金屬切削的基礎(chǔ)知識(shí).

1、第二章金屬切削的基本知識(shí)一、切削運(yùn)動(dòng)一、切削運(yùn)動(dòng) 切削運(yùn)動(dòng)切削運(yùn)動(dòng)是指在切削過(guò)程中刀具與工件之間的相對(duì)運(yùn)是指在切削過(guò)程中刀具與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，它包括主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。動(dòng)，它包括主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。1.1.主運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)：是指機(jī)床或人力提供的主要運(yùn)動(dòng)，它是把工件上多余金屬層切下來(lái)的基本運(yùn)動(dòng)，是切下切屑最基本的運(yùn)動(dòng)。在切削運(yùn)動(dòng)中，主運(yùn)動(dòng)的速度最高，消耗的功率也最大。2.2.進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：是指由機(jī)床或人力提供的運(yùn)動(dòng)，使金屬層不斷投入切削，從而加工出完整表面所需的運(yùn)動(dòng)。 由于金屬切削加工方式的不同，這兩種運(yùn)動(dòng)的表現(xiàn)形式也不相同。如下圖所示為幾種主要切削加工的運(yùn)動(dòng)形式。 第一節(jié)第一節(jié) 切削運(yùn)動(dòng)與切削

2、要素切削運(yùn)動(dòng)與切削要素第一節(jié)第一節(jié) 切削運(yùn)動(dòng)和切削要素切削運(yùn)動(dòng)和切削要素切削運(yùn)動(dòng)實(shí)例第一節(jié)第一節(jié) 切削運(yùn)動(dòng)和切削要素切削運(yùn)動(dòng)和切削要素v幾點(diǎn)說(shuō)明：幾點(diǎn)說(shuō)明：v 1）主運(yùn)動(dòng)通常只有一個(gè)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可以是個(gè)；v 2）主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可有刀具單獨(dú)實(shí)現(xiàn)，但工件單獨(dú)實(shí)現(xiàn)很困難；v 3）切削運(yùn)動(dòng)一般都是簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)；v 4）主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可同時(shí)也可交替進(jìn)行；v 5）一般主運(yùn)動(dòng)速度比較高，大部分切削功率消耗于主運(yùn)動(dòng)。第一節(jié)第一節(jié) 切削運(yùn)動(dòng)和切削要素切削運(yùn)動(dòng)和切削要素待加工表面待加工表面需要切去金屬的表面。已加工表面已加工表面切削后得到的表面。過(guò)渡表面過(guò)渡表面正在被切削的表面。過(guò)渡表面亦稱為切削表面或加工表面。

3、二、切削要素二、切削要素 切削要素包括切削要素包括切削用量切削用量和和切削層橫截面切削層橫截面要素。要素。 1.1.切削用量切削用量 切削用量包括切削用量包括切削速度切削速度、進(jìn)給量進(jìn)給量、背吃刀量背吃刀量三個(gè)要素。三個(gè)要素。（1 1）切削速度切削速度v vc c：在單位時(shí)間內(nèi)，刀具在單位時(shí)間內(nèi)，刀具( (或工件或工件) )沿主運(yùn)動(dòng)沿主運(yùn)動(dòng)方向的相對(duì)位移的瞬時(shí)速度方向的相對(duì)位移的瞬時(shí)速度, ,單位是單位是 m/sm/s。 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)：旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)： 往復(fù)運(yùn)動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)： )/(6010002smLnvc)/(601000smndvcn （2 2）進(jìn)給量進(jìn)給量 f f：主運(yùn)動(dòng)在主運(yùn)動(dòng)在每行程每行程( (

4、或每轉(zhuǎn)或每轉(zhuǎn)) )內(nèi)內(nèi), ,工件與工件與刀具之間沿進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向的刀具之間沿進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向的相對(duì)位移量相對(duì)位移量, ,單位單位mm/r mm/r 。刀具移動(dòng)的速度刀具移動(dòng)的速度vfvf與與進(jìn)給量進(jìn)給量 f f 的關(guān)系的關(guān)系: : v vf f =f=fn/60(mm/s)n/60(mm/s) 其中其中 ：f f mm/r mm/r n n r/min r/min（3 3）背吃刀量背吃刀量( (吃刀深度吃刀深度) a) ap p ： 在垂直于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上測(cè)量的主切削刃切入工件的在垂直于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上測(cè)量的主切削刃切入工件的深度。加工表面與已加工表面的垂直距離。深度。加工表面與已加工表面的垂直距離。

5、pa返回車削、鏜孔、擴(kuò)孔、車削、鏜孔、擴(kuò)孔、鉸孔鉸孔: :a ap p=(dw=(dw - dm)/2 - dm)/2dwdw - - 待加工表面直徑待加工表面直徑dm dm - - 已加工表面直徑已加工表面直徑鉆削：鉆削：a ap p= dm/2= dm/2dm dm - - 已加工表面直徑已加工表面直徑 選擇切削用量的選擇切削用量的基本順序基本順序是：首先，盡量選擇較大是：首先，盡量選擇較大的的背吃刀量背吃刀量；其次，在工藝裝備和技術(shù)條件允許的；其次，在工藝裝備和技術(shù)條件允許的情況下選擇最大的情況下選擇最大的進(jìn)給量進(jìn)給量；最后，再根據(jù)刀具耐用；最后，再根據(jù)刀具耐用度確定合理的度確定合理的切

6、削速度切削速度。 選擇原則：選擇原則：被吃刀量 ap進(jìn)給量 f切削速度 vc粗加工機(jī)床功率、系統(tǒng)剛度允許機(jī)床功率、系統(tǒng)剛度允許情況下盡可能大，最好一情況下盡可能大，最好一次走刀切去全部余量，如次走刀切去全部余量，如需多次走刀，第一次也要需多次走刀，第一次也要大些（大些（80%左右）左右）考慮機(jī)床功率考慮機(jī)床功率精加工考慮刀具耐用考慮刀具耐用度度,積屑瘤積屑瘤 機(jī)床進(jìn)給系機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)功率和剛統(tǒng)功率和剛度、刀具和度、刀具和工件所能承工件所能承受的切削力受的切削力的限制、表的限制、表面粗糙度面粗糙度 主要考慮工件表主要考慮工件表面粗糙度面粗糙度2.2.切削層橫截面要素切削層橫截面要素 切削層切削層是

7、指刀具與工件相對(duì)移動(dòng)一個(gè)進(jìn)給量時(shí)，相鄰兩個(gè)過(guò)渡表面之間的部分。切削層橫截面要素包括切削寬度、切削厚度和切削面積三個(gè)要素。 (1)切削寬度（aw）：指刀具切削刃與工件的接觸長(zhǎng)度，單位是mm。若車刀主偏角kr,則 （2）切削厚度（ac）:指刀具或工件每移動(dòng)一個(gè)進(jìn)給量時(shí)，刀具切削刃相鄰的兩個(gè)位置之間的距離，單位是mm。 車外圓： （3）切削面積（Ac）:指切削層橫截面的面積，單位是 。 rpwkaasinrckfasinwcpcaafaA2mm第二節(jié) 切削對(duì)加工表面的影響切削形成：切削形成：彈性變形塑性變形擠裂切離切屑制造技術(shù)切削過(guò)程：切削過(guò)程： 三個(gè)變形區(qū)（1）第一變形區(qū)（2）第二變形區(qū)：（3）第

8、三變形區(qū)：制造技術(shù)切屑種類：切屑種類： 1 1）帶狀切屑帶狀切屑 外形連綿不斷，與前刀面接觸的面很光滑，背面呈毛茸狀。用較大前角、較高的切削速度和較小的進(jìn)給量切削塑性材料時(shí)，容易得到帶狀切屑。制造技術(shù) 2）崩碎切屑崩碎切屑 切削鑄鐵等脆性材料時(shí)，切削層產(chǎn)生彈性變后，一般不經(jīng)過(guò)塑性變形就突然崩碎，形成不規(guī)則的碎塊狀屑片，稱為崩碎切屑。 切屑形狀隨著切削條件不同而變化。例如，加大前角、提高切削速度或減小進(jìn)給量可將節(jié)狀切屑變成帶狀切屑。因此，生產(chǎn)上常根據(jù)具體情況采取不同措施得到所需的切屑，以保證切削順利進(jìn)行。 3）節(jié)狀切屑節(jié)狀切屑 切屑的背面呈鋸齒形，底面有時(shí)出現(xiàn)裂紋。采用較低的切削速度和較大的進(jìn)給

9、量切削中等硬度的鋼件時(shí)，容易得到節(jié)狀切屑。制造技術(shù)(1)帶狀切屑帶狀切屑(2)節(jié)狀切屑節(jié)狀切屑(3)粒狀切屑粒狀切屑(4)崩碎切屑崩碎切屑切 屑 的 種 類制造技術(shù)粗糙較粗糙較光潔表面質(zhì)量表面質(zhì)量Ra波動(dòng)大、振動(dòng)波動(dòng)更大有波動(dòng)平穩(wěn)波動(dòng)小切削力切削力脆性材料脆性材料鑄鐵、黃銅同同中等硬度中等硬度(中碳鋼)塑性好塑性好工件材料工件材料再大較大小f、ap再減小小大o再降低較低高Vc崩碎切屑崩碎切屑粒狀切屑粒狀切屑節(jié)狀切屑節(jié)狀切屑帶狀切屑帶狀切屑金屬切削過(guò)程及伴生的物理現(xiàn)象金屬切削過(guò)程及伴生的物理現(xiàn)象一、切削對(duì)表面輪廓及表面粗糙度值得影響一、切削對(duì)表面輪廓及表面粗糙度值得影響 切削對(duì)表面輪廓及表面粗糙

10、度值得影響主要有以下幾個(gè)方面： 1.殘余面積殘余面積 2.積屑瘤積屑瘤 （1）積屑瘤的形成 切削塑性材料時(shí)，由于切屑底面與前刀面的擠壓和劇烈摩擦，使切屑底層的流動(dòng)速度低于上層的流動(dòng)速度，形成滯流層。當(dāng)滯流層金屬與前刀面之間的摩擦力超過(guò)切屑本身分子間結(jié)合力時(shí)，滯流層的部分新鮮金屬就會(huì)粘附在刀刃附近，形成楔形的積屑瘤 （2）對(duì)加工的影響 1）積屑瘤影響積屑瘤影響：保護(hù)刀具，提高刀具的壽命；加工表面質(zhì)量下降。 2）控制積屑瘤措施控制積屑瘤措施：控制高或低的切削速度；減小進(jìn)給量、背吃刀量；使用高效切削液研磨刀具前面；增大刀具前角；加工前對(duì)工件采取適當(dāng)熱處理。制造技術(shù) 3.振動(dòng)波紋振動(dòng)波紋 產(chǎn)生的原因：

11、產(chǎn)生的原因：工藝系統(tǒng)剛性不足、切削力不穩(wěn)定 產(chǎn)生的后果：產(chǎn)生的后果：加工表面出現(xiàn)周期性的縱橫向波紋，增大表面粗糙度；嚴(yán)重時(shí)，會(huì)引起崩刀打刀，加速刀具的磨損。 二、表層材質(zhì)變化 1.加工硬化加工硬化 加工硬化加工硬化是指在切削過(guò)程中，工件已加工表面受刀刃和后面的擠壓和摩擦而產(chǎn)生塑性變形，使表層組織發(fā)生變化，硬度顯著提高的現(xiàn)象。硬化層深度可達(dá)到0.020.03mm,表層硬度約為工件材料的1.22倍。 制造技術(shù) 對(duì)加工硬化的影響因素：對(duì)加工硬化的影響因素：刀具幾何參數(shù)、切削條件、工件材料。 2.殘余應(yīng)力殘余應(yīng)力 殘余應(yīng)力殘余應(yīng)力是指在沒(méi)有外力作用的條件下，物體內(nèi)部保持平衡而存留的應(yīng)力。 產(chǎn)生表層殘余

12、應(yīng)力的原因原因：機(jī)械應(yīng)力引起的塑性變形、熱應(yīng)力引起的塑性變形和相變引起的體積變化。三者綜合決定殘余應(yīng)力的性質(zhì)、大小和分布。 綜上所述，要解決此類問(wèn)題可以從刀具材料、刀具角度、切削用量、工件材料、切削液等多方面著手。制造技術(shù)第三節(jié) 切 削 力 切削時(shí)將刀具切入工件，使工件發(fā)生變形而成為切屑所需要的力，成為切削力切削力。 一、總切削力的來(lái)源總切削力的來(lái)源 1、克服被加工材料對(duì)彈性彈性變形變形的抗力； 2、克服被加工材料對(duì)塑性塑性變形變形的抗力； 3、克服切屑對(duì)前刀面的摩擦力和刀具后刀面對(duì)過(guò)渡表面與已加工表面之間的摩擦力。 制造技術(shù) 1.在切削過(guò)程中，被切削金屬產(chǎn)生彈性變形和塑性變形，作用在前、后刀

13、面上的變形抗變形抗力力 Fnr 和 Fna； 2.切屑與前刀面相摩擦產(chǎn)生的摩擦力摩擦力Ffr 和已加工表面與后刀面產(chǎn)生的摩擦力摩擦力Ffa。 綜上所述的變形抗變形抗力力和摩擦阻力摩擦阻力就是總切削力的來(lái)源。制造技術(shù)二、總切削力的分解總切削力的分解v切削力的分解v 三個(gè)分力：v 切削力切削力 Fz:總切削力作用于主運(yùn)動(dòng)方向，是計(jì)算機(jī)床主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)強(qiáng)度與刀桿、刀片強(qiáng)度及設(shè)計(jì)機(jī)床夾具、選擇切削用量等的主要依據(jù)，也是消耗功率最多的切削力。 v 進(jìn)給力進(jìn)給力Fx:總切削力作用在進(jìn)給方向，是設(shè)計(jì)和校驗(yàn)進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的主要依據(jù)。 v 背向力背向力Fy:縱車外圓時(shí)，總切削力在垂直進(jìn)給方向上的分力；背向力 Fy不消

14、耗功率，但它作用在工藝系統(tǒng)剛性最差的方向上，易使工件在水平面內(nèi)變形，影響工件精度，并易引起振動(dòng)。 Fy是校驗(yàn)機(jī)床剛度和精度的必要依據(jù)。 v 總切削力：Fr222xrzyFFFF制造技術(shù) 三、影響總切削力的因素 在切削過(guò)程中，凡對(duì)切削過(guò)程中的變形和摩擦有影響的因素，都將對(duì)總切削力產(chǎn)生影響，其中主要因素是以下四種： 1、工件材料工件材料 工件材料的強(qiáng)度、硬度越高，切削時(shí)變形抗力越大，總切削力也越大；如材料強(qiáng)度、硬度一致時(shí)，塑性、韌性較大，其總切削力較大。 2、刀具角度刀具角度 刀具角度中，對(duì)總切削力影響較大的是前角（ ）和主偏角（ ）。 3、切削用量切削用量 切削用量中的進(jìn)給量進(jìn)給量和背吃刀量背吃

15、刀量越大，切削又寬又厚，切削力亦隨之增大。 4、切削液切削液 合理使用切削液可以減小材料的變形抗力和摩擦阻力。or制造技術(shù)第四節(jié)第四節(jié) 切切 削削 熱熱 切削熱是指在切削過(guò)程中，由變形抗力和摩擦阻力所消耗的能量而轉(zhuǎn)變成的熱量。 一、切削熱的產(chǎn)生切削熱的產(chǎn)生 切削熱主要產(chǎn)生的變形區(qū)（如右圖），切削熱的主要來(lái)源是被切削層金屬的彈性變形與塑性變形、切屑底層與前刀面的摩擦和工件已加工表面與刀具后面的擠壓和摩擦。 切削塑性金屬時(shí)，切削熱主要來(lái)源于剪切滑移變形區(qū)和塑性滑動(dòng)變形區(qū)；切削脆性金屬時(shí)，切削熱主要來(lái)源于剪切滑移變形區(qū)和彈性擠壓變形區(qū)。 制造技術(shù) 二、切削熱的傳散切削熱的傳散 在一般干切削的情況下，

16、大部分的切削熱由切屑切屑傳散出去，其次由工件和刀具工件和刀具傳散，而周圍介質(zhì)傳散出去的熱量很少。但各種傳散熱量的比例，隨著工件材料、刀具材料、切削用量、刀具角度及切削方式等切削條件的不同而異。 切削熱傳散給切削及周圍介質(zhì)，對(duì)切削加工沒(méi)有影響，且傳散得越多越好。 切削熱傳散給刀具切削部分刀具切削部分，使刀具磨損加快，縮短刀具的使用壽命；切削熱傳散給工件工件，影響工件的加工精度和表面質(zhì)量。 為了減小切削熱對(duì)工件加工質(zhì)量的不良影響，可采取的兩方面工藝措施工藝措施：一是減小工件材料的變形抗力和摩擦阻力，降低功率消耗和減少切削熱；二是要加速切削熱的傳散，以降低切削溫度。 制造技術(shù) 三、切削溫度 1.切削

17、溫度的概念概念 切削溫度是指刀具表面與切屑及工件接觸處的平均溫度。切削溫度的高低，取決于產(chǎn)生熱量的多少和傳散熱量的快慢。 由于切削熱分布不均勻，所以切削區(qū)各個(gè)部位的實(shí)際溫度也不相同。切削塑性塑性金屬時(shí)，刀具前面靠近刀尖和主切削刃處溫度最高；切削脆性脆性金屬時(shí)，靠近刀尖的后面上溫度最高。 切削溫度可以測(cè)量得到，實(shí)際生產(chǎn)中可以憑經(jīng)驗(yàn)?zāi)繙y(cè)切切屑顏色屑顏色來(lái)判斷。如：銀白色銀白色切屑溫度最低，約為200；深深藍(lán)色藍(lán)色切屑溫度為600左右。切屑顏色越深，切削溫度就越切屑顏色越深，切削溫度就越高。高。 制造技術(shù) 2.影響切削溫度的因素 影響切削溫度的主要因素有工件材料工件材料、切削用量切削用量、刀具具角度

18、角度及切削液切削液等。 （1）工件材料工件材料 在工件材料的各種物理及力學(xué)性能中，對(duì)切削溫度影響最大的是強(qiáng)度、硬度和導(dǎo)熱系數(shù)。 （2）切削用量切削用量 在切削用量三要素中，切削速度對(duì)切削溫度的影響最大，其次是進(jìn)給量，背吃刀量影響最小。 （3）刀具角度刀具角度 在刀具幾何角度中，前角和主偏角對(duì)切削溫度的影響較大。適當(dāng)增大前角，切削層金屬變形減小，可降低切削溫度；減小主偏角，切削時(shí)主切削刃工作長(zhǎng)度增加，改善散熱條件，也可降低切削溫度。 （4）切削液切削液 在切削過(guò)程中，合理選用并正確加注切削液可改善刀具和工件的潤(rùn)滑條件及散熱條件，并能帶走一部分熱量，可以有效地降低切削溫度。 制造技術(shù)第五節(jié)第五節(jié)

19、切削液切削液 切削液切削液（cutting fluid, coolant）是一種用在金屬切削、磨加工過(guò)程中，用來(lái)冷卻和潤(rùn)滑刀具和加工件的工業(yè)用液體，切削液由多種超強(qiáng)功能助劑經(jīng)科學(xué)復(fù)合配伍而成，同時(shí)具備良好的冷卻性能、潤(rùn)滑性能、防銹性能、除油清洗功能、防腐功能、易稀釋特點(diǎn)。 一、切削液的作用切削液的作用 1.冷卻作用冷卻作用 切削液的冷卻作用是通過(guò)它和因切削而發(fā)熱的刀具（或砂輪）、切屑和工件間的對(duì)流和汽化作用把切削熱從刀具和工件處帶走，從而有效地降低切削溫度，減少工件和刀具的熱變形，保持刀具硬度，提高加工精度和刀具耐用度。切削液的冷卻性能和其導(dǎo)熱系數(shù)、比熱、汽化熱以及粘度（或流動(dòng)性）有關(guān)。水的導(dǎo)

20、熱系數(shù)和比熱均高于油，因此水的冷卻性能要優(yōu)于油。 制造技術(shù) 2.潤(rùn)滑作用潤(rùn)滑作用 金屬切削加工液（簡(jiǎn)稱切削液）在切削過(guò)程切削過(guò)程中的潤(rùn)滑作用，可以減小前刀面與切屑，后刀面與已加工表面間的摩擦，形成部分潤(rùn)滑膜，從而減小切削力、摩擦和功率消耗，降低刀具與工件坯料摩擦部位的表面溫度和刀具磨損，改善工件材料的切削加工性能。在磨削過(guò)程磨削過(guò)程中，加入磨削液后，磨削液滲入砂輪磨粒工件及磨粒磨屑之間形成潤(rùn)滑膜，使界面間的摩擦減小，防止磨粒切削刃磨損和粘附切屑，從而減小磨削力和摩擦熱，提高砂輪耐用度以及工件表面質(zhì)量。 3.清洗和排屑作用清洗和排屑作用 在金屬切削過(guò)程中，要求切削液有良好的清洗作用。除去生成切屑

21、、磨屑以及鐵粉、油污和砂粒，防止機(jī)床和工件、刀具的沾污，使刀具或砂輪的切削刃口保持鋒利，不致影響切削效果。對(duì)于油基切削油，粘度越低，清洗能力越強(qiáng)，尤其是含有煤油、柴油等輕組份的切削油，滲透性和清洗性能就越好。含有表面活性劑的水基切削液，清洗效果較好，因?yàn)樗茉诒砻嫔闲纬晌街圃旒夹g(shù) 膜，阻止粒子和油泥等粘附在工件、刀具及砂輪上，同時(shí)它能滲入到粒子和油泥粘附的界面上，把它從界面上分離，隨切削液帶走，防止劃傷已加工表面，保持界面清潔。 4.防銹作用防銹作用 在金屬切削過(guò)程中，工件要與環(huán)境介質(zhì)及切削液組成分解或氧化變質(zhì)而產(chǎn)生的油泥等腐蝕性介質(zhì)接觸而腐蝕，與切削液接觸的機(jī)床部件表面也會(huì)因此而腐蝕。此外

22、，在工件加工后或工序之間流轉(zhuǎn)過(guò)程中暫時(shí)存放時(shí)，也要求切削液有一定的防銹能力，防止環(huán)境介質(zhì)及殘存切削液中的油泥等腐蝕性物質(zhì)對(duì)金屬產(chǎn)生侵蝕。特別是在我國(guó)南方地區(qū)潮濕多雨季節(jié)，更應(yīng)注意工序間防銹措施。制造技術(shù) 二、切削液的種類切削液的種類 切削液可分為切削液可分為水溶性水溶性和和非水溶性非水溶性兩大類，其中水溶性切兩大類，其中水溶性切削液有削液有水溶液、乳化液水溶液、乳化液；非水溶性切削液有；非水溶性切削液有切削油切削油。 1.水溶液水溶液 水溶液是以水溶液是以水水為主要成分并加入為主要成分并加入防銹添加劑防銹添加劑的切削液。的切削液。 水溶液的主要作用是水溶液的主要作用是冷卻冷卻。新型的離子型水容

23、液，切。新型的離子型水容液，切削時(shí)，由于靜電摩擦產(chǎn)生的靜電荷可與水溶液中離子反應(yīng)而削時(shí)，由于靜電摩擦產(chǎn)生的靜電荷可與水溶液中離子反應(yīng)而迅速消除，從而降低了切削溫度，提高了刀具耐用度。迅速消除，從而降低了切削溫度，提高了刀具耐用度。 2.乳化液乳化液 乳化液是由水和油再加乳化劑均勻混合而成的，即乳化液是由水和油再加乳化劑均勻混合而成的，即用用乳化油加乳化油加7098的水稀釋而成的乳白色或半透明狀液的水稀釋而成的乳白色或半透明狀液體，它由體，它由切削油加乳化劑切削油加乳化劑制成。制成。 乳化液乳化液具有良好的具有良好的冷卻冷卻和和潤(rùn)滑潤(rùn)滑性能。性能。乳化液的稀釋程度乳化液的稀釋程度根據(jù)用途定根據(jù)用

24、途定。濃度低的乳化液冷卻、清洗作用較強(qiáng)，適于粗。濃度低的乳化液冷卻、清洗作用較強(qiáng)，適于粗加工和磨削時(shí)使用；濃度高的乳化液潤(rùn)滑作用較強(qiáng)，適于在加工和磨削時(shí)使用；濃度高的乳化液潤(rùn)滑作用較強(qiáng)，適于在精加工時(shí)使用。精加工時(shí)使用。 3.切削油切削油制造技術(shù) 切削油主要是由礦物油加入動(dòng)、植物油和油性或極壓添切削油主要是由礦物油加入動(dòng)、植物油和油性或極壓添加劑配制而成的混合油。加劑配制而成的混合油。 A、以、以礦物油為基體加入油性添加劑礦物油為基體加入油性添加劑的混和油，一般用的混和油，一般用于低速切削有色金屬及磨削中；于低速切削有色金屬及磨削中； B、極壓切削油，是在、極壓切削油，是在礦物油中添加極壓添加

25、劑礦物油中添加極壓添加劑制成，制成，適用于重切削和難加工材料的切削。適用于重切削和難加工材料的切削。 切削油的主要作用是切削油的主要作用是潤(rùn)滑潤(rùn)滑，它可大大減少切削時(shí)的摩，它可大大減少切削時(shí)的摩擦熱，降低工件的表面粗糙度值。加入添加劑后，油膜能耐擦熱，降低工件的表面粗糙度值。加入添加劑后，油膜能耐高溫、高壓，潤(rùn)滑作用可顯著增加。高溫、高壓，潤(rùn)滑作用可顯著增加。 三、三、切削液的選用切削液的選用 （1）粗加工粗加工 粗加工時(shí)，切削用量大，產(chǎn)生的切削熱量多，容易使刀粗加工時(shí)，切削用量大，產(chǎn)生的切削熱量多，容易使刀具迅速磨損。此類加工一般采用具迅速磨損。此類加工一般采用冷卻作用為主的切削液，冷卻作用

26、為主的切削液，如如離子型切削液或離子型切削液或35乳化液。乳化液。制造技術(shù) 切削速度較低切削速度較低時(shí)，刀具以機(jī)械磨損為主，宜選用潤(rùn)滑性時(shí)，刀具以機(jī)械磨損為主，宜選用潤(rùn)滑性能為主的切削液；能為主的切削液； 速度較高速度較高時(shí)，刀具主要是熱磨損，應(yīng)選用冷卻為主的切時(shí)，刀具主要是熱磨損，應(yīng)選用冷卻為主的切削液。削液。 硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金刀具耐熱性好，熱裂敏感，可以不用切削液。刀具耐熱性好，熱裂敏感，可以不用切削液。如采用切削液，如采用切削液，必須連續(xù)、充分澆注必須連續(xù)、充分澆注，以免冷熱不均產(chǎn)生熱，以免冷熱不均產(chǎn)生熱裂紋而損傷刀具。裂紋而損傷刀具。 （2）精加工精加工 精加工時(shí)，切削液的主要作用：提

27、高工件表面加工質(zhì)量精加工時(shí)，切削液的主要作用：提高工件表面加工質(zhì)量和加工精度。和加工精度。 加工一般鋼件，在加工一般鋼件，在較低的速度較低的速度（6.0m/min30m/min）情況下，宜情況下，宜選用選用極壓切削油或極壓切削油或1012極壓乳化液，以極壓乳化液，以減小刀具與工件之間的摩擦和粘結(jié)，抑制減小刀具與工件之間的摩擦和粘結(jié)，抑制積屑瘤積屑瘤。 精加工銅及其合金、鋁及合金或鑄鐵時(shí)：宜選用精加工銅及其合金、鋁及合金或鑄鐵時(shí)：宜選用粒子型粒子型切削液或切削液或1012乳化液，以乳化液，以1012極壓乳化液，極壓乳化液，以降低加工表面以降低加工表面粗糙度粗糙度。制造技術(shù)注意注意:vA、加工銅材

28、料時(shí)，不宜采用含硫切削液，因?yàn)榱驅(qū)︺~有腐、加工銅材料時(shí)，不宜采用含硫切削液，因?yàn)榱驅(qū)︺~有腐蝕作用。蝕作用。vB、加工鋁時(shí)，也不適于采用含、加工鋁時(shí)，也不適于采用含硫與氯的切削液硫與氯的切削液，因?yàn)檫@兩，因?yàn)檫@兩種元素宜與鋁形成強(qiáng)度高于種元素宜與鋁形成強(qiáng)度高于鋁的化合物鋁的化合物，反而增大刀具與切，反而增大刀具與切屑間的摩擦。也不宜采用屑間的摩擦。也不宜采用水溶液水溶液，因高溫時(shí)水會(huì)使鋁產(chǎn)生針，因高溫時(shí)水會(huì)使鋁產(chǎn)生針孔?？?。(3)難加工材料的切削難加工材料的切削v一般處于一般處于高溫高壓高溫高壓的邊界潤(rùn)滑摩擦狀態(tài)，應(yīng)選用潤(rùn)滑性能好的邊界潤(rùn)滑摩擦狀態(tài)，應(yīng)選用潤(rùn)滑性能好的極壓切削油或高濃度的的極壓切

29、削油或高濃度的極壓乳化液極壓乳化液。v當(dāng)用當(dāng)用硬質(zhì)合金刀具高速切削硬質(zhì)合金刀具高速切削時(shí)，可選用冷卻作用為主的時(shí)，可選用冷卻作用為主的低濃低濃度乳化液度乳化液。 制造技術(shù) 四、切削液的加注方法 1.澆注法澆注法 使用方便，應(yīng)用廣泛，但使用方便，應(yīng)用廣泛，但冷卻效果差，切削液消耗量較冷卻效果差，切削液消耗量較大。大。 2.噴霧法噴霧法 將切削液經(jīng)霧化后噴到切將切削液經(jīng)霧化后噴到切削區(qū)域，霧狀液體在高溫的切削區(qū)域，霧狀液體在高溫的切削區(qū)域很快被汽化，因而冷卻削區(qū)域很快被汽化，因而冷卻效果顯著，切削液消耗量較少。效果顯著，切削液消耗量較少。 制造技術(shù)3.高壓法高壓法 將切削液經(jīng)高壓泵壓出，澆注到切削

30、區(qū)域。當(dāng)將切削液經(jīng)高壓泵壓出，澆注到切削區(qū)域。當(dāng)加工深孔或較難加工材料時(shí)，用此法較好。加工深孔或較難加工材料時(shí)，用此法較好。制造技術(shù)常用的刀具材料常用的刀具材料（1 1）碳素工具鋼）碳素工具鋼（2 2）合金工具鋼）合金工具鋼（3 3）高速鋼）高速鋼（4 4）硬質(zhì)合金：鎢鈷類（）硬質(zhì)合金：鎢鈷類（YGYG）鎢鈦鈷類（）鎢鈦鈷類（YTYT）（5 5 ）涂層刀具和其他刀具材料：陶瓷、人造）涂層刀具和其他刀具材料：陶瓷、人造金剛石等金剛石等制造技術(shù) 刀具材料刀具材料 性能特征性能特征 刀具種類及切速刀具種類及切速 適用工件材料適用工件材料 適用加工條件適用加工條件 碳素工具鋼碳素工具鋼 6165HRC

31、，高溫強(qiáng)，高溫強(qiáng)度低、淬火時(shí)易裂、度低、淬火時(shí)易裂、變形。變形。 絲錐、銼刀、鋸絲錐、銼刀、鋸條、小鉆頭條、小鉆頭 低 強(qiáng)度 、軟材低 強(qiáng)度 、軟材料、有色金屬及料、有色金屬及塑性材料塑性材料 簡(jiǎn)單手動(dòng)工具簡(jiǎn)單手動(dòng)工具 合金工具鋼合金工具鋼 6165HRC，高溫強(qiáng)，高溫強(qiáng)度比碳素鋼稍好。度比碳素鋼稍好。 拉刀、絞刀、鉆拉刀、絞刀、鉆頭頭 同上同上 熱處理變形小熱處理變形小的低速工具的低速工具 高速鋼高速鋼 6165HRC， 600 C 紅熱 性尚紅熱 性尚好。耐磨性稍好。好。耐磨性稍好。 鉆頭、銑刀、齒鉆頭、銑刀、齒輪刀具（低、中輪刀具（低、中速）速） 低、中強(qiáng)度和硬低、中強(qiáng)度和硬度的材料度的

32、材料 復(fù)雜刀具復(fù)雜刀具 硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金 6075HRC ， 能 耐， 能 耐1000C 高溫， 耐磨高溫， 耐磨性好。性好。 車、車、銑、拉、刨、銑、拉、刨、鉆頭、 絞刀 （中、鉆頭、 絞刀 （中、高速）高速） 中 等以 上強(qiáng)度中 等以 上強(qiáng)度和硬度的材料和硬度的材料 各種刀具各種刀具 陶瓷材料陶瓷材料 9195HRA 熱 硬 性熱 硬 性好，耐磨抗彎性差，好，耐磨抗彎性差，易碎。易碎。 車刀（高速）車刀（高速） 各種材料各種材料 不可斷續(xù)切削不可斷續(xù)切削 立方氮化硼立方氮化硼 739000HV， 熱硬性， 熱硬性高，高， 可耐可耐 1500C， 與鐵， 與鐵素的親和力小。素的親和力小。 車

33、刀、銑刀（中車刀、銑刀（中高速）高速） 淬硬合金鋼、高淬硬合金鋼、高速鋼、淬硬、冷速鋼、淬硬、冷硬鑄鐵、純鎳高硬鑄鐵、純鎳高溫合金溫合金 用 于 連 續(xù) 切用 于 連 續(xù) 切削、避免沖擊削、避免沖擊振動(dòng)振動(dòng) 人造金剛石人造金剛石 1000HV， 熱硬性好。， 熱硬性好。 車刀、銑刀、砂車刀、銑刀、砂輪等輪等 硬 質(zhì)合 金、陶硬 質(zhì)合 金、陶瓷、玻璃、有色瓷、玻璃、有色金屬及合金金屬及合金 不易加工的鐵不易加工的鐵族金屬族金屬 常用刀具材料性能特征常用刀具材料性能特征制造技術(shù)涂層刀具涂層刀具 涂層刀具是在韌性較好的硬質(zhì)合金或高速涂層刀具是在韌性較好的硬質(zhì)合金或高速鋼刀具體上涂覆一包層耐磨性較高的金屬化合物鋼刀具體上涂覆一包層耐磨性較高的金屬化合物（如：氮化鈦、氧化鋁等）而獲得的。（如：氮化鈦、氧化鋁等）而獲得的。制造技術(shù)刀具材料要求刀具材料要求（1 1）較高的硬度。）較高的硬度。（2 2）較高的紅熱性。（熱硬性）較高的紅熱性。（熱硬性）（3 3）較好的耐磨性。）較好的耐磨性。（4 4）足夠的強(qiáng)度和韌性。）足夠的強(qiáng)度和韌性。（5 5） 工藝性（可切削性、刃磨、熱處理等性能）。工藝性（可切削性、刃磨、熱處理等性能）。第二節(jié)第二節(jié) 刀具材料和刀具結(jié)構(gòu)刀具材料