機械制造基礎(chǔ)-金屬切削基礎(chǔ)知識-1

1、機械制造基礎(chǔ) 第五篇 切削加工 n定義：是使用切削工具（包括刀具、磨具和磨料），在工具和工件的定義：是使用切削工具（包括刀具、磨具和磨料），在工具和工件的 相對運動中，把工件上多余的材料層切除，使工件獲得規(guī)定的幾何參相對運動中，把工件上多余的材料層切除，使工件獲得規(guī)定的幾何參 數(shù)（形狀、尺寸、位置）和表面質(zhì)量的加工方法。數(shù)（形狀、尺寸、位置）和表面質(zhì)量的加工方法。 n內(nèi)容：內(nèi)容： n金屬切削的基礎(chǔ)知識金屬切削的基礎(chǔ)知識 n金屬切削機床的基本知識金屬切削機床的基本知識 n常用加工方法綜述常用加工方法綜述 n精密加工和特種加工簡介精密加工和特種加工簡介 n典型表面加工分析典型表面加工分析 金屬切削

2、的基礎(chǔ)知識 n切削運動及切削要素切削運動及切削要素 一一. .零件表面的切削加工成形方法與成形運動零件表面的切削加工成形方法與成形運動 1. 1. 切削加工成形方法切削加工成形方法 零件表面通?？煽闯墒且粭l母線沿著另一條導線運動零件表面通常可看成是一條母線沿著另一條導線運動 的軌跡。的軌跡。 母線與導線統(tǒng)稱為形成表面的發(fā)生線，又稱生成線或母線與導線統(tǒng)稱為形成表面的發(fā)生線，又稱生成線或 成形線。成形線。 切削加工時具體實現(xiàn)這切削加工時具體實現(xiàn)這兩根發(fā)生線的是刀具的切削刃兩根發(fā)生線的是刀具的切削刃 與工件的相對運動與工件的相對運動，并通過此運動將工件的表面切削成形。，并通過此運動將工件的表面切削成

3、形。 金屬切削的基礎(chǔ)知識 n圖圖1 1中，中，可將直線或曲線可將直線或曲線1 1視為母線，將繞視為母線，將繞O O O O軸心旋轉(zhuǎn)所形成的圓或按一定方向移動所形軸心旋轉(zhuǎn)所形成的圓或按一定方向移動所形 成的直線（或曲線）成的直線（或曲線）2 2視為導線。視為導線。 1 金屬切削的基礎(chǔ)知識 零件表面的切削加工成形方法零件表面的切削加工成形方法 與成形運動與成形運動 1. 1. 切削加工成形方法切削加工成形方法 注意：注意： 雖然母線相同導線也相同，但若雖然母線相同導線也相同，但若 兩者間原始相對位置不同，則所形成兩者間原始相對位置不同，則所形成 的表面也就不同如圖中的表面也就不同如圖中b b及及C

4、 C。 在某此情況下母線、導線沒有嚴在某此情況下母線、導線沒有嚴 格的區(qū)分，格的區(qū)分，特別是對干自由曲面（圖特別是對干自由曲面（圖 f f）更是如此。）更是如此。 1 金屬切削的基礎(chǔ)知識 零件表面的切削加工成形方法零件表面的切削加工成形方法 與成形運動與成形運動 1. 1. 切削加工成形方法切削加工成形方法 不同的加工運動、不同的切削刀不同的加工運動、不同的切削刀 刃形狀，形成發(fā)生線的方式不同，形刃形狀，形成發(fā)生線的方式不同，形 成零件表面的方法也不同可歸納為以成零件表面的方法也不同可歸納為以 下四種（圖下四種（圖2 2）：）： 金屬切削的基礎(chǔ)知識 1. 1. 切削加工成形方法切削加工成形方法

5、 l l）軌跡法）軌跡法 工件表面的生線（母線和導線）均由軌跡運動生成。工件表面的生線（母線和導線）均由軌跡運動生成。 如圖如圖a a所示，刀刃為切削點，它按照一定的規(guī)律作軌跡運動，生成所示，刀刃為切削點，它按照一定的規(guī)律作軌跡運動，生成 母線，工件繞自身軸線作回轉(zhuǎn)運動，形成導線最終獲得回轉(zhuǎn)曲面。母線，工件繞自身軸線作回轉(zhuǎn)運動，形成導線最終獲得回轉(zhuǎn)曲面。 金屬切削的基礎(chǔ)知識 1. 1. 切削加工成形方法切削加工成形方法 2 2）成形法）成形法 工件的一條生線是通過刀刃的形狀直接獲得的。如圖工件的一條生線是通過刀刃的形狀直接獲得的。如圖b b 所示，刀刃的形狀與工件的母線相同；工件繞自身軸線作回

6、轉(zhuǎn)運動，所示，刀刃的形狀與工件的母線相同；工件繞自身軸線作回轉(zhuǎn)運動， 形成導線，最終獲得回轉(zhuǎn)曲面。刀具切削刃與工件表面之間為線接形成導線，最終獲得回轉(zhuǎn)曲面。刀具切削刃與工件表面之間為線接 觸，切削刃的形狀與形成工件表面的一條發(fā)生線完全相同，另一條觸，切削刃的形狀與形成工件表面的一條發(fā)生線完全相同，另一條 發(fā)生線由刀具與工件的相對運動來實現(xiàn)發(fā)生線由刀具與工件的相對運動來實現(xiàn) 。 金屬切削的基礎(chǔ)知識 1. 1. 切削加工成形方法切削加工成形方法 3 3）相切法）相切法 指采用銑刀、砂輪等旋轉(zhuǎn)刀指采用銑刀、砂輪等旋轉(zhuǎn)刀 具加工工件時，刀具一邊旋轉(zhuǎn)一邊沿一具加工工件時，刀具一邊旋轉(zhuǎn)一邊沿一 定的軌跡運

7、動，刀具的各個切削刃的運定的軌跡運動，刀具的各個切削刃的運 動軌跡共同形成了曲面的發(fā)生線。工件動軌跡共同形成了曲面的發(fā)生線。工件 的發(fā)生線是刀刃運動軌跡的包絡(luò)線。如的發(fā)生線是刀刃運動軌跡的包絡(luò)線。如 圖圖C C所示，刀刃（點所示，刀刃（點1 1）作回轉(zhuǎn)運動，其）作回轉(zhuǎn)運動，其 回轉(zhuǎn)軸線按一定規(guī)律作軌跡運動回轉(zhuǎn)軸線按一定規(guī)律作軌跡運動3 3，刀，刀 刃切削點運動軌跡的包絡(luò)線形成生線刃切削點運動軌跡的包絡(luò)線形成生線2 2， 自由曲面的數(shù)控加工是相切法的典型例自由曲面的數(shù)控加工是相切法的典型例 子子。 金屬切削的基礎(chǔ)知識 1. 1. 切削加工成形方法切削加工成形方法 4 4）范成法）范成法 又稱展成

8、法，其工件的一條發(fā)生又稱展成法，其工件的一條發(fā)生 線也是刀刃運動軌跡的包絡(luò)線且包絡(luò)線需線也是刀刃運動軌跡的包絡(luò)線且包絡(luò)線需 通過刀具與工件之間的范成運動來生成。如通過刀具與工件之間的范成運動來生成。如 圖圖d d中刀具刀刃的形狀為一條直線，通過刀中刀具刀刃的形狀為一條直線，通過刀 具的運動具的運動A A與工件的運動與工件的運動B B所組合而成的范成所組合而成的范成 運動運動3 3，使切削刃，使切削刃1 1相對于工件的位置按確定相對于工件的位置按確定 的規(guī)律變化形成共軛生線的規(guī)律變化形成共軛生線2 2共軛生線共軛生線2 2是切是切 削線回的包絡(luò)線。各種形式的齒輪、鏈輪大削線回的包絡(luò)線。各種形式的

9、齒輪、鏈輪大 多數(shù)采用范成法加工。多數(shù)采用范成法加工。 金屬切削的基礎(chǔ)知識 零件表面的切削加工成形方法與成形運動零件表面的切削加工成形方法與成形運動 2.2.切削加工成形運動切削加工成形運動 在切削和磨削加工中工件表面的形狀、尺寸及相互位置關(guān)系是通過刀具在切削和磨削加工中工件表面的形狀、尺寸及相互位置關(guān)系是通過刀具 相對于工件的運動形成的。工件表面的成形運動有三種：相對于工件的運動形成的。工件表面的成形運動有三種： 1 1）主運動）主運動 直接切除工件上的切削層以形成工件新表面的基本運動。主運直接切除工件上的切削層以形成工件新表面的基本運動。主運 動通常是切削運動中速度最高、消耗功率最多的運動

10、且主運動只有一個。動通常是切削運動中速度最高、消耗功率最多的運動且主運動只有一個。 主運動的速度以主運動的速度以v vc c表示，稱作切削速度。表示，稱作切削速度。 2 2）進給運動）進給運動 是指不斷地把切削層投入切削的運動。它的速度較低。進給是指不斷地把切削層投入切削的運動。它的速度較低。進給 運動可能是連續(xù)性的運動，也可能是間歇性的。進給運動有時僅有一個，運動可能是連續(xù)性的運動，也可能是間歇性的。進給運動有時僅有一個， 但也可能有幾個。進給運動的速度用進給量但也可能有幾個。進給運動的速度用進給量f f或進給速度或進給速度v vf f表示。表示。 切削加工的主運動與進給運動往往是同時進行的

11、，因此刀具切削刃上切削加工的主運動與進給運動往往是同時進行的，因此刀具切削刃上 某一點與工件的相對運動應是上述兩運動的合成。其合成速度某一點與工件的相對運動應是上述兩運動的合成。其合成速度v ve ev vc cv vf f。 3 3）定位和調(diào)整運動）定位和調(diào)整運動 使工件或刀具進人正確加工位置的運動。如調(diào)整切削使工件或刀具進人正確加工位置的運動。如調(diào)整切削 深度，工件分度等。深度，工件分度等。 切削運動及切削要素 n零件表面的形成及切削運動零件表面的形成及切削運動 主運動和進給運動是實現(xiàn)切削加工的基本運動，可以由刀具完成，也主運動和進給運動是實現(xiàn)切削加工的基本運動，可以由刀具完成，也 可以由

12、工件完成，還可以由刀具和工件共同完成。同時主運動和進給運動可可以由工件完成，還可以由刀具和工件共同完成。同時主運動和進給運動可 以是直線運動（平動），也可以是回轉(zhuǎn)運動（轉(zhuǎn)動），還可以是平動和轉(zhuǎn)動以是直線運動（平動），也可以是回轉(zhuǎn)運動（轉(zhuǎn)動），還可以是平動和轉(zhuǎn)動 的復合運動。正是由于上述不同運動形式和不同運動執(zhí)行元件的多種組合，的復合運動。正是由于上述不同運動形式和不同運動執(zhí)行元件的多種組合， 產(chǎn)生了不同的加工方法。產(chǎn)生了不同的加工方法。 切削運動及切削要素 n切削運動的組成切削運動的組成 n主運動主運動 使刀具和工件之間產(chǎn)生相對運動，促使刀具使刀具和工件之間產(chǎn)生相對運動，促使刀具 前刀面接近工

13、件而實現(xiàn)切削。前刀面接近工件而實現(xiàn)切削。 n進給運動進給運動 使刀具與工件之間產(chǎn)生附加的相對運動，使刀具與工件之間產(chǎn)生附加的相對運動， 與主運動配合，來獲得具有所需幾何特性的已加工表面。與主運動配合，來獲得具有所需幾何特性的已加工表面。 n切削運動的實質(zhì)切削運動的實質(zhì) n是一個合成運動是一個合成運動( (圖圖1-2)1-2)，其方向是由合成切削速度角，其方向是由合成切削速度角 h確定的。確定的。 切削運動及切削要素 切削運動及切削要素 工件表面 （1）待加工表面 待加工表面是工件上有待切除的表面。 （2）已加工表面 已加工表面是工件上經(jīng)刀具切削后產(chǎn)生的表面。 （3）過渡表面 過渡表面是工件上由

14、切削刃形成的那部分表面。它 在下一切削行程，在刀具或工件的下一轉(zhuǎn)里將被切除，或由下一切 削刃切除。 切削運動及切削要素 切削運動及切削要素 n切削用量切削用量 用來衡量切削運動量的大小。一般包括用來衡量切削運動量的大小。一般包括切削速度、切削速度、 進給量和背吃刀量進給量和背吃刀量三要素。三要素。 n切削速度切削速度v vc c：在切削加工時，切削刃上選定點相對于工件的主運動的瞬時：在切削加工時，切削刃上選定點相對于工件的主運動的瞬時 速度。速度。 n當主運動為旋轉(zhuǎn)運動時，當主運動為旋轉(zhuǎn)運動時， n當主運動為直線運動時，當主運動為直線運動時， 式中，式中，n工件或刀具的轉(zhuǎn)速或往復次數(shù)工件或刀具

15、的轉(zhuǎn)速或往復次數(shù)（r/min） D工件工件或刀具的最大直徑工件工件或刀具的最大直徑（mm） L工件或刀具作往復運動的行程長度工件或刀具作往復運動的行程長度（mm） s/m 601000 Dn vc s/m 601000 2 Ln vc 切削運動及切削要素 n切削用量切削用量 n進給量進給量f:f: 刀具在進給運動方向上相對刀具在進給運動方向上相對 工件的位移量，可用刀具或工件每轉(zhuǎn)工件的位移量，可用刀具或工件每轉(zhuǎn) 或每行程的位移量來表述和度量?；蛎啃谐痰奈灰屏縼肀硎龊投攘俊?車削時，車削時，f f 為工件旋轉(zhuǎn)一周，刀具縱為工件旋轉(zhuǎn)一周，刀具縱 向移動的距離，單位為向移動的距離，單位為(mm/r)

16、(mm/r)； 刨削時，刨削時，f f 為刀具往復一次，工件移為刀具往復一次，工件移 動的距離動的距離(mm).(mm). 圖1-3 切削運動及切削要素 n切削用量切削用量 n背吃刀量背吃刀量a ap p 在通過切削刃上選定點并垂直于該點主運動方 在通過切削刃上選定點并垂直于該點主運動方 向的切削層尺寸平面中，垂直于進給運動方向測量的切削層向的切削層尺寸平面中，垂直于進給運動方向測量的切削層 尺寸，稱為背吃刀量。車外圓時，尺寸，稱為背吃刀量。車外圓時， 式中：式中：d dw w 工件待加工表面直徑，工件待加工表面直徑，mmmm； d dm m 工件已加工表面直徑，工件已加工表面直徑，mmmm。

17、 mm 2 mw p dd a 切削運動及切削要素 n切削層參數(shù)切削層參數(shù) n切削層切削層 切削過程中，由刀具切切削過程中，由刀具切 削部分的一個單一動作所切除的工削部分的一個單一動作所切除的工 件材料層。件材料層。 n切削層公稱橫截面積切削層公稱橫截面積 A AD D 在給定在給定 瞬間，切削層在切削層尺寸平面里瞬間，切削層在切削層尺寸平面里 的實際橫截面積，單位的實際橫截面積，單位mmmm2 2。 n切削層公稱寬度切削層公稱寬度 b bD D 在給定瞬間，在給定瞬間， 作用主切削刃截形上兩個極限點間作用主切削刃截形上兩個極限點間 的距離，在切削層尺寸平面中測量，的距離，在切削層尺寸平面中測

18、量， 單位為單位為mmmm。 n切削層公稱厚度切削層公稱厚度 h hD D 在同一瞬間的在同一瞬間的 切削層公稱橫截面積與其公稱寬度切削層公稱橫截面積與其公稱寬度 之比，單位為之比，單位為mmmm。 A AD D=b bD Dh hD D 近似于近似于 fafap p 圖1-4 刀具材料及刀具構(gòu)造 刀具材料刀具材料 1 1對刀具材料的性能要求：對刀具材料的性能要求： （1 1）較高的硬度。較高的硬度。 （2 2）足夠的強度和韌性。足夠的強度和韌性。 （3 3）良好的耐磨性。良好的耐磨性。 （4 4）較高）較高的耐熱性。的耐熱性。 （5 5）較）較好的工藝性。好的工藝性。 2 2常用刀具材料的性

19、能和用途常用刀具材料的性能和用途 （1 1）碳素工具鋼碳素工具鋼 含碳量在0.71.2%，淬火后硬度HRC61-65，價格低。耐熱性不好，耐熱溫度200- 250 V8m/min（0.13m/s），用于制造切削速度低的簡單手工工具，如銼刀、鋸條、 刮刀等。 （2 2）合金工具鋼合金工具鋼 在碳素工具鋼中加入Cr、W、Mn、Si等合金元素?？蛇m當減小熱處理變形和提高 耐熱性。淬火后硬度達HRC61-65，耐用溫度達300-400C。比碳素工具鋼允許的速度 提高20%。常用于制造低速加工和要求熱處理變形小的刀具，如鉸刀，拉刀等。 刀具材料及刀具構(gòu)造 刀具材料刀具材料 2 2常用刀具材料的性能和用途

20、常用刀具材料的性能和用途 (3) (3) 高速鋼高速鋼 又稱白鋼，鋒鋼，含有較多的又稱白鋼，鋒鋼，含有較多的WW、CrCr等合金元素。等合金元素。 a通用型高速鋼 通用型高速鋼的含碳量為0.70.9，具有一定的硬度（63 67HRC）和耐磨性、高強度和韌性、良好的工藝性，可廣泛用于制造各類復雜刀具，切 削速度（加工鋼料）一般不高于50m/min60m/min，不適于高速切削和硬的材料切削 鎢鋼：其典型牌號是W18Cr4V，具有較好的綜合性能， 可用于制造各種復雜刀具， 但不適于做大截面刀具 鎢鉬鋼：其典型牌號是W6Mo5Cr4V2，它具有比W18Cr4V高的強度和韌性。它具 有熱塑性好、磨削性

21、能好的優(yōu)點，但熱穩(wěn)定性低于W18Cr4V，適于做尺寸較大，需要抗 沖擊的刀具 b. 高性能高速鋼 是在通用型高速鋼的基礎(chǔ)上，通過增加碳、礬的含量或添加鈷、 鋁等合金元素而得到的耐熱性、耐磨性更高的新鋼種 這類高速鋼具有很高的熱穩(wěn)定性，在630-650時仍可保持60HRC的硬度，其耐 用度是通用型高速鋼的1.5-3倍。適用于加工奧氏體不銹鋼、高溫合金、鈦合金、超高強 度鋼等難加工材料。但這類鋼種的綜合性能不如通用型高速鋼，不同的牌號只有在各自 規(guī)定的切削條件下，才能達到良好的加工效果 刀具材料及刀具構(gòu)造 刀具材料刀具材料 2 2常用刀具材料的性能和用途常用刀具材料的性能和用途 (4) (4) 硬

22、質(zhì)合金硬質(zhì)合金 由硬度和熔點都很高的碳化鎢由硬度和熔點都很高的碳化鎢（WCWC）、碳化鈦、碳化鈦（TicTic）等金屬等金屬 碳化物作基體，用鈷作粘結(jié)劑，采用粉末冶金法制成的合金，碳化物作基體，用鈷作粘結(jié)劑，采用粉末冶金法制成的合金，硬 度可達HRA89-91（相當于HRC74-78），耐熱性可達850- 1000，V達100-300m/min（1.75m/s）抗彎強度、韌性，沖 擊韌性差。通常制成各種型式的刀片，將其焊接或夾固在刀體上 使用。 刀具材料及刀具構(gòu)造 鎢鈷類（鎢鈷類（YGYG類）。類）。YG3YG3、YG6YG6、YG8 YG8 這類硬質(zhì)合金具有較好 的強度，但硬度耐磨性較差，主

23、要用于加工鑄鐵及有色金屬 鎢鈦鈷類（鎢鈦鈷類（YTYT類）。類）。YT5YT5、YT15YT15、YT30 YT30 由于加入了TiC，與 YG類硬質(zhì)合金相比，YT類硬質(zhì)合金的硬度、耐磨性都明顯提高， 但強度韌性下降。且隨著TiC含量增大，這一性能的區(qū)別也增大。 這類硬質(zhì)合金主要用于加工鋼料 YW類類 在YT類硬質(zhì)合金中加入適量的TaC（或NbC）就形成了 YW類硬質(zhì)合金，常用牌號有YW1、YW2。加入TaC（或NbC）使 材料的抗彎強度、抗疲勞強度和韌性提高，高溫硬度、高溫強度 提高，抗氧化能力和耐磨性增強。這類合金既可加工鑄鐵及有色 金屬，又可加工鋼料，常稱為通用硬質(zhì)合金。 刀具材料及刀具

24、構(gòu)造 刀具材料刀具材料 2 2常用刀具材料的性能和用途常用刀具材料的性能和用途 （5 5）陶瓷材料陶瓷材料 Al2O3刀片硬度可達HRA86-96，耐1200高溫。 （6 6）人造金剛石人造金剛石 硬度極高，接近于HV10000（硬質(zhì)合金為HV1300-1800），耐熱溫度 700-800。可加工硬質(zhì)合金、陶瓷、玻璃、有色金屬及其合金等，不宜加工不宜加工 鋼鐵材料鋼鐵材料。 （7 7）立方氮化硼立方氮化硼 硬度達HV8000-9000，耐熱性1300-1500，強度低，焊接性差，適用 于半精加工和精加工高硬度、高強度的淬火鋼及耐熱鋼，也可用于精加工有色 金屬。 刀具材料及刀具構(gòu)造 1-51-5

25、 切削刀具種類繁多，但它們的切削部分的結(jié)構(gòu)要素和幾何角度有著許多共同切削刀具種類繁多，但它們的切削部分的結(jié)構(gòu)要素和幾何角度有著許多共同 的特征，各種多齒刀具和復雜刀具，的特征，各種多齒刀具和復雜刀具，一個刀齒而言都相當于一把外圓車刀的刀頭一個刀齒而言都相當于一把外圓車刀的刀頭， 如圖所示，因為切削工具有著共同特征，所以我們只要分析討論車刀就行。如圖所示，因為切削工具有著共同特征，所以我們只要分析討論車刀就行。 刀具材料及刀具構(gòu)造 n刀具角度刀具角度 n車刀切削部分的組成車刀切削部分的組成（“三面兩刃三面兩刃 一尖一尖”） n前刀面前刀面 刀具上切屑流過的表刀具上切屑流過的表 面。面。 n后刀面

26、后刀面 刀具上，與工件上切刀具上，與工件上切 削中產(chǎn)生的表面相對的表面，有削中產(chǎn)生的表面相對的表面，有 主后刀面主后刀面和和副后刀面副后刀面。 n切削刃切削刃 刀具前刀面上擬作切刀具前刀面上擬作切 削用的刃，有主切削刃和副切削削用的刃，有主切削刃和副切削 刃。刃。 n刀尖刀尖 主切削刃與副切削刃的主切削刃與副切削刃的 連接處相當少的一部分切削刃，連接處相當少的一部分切削刃， 稱為刀尖。稱為刀尖。 刀具材料及刀具構(gòu)造 n刀具角度刀具角度 n刀具的靜止參考系刀具的靜止參考系 n運動假設(shè)：運動假設(shè)：假設(shè)刀具的進給運動速假設(shè)刀具的進給運動速 度為零；度為零； n安裝假設(shè)：安裝假設(shè)：假設(shè)刀具安裝時刀尖與

27、假設(shè)刀具安裝時刀尖與 工件的軸線等高；刀桿與工件的軸工件的軸線等高；刀桿與工件的軸 線垂直。線垂直。 n基面：基面：過主切削刃選定的點的平面，過主切削刃選定的點的平面， 垂直于假定的主運動方向；垂直于假定的主運動方向； n主切削平面：主切削平面：通過主切削刃選定點通過主切削刃選定點 與主切削刃相切并垂直于基面的平與主切削刃相切并垂直于基面的平 面；面； n正交平面：正交平面：通過主切削刃選定點并通過主切削刃選定點并 同時垂直于基面和切削平面的面。同時垂直于基面和切削平面的面。 刀具材料及刀具構(gòu)造 n刀具角度 n車刀切削部分的主要角度車刀切削部分的主要角度 n前角前角0 ：前面與基面間的夾：前面

28、與基面間的夾 角；角； n后角后角0 ：后面與切削平面間：后面與切削平面間 的夾角；的夾角； n主偏角主偏角Kr ：主切削平面與假：主切削平面與假 定進給方向的夾角；定進給方向的夾角； n副偏角副偏角Kr ：副切削刃與假定：副切削刃與假定 進給方向反向的夾角；進給方向反向的夾角； n刃傾角刃傾角 s ：主切削刃與基面：主切削刃與基面 間的夾角，刀尖高于主切削刃間的夾角，刀尖高于主切削刃 時為正值，反之為負值。時為正值，反之為負值。 刀具材料及刀具構(gòu)造 外圓車刀角度的作用外圓車刀角度的作用 圖1-12前角的正與負 前角前角0 0 在正交平面內(nèi)，前刀面與基面 在正交平面內(nèi)，前刀面與基面 之間的夾角

29、。前刀面在基面之下為正前角；之間的夾角。前刀面在基面之下為正前角； 前刀面與基面重合，前角為零；前刀面在前刀面與基面重合，前角為零；前刀面在 基面之上為負前角，如圖所示。正前角的基面之上為負前角，如圖所示。正前角的 值越大，切屑流出越容易，切削力越小，值越大，切屑流出越容易，切削力越小， 但刃口強度減弱。負前角能加強刀口強度、但刃口強度減弱。負前角能加強刀口強度、 提高刃口抗沖擊能力但會增大切削抗力。提高刃口抗沖擊能力但會增大切削抗力。 為使切削省力，車刀的前角一般為為使切削省力，車刀的前角一般為15150 025 250 0。 后角后角a0 0一在正交平面內(nèi)，主后刀面與切削平面之間的夾角。后

30、角的一在正交平面內(nèi)，主后刀面與切削平面之間的夾角。后角的 主要作用是減小刀具主后刀面與工件的加工表面之間的摩擦。車刀后主要作用是減小刀具主后刀面與工件的加工表面之間的摩擦。車刀后 角一般取角一般取6 60 0一一15150 0。 刀具材料及刀具構(gòu)造 外圓車刀角度的作用外圓車刀角度的作用 主偏角主偏角krkr副偏角副偏角krkr： 主偏角影響切削層截面的形狀和幾何參數(shù)，影響切削分力的變化，并和副偏角一起 影響已加工表面粗糙度，副偏角還有減小副切削刃和副后面與已加工表面磨擦的作用。 如下圖所示，當ap和f一定時，kr愈小，切下薄而寬的切屑。主切削刃單位長度上的 負荷較輕，且散熱條件較好，有利于刀具

31、耐用度的提高。 Kr小，切深抗力將增大，工件的剛性不好（如細長軸），就可能產(chǎn)生彎曲變形，并引 起振動。 總之，主、副偏角的選擇原則應為在不產(chǎn)生振動的條件下，取小值。總之，主、副偏角的選擇原則應為在不產(chǎn)生振動的條件下，取小值。 刀具材料及刀具構(gòu)造 主偏角主偏角k kr r對切削力的影響對切削力的影響 副偏角副偏角k kr r 對殘留面積的影響對殘留面積的影響 刀具材料及刀具構(gòu)造 外圓車刀角度的作用外圓車刀角度的作用 圖圖1-141-14 刃傾角刃傾角切削平面內(nèi)，主切削刃與基面之間的夾角。當?shù)都鉃橹髑邢魅械淖罡咔邢髌矫鎯?nèi)，主切削刃與基面之間的夾角。當?shù)都鉃橹髑邢魅械淖罡?點時，刃傾角為正值；當?shù)都?/p>

32、為最低點時，刃傾角為負值；當切削刃成水平時，刃傾角點時，刃傾角為正值；當?shù)都鉃樽畹忘c時，刃傾角為負值；當切削刃成水平時，刃傾角 為零。如圖所示。為零。如圖所示。 刃傾角的正負將決定切屑流出的方向，并影響刀尖強度。刃傾角的正負將決定切屑流出的方向，并影響刀尖強度。 正刃傾角車刀的切屑流向待加工表面，不會擦傷工件已加工表面，但刀尖不耐沖擊；正刃傾角車刀的切屑流向待加工表面，不會擦傷工件已加工表面，但刀尖不耐沖擊； 負刃傾角車刀的刀尖抗沖擊能力強，但切屑將流向工件已加工表面，會影響工件表面質(zhì)負刃傾角車刀的刀尖抗沖擊能力強，但切屑將流向工件已加工表面，會影響工件表面質(zhì) 量。量。 刀具材料及刀具構(gòu)造 圖

33、圖1-161-16 (3)(3)工作角度工作角度 上述車刀的標注角度，是在不考慮進給運動的影響，車刀刀尖與工 件回轉(zhuǎn)軸線等高以及刀桿縱向軸線垂直于進給方向等理想條件下確定的。在實際 切削時，上述條件可能被改變，輔助平面的位置隨之發(fā)生變化，致使刀具的實際 角度不同于標注角度。刀具在切削過程中的實際切削角度，稱為工作角度。 如圖所示，車外圓時，若刀尖高于工件的回轉(zhuǎn)軸線，則工作前角如圖所示，車外圓時，若刀尖高于工件的回轉(zhuǎn)軸線，則工作前角0e 0e 0 0， ， 而工作后角而工作后角0e 0e 0 0； 若刀尖低于工件的回轉(zhuǎn)軸線則若刀尖低于工件的回轉(zhuǎn)軸線則0e 0e 0 0 ， 0e 0e 0 0，鏜

34、孔時的情況正，鏜孔時的情況正 好相反。好相反。 刀具材料及刀具構(gòu)造 圖圖1-171-17 當車刀刀桿的縱向軸線與進給方向不垂直時，將會引起主偏角和當車刀刀桿的縱向軸線與進給方向不垂直時，將會引起主偏角和 副偏角的變化如圖所示。副偏角的變化如圖所示。 金屬的切削過程 金屬切削過程實際上就是當?shù)毒邏喝牍ぜ磺邢鲗訒r， 被切削的一層工件材料開始發(fā)生彈性交形、塑性變形，直 至形成切屑而脫落工件的過程。在這過程中要產(chǎn)生許多物 理現(xiàn)象(如切削力、切削熱、刀具磨損)以及加工表面質(zhì)量 等，而在實際生產(chǎn)中又要出現(xiàn)振動、卷屑和斷屑等問題， 而這些現(xiàn)象和問題都與工件加工質(zhì)量、生產(chǎn)成本和生產(chǎn)率 有著密切的關(guān)聯(lián)。 金屬

35、的切削過程 四個階段四個階段 彈性變形彈性變形塑性變形塑性變形擠裂擠裂切離切離 一一 切屑的形成和種類切屑的形成和種類 1.1.切屑的形成切屑的形成 金屬的切削過程實際上與金屬擠壓過程相似。切削塑 性金屬時，材料受到刀具切入擠壓作用以后，開始產(chǎn)生彈 性變形。隨著刀具的繼續(xù)切入金屬內(nèi)部應力、應變繼續(xù) 增大。當應力達到金屬材料屈服點時，產(chǎn)生塑性變形。刀 具繼續(xù)切入，應力達到材料的斷裂強度金屬材料被擠裂， 并沿著刀具前刀面流出而成了切屑。 金屬的切削過程 三個變形區(qū)三個變形區(qū) 金屬的切削過程 三個變形區(qū)三個變形區(qū) 金屬的切削過程 三個變形區(qū)三個變形區(qū) 金屬的切削過程 三個變形區(qū)的物理現(xiàn)象三個變形區(qū)的

36、物理現(xiàn)象 I.第一變形區(qū)：滑移區(qū)，金屬以滑移方式產(chǎn)生塑性變形， 主要影響切削力的大小和切削熱的多少 II. 第二變形區(qū)：滯流區(qū)，高溫高壓下，產(chǎn)生嚴重的剪切變 形，主要影響積屑瘤的形成和消失，影響刀具的磨損 和耐用度 III. 第三變形區(qū)：由于金屬的彈性恢復，受到刀具后刀面 的擠壓和摩擦使已加工表面產(chǎn)生塑性變形，主要影響 已加工表面的質(zhì)量 金屬的切削過程 n切屑的形成及類型切屑的形成及類型 n類型：類型： n帶狀切屑帶狀切屑 通常在加工塑性材料，切削通常在加工塑性材料，切削 厚度較小，切削速度較高，刀具前角較厚度較小，切削速度較高，刀具前角較 大的情況下獲得。大的情況下獲得。 n節(jié)狀切屑節(jié)狀切屑

37、 在加工較硬的塑性材料且使在加工較硬的塑性材料且使 用的切削速度較低。切削厚度較大、刀用的切削速度較低。切削厚度較大、刀 具前角較大的情況下產(chǎn)生。具前角較大的情況下產(chǎn)生。 n崩碎切屑崩碎切屑 在加工鑄鐵、青銅等脆性材在加工鑄鐵、青銅等脆性材 料時，易形成崩碎切屑。工件材料愈硬料時，易形成崩碎切屑。工件材料愈硬 脆、刀具前角愈小、切削厚度愈大，愈脆、刀具前角愈小、切削厚度愈大，愈 易形成。易形成。 金屬的切削過程 n積屑瘤積屑瘤 n切削鋼、球墨鑄鐵，鋁合切削鋼、球墨鑄鐵，鋁合 金等塑性金屬時，在切削金等塑性金屬時，在切削 速度不高，而又能形成帶速度不高，而又能形成帶 狀切屑的情況下，常常有狀切屑

38、的情況下，常常有 一些金屬冷焊（粘結(jié)）沉一些金屬冷焊（粘結(jié)）沉 積在前面上，形成硬度很積在前面上，形成硬度很 高的楔塊，它能代替切削高的楔塊，它能代替切削 刃進行切削，這個小硬塊刃進行切削，這個小硬塊 稱為積屑瘤。稱為積屑瘤。 圖圖1 - 221 - 22 金屬的切削過程 n積屑瘤的形成及對加工的影響積屑瘤的形成及對加工的影響 (1)(1)形成形成：摩擦阻力：摩擦阻力切屑滯流層切屑滯流層切屑粘在刀具上切屑粘在刀具上積屑瘤積屑瘤 (2)(2)對加工的影響對加工的影響： n保護刀具保護刀具 n增大前角增大前角 n工件尺寸變化工件尺寸變化 n增大表面粗糙度增大表面粗糙度 n引起振動引起振動 積屑瘤對

39、粗加工有利，對精加工不利積屑瘤對粗加工有利，對精加工不利。 金屬的切削過程 n積屑瘤的控制積屑瘤的控制 n加工時控制切削速度，避開產(chǎn)生積屑瘤的切削速度加工時控制切削速度，避開產(chǎn)生積屑瘤的切削速度 區(qū)。區(qū)。 n增加刀具前角增加刀具前角 減小切削變形、降低刀屑接觸區(qū)壓減小切削變形、降低刀屑接觸區(qū)壓 力。力。 n使用潤滑性較好的切削液使用潤滑性較好的切削液 減少摩擦。減少摩擦。 n用適當熱處理方法提高工件材料的硬度，減少加工用適當熱處理方法提高工件材料的硬度，減少加工 硬化傾向。硬化傾向。 產(chǎn)生積屑瘤最主要的因素是工件材料和切削速度。產(chǎn)生積屑瘤最主要的因素是工件材料和切削速度。 金屬的切削過程 三三

40、 切削力與切削功率切削力與切削功率 1. 1. 切削力切削力 切削過程中，材料產(chǎn)生變形到變成切屑所產(chǎn)生的抗力和切 屑與前刀面之間及副后面與已加工表面之間發(fā)生的摩擦，共同 作用于刀具上的合力稱為切削力。 在切削過程中，切削力使工藝系統(tǒng)(機床一工件一刀具)發(fā)生 變形，影響工件加工精度。切削力還直接影響著切削熱的產(chǎn)生， 并進一步影響刀具的磨損和已加工表面質(zhì)量。切削力又是設(shè)計 和使用機床、刀具、夾具的重要依據(jù)。 金屬的切削過程 圖圖1 - 231 - 23 F Fz z軸向分力，軸向分力，或稱為進給抗力，是總切削力Fr在進給方向上的分力，是設(shè) 計走刀機構(gòu)及確定進給功率的主要依據(jù)。 以車削外圓為例，總切

41、削力可以分解為三個 互相垂直的分力如圖1-13所示。 Fx主切削力，或稱切向分力，主切削力，或稱切向分力，為總 切削力Fr在切削速度方向上的分力，大小約 占總切削力的80一90，是計算機床動力， 以及主傳動鏈的傳動零件強度、剛度的依據(jù)。 主切削力過大會使刀具崩刃或使機床發(fā)生問 車現(xiàn)象。 Fy背向分力，背向分力，或稱切深抗力或稱徑 向分力，是總切削力在背吃刀量上的分力。 因為切削時，刀具在這個方向上的速度是零、 所以不做功。但Fy作用于工件剛性最弱的方 向上，容易使工件發(fā)生彎曲變形。 金屬的切削過程 2 2切削力的估算切削力的估算 （1 1）用經(jīng)驗公式估算）用經(jīng)驗公式估算 F Fc c= =C

42、CFc Fca ap pX XFc Fcf fY YFcFcK KFc Fc C CFc Fc與工件材料和刀具材料有關(guān)的系數(shù)； 與工件材料和刀具材料有關(guān)的系數(shù)； a ap p背吃力刀量背吃力刀量mmmm； f f進給量。進給量。 X XF Fc c，Y YF Fc c指數(shù)；指數(shù)； K KFC FC與切削用量、刀具角度、刀具磨損及切削液有關(guān)的修正系數(shù) 與切削用量、刀具角度、刀具磨損及切削液有關(guān)的修正系數(shù) 由上式可見，由上式可見，工件材料和刀具材料對切削力的影響最大，切削用量中工件材料和刀具材料對切削力的影響最大，切削用量中a aP P對對 切削力的影響比切削力的影響比f f的影響大。的影響大。

43、（2 2）用單位切削）用單位切削P P來估算。來估算。 F Fc c= =P PA Ac c= =PaPap pf fN N 金屬的切削過程 n切削功率切削功率Pm 三個切削分力消耗功率的總和。三個切削分力消耗功率的總和。 n切削功率切削功率Pc 同一瞬間切削切削刃基點的切削力與切同一瞬間切削切削刃基點的切削力與切 削速度的乘積稱為切削功率；削速度的乘積稱為切削功率； n進給功率進給功率Pf 進給力與進給速度的乘積稱為進給功率；進給力與進給速度的乘積稱為進給功率； n背向力背向力Fp 方向的運動速度為零，不消耗功率。方向的運動速度為零，不消耗功率。 kW) 1000 (10 ff cc 3 f

44、cm vF vFPPP kW10 cc 3 cm vFPP 金屬的切削過程 n切削熱切削熱 切削過程中，材料的變形功和切屑、工件與切削過程中，材料的變形功和切屑、工件與 刀具的摩擦功，絕大部分轉(zhuǎn)變?yōu)榍邢鳠帷５毒叩哪Σ凉?，絕大部分轉(zhuǎn)變?yōu)榍邢鳠帷?n來源來源： n切削變形所產(chǎn)生的熱量，主要來源；切削變形所產(chǎn)生的熱量，主要來源； n切屑與刀具前刀面之間的摩擦所產(chǎn)生的熱量；切屑與刀具前刀面之間的摩擦所產(chǎn)生的熱量； n工件與刀具后刀面之間的摩擦所產(chǎn)生的熱量。工件與刀具后刀面之間的摩擦所產(chǎn)生的熱量。 n傳出：傳出： n少量逸散在周圍介質(zhì)中；少量逸散在周圍介質(zhì)中； n傳給刀具傳給刀具 刀具溫度升高加劇刀具磨

45、損；刀具溫度升高加劇刀具磨損； n傳給工件傳給工件 使工件變形，產(chǎn)生形狀和尺寸誤差；使工件變形，產(chǎn)生形狀和尺寸誤差； n傳給切屑傳給切屑 無害。無害。 金屬的切削過程 n切削溫度切削溫度 切削區(qū)的平均溫度，切削溫度的高 低是切削熱量生成多少與散失快慢綜合影響的 結(jié)果。 n影響因素影響因素 n工件材料工件材料 強度、硬度大，切削熱生成多；導熱性好強度、硬度大，切削熱生成多；導熱性好 對溫度下降有利。對溫度下降有利。 n切削用量切削用量 增大會使切削熱增大，增大會使切削熱增大，vc影響最大，影響最大，f次之，次之， ap最小。最小。 n適當增大適當增大刀具前角刀具前角，可減少切削熱，有利于降低溫度

46、。，可減少切削熱，有利于降低溫度。 n使用使用切削液切削液是降低切削溫度的有效措施。是降低切削溫度的有效措施。 金屬的切削過程 五、刀具磨損及刀具耐用度五、刀具磨損及刀具耐用度 磨損的產(chǎn)生：切屑和前面之間的摩擦，磨損的產(chǎn)生：切屑和前面之間的摩擦， 以及主后面和工件過渡表面之間的摩擦。以及主后面和工件過渡表面之間的摩擦。 1 1刀具磨損的形式及過程刀具磨損的形式及過程 形式：前面磨損、后面磨損、前后面同時形式：前面磨損、后面磨損、前后面同時 磨損。磨損。 產(chǎn)生的條件產(chǎn)生的條件 前面磨損：前面磨損：較高的Vc，較大的切削厚度， 切塑性材料； 后面磨損：后面磨損：較低的Vc，較小的切削厚度切 塑性材

47、料?；蚯写嘈圆牧?； 前后面同時磨損：前后面同時磨損：以中等Vc中等切削厚度 切塑性材料。 金屬的切削過程 五、刀具磨損及刀具耐用度五、刀具磨損及刀具耐用度 1 1刀具磨損的形式及過程刀具磨損的形式及過程 刀具磨損過程：初期磨損階段、正常磨損刀具磨損過程：初期磨損階段、正常磨損 階段、急劇磨損階段階段、急劇磨損階段 2 2刀具耐用度：刀具耐用度： 耐用度：耐用度：刀具從刃磨鋒利以后，自開始切 削到磨鈍為止的實際切削工作時間，稱為刀 具耐用度T。 壽命：壽命：一把新刀從第一次切削開始，經(jīng)多 次刃磨切削到不能再刃磨使用為止，實際刀 削工作時間的總和，稱為刀具壽命。 精加工時，刀具耐用度常以走刀次數(shù)或

48、加精加工時，刀具耐用度常以走刀次數(shù)或加 工零件個數(shù)來表示。工零件個數(shù)來表示。 切削加工技術(shù)經(jīng)濟指標 產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)品質(zhì)量 零件經(jīng)切削加工后的質(zhì)量包括精度和表面質(zhì)量。零件經(jīng)切削加工后的質(zhì)量包括精度和表面質(zhì)量。 （）（）精度精度 是指零件在加工之后，其尺寸、形狀等參數(shù)的實際數(shù)值同它們絕是指零件在加工之后，其尺寸、形狀等參數(shù)的實際數(shù)值同它們絕 對準確的各個理論參數(shù)相符合的程度。符合程度越高，亦即偏差（加工誤差）越對準確的各個理論參數(shù)相符合的程度。符合程度越高，亦即偏差（加工誤差）越 小，則加工精度越高。其中：小，則加工精度越高。其中： a a尺寸精度尺寸精度 指的是表面本身的尺寸精度（如圓柱面的直徑）和

49、表面間的尺寸 精度（如孔間距離等）。尺寸精度的高低，用尺寸公差的大小來表示。 國家標準 GBT180021998規(guī)定，標準公差分成 20級，即 IT01、IT0和 ITIT18，IT表示標準公差。數(shù)字越大，精度越低。 b b形狀精度形狀精度 指的是零件表面與理想表面之間在形狀上接近的程度，如圓柱面 的圓柱度、圓度，平面的平面度等。 位置精度位置精度 指的是表面、軸線或?qū)ΨQ平面之間的實際位置與理想位置接近 的程度，如兩圓柱面間的同軸度，二平面間的平行度或垂直度等。 設(shè)計零件時，首先應根據(jù)零件尺寸的重要性來決定選用哪一級精度。其設(shè)計零件時，首先應根據(jù)零件尺寸的重要性來決定選用哪一級精度。其 次還應

50、考慮本廠的設(shè)備條件和加工費用的高低。總之，選擇精度的原則是次還應考慮本廠的設(shè)備條件和加工費用的高低?？傊x擇精度的原則是 在保證能達到技術(shù)要求的前提下，選用較低的精度等級。在保證能達到技術(shù)要求的前提下，選用較低的精度等級。 切削加工技術(shù)經(jīng)濟指標 產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)品質(zhì)量 （2 2）表面質(zhì)量表面質(zhì)量 已加工表面質(zhì)量（也稱表面完整性）包括表面粗糙度、已加工表面質(zhì)量（也稱表面完整性）包括表面粗糙度、 表層加工硬化的程度和深度、表層剩余應力的性質(zhì)和大小。表層加工硬化的程度和深度、表層剩余應力的性質(zhì)和大小。 a a表面粗糙度表面粗糙度 無論用何種加工方法加工，零件表面總會留下微細的 凸凹不平的刀痕，出現(xiàn)交錯起

51、伏的峰谷現(xiàn)象，粗加工后的表面用眼就能 看到，精加工后的表面用放大鏡或顯微鏡也能觀察到。這種已加工表面 具有的較小間距和微小峰谷的不平度，稱為表面粗糙度。 b b已加工表面的加工硬化和剩余應力已加工表面的加工硬化和剩余應力 在切削過程中，由于前刀面的 推擠以及后刀面的擠壓與摩擦，工件已加工表面層的晶粒發(fā)生很大的變 形，致使其硬度比原來工件材料的硬度有顯著提高，這種現(xiàn)象稱為加工 硬化。切削加工所造成的加工硬化，常常伴隨著表面裂紋，因而降低了 零件的疲勞強度和耐磨性。對于重要的零件，除限制表面粗糙度外，還 要控制其表層加工硬化的程度和深度，以及表層剩余應力的性質(zhì)（拉應 力還是壓應力）和大小。而對于一

52、般的零件，則主要規(guī)定其表面粗糙度而對于一般的零件，則主要規(guī)定其表面粗糙度 的數(shù)值范圍。的數(shù)值范圍。 切削加工技術(shù)經(jīng)濟指標 2 2生產(chǎn)率生產(chǎn)率 切削加工中常以單位時間內(nèi)生產(chǎn)：零件的數(shù)量來表示生產(chǎn)率，即：切削加工中常以單位時間內(nèi)生產(chǎn)：零件的數(shù)量來表示生產(chǎn)率，即： 式中：式中：R R0 0一生產(chǎn)率，一生產(chǎn)率， t tw w一生產(chǎn)一個零件所需的總時間。一生產(chǎn)一個零件所需的總時間。 在機床上加工一個零件所需要的總時間由三部分組成，即：在機床上加工一個零件所需要的總時間由三部分組成，即： 式中：式中：t tm m一基本工藝時間， 一基本工藝時間，亦即加工亦即加工個零件所需要的總切削時間，也稱為機工時間。個

53、零件所需要的總切削時間，也稱為機工時間。 t tc c一輔助時間，亦即除切利時間外、與加工直接有關(guān)的時間。它是工人為了完成一輔助時間，亦即除切利時間外、與加工直接有關(guān)的時間。它是工人為了完成 切削加工而消耗于與各種操作上的時間，例如調(diào)整機床、空移刀具、裝卸和刃磨工具、安切削加工而消耗于與各種操作上的時間，例如調(diào)整機床、空移刀具、裝卸和刃磨工具、安 裝和找正工件、檢驗等時間。裝和找正工件、檢驗等時間。 t t0 0一其他時間，一其他時間，亦即賒切削時間之外，與加工沒有直接關(guān)系的時間。它包括擦拭亦即賒切削時間之外，與加工沒有直接關(guān)系的時間。它包括擦拭 車床清掃切屑以及自然需要時間等時間。車床清掃切

54、屑以及自然需要時間等時間。 所以生產(chǎn)率可表示為：所以生產(chǎn)率可表示為： 切削用量的選擇原則 二、切削用量的選擇原則二、切削用量的選擇原則 合理地選擇切削用量，對于保證加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率和降低成本有著重要的 影響。在機床、刀具和工件等條件一定的條件下，選擇切削用量具有很大的靈活性 和潛力。因此為了取得最大的技術(shù)經(jīng)濟效益就應當根據(jù)具體的加工條件確定 切削用量三要素(ap，f，vc)的合理組合。 1.1.切削用量對切削加工的影響切削用量對切削加工的影響 對加工質(zhì)量的影響對加工質(zhì)量的影響 對生產(chǎn)率的影響對生產(chǎn)率的影響 75. 025. 25 pc T afv C T 切削用量的選擇原則 二、切削用量

55、的選擇原則二、切削用量的選擇原則 1.1.背吃刀量的選擇背吃刀量的選擇 背吃刀量要盡可能取得大些、不論粗加工還是精加工，最好一次走刀能把該工序 的加工余量切完。如因加工余量太大、一次走刀切除會使切削力太大、機床功力不 足、刀具強度不夠或產(chǎn)生振動時，可將加工余量分為兩次或多次切完。這時也應將 第一次走刀時的背吃刀量取得盡量大些，其后的背吃刀量取得相對的小一些。 2.2.進給量的選擇進給量的選擇 粗加工時，一般對工件的表面質(zhì)量要求不高進給量主要受機床、刀具和工件 所能承受的切削力的限制。這是因為當選定背吃刀量后、進給量數(shù)值就直接影響切 削力的大小。而精加工時，一般背吃刀量不大，切削力也不大限制進給

56、量的主要 因素是工件表面粗糙度。 實際生產(chǎn)中通過查閱實際生產(chǎn)中通過查閱”切削用量手冊切削用量手冊”等資料查出進給量的大?。ū淼荣Y料查出進給量的大小（表1-41-4）。）。 切削用量的選擇原則 表表 3.3.切削速度的選擇切削速度的選擇 在背吃刀量和進給量選定以后，可根據(jù)合理的刀具耐用度，用計算法或查表法選擇切削速度。 粗加工時，由于切削力較大、切削速度主要受機床功率的限制。如果依據(jù)刀具耐用區(qū)選定的切削速 度使切削功率超過許用值時，就應當適當?shù)亟档颓邢魉俣?。精加工時切削力較小切削速度主 要受刀具耐用度的限制。 切削速度的具體選擇，可從切削速度的具體選擇，可從“切削用量手冊切削用量手冊”等資料中查

57、出（表等資料中查出（表1-61-6）。）。 切削用量的選擇原則 三三. .、切削液的選用、切削液的選用 1.1.切削液的作用和種類切削液的作用和種類 切削液主要切削液主要通過冷卻和潤滑作用來改善切削過程。 主要有主要有水基切削液和油基切削液 2.2.切削液的選擇和使用切削液的選擇和使用 根據(jù)加工性質(zhì)、工件材料和刀具材料加工性質(zhì)、工件材料和刀具材料來選擇 切削用量的選擇原則 四、四、 材料切削加工性的改善材料切削加工性的改善 . .材料切削加工性的概念和衡量指標材料切削加工性的概念和衡量指標 （1 1） 一定刀具耐用度下的切削速度一定刀具耐用度下的切削速度v vT T 即刀具耐用度為T（min）

58、時切削某種材料所允許 的切削速度。 vT 越高，材料的切削加工性越好。若取 T60 min，則vT 可寫作v60。 （2 2）相對加工性）相對加工性K Kr r，即各種材料的v60 與45鋼（正火）的v60 之比值。由于把后者的v60 作為比較的基準。故寫作(v60 )j，于是 Kr= v60/ (v60 )j 常用材料的相對加工性可分為8級（見表l7）。凡Krl的材料，其切削加工性比45鋼 （正火）好，反之較差。 （3 3）已加工表面質(zhì)量）已加工表面質(zhì)量 凡較容易獲得好的表面質(zhì)量的材料。其切削加工性較好；反之則較 差。精加工時，常以此為衡量指標。 （4 4）切屑控制或斷屑的難易）切屑控制或斷

59、屑的難易 凡切屑較容易控制或易于斷屑的材料，其切削加工性較好； 反之較差。在自動機床或自動線上加工時，常以此為衡量指標。 切削用量的選擇原則 三三. . 材料切削加工性的改善材料切削加工性的改善 （5 5）切削力）切削力 在相同的切削條件下，凡切削力較小的材料。其切削加工性較好；反之較差 在粗加工中當機床剛度或動力不足時，常以此為衡量指標。在粗加工中當機床剛度或動力不足時，常以此為衡量指標。 切削用量的選擇原則 三三 . . 材料切削加工性的改善材料切削加工性的改善 2. 2. 改善材料切削加工性的主要途徑改善材料切削加工性的主要途徑 材料的使用要求經(jīng)常與其切削加工性發(fā)生矛 盾。加工部門應與設(shè)

60、計部門和冶金部門密切配合，在保證零件使用性能的前提下通過各種 途徑來改善材料的切削加工性。 直接影響材料切削加工性的主要因素是其物理，力學性能。若材料的強度和硬度高 則切削力大劃削溫度高，刀具磨損快，切削加工性較差。若材料的塑性高，則不易獲得好 的表面質(zhì)量斷屑困難，切削加工性較差。若材料的導熱性差，切削熱不易散失切削溫度高， 其切削加工性也不好。 (a) (a) 通過適當?shù)臒崽幚砜梢愿淖儾牧系牧W性能，從而達到改善其切削加工性的目的。通過適當?shù)臒崽幚砜梢愿淖儾牧系牧W性能，從而達到改善其切削加工性的目的。 ( b) ( b) 改變材料的力學性能還可以用其他輔助性的加工，例如低碳鋼經(jīng)過冷拔可降低