機(jī)械制造技術(shù)

1、長沙職業(yè)技術(shù)學(xué)院教 案系 別：機(jī)械工程系 課程名稱：機(jī)械制造技術(shù)授課班級：1101班主講教師： 程 鵬 2012 年 下 學(xué)期長沙職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案(課次) 總第 課時 授課題目：減速器的結(jié)構(gòu)分析教學(xué)目的、要求：教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：典型減速器的構(gòu)造減速器主要由箱體、軸系零件和附件三部分所組成。下圖為單級圓柱齒輪減速器的結(jié)構(gòu)圖， 減速器的基本結(jié)構(gòu)1-箱座2-箱蓋3-上下箱聯(lián)接螺栓4-通氣器5-檢查孔蓋板6-吊環(huán)螺釘7-定位銷8-油標(biāo)尺9-放油螺塞10-平鍵11-油封12-齒輪軸13-擋油盤14-軸承15-軸承端蓋16-軸17-齒輪18-軸套減速機(jī)是原動機(jī)和工作機(jī)之間的獨(dú)立的閉式傳動裝置，用來降低轉(zhuǎn)速和

2、增大轉(zhuǎn)矩，以滿足工作需要（在某些場所也用來增速，稱為增速機(jī)）。減速器的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用減速器的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用名 稱運(yùn) 動 簡 圖特點(diǎn)及應(yīng)用單 級 齒 輪 減 速 器單級圓柱齒輪減速器輪齒可做成直齒、斜齒和人字齒。直齒用于速度較低（）、載荷較輕的傳動；斜齒輪用于速度較高的傳動，人字齒輪用于載荷較重的傳動中。箱體通常用鑄鐵做成，單件或小批生產(chǎn)有時采用焊接結(jié)構(gòu)。軸承一般采用滾動軸承，重載或特別高速時采用滑動軸承單級圓錐齒輪減速器齒輪可做成直齒、斜齒或曲線齒，用于兩軸垂直相交的傳動中，也可以用于兩軸垂直相錯的傳動中。由于制造安裝復(fù)雜、成本較高，所以僅在傳動布置需要時才采用兩 級 圓 柱 齒 輪 減

3、速 器展開式結(jié)構(gòu)簡單、單齒輪相對于軸承的位置不對稱，因此要求軸有較大的剛度。高速級齒輪布置在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)距輸入端，這樣軸在轉(zhuǎn)矩作用下產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)變形和軸在彎距作用下產(chǎn)生的彎曲變形可部分的抵消，以減緩載荷沿輪齒寬度分布不均勻的現(xiàn)象。用于載荷比較平穩(wěn)的場合。高速級一般做成斜齒，低速級可做成直齒分流式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但由于齒輪相對于軸承對稱布置，與展開式相比載荷沿齒寬分布均勻、軸承受載較均勻。中間軸危險截面上的轉(zhuǎn)矩只相當(dāng)于軸所傳遞轉(zhuǎn)矩的一半。適用于變載荷的場合。高速級一般采用斜齒，低速級可用直齒或人字齒同軸式減速器橫向尺寸較小，兩對齒輪浸入油中深度大致相同。但軸向尺寸和重量較大，且中間軸較長、剛度較差，使沿齒寬載

4、荷分布不均勻，高速軸的承載能力難于充分利用圓錐圓柱齒輪減速器特點(diǎn)同單級圓錐齒輪減速器，圓錐齒輪應(yīng)在高速級，以使圓錐齒輪尺寸不致太大，否則加工困難單級蝸桿減速器蝸桿在蝸輪下方，嚙合處的冷卻和潤滑都較好，蝸桿軸承潤滑也較方便，但當(dāng)蝸桿圓周速度高時，攪油損失大，一般用于蝸桿圓周速度的場合二級蝸桿減速器傳動比大，結(jié)構(gòu)緊湊，但效率低，為使高速級和低速級傳動浸油深度大致相等可取單級NGW與普通圓柱齒輪減速器相比，尺寸小，質(zhì)量輕，但制造精度要求較高，結(jié)構(gòu)較重。在要求結(jié)構(gòu)緊湊的動力傳動中應(yīng)用較廣箱體結(jié)構(gòu)箱體是減速器的重要組成部件。它是傳動零件的基座，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度。箱體通常用灰鑄鐵鑄造，對于受沖擊載荷

5、的重型減速器也可采用鑄鋼箱體。單件生產(chǎn)的減速器，為了簡化工藝，降低成本，可采用鋼板焊接箱體。為了便于軸系部件的安裝和拆卸，箱體制成沿軸心線水平剖分式。上箱蓋和下箱座用普通螺栓聯(lián)接成一整體。軸承座的聯(lián)接螺栓應(yīng)盡量靠近軸承座孔，而軸承座旁的凸臺應(yīng)具有足夠的承托面，以便放置聯(lián)接螺栓，并保證旋緊螺栓時需要的扳手空間。軸系零件小齒輪與軸制成一體，稱齒輪軸，這種結(jié)構(gòu)用于齒輪直徑與軸的直徑相關(guān)不大的情況下采用這種結(jié)構(gòu)。大齒輪。此時齒輪與軸的周向固定平鍵聯(lián)接。軸上零件利用軸肩、軸套和軸承蓋作軸向固定。兩軸均采用了深溝球軸承。這種組合，用于承受徑向載荷和不大的軸向載荷的情況。箱座中油池的潤滑油，被旋轉(zhuǎn)的齒輪濺起

6、飛濺到嚙合處潤滑，軸承應(yīng)采用潤滑脂潤滑，為避免可能濺起的稀油沖掉潤滑脂，可采用封油環(huán)將其分開接（軸唇形密封圈）。為防止?jié)櫥土魇Ш屯饨缁覊m進(jìn)入箱內(nèi)，在軸承端蓋和外伸軸之間裝有密封元件。減速器的附件1）定位銷為了精確地加工軸承座孔，并保證每次拆裝后軸承座的上下半孔始終保持加工時的位置精度，應(yīng)在精加工軸承座孔前，在上箱蓋和下箱座的聯(lián)接凸緣上配裝定位銷。兩個定位圓錐銷安置在箱體縱向兩側(cè)聯(lián)結(jié)凸緣上，并呈非對稱布置以加強(qiáng)定位效果。2）觀察孔及其蓋板為了檢查傳動零件的嚙合情況、接觸斑點(diǎn)、側(cè)隙，并向箱體內(nèi)注入潤滑油，應(yīng)在箱體的上部適當(dāng)位置設(shè)置觀察孔。觀察孔的蓋板用螺釘固定在箱蓋上。觀察孔多為長方形，下方應(yīng)加

7、防漏油的紙質(zhì)密封墊片。3）通氣器 減速器工作時，箱體內(nèi)溫度升高，氣體膨脹，壓力增大。為使箱內(nèi)受熱膨脹的空氣能自由地排出以保證箱體內(nèi)外壓力平衡，不致使?jié)櫥脱胤窒涿婧洼S伸出段或其他縫隙滲漏，通常在箱體頂部裝設(shè)通氣器。4）油面指示器為了檢查減速器內(nèi)油池油面的高度，以便經(jīng)常保證油池內(nèi)有適當(dāng)?shù)挠土?，一般在箱體便于觀察、油面較穩(wěn)定的部位，裝設(shè)油面指示器。油面指示器分油尺和油標(biāo)。5）放油螺塞換油時，為了排出污油和清洗劑，應(yīng)在箱體底部、油池的最低位置處開設(shè)放油孔。平時放油孔用帶有細(xì)牙螺紋的螺塞堵住。放油螺塞和箱體接合面間應(yīng)加防漏用的墊圈。6）啟蓋螺釘為了加強(qiáng)密封效果，通常在裝配時于箱體剖分面上涂以水玻璃或密

8、封膠，因而在拆卸時往往因膠結(jié)緊而使分開困難。為此常在箱蓋聯(lián)接凸緣的適當(dāng)位置，加工出12個螺孔，旋入啟蓋用的圓柱端或平端的啟蓋螺釘，旋動啟蓋螺釘便可將上箱蓋頂起。7）起吊裝置為了便于搬運(yùn)，常需在箱體上設(shè)置起吊裝置，如在箱體上鑄出吊環(huán)或吊鉤等。上箱蓋設(shè)有兩個吊環(huán)，下箱座鑄出兩個吊鉤。作業(yè)布置：主要參考資料：課后自我總結(jié)分析：長沙職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案(課次) 總第 課時 授課題目：金屬切削的基本概念教學(xué)目的、要求： 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：軸類零件是機(jī)械結(jié)構(gòu)中用于傳遞運(yùn)動和動力的重要零件之一，其加工質(zhì)量直接影響到機(jī)械的使用性能和運(yùn)動精度。軸類零件的主要表面是外圓，車削是外圓加工的主要方法。21金屬切削的基本概念

9、金屬切削加工是指利用刀具從工件上切除多余的金屬，以獲得符合要求的零件。21工件的加工表面與切削運(yùn)動及其形成方法（1）工件的加工表面金屬切削過程中是指在機(jī)床上通過刀具與工件的相對運(yùn)動，利用刀具從工件上切下多余金屬層，形成切削和已加工表面的過程。在切削過程中，由于工件表面的多余金屬不斷地被刀具切下，因此，被加工工件上有三個依次變化著的表面，即待加工表面、已加工表面和過度表面。待加工表面：工件上待切除的表面。已加工表面：工件上已被切去多余金屬的表面。過渡表面：是由待加工表面向已加工表面過渡的表面，也是切削過程中不斷變化的表面 （2）切削層參數(shù)在切削過程中，刀具的切削刃在一次走刀中從工件待加工表面切下

10、的金屬層，稱為切削層。1）、切削層公稱厚度hD：在過渡表面法線方向測量的切削層尺寸，即相鄰兩過渡表面之間的距離。hD反映了切削刃單位長度上的切削負(fù)荷。由圖得：hD=fsinkr其中：hD切削層公稱厚度，(mm)；f進(jìn)給量，(mm/r）； kr車刀主偏角，(。)。2）、切削層公稱寬度bD：沿過渡表面測量的切削層尺寸。bD反映了切削刃參加切削的工作長度。由圖得：bD=ap/sinkr其中：bD切削層公稱寬度，(mm)。3）、切削層公稱橫截面積AD：切削層公稱厚度與切削層公稱寬度的乘積。由圖得：AD=hD*bD=fsinkr*ap/sinkr=f*ap 其中: AD切削層公稱橫截面積，(mm2)。（

11、3）工件表面的形成方法 工件的表面形狀千變?nèi)f化，但大都是由幾種常見的表面組合而成的。表面可以看作是由漸開線（母線）沿直線（導(dǎo)線）運(yùn)動而形成的。形成表面的母線和導(dǎo)線統(tǒng)稱為發(fā)生線。常用的工件表面的形成方法有軌跡法、成形法、展成法、相切法等。（1）軌跡法軌跡法是指利用刀具作一定規(guī)律的軌跡運(yùn)動對工件進(jìn)行加工的方法。（2）成形法成型法是指利用成形刀具對工件進(jìn)行加工的方法。（3）相切法相切法是指利用刀具邊旋轉(zhuǎn)邊作軌跡運(yùn)動對工件進(jìn)行加工的方法。（3）范成法范成法是指切削刃是一條與需要形成的發(fā)生線共軛的切削線，主要用于齒形表面的加工。切削運(yùn)動切削運(yùn)動指切削過程中刀具相對于工件的運(yùn)動。切削運(yùn)動可分為：主運(yùn)動和進(jìn)

12、給運(yùn)動。（1）主運(yùn)動：使工件與刀具產(chǎn)生相對運(yùn)動以進(jìn)行切削的最基本運(yùn)動，稱為主運(yùn)動。主運(yùn)動的速度最高，所以消耗的功率最大。一般機(jī)床的主運(yùn)動只有一個。 如：車削、鏜削加工時工件的回轉(zhuǎn)運(yùn)動，銑削和鉆削時刀具的回轉(zhuǎn)運(yùn)動，刨削時刨刀的直線運(yùn)動等都是主運(yùn)動。切削速度計算公式：式中：d切削刃上選定點(diǎn)的回轉(zhuǎn)直徑，mm; n主運(yùn)動的轉(zhuǎn)速，r/s或r/min.2）進(jìn)給運(yùn)動是配合主運(yùn)動實(shí)現(xiàn)依次連續(xù)不斷地切除多余金屬層的刀具與工件之間的附加相對運(yùn)動。進(jìn)給運(yùn)動與主運(yùn)動配合即可完成所需的表面幾何形狀的加工，根據(jù)工件表面形狀成形的需要，進(jìn)給運(yùn)動可以是多個，也可以是一個；可以是連續(xù)的，也可以是間歇的。（3）輔助運(yùn)動：實(shí)現(xiàn)機(jī)床

13、的各種輔助動作,為表面成形創(chuàng)造條件。 1）空行程運(yùn)動 刀架、工作臺的快速接近和退出工件等，可節(jié)省輔助時間。2）切入運(yùn)動 為保證被加工面獲得所需尺寸，刀具相對于工件表面的深入運(yùn)動。3）分度運(yùn)動 使工件或刀具回轉(zhuǎn)到所需要的角度，多用于加工若干個完全相同的沿圓周均勻分布的表面，也有在直線分度機(jī)上刻直尺時，工件相對刀具的直線分度運(yùn)動。4）操縱及控制運(yùn)動 包括變速、換向、啟停及工件的裝夾等。切削用量切削用量是切削加工過程中的切削速度、進(jìn)給量和切削深度的總稱切削速度vc是刀具切削刃上選定點(diǎn)相對于工件的主運(yùn)動瞬時線速度。大多數(shù)主運(yùn)動為回轉(zhuǎn)運(yùn)動進(jìn)給量f分進(jìn)給速度Vf、和每齒進(jìn)給量fz進(jìn)給量f-刀具在進(jìn)給運(yùn)動方

14、向上相對于工件的位移量，用刀具或工件每轉(zhuǎn)或每行程的位移量來表述，單位是mm/r或mm/行程。 進(jìn)給速度Vf-切削刃上選定點(diǎn)相對于工件的進(jìn)給運(yùn)動瞬時速度，單位是mm/s或mm/min。 每齒進(jìn)給量fz -后一個刀齒相對于前一個刀齒的進(jìn)給量,單位是mm/z每齒進(jìn)給量是對于銑刀、拉刀等多齒刀具各進(jìn)給量間的關(guān)系：Vf=nf=nfzZ背吃刀量ap 切削深度ap（背吃刀量）是在與主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動方向相垂直的方向上度量的已加工表面與待加工表面之間的距離，單位mm。 主運(yùn)動是回轉(zhuǎn)運(yùn)動時：主運(yùn)動是直線運(yùn)動時：ap=Hw-Hm鉆孔時：式中：dw-工件待加工表面直徑 dm-工件已加工表面直徑 Hw-工件等加工表面厚

15、度 Hm-工件已加工表面厚度切削用量的選擇（1）粗車切削用量的選擇：優(yōu)先選用大的背吃刀量，其次選用大的進(jìn)給量，最后根據(jù)刀具耐用度選定一個合格的切削速度。（2）精加工切削用量的選擇：保證工件的加工質(zhì)量的前題下，進(jìn)給量根據(jù)工件表面粗糙度的要求來確定。精加工切削速度應(yīng)避開積瘤區(qū)，一般高速切削采用硬質(zhì)合金車刀。作業(yè)布置：主要參考資料：課后自我總結(jié)分析：長沙職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案(課次) 總第課時 授課題目：2.2刀具幾何參數(shù)教學(xué)目的、要求： 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：車刀的組成車刀是由一個刀尖、兩條切削刃、三個刀面組成。1、刀面（1）前刀面  刀具上與切屑接觸并相互作用的表面（即切屑流過的表面）。

16、（2）主后刀面  刀具上與工件過渡表面相對并相互作用的表面。（3）副后刀面  刀具上與已加工表面相對并相互作用的表面。2、切削刃（1）主切削刃  前刀面與主后刀面的交線。它完成主要的切削工作。（2）副切削刃  前刀面與主后刀面的交線。它配合主切削刃完成切 削工作，并最終形成已加工表面3、刀尖      主切削刃和副切削刃連接處的一段刀刃。它可以是小的直線段或圓弧。刀具角度刀具標(biāo)注角度1、刀具標(biāo)注角度參考系為了使參考系中的坐標(biāo)平面與刃磨、測量基準(zhǔn)面一致，特別規(guī)定了如下假設(shè)條件：（1）假定運(yùn)動條件：刀刃上選定

17、點(diǎn)x的切削速度方向與刀尖處的切削速度方向平行。（2）假定安裝條件：車刀安裝絕對正確。安裝車刀時使刀尖與工件中心等高，車刀刀桿軸線垂直于工件軸心線。2、刀具標(biāo)注角度參考系諸平面 基面r：通過主切削刃上選定點(diǎn)，垂直于該點(diǎn)切削速度方向的平面。切削平面ps：通過切削刃某一點(diǎn)，與工件加工表面（或與主切削刃）相切的平面。切削平面ps與基面垂直。 1、在基面內(nèi)測量的角度（1）主偏角Kr 主切削刃與進(jìn)給方向之間的夾角（2）副偏角Kr 副切削刃與進(jìn)給運(yùn)動反方向之間的夾角（3）刀尖角 主切削刃與副切削刃之間的夾角。 2、在切削平面內(nèi)測量的角度刃傾角s 在切削平面內(nèi)測量的主切削刃與基面之間的夾角。當(dāng)主切削刃呈水平時

18、，s=0；刀尖為主切削刃最低點(diǎn)時，s0；刀尖為主切削刃上最高點(diǎn)是，s03、在正交平面（O-O）內(nèi)測量的角度（1）前角o 前刀面與基面之間的夾角。前角表示前刀面的傾斜程度。當(dāng)前刀面與基面平行時，前角為零?；嬖谇暗睹嬉詢?nèi)，前角為負(fù)?；嬖谇暗睹嬉酝?，前角為正。 （2）后角o 主后刀面與切削平面之間的夾角。后角表示主后刀面的傾斜程度，一般為正值。 （3）楔角0前刀面與后刀面間的夾角作業(yè)布置：主要參考資料：課后自我總結(jié)分析：長沙職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案(課次) 總第 課時 授課題目：刀具幾何參數(shù)的合理選擇教學(xué)目的、要求： 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：刃形、刀面形式與刃口形式刃形是指切削的形狀，有直線、折線和曲線等多種形

19、式。刀面形式指前刀面上卷屑槽形狀等。刃口的形式指切削刃的剖面形狀,又稱為刃區(qū)的形狀；鋒刃，負(fù)倒刃，消震棱，倒圓刃，刃帶等刀具角度的選擇前角的功用 1.影響切削區(qū)域的變形程度2.影響切削刃與刀頭的強(qiáng)度、受力性質(zhì)和散熱條件 3. 影響切屑形態(tài)和斷屑效果 4. 影響已加工表面質(zhì)量前角的選用原則：在刀具強(qiáng)度許可條件下，盡可能選用大的前角。后角的功用 1.影響后刀面與加工表面之間的摩擦2. 影響加工工件的精度3. 影響刀具耐用度和刃口的強(qiáng)度4. 影響刀頭強(qiáng)度及散熱條件后角的選用原則：一般，切削厚度越大，刀具后角越??；工件材料越軟，塑性越大，后角越大。工藝系統(tǒng)剛性較差時，應(yīng)適當(dāng)減小后角（切削時起支承作用，

20、增加系統(tǒng)剛性并起消振作用）；尺寸精度要求較高的刀具，后角宜取小值。粗加工以確保刀具強(qiáng)度為主，可在4o-6o范圍內(nèi)選??；主偏角和副偏角的功用 1.影響已加工表面殘留面積的高度2.影響各切削分力的比例3.影響刀尖的強(qiáng)度和刀具耐用度4.影響斷屑主偏角和副偏角選用原則在工藝系統(tǒng)剛性很好時，減小主偏角可提高刀具耐用度、減小已加工表面粗糙度，所以r宜取小值；一般取Kr=30o-45o 在工件剛性較差時，為避免工件的變形和振動，應(yīng)選用較大的主偏角。一般取Kr=60o-75o 車削細(xì)長軸時，一般取Kr=90o-93o 以減小背向力Fp。副偏角的大小主要根據(jù)工表面粗糙度的要求選取，一般為5o-15o ，粗加工取

21、大值，精加工取小值。刃傾角的功用與選擇 刃傾角s主要影響刀頭的強(qiáng)度和切屑流動的方向。刃傾角s選用原則：主要根據(jù)刀具強(qiáng)度、流屑方向和加工條件而定。粗加工時，為提高刀具強(qiáng)度，s取負(fù)值；精加工時，為不使切屑劃傷已加工表面，s常取正值或0。作業(yè)布置：主要參考資料：課后自我總結(jié)分析：長沙職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案(課次) 總第 課時 授課題目：刀具材料教學(xué)目的、要求： 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：刀具材料應(yīng)具備的性能1）高的硬度2）耐磨性。3）足夠的強(qiáng)度和韌性。4）高的耐熱性（耐熱性指刀具材料在高溫下保持硬度、耐磨性、強(qiáng)度和韌性的性能，也包括刀具材料在高溫下抗氧化、粘結(jié)、擴(kuò)散的性能）。（紅硬性）5）良好的熱物理性能和耐熱沖擊

22、性能6）良好的工藝性能高速鋼高速鋼是一種加入較多的鎢、鉻、釩等合金元素的高合金工具鋼。 性能：有較高的熱穩(wěn)定性；有較高的強(qiáng)度、韌性、硬度和耐磨性；制造工藝簡單，容易磨成鋒利的切削刃，可鍛造。是制造鉆頭、成形刀具、拉刀、齒輪刀具等的主要材料。 分類：按用途分：通用型高速鋼和高性能高速鋼；按制造工藝分：熔煉高速鋼和粉末冶金高速鋼。1、通用型高速鋼通用型高速鋼是切削硬度在HBS250280以下的大部分結(jié)構(gòu)鋼和鑄鐵的基本刀具材料，應(yīng)用最為廣泛。通用型高速鋼一般可分為鎢鋼和鉬鋼兩類，常用牌號分別是W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2。 2、高性能高速鋼高性能高速鋼（如9W6Mo5Cr4V2和W6Mo5C

23、r4V3）較通用型高速鋼有著更好的切削性能，適合于加工奧氏體不銹鋼、高溫合金、鈦合金和超高強(qiáng)度鋼等難加工材料。3、粉末冶金高速鋼 具有良好的力學(xué)性能和可磨削加工性能。適應(yīng)于制造切削難加工材料的刀具，大尺寸刀具，也。適應(yīng)于制造成精密、復(fù)雜刀具。硬質(zhì)合金 硬質(zhì)合金是用高耐熱性和高耐磨性的金屬碳化物（碳化鎢，碳化鈦，碳化鉭，碳化鈮等）與金屬粘結(jié)劑（鈷，鎳，鉬等）在高溫下燒結(jié)而成的粉末冶金制品。 具有高耐磨性和高耐熱性，但抗彎強(qiáng)度低、沖擊韌性差，很少用于制造整體刀具。它還可用于高速鋼刀具不能切削的淬硬鋼等硬材料。 常用的硬質(zhì)合金有3類: （1）鎢鈷類硬質(zhì)合金（YG） YG類硬質(zhì)合金主要由碳化鎢和鈷組成

24、，常用牌號有YG3，YG6，YG8等。YG類硬質(zhì)合金的抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性較好，不易崩刃，很適宜切削切屑呈崩碎狀的鑄鐵等脆性材料。YG類硬質(zhì)合金的刃磨性較好，刃口可以磨得較鋒利，故切削有色金屬及合金的效果也較好。適用于粗加工,含鈷量少的,用于精加工. （2）鎢鈦鈷類硬質(zhì)合金（YT）  YT類硬質(zhì)合金主要由碳化鎢，碳化鈦和鈷組成，常用的牌號有YT5，YT15，YT30等。它里面加入了碳化鈦后，增加了硬質(zhì)合金的硬度，耐熱度，抗粘接性和抗氧化能力。 （3）鎢鈦鉭（鈮）鈷硬質(zhì)合金類（YW） 它是在普通硬質(zhì)合金中加入了碳化鉭和碳化鈮，從而提高了硬質(zhì)合金的韌性和耐熱性，使其具有了較好的綜合性能。Y

25、W類硬質(zhì)合金主要用于不銹鋼，耐熱鋼，高錳鋼的加工，也適用于普通碳鋼和鑄鐵的加工，因此被稱為通用型硬質(zhì)合金，常用的牌號有YW1，YW2等。 涂層刀具材料和其他刀具材料一. 涂層刀具：在硬質(zhì)合金或高速鋼基體上，涂敷一層幾微米厚的高硬度、高耐磨性的金屬化合物(如碳化鈦、氮化鈦、氧化鋁等)而制成的。涂層刀具.特點(diǎn)：涂層硬質(zhì)合金的刀具壽命至少可提高l3倍涂層高速鋼的刀具壽命可提高210倍二、陶瓷材料陶瓷刀具是以AL2O3為主要成份，在高溫下，燒結(jié)而成的一種刀具材料。1.常用陶瓷（1）純AL2O3陶瓷（2）AL2O3TiC混和陶瓷（3）.很高的耐熱性，760 HRA87 1200 ，HRA80，切削速度比

26、硬質(zhì)合金高25倍，抗彎強(qiáng)度，韌性下降極小。（4）.很高的化學(xué)穩(wěn)定性，與金屬親和力小，抗粘結(jié)，抗擴(kuò)散，抗氧化能力強(qiáng)。（5）.較低的摩擦系數(shù)，切屑不易粘刃，不易產(chǎn)生積屑瘤，加工表面粗糙度較小。缺點(diǎn)：（1）脆性大，強(qiáng)度、韌性低，為硬質(zhì)合金的 1/21/3，不能承受沖擊負(fù)荷，崩刃、破損。（2）導(dǎo)熱率低，1/21/5，不宜溫度波動，不能用切削液。3.應(yīng)用范圍：（1）.高速切削（2）.加工硬材料（硬鑄鐵、淬硬鋼）（3）.大件、高精件加工（4）.車削、銑削例：Si3N4氮化硅基陶瓷，硬度僅次于金剛石、立方氮化硼，作為連續(xù)切削用的刀具材料，今后將很有發(fā)展前途。三、人造金剛石1.特點(diǎn)：最硬的材料。耐磨性很高，耐

27、沖擊，但是切削區(qū)域溫度不能高于600，與鐵族元素發(fā)生親和反應(yīng)，不能加工含有鐵元素的材料，不可以加工高應(yīng)力的韌性強(qiáng)的材料，要求切削工藝環(huán)境穩(wěn)定、無沖擊。2.應(yīng)用：修磨硬質(zhì)合金刀具，修磨砂輪等。四、立方氮化硼：1.特點(diǎn)：硬度僅次于金剛石，是高硬度、高耐磨性和高熱硬性材料。它的韌度比陶瓷高一些，有一定的抗沖擊性。2.應(yīng)用：主要加工鍛造鋼的硬皮，淬硬鋼，冷硬鑄鐵，鈷基和鐵基的粉末冶金材料。因為它的價格大大高于陶瓷，所以應(yīng)用受到限制。作業(yè)布置：主要參考資料：課后自我總結(jié)分析：長沙職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案(課次) 總第 課時 授課題目：刀具切削過程教學(xué)目的、要求：了解金屬切削過程中的基本規(guī)律、掌握切屑的類型及控制

28、、積屑瘤的形成及其對切削過程的影響教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：積屑瘤的形成及其對切削過程的影響、切屑的類型金屬切削過程是工件的被切削層刀具前刀面的擠壓下產(chǎn)生塑性變形、形成切屑過程。在這個過程中產(chǎn)生一系列現(xiàn)象，如形成切屑，產(chǎn)生切削力、切削熱與切削溫度、刀具磨損等，研究這些現(xiàn)象和規(guī)律，對于合理使用和設(shè)計刀具、機(jī)床、夾具，保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率有很重要的意義。切屑形成過程金屬切削過程與金屬受壓縮（拉伸）過程比較：塑性金屬受壓縮時，隨著外力的增加，金屬先后產(chǎn)生彈性變形、塑性變形，并使金屬晶格產(chǎn)生滑移，而后斷裂。金屬的切削過程與金屬的擠壓過程很相似。金屬材料受到刀具的作用以后，開始產(chǎn)生彈性變形；隨著刀具繼續(xù)切入

29、，金屬內(nèi)部的應(yīng)力、應(yīng)變繼續(xù)加大，當(dāng)達(dá)到材料的屈服點(diǎn)時，開始產(chǎn)生塑性變形，并使金屬晶格產(chǎn)生滑移；刀具再繼續(xù)前進(jìn)，應(yīng)力進(jìn)而達(dá)到材料的斷裂強(qiáng)度，便會產(chǎn)生擠裂。 金屬切削過程的變形塑性金屬切削過程中切屑的形成過程就是切削層金屬的變形過程。切削層的金屬變形劃分為三個變形區(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）。1、 I變形區(qū)（剪切區(qū)、塑性變形區(qū)）：從開始發(fā)生塑性變形到晶粒剪切滑移基本完成。切削層受刀具的作用，經(jīng)過第一變形區(qū)的塑性變形后形成切屑。切削層受刀具前刀面與切削刃的擠壓作用，使近切削刃處的金屬先產(chǎn)生彈性變形，繼而塑性變形，并同時使金屬晶格產(chǎn)生滑移。金屬產(chǎn)生大

30、量的切削熱，并消耗大部分功率，此區(qū)域較窄，一般約為0.02一0.2mm2、II變形區(qū)（摩擦區(qū)）滯流現(xiàn)象: 切削塑性金屬時，由于切屑底層與刀具的擠壓和摩擦，切屑底層金屬流速減緩的現(xiàn)象。積屑瘤：在一定溫度、壓力條件下，滯流層與前刀面之間的摩擦力大于切屑底層內(nèi)部晶粒的間的親和力，滯流層部分金屬粘結(jié)在前刀面切屑刃附近，形成的一塊硬的金屬層（由于塑性變形，硬比度比工件材料高23倍）應(yīng)該指出，第一變形區(qū)與第二變形區(qū)是相互關(guān)聯(lián)的。前刀面上的摩擦力大時，切屑排出不順，擠壓變形加劇，以致第一變形區(qū)的剪切滑移變形增大。3、III變形區(qū)（擠壓區(qū)）變形強(qiáng)化（加工硬化）已加工表面受到切削刃鈍圓部分和后刀面的擠壓摩擦，造

31、成纖維化和加工硬化。積屑瘤的形成及其對切削過程的影響在切削速度不高而又能形成連續(xù)切屑的情況下，加工一般鋼料或其它塑性材料時，常常在前刀面處粘著一塊剖面有時呈三角狀的硬塊。這塊冷焊在前刀面上的金屬稱為積屑瘤（或刀瘤）。它的硬度很高，通常是工件材料的23倍，在處于比較穩(wěn)定的狀態(tài)時，能夠代替刀刃進(jìn)行切削。1、積屑瘤是如何形成的?       1）切屑對前刀面接觸處的摩擦，使前刀面十分潔凈。2）當(dāng)兩者的接觸面達(dá)到一定溫度同時壓力又較高時，會產(chǎn)生粘結(jié)現(xiàn)象，即一般所謂的“冷焊”。切屑從粘在刀面的底層上流過，形成“內(nèi)摩擦”。3）如果溫度與

32、壓力適當(dāng)，底層上面的金屬因內(nèi)摩擦而變形，也會發(fā)生加工硬化，而被阻滯在底層，粘成一體。4）這樣粘結(jié)層就逐步長大，直到該處的溫度與壓力不足以造成粘附為止。2、形成積屑瘤的條件：主要決定于切削溫度。此外，接觸面間的壓力、粗糙程度、粘結(jié)強(qiáng)度等因素都與形成積屑瘤的條件有關(guān)。1）一般說來，塑性材料的加工硬化傾向愈強(qiáng)，愈易產(chǎn)生積屑瘤；2）溫度與壓力太低，不會產(chǎn)生積屑瘤；反之，溫度太高，產(chǎn)生弱化作用，也不會產(chǎn)生積屑瘤。3）走刀量保持一定時，積屑瘤高度與切削速度有密切關(guān)系。  3、積屑瘤對切削過程的影響1）實(shí)際前角增大  它加大了刀具的實(shí)際前角，可使切削力減小，對切削過程起積極的作

33、用。積屑瘤愈高，實(shí)際前角愈大。2）增大實(shí)際切削厚度 對工件切削尺寸控制不利。3）使加工表面粗糙度增大   積屑瘤的底部則相對穩(wěn)定一些，其頂部很不穩(wěn)定，容易破裂，一部分連附于切屑底部而排出，一部分殘留在加工表面上，積屑瘤凸出刀刃部分使加工表面切得非常粗糙，因此在精加工時必須設(shè)法避免或減小積屑瘤。4）對刀具壽命的影響   積屑瘤粘附在前刀面上，在相對穩(wěn)定時，可代替刀刃切削，有減少刀具磨損、提高壽命的作用。但在積屑瘤比較不穩(wěn)定的情況下使用硬質(zhì)合金刀具時，積屑瘤的破裂有可能使硬質(zhì)合金刀具顆粒剝落，反而使磨損加劇。4、防止積屑瘤的主要方法1）降低切削速度

34、，使溫度較低，粘結(jié)現(xiàn)象不易發(fā)生；2）采用高速切削，使切削溫度高于積屑瘤消失的相應(yīng)溫度；3）采用潤滑性能好的切削液，減小摩擦；4）增加刀具前角，以減小切屑與前刀面接觸區(qū)的壓力；5）適當(dāng)提高工件材料硬度，減小加工硬化傾向。切屑的類型與變形系數(shù)切屑的類型由于工件材料不同，切削過程中的變形程度也就不同，因而產(chǎn)生的切屑種類也就多種多樣，如下圖示。圖中從左至右前三者為切削塑性材料的切屑，最后一種為切削脆性材料的切屑。切屑的類型是由應(yīng)力-應(yīng)變特性和塑性變形程度決定的1.帶狀切屑它的內(nèi)表面光滑，外表面毛茸。加工塑性金屬材料（如碳素鋼、合金鋼、銅和鋁合金），當(dāng)切削厚度較小、切削速度較高、刀具前角較大時，一般常得

35、到這類切屑。它的切削過程平衡，切削力波動較小，已加工表面粗糙度較小。2擠裂切屑 這類切屑與帶狀切屑不同之處在外表面呈鋸齒形，內(nèi)表面有時有裂紋。這種切屑大多在切削黃銅或切削速度較低、切削厚度較大、刀具前角較小時產(chǎn)生。切削過程不太平穩(wěn)，工件已加工表面粗糙度較大。3、節(jié)狀切屑（單元切屑）如果在擠裂切屑的剪切面上，裂紋擴(kuò)展到整個面上，則整個單元被切離，成為梯形的單元切屑，切削鉛或用很低的速度切削鋼時可得到這類切屑。切削力波動大，切削振動大，切削過程不平穩(wěn)，工件表面粗糙度大，生產(chǎn)中應(yīng)避免出現(xiàn)此種切屑。以上三種切屑只有在加工塑性材料時才可能得到。其中，帶狀切屑的切削過程最平穩(wěn)，單元切屑的切削力波動最大。在

36、生產(chǎn)中最常見的是帶狀切屑，有時得到擠裂切屑，單元切屑則很少見。假如改變擠裂切屑的條件，如進(jìn)一步減小刀具前角，減低切削速度，或加大切削厚度，就可以得到單元切屑。反之，則可以得到帶狀切屑。這說明切屑的形態(tài)是可以隨切削條件而轉(zhuǎn)化的。掌握了它的變化規(guī)律，就可以控制切屑的變形、形態(tài)和尺寸，以達(dá)到卷屑和斷屑的目的。4.崩碎切屑這是屬于脆性材料（如鑄鐵、黃銅等）的切屑。這種切屑的形狀是不規(guī)則的，加工表面是凸凹不平的。從切削過程來看，切屑在破裂前變形很小，和塑性材料的切屑形成機(jī)理也不同。它的脆斷主要是由于材料所受應(yīng)力超過了它的抗拉極限。加工脆硬材料，如高硅鑄鐵、白口鐵等，特別是當(dāng)切削厚度較大時常得到這種切屑。

37、由于它的切削過程很不平穩(wěn)，容易破壞刀具，也有損于機(jī)床，已加工表面又粗糙，因此在生產(chǎn)中應(yīng)力求避免。其方法是減小切削厚度，使切屑成針狀或片狀；同時適當(dāng)提高切削速度，以增加工件材料的塑性。變形系數(shù)切削層金屬形成切屑后，由于變形的結(jié)果，其形狀和尺寸都 發(fā)生了改變，這個變化量叫變形系數(shù)、剪切滑移量為。、變形系數(shù)h是表示切屑的外形尺寸變化大小的一個參數(shù)。如右圖所示，切屑經(jīng)過剪切變形、又受到前刀面摩擦后，與切削層比較，它的長度縮短、厚度增加，這種切屑外形尺寸變化的變形現(xiàn)象稱為切屑的收縮。剪切角與前角0是影響切削變形的兩個主要因素。如果增大前角0和剪切角，使相對滑移、變形系數(shù)h減小，則切削變形減小。影響切削變

38、形的因素1）工件材料：工件材料硬度、強(qiáng)度提高，切削變形減少。2）刀具幾何參數(shù)：增大前角0，使剪切角增大，變形系數(shù)h減小，因此，切削變形減小。 生產(chǎn)實(shí)踐表明：采用大前角刀具切削，刀刃鋒利、切入金屬容易，切屑與前刀面接觸長度減短、流屑阻力小，因此，切削變形小、切削省力。刀尖圓弧半徑對切削變形也有影響，刀尖圓弧半徑越大，表明刀尖越鈍，對加工表面擠壓越大，表面的切削變形也越大。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 越大，變形系數(shù)越小。主要是因為塑性變形的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 還會使切削溫度增高，切屑底層材料的

39、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4）切削厚度（進(jìn)給量）：進(jìn)給量f增大，使變形系數(shù)h減小。作業(yè)布置：主要參考資料：課后自我總結(jié)分析：長沙職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案(課次) 總第 課時 授課題目：切削力教學(xué)目的、要求：1、了解切削力的來源，切削合力及其分解；2、了解切削功率和單位切削功率；3、掌握影響切削力的因素教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：掌握影響切削力的因素(一）切削力的來源       研究切削力，對進(jìn)一步弄清切削機(jī)理，對計算功率消耗，對刀具、機(jī)床、夾具的設(shè)計，對制定合理的切削用量，優(yōu)化刀具幾何參數(shù)等，都具有非常重要的意

40、義。金屬切削時，刀具切入工件，使被加工材料發(fā)生變形并成為切屑所需的力，稱為切削力。切削力來源于三個方面：1克服被加工材料對彈性變形的抗力；2克服被加工材料對塑性變形的抗力；3克服切屑對前刀面的摩擦力和刀具后刀面對過渡表面與已加工表面之間的摩擦力。 （二）切削合力及其分解 上述各力的總和形成作用在刀具上的合力Fr（國標(biāo)為F）。為了實(shí)際應(yīng)用，F(xiàn)r可分解為相互垂直的Fx（國標(biāo)為Ff）、Fy（國標(biāo)為Fp）和Fz（國標(biāo)為Fc）三個分力。在車削時： Fz主切削力或切向力。它切于過渡表面并與基面垂直。Fz是計算車刀強(qiáng)度，設(shè)計機(jī)床零件，確定機(jī)床功率所必需的。Fx進(jìn)給抗力、軸向力或走刀力。它是處于基面內(nèi)并與工件

41、軸線平行與走刀方 向相反的力。Fx是設(shè)計進(jìn)給（走刀）機(jī)構(gòu)，計算車刀進(jìn)給功率所必需的。Fy切深抗力、或背向力、徑向力 、吃刀力。它是處于基面內(nèi)并與工件軸線垂直的力。Fy用來確定與工件加工精度有關(guān)的工件撓度，計算機(jī)床零件和車刀強(qiáng)度。它與工件在切削過程中產(chǎn)生的振動有關(guān)。 （三）切削功率 1、單位切削力   單位切削力p是指切除單位切削層面積所產(chǎn)生的主切削力，可用下式表示： 單位切削力p可查手冊，利用單位切削力P來計算主切削力Fz較為簡易直觀。2、切削功率Pm消耗在切削過程中的功率稱為切削功率Pm(國標(biāo)為Po)。切削功率為力Fz和Fx所消耗的功率之和，因Fy方向沒有位移，所以不消耗

42、功率。于是 Pm=(Fz*Vc+Fx*nw*f/1000)×10-3   其中：Pm切削功率（KW）；      Fz切削力（N）；      Vc切削速度（m/s）；      Fx進(jìn)給力（N）；      nw工件轉(zhuǎn)速（r/s）；      f進(jìn)給量（mm/s）。  式中等號右側(cè)的第二

43、項是消耗在進(jìn)給運(yùn)動中的功率，它相對于F所消耗的功率來說，一般很?。?lt;1%2%），可以略去不計，于是            Pm=FzV×10-3二、響切削力的變化的因素   實(shí)踐證明，切削力的影響因素很多，主要有工件材料、切削用量、刀具幾何參數(shù)、刀具材料刀具磨損狀態(tài)和切削液等。 1、工件材料   （1）硬度或強(qiáng)度提高，剪切屈服強(qiáng)度s增大，切削力增大。   （2）塑性或韌性提高，切屑

44、不易折斷，切屑與前刀面摩擦增大，切削力增大。 2、切削用量     （1）背吃刀量（切削深度）ap、進(jìn)給量增大，切削層面積增大，變形抗力和摩擦力增大，切削力增大。 由于背吃刀量ap對切削力的影響比進(jìn)給量對切削力的影響大( 通常XFz=1,YFz=0.75-0.9），所以在實(shí)踐中，當(dāng)需切除一定量的金屬層時，為了提高生產(chǎn)率，采用大進(jìn)給切削比大切深切削較省力又省功率。（2）切削速度vc 1）加工塑性金屬時，切削速度Vc對切削力的影響規(guī)律如同對切削變形影響一樣，它們都是通過積屑瘤與摩擦的作用造成的。2）切削脆性金屬時，因為變形和摩擦均較小，故切削速度Vc改變時切削力變化不

45、大。3、刀具幾何角度（1）前角：前角增大，變形減小，切削力減小。（2）主偏角：主偏角Kr在300-600范圍內(nèi)增大，由切削厚度hD的影響起主要作用，使主切削力 Fz減??；主偏角Kr在600-900范圍內(nèi)增大，刀尖處圓弧和副前角的影響更為突出，故主切削力Fz增大。一般地，Kr=600-750,所以主偏角Kr增大，主切削力Fz增大。實(shí)踐應(yīng)用，在車削軸類零件，尤其是細(xì)長軸，為了減小切深抗力Fy的作用，往往采用較大的主偏角r>600的車刀切削。(3)刃傾角s：s對Fz影響較小，但對Fx、Fy影響較大。s 由正向負(fù)轉(zhuǎn)變，則Fx減小、Fy增大。實(shí)踐應(yīng)用，從切削力觀點(diǎn)分析，切削時不宜選用過大的負(fù)刃傾角

46、s。特別是在工藝系統(tǒng)剛度較差的情況下，往往因負(fù)刃傾角s增大了切深抗力Fy的作用而產(chǎn)生振動。4、刀具材料和切削液等。 工件材料與被加工材料間的摩擦系數(shù)，影響到摩擦力的變化，直接影響著摩擦力的變化。切削液的正確使用，可以降低摩擦力，減小切削力。作業(yè)布置：主要參考資料：課后自我總結(jié)分析：長沙職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案(課次) 總第 課時 授課題目：切削熱與切削溫度教學(xué)目的、要求： 了解切削熱和切削溫度的產(chǎn)生及影響因素教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：了解切削熱和切削溫度的產(chǎn)生及影響因素切削熱與切削溫度是切削過程中產(chǎn)生的又一重要物理現(xiàn)象。切削時做的功，可轉(zhuǎn)化為等量的熱。功削熱除少量散逸在周圍介質(zhì)中外，其余均傳入刀具、切屑和工件中

47、，并使它們溫度升高，引起工件變形、加速刀具磨損。因此，研究切削熱與切削溫度具有重要的實(shí)用意義。一、切削熱的產(chǎn)生和傳導(dǎo)切削熱是由切削功轉(zhuǎn)變而來的。其中包括：剪切區(qū)變形功形成的熱、切屑與前刀面摩擦功形成的熱、已加工表面與后刀面摩擦功形成的熱,因此，切削時共有三個發(fā)熱區(qū)域，即剪切面、切屑與前刀面接觸區(qū)、后刀面與已加工表面接觸區(qū)，如圖示，三個發(fā)熱區(qū)與三個變形區(qū)相對應(yīng)。所以，切削熱的來源就是切屑變形功和前、后刀面的摩擦功。    實(shí)驗表明：產(chǎn)生總的切削熱Q，分別傳入切屑、刀具、工件和周圍介質(zhì) ，分別占5080、4010、93%和1左右。切削塑性金屬時切削熱主要由剪

48、切區(qū)變形熱和前刀面摩擦熱形成；切削脆性金屬時則后刀面摩擦熱占的比例較多。二、切削溫度的分布1）前刀面切削最高溫度點(diǎn)不在切削刃上，而是在離切削刃有一定距離的地方。對于45鋼，約在離刀刃1MM處的溫度最高。2）后刀面溫度的分布與前刀面類似，最高溫度也在切削刃附近，但比前刀面溫度低。3）終剪切面后方，沿切削流出的垂直方向溫度變化較大，越靠近面，溫度越高，這說明切屑在刀面附近被摩擦升溫，而且切屑在前刀面上的摩擦熱集中在切屑底層。三、影響切削溫度的因素根據(jù)理論分析和大量的實(shí)驗研究知，切削溫度主要受切削用量、刀具幾何參數(shù)、工件材料、刀具磨損和切削液的影響，以下對這幾個主要因素加以分析。分析各因素對切削溫度

49、的影響，主要應(yīng)從這些因素對單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量和傳出的熱量的影響入手。如果產(chǎn)生的熱量大于傳出的熱量，則這些因素將使切削溫度增高；某些因素使傳出的熱量增大，則這些因素將使切削溫度降低。1、切削用量的影響    切削用量是影響切削溫度的主要因素。通過測溫實(shí)驗可以找出切削用量對切削溫度的影響規(guī)律。切削速度對切削溫度影響最大，隨切削速度的提高，切削溫度迅速上升。進(jìn)給量對切削溫度影響次之，而背吃力量ap變化時，散熱面積和產(chǎn)生的熱量亦作相應(yīng)變化，故ap對切削溫度的影響很小。2、刀具幾何參數(shù)的影響    切削溫度隨前角o的增大而降低。這是因為前角增

50、大時，單位切削力下降，使產(chǎn)生的切削熱減少的緣故。但前角大于18°20°后，對切削溫度的影響減小，這是因為楔角變小而使散熱體積減小的緣故。主偏角r減小時，使切削寬度hD增大，切削厚度hD減小，因此，切削變形和摩擦增大，切削溫度升高。但當(dāng)切削寬度hD增大后，散熱條件改善。由于散熱起主要作用，故隨著主偏角kr減少，切削溫度下降。負(fù)倒棱b1在(02)f 范圍內(nèi)變化，刀尖圓弧半徑re在01.5mm范圍內(nèi)變化，基本上不影響切削溫度。因為負(fù)倒棱寬度及刀尖圓弧半徑的增大，會使塑性變形區(qū)的塑性變形增大，但另一方面這兩者都能使刀具的散熱條件有所改善，傳出的熱量也有所增加，兩者趨于平衡，所以對切

51、削溫度影響很小。 3、工件材料的影響    工件材料的強(qiáng)度（包括硬度）和導(dǎo)熱系數(shù)對切削溫度的影響是很大的。由理論分析知，單位切削力是影響切削溫度的重要因素，而工件材料的強(qiáng)度（包括硬度）直接決定了單位切削力，所以工件材料強(qiáng)度（包括硬度）增大時，產(chǎn)生的切削熱增多，切削溫度升高。工件材料的導(dǎo)熱系數(shù)則直接影響切削熱的導(dǎo)出。 4、切削液的影響    切削液對切削溫度的影響，與切削液的導(dǎo)熱性能、比熱、流量、澆注方式以及本身的溫度有很大的關(guān)系。從導(dǎo)熱性能來看，油類切削液不如乳化液，乳化液不如水基切削液。作業(yè)布置：主要參考資料：課后自我總結(jié)分析：長沙

52、職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案(課次) 總第 課時 授課題目：刀具的磨損與使用壽命教學(xué)目的、要求： 了解刀具的磨損和耐用度教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：了解刀具的磨損和耐用度一、刀具磨損的形態(tài)    切削金屬時，刀具一方面切下切屑，另一方面刀具本身也要發(fā)生損壞。 刀具損壞的形式主要有磨損和破損兩類。前者是連續(xù)的逐漸磨損，屬正常磨損；后者包括脆性破損（如崩刃、碎斷、剝落、裂紋破損等）和塑性破損兩種，屬非正常磨損。刀具磨損后，使工件加工精度降低，表面粗糙度增大，并導(dǎo)致切削力加大、切削溫度升高，甚至產(chǎn)生振動，不能繼續(xù)正常切削。因此，刀具磨損直接影響加工效率、質(zhì)量和成本。刀具正常磨損的形式有以下幾種

53、： 1.前刀面磨損    2.后刀面磨損    3.邊界磨損(前、后刀面同時磨損)  從對溫度的依賴程度來看，刀具正常磨損的原因主要是機(jī)械磨損和熱、化學(xué)磨損。機(jī)械磨損是由工件材料中硬質(zhì)點(diǎn)的刻劃作用引起的，熱、化學(xué)磨損則是由粘結(jié)（刀具與工件材料接觸到原子間距離時產(chǎn)生的結(jié)合現(xiàn)象）、擴(kuò)散（刀具與工件兩摩擦面的化學(xué)元素互相向?qū)Ψ綌U(kuò)散、腐蝕)等引起的。二、刀具磨損過程及其原因隨著切削時間的延長，刀具磨損增加。根據(jù)切削實(shí)驗，可得圖示的刀具正常磨損過程的典型磨損曲線。該圖分別以切削時間和后刀面磨損量VB（或前刀面月牙洼磨損深度KT）為橫坐

54、標(biāo)與縱坐標(biāo)。從圖可知，刀具磨損過程可分為三個階段：1.初期磨損階段     2.正常磨損階段     3.急劇磨損階刀具正常磨損的原因主要是機(jī)械磨損和熱、化學(xué)磨損。機(jī)械磨損是由工件材料中硬質(zhì)點(diǎn)的刻劃作用引起的，熱、化學(xué)磨損則是由粘結(jié)（刀具與工件材料接觸到原子間距離時產(chǎn)生的結(jié)合現(xiàn)象）、擴(kuò)散（刀具與工件兩摩擦面的化學(xué)元素互相向?qū)Ψ綌U(kuò)散、腐蝕)等引起的。(1)磨粒磨損   在切削過程中，刀具上經(jīng)常被一些硬質(zhì)點(diǎn)刻出深淺不一的溝痕。磨粒磨損對高速鋼作用較明顯。(2)粘結(jié)磨損    刀具與工件材料接觸到原子間距離時產(chǎn)生的結(jié)合現(xiàn)象，稱粘結(jié)。粘結(jié)磨損就是由于接觸面滑動在粘結(jié)處產(chǎn)生剪切破壞造成。低、中速切削時，粘結(jié)磨損是硬質(zhì)合金刀具的主要磨損原因。(3)擴(kuò)散磨損    切削時在高溫作用下，接觸面間分子活動能量大，造成了合金元素相互擴(kuò)散置換，使刀具材料機(jī)械性能降低，若再經(jīng)摩擦作用，刀具容易被磨損。擴(kuò)散磨損是一種