金屬切削過程的基本規(guī)律(1)課件

1、第2章金屬切削過程的基本規(guī)律2.1金屬切削金屬切削過程過程2.2切削力切削力與與切削功率切削功率2.3切削切削熱熱2.4刀具的刀具的磨損磨損與刀具與刀具使用壽命使用壽命2.5切削條件的切削條件的合理選擇合理選擇2.6工件材料的工件材料的切削加工性切削加工性2.1金屬切削過程2.1.1切屑的形成過程及變形區(qū)的劃分2.1.2變形系數(shù)2.1.3切屑的類型2.1.4積屑瘤2.1.1切屑的形成過程及變形區(qū)的劃分圖2-1第一變形區(qū)金屬的滑移變形的主要特征：變形的主要特征： 剪切滑移變形剪切滑移變形 加工硬化加工硬化2.1.1切屑的形成過程及變形區(qū)的劃分圖2-3加工表面的形成和變形 切屑沿前刀面排出時(shí)進(jìn)切屑

2、沿前刀面排出時(shí)進(jìn)一步受到前刀面的擠壓和摩一步受到前刀面的擠壓和摩擦，使靠近前刀面的金屬纖擦，使靠近前刀面的金屬纖維化，基本與前刀面平行。維化，基本與前刀面平行。2.1.2變形系數(shù)在切削過程中，被切金屬層在刀具的推擠下被壓縮，因此，在切削過程中，被切金屬層在刀具的推擠下被壓縮，因此，切切屑厚度通常要大于切削層的厚度屑厚度通常要大于切削層的厚度，而切屑長度卻小于切削長度，而切屑長度卻小于切削長度，如圖，如圖2-22-2所示所示圖2-2三個(gè)變形區(qū)、剪切角2.1.3切屑的類型(1)帶狀切屑帶狀切屑帶狀切屑連續(xù)不斷呈帶狀，內(nèi)表面光滑，外表面呈毛茸狀。帶狀切屑連續(xù)不斷呈帶狀，內(nèi)表面光滑，外表面呈毛茸狀。(

3、2)節(jié)狀切屑節(jié)狀切屑節(jié)狀切屑的外表面呈鋸齒狀并帶有裂紋，但底部仍然相連。節(jié)狀切屑的外表面呈鋸齒狀并帶有裂紋，但底部仍然相連。(3)單元切屑單元切屑切削塑性材料時(shí)，切削層金屬在塑性變形過程中，剪切面上產(chǎn)生切削塑性材料時(shí)，切削層金屬在塑性變形過程中，剪切面上產(chǎn)生的切應(yīng)力超過材料的強(qiáng)度極限，切屑沿剪切面完全斷開，形成形狀類似而又互的切應(yīng)力超過材料的強(qiáng)度極限，切屑沿剪切面完全斷開，形成形狀類似而又互相分離的屑塊。相分離的屑塊。(4)崩碎切屑崩碎切屑切削脆性材料時(shí)，由于材料的塑性小，抗拉強(qiáng)度低，切削層金屬切削脆性材料時(shí)，由于材料的塑性小，抗拉強(qiáng)度低，切削層金屬在產(chǎn)生彈性變形后，幾乎不產(chǎn)生塑性變形而突然崩

4、裂，形成形狀極不規(guī)則的碎在產(chǎn)生彈性變形后，幾乎不產(chǎn)生塑性變形而突然崩裂，形成形狀極不規(guī)則的碎塊。塊。圖2-4切屑類型a) 帶狀切屑b) 節(jié)狀切屑c) 單元切屑d) 崩碎切屑2.1.4積屑瘤積屑瘤1.積屑瘤的積屑瘤的產(chǎn)生產(chǎn)生2.積屑瘤積屑瘤對切削過程的影響對切削過程的影響3.控制積屑瘤控制積屑瘤產(chǎn)生的措施產(chǎn)生的措施1.積屑瘤的產(chǎn)生切削塑性金屬材料時(shí)，由于前刀面與切屑底層之間的擠壓與摩切削塑性金屬材料時(shí)，由于前刀面與切屑底層之間的擠壓與摩擦作用，使靠近前刀面的切屑底層流動速度減慢，產(chǎn)生一層很擦作用，使靠近前刀面的切屑底層流動速度減慢，產(chǎn)生一層很薄的滯流層，使切屑的上層金屬與滯流層之間產(chǎn)生相對滑移。

5、薄的滯流層，使切屑的上層金屬與滯流層之間產(chǎn)生相對滑移。上、下層之間的滑移阻力，稱之為內(nèi)摩擦力。上、下層之間的滑移阻力，稱之為內(nèi)摩擦力。圖2-5積屑瘤2.積屑瘤對切削過程的影響圖2-6積屑瘤、切屑及加工表面硬度積屑瘤的作用和影響：積屑瘤的作用和影響： 1）保護(hù)刀具保護(hù)刀具：積屑瘤包圍著切削刃，同時(shí)覆：積屑瘤包圍著切削刃，同時(shí)覆蓋著一部分前刀面。能代替切削刃和前刀面蓋著一部分前刀面。能代替切削刃和前刀面進(jìn)行切削，從而減少了刀具磨損，起到保護(hù)進(jìn)行切削，從而減少了刀具磨損，起到保護(hù)刀具的作用。刀具的作用。 2）增大前角：）增大前角：積屑瘤具有積屑瘤具有3030左右的前角，左右的前角，因而減少了切削變形

6、，降低了切削力。因而減少了切削變形，降低了切削力。3）增大切削厚度：）增大切削厚度：積屑瘤前端伸出于切削刃積屑瘤前端伸出于切削刃之外，使切削厚度增加了之外，使切削厚度增加了h hD D值是變化的，值是變化的，因而影響了工件的尺寸精度。因而影響了工件的尺寸精度。4）增大已加工表面粗糙度：）增大已加工表面粗糙度：積屑瘤高度的周積屑瘤高度的周期性變化，使切削厚度不斷變化，以及由此期性變化，使切削厚度不斷變化，以及由此而引起振動，積屑瘤粘附在切削刃上很不規(guī)而引起振動，積屑瘤粘附在切削刃上很不規(guī)則，導(dǎo)致在已加工表面上刻劃出深淺和寬窄則，導(dǎo)致在已加工表面上刻劃出深淺和寬窄不同的溝紋；脫落的積屑瘤碎片留在已

7、加工不同的溝紋；脫落的積屑瘤碎片留在已加工表面上。表面上。 3.控制積屑瘤產(chǎn)生的措施(1)避開容易產(chǎn)生積屑瘤的切削速度范圍避開容易產(chǎn)生積屑瘤的切削速度范圍當(dāng)工件材料一定時(shí)當(dāng)工件材料一定時(shí)，切削速度是影響積屑瘤的主要因素。，切削速度是影響積屑瘤的主要因素。(2)降低材料塑性降低材料塑性工件材料塑性越大，刀具與切屑之間的平工件材料塑性越大，刀具與切屑之間的平均摩擦因數(shù)增加，越容易生成積屑瘤。均摩擦因數(shù)增加，越容易生成積屑瘤。(3)合理使用切削液合理使用切削液使用切削液可降低切削溫度，減少摩擦使用切削液可降低切削溫度，減少摩擦，因此，可抑制積屑瘤的產(chǎn)生。，因此，可抑制積屑瘤的產(chǎn)生。(4)增大刀具前角

8、、提高刀具刃磨質(zhì)量增大刀具前角、提高刀具刃磨質(zhì)量刀具前角的增大，可刀具前角的增大，可以減少切屑變形和切削力，降低切削溫度，因此，增大前角能以減少切屑變形和切削力，降低切削溫度，因此，增大前角能抑制積屑瘤的產(chǎn)生。抑制積屑瘤的產(chǎn)生。2.2切削力與切削功率2.2.1切削力的來源、合力及其分力2.2.2切削功率2.2.3單位切削力2.2.4切削力測量與經(jīng)驗(yàn)公式2.2.5影響切削力的因素2.2.6切削力計(jì)算例題2.2.1切削力的來源、合力及其分力切削力的來源、合力及其分力(1)主切削力主切削力Fc切削合力在主運(yùn)動方向上的分力，又稱切向力。切削合力在主運(yùn)動方向上的分力，又稱切向力。(2)背向力背向力Fp切

9、削合力在垂直于工作平面上的分力，又稱徑向力切削合力在垂直于工作平面上的分力，又稱徑向力。(3)進(jìn)給力進(jìn)給力Ff切削合力在進(jìn)給方向上的分力，又稱軸向力。切削合力在進(jìn)給方向上的分力，又稱軸向力。圖2-8作用在刀具上的力圖2-7切削速度對積屑瘤的影響圖2-9車削合力及分力2.2.2切削功率切削功率應(yīng)是各切削分力功率之和切削功率應(yīng)是各切削分力功率之和。由于。由于Fp方向的運(yùn)動速度為方向的運(yùn)動速度為零，所以不做功。零，所以不做功。Ff消耗的功率所占比例很小，約為總功率的消耗的功率所占比例很小，約為總功率的1%5%，通常忽略不計(jì)。故切削功率，通常忽略不計(jì)。故切削功率Pc310cccFP2.2.3單位切削力

10、v單位切削力是指單位面積上的主切削力，用單位切削力是指單位面積上的主切削力，用kc (N/mm2)表示表示為為vkc=Fc/AD(2-8)切削力切削力背向力背向力進(jìn)給力進(jìn)給力切削時(shí)消耗的功率切削時(shí)消耗的功率ccFFKCcFFcyxpCfaFFpFKCfpFpFyxpfaFp FfFKCffFfFyxpfafF4106 cccvFP2.2.4切削力測量與經(jīng)驗(yàn)公式1.切削力的經(jīng)驗(yàn)公式表2-1主切削力經(jīng)驗(yàn)公式中的系數(shù)、指數(shù)值(車外圓) 1.1.測定機(jī)床功率，計(jì)算切削力測定機(jī)床功率，計(jì)算切削力用功率表測出機(jī)床電動機(jī)在切削過程中所消耗的功率用功率表測出機(jī)床電動機(jī)在切削過程中所消耗的功率P PE E后，計(jì)

11、后，計(jì)算出切削功率算出切削功率P Pc c。 2.2.用測力儀測量切削力用測力儀測量切削力 測力儀的測量原理是利用切削力作用在測力儀的彈性元件上測力儀的測量原理是利用切削力作用在測力儀的彈性元件上所產(chǎn)生的變形，或作用在壓電晶體上產(chǎn)生的電荷經(jīng)過轉(zhuǎn)換處所產(chǎn)生的變形，或作用在壓電晶體上產(chǎn)生的電荷經(jīng)過轉(zhuǎn)換處理后，讀出理后，讀出F Fc c、F Ff f和和F Fp p的值。的值。2.測力儀原理圖2-10電阻應(yīng)變片圖2-11在彈性元件上電阻應(yīng)變片組成的電橋2.2.5影響切削力的因素1.工件材料工件材料的影響的影響2.切削用量切削用量的影響的影響3.刀具幾何參數(shù)刀具幾何參數(shù)的影響的影響4.刀具磨損刀具磨損

12、的影響的影響5.切削液切削液的影響的影響6.刀具材料刀具材料的影響的影響1.工件材料的影響工件材料的影響工件材料的強(qiáng)度、硬度越高，雖然切削變形減小，但由于屈服工件材料的強(qiáng)度、硬度越高，雖然切削變形減小，但由于屈服強(qiáng)度強(qiáng)度 s越高，產(chǎn)生的變形抗力越大，切削力也就越大；對于越高，產(chǎn)生的變形抗力越大，切削力也就越大；對于強(qiáng)度和硬度相近而塑性和韌性大的材料，強(qiáng)度和硬度相近而塑性和韌性大的材料，切削時(shí)產(chǎn)生的塑性變切削時(shí)產(chǎn)生的塑性變形大，切屑與刀具間的摩擦增加，故切削力越大。形大，切屑與刀具間的摩擦增加，故切削力越大。2.切削用量的影響(1)背吃刀量和進(jìn)給量背吃刀量和進(jìn)給量背吃刀量背吃刀量ap或進(jìn)給量或進(jìn)

13、給量f加大，均使切削加大，均使切削力增大，但兩者的影響程度不同。力增大，但兩者的影響程度不同。(2)切削速度切削速度加工塑性金屬時(shí)，在中速和高速下，切削力一加工塑性金屬時(shí)，在中速和高速下，切削力一般隨著般隨著vc的增大而減小。的增大而減小。3.刀具幾何參數(shù)的影響刀具幾何參數(shù)的影響(1)前角前角前角前角0加大，使切屑變形減小，因此切削力下降。加大，使切屑變形減小，因此切削力下降。(2)負(fù)倒棱負(fù)倒棱在鋒利的切削刃上磨出負(fù)倒棱，可以提高刃區(qū)的在鋒利的切削刃上磨出負(fù)倒棱，可以提高刃區(qū)的強(qiáng)度，從而提高刀具使用壽命，但使切削變形加大，切削力增強(qiáng)度，從而提高刀具使用壽命，但使切削變形加大，切削力增加。加。(

14、3)主偏角主偏角主偏角主偏角r對主切削力影響較小，主要影響切削力的對主切削力影響較小，主要影響切削力的作用方向，即影響作用方向，即影響Fp與與Ff的比值。的比值。(4)刃傾角刃傾角刃傾角對主切削力刃傾角對主切削力Fc的影響甚微；對的影響甚微；對Fp的影響較的影響較大。大。(5)刀尖圓弧半徑刀尖圓弧半徑刀尖圓弧半徑刀尖圓弧半徑r對對Fp、Ff的影響較大，對的影響較大，對Fc的影響較小。的影響較小。(1)前角前角0加大，使切屑變形減小，因此切削力下降。表2-4車刀前角對切削力的修正系數(shù)(1)前角前角0加大，使切屑變形減小，因此切削力下降。表2-4車刀前角對切削力的修正系數(shù)(2)負(fù)倒棱表2-5車刀負(fù)

15、倒棱寬度與進(jìn)給量的比值對切削力的修正系數(shù)(3)主偏角主偏角r對主切削力影響較小，主要影響切削力的作用方向，即影響Fp與Ff的比值。表2-6車刀主偏角對切削力的修正系數(shù)值表2-7切削各種鋼材和鑄鐵時(shí)的/、/比值(4)刃傾角刃傾角對主切削力Fc的影響甚微；對Fp的影響較大。表2-8車刀刃傾角對切削力的修正系數(shù)(5)刀尖圓弧半徑刀尖圓弧半徑刀尖圓弧半徑刀尖圓弧半徑r對對Fp、Ff的影響較大，對的影響較大，對Fc的影響較小。的影響較小。表2-9車刀圓弧半徑對切削力的修正系數(shù)4.刀具磨損的影響表2-10車刀后刀面磨損量對切削力的修正系數(shù)5.切削液的影響以冷卻作用為主的水溶液對切削力的影響較小，以冷卻作用

16、為主的水溶液對切削力的影響較小，而潤滑作用強(qiáng)而潤滑作用強(qiáng)的切削油能夠顯著地降低切削力。的切削油能夠顯著地降低切削力。這是由于它可以減小摩擦力這是由于它可以減小摩擦力，甚至還能減小金屬的塑性變形。例如，甚至還能減小金屬的塑性變形。例如,用極壓乳化液比干切用極壓乳化液比干切時(shí)的切削力降低時(shí)的切削力降低10%20%。6.刀具材料的影響刀具材料的影響刀具材料不是影響切削力的主要因素。刀具材料不是影響切削力的主要因素。但由于不同的刀具材料但由于不同的刀具材料之間的摩擦因數(shù)不同之間的摩擦因數(shù)不同，因此對切削力也有一定的影響。，因此對切削力也有一定的影響。2.2.6切削力計(jì)算1.主切削力主切削力Fc2.背向

17、力背向力Fp與進(jìn)給力與進(jìn)給力Ff(估算法估算法)3.切削功率切削功率Pc 計(jì)算舉例計(jì)算舉例 ： 用用YT5YT5硬質(zhì)合金車刀外圓縱車硬質(zhì)合金車刀外圓縱車 b b = = 630630 MPaMPa的熱軋的熱軋4545鋼，鋼，車刀幾何參數(shù)為車刀幾何參數(shù)為g go o =10=10、k kr r = = 7575、l ls s = = 5 5，切削用切削用量為量為aspasp = = 2mm2mm、f f = = 0.3mm/r0.3mm/r、vcvc = = 100100 m m / / minmin。 試計(jì)算切削力試計(jì)算切削力F Fc c 、F Fp p 、F Ff f 及切削功率及切削功率P

18、 Pc c 。2.2.6切削力計(jì)算例題切削力計(jì)算例題4106cccvFPFcFcFcFcFcknyxCcspcvfaF 2.3切削熱和切削溫度2.3.1切削熱的產(chǎn)生與傳出2.3.2切削溫度的測量方法2.3.3影響切削溫度的主要因素2.3.1切削熱的產(chǎn)生與傳出圖2-14刀具、切屑和工件的溫度分布注：圖中數(shù)值單位為。切削熱產(chǎn)生切削熱產(chǎn)生于三個(gè)變形區(qū)，于三個(gè)變形區(qū)， 切削過程中消耗的能切削過程中消耗的能量約量約 98%轉(zhuǎn)換為熱能，切削熱轉(zhuǎn)換為熱能，切削熱 qPcFcv2.3.2切削溫度的測量方法圖2-15自然熱電偶法測量切削溫度示意圖切削溫度切削溫度 一般指前刀面與切屑接觸區(qū)內(nèi)的平均溫度一般指前刀面

19、與切屑接觸區(qū)內(nèi)的平均溫度2.3.3影響切削溫度的主要因素1.工件材料對切削溫度的影響2.切削用量對切削溫度的影響1.工件材料對切削溫度的影響工件材料的硬度和強(qiáng)度越高，切削時(shí)消耗的功越多，工件材料的硬度和強(qiáng)度越高，切削時(shí)消耗的功越多，產(chǎn)生的切產(chǎn)生的切削熱多，切削溫度越高。削熱多，切削溫度越高。圖圖2-16是切削三種不同熱處理狀態(tài)的是切削三種不同熱處理狀態(tài)的45鋼時(shí)，切削溫度的變化情況，三者切削溫度相差懸殊，與鋼時(shí)，切削溫度的變化情況，三者切削溫度相差懸殊，與正火狀態(tài)比較，調(diào)質(zhì)狀態(tài)增高正火狀態(tài)比較，調(diào)質(zhì)狀態(tài)增高20%25%，淬火狀態(tài)增高，淬火狀態(tài)增高40%45%。圖2-1645鋼熱處理狀態(tài)對切削溫

20、度的影響刀具：YT15，=15，切削用量：=3mm, f=0.1mm/r2.切削用量對切削溫度的影響表2-11切削溫度公式中的系數(shù)和指數(shù)由實(shí)驗(yàn)得出切削溫度經(jīng)驗(yàn)公式如下由實(shí)驗(yàn)得出切削溫度經(jīng)驗(yàn)公式如下 C v z f y ap x式中系數(shù)及指數(shù)見表式中系數(shù)及指數(shù)見表1-4,由表中數(shù)據(jù)看出：由表中數(shù)據(jù)看出： z z在在0.30.5之間，之間，y在在0.150.3，x在在0.050.1切削用量切削用量時(shí)切削溫度時(shí)切削溫度 ，其中，其中v 對對影響最大，進(jìn)給量影響最大，進(jìn)給量 f 的影的影響比響比v 小，背吃刀量小，背吃刀量ap的影響很小。的影響很小。2.4刀具的磨損與刀具使用壽命2.4.1刀具磨損方式

21、2.4.2刀具的磨損原因2.4.3刀具的磨損過程及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)2.4.4刀具使用壽命的經(jīng)驗(yàn)公式2.4.1刀具磨損方式刀具磨損方式(1)前刀面磨損前刀面磨損(月牙洼磨損月牙洼磨損)在切削速度較高、切削層公稱厚在切削速度較高、切削層公稱厚度較大的情況下加工塑性金屬，切屑在前刀面上磨出一個(gè)月牙度較大的情況下加工塑性金屬，切屑在前刀面上磨出一個(gè)月牙洼洼(見圖見圖2-17b、c)，月牙洼處是切削溫度最高的地方。，月牙洼處是切削溫度最高的地方。(2)后刀面磨損后刀面磨損切削脆性金屬或以較小的切削層公稱厚度和切削脆性金屬或以較小的切削層公稱厚度和較低的切削速度切削塑性金屬時(shí)，刀具前刀面上壓力和摩擦較較低的切削速

22、度切削塑性金屬時(shí)，刀具前刀面上壓力和摩擦較小，溫度較低，而后刀面與工件加工表面之間卻存在著強(qiáng)烈的小，溫度較低，而后刀面與工件加工表面之間卻存在著強(qiáng)烈的摩擦，因而刀具的磨損主要發(fā)生在后刀面上。摩擦，因而刀具的磨損主要發(fā)生在后刀面上。(3)前、后刀面同時(shí)磨損前、后刀面同時(shí)磨損這是一種兼有上述兩種情況的磨損這是一種兼有上述兩種情況的磨損形式。形式。2.4.2刀具的磨損原因1.磨料磨損2.粘接磨損3.擴(kuò)散磨損4.氧化磨損1.磨料磨損磨料磨損磨料磨損也稱機(jī)械磨損。磨料磨損也稱機(jī)械磨損。由于切屑或工件的摩擦面上有一些微由于切屑或工件的摩擦面上有一些微小的硬質(zhì)點(diǎn)，能在刀具表面刻劃出溝紋，這就是磨料磨損。硬小

23、的硬質(zhì)點(diǎn)，能在刀具表面刻劃出溝紋，這就是磨料磨損。硬質(zhì)點(diǎn)有碳化物或積屑瘤碎片。磨料磨損在各種切削速度下都存質(zhì)點(diǎn)有碳化物或積屑瘤碎片。磨料磨損在各種切削速度下都存在，但對低速切削刀具在，但對低速切削刀具(如拉刀、板牙等如拉刀、板牙等)磨料磨損是主要原因磨料磨損是主要原因。2.粘接磨損粘接磨損也稱冷焊磨損。粘接磨損也稱冷焊磨損。切屑或工件的表面與刀具表面之間發(fā)切屑或工件的表面與刀具表面之間發(fā)生粘接現(xiàn)象，由于有相對運(yùn)動，刀具上的微粒被對方帶走而造生粘接現(xiàn)象，由于有相對運(yùn)動，刀具上的微粒被對方帶走而造成磨損。粘接磨損與切削溫度有關(guān)，也與刀具及工件兩者的化成磨損。粘接磨損與切削溫度有關(guān)，也與刀具及工件兩

24、者的化學(xué)成分有關(guān)學(xué)成分有關(guān)(元素的親和作用元素的親和作用)3.擴(kuò)散磨損圖2-18擴(kuò)散磨損4.氧化磨損圖2-19切削速度對刀具磨損強(qiáng)度的影響1磨料磨損2粘接磨損3擴(kuò)散磨損4氧化磨損2.4.3刀具的磨損過程及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)1.刀具的磨損過程2.刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)1.刀具的磨損過程(1)初期磨損階段這一階段磨損較快。(2)正常磨損階段由于刀具表面高低不平之處已被磨去，壓強(qiáng)減小，磨損緩慢，這一階段磨損曲線基本上是一條直線，其斜率代表刀具正常工作時(shí)的磨損強(qiáng)度。(3)劇烈磨損階段刀具磨損量VB增長到一定程度時(shí)，切削力增大，切削溫度升高，刀具磨損加劇。圖2-20典型的刀具磨損曲線2.刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)圖2-21刀具的徑向

25、磨損刀具磨損刀具磨損到一定限度后就不能繼續(xù)使用，這個(gè)磨損限到一定限度后就不能繼續(xù)使用，這個(gè)磨損限度稱為磨鈍標(biāo)準(zhǔn)。度稱為磨鈍標(biāo)準(zhǔn)。2.4.4刀具使用壽命的經(jīng)驗(yàn)公式1.刀具刀具使用壽命使用壽命2.切削用量切削用量與刀具使用壽命的關(guān)系與刀具使用壽命的關(guān)系3.刀具刀具合理使用壽命合理使用壽命的選擇的選擇1.刀具使用壽命刀具磨損值達(dá)到了規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該重磨或更換刀片，在生產(chǎn)實(shí)刀具磨損值達(dá)到了規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該重磨或更換刀片，在生產(chǎn)實(shí)際中，為了際中，為了更方便、快速、準(zhǔn)確更方便、快速、準(zhǔn)確地判斷刀具的磨損情況，一般地判斷刀具的磨損情況，一般以刀具的使用壽命來間接地反映刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)。以刀具的使用壽命來間接地反映

26、刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)。2.切削用量與刀具使用壽命的關(guān)系(1)切削速度與刀具使用壽命的關(guān)系刀具使用壽命與切削速切削速度與刀具使用壽命的關(guān)系刀具使用壽命與切削速度的關(guān)系是用度的關(guān)系是用實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)方法求得的。求得的。(2)進(jìn)給量、背吃力量進(jìn)給量、背吃力量與刀具使用壽命的關(guān)系與刀具使用壽命的關(guān)系3.刀具合理使用壽命的選擇一是根據(jù)單件工序工時(shí)最短的原則來確定刀具的使用壽命，即一是根據(jù)單件工序工時(shí)最短的原則來確定刀具的使用壽命，即最大生產(chǎn)率使用壽命最大生產(chǎn)率使用壽命(Tp)；二是根據(jù)工序成本最低的原則來制；二是根據(jù)工序成本最低的原則來制訂刀具的使用壽命，即訂刀具的使用壽命，即經(jīng)濟(jì)使用壽命經(jīng)濟(jì)使用壽命(Tc)。

27、根據(jù)上述原則可分。根據(jù)上述原則可分別推導(dǎo)出，刀具最大生產(chǎn)率使用壽命和刀具經(jīng)濟(jì)使用壽命別推導(dǎo)出，刀具最大生產(chǎn)率使用壽命和刀具經(jīng)濟(jì)使用壽命2.5切削條件的合理選擇2.5.1切削液2.5.2刀具合理幾何參數(shù)的選擇2.5.3切削用量的選擇2.5.1切削液1.切削液的作用2.切削液的種類及選用1.切削液的作用(1)冷卻作用冷卻作用切削液能夠降低切削溫度，從而可以提高刀具切削液能夠降低切削溫度，從而可以提高刀具使用壽命和加工質(zhì)量。使用壽命和加工質(zhì)量。(2)潤滑作用潤滑作用金屬切削時(shí)切屑、工件和刀具間的摩擦可分干金屬切削時(shí)切屑、工件和刀具間的摩擦可分干摩擦、流體潤滑摩擦和邊界潤滑摩擦三類。摩擦、流體潤滑摩擦

28、和邊界潤滑摩擦三類。()清洗與防銹作用清洗與防銹作用切削液可以清除切屑，防止劃傷已加工切削液可以清除切屑，防止劃傷已加工表面和機(jī)床導(dǎo)軌面。表面和機(jī)床導(dǎo)軌面。2.切削液的種類及選用表2-12切削液的種類和選用2.5.2刀具合理幾何參數(shù)的選擇1.前角前角的功用及選擇的功用及選擇2.后角后角的功用及選擇的功用及選擇3.斜角切削與刃傾角斜角切削與刃傾角的選擇的選擇4.主偏角和副偏角主偏角和副偏角的功用及選擇的功用及選擇1.前角的功用及選擇(1)前角的功用前角的功用v增大前角能減小切屑變形和摩擦，降低切削力、切削溫度增大前角能減小切屑變形和摩擦，降低切削力、切削溫度，減小刀具磨損、抑制積屑瘤和鱗刺的生成

29、，改善加工表，減小刀具磨損、抑制積屑瘤和鱗刺的生成，改善加工表面質(zhì)量。面質(zhì)量。(2)前角的選擇原則前角的選擇原則 v粗加工、斷續(xù)切削、刀材強(qiáng)度韌性低粗加工、斷續(xù)切削、刀材強(qiáng)度韌性低v 工材強(qiáng)度硬度高，選較小的前角；工材強(qiáng)度硬度高，選較小的前角；v工材塑韌性大、系統(tǒng)剛性差，易振動工材塑韌性大、系統(tǒng)剛性差，易振動v 或機(jī)床功率不足，選較大的前角；或機(jī)床功率不足，選較大的前角；v成形刀具、自動線刀具取小前角；成形刀具、自動線刀具取小前角；vA磨損增大前角，磨損增大前角， A磨損減小前角磨損減小前角表2-13硬質(zhì)合金車刀前角及后角的推薦值2.后角的功用及選擇(1)后角的功用后角的功用增大后角能減少后刀

30、面與過渡表面間的摩擦增大后角能減少后刀面與過渡表面間的摩擦，還可以減小切削刃圓弧半徑，使刃口鋒利。，還可以減小切削刃圓弧半徑，使刃口鋒利。(2)后角的選擇原則后角的選擇原則后角主要根據(jù)切削層公稱厚度后角主要根據(jù)切削層公稱厚度hD選取。選取。3.斜角切削與刃傾角的選擇(1)斜角切削斜角切削當(dāng)?shù)毒叩娜袃A角當(dāng)?shù)毒叩娜袃A角s=0時(shí)，主切削刃與切削速度時(shí)，主切削刃與切削速度方向垂直，稱直角切削。方向垂直，稱直角切削。(2)刃傾角的功用刃傾角的功用(3)刃傾角的選擇原則刃傾角的選擇原則選擇刃傾角時(shí)主要根據(jù)切削條件和系選擇刃傾角時(shí)主要根據(jù)切削條件和系統(tǒng)剛性而定。統(tǒng)剛性而定。圖2-24刃傾角對刀刃強(qiáng)度的影響圖

31、2-22斜角切削的速度分解及流屑角圖2-23刃傾角對切屑流向的影響4.主偏角和副偏角的功用及選擇(1)主偏角和副偏角的功用主偏角和副偏角的功用主偏角主要影響切削層截面的形狀和主偏角主要影響切削層截面的形狀和幾何參數(shù)，影響背向力幾何參數(shù)，影響背向力Fp與進(jìn)給力與進(jìn)給力Ff的比例以及刀具的使用壽命的比例以及刀具的使用壽命，并和副偏角一起影響已加工表面粗糙度。，并和副偏角一起影響已加工表面粗糙度。(2)主偏角和副偏角的選擇原則主偏角和副偏角的選擇原則圖2-25主偏角對背向力的影響1.選擇切削用量的原則選擇切削用量的原則正確選用切削用量，對正確選用切削用量，對提高生產(chǎn)率、保證必要的經(jīng)濟(jì)性和切削提高生產(chǎn)

32、率、保證必要的經(jīng)濟(jì)性和切削加工質(zhì)量，加工質(zhì)量，均具有重要意義。均具有重要意義。2.5.3切削用量的選擇切削用量的選擇2.切削用量的選擇方法(1)背吃刀量的選擇背吃刀量的選擇背吃刀量根據(jù)加工余量來確定。背吃刀量根據(jù)加工余量來確定。(2)進(jìn)給量的選擇進(jìn)給量的選擇粗加工時(shí)，應(yīng)在機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度、車粗加工時(shí)，應(yīng)在機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度、車刀刀桿強(qiáng)度和剛度、刀片強(qiáng)度以及裝夾剛度等允許的條件下，刀刀桿強(qiáng)度和剛度、刀片強(qiáng)度以及裝夾剛度等允許的條件下，盡可能選取大的進(jìn)給量，因?yàn)檫@時(shí)對工件表面粗糙度要求不高盡可能選取大的進(jìn)給量，因?yàn)檫@時(shí)對工件表面粗糙度要求不高。(3)切削速度的確定切削速度的確定根據(jù)已選定的背吃刀量根據(jù)已選定的背吃刀量ap、進(jìn)給量、進(jìn)給量f和刀和刀具的使用壽命具的使用壽命T，可按式，可按式(2-21)計(jì)算切削速度計(jì)算切削速度vc，然后再算出機(jī)，然后再算出機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速。床主軸轉(zhuǎn)速。3.選擇切削用量的例題(1)粗車(2)半精車圖2-27工件尺寸圖2.6工件材料的切削加工性2.6.1衡量切削加工性的指標(biāo)2.6.2影響材料切削加工性的主要因素2.6.3難加工材料的切削加工性2.6.4改善材料切削加工性的基本方法2.6.1衡量切削加工性