數(shù)控加工的切削基礎(chǔ)課件

1、數(shù)控加工的切削基礎(chǔ)第一章 數(shù)控車床加工工藝復(fù)習(xí) 1 什么叫數(shù)字控制？數(shù)控系統(tǒng)？數(shù)控機床？ 2 數(shù)控車床的組成？工作原理？ 3 數(shù)控系統(tǒng)的功能？ 4 數(shù)控車床加工的特點？ 5 數(shù)控機床的分類？數(shù)控加工的切削基礎(chǔ)第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控車床加工的切削基礎(chǔ)數(shù)控車床加工的切削基礎(chǔ)1.1 切削運動與切削要素的概述切削運動與切削要素的概述1.2 金屬切削過程的基本規(guī)律金屬切削過程的基本規(guī)律1.3 金屬切削刀具金屬切削刀具1.4 切削用量與切削液的選擇切削用量與切削液的選擇1.5 工件材料的切削加工性能工件材料的切削加工性能習(xí)習(xí) 題題 一一數(shù)控加工的切削基礎(chǔ)第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控車床加工的切削基礎(chǔ)數(shù)控車床加工的切削基

2、礎(chǔ)教學(xué)目標：1 掌握切削運動的概念及運動形式，加工中形成的工件表面2 掌握切削用量三要素及切削用量的選擇原則3 掌握切削層的概念及主要參數(shù)4 了解切削液的相關(guān)知識重點：切削運動的概念及運動形式，切削用量三要素及切削用量的選擇原則難點：切削用量三要素及切削用量的選擇原則數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 1.1切削運動與切削要素的概述切削運動與切削要素的概述1.1.1 切削運動和工件表面成形切削運動和工件表面成形1.切削運動切削運動 切削加工就是用金屬切削刀具把工件毛坯上余量（預(yù)留切削加工就是用金屬切削刀具把工件毛坯上余量（預(yù)留的金屬材料）切除，獲得圖樣所要求的零件。在切削過程中，的金屬材料）切除，獲得圖樣所要

3、求的零件。在切削過程中，刀具和工件之間必須有相對運動，這種相對運動就稱為切削刀具和工件之間必須有相對運動，這種相對運動就稱為切削運動。切削運動是由金屬切削機床通過兩種運動單元組合而運動。切削運動是由金屬切削機床通過兩種運動單元組合而成的，其成的，其是產(chǎn)生切削力的運動，其二是保證了切削工作連是產(chǎn)生切削力的運動，其二是保證了切削工作連續(xù)進行的運動，按照它們在切削過程中所起的作用，通常分續(xù)進行的運動，按照它們在切削過程中所起的作用，通常分主運動和進給運動。主運動和進給運動。 1）主運動）主運動 主運動是由機床提供的主要運動，它使刀具主運動是由機床提供的主要運動，它使刀具和工件之間產(chǎn)生相對運動，從而使

4、刀具接近工件并切除切削和工件之間產(chǎn)生相對運動，從而使刀具接近工件并切除切削 下一頁下一頁 返回返回 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 1.1切削運動與切削要素的概述切削運動與切削要素的概述速度（速度（vc）最高，消耗的機床功率也最大。如）最高，消耗的機床功率也最大。如圖圖1-1所示，所示，主運動必須有一個，可以是旋轉(zhuǎn)運動，如車削時工件的旋轉(zhuǎn)主運動必須有一個，可以是旋轉(zhuǎn)運動，如車削時工件的旋轉(zhuǎn)運動，銑削時銑刀的旋轉(zhuǎn)運動，磨削工件時砂輪的旋轉(zhuǎn)運動，運動，銑削時銑刀的旋轉(zhuǎn)運動，磨削工件時砂輪的旋轉(zhuǎn)運動，鉆孔時鉆頭的旋轉(zhuǎn)運動等；也可以是直線運動，如刨削時刀鉆孔時鉆頭的旋轉(zhuǎn)運動等；也可以是直線運動，如刨削時刀具或工件

5、的往復(fù)直線運動。具或工件的往復(fù)直線運動。 2）進給運動）進給運動 進給運動又稱走刀運動，是由機床提供進給運動又稱走刀運動，是由機床提供的使刀具與工件之間產(chǎn)生附加的相對運動，加上主運動即可的使刀具與工件之間產(chǎn)生附加的相對運動，加上主運動即可不斷地或連續(xù)地切除切削層，并得出具有所需幾何特性的已不斷地或連續(xù)地切除切削層，并得出具有所需幾何特性的已加工表面。其特點是消耗的功率比主運動小得多。如加工表面。其特點是消耗的功率比主運動小得多。如圖圖1-1所示，進給運動可以有一個、兩個或多個，甚至沒有（如拉所示，進給運動可以有一個、兩個或多個，甚至沒有（如拉削）。其形式可以是連續(xù)的運動，如車削外圓時車刀平行于

6、削）。其形式可以是連續(xù)的運動，如車削外圓時車刀平行于工件軸線的縱向運動；鉆孔時鉆頭沿軸向的直線運動等；也工件軸線的縱向運動；鉆孔時鉆頭沿軸向的直線運動等；也 上一頁上一頁 下一頁下一頁 返回返回數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 1.1切削運動與切削要素的概述切削運動與切削要素的概述可以是間斷運動，如刨削平面時工件的橫向移動；或是兩者可以是間斷運動，如刨削平面時工件的橫向移動；或是兩者的組合，如磨削工件外圓時砂輪橫向間斷的直線運動和工件的組合，如磨削工件外圓時砂輪橫向間斷的直線運動和工件的旋轉(zhuǎn)運動及軸向（縱向）往復(fù)直線運動。的旋轉(zhuǎn)運動及軸向（縱向）往復(fù)直線運動。 3）合成切削運動）合成切削運動 當(dāng)主運動和進給

7、運動同時進行時，當(dāng)主運動和進給運動同時進行時，由主運動和進給運動合成的運動稱為合成切削運動，又叫表由主運動和進給運動合成的運動稱為合成切削運動，又叫表面成形運動。刀具切削刃上選定點相對工件的瞬時合成運動面成形運動。刀具切削刃上選定點相對工件的瞬時合成運動方向稱為合成切削運動方向，其速度稱為合成切削速度，該方向稱為合成切削運動方向，其速度稱為合成切削速度，該速度方向與過渡表面相切，如圖速度方向與過渡表面相切，如圖1-1所示。合成切削速度所示。合成切削速度ve等于主運動速度等于主運動速度vc和進給運動速度和進給運動速度vf的矢量和，即：的矢量和，即： ve=vc+vf （1-1） 上一頁上一頁 下

8、一頁下一頁 返回返回數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 1.1切削運動與切削要素的概述切削運動與切削要素的概述2輔助運動輔助運動 除主運動、進給運動以外，機床在數(shù)控加工過程中，還除主運動、進給運動以外，機床在數(shù)控加工過程中，還需一系列的其他運動，即輔助運動。輔助運動的種類很多，需一系列的其他運動，即輔助運動。輔助運動的種類很多，主要包括：刀具接近工件、切人、切出工件、快速返回原點主要包括：刀具接近工件、切人、切出工件、快速返回原點的運動，機床對刀時的運動，多工位工作臺和多工位刀架的的運動，機床對刀時的運動，多工位工作臺和多工位刀架的分度運動等。另外，機床的啟動、停車、變速、換向以及工分度運動等。另外，機床的啟

9、動、停車、變速、換向以及工件的夾緊、松開等操縱控制運動，也屬于輔助運動。輔助運件的夾緊、松開等操縱控制運動，也屬于輔助運動。輔助運動在整個加工過程中是必不可少的。動在整個加工過程中是必不可少的。3加工中的工件表面加工中的工件表面 在金屬切削加工過程中，工件上多余的材料不斷地被刀在金屬切削加工過程中，工件上多余的材料不斷地被刀具切除而轉(zhuǎn)變?yōu)榍行?，與此同時，工件在切削過程中形成了具切除而轉(zhuǎn)變?yōu)榍行?，與此同時，工件在切削過程中形成了三個不斷變化著的表面（圖三個不斷變化著的表面（圖1-1），分別如下），分別如下： 上一頁上一頁 下一頁下一頁 返回返回數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 1.1切削運動與切削要素的概述切

10、削運動與切削要素的概述 1) 待加工表面待加工表面 工件上有待切除切削層的表面稱為待加工件上有待切除切削層的表面稱為待加工表面。工表面。 2) 過渡表面過渡表面 工件上由切削刃形成的那部分表面，它在下工件上由切削刃形成的那部分表面，它在下一切削行程（如刨削）、刀具或工件的下一轉(zhuǎn)里（如單刃鏜一切削行程（如刨削）、刀具或工件的下一轉(zhuǎn)里（如單刃鏜削或車削）將被切除，或者由下一切削刃（如銑削）切除的削或車削）將被切除，或者由下一切削刃（如銑削）切除的表面。表面。 3) 已加工表面已加工表面 工件上經(jīng)刀具切削后產(chǎn)生的表面稱為已工件上經(jīng)刀具切削后產(chǎn)生的表面稱為已加工表面。加工表面。圖圖 12 切削用量的三

11、要素切削用量的三要素 上一頁上一頁 下一頁下一頁 返回返回數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 1.1切削運動與切削要素的概述切削運動與切削要素的概述1.1.2 切削要素切削要素切削要素包括切削用量和切削層的幾何參數(shù)。如切削要素包括切削用量和切削層的幾何參數(shù)。如圖圖1-2所示。所示。切削用量三要素切削用量三要素 切削用量是用來表示切削運動、調(diào)整機床加工參數(shù)的參量，切削用量是用來表示切削運動、調(diào)整機床加工參數(shù)的參量，用來定量表述主運動和進給運動。切削用量包括切削速度、用來定量表述主運動和進給運動。切削用量包括切削速度、進給量和背吃刀量三個要素（進給量和背吃刀量三個要素（如圖如圖1-2）。 1） 切削速度（切削速度

12、（vc） 切削刃上選定點相對于工件主運切削刃上選定點相對于工件主運動的瞬時線速度稱為切削速度。單位：動的瞬時線速度稱為切削速度。單位：mmin。當(dāng)主運動。當(dāng)主運動是回轉(zhuǎn)運動時，線速度是回轉(zhuǎn)運動時，線速度vc的計算公式如下：的計算公式如下： vc d n1000 （1-2）需要注意的是：車削加工時，應(yīng)計算待加工表面的切削速度。需要注意的是：車削加工時，應(yīng)計算待加工表面的切削速度。 上一頁上一頁 下一頁下一頁 返回返回數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 1.1切削運動與切削要素的概述切削運動與切削要素的概述當(dāng)主運動是往復(fù)直線運動時，則常以往復(fù)運動的平均速度作當(dāng)主運動是往復(fù)直線運動時，則常以往復(fù)運動的平均速度作為切

13、削速度，線速度為切削速度，線速度vc的計算公式如下：的計算公式如下： vc 2Ln/1000 (1-3)上兩式中：上兩式中：d切削刃上選定點處所對應(yīng)的工件或刀具的切削刃上選定點處所對應(yīng)的工件或刀具的回轉(zhuǎn)直徑，單位為回轉(zhuǎn)直徑，單位為mm； n工件或刀具的轉(zhuǎn)速，單位為工件或刀具的轉(zhuǎn)速，單位為rmin。L工件或刀具作往復(fù)運動的行程長度，單位為工件或刀具作往復(fù)運動的行程長度，單位為mm。2）進給量（）進給量（） 在主運動的一個循環(huán)內(nèi)，刀具在進給運動在主運動的一個循環(huán)內(nèi)，刀具在進給運動方向上相對于工件的位移量，稱為進給量?？捎玫毒呋蚬ぜ较蛏舷鄬τ诠ぜ奈灰屏?，稱為進給量?？捎玫毒呋蚬ぜ哭D(zhuǎn)或每行程的位

14、移量來表達或度量（圖每轉(zhuǎn)或每行程的位移量來表達或度量（圖1-2），其單位用），其單位用mm/r（如車削、鏜削等）或（如車削、鏜削等）或mm行程（如刨削、磨削等）行程（如刨削、磨削等）表示。表示。數(shù)控編程時，也可以用進給速度數(shù)控編程時，也可以用進給速度vf表示刀具與工件的相對運表示刀具與工件的相對運動速度，單位是動速度，單位是mmmin。車削時的進給速度。車削時的進給速度vf為：為： vf n (1-4) 上一頁上一頁 下一頁下一頁 返回返回數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 1.1切削運動與切削要素的概述切削運動與切削要素的概述對于鉸刀、銑刀等多齒刀具，對于鉸刀、銑刀等多齒刀具， 通常規(guī)定每齒進給量通常規(guī)定每

15、齒進給量z（單（單位：位：mm/z），其含義是刀具每轉(zhuǎn)過一個齒，刀具相對于工），其含義是刀具每轉(zhuǎn)過一個齒，刀具相對于工件在進給運動方向上的位移量。即件在進給運動方向上的位移量。即 z /z (1-5)式中：式中：z刀具齒數(shù)。刀具齒數(shù)。3） 背吃刀量（背吃刀量（p） 也叫切深，是已加工表面與待加工表也叫切深，是已加工表面與待加工表面之間的垂直距離，稱為背吃刀量，其單位為面之間的垂直距離，稱為背吃刀量，其單位為mm。車削外。車削外圓時：圓時：p（dwdm）2 (1-6)式中：式中：dw待加工表面直徑，單位為待加工表面直徑，單位為mm； dm已加工表面直徑，單位為已加工表面直徑，單位為mm。 上一頁

16、上一頁 下一頁下一頁 返回返回數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 1.1切削運動與切削要素的概述切削運動與切削要素的概述切削用量的選擇原則粗車: ap(大)-f(大)-vc(小)精車：ap(小)-f(小)-vc(大)數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 1.1切削運動與切削要素的概述切削運動與切削要素的概述鏜孔時式鏜孔時式(1-6)中的中的d w與與d m的位置互換一下，鉆孔加工的的位置互換一下，鉆孔加工的背吃刀量為鉆頭的半徑。背吃刀量為鉆頭的半徑。2切削層參數(shù)切削層參數(shù) 在金屬切削過程中，刀具或工件沿進給運動方向每移動一個在金屬切削過程中，刀具或工件沿進給運動方向每移動一個（車削）或（車削）或z（多齒刀具切削）所切除的金屬層

17、，（多齒刀具切削）所切除的金屬層，稱為切稱為切削層。削層。圖圖1-3所示為車削時的切削層，當(dāng)工件旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時，所示為車削時的切削層，當(dāng)工件旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時，車刀主切削刃由過渡表面車刀主切削刃由過渡表面I的位置移動到過渡表面的位置移動到過渡表面的位置，的位置，其間所切除的工件材料層即為車削時的切削層。其間所切除的工件材料層即為車削時的切削層。切削層的尺切削層的尺寸稱為切削層參數(shù)，寸稱為切削層參數(shù)，切削層參數(shù)通常在基面內(nèi)測量。切削層參數(shù)通常在基面內(nèi)測量。圖圖1-3 外圓縱車切削層的參數(shù)外圓縱車切削層的參數(shù)1）切削厚度（）切削厚度（hD） 是指在垂直于切削刃方向度量的切削是指在垂直于切削刃方向度量的切削層截

18、面的尺寸，單位為層截面的尺寸，單位為mm。當(dāng)主切削刃為直線時，各點的。當(dāng)主切削刃為直線時，各點的切削厚度切削厚度 上一頁上一頁 下一頁下一頁 返回返回數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 1.1切削運動與切削要素的概述切削運動與切削要素的概述相等（圖相等（圖1-3），并可近似按式（），并可近似按式（16）計算。在曲線切削）計算。在曲線切削刃上，各點的切削厚度是變化的刃上，各點的切削厚度是變化的（如圖（如圖1-4）。圖。圖1-4 曲線曲線切削刃工作時的切削厚度與寬度切削刃工作時的切削厚度與寬度 hDsinr (1-7) 2）切削寬度（）切削寬度（bD） 是指沿切削刃方向度量的切削層截是指沿切削刃方向度量的切削層截

19、面的尺寸，單位為面的尺寸，單位為mm。它大致反映了刀具主切削刃參與切。它大致反映了刀具主切削刃參與切削工作的長度削工作的長度(圖圖1-3)。對于直線刃的切削寬度可按式。對于直線刃的切削寬度可按式（18）估算：）估算： bDpsinr (1-8)3）切削面積（）切削面積（AD） 是指切削層的橫截面積，單位為是指切削層的橫截面積，單位為mm2。車削時切削面積可按式（車削時切削面積可按式（1-9）計）計 上一頁上一頁 下一頁下一頁 返回返回數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 1.1切削運動與切削要素的概述切削運動與切削要素的概述算：算：ADbDhD (1-9) 在實際切削時，由于刀具副偏角的存在，刀具常常會在已加在

20、實際切削時，由于刀具副偏角的存在，刀具常常會在已加工表面上留下刀紋，這些刀紋的橫截面積即為殘留面積工表面上留下刀紋，這些刀紋的橫截面積即為殘留面積（AD）。殘留面積將直接影響已加工表面的粗糙度，同時）。殘留面積將直接影響已加工表面的粗糙度，同時也減小了切削層的切削面積。也減小了切削層的切削面積。 上一頁上一頁 返回返回數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 1.4 切削用量與切削液的選擇切削用量與切削液的選擇1.4.2 切削液的選擇切削液的選擇在金屬切削過程中，合理選擇切削液，可改善工件與刀具之在金屬切削過程中，合理選擇切削液，可改善工件與刀具之間的摩擦狀況，降低切削力和切削溫度，減輕刀具磨損，減間的摩擦狀況，降

21、低切削力和切削溫度，減輕刀具磨損，減小工件的熱變形，從而達到提高刀具的耐用度、加工效率和小工件的熱變形，從而達到提高刀具的耐用度、加工效率和加工質(zhì)量的目的。加工質(zhì)量的目的。 1切削液的作用切削液的作用 1）冷卻作用）冷卻作用 切削液可迅速帶走切削過程中產(chǎn)生的熱量，切削液可迅速帶走切削過程中產(chǎn)生的熱量，降低切削區(qū)的溫度。切削液的流動性越好，比熱、導(dǎo)熱系數(shù)降低切削區(qū)的溫度。切削液的流動性越好，比熱、導(dǎo)熱系數(shù)和汽化熱等參數(shù)越高，則其冷卻性能越好。和汽化熱等參數(shù)越高，則其冷卻性能越好。2）潤滑作用）潤滑作用 切削液能在刀具的前、后刀面與工件之間形成切削液能在刀具的前、后刀面與工件之間形成一層潤滑薄膜，

22、可減少或避免刀具與工件或切屑間的直接接一層潤滑薄膜，可減少或避免刀具與工件或切屑間的直接接觸，減輕摩擦和粘結(jié)程度，從而減輕刀具的磨損，提高工件觸，減輕摩擦和粘結(jié)程度，從而減輕刀具的磨損，提高工件表面的加工質(zhì)量。表面的加工質(zhì)量。 上一頁上一頁 下一頁下一頁 返回返回數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 1.4 切削用量與切削液的選擇切削用量與切削液的選擇為保證潤滑作用的實現(xiàn)，要求切削液能夠迅速滲入刀具與工為保證潤滑作用的實現(xiàn)，要求切削液能夠迅速滲入刀具與工件或切屑的接觸界面，形成潤滑薄膜，并且在高溫、高壓及件或切屑的接觸界面，形成潤滑薄膜，并且在高溫、高壓及劇烈摩擦的條件下不被破壞。劇烈摩擦的條件下不被破壞。 3

23、）清洗作用）清洗作用 使用切削液可以將切削過程中產(chǎn)生的大量切使用切削液可以將切削過程中產(chǎn)生的大量切屑、金屬碎片和粉末，從刀具（或砂輪）、工件上及時沖洗屑、金屬碎片和粉末，從刀具（或砂輪）、工件上及時沖洗掉，避免切屑粘附刀具、堵塞排屑和劃傷已加工表面。這一掉，避免切屑粘附刀具、堵塞排屑和劃傷已加工表面。這一作用對于磨削、螺紋加工和深孔加工等工序尤為重要。為此，作用對于磨削、螺紋加工和深孔加工等工序尤為重要。為此，要求切削液有良好的流動性，并且在使用時有足夠大的壓力要求切削液有良好的流動性，并且在使用時有足夠大的壓力和流量。和流量。 4）防銹作用）防銹作用 為減輕工件、刀具和機床受周圍介質(zhì)（如空為

24、減輕工件、刀具和機床受周圍介質(zhì)（如空氣、水分等）的腐蝕，要求切削液具有一定的防銹作用。防氣、水分等）的腐蝕，要求切削液具有一定的防銹作用。防銹作用的好壞，取決于切削液本身的性能和加入的防銹添加銹作用的好壞，取決于切削液本身的性能和加入的防銹添加劑的品種和比例。劑的品種和比例。 上一頁上一頁 下一頁下一頁 返回返回數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 1.4 切削用量與切削液的選擇切削用量與切削液的選擇2切削液的種類切削液的種類 常用的切削液可分為水溶液、乳化液和切削油三大類。常用的切削液可分為水溶液、乳化液和切削油三大類。 1）水溶液）水溶液 水溶液是以水為主要成份的切削液。水的導(dǎo)熱水溶液是以水為主要成份的切削

25、液。水的導(dǎo)熱性能好，冷卻效果好。但單純的水容易使金屬生銹，并且潤性能好，冷卻效果好。但單純的水容易使金屬生銹，并且潤滑性能差。因此，常在水中加入一定量的防銹添加劑、表面滑性能差。因此，常在水中加入一定量的防銹添加劑、表面活性物質(zhì)或油性添加劑等，使其既具有良好的防銹性能，又活性物質(zhì)或油性添加劑等，使其既具有良好的防銹性能，又具有一定的潤滑性能。在配制水溶液時，要特別注意水質(zhì)情具有一定的潤滑性能。在配制水溶液時，要特別注意水質(zhì)情況，如果是硬水，必須先進行軟化處理。況，如果是硬水，必須先進行軟化處理。 2）乳化液）乳化液 乳化液是將乳化油用乳化液是將乳化油用95一一98的水稀釋而的水稀釋而成，呈乳白

26、色或半透明狀。乳化液具有良好的冷卻作用，但成，呈乳白色或半透明狀。乳化液具有良好的冷卻作用，但潤滑、防銹性能較差。常再加入一定量的油性、極壓添加劑潤滑、防銹性能較差。常再加入一定量的油性、極壓添加劑和防銹添加劑，配制成極壓乳化液或防銹乳化液。和防銹添加劑，配制成極壓乳化液或防銹乳化液。 上一頁上一頁 下一頁下一頁 返回返回數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 1.4 切削用量與切削液的選擇切削用量與切削液的選擇 3）切削油）切削油 切削油的主要成分是礦物油，少數(shù)采用動植物切削油的主要成分是礦物油，少數(shù)采用動植物油或復(fù)合油，純礦物油不能在摩擦界面形成堅固的潤滑膜，油或復(fù)合油，純礦物油不能在摩擦界面形成堅固的潤滑膜

27、，潤滑效果較差。在實際使用中，常加入油性添加劑、極壓添潤滑效果較差。在實際使用中，常加入油性添加劑、極壓添加劑和防銹添加劑，以提高其潤滑和防銹作用。加劑和防銹添加劑，以提高其潤滑和防銹作用。3切削液的選用切削液的選用切削液的選用應(yīng)根據(jù)不同的加工要求、刀具及工件材料等因切削液的選用應(yīng)根據(jù)不同的加工要求、刀具及工件材料等因素進行選擇，下面主要根據(jù)粗、精加工及不同類型材料選擇素進行選擇，下面主要根據(jù)粗、精加工及不同類型材料選擇切削液。切削液。 1）粗加工時切削液的選用）粗加工時切削液的選用 粗加工時，因加工余量大，所粗加工時，因加工余量大，所用切削用量大，加工過程產(chǎn)生大量的切削熱。選用切削液根用切削

28、用量大，加工過程產(chǎn)生大量的切削熱。選用切削液根據(jù)刀具材料的不同而有所區(qū)別，當(dāng)采用高速鋼刀具切削時，據(jù)刀具材料的不同而有所區(qū)別，當(dāng)采用高速鋼刀具切削時，使用切削液的主要目的是降低切削溫度，減少刀具磨損。硬使用切削液的主要目的是降低切削溫度，減少刀具磨損。硬質(zhì)合金刀具耐熱性好，一般可不用切削液，必要時可采用低質(zhì)合金刀具耐熱性好，一般可不用切削液，必要時可采用低濃度乳化液或水溶液。濃度乳化液或水溶液。 上一頁上一頁 下一頁下一頁 返回返回數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 1.4 切削用量與切削液的選擇切削用量與切削液的選擇2）精加工時切削液的選用）精加工時切削液的選用 精加工時，因工件表面粗糙度值精加工時，因工件

29、表面粗糙度值要求較小，使用切削液的主要目的是提高切削的潤滑性能，要求較小，使用切削液的主要目的是提高切削的潤滑性能，從而達到降低表面粗糙度的要求。所以一般應(yīng)選用潤滑性能從而達到降低表面粗糙度的要求。所以一般應(yīng)選用潤滑性能較好的切削液，如高濃度的乳化液或含極壓添加劑的切削油。較好的切削液，如高濃度的乳化液或含極壓添加劑的切削油。3）根據(jù)工件材料的性質(zhì)選用切削液）根據(jù)工件材料的性質(zhì)選用切削液 切削塑性材料時需用切切削塑性材料時需用切削液。切削鑄鐵、黃銅等脆性材料時，一般不用切削液，以削液。切削鑄鐵、黃銅等脆性材料時，一般不用切削液，以免崩碎切屑粘附在機床的運動部件上。免崩碎切屑粘附在機床的運動部件

30、上。加工高強度鋼、高溫合金等難加工材料時，由于切削加工處加工高強度鋼、高溫合金等難加工材料時，由于切削加工處于極壓潤滑摩擦狀態(tài)，故應(yīng)選用含極壓添加劑的切削液。于極壓潤滑摩擦狀態(tài)，故應(yīng)選用含極壓添加劑的切削液。切削有色金屬和銅、鋁合金時，為了得到較高的表面質(zhì)量和切削有色金屬和銅、鋁合金時，為了得到較高的表面質(zhì)量和精度，可采用精度，可采用1020的乳化液、煤油或煤油與礦物油的乳化液、煤油或煤油與礦物油的混合物。但不能用含硫的切削液，因為硫?qū)τ猩饘儆懈幕旌衔?。但不能用含硫的切削液，因為硫?qū)τ猩饘儆懈g作用。切削鎂合金時，不能用水溶液，以免燃燒。蝕作用。切削鎂合金時，不能用水溶液，以免燃燒。 上

31、一頁上一頁 返回返回數(shù)控加工的切削基礎(chǔ)第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控車床加工的切削基礎(chǔ)數(shù)控車床加工的切削基礎(chǔ)復(fù)習(xí)1 切削運動的概念及運動形式，加工中形成的工件表面2 切削用量三要素及切削用量的選擇原則3 切削層的概念及主要參數(shù)4 切削液的作用數(shù)控加工的切削基礎(chǔ)第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控車床加工的切削基礎(chǔ)數(shù)控車床加工的切削基礎(chǔ)教學(xué)目標：1 掌握刀具切削部分的組成2 理解刀具靜止參考系及其各參考平面。3 掌握刀具切削部分的標注角度4 了解刀具幾何角度功用及其選擇重點：刀具靜止參考系及其各參考平面，刀具切削部分的幾何角度難點：刀具切削部分的幾何角度數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 1.3 金屬切削刀具金屬切削刀具 刀具切削部分的幾何

32、形狀和角度刀具切削部分的幾何形狀和角度1. 刀具切削部分的組成刀具切削部分的組成刀具種類繁多，結(jié)構(gòu)各異，但仔細觀察它的切削部分，其剖刀具種類繁多，結(jié)構(gòu)各異，但仔細觀察它的切削部分，其剖面的基本形狀都是刀楔形，切削部分的幾何形狀和參數(shù)都有面的基本形狀都是刀楔形，切削部分的幾何形狀和參數(shù)都有共性。以外圓車刀為例（共性。以外圓車刀為例（圖圖1-15），其組成包括刀柄部分），其組成包括刀柄部分和切削部分。刀柄是車刀在車床上定位和夾持的部分。切削和切削部分。刀柄是車刀在車床上定位和夾持的部分。切削部分俗稱刀頭，由三個刀面組成主、副兩切削刃及一個刀尖部分俗稱刀頭，由三個刀面組成主、副兩切削刃及一個刀尖點，

33、切削部分的組成要素如下：點，切削部分的組成要素如下：1）前刀面）前刀面A 刀具上切屑流過的表面。刀具上切屑流過的表面。2）后刀面）后刀面A 刀具上與過渡表面相對的表面，也稱為主后刀具上與過渡表面相對的表面，也稱為主后刀面。刀面。3）副后刀面）副后刀面A 刀具上與已加工表面相對的表面。刀具上與已加工表面相對的表面。4）主切削刃）主切削刃S 前刀面與后刀面的交線，擔(dān)負主要切削工作。前刀面與后刀面的交線，擔(dān)負主要切削工作。 上一頁上一頁 下一頁下一頁 返回返回數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 1.3 金屬切削刀具金屬切削刀具5）副切削刃）副切削刃S 前刀面與副后刀面相交得到的刃邊，配合前刀面與副后刀面相交得到的刃

34、邊，配合主切削刃完成金屬切除工作，負責(zé)最終形成工件已加工表面。主切削刃完成金屬切除工作，負責(zé)最終形成工件已加工表面。6）刀尖）刀尖 主、副切削刃連接處的一小部分切削刃。根據(jù)刀具主、副切削刃連接處的一小部分切削刃。根據(jù)刀具使用的場合不同，刀尖有修圓刀尖和倒角刀尖兩種類型，如使用的場合不同，刀尖有修圓刀尖和倒角刀尖兩種類型，如圖圖1-16所示。所示。2刀具切削部分的幾何角度刀具切削部分的幾何角度 刀具幾何參數(shù)的確定需要以一定的參考坐標系和參考平面刀具幾何參數(shù)的確定需要以一定的參考坐標系和參考平面為基準。為了確定刀具前面、后面及切削刃在空間的位置，為基準。為了確定刀具前面、后面及切削刃在空間的位置，

35、首先應(yīng)建立參考系，它是一組用于定義和規(guī)定刀具角度的各首先應(yīng)建立參考系，它是一組用于定義和規(guī)定刀具角度的各基準坐標平面。用刀具前面、后面和切削刃相對各基準坐標基準坐標平面。用刀具前面、后面和切削刃相對各基準坐標平面的夾角來表示它們在空間的位置，這些夾角就是刀具切平面的夾角來表示它們在空間的位置，這些夾角就是刀具切削部分的幾何角度。下面主要介紹刀具靜止參考系中常用的削部分的幾何角度。下面主要介紹刀具靜止參考系中常用的正交平面參考系。正交平面參考系。 上一頁上一頁 下一頁下一頁 返回返回數(shù)控加工的切削基礎(chǔ)圖圖1-15車刀示意圖車刀示意圖 返回數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 1.3 金屬切削刀具金屬切削刀具如圖如

36、圖1-171）正交平面參考系）正交平面參考系 基面基面Pr 基面就是通過切削刃上一個選定點而垂直于主運基面就是通過切削刃上一個選定點而垂直于主運動方向的平面。通常它平行或垂直于刀具在制造、刃磨及測動方向的平面。通常它平行或垂直于刀具在制造、刃磨及測量時適合于安裝或定位的一個平面或軸線。對于車刀，這個量時適合于安裝或定位的一個平面或軸線。對于車刀，這個選定點就是刀尖，而基面就是過刀尖而與刀柄安裝平面平行選定點就是刀尖，而基面就是過刀尖而與刀柄安裝平面平行的平面。對鉆頭、銑刀等旋轉(zhuǎn)刀具來說，即是過切削刃選定的平面。對鉆頭、銑刀等旋轉(zhuǎn)刀具來說，即是過切削刃選定點并通過刀具軸線的平面。點并通過刀具軸線

37、的平面。 切削平面切削平面Ps 切削平面就是通過切削刃選定點與切削刃相切削平面就是通過切削刃選定點與切削刃相切并垂直于基面的平面。當(dāng)切削刃為直線刃時，過切削刃選切并垂直于基面的平面。當(dāng)切削刃為直線刃時，過切削刃選定點的切削平面，即是包含切削刃并垂直于基面的平面，對定點的切削平面，即是包含切削刃并垂直于基面的平面，對應(yīng)于主切削刃和副切削刃的切削平面分別稱為主切削平面應(yīng)于主切削刃和副切削刃的切削平面分別稱為主切削平面Ps和副切削平面和副切削平面Ps。 上一頁上一頁 下一頁下一頁 返回返回數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 1.3 金屬切削刀具金屬切削刀具 正交平面正交平面Po 正交平面是指通過切削刃選定點并同時垂

38、直正交平面是指通過切削刃選定點并同時垂直于基面和切削平面的平面。也可看成是通過切削刃選定點并于基面和切削平面的平面。也可看成是通過切削刃選定點并垂直于切削刃在基面上投影的平面。垂直于切削刃在基面上投影的平面。 2）刀具的主要標注角度）刀具的主要標注角度 刀具的角度有一些是空間角，根據(jù)立體幾何知識，空間角可刀具的角度有一些是空間角，根據(jù)立體幾何知識，空間角可以用其在坐標系內(nèi)某一個平面內(nèi)的投影來度量。因此，刀具以用其在坐標系內(nèi)某一個平面內(nèi)的投影來度量。因此，刀具所有的幾何參數(shù)都可以在這個坐標系內(nèi)的某一個平面內(nèi)進行所有的幾何參數(shù)都可以在這個坐標系內(nèi)的某一個平面內(nèi)進行測量（測量（圖圖1-18）。）。

39、在正交平面（在正交平面（Po）中測量的角度有：）中測量的角度有： 前角前角o 是前刀面是前刀面A與基準面與基準面Pr間的夾角，其大小間的夾角，其大小對刀具的切削性能有很大影響。當(dāng)前刀面與切削平面夾角小對刀具的切削性能有很大影響。當(dāng)前刀面與切削平面夾角小于于90時，前角為正值；大于時，前角為正值；大于90時，前角為負值。時，前角為負值。 上一頁上一頁 下一頁下一頁 返回返回數(shù)控加工的切削基礎(chǔ)圖圖1-17正交平面參考系正交平面參考系 返回數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 1.3 金屬切削刀具金屬切削刀具 后角后角o 是后刀面是后刀面A與切削平面與切削平面Ps間的夾角，其主要作間的夾角，其主要作用是減小后刀面與過

40、渡表面之間的摩擦和減少后刀面的磨損。用是減小后刀面與過渡表面之間的摩擦和減少后刀面的磨損。當(dāng)后刀面與基面夾角小于當(dāng)后刀面與基面夾角小于90時，后角為正值；大于時，后角為正值；大于90時，時，后角為負值。后角為負值。 楔角楔角o 是前刀面是前刀面A與后刀面與后刀面A間的夾角，反映刀體強間的夾角，反映刀體強度和散熱能力的大小。它是由前角和后角得到的派生角度，度和散熱能力的大小。它是由前角和后角得到的派生角度，即：即： o 90（o十十o ） （1-20） 在基面（在基面（Pr）中測量的角度有：）中測量的角度有： 主偏角主偏角r 是主切削平面是主切削平面Ps與假定進給運動方向間的與假定進給運動方向間

41、的夾角，夾角，r總為正值。主偏角的大小影響切削條件和刀具壽命?？倿檎?。主偏角的大小影響切削條件和刀具壽命。 上一頁上一頁 下一頁下一頁 返回返回數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 1.3 金屬切削刀具金屬切削刀具 副偏角副偏角r 是副切削平面是副切削平面Ps與假定進給運動反方向間與假定進給運動反方向間的夾角。的夾角。 刀尖角刀尖角r 是主切削平面是主切削平面Ps與副切削平面與副切削平面Ps間的間的夾角，它是由主偏角夾角，它是由主偏角r和副偏角（和副偏角（r）得到的派生角度，）得到的派生角度，即：即： r=180一（一（rr） （1-21） 在切削平面（在切削平面（Ps）中測量的角度有：）中測量的角度有： 在

42、切削平面中測量的角度有刃傾角在切削平面中測量的角度有刃傾角s，它是主切削刃與，它是主切削刃與基面基面Pr間的夾角。當(dāng)?shù)都庀鄬τ谲嚨兜侗惭b面處于最高點間的夾角。當(dāng)?shù)都庀鄬τ谲嚨兜侗惭b面處于最高點時，刃傾角為正值；當(dāng)?shù)都馓幱谧畹忘c時，刃傾角為負值；時，刃傾角為正值；當(dāng)?shù)都馓幱谧畹忘c時，刃傾角為負值；當(dāng)切削刃平行于刀柄安裝面時，刃傾角為當(dāng)切削刃平行于刀柄安裝面時，刃傾角為0，這時切削刃在，這時切削刃在基面內(nèi)?；鎯?nèi)。 上一頁上一頁 下一頁下一頁 返回返回數(shù)控加工的切削基礎(chǔ)（2）刀具標注角度（正交平面參考系）獨立角度：主偏角r刃傾角s前角o后角o副偏角r副后角o派生角度：楔角o刀尖角r副刃前角o副

43、刃刃傾角s刀具靜止參考系及標注角度數(shù)控加工的切削基礎(chǔ)外圓車刀在正交平面參考系中的標注角度獨立角度：主偏角r刃傾角s前角o后角o副偏角r副后角o派生角度：楔角o刀尖角r副刃前角o副刃刃傾角s數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 1.3 金屬切削刀具金屬切削刀具在上述角度中，前角在上述角度中，前角o和刃傾角和刃傾角s確定前刀面的方位。主偏確定前刀面的方位。主偏角角r和后角和后角o確定主后刀面的方位。根據(jù)主偏角確定主后刀面的方位。根據(jù)主偏角r和刃傾角和刃傾角s，即可確定主切削刃的方位。由此可見，主切削刃及其前，即可確定主切削刃的方位。由此可見，主切削刃及其前刀面和主后刀面在空間的方位只用四個基本角度刀面和主后刀面在空

44、間的方位只用四個基本角度o、o、r和和s就能完全確定。同理，只用副前角就能完全確定。同理，只用副前角o 、副后角、副后角o、副、副偏角偏角r 和副刃傾角和副刃傾角s，則副切削刃及其對應(yīng)的前刀面和副，則副切削刃及其對應(yīng)的前刀面和副后刀面在空間的方位也就完全確定。當(dāng)主切削刃和副切削刃后刀面在空間的方位也就完全確定。當(dāng)主切削刃和副切削刃共處在一個平面中時，因前刀面的方位只要共處在一個平面中時，因前刀面的方位只要o和和s兩個角度兩個角度就能完全確定，這時，副前角就能完全確定，這時，副前角o 便是由前刀面方位確定之便是由前刀面方位確定之后而隨之確定的派生角度。同理，若副偏角后而隨之確定的派生角度。同理，

45、若副偏角r確定后，副確定后，副刃傾角刃傾角s也是隨之確定的派生角度。也是隨之確定的派生角度。 上一頁上一頁 下一頁下一頁 返回返回數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 1.3 金屬切削刀具金屬切削刀具 在假定工作平面和背平面參考系中測量的角度在假定工作平面和背平面參考系中測量的角度 為了機械刃磨刀具或分析討論問題的需要，常常要利用在假為了機械刃磨刀具或分析討論問題的需要，常常要利用在假定工作平面和背平面中測量的角度。在假定工作平面中測量定工作平面和背平面中測量的角度。在假定工作平面中測量的前角和后角分別稱側(cè)前角的前角和后角分別稱側(cè)前角f和側(cè)后角和側(cè)后角f ；在背平面中測量；在背平面中測量的前角和后角分別稱背前角

46、的前角和后角分別稱背前角p和背后角和背后角p。3.典型車刀的刀具角度標注典型車刀的刀具角度標注 90外圓車刀外圓車刀 該車刀刀具角度標注如該車刀刀具角度標注如圖圖1-19所示。其所示。其特點在于主偏角特點在于主偏角r90，過主切削刃選定點的正交平面和，過主切削刃選定點的正交平面和假定工作平面重合，側(cè)向視圖就是切削平面投影視圖。由于假定工作平面重合，側(cè)向視圖就是切削平面投影視圖。由于刀具的主、副切削刃共處在同一平面上，刀具的主、副切削刃共處在同一平面上，o和和s為派生為派生角度，不必標注。角度，不必標注。 45端面車刀端面車刀 它和它和45外圓車刀的畫法基本相同，區(qū)外圓車刀的畫法基本相同，區(qū)別在

47、于假定進給方向不同，主切削刃和副切削刃的位置不同，別在于假定進給方向不同，主切削刃和副切削刃的位置不同，如如圖圖1-20所示。所示。 上一頁上一頁 下一頁下一頁 返回返回數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 1.3 金屬切削刀具金屬切削刀具 切斷刀切斷刀 切斷刀有一條公共的主切削刃、兩條副切削刃和切斷刀有一條公共的主切削刃、兩條副切削刃和左右兩個刀尖，可以看成是兩把端面車刀的組合，同時車削左右兩個刀尖，可以看成是兩把端面車刀的組合，同時車削左右兩個端面左右兩個端面（圖（圖1-21）。切斷刀共有四個刀具表面，因。切斷刀共有四個刀具表面，因主切削刃和副切削刃同處在一個前刀面上，副前角主切削刃和副切削刃同處在一個前刀

48、面上，副前角o和副刃和副刃傾角傾角s為派生角度。為派生角度。 當(dāng)主偏角當(dāng)主偏角r90時，側(cè)視圖和正交平面剖視圖重合；當(dāng)時，側(cè)視圖和正交平面剖視圖重合；當(dāng)主偏角主偏角r90時，左、右刀尖主偏角的關(guān)系為時，左、右刀尖主偏角的關(guān)系為rL180-rR；當(dāng)刃傾角；當(dāng)刃傾角s0時，左、右刀尖刃傾角的關(guān)系時，左、右刀尖刃傾角的關(guān)系為為SL=-sR。切斷刀的主切削刃較窄，為使排屑暢通，主切削刃大多平行切斷刀的主切削刃較窄，為使排屑暢通，主切削刃大多平行于工件軸線（于工件軸線（r90，s0 ），為保持刀尖強度，應(yīng)），為保持刀尖強度，應(yīng)選擇較小的副偏角和副后角選擇較小的副偏角和副后角 （12）。）。 上一頁上一頁

49、 下一頁下一頁 返回返回數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 1.3 金屬切削刀具金屬切削刀具 鏜孔刀鏜孔刀 圖圖1-22所示為鏜孔刀車通孔時刀具角度，其切所示為鏜孔刀車通孔時刀具角度，其切削部分的幾何形狀基本與外圓車刀相似。車盲孔或臺階孔時，削部分的幾何形狀基本與外圓車刀相似。車盲孔或臺階孔時，切削部分的幾何形狀基本與偏刀相似，取主偏角等于或大于切削部分的幾何形狀基本與偏刀相似，取主偏角等于或大于90。4工作角度工作角度 以上討論的刀具角度是刀具在靜止參考系中定義的角度，其以上討論的刀具角度是刀具在靜止參考系中定義的角度，其功用是在設(shè)計和制造時用以確定刀具切削部分的幾何形狀以功用是在設(shè)計和制造時用以確定刀具切

50、削部分的幾何形狀以及切削刃和刀面相對于刀具安裝基準的空間位置，故又稱為及切削刃和刀面相對于刀具安裝基準的空間位置，故又稱為刀具的標注角度。刀具的使用性能不僅與標注角度有關(guān)，還刀具的標注角度。刀具的使用性能不僅與標注角度有關(guān)，還與刀具在機床上的安裝位置和合成切削速度有關(guān)。當(dāng)?shù)毒呦嗯c刀具在機床上的安裝位置和合成切削速度有關(guān)。當(dāng)?shù)毒呦鄬τ诠ぜ驒C床的安裝位置發(fā)生變化時，或受進給運動的影對于工件或機床的安裝位置發(fā)生變化時，或受進給運動的影響，刀具實際切削的角度常常會發(fā)生變化，這種在實際切削響，刀具實際切削的角度常常會發(fā)生變化，這種在實際切削過程中起作用的刀具角度稱之為工作角度。工作角度是在刀過程中起作

51、用的刀具角度稱之為工作角度。工作角度是在刀具工作參考系中定義的刀具角度。具工作參考系中定義的刀具角度。 上一頁上一頁 下一頁下一頁 返回返回數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 1.3 金屬切削刀具金屬切削刀具 刀具工作參考系及工作角度刀具工作參考系及工作角度 刀具工作參考系刀具工作參考系 a. 工作基面工作基面Pre 過切削刃上選定點并與合成切削速度垂直過切削刃上選定點并與合成切削速度垂直的平面稱為工作基面。的平面稱為工作基面。 b. 工作切削平面工作切削平面Pse 過切削刃上選定點過切削刃上選定點,與切削刃相切并與切削刃相切并垂直于工作基面的平面稱為工作切削平面。垂直于工作基面的平面稱為工作切削平面。 c.

52、 工作正交平面工作正交平面Poe 過切削刃上選定點并同時與工作基面過切削刃上選定點并同時與工作基面和工作切削平面相垂直的平面叫做工作正交平面。和工作切削平面相垂直的平面叫做工作正交平面。 d. 工作平面工作平面Pfe 過切削刃上選定點且同時包含主運動速度過切削刃上選定點且同時包含主運動速度和進給運動速度方向的平面叫做工作平面。和進給運動速度方向的平面叫做工作平面。 上一頁上一頁 下一頁下一頁 返回返回數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 1.3 金屬切削刀具金屬切削刀具 刀具工作角度刀具工作角度 a. 工作前角工作前角oe 在工作正交平面在工作正交平面Poe內(nèi)度量的工作基面內(nèi)度量的工作基面Pre與前刀面與前刀面

53、A間的夾角。間的夾角。 b. 工作后角工作后角oe 在工作正交平面在工作正交平面Poe內(nèi)度量的工作切削平內(nèi)度量的工作切削平面面Pse與后刀面與后刀面A間的夾角。間的夾角。 c. 工作側(cè)前角工作側(cè)前角fe 在工作平面在工作平面Pfe內(nèi)度量的工作基面內(nèi)度量的工作基面Pre與與前面前面A間的夾角。圖間的夾角。圖1-23 橫向進給對工作角度的影響橫向進給對工作角度的影響 d. 工作側(cè)后角工作側(cè)后角fe 在工作平面在工作平面Pfe內(nèi)度量的工作切削平面內(nèi)度量的工作切削平面Pse與后刀面與后刀面A間的夾角間的夾角。 上一頁上一頁 下一頁下一頁 返回返回數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 1.3 金屬切削刀具金屬切削刀具1.

54、3.3 刀具幾何參數(shù)及其選擇刀具幾何參數(shù)及其選擇1刀具前角的選擇刀具前角的選擇 1）前角的功用）前角的功用 刀具的前角主要影響切屑變形和切削力的刀具的前角主要影響切屑變形和切削力的大小及刀具耐用度和加工表面質(zhì)量的高低。增大前角使切削大小及刀具耐用度和加工表面質(zhì)量的高低。增大前角使切削變形和摩擦減小，故切削力小、切削熱少，從而提高刀具壽變形和摩擦減小，故切削力小、切削熱少，從而提高刀具壽命和已加工表面質(zhì)量。但前角過大，刀具強度降低，散熱體命和已加工表面質(zhì)量。但前角過大，刀具強度降低，散熱體積減小，從而降低刀具的耐用度。減小前角，可提高刀具強積減小，從而降低刀具的耐用度。減小前角，可提高刀具強度，

55、增大切屑變形，易斷屑。但前角過小，會使切削力和切度，增大切屑變形，易斷屑。但前角過小，會使切削力和切削熱增加，降低刀具的耐用度。削熱增加，降低刀具的耐用度。2）合理前角的選擇原則）合理前角的選擇原則 在一定切削條件下，用某刀具加工在一定切削條件下，用某刀具加工某材料工件時，總有一個使刀具獲得最高壽命的前角值，這某材料工件時，總有一個使刀具獲得最高壽命的前角值，這個前角就稱為合理前角。在選擇合理前角時，首先應(yīng)保證個前角就稱為合理前角。在選擇合理前角時，首先應(yīng)保證 上一頁上一頁 下一頁下一頁 返回返回數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 1.3 金屬切削刀具金屬切削刀具切削刃鋒利，同時又要兼顧足夠的切削刃強度。在保

56、證加工切削刃鋒利，同時又要兼顧足夠的切削刃強度。在保證加工質(zhì)量的前提下，一般以達到最高的刀具壽命為目的。切削刃質(zhì)量的前提下，一般以達到最高的刀具壽命為目的。切削刃強度是否足夠，與被加工材料和刀具材料的力學(xué)物理性能以強度是否足夠，與被加工材料和刀具材料的力學(xué)物理性能以及加工性質(zhì)有著密切關(guān)系。前角的合理數(shù)值主要根據(jù)以下原及加工性質(zhì)有著密切關(guān)系。前角的合理數(shù)值主要根據(jù)以下原則選取。則選取。 加工材料加工材料 加工塑性材料時，為減小切屑變形和刀具磨加工塑性材料時，為減小切屑變形和刀具磨損，應(yīng)選取較大前角；加工脆性材料時，為保證切削刃有足損，應(yīng)選取較大前角；加工脆性材料時，為保證切削刃有足夠的強度，應(yīng)選

57、取較小前角。夠的強度，應(yīng)選取較小前角。 當(dāng)工件材料的強度和硬度低時，因切削力較小，可選取較當(dāng)工件材料的強度和硬度低時，因切削力較小，可選取較大前角，以使切削刃保持鋒利；當(dāng)工件材料的強度和硬度高大前角，以使切削刃保持鋒利；當(dāng)工件材料的強度和硬度高時，可取較小前角。加工淬火鋼等特硬材料時，應(yīng)選取很小時，可取較小前角。加工淬火鋼等特硬材料時，應(yīng)選取很小的前角，甚至負前角。的前角，甚至負前角。 刀具材料刀具材料 當(dāng)?shù)毒卟牧系目箯潖姸群蜎_擊韌性較低時，當(dāng)?shù)毒卟牧系目箯潖姸群蜎_擊韌性較低時，取較小取較小 上一頁上一頁 下一頁下一頁 返回返回數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 1.3 金屬切削刀具金屬切削刀具前角；高速鋼刀

58、具的合理前角比硬質(zhì)合金刀具的合理前角大，前角；高速鋼刀具的合理前角比硬質(zhì)合金刀具的合理前角大，陶瓷刀具的合理前角比硬質(zhì)合金刀具小。陶瓷刀具的合理前角比硬質(zhì)合金刀具小。 加工性質(zhì)加工性質(zhì) 粗加工時，特別是斷續(xù)切削，切削力大，切粗加工時，特別是斷續(xù)切削，切削力大，切削熱多，且承受沖擊載荷，為保證刀具強度和散熱面積，應(yīng)削熱多，且承受沖擊載荷，為保證刀具強度和散熱面積，應(yīng)選取較小前角；精加工時，為保證刀具鋒利，并獲得較高的選取較小前角；精加工時，為保證刀具鋒利，并獲得較高的表面質(zhì)量，應(yīng)選取較大的刀具前角。表面質(zhì)量，應(yīng)選取較大的刀具前角。 另外，工藝系統(tǒng)剛性差和機床功率小時，宜選較大前角，另外，工藝系統(tǒng)

59、剛性差和機床功率小時，宜選較大前角，以減小切削力和振動。數(shù)控機床為保證刀具工作的穩(wěn)定性以減小切削力和振動。數(shù)控機床為保證刀具工作的穩(wěn)定性（不發(fā)生崩刃及破損），一般選用較小的前角。硬質(zhì)合金車（不發(fā)生崩刃及破損），一般選用較小的前角。硬質(zhì)合金車刀合理前角的參考值見刀合理前角的參考值見表表1-1。2刀具后角及后刀面形狀的選擇刀具后角及后刀面形狀的選擇1）后角的功用）后角的功用 后角的主要功用是減小刀具后刀面與過渡表后角的主要功用是減小刀具后刀面與過渡表面和已加工表面之間的摩擦；后角減小，后面與工件表面間面和已加工表面之間的摩擦；后角減小，后面與工件表面間的摩擦加劇，刀具磨損加大，工件冷硬程度增加，加

60、工表的摩擦加劇，刀具磨損加大，工件冷硬程度增加，加工表 上一頁上一頁 下一頁下一頁 返回返回數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) 1.3 金屬切削刀具金屬切削刀具面質(zhì)量差；后角增大，摩擦減小，但刀刃強度和散熱情況變面質(zhì)量差；后角增大，摩擦減小，但刀刃強度和散熱情況變差。所以，在一定切削條件下，后角也有一個對應(yīng)于最高刀差。所以，在一定切削條件下，后角也有一個對應(yīng)于最高刀具壽命的合理數(shù)值。后角還影響楔角具壽命的合理數(shù)值。后角還影響楔角0的大小，可以配合前的大小，可以配合前角調(diào)整切削刃的鋒利程度和強度。角調(diào)整切削刃的鋒利程度和強度。2）合理后角的選擇原則）合理后角的選擇原則 粗加工時，因切削厚度大，切削力大，切削溫度