數(shù)控加工的切削基礎(chǔ)

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1、第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 武漢交通職業(yè)學(xué)院 機(jī)電系第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 本章內(nèi)容本章內(nèi)容 數(shù)控加工的金屬切削原理、數(shù)控加工的金屬切削原理、刀具的選用和切削過程中的相刀具的選用和切削過程中的相關(guān)問題。關(guān)問題。第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.1 切削運(yùn)動(dòng)與切削要素切削運(yùn)動(dòng)與切削要素 切削運(yùn)動(dòng)（合成切削運(yùn)動(dòng)，刀具和工件之間的相對運(yùn)動(dòng)） 主運(yùn)動(dòng)（主要運(yùn)動(dòng)，切削速度最高、消耗功率最大，只能有一個(gè)） 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)（附加運(yùn)動(dòng)、消耗的功率小，可以有多個(gè)或者沒有）第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.1 切削運(yùn)動(dòng)與切削要素切削運(yùn)動(dòng)與切削要素 加工中的工件表面 以加工表面 （切削后形成） 待加工表面 （待切除的切削

2、層表面） 過渡表面 （切削刃形成的那一部分表面）第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.1 切削運(yùn)動(dòng)與切削要素切削運(yùn)動(dòng)與切削要素 切削要素 切削用量切削層幾何參數(shù)切削速度Vc進(jìn)給量f背吃刀量ap切削層公稱厚度hD切削層公稱寬度bD切削層公稱橫截面面積AD第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.1 切削運(yùn)動(dòng)與切削要素切削運(yùn)動(dòng)與切削要素 切削用量三要素1.切削速度Vc 切削時(shí)，切削刃選定點(diǎn)相對于件主運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度，即工件和刀具沿主運(yùn)動(dòng)方向的相對位移 回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)： 往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)：1000ndVwc10002LnVc第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.進(jìn)給量f 在主運(yùn)動(dòng)的一個(gè)循環(huán)內(nèi)，刀具在進(jìn)給方向上相對于工件的移動(dòng)量 車削

3、時(shí)： 2.1 切削運(yùn)動(dòng)與切削要素切削運(yùn)動(dòng)與切削要素 切削用量三要素nfVf第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 3.背吃刀量ap 以加工表面和未加工表面之間的垂直距離 車削外圓時(shí)： 2.1 切削運(yùn)動(dòng)與切削要素切削運(yùn)動(dòng)與切削要素 切削用量三要素2mwpdda第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.1 切削運(yùn)動(dòng)與切削要素切削運(yùn)動(dòng)與切削要素 切削層參數(shù) 金屬切削過程是通過刀具切削工件切削層而進(jìn)行的。在切削過程中，刀具的刀刃在一次走刀中從工件待加工表面切下的金屬層，被稱為切削層。切削層的截面尺寸被稱為切削層參數(shù)。 切削層幾何參數(shù)切削層公稱厚度hD切削層公稱寬度bD切削層公稱橫截面面積AD第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.

4、1 切削運(yùn)動(dòng)與切削要素切削運(yùn)動(dòng)與切削要素 右圖：hD f sinr r為刀具主偏角，即刀具主切削刃與進(jìn)給方向的夾角。 根據(jù)上式可以看出，進(jìn)給量f或刀具主偏角r增大，車削切削層厚度hD增大。v 切削層參數(shù)1. 切削層公稱厚度hD 在主切削刃選定點(diǎn)的基面內(nèi)，垂直于過渡表面的切削層尺寸，稱為切削層公稱厚度。第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.1 切削運(yùn)動(dòng)與切削要素切削運(yùn)動(dòng)與切削要素 切削層參數(shù)2.切削層公稱寬度bD 在主切削刃選定點(diǎn)的基面內(nèi)，沿過渡層表面度量的切削層尺 右圖：bDap/sinkr 由上式可以看出，當(dāng)背吃刀量ap增大或者主偏角kr減小時(shí)，切削層公稱寬度bD增大。第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ)

5、2.1 切削運(yùn)動(dòng)與切削要素切削運(yùn)動(dòng)與切削要素 切削層參數(shù) 3. 切削層公稱橫截面積AD 在主切削刃選定點(diǎn)的基面內(nèi)，切削層的截面面積 右圖： AD hD*bD f*ap 。 第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.2 金屬切削刀具金屬切削刀具 常用刀具分類 數(shù)控加工刀具可分為常規(guī)刀具和模塊化刀具兩大類。模塊化刀具是發(fā)展方向。 發(fā)展模塊化刀具的主要優(yōu)點(diǎn)：減少換刀停機(jī)時(shí)間，提高生產(chǎn)加工時(shí)間；加快換刀及安裝時(shí)間，提高小批量生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性；提高刀具的標(biāo)準(zhǔn)化和合理化的程度；提高刀具的管理及柔性加工的水平；擴(kuò)大刀具的利用率，充分發(fā)揮刀具的性能；有效地消除刀具測量工作的中斷現(xiàn)象，可采用線外預(yù)調(diào)。 第2章 數(shù)控加工的切削

6、基礎(chǔ) 2.2 金屬切削刀具金屬切削刀具 常用刀具分類1.從結(jié)構(gòu)上分類 整體式 裝配式 復(fù)合式 減震式 內(nèi)冷式 其他特殊形式2.按加工方法分類 切刀 孔加工刀具 拉刀 銑刀 螺紋刀具 齒輪刀具 磨具3.按切削刃特點(diǎn)分類 單刃刀具 多刃刀具4.按工藝特點(diǎn)分類 通用刀具 定尺寸刀具 成型刀具第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.2 金屬切削刀具金屬切削刀具 刀具材料 刀具材料主要是指刀具的切削部分的材料。 刀具的切削性能主要取決于刀具的材料，其次取決于切削部分的幾何參數(shù)及刀具結(jié)構(gòu)的選擇和設(shè)計(jì)是否合理。第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.2 金屬切削刀具金屬切削刀具 刀具材料1.刀具材料的性能 刀具要承受很大的

7、切削力、切削變形和摩擦產(chǎn)生的高溫，要使刀具保持切削能力必須具有一定的性能。 高硬度、耐磨、足夠的強(qiáng)度和韌性、良好的耐熱性和導(dǎo)熱性、良好的加工工藝、經(jīng)濟(jì)性第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.2 金屬切削刀具金屬切削刀具刀具切削部分組成要素 前刀面A：切屑沿其流出的表面,主后刀面A：與過渡表面相對的面。 副后刀面A：與已加工表面相對的面 主切削刃：前刀面與主后刀面。 第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 副切削刃：前刀面與副后刀面相交形成的刀刃刀尖：主副刃連接處的一小部分切削刃第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.2 金屬切削刀具金屬切削刀具刀具幾何角度 刀具的幾何角度是在一定的平面參考系

8、中確定的，一般有正交平面參考系、法平面參考系和假定工作平面參考系。右圖所示采用的是正交平面參考系，各參考面如下： 切削平面Ps：過切削刃選定點(diǎn)與切削刃相切并垂直于基面的平面 正交平面Po：過切削刃選定點(diǎn)同時(shí)垂直于切削平面和基面的平面 基面Pr：過切削刃選定點(diǎn)平行或垂直刀具安裝面（或軸線）的平面 第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.2 金屬切削刀具金屬切削刀具 刀具主要的標(biāo)注角度 前角o：在主切削刃選定點(diǎn)的正交平面Po內(nèi)，前刀面與基面之間的夾角 后角o：在正交平面Po內(nèi)，主后刀面與基面之間的夾角 在正交平面中測量的角度還有楔角o=90-（o+o）度第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.2 金屬切削刀具金屬

9、切削刀具 刀具主要的標(biāo)注角度 主偏角r：主切削刃在基面上的投影與進(jìn)給方向的夾角 副偏角r：基平面中，副切削平面與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)反方向間的夾角 在基平面中測量的角度還有刀尖角r=180-（r+r）度第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.2 金屬切削刀具金屬切削刀具 刀具主要的標(biāo)注角度 刃傾角s：在切削平面ps內(nèi)，主切削刃與基面Pr的夾角 第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.2 金屬切削刀具金屬切削刀具 刀具幾何參數(shù)的選擇 所謂刀具幾何參數(shù)的合理選擇是指在保證加工質(zhì)量的前提下，選擇能提高切削效率，降低生產(chǎn)成本，獲得最高刀具耐用度的刀具幾何參數(shù) 第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.2 金屬切削刀具金屬切削刀具 刀具幾何

10、參數(shù)的選擇1. 前角的選擇 前角主要影響切削變形和切削力的大小以及刀具耐用度和加工表面的質(zhì)量 前角大：刀刃變鋒利，切削變形和摩擦小，故切削力小，切削熱低，加工表面質(zhì)量高，但是刀具的強(qiáng)度低耐用度下降。 前角小：刀具強(qiáng)度高，切削變形大，易斷屑；但是過小會(huì)使切削力和切削熱增加，刀具的耐用度也下降。 刀具前角的合理選擇，主要由刀具材料和工件材料的種類與性質(zhì)決定 第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.2 金屬切削刀具金屬切削刀具 刀具幾何參數(shù)的選擇-前角的選擇a. 前角的選擇與刀具材料的關(guān)系 由于刀具前角增大，將降低刀刃強(qiáng)度，因此在選擇刀具前角時(shí)，應(yīng)考慮刀具材料的性質(zhì)。刀具材料的不同，其強(qiáng)度和韌性也不同，強(qiáng)度

11、和韌性大的刀具材料可以選擇大的前角，而脆性大的刀具甚至取負(fù)的前角。如高速鋼前角可比硬質(zhì)合金刀具大510度；陶瓷刀具，前角常取負(fù)值，其值一般在0-15度之間。第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.2 金屬切削刀具金屬切削刀具 刀具幾何參數(shù)的選擇-前角的選擇b. 前角的選擇與工件材料的關(guān)系 加工鋼件等塑性材料時(shí)，切屑沿前刀面流出時(shí)和前刀面接觸長度長，壓力與摩擦較大，為減小變形和摩擦，一般采用選擇大的前角。 加工脆性材料時(shí)，切屑為碎狀，切屑與前刀面接觸短，切削力主要集中在切削刃附近，受沖擊時(shí)易產(chǎn)生崩刃，因此刀具前角相對塑性材料取得小些或取負(fù)值，以提高刀刃的強(qiáng)度。第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.2 金屬切削

12、刀具金屬切削刀具刀具幾何參數(shù)的選擇-前角的選擇c. 前角的選擇與加工過程的關(guān)系 粗加工時(shí)，因加工余量大，切削力大，一般取較小的前角； 精加工時(shí)，宜取較大的前角，以減小工件變形與表面粗糙度； 帶有沖擊性的斷續(xù)切削比連續(xù)切削前角取得小。 總之，前角選擇的原則是在滿足刀具耐用度的前提下，盡量選取較大前角。 第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.2 金屬切削刀具金屬切削刀具刀具幾何參數(shù)的選擇2. 后角的選擇 加工表面在后刀面有一個(gè)被擠壓然后又彈性回復(fù)的過程，使刀具與加工表面產(chǎn)生摩擦，刀具后角越小，則與加工表面接觸的擠壓和摩擦面越長，摩擦越大。因此，后角的主要作用是減小刀具后刀面與加工表面的摩擦. 后角的選擇

13、主要考慮因素是切削厚度和切削條件 第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.2 金屬切削刀具金屬切削刀具 刀具幾何參數(shù)的選擇后角的選擇a. 后角的選擇與切削厚度的關(guān)系 當(dāng)切削厚度hD（和進(jìn)給量f）較小時(shí)，切削刃要求鋒利，因而后角o應(yīng)取大些。如高速鋼立銑刀，每齒進(jìn)給量很小，后角取到16o。車刀后角的變化范圍比前角小，粗車時(shí)，切削厚度hD較大，為保證切削刃強(qiáng)度，取較小后角，o4o8o；精車時(shí)，為保證加工表面質(zhì)量，o8o12o。車刀合理后角在f 0.25/r時(shí)，可選o10o12o；在f 0.25/r時(shí)，o5o8o。第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.2 金屬切削刀具金屬切削刀具刀具幾何參數(shù)的選擇后角的選擇b. 后

14、角的選擇與工件材料的關(guān)系 工件材料強(qiáng)度或硬度較高時(shí)，為加強(qiáng)切削刃，一般采用較小后角。對于塑性較大材料，已加工表面易產(chǎn)生加工硬化時(shí)，后刀面摩擦對刀具磨損和加工表面質(zhì)量影響較大時(shí)，一般取較大后角。 選擇后角的原則是，在不產(chǎn)生摩擦的條件下，應(yīng)適當(dāng)減小后角。 第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.2 金屬切削刀具金屬切削刀具刀具切削部分組成要素 前刀面A：切屑沿其流出的表面,主后刀面A：與過渡表面相對的面。 副后刀面A：與已加工表面相對的面 主切削刃：前刀面與主后刀面。 第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 副切削刃：前刀面與副后刀面相交形成的刀刃刀尖：主副刃連接處的一小部分切削刃第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 第2章

15、數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.2 金屬切削刀具金屬切削刀具刀具幾何角度 刀具的幾何角度是在一定的平面參考系中確定的，一般有正交平面參考系、法平面參考系和假定工作平面參考系。右圖所示采用的是正交平面參考系，各參考面如下： 切削平面Ps：過切削刃選定點(diǎn)與切削刃相切并垂直于基面的平面 正交平面Po：過切削刃選定點(diǎn)同時(shí)垂直于切削平面和基面的平面 基面Pr：過切削刃選定點(diǎn)平行或垂直刀具安裝面（或軸線）的平面 第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.2 金屬切削刀具金屬切削刀具 刀具主要的標(biāo)注角度 前角o：在主切削刃選定點(diǎn)的正交平面Po內(nèi)，前刀面與基面之間的夾角 后角o：在正交平面Po內(nèi)，主后刀面與基面之間的夾角 在正

16、交平面中測量的角度還有楔角o=90-（o+o）度第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.2 金屬切削刀具金屬切削刀具 刀具主要的標(biāo)注角度 主偏角r：主切削刃在基面上的投影與進(jìn)給方向的夾角 副偏角r：基平面中，副切削平面與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)反方向間的夾角 在基平面中測量的角度還有刀尖角r=180-（r+r）度第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.2 金屬切削刀具金屬切削刀具 刀具主要的標(biāo)注角度 刃傾角s：在切削平面ps內(nèi)，主切削刃與基面Pr的夾角 第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.2 金屬切削刀具金屬切削刀具 刀具幾何參數(shù)的選擇 所謂刀具幾何參數(shù)的合理選擇是指在保證加工質(zhì)量的前提下，選擇能提高切削效率，降低生產(chǎn)成本，獲得

17、最高刀具耐用度的刀具幾何參數(shù) 第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.2 金屬切削刀具金屬切削刀具 刀具幾何參數(shù)的選擇1. 前角的選擇 前角主要影響切削變形和切削力的大小以及刀具耐用度和加工表面的質(zhì)量 前角大：刀刃變鋒利，切削變形和摩擦小，故切削力小，切削熱低，加工表面質(zhì)量高，但是刀具的強(qiáng)度低耐用度下降。 前角小：刀具強(qiáng)度高，切削變形大，易斷屑；但是過小會(huì)使切削力和切削熱增加，刀具的耐用度也下降。 刀具前角的合理選擇，主要由刀具材料和工件材料的種類與性質(zhì)決定 第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.2 金屬切削刀具金屬切削刀具 刀具幾何參數(shù)的選擇-前角的選擇a. 前角的選擇與刀具材料的關(guān)系 由于刀具前角增大，

18、將降低刀刃強(qiáng)度，因此在選擇刀具前角時(shí)，應(yīng)考慮刀具材料的性質(zhì)。刀具材料的不同，其強(qiáng)度和韌性也不同，強(qiáng)度和韌性大的刀具材料可以選擇大的前角，而脆性大的刀具甚至取負(fù)的前角。如高速鋼前角可比硬質(zhì)合金刀具大510度；陶瓷刀具，前角常取負(fù)值，其值一般在0-15度之間。第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.2 金屬切削刀具金屬切削刀具 刀具幾何參數(shù)的選擇-前角的選擇b. 前角的選擇與工件材料的關(guān)系 加工鋼件等塑性材料時(shí)，切屑沿前刀面流出時(shí)和前刀面接觸長度長，壓力與摩擦較大，為減小變形和摩擦，一般采用選擇大的前角。 加工脆性材料時(shí)，切屑為碎狀，切屑與前刀面接觸短，切削力主要集中在切削刃附近，受沖擊時(shí)易產(chǎn)生崩刃，因此

19、刀具前角相對塑性材料取得小些或取負(fù)值，以提高刀刃的強(qiáng)度。第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.2 金屬切削刀具金屬切削刀具刀具幾何參數(shù)的選擇-前角的選擇c. 前角的選擇與加工過程的關(guān)系 粗加工時(shí)，因加工余量大，切削力大，一般取較小的前角； 精加工時(shí)，宜取較大的前角，以減小工件變形與表面粗糙度； 帶有沖擊性的斷續(xù)切削比連續(xù)切削前角取得小。 總之，前角選擇的原則是在滿足刀具耐用度的前提下，盡量選取較大前角。 第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.2 金屬切削刀具金屬切削刀具刀具幾何參數(shù)的選擇2. 后角的選擇 加工表面在后刀面有一個(gè)被擠壓然后又彈性回復(fù)的過程，使刀具與加工表面產(chǎn)生摩擦，刀具后角越小，則與加工表面

20、接觸的擠壓和摩擦面越長，摩擦越大。因此，后角的主要作用是減小刀具后刀面與加工表面的摩擦. 后角的選擇主要考慮因素是切削厚度和切削條件 第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.2 金屬切削刀具金屬切削刀具 刀具幾何參數(shù)的選擇后角的選擇a. 后角的選擇與切削厚度的關(guān)系 當(dāng)切削厚度hD（和進(jìn)給量f）較小時(shí)，切削刃要求鋒利，因而后角o應(yīng)取大些。如高速鋼立銑刀，每齒進(jìn)給量很小，后角取到16o。車刀后角的變化范圍比前角小，粗車時(shí)，切削厚度hD較大，為保證切削刃強(qiáng)度，取較小后角，o4o8o；精車時(shí)，為保證加工表面質(zhì)量，o8o12o。車刀合理后角在f 0.25/r時(shí)，可選o10o12o；在f 0.25/r時(shí)，o5o8

21、o。第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.2 金屬切削刀具金屬切削刀具刀具幾何參數(shù)的選擇后角的選擇b. 后角的選擇與工件材料的關(guān)系 工件材料強(qiáng)度或硬度較高時(shí)，為加強(qiáng)切削刃，一般采用較小后角。對于塑性較大材料，已加工表面易產(chǎn)生加工硬化時(shí)，后刀面摩擦對刀具磨損和加工表面質(zhì)量影響較大時(shí)，一般取較大后角。 選擇后角的原則是，在不產(chǎn)生摩擦的條件下，應(yīng)適當(dāng)減小后角。 第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.3 金屬切削過程金屬切削過程切屑的形成及種類 金屬切削的過程是切屑形成的過程。1.切削形成的過程 彈性變形塑性變形-擠裂2.切屑的種類第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.3 金屬切削過程金屬切削過程積屑瘤 在中速或者低速

22、時(shí)，緊靠切削刃的前刀面上黏結(jié)一硬度很高的楔形金屬塊，并包圍切削刃和部分前刀面，這塊楔形金屬就稱為積屑瘤。 由于高溫，晶格發(fā)生畸變，雖然化學(xué)成分和被切金屬相同，但是硬度卻高了24倍。 第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.3 金屬切削過程金屬切削過程 積屑瘤 積屑瘤的形成分為兩步：積屑瘤核形成瘤長大。 積屑瘤的產(chǎn)生、成長和脫落過程是在短時(shí)間完成的，并且周期性的不斷出現(xiàn)。第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.3 金屬切削過程金屬切削過程 積屑瘤對切削過程的影響 （1）實(shí)際刀具前角增大 刀具前角增大可減小切削力，對切削過程有積極的作用。而且，切削瘤的高度Hb 越大，實(shí)際刀具前角也越大，切削更容易。 （2）實(shí)際切

23、削厚度增大 （3）加工后表面粗糙度增大 （4）切削刀具的耐用度降低 切削穩(wěn)定時(shí)保護(hù)刀具，但是不穩(wěn)定時(shí)，切屑瘤的破裂可能使刀具顆粒剝落，加劇磨損。第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.3 金屬切削過程金屬切削過程積屑瘤的防止 （1）控制切削速度從而控制切削溫度。 （2）適當(dāng)降低進(jìn)給量，減少刀與屑的接觸長度。 （3）增大前角，減小前刀面上的摩擦。 （4）采用潤滑性能良好的切削液。 （5）提高工件材料的硬度、降低塑性。 第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.3 金屬切削過程金屬切削過程切削力-刀具在切削過程中克服加工阻力所需的力 切削力主要由以下幾個(gè)方面產(chǎn)生： 克服被加工材料對彈性變形的抗力 克服被加工材料對塑

24、性變形的抗力 克服切屑對刀具前刀面的摩擦力和刀具后刀面對過渡表面和已加工表面間的摩擦力。 第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.3 金屬切削過程金屬切削過程切削熱與切削溫度1.切削熱 切削過程中的功耗都轉(zhuǎn)化為切削熱，金屬的切削加工中將會(huì)產(chǎn)生大量切削熱，切削熱又影響到刀具前刀面的摩擦系數(shù)，積屑瘤的形成與消退，加工精度與加工表面質(zhì)量、刀具壽命等 切削熱通過切屑、刀具、工件和周圍的介質(zhì)傳散。 切削速度越高、切削厚度越大，則切削帶走的熱量熱多。第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.3 金屬切削過程金屬切削過程2.切削溫度 切削溫度是指切削區(qū)的平均溫度，即切屑、工件和刀具接觸區(qū)的平均溫度。 切削溫度的影響因素： a

25、.切削用量（速度、進(jìn)給量、背吃刀量） b.刀具幾何角度（前角o與主偏角r ） c.工件材料（強(qiáng)度、硬度和導(dǎo)熱系數(shù) ） d.切削液（導(dǎo)熱性能、比熱、流量、澆注方式以及本身的溫度 ）第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.4 金屬材料的切削加工性金屬材料的切削加工性 切削加工工藝性的概念和指標(biāo) 金屬材料的切削加工工藝性是指工件材料進(jìn)行切削加工的難易程度，也稱可加工性。 常用指標(biāo)有：a. 刀具耐用度或一定耐用度下所允許的切削速度VTb. 精加工中的表面質(zhì)量和表面粗糙度c. 切削力或者切削功率d. 斷屑能力第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.4 金屬材料的切削加工性金屬材料的切削加工性影響切削加工性的因素材料本身

26、的物理力學(xué)性能1. 硬度 材料的硬度越高，切削溫度增加，磨損加??； 工件材料的高溫硬度高時(shí)，刀具材料與工件材料的硬度比下降，可切削性降低，材料的可加工性差； 工件材料中含硬質(zhì)點(diǎn)，對刀具的擦傷性大，可加工性差。2. 強(qiáng)度 強(qiáng)度越高，切削溫度增大，刀具磨損增大，可加工性差。第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.4 金屬材料的切削加工性金屬材料的切削加工性3.塑性與韌性 材料的塑性大，切削變形大，溫度高，已黏結(jié)，加劇刀具磨損，加工表面質(zhì)量差，可切削性降低； 塑性過低，刀與屑接觸長度短，切削力與熱集中在刀尖，加劇刀具磨損，可切削性也低； 韌性越大，斷屑越困難，可加工性差。4. 導(dǎo)熱性 材料的導(dǎo)熱率越小，切削

27、熱不易傳出，溫度高，道具磨損加劇，可切削性降低。第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.4 金屬材料的切削加工性金屬材料的切削加工性改善金屬材料切削加工性的途徑1.熱處理 :降低硬度或者降低可塑性，得到加工性較好的晶相組織。2.選擇合適的毛坯成型方式。3.選擇合適的刀具材料和角度。4.確定合理的切削用量。5.安排適當(dāng)?shù)募庸すに囘^程。第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.5 切削用量及切削液的選擇切削用量及切削液的選擇切削用量的選擇 切削用量是切削加工過程中切削速度、進(jìn)給量和背吃刀量的總稱。切削用量的選擇，對加工效率、加工成本和加工質(zhì)量都有重大的影響。1.切削用量選用原則 粗加工時(shí)：首先選擇背吃刀量大；再選擇

28、大的進(jìn)給量；最后根據(jù)刀具耐用度確定最佳切削速度； 精加工時(shí)：根據(jù)余量選擇較小的背吃刀量，其次根據(jù)粗糙度選擇較小的進(jìn)給量，最后根據(jù)刀具耐用度選擇較高的切削速度。第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 切削用量的選擇2.背吃刀量的選擇 背吃刀量的選擇根據(jù)加工余量確定。切削加工一般分為粗加工、半精加工和精加工幾道工序，各工序有不同的選擇方法。 粗加工時(shí)（表面粗糙度Ra5012.5m），在允許的條件下，盡量一次切除該工序的全部余量。中等功率機(jī)床，背吃刀量可達(dá)810?？梢圆捎枚啻巫叩?。 半精加工時(shí)（表面粗糙度Ra6.33.2m），背吃刀量一般為0.52。 精加工時(shí)（表面粗糙度Ra1.60.8m），背吃刀量為0.10

29、.4。 第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.5 切削用量及切削液的選擇切削用量及切削液的選擇切削用量的選擇3.進(jìn)給量的選擇 粗加工時(shí)，進(jìn)給量主要考慮工藝系統(tǒng)所能承受的最大進(jìn)給量，如機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度，刀具強(qiáng)度與剛度，工件的裝夾剛度等。 精加工和半精加工時(shí)，最大進(jìn)給量主要考慮加工精度和表面粗糙度。另外還要考慮工件材料，刀尖圓弧半徑、切削速度等。如當(dāng)?shù)都鈭A弧半徑增大，切削速度提高時(shí)，可以選擇較大的進(jìn)給量。在生產(chǎn)實(shí)際中，進(jìn)給量常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選取。 第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.5 切削用量及切削液的選擇切削用量及切削液的選擇切削用量的選擇4.切削速度的選擇 切削速度的選取原則是：粗車時(shí)，因背吃刀量和進(jìn)給量

30、都較大，應(yīng)選較低的切削速度，精加工時(shí)選擇較高的切削速度；加工材料強(qiáng)度硬度較高時(shí)，選較低的切削速度，反之取較高切削速度；刀具材料的切削性能越好，切削速度越高。 注意：盡量避開積屑瘤產(chǎn)生的區(qū)域；斷續(xù)切削時(shí)，要降低切削速度；切削速度要避開自激振動(dòng)的臨界速度；加工易變形件和帶外皮的工件時(shí)選擇較低的切削速度。第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.5 切削用量及切削液的選擇切削用量及切削液的選擇切削液的選擇1.切削液的作用 冷卻作用 潤滑作用 清洗作用 防銹作用2.切削液的種類 水溶液（導(dǎo)熱性和冷卻效果好的水+添加劑）； 乳化劑（乳化油用水稀釋后加入添加劑）； 切削油（礦物油、動(dòng)植物油或者復(fù)合油加入添加劑）第2章 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 2.5 切削用量及切削液的選擇切削用量及切削液的選擇切削液的選擇3.切削液的選用原則 （1）粗加工時(shí)，切削用量大，產(chǎn)生的切削熱量多，容易使刀具迅速磨損。此類加工一般采用冷卻作用為主的切削液，如離子型切削液或35乳化液。 （2）精加工時(shí)，切削液的主要作用是提高工件表面加工質(zhì)量和加工精度。選用潤滑性能較好的切削液。 （3）切削塑性材料時(shí)需要切削液，切削鑄鐵、黃銅等脆性材料的時(shí)候一般不用，以免粹屑黏附在機(jī)床的運(yùn)動(dòng)部件上。