金屬切削的基本過程 1.3 金屬切削過程

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1、目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出 1.3 金 屬 切 削 過 程1.3.1 切 削 層 的 變 形1.3.2 切 削 變 形 的 衡 量 方 法1.3.3 切 屑 的 種 類 與 變 形 規(guī) 律1.3.4 刀 -屑 接 觸 區(qū) 的 變 形 與 摩 擦1.3.5 刀 -工 接 觸 區(qū) 的 變 形 與 加 工 質(zhì) 量【 金 屬 切 削 過 程 】 刀 具 從 工 件 表 面 切 除 多 余金 屬 ， 從 切 屑 形 成 開 始 到 加 工 表 面 形 成 為 止的 完 整 過 程 。 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出返 回 1.3.1 切 削 層 的 變 形1.3.1.1 第 一 變 形 區(qū)1.3

2、.1.2 第 二 變 形 區(qū)1.3.1.3 第 三 變 形 區(qū)【 切 削 層 】 切 削 過 程 中 ， 刀 具 切 削 刃 的一 個(gè) 單 一 動(dòng) 作 ， 或 一 個(gè) 單 程 ， 或 指 只 產(chǎn)生 一 圈 （ 層 ） 過 渡 表 面 ， 所 切 除 的 工 件材 料 層 。 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出返 回 切 削 層 的 變 形 在 金 屬 壓 縮 實(shí) 驗(yàn) 中 ， 當(dāng) 金 屬 試 件 受 擠 壓 時(shí) ， 在 其內(nèi) 部 產(chǎn) 生 主 應(yīng) 力 的 同 時(shí) ， 還 將 在 與 作 用 力 大 致 成45 方 向 的 斜 截 面 產(chǎn) 生 最 大 切 應(yīng) 力 ， 在 切 應(yīng) 力 達(dá)到 屈 服 強(qiáng)

3、度 時(shí) 將 在 此 方 向 剪 切 滑 移 。 金 屬 刀 具 切 削 時(shí) 相 當(dāng) 于 局 部 壓 縮 金 屬 的 壓 塊 ， 使金 屬 沿 一 個(gè) 最 大 剪 應(yīng) 力 方 向 產(chǎn) 生 滑 移 。 當(dāng) 切 屑 層 達(dá) 到 切 削 刃 OA（ OA代 表 始 滑 移 面 ） 處 時(shí) ，切 應(yīng) 力 達(dá) 到 材 料 屈 服 強(qiáng) 度 ， 產(chǎn) 生 剪 切 滑 移 ， 切 削層 移 到 OM面 上 ， 剪 切 滑 移 終 止 ， 并 離 開 切 削 刃 后形 成 了 切 屑 ， 然 后 沿 前 面 流 出 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出返 回 側(cè) 面 方 格 變 形 觀 察 法切 削 層 的 金 屬 變

4、 形 三 個(gè)變 形 區(qū) ：第 一 變 形 區(qū) （ 剪 切 滑移 ）第 二 變 形 區(qū) （ 纖 維 化 ）第 三 變 形 區(qū) （ 纖 維 化與 加 工 硬 化 ） 。 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出返 回 切 削 層 金 屬 的 變 形 過 程 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出返 回 1.3.1.1 第 一 變 形 區(qū) 始 滑 移 面 OA與 終 滑 移 面 OM之 間 的 變 形區(qū) 稱 為 第 一 變 形 區(qū) ， 寬 度 很 窄 (約0.02 0.2mm)， 故 常 用 OM剪 切 面 亦 稱滑 移 面 來 表 示 ， 它 與 切 削 速 度 的 夾 角稱 為 剪 切 角 。 目 錄上 一

5、頁(yè)下 一 頁(yè)退 出返 回 I區(qū) 變 形 特 點(diǎn) 沿 著 滑 移 線 的 剪 切 變 形 ， 以 及 隨之 產(chǎn) 生 的 加 工 硬 化 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出要 點(diǎn) 1.3.1.2 第 二 變 形 區(qū) 當(dāng) 切 屑 沿 前 面 流 出 時(shí) ， 由 于 受 到 前 面 擠 壓和 摩 擦 作 用 ， 在 前 面 摩 擦 阻 力 的 作 用 下 ，靠 近 前 面 的 切 屑 底 層 金 屬 再 次 產(chǎn) 生 剪 切 變形 。 使 切 屑 底 層 薄 的 一 層 金 屬 流 動(dòng) 滯 緩 ，流 動(dòng) 滯 緩 的 一 層 金 屬 稱 為 滯 流 層 ， 這 一 區(qū)域 又 稱 為 第 二 變 形 區(qū) 。

6、目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出返 回 1.3.1.3 第 三 變 形 區(qū) 工 件 已 加 工 表 面 受 到 鈍 圓 弧 切 削 刃 的 擠 壓和 后 面 的 摩 擦 ， 使 已 加 工 表 面 內(nèi) 產(chǎn) 生 嚴(yán) 重變 形 ， 已 加 工 表 面 與 后 面 的 接 觸 區(qū) 稱 為 第三 變 形 區(qū) 。 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出返 回 1.3.2 切 削 變 形 的 衡 量 方 法 1變 形 系 數(shù) 2剪 應(yīng) 變 3剪 應(yīng) 變 與 變 形 系 數(shù) 的 關(guān) 系 4剪 切 角 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出一 、 切 屑 的 形 成 過 程 1 變 形 區(qū) 的 劃 分 目 錄上 一 頁(yè)下

7、 一 頁(yè)退 出 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出2 切 屑 的 受 力 分 析 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出 四 、 積 屑 瘤 的 形 成 及 其 對(duì) 切 削 過 程 的 影 響 1 積 屑 瘤 的 形 成 及 其 影 響 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出 積 屑 瘤 的 產(chǎn) 生及 其 成 長(zhǎng) 與 工 件 材料 的 性 質(zhì) 、 切 削 區(qū)的 溫 度 分 布 和 壓 力分 布 有 關(guān) 。 塑 性 材料 的 加 工 硬 化 傾 向越 強(qiáng) ， 越 易 產(chǎn) 生 積屑 瘤 ； 在 背 吃 刀 量 和 進(jìn) 給 量 f保 持 一定 時(shí)

8、 ， 積 屑 瘤 高 度H b與 切 削 速 度 有 密 切 關(guān) 系 ， 因 為切 削 過 程 中 產(chǎn) 生 的熱 是 隨 切 削 速 度 的提 高 而 增 加 的 。 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出 2 積 屑 瘤 對(duì) 切 削 過 程 的 影 響 （ 1） 使 刀 具 前 角 變 大 （ 2） 使 切 削 厚 度 變 化 （ 3） 使 加 工 表 面 粗 糙 度 增 （ 4） 對(duì) 刀 具 壽 命 的 影 響 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出 積 屑 瘤 對(duì) 切 削 過 程 的 影 響 有 積 極 的 一面 ， 也 有 消 極 的 一 面 。 精 加 工 時(shí) 必 須 防 止積 屑 瘤 的 產(chǎn)

9、生 ， 可 采 取 的 控 制 措 施 有 ： （ 2） 使 用 潤(rùn) 滑 性 能 好 的 切 削 液 ， 目的 在 于 減 小 切 屑 底 層 材 料 與 刀 具 前 刀 面間 的 摩 擦 。 （ 1） 正 確 選 用 切 削 速 度 ， 使 切 削 速度 避 開 產(chǎn) 生 積 屑 瘤 的 區(qū) 域 。 （ 3） 增 大 刀 具 前 角 ， 減 小 刀 具 前 刀面 與 切 屑 之 間 的 壓 力 。 （ 4） 適 當(dāng) 提 高 工 件 材 料 硬 度 ， 減 小 加工 硬 化 傾 向 。 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出五 、 影 響 切 屑 變 形 的 因 素 1 工 件 材 料 工件材料強(qiáng)度越

10、高 ，切屑和 前刀面的接觸長(zhǎng)度越短 ，導(dǎo)致切屑和鋼 刀面的接觸面積減小 ，前刀面上的平均 正應(yīng)力 增大 ，前刀面與切屑間的摩擦系 數(shù)減小 ，摩擦角減小 ，剪切角增大 ，變 形系數(shù) 將隨之減小 。 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出 增大刀具前角 o，剪切角將隨之增大 ，變形系數(shù) 將隨 之減小 ；但o增大后 ，前刀面傾斜程度 加大 ，切屑作用在前刀面上的平均正 應(yīng)力 av減小 ，使摩擦角和摩擦系 數(shù)增大而導(dǎo)致減小 。由于后一方 面影響較小 ， 還是隨的o增加而減 小 。 2 刀 具 前 角 0 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出 3 切 削 速 度 Vc 在無積屑瘤產(chǎn)生的切削速 度范圍內(nèi) ，切削速度

11、 越大 ，變形系 數(shù) 越小 。主要是因?yàn)樗苄宰冃蔚?傳播速度較彈性變形慢 ，切削速 度 越高 ，切削變形越不充分 ，導(dǎo)致 變形系數(shù) 下降 。此外 ，提高切削速 度 還會(huì)使切削溫度增高 ，切屑底 層材料的剪切屈服強(qiáng)度s因 溫度的增高而略有下降 ，導(dǎo)致前 刀面摩擦系數(shù)減小 ，使變形系 數(shù) 下降 。 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出 在 無 積 屑 瘤的 切 削 速 度 范 圍內(nèi) ， 切 削 層 公 稱厚 度 越 大 ， 變形 系 數(shù) 越 小 。Dh h Dh 4 切 削 層 公 稱 厚 度 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出返 回 1.3.3 切 屑 的 種 類 與 變 形 規(guī) 律 目 錄上 一 頁(yè)

12、下 一 頁(yè)退 出返 回 切 屑 變 形 規(guī) 律 1 帶 狀 切 屑 （ 最 常 見 ,切 削 塑 性 金 屬材 料 ， 切 厚 小 ， V大 ， r0大 時(shí) ） 2 擠 裂 切 屑 （ 低 速 ， 切 厚 大 r0小 時(shí) ） 3 單 元 切 屑 （ 較 少 見 ） 4 崩 碎 切 屑 （ 加 工 脆 性 材 料 時(shí) ， 盡量 避 免 ） 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出要 點(diǎn) 1 金 屬 切 削 原 理 內(nèi) 容 提 要 1.4 切 削 力 1.5 切 削 熱 和 切 削 溫 度 1.6 刀 具 磨 損 和 刀 具 耐 用 度 1.7 工 件 材 料 的 切 削 加 工 性 1.8 切 削 條

13、件 的 合 理 選 擇 重 點(diǎn) 與 難 點(diǎn) 切 削 力 、 切 削 功 率 的 計(jì) 算 刀 具 磨 損 和 耐 用 度 作 業(yè) 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出返 回 1.4 切 削 力【 切 削 力 】 切 削 時(shí) ， 刀 具 切 入 工 件 ， 使 被 加 工材 料 變 形 成 為 切 屑 所 需 的 力 ?！?來 源 】 加 工 材 料 的 彈 塑 性 變 形 抗 力 和 切 屑 工件 表 面 對(duì) 刀 具 表 面 的 摩 擦 力 ?！?意 義 】 研 究 切 削 力 對(duì) 刀 具 、 夾 具 的 設(shè) 計(jì) 和 使用 具 有 重 要 的 意 義 。1.4.1 切 削 力 的 分 析1.4.2

14、切 削 力 與 切 削 功 率 的 計(jì) 算1.4.3 影 響 切 削 力 的 因 素 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出要 點(diǎn) 1.4.1 切 削 力 的 分 析【 定 義 】 切 削 過 程 中 ， 刀 具 施 加 于 工 件 使 工件 材 料 產(chǎn) 生 變 形 ， 并 使 多 余 材 料 變 為 切 屑 所需 的 力 稱 為 切 削 力 。為 了 研 究 方 便 ， 將 作 用 于 刀 具 上 的 切 削 合 力分 解 為 相 互 垂 直 的 Fc、 Ff、 Fp.Fc： 切 削 力 ,切 于 過 渡 表 面 ,與 基 面 垂 直 .Ff： 進(jìn) 給 力 ,在 基 面 內(nèi) ,與 進(jìn) 給 方 向

15、相 反 .Fp： 背 向 力 ,在 基 面 內(nèi) ,與 進(jìn) 給 方 向 垂 直 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出返 回 切 削 力 分 解 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出返 回 作 用 分 析 Fc： 計(jì) 算 刀 具 和 機(jī) 床 強(qiáng) 度 ,確 定 Ff： 用 于 設(shè) 計(jì) 機(jī) 床 進(jìn) 給 機(jī) 構(gòu) 和 確 定 Fp： 計(jì) 算 工 件 撓 度 和 刀 具 、 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出要 點(diǎn) 1.4.2 切 削 力 與 切 削 功 率 的 計(jì) 算 1.4.2.1指 數(shù) 形 式 的 切 削 力 經(jīng) 驗(yàn) 公 式ccFcFcFc FZcYXpFc kvfaCF ffFfFfFf FZcYXpFf k

16、vfaCF ppFpFpFp FZcYXpFp kvfaCF pfcZYX FFF , 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出返 回 1.4.2.2用 切 削 層 單 位 面 積 切 削 力 計(jì) 算切 削 力【 經(jīng) 驗(yàn) 公 式 】 車 削 普 通 鋼 材 時(shí) 三 個(gè) 力 的 比 例 大 約 為cFccc kAkF crfpc FFFFF 1057.1,25.0:4.0:1: 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出返 回 1.4.2.3工 作 功 率 計(jì) 算【 定 義 】消 耗 在 切 屑 加 工 過 程 中 的 功 率 (Pe)可 以 分 解 成 切 削 功 率 (Pc)和 進(jìn) 給 功 率(Pf)之 和

17、.【 計(jì) 算 公 式 】 機(jī) 床 傳 動(dòng) 效 率 約0.750.85 ccwfccfce vFfnFvFPPP 310 mcm PP 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出返 回 例用 CA6140車 外 圓 ， 已 知 主 軸 轉(zhuǎn) 速n=1440rpm,工 件 直 徑 d=25mm,機(jī) 床 電 機(jī) 功率 Pm=7.8kW,機(jī) 床 傳 動(dòng) 效 率 為 0.85， 試 估算 切 削 力 。 )(3519 )(18.3519)3( )2( )(10)1( 3NFF NdnPF PvFP dnFvFfnFvFPPP cr mmc mmccc cccwfccfce 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出返 回 1

18、.4.3影 響 切 削 力 的 因 素 1.4.3.1 工 件 材 料 的 影 響 1.4.3.2 切 削 用 量 的 影 響 1.4.3.3 刀 具 幾 何 參 數(shù) 的 影 響 1.4.3.4 刀 具 材 料 的 影 響 1.4.3.5 切 削 液 的 影 響 1.4.3.6 刀 具 后 刀 面 磨 損 的 影 響 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出返 回 1.4.3.1工 件 材 料 的 影 響 工 件 材 料 的 硬 度 和 強(qiáng) 度 越 高 ， 雖 然 切 削 變形 會(huì) 減 小 ， 但 由 于 剪 切 屈 服 強(qiáng) 度 增 高 ， 產(chǎn)生 的 切 削 力 會(huì) 越 大 ； 工 件 材 料 強(qiáng) 度

19、 相 同 時(shí) ， 塑 性 和 韌 性 越 高 ，切 削 變 形 越 大 ， 切 削 與 刀 具 間 摩 擦 增 加 ，切 削 力 會(huì) 越 大 。 切 削 鑄 鐵 時(shí) 變 形 小 ， 摩 擦 小 ， 故 產(chǎn) 生 的 切削 力 小 。 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出返 回 1.4.3.2切 削 用 量 的 影 響 進(jìn) 給 量 、 背 吃 刀 量 增 大 ， 二 者 都 會(huì) 使 切 削 力 增 大 ，而 實(shí) 際 上 背 吃 刀 量 對(duì) 切 削 力 的 影 響 要 比 進(jìn) 給 量 大 。 其 主 要 原 因 在 于 ， p增 大 一 倍 時(shí) ， 切 削 厚 度 hD 不 變 ， 而 切削 寬 度 b

20、D 則 增 大 一 倍 ， 切 削 刃 上 的 切 削 負(fù) 荷 也 隨 之 增 大 一倍 ， 即 變 形 力 和 摩 擦 成 倍 增 加 ， 最 終 導(dǎo) 致 了 切 削 力 以 成 倍 增加 ； f增 大 一 倍 時(shí) ， 切 削 寬 度 bD不 變 ， 只 是 切 削 厚 度 hD增 大一 倍 ， 平 均 變 形 減 小 ， 故 切 削 力 增 加 不 到 一 倍 。 切 削 速 度 對(duì) 切 削 力 的 影 響 ： 切 削 塑 性 金 屬 時(shí) ， 在vc=40m/min時(shí) ， 由 于 積 屑 瘤 的 產(chǎn) 生 與 消 失 ， 使 刀具 前 角 增 大 或 減 小 ， 引 起 變 形 系 數(shù) 的

21、變 化 ， 導(dǎo) 致了 切 削 力 的 變 化 ； 當(dāng) vc40m/min， 切 削 溫 度 升 高 ，使 平 均 摩 擦 系 數(shù) 下 降 ， 切 削 力 也 隨 之 下 降 。 切 削 灰 鑄 鐵 等 脆 性 材 料 時(shí) ， 塑 性 變 形 很 小 ， 且 刀屑 間 的 摩 擦 也 很 小 ， 因 此 ， c對(duì) 其 影 響 不 大 。 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出返 回 1.4.3.3刀 具 幾 何 參 數(shù) 的 影 響 前 角 對(duì) Fc影 響 較 大 。 前 角 增 大 ， 切 削變 形 減 小 ， 故 切 削 力 減 小 。 主 偏 角 對(duì) 進(jìn) 給 力 Ff和 背 向 力 Fp影 響 較

22、大 ， 當(dāng) r增 大 時(shí) Ff增 大 而 Fp 則 減 小 。 刃 傾 角 對(duì) 背 切 削 力 FP影 響 較 大 ， 因 為 s由 正 值 向 負(fù) 值 變 化 時(shí) ， 會(huì) 使 頂 向 工件 軸 線 的 背 向 力 增 大 。 此 外 刀 尖 圓 弧 半 徑 ， 刀 具 磨 損 程 度 等因 素 對(duì) 切 削 力 也 有 一 定 的 影 響 。 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出返 回 1.4.3.4刀 具 材 料 的 影 響 主 要 是 刀 具 材 料 與 工 件 材 料 的 摩 擦 系數(shù) 的 影 響 通 常 安 裝 CBN， 陶 瓷 ， 涂 層 硬 質(zhì) 合 金 ，高 速 鋼 的 順 序 切 削

23、 力 依 次 增 大 。 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出返 回 1.4.3.5切 削 液 的 影 響 切 削 液 具 有 潤(rùn) 滑 作 用 ， 使 得 切 削 力降 低 。 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出返 回 1.4.3.6刀 具 后 刀 面 磨 損 的 影 響 刀 具 后 刀 面 磨 損 帶 寬 愈 大 ， 切 削 力 愈大 。 VB對(duì) 背 向 力 Fp影 響 最 顯 著 。 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出返 回 1.5 切 削 熱 和 切 削 溫 度 1.5.1切 削 熱 的 產(chǎn) 生 和 傳 出 1.5.2影 響 切 削 溫 度 的 主 要 因 素 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出返

24、 回 1.5.1切 削 熱 的 產(chǎn) 生 和 傳 出 切 削 過 程 中 消 耗 的 功 率 9899%轉(zhuǎn) 換 為 熱能 ， 因 此 近 似 認(rèn) 為 單 位 時(shí) 間 內(nèi) 產(chǎn) 生 的 切削 熱 q等 于 切 削 功 率 Pc cc FcpF ccc KvfaCq vFPq 85.075.0 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出返 回 切 削 溫 度【 定 義 】 指 前 刀 面 與 切 屑 接 觸 區(qū) 內(nèi) 的 平 均 溫 度 。 它 由 切 削 熱 的 產(chǎn) 生 和 傳 出 的 平 衡 條 件 所 決 定 ，產(chǎn) 生 的 熱 越 多 ， 傳 出 的 熱 越 慢 ， 切 削 溫 度 越 高 ，反 之 ， 切

25、 削 溫 度 越 低 ?！?結(jié) 論 】 凡 是 增 大 切 削 力 和 切 削 功 率 的 因 素 都 會(huì) 使 切 削溫 度 上 升 ； 有 利 于 切 削 熱 傳 出 的 因 素 都 會(huì) 使 切 削 溫 度 降 低 。 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出 3-3 切 削 熱 與 切 削 溫 度影 響 切 削 溫 度 的 主 要 因 素1. 切 削 用 量 對(duì) 切 削 溫 度 的 影 響1) 切 削 速 度 v: v提 高 ， 切 削 溫 度 顯 著 上 升2) 進(jìn) 給 量 f: f增 大 ,切 削 熱 增 多 ， 切 削 溫 度 上 升3) 背 吃 刀 量 ap:ap對(duì) 切 削 溫 度 的 影

26、 響 很 小2. 刀 具 幾 何 參 數(shù) 對(duì) 切 削 溫 度 的 影 響3. 刀 具 磨 損 對(duì) 切 削 溫 度 的 影 響4. 工 件 材 料 對(duì) 切 削 溫 度 的 影 響5. 切 削 熱 對(duì) 切 削 溫 度 的 影 響6. 切 削 液 對(duì) 降 低 切 削 溫 度 有 明 顯 的 效 果 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出返 回 1.5.2影 響 切 削 溫 度 的 主 要 因 素 1.5.2.1切 削 用 量 的 影 響 切 削 速 度 對(duì) 切 削 溫 度 影 響 最 大 進(jìn) 給 量 次 之 背 吃 刀 量 最 小 45.035.03.02.010.008.0 cp vfaC 目 錄上 一

27、 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出返 回 1.5.2.2刀 具 幾 何 產(chǎn) 生 的 影 響 前 角 越 大 ， 主 偏 角 越 小 ， 溫 度 越 小 刀 具 負(fù) 倒 棱 和 刀 尖 圓 弧 半 徑 對(duì) 切 削 溫 度 影響 較 小 。 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出 1.5.2.3工 件 材 料 的 影 響 硬 度 、 強(qiáng) 度 越 大 ， 切 削 溫 度 越 大 工 件 導(dǎo) 熱 率 越 大 ， 切 削 溫 度 越 小 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出 1.5.2.4刀 具 磨 損 的 影 響 刀 具 磨 損 越 大 ， 切 削 溫 度 越 高 切 削 速 度 越 大 ， 磨 損 加 劇 ， 溫 度 越

28、大 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出 1.5.2.5切 削 液 的 影 響 切 削 液 熱 導(dǎo) 率 、 比 熱 容 、 流 量 越 大 ， 溫 度越 低 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出 1.6刀 具 磨 損 和 刀 具 耐 用 度 1.6.1刀 具 的 磨 損 形 式 1.6.2刀 具 磨 損 的 原 因 1.6.3刀 具 的 磨 損 過 程 及 磨 鈍 標(biāo) 準(zhǔn) 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出 1.6.1刀 具 的 磨 損 形 式【 定 義 】 刀 具 在 切 削 金 屬 ， 切 下 切 屑 的 同 時(shí) ， 其 本身 也 將 發(fā) 生 鈍 化 ， 而 失 去 切 削 能 力 ， 稱 刀具 的

29、 磨 損【 原 因 】 刀 具 逐 漸 磨 蝕 （ 正 常 磨 損 ） 刀 具 隨 機(jī) 破 損 （ 非 正 常 磨 損 ）【 影 響 】 刀 具 的 鈍 化 達(dá) 到 一 定 的 程 度 時(shí) ， 如 繼 續(xù) 使用 ， 就 會(huì) 使 Fr急 劇 上 升 ， 甚 至 引 起 振 動(dòng) 刀 具 的 磨 損 使 工 件 加 工 精 度 下 降 ， 表 面 質(zhì)量 顯 著 惡 化 ， 刀 具 材 料 消 耗 增 加 ， 使 加 工不 能 正 常 進(jìn) 行 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出 磨 損 形 式 1.6.1.1前 刀 面 磨 損 主 要 是 月 牙 洼 磨 損 ， 用 KT表 示 1.6.1.2后 刀 面

30、 磨 損 后 刀 面 磨 損 帶 ， 后 角 為 0， 分 成 三 區(qū) C,B,N區(qū) ， 分 別 用 VC,VB(max),VN來 表 示 。 后 刀 面磨 損 用 B區(qū) 的 平 均 值 VB表 示 1.6.1.3邊 界 磨 損 主 切 削 刃 和 副 切 削 刃 與 工 件 接 觸 處 磨 出 的較 深 的 溝 紋 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出1.6.2刀 具 磨 損 的 原 因 刀 具 正 常 磨 損 的 原 因 是 機(jī) 械 磨 損 ， 熱 、 化 學(xué)磨 損 1.6.2.1磨 料 磨 損 （ 硬 質(zhì) 點(diǎn) 磨 損 ） 工 件 材 料 中 的 硬 質(zhì) 點(diǎn) 對(duì) 刀 具 的 刻 劃 作 用 引

31、 起機(jī) 械 磨 損 ， 磨 料 磨 損 是 低 速 刀 具 磨 損 的 主 要原 因 1.6.2.2粘 結(jié) 磨 損 由 于 刀 具 與 工 件 在 高 溫 高 壓 下 發(fā) 生 的 “ 冷 焊 ”作 用 而 形 成 的 BUE， BUE 破 裂 時(shí) 常 使 刀 具 材料 顆 粒 被 帶 走 ， 在 刀 具 表 面 形 成 粘 結(jié) 凹 坑 ，造 成 粘 結(jié) 磨 損 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出1.6.2.3擴(kuò) 散 磨 損 熱 作 用 的 磨 損 ， 切 削 高 溫 下 刀 具 與 工 件 的 接觸 面 間 到 分 子 能 量 很 大 ， 各 個(gè) 原 子 會(huì) 在 固 態(tài)下 發(fā) 生 相 互 擴(kuò) 散

32、 ， 從 而 改 變 刀 具 材 料 的 成 分結(jié) 構(gòu) ， 使 刀 具 表 層 變 脆 而 發(fā) 生 擴(kuò) 散 磨 損 擴(kuò) 散 磨 損 隨 切 削 溫 度 的 上 升 而 按 照 指 數(shù) 規(guī) 律迅 速 增 大 切 削 速 度 增 大 ， 擴(kuò) 散 磨 損 增 大 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出1.6.2.4化 學(xué) 磨 損 切 削 高 溫 高 壓 ， 以 及 新 鮮 表 面 極 易 氧 化 ，使 表 面 層 硬 度 降 低 ， 從 而 加 劇 刀 具 磨 損 化 學(xué) 磨 損 是 造 成 邊 界 磨 損 的 原 因 之 一 其 他 磨 損 熱 電 磨 損 ， 相 變 磨 損 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)

33、退 出1.6.3刀 具 的 磨 損 過 程 及 磨 鈍 標(biāo)準(zhǔn) 1.6.3.1刀 具 磨 損 的 過 程 初 期 磨 損 階 段 正 常 磨 損 階 段 急 劇 磨 損 階 段 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出1.6.3.2刀 具 的 磨 鈍 標(biāo) 準(zhǔn)【 定 義 】 刀 具 磨 損 到 一 定 限 度 后 就 不 能 繼 續(xù) 使用 ， 此 磨 損 限 度 稱 為 磨 鈍 標(biāo) 準(zhǔn) ISO標(biāo) 準(zhǔn) 規(guī) 定 ， 以 1/2背 吃 刀 量 處 的 后 刀 面 上測(cè) 定 的 磨 損 帶 寬 度 VB作 為 刀 具 的 磨 鈍 標(biāo) 準(zhǔn) 自 動(dòng) 化 生 產(chǎn) 和 精 加 工 刀 具 ， 常 沿 工 件 徑 向 大刀

34、 具 磨 損 尺 寸 NB作 為 磨 鈍 標(biāo) 準(zhǔn) 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出刀 具 耐 用 度 方 程 式 泰 勒 刀 具 耐 用 度 方 程 式 切 削 用 量 選 擇 原 則 在 選 擇 切 削 用 量 以 提 高 生 產(chǎn) 率 時(shí) ， 首 先 盡 量 選 用大 的 背 吃 刀 量 ap 其 次 根 據(jù) 加 工 條 件 和 加 工 要 求 允 許 的 最 大 進(jìn) 給 量 f 最 后 在 刀 具 耐 用 度 和 機(jī) 床 功 率 所 允 許 的 情 況 下 選擇 最 大 的 切 削 速 度 vc0CTv mc 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出 3-5 工

35、件 材 料 的 切 削 加 工 性 衡 量 材 料 切 削 加 工 性 的 指 標(biāo)刀 具 耐 用 度 T或 一 定 耐 用 度 下 的 切 削 速 度 vT一 般 以 正 火 狀 態(tài) 45鋼 的 v60為 基 準(zhǔn) ， 寫 作 (v60)j， 然 后 把 其 他 各 種 材 料 的 同它 相 比 ， 這 個(gè) 比 值 ， 稱 為 下 相 對(duì) 加 工 性 ， 即 ， Kr v60/(v60)j （ 3-33）常 用 工 件 材 料 的 相 對(duì) 加 工 性 可 分 為 八 級(jí) ， 見 表 3-2。切 削 力 或 切 削 溫 度加 工 表 面 質(zhì) 量切 屑 控 制 或 斷 屑 的 難 易 改 善 材 料

36、 切 削 加 工 性 的 途 徑高 速 鋼 、 工 具 鋼 的 硬 度 偏 高 ， 且 有 較 多 的 網(wǎng) 狀 、 片 狀 的 滲 碳 體 組 織 ， 加 工性 差 。 經(jīng) 過 球 化 退 火 即 可 降 低 硬 度 ， 并 得 到 球 狀 滲 碳 體 ； 熱 軋 中 碳 鋼 的 組織 不 均 勻 ， 經(jīng) 正 火 可 使 其 組 織 與 硬 度 均 勻 ； 低 碳 鋼 的 塑 性 太 高 ， 可 通 過 正火 適 當(dāng) 降 低 塑 性 ， 提 高 硬 度 ； 馬 氏 體 不 銹 鋼 常 要 進(jìn) 行 調(diào) 質(zhì) 處 理 降 低 塑 性 ；鑄 鐵 一 般 在 切 削 加 工 前 均 要 進(jìn) 行 退 火

37、處 理 ， 降 低 表 層 硬 度 。在 鋼 中 適 當(dāng) 添 加 一 些 元 素 ， 如 硫 、 磷 、 鉛 、 鈣 等 ， 可 使 鋼 的 切 削 加 工 性 得到 顯 著 改 善 ， 這 樣 的 鋼 叫 易 切 鋼 。 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出 3-6 切 削 液 -切 削 液 的 作 用 機(jī) 理 冷 卻 作 用 ： 主 要 靠 熱 傳 導(dǎo) 帶 走 大 量 的 切 削 熱 ， 從 而 降 低 切 削 溫 度 ，提 高 刀 具 耐 用 度 ； 減 少 工 件 、 刀 具 的 熱 變 形 ， 提 高 加 工 精 度 ； 降低 斷 續(xù) 切 削 時(shí) 的 熱 應(yīng) 力 ， 防 止 刀 具 熱

38、裂 破 損 等 。 在 切 削 速 度 高 、刀 具 、 工 件 材 料 導(dǎo) 熱 性 差 ， 熱 膨 脹 系 數(shù) 較 大 的 情 況 下 ， 切 削 液 的冷 卻 作 用 尤 顯 重 要 。 切 削 液 的 冷 卻 性 能 取 決 于 它 的 導(dǎo) 熱 系 數(shù) 、 比 熱 、 汽 化 熱 、 汽 化 速 度 、 流 量 、流 速 等 。 水 溶 液 的 冷 卻 性 能 要 比 油 類 好 。 乳 化 液 介 于 兩 者 之 間 。 潤(rùn) 滑 作 用 ： 金 屬 切 削 時(shí) 切 屑 、 工 件 與 刀 具 界 面 的 摩 擦 可 分 為 干 摩擦 、 流 體 潤(rùn) 滑 摩 擦 和 邊 界 潤(rùn) 滑 摩

39、擦 三 類 。 清 洗 作 用 ： 沖 刷 切 削 中 產(chǎn) 生 的 碎 屑 （ 如 切 鑄 鐵 ） 或 磨 粉 （ 磨 削 ）的 作 用 。 清 洗 性 能 的 好 壞 ， 與 切 削 液 的 滲 透 性 、 流 動(dòng) 性 和 使 用 的壓 力 有 關(guān) 。 切 削 液 的 清 洗 作 用 對(duì) 于 磨 削 精 密 加 工 和 自 動(dòng) 線 加 工 十分 重 要 ， 而 深 孔 加 工 時(shí) ， 要 利 用 高 壓 切 削 液 來 排 屑 。 防 銹 作 用 ： 減 少 工 件 、 機(jī) 床 、 刀 具 的 腐 蝕 。 防 銹 作 用 的 好 壞 ， 取決 于 切 削 液 本 身 的 性 能 和 加 入

40、的 防 銹 添 加 劑 的 性 質(zhì) 。 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出 3-6 切 削 液 -切 削 液 的 添 加 劑 改 善 切 削 液 性 能 所 加 入 的 化 學(xué) 物 質(zhì) 油 性 添 加 劑 :油 性 添 加 劑 含 有 極 性 分 子 ， 能 與金 屬 表 面 形 成 牢 固 的 吸 附 膜 ， 主 要 起 潤(rùn) 滑 作 用 。但 這 種 吸 附 膜 只 能 在 較 低 溫 度 下 起 較 好 的 潤(rùn) 滑作 用 ， 故 多 用 于 低 速 精 加 工 的 情 況 。 油 性 添 加劑 有 動(dòng) 植 物 油 （ 如 豆 油 、 菜 籽 油 、 豬 油 等 ） ，脂 肪 酸 、 胺 類

41、、 醇 類 及 脂 類 。 極 壓 添 加 劑 :常 用 的 極 壓 添 加 劑 是 含 硫 、 磷 、氯 、 碘 等 的 有 機(jī) 化 合 物 。 這 些 化 合 物 在 高 溫 下與 金 屬 表 面 起 化 學(xué) 反 應(yīng) ， 形 成 化 學(xué) 潤(rùn) 滑 膜 。 它比 物 理 吸 附 膜 能 耐 較 高 的 溫 度 。 為 了 得 到 性 能良 好 的 切 削 液 ， 按 實(shí) 際 需 要 常 在 一 種 切 削 液 中加 入 幾 種 極 壓 添 加 劑 。 表 面 活 性 劑 : 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出 3-6 切 削 液 -切 削 液 的 分 類 與 使 用 切 削 液 的 分 類 ：

42、非 水 溶 性 和 水 溶 性 切 削 液 的 選 用 粗 加 工 ： 冷 卻 為 主 ,降 低 切 削 溫 度 ， 如 離 子 型 切 削 液 或 3% 5%乳 化 液 。 精 加 工 ： 具 有 良 好 的 潤(rùn) 滑 性 能 ,減 小 工 件 表 面 粗 糙 度 和 提 高 加工 精 度 . 難 加 工 材 料 的 切 削 :極 壓 切 削 油 或 極 壓 乳 化 液 磨 削 加 工 :具 有 良 好 的 冷 卻 清 洗 作 用 ， 并 有 一 定 的 潤(rùn) 滑 性 能 和防 銹 作 用 。 故 一 般 常 用 乳 化 液 或 極 壓 乳 化 液 。 切 削 液 的 使 用 方 法 ： 澆 注

43、 法 、 噴 霧 冷 卻 法 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出 3-7 切 削 用 量 的 選 擇 選 擇 切 削 用 量 的 原 則 ： 切 削 用 量 是 指 充 分 利 用 刀 具 的 切削 性 能 和 機(jī) 床 性 能 ， 在 保 證 質(zhì) 量 的 前 提 下 ， 獲 得 高 的 生產(chǎn) 率 和 低 的 加 工 成 本 的 切 削 用 量 。 切 削 用 量 同 加 工 生 產(chǎn) 率 的 關(guān) 系 ： 三 要 素 對(duì) 生 產(chǎn) 率 的 影 響 f保 持 不 變 ， ap增 至 3ap， 如 仍 保 持 刀 具 合 理 的 耐 用 度 ， 則 v必須 降 低 15%， 此 時(shí) 生 產(chǎn) 率 P3ap

44、2.6P， 即 生 產(chǎn) 率 提 高 至 2.6倍 。 ap保 持 不 變 ， f增 至 3f， 如 仍 保 持 刀 具 合 理 的 耐 用 度 ， 則 v必須 降 低 32%， 此 時(shí) 生 產(chǎn) 率 P3f 2P， 即 生 產(chǎn) 率 提 高 至 2倍 。 切 削 速 度 高 過 一 定 的 臨 界 值 時(shí) ， 生 產(chǎn) 率 反 而 會(huì) 降 低 。 ap增 大至 某 一 數(shù) 值 時(shí) ， 因 受 加 工 余 量 的 限 制 而 成 為 常 值 時(shí) ， 進(jìn) 給 量 f不 變 ， 把 切 削 速 度 v增 至 3v時(shí) ， P3v 0.13P,生 產(chǎn) 率 大 為 降 低 。 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出

45、3-7 切 削 用 量 的 選 擇 切 削 用 量 的 選 擇 原 則 選 擇 切 削 用 量 的 最 佳 組 合 ， 在 保 持 刀 具 合 理 耐 用 度 的 前 提 下 ，使 ap、 f、 v三 者 的 乘 積 值 最 大 ， 以 獲 得 最 高 的 生 產(chǎn) 率 。 首 先 選 取 盡 可 能 大 的 背 吃 刀 量 ； 其 次 根 據(jù) 機(jī) 床 動(dòng) 力 和 剛 性 限 制 條 件 或 已 加 工 表 面 粗 糙 度 的 要求 ， 選 取 盡 可 能 大 的 進(jìn) 給 量 ； 最 后 利 用 切 削 用 量 手 冊(cè) 選 取 或 者 用 公 式 計(jì) 算 確 定 切 削 速 度 。 背 吃 刀

46、量 的 選 定 粗 加 工 （ 表 面 粗 糙 度 Ra80 20 m） 時(shí) ， 一 次 走 刀 應(yīng) 盡 可 能 切除 全 部 余 量 ， 在 中 等 功 率 機(jī) 床 上 ， 背 吃 刀 量 可 達(dá) 8 10mm。 半 精 加 工 （ 表 面 粗 糙 度 Ra10 5 m） 時(shí) ， 取 為 0.5 2mm。 精 加 工 （ 表 面 粗 糙 度 R2.5 1.25 m） 時(shí) ， 取 為 0.1 0.4mm。 進(jìn) 給 量 的 選 定 ： 具 體 數(shù) 值 可 查 閱 “ 機(jī) 械 加 工 工 藝 手冊(cè) ” 。 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出 3-7 切 削 用 量 的 選 擇 -切 削 速 度 在

47、ap 、 f值 選 定 后 ， 根 據(jù) 合 理 的 刀 具 耐 用 度 計(jì) 算 或 用 查 表 來 選 定車 削 速 度 。 在 生 產(chǎn) 中 選 擇 切 削 速 度 的 一 般 原 則 是 ： 粗 車 時(shí) ， ap和 f較 大 ， v較 低 ； 精 車 時(shí) ， ap和 f較 小 ， v較 高 。 工 件 材 料 強(qiáng) 度 、 硬 度 高 時(shí) ， 應(yīng) 選 較 低 的 v； 加 工 奧 氏 體 不 銹 鋼 、 鈦合 金 和 高 溫 合 金 等 難 加 工 材 料 時(shí) ， 只 能 取 較 低 的 v。 切 削 合 金 鋼 比 中 碳 鋼 v應(yīng) 降 低 20% 30%； 切 削 調(diào) 質(zhì) 狀 態(tài) 的 鋼

48、比 正 火 、退 火 狀 態(tài) 鋼 要 降 低 v 20% 30%； 切 削 有 色 金 屬 時(shí) 比 中 碳 鋼 時(shí) 可 提 高100% 300%。 刀 具 材 料 的 切 削 性 能 愈 好 ， v也 選 得 愈 高 。 如 硬 質(zhì) 合 金 的 v比 高 速鋼 刀 具 可 高 好 幾 倍 ， 涂 層 刀 具 的 v比 未 涂 層 刀 具 要 高 ， 陶 瓷 、 金 剛石 和 CBN刀 具 更 高 。 精 加 工 時(shí) ， 應(yīng) 盡 量 避 開 積 屑 瘤 和 鱗 刺 產(chǎn) 生 的 區(qū) 域 。 斷 續(xù) 切 削 時(shí) ， 為 減 少 沖 擊 和 熱 應(yīng) 力 ， 宜 適 當(dāng) 降 低 v 。 在 易 發(fā) 生

49、振 動(dòng) 時(shí) ， 切 削 速 度 應(yīng) 避 開 自 激 振 動(dòng) 的 臨 界 速 度 。 加 工 大 件 、 細(xì) 長(zhǎng) 件 和 薄 壁 工 件 或 加 工 帶 外 皮 的 工 件 時(shí) ， 適 當(dāng) 降 低 v 。 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出 3-7 切 削 用 量 的 選 擇 -切 削 用 量 最 佳 化 的 概 念 T-v關(guān) 系 及 lm-v關(guān) 系 中 的 極 值 最 佳 切 削 溫 度 概 念 各 切 削 速 度 之 間 的 關(guān) 系 ： 圖 3-38 可 以 證 明 ， 最 高 刀 具 耐 用 度 的 切 削 速 度 vT、 最 佳 切 削 速 度 v0、經(jīng) 濟(jì) 切 削 速 度 vc和 最 高

50、 生 產(chǎn) 率 切 削 速 度 vp之 間 存 在 下 列 關(guān) 系 ：vT v0 vc vp 利 用 最 佳 切 削 溫 度 確 定 切 削 用 量 組 合 的 方 法 ： 通 常 ， 背吃 刀 量 變 化 不 大 ， 并 且 對(duì) 切 削 溫 度 影 響 也 不 大 ， 因 此 一般 是 求 切 削 溫 度 和 進(jìn) 給 量 的 最 佳 組 合 。 圖 3-39為 在 不同 的 切 削 速 度 和 進(jìn) 給 量 下 的 切 削 溫 度 、 切 削 路 程 和 刀具 磨 損 強(qiáng) 度 的 曲 線 。 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出1.

51、7工 件 材 料 的 切 削 加 工 性 1.7.1材 料 切 削 加 工 性 的 概 念 1.7.2材 料 切 削 加 工 性 的 衡 量 指 標(biāo) 1.7.3材 料 的 相 對(duì) 加 工 性 1.7.4工 件 材 料 的 物 理 力 學(xué) 性 能 對(duì) 切 削 加工 性 的 影 響 1.7.5常 用 金 屬 材 料 的 切 削 加 工 性 1.7.6改 善 切 削 加 工 性 的 途 徑 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出1.7.1材 料 切 削 加 工 性 的 概 念【 定 義 】 工 件 材 料 的 切 削 加 工 的 難 易 程 度 。當(dāng) 被 切 削 工 件 難 加 工 時(shí) ， 切 削 加 工

52、 性 差 （ 低 ） ；反 之 ， 切 削 加 工 姓 好 （ 高 ） 。 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出1.7.2材 料 切 削 加 工 性 的 衡 量 指標(biāo) 通 常 有 四 種 標(biāo) 志 方 法 刀 具 耐 用 度 T 已 加 工 表 面 質(zhì) 量 單 位 面 積 切 削 力 斷 屑 性 能 最 常 用 的 是 VT， 即 保 證 刀 具 一 定 耐 用 度 所 允許 的 切 削 速 度 ， 它 指 刀 具 的 耐 用 度 為 T（ 分鐘 ， 秒 ） 時(shí) 允 許 的 切 削 速 度 。 VT越 高 ， 切 削加 工 性 越 好 。 一 般 材 料 取 T=60分 鐘 ， VT寫 作 V60，

53、 對(duì) 難 切削 材 料 ， 可 取 為 V30,V15 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出1.7.3材 料 的 相 對(duì) 加 工 性【 定 義 】 被 切 削 材 料 的 V60與 標(biāo) 準(zhǔn) 45鋼6b=0.637GPa的 (V60)j之 比 。 Kv=V60/(V60)j 常 用 材 料 的 相 對(duì) 加 工 性 可 分 為 8級(jí) ， Kv大 致 在 0.153.0之 間 。 相 對(duì) 加 工 性 僅 對(duì) 選 擇 切 削 速 度 有 指 導(dǎo)意 義 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出 1.7.4工 件 材 料 的 物 理 力 學(xué) 性 能 對(duì)切 削 加 工 性 的 影 響 一 般 認(rèn) 為 ， 工 件 材 料

54、 的 物 理 、 力 學(xué) 性能 越 高 ， 越 難 加 工 ， 切 削 加 工 性 越 差 。 Eg.伸 長(zhǎng) 率 、 沖 擊 韌 性 越 大 ， 加 工 性 越差 熱 導(dǎo) 率 越 大 、 加 工 性 越 好 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出1.7.5常 用 金 屬 材 料 的 切 削 加 工性 有 色 金 屬 鑄 鐵 結(jié) 構(gòu) 鋼 難 切 削 材 料 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出1.7.6改 善 切 削 加 工 性 的 途 徑 改 善 材 料 調(diào) 整 材 料 的 化 學(xué) 成 分 適 當(dāng) 熱 處 理 改 善 加 工 條 件 選 用 合 適 地 刀 具 材 料 及 切 削 用 量 選 用 合 適

55、 的 設(shè) 備 和 加 工 方 法 選 擇 切 削 性 好 的 材 料 狀 態(tài) 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出1.8 切 削 條 件 的 合 理 選 擇 1.8.1刀 具 材 料 的 合 理 選 擇 1.8.2刀 具 幾 何 參 數(shù) 的 合 理 選 擇 1.8.3刀 具 耐 用 度 的 選 擇 1.8.4切 削 液 的 合 理 選 用 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出1.8.1刀 具 材 料 的 合 理 選 擇最 常 用 的 刀 具 材 料 高 速 鋼 教 材 p.42表 1-12 硬 質(zhì) 合 金 教 材 p.43表 1-13 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出1.8.2刀 具 幾 何 參 數(shù)

56、的 合 理 選 擇1.8.2.1前 角 的 選 擇 增 大 前 角 能 使 刀 刃 變 得 鋒 利 ， 使 切 削 更 為 輕 快 ， 并減 小 切 削 力 和 切 削 熱 。 前 角 過 大 ， 刀 刃 和 刀 尖 的 強(qiáng) 度 下 降 ， 刀 具 導(dǎo) 熱 體 積減 少 ， 影 響 刀 具 使 用 壽 命 。 工 件 材 料 的 強(qiáng) 度 、 硬 度 低 ， 前 角 應(yīng) 選 得 大 些 ， 反 之小 些 ； 刀 具 材 料 韌 性 好 （ 如 高 速 鋼 ） ， 前 角 可 選 得大 些 ， 反 之 應(yīng) 選 得 小 些 （ 如 硬 質(zhì) 合 金 ） ； 精 加 工 時(shí) ， 前 角 可 選 得 大

57、些 。 粗 加 工 時(shí) 應(yīng) 選 得 小 些 。 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出前 角 選 擇 原 則 （ -15 40度 ） 保 護(hù) 刀 具 角 度 ： 選 小 前 角 保 護(hù) 工 件 ， 工 藝 系 統(tǒng) 角 度 ： 選 大 前 角 特 殊 場(chǎng) 合 ： 選 小 前 角 常 規(guī) 場(chǎng) 合 ： 查 表 ， 經(jīng) 驗(yàn) 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出1.8.2.2后 角 的 選 擇 （ 4 15度 ） 后 角 的 主 要 功 用 是 減 小 后 刀 面 與 工 件 間 的 摩擦 和 后 刀 面 的 磨 損 ， 其 大 小 對(duì) 刀 具 耐 用 度 和加 工 表 面 質(zhì) 量 都 有 很 大 影 響 。 一

58、 般 ， 切 削 厚 度 越 大 ， 刀 具 后 角 越 小 ； 工 件 材 料 越 軟 ， 塑 性 越 大 ， 后 角 越 大 。 工 藝 系 統(tǒng) 剛 性 較 差 時(shí) ， 應(yīng) 適 當(dāng) 減 小 后 角 ， 尺 寸 精 度 要 求 較 高 的 刀 具 ， 后 角 宜 取 小 值 。 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出 1.8.2.3主 偏 角 的 選 擇 （ 10 90度 ） 主 偏 角 的 大 小 影 響 切 削 條 件 和 刀 具 壽命 。 在 工 藝 系 統(tǒng) 剛 性 很 好 時(shí) ， 減 小 主 偏 角可 提 高 刀 具 耐 用 度 、 減 小 已 加 工 表 面粗 糙 度 ， 取 小 值 ；

59、 在 工 件 剛 性 較 差 時(shí) ， 為 避 免 工 件 的 變形 和 振 動(dòng) ， 應(yīng) 選 用 較 大 的 主 偏 角 。 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出 1.8.2.4副 偏 角 的 選 擇 （ 0 45度 ） 副 偏 角 的 作 用 是 可 減 小 副 切 削 刃 和 副后 刀 面 與 工 件 已 加 工 表 面 之 間 的 摩 擦 ，防 止 切 削 振 動(dòng) 。 大 小 主 要 根 據(jù) 表 面 粗 糙 度 的 要 求 選 取 。 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出 1.8.2.5刃 傾 角 的 選 擇 （ -75 75度 ） 刃 傾 角 主 要 影 響 刀 頭 的 強(qiáng) 度 和 切 屑 流

60、動(dòng) 的方 向 。其 他 方 面 的 刃 形 尺 寸 參 數(shù) 刀 尖 過 渡 刃 ， 切 削 過 渡 區(qū) 等 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出1.8.3刀 具 耐 用 度 的 選 擇常 用 的 三 種 方 法 ： 最 大 生 產(chǎn) 率 耐 用 度 Tp(productivity) 最 低 成 本 耐 用 度 Tc(cost) 最 大 利 潤(rùn) 耐 用 度 Tpr(profit) 通 常 TcTprTp制 定 原 則 ： 制 造 刃 磨 方 面 ： 刀 具 越 簡(jiǎn) 單 ， T取 小 裝 夾 調(diào) 整 方 面 ： 越 復(fù) 雜 ， T取 大 大 型 工 件 ： T取 大 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出1.

61、8.4切 削 液 的 合 理 選 用 【 作 用 】 冷 卻 ， 潤(rùn) 滑 ， 防 銹 ， 清 洗 工 件 ： 切 削 鋼 等 塑 性 材 料 ， 需 要 用 切 削 液 ，切 削 鑄 鐵 ， 青 銅 等 脆 性 材 料 不 用 切 削 液 刀 具 ： 高 速 鋼 用 切 削 液 ， 硬 質(zhì) 合 金 不 用 。硬 質(zhì) 合 金 刀 具 使 用 切 削 液 時(shí) 需 充 分 連 續(xù) 。 加 工 方 法 ： 鉆 ， 鉸 孔 ， 攻 螺 紋 ， 成 形 刀 具 ，齒 輪 刀 具 ， 磨 削 等 需 要 切 削 液 加 工 要 求 ： 粗 加 工 ， 需 要 冷 卻 切 削 液 ； 精加 工 需 要 潤(rùn) 滑 切 削 液 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出 目 錄上 一 頁(yè)下 一 頁(yè)退 出