金屬切削加工基本知識

1、機械制造及工藝第一章 金屬切削加工的基本知識v金屬切削加工的基本概念v金屬切削過程中的基本規(guī)律v提高生產(chǎn)率的途徑第一節(jié) 金屬切削加工的基本概念 切削加工是通過刀具與工件之間的相對運動，從毛坯上切除多余的金屬，從面獲得合格零件的加工方法。 切削加工的基本形式： 車削 銑削 刨削 磨削 鉆削 鉗工加工一、切削運動與切削要素 1、切削運動 切削運動是為了形成工件表面所必需的、刀具與工件之間的相對運動。 金屬切削機床的基本運動有直線運動和回轉運動。但是，按切削時工件與刀具相對運動所起的作用來分，可分為主運動和進給運動。v主運動 是切下金屬所必須的最基本的運動。通常它的速度最高，消耗機床功率最多。一般只

2、有一個主運動。v進給運動 使新的金屬不斷投入切削的運動。進給運動可以是連續(xù)運動，也可以是間歇運動?？梢杂幸粋€或多個進給運動。 切削過程中，主運動與進給運動的合理組合，便可以加工各種不同的工件表面。 在新的表面的形成過程中，工件上有三個依次變化的表面 ：v待加工表面：即將被切去金屬層的表面;v加工表面：切削刃正在切削著的表面;v已加工表面：已經(jīng)切去一部分金屬形成的新表面。2、切削要素 切削速度v 切削用量 進給速度vf和進給量f 背吃刀量ap 切削寬度aw 切削層橫截面要素 切削厚度ac 切削面積Ac（1）切削速度v 主運動的線速度。 主運動是旋轉運動時： vc=d n/1000 m/s 或 m

3、/min 式中 d工件或刀具上某一點的回轉直徑（mm) n工件或刀具的轉速（r/s或r/min) 注：磨削速度單位用m/s 其它加工的切削速度單位用m/min切 削 用 量 三 要 素（2）進給速度vf和進給量f進給速度vf是單位時間內(nèi)刀具對工件沿進給方向的相對位移，單位是mm/s或mm/min。進給量f是工件或刀具每回轉一周時兩者沿進給運動方向的相對位移，單位是mm/r。二者關系： vf=fn 切 削 用 量 三 要 素（3）背吃刀量 工件上已加工表面和待加工表面間的垂直距離，單位為mm。 外圓柱表面車削的深度可用下式計算： ap=（dw-dm）/2 mm 對于鉆孔工作 ap=dm/2 mm

4、 上兩式中 dm已加工表面直徑（mm） dw 待加工表面直徑（mm）切 削 用 量 三 要 素 切 削 層 橫 截 面 要 素 由切削刃正在切削的這一層金屬叫作由切削刃正在切削的這一層金屬叫作切削層切削層。切削層的。切削層的截面尺寸稱為截面尺寸稱為切削層參數(shù)。切削層參數(shù)。它決定了刀具切削部分所承受的它決定了刀具切削部分所承受的負荷和切屑尺寸的大小，通常在基面負荷和切屑尺寸的大小，通常在基面Pr內(nèi)度量。內(nèi)度量。 1. 切削厚度切削厚度 ac (s= 0) ac f sinr 2. 切削寬度切削寬度 aw aw ap/sinr3. 切削層面積切削層面積 Ac ( = 0) Ac ac aw f a

5、pr r二、刀具切削部分的基本定義 前刀面 三面 后刀面 副后刀面 車刀的 主切削刃 組成 二刃 副切削刃 一尖：刀尖v前刀面Ar: 切屑流過的表面。v后刀面Aa : 與工件上新形成的過渡表面相對表面。v副后刀面Aa : 與副切削刃毗鄰,與工件上已加工表 面相對的刀面。v主切削刃：指前刀面與后刀面相交的鋒邊；v副切削刃：指前刀面與副后刀面相交的鋒邊。v刀尖： 刀尖可以是主、副切削刃的實際交點，也可以是主、副兩條切削刃連接起來的一小段切削刃，它可以是圓弧，也可以是直線，通常都稱為過渡刃。圖1-32、刀具角度參考系刀具標注角度參考系 刀具制造、測量、刃磨時的基準刀具工作角度參考系 確定刀具在切削運

6、動中有效工作角度的基準構成刀具標注參考系的參考平面 基面 切削平面 主剖面 切削刃法剖面 進給剖面 切深剖面其中基面與切削平面是兩個基本的參考平面，以它們作基準，加上其它任意一個剖面，便構成各種不同的刀具標注角度參考系。v基面pr：通過切削刃選定點，垂直于主運動方向的平面。v切削平面ps：通過切削刃選定點、與切削刃相切、并垂直于基面pr的平面。v主剖面po：通過切削刃選定點，同時垂直于基面pr和切削平面ps的平面。主剖面參考系pr pspo是目前生產(chǎn)中最常用的刀具標注角度參考系主剖面與法剖面參考系v切削刃法剖面pn： 通過切削刃選定點，并垂直于切削刃的平面。 近年來，我國主要采用主剖面參考系p

7、r pspo ，兼用法剖面參考系pr-ps-pn。主剖面與法剖面參考系v進給剖面進給剖面Pf : 過切削刃上選定點并垂直過切削刃上選定點并垂直于刀桿軸線及基面的平面于刀桿軸線及基面的平面v 切深剖面切深剖面Pp : 過切削刃上選定點平行刀過切削刃上選定點平行刀桿軸線并垂直基面的平面桿軸線并垂直基面的平面進給剖面與切深剖面參考系前角：在主剖面內(nèi)度量的基面與前刀面間的夾角。楔角：在主剖面內(nèi)度量的前刀面與后刀面的夾角。后角：在主剖面內(nèi)度量的后刀面與切削平面的夾角。 主 剖 面 參 考 系 內(nèi) 的 標 注 角 度主偏角：在基面內(nèi)度量的切削平面與進給平面的夾角。副偏角：在基面內(nèi)度量的副切削刃與進給方向在

8、基面上投影間的夾角。刃傾角：在切削平面內(nèi)度量的主切削刃與基面的夾角。余偏角：在基面內(nèi)度量的切削平面與切深平面的夾角，也是主偏角的余角。刀尖角：主切削刃與副切削刃在基面上的投影間的夾角。v法前角nv法后角nv法楔角n 與主剖面參考與主剖面參考系內(nèi)的標注角度的系內(nèi)的標注角度的區(qū)別僅在于以法剖區(qū)別僅在于以法剖面代替主剖面作為面代替主剖面作為測量前角、后角、測量前角、后角、楔角的平面。其余楔角的平面。其余角度完全相同。角度完全相同。法剖面參考系內(nèi)的標注角度刀 具 的 工 作 角 度 以上所講的刀具標注角度，是在假定運動條件和假定安裝條件下的標注角度。 如果考慮合成運動和實際安裝情況，則刀具的參考系將發(fā)

9、生變化，刀具角度也隨之發(fā)生變化。 按照刀具工作中的實際情況，在刀具工作角度參考系中確定的角度，稱為刀具工作角度。進給運動對工作角度的影響刀具安裝情況對工作角度的影響刀具安裝高低的影響刀桿中心線與進給方向不垂直的影響 oe=o oe=o v進給運動的影響 角稱為合成切削速度角，它是主角稱為合成切削速度角，它是主運動方向與合成運動切削速度方向之間運動方向與合成運動切削速度方向之間的夾角。由的夾角。由角定義可知：角定義可知： v當進給量當進給量f一定時，隨一定時，隨 d 值值，值值，接近中心，接近中心oe為負值。為負值。v當當 f，值值。橫車時。橫車時 f 不宜不宜過大，并應適當加大過大，并應適當加

10、大ov刀具安裝高低的影響假定車刀假定車刀s0,刀尖高于工件中心刀尖高于工件中心pe=pppe=p p tanph/2 22 2w w) )2 2( (h hd d oe=o oe=o tan tanp cosr若刀尖低于工件中心，若刀尖低于工件中心，角度變化與上述相反角度變化與上述相反r rre rer rre re = +G = - G = -G = +Gr rre rer rre re 刀桿中心線與進給方向不垂直的影響刀桿中心線與進給方向不垂直的影響三、刀具材料及選用刀具的切削性能決定于刀具結構、切削部分的材料和幾何參數(shù)刀具的切削性能決定于刀具結構、切削部分的材料和幾何參數(shù)1.刀具材料必須

11、具備的性能刀具材料必須具備的性能 (1) 高的硬度和耐磨性高的硬度和耐磨性 常溫硬度常溫硬度60HRC以上，耐磨性是硬度、以上，耐磨性是硬度、 組織組織 結構及化結構及化 學性能等的綜合反映。一般來說，硬度越高越耐磨。學性能等的綜合反映。一般來說，硬度越高越耐磨。 (2)足夠的強度和沖擊韌性足夠的強度和沖擊韌性(3)高耐熱性高耐熱性 (4)良好的工藝性良好的工藝性 (6)經(jīng)濟性經(jīng)濟性(5)好的導熱性和小的膨脹系數(shù)好的導熱性和小的膨脹系數(shù)2.常用刀具材料的種類及特性常用刀具材料的種類及特性v高速鋼（1）通用型高速鋼）通用型高速鋼（含碳量（含碳量0.70.9%，6266 HRC） 鎢系高速鋼鎢系高

12、速鋼 W18Cr4V 鎢鉬系高速鋼鎢鉬系高速鋼 W6Mo5Cr4V2 高溫塑性好高溫塑性好 主要用于一般材料的常規(guī)加工，速度不高于主要用于一般材料的常規(guī)加工，速度不高于50m/min. 目前，生產(chǎn)中所用的刀具材料以高速鋼和硬質(zhì)合金居多。炭素工具鋼（如T10A、T12A）、工具鋼（如9SiCr、CrWMn）因耐熱性差，僅用于一些手工或切削速度較低的刀具。 （2）高性能高速鋼）高性能高速鋼 是在通用高速鋼的基礎上再增加一些含碳量、含釩量及添加鈷、鋁是在通用高速鋼的基礎上再增加一些含碳量、含釩量及添加鈷、鋁等元素。按其耐熱性，又稱為高熱穩(wěn)定性高速鋼。等元素。按其耐熱性，又稱為高熱穩(wěn)定性高速鋼。 具有

13、更好的切削性能，耐用度較通用型高速鋼高具有更好的切削性能，耐用度較通用型高速鋼高1.33倍。適合于倍。適合于加工高溫合金、鈦合金、超高強度鋼等難加工材料。加工高溫合金、鈦合金、超高強度鋼等難加工材料。 典型牌號有高碳高速鋼典型牌號有高碳高速鋼9W18Cr4V，高釩高速鋼，高釩高速鋼W6MoCr4V3、鈷高、鈷高速鋼速鋼W6MoCr4V2Co8、超硬高速鋼、超硬高速鋼W2Mo9Cr4Co8等。等。（3）粉末冶金高速鋼）粉末冶金高速鋼 用高壓氬氣或氮氣霧化熔融的高速鋼水，直接得到細小的高速鋼用高壓氬氣或氮氣霧化熔融的高速鋼水，直接得到細小的高速鋼粉末，高溫下壓制成致密的鋼坯，而后鍛壓成材或刀具形狀

14、。粉末，高溫下壓制成致密的鋼坯，而后鍛壓成材或刀具形狀。 具有良好的機械性能：其強度和韌性分別是熔煉高速鋼的具有良好的機械性能：其強度和韌性分別是熔煉高速鋼的2倍和倍和2.53倍；磨削加工性能好；淬火變形??；耐磨性能提高倍；磨削加工性能好；淬火變形??；耐磨性能提高2030。 適合制造切削難加工材料的刀具，大尺寸刀具（如滾刀、插齒適合制造切削難加工材料的刀具，大尺寸刀具（如滾刀、插齒刀）、精密刀具、磨加工量大的復雜刀具、高壓動載荷下使用的刀具等。刀）、精密刀具、磨加工量大的復雜刀具、高壓動載荷下使用的刀具等。v硬質(zhì)合金 由難熔金屬化合物（如WC、TiC）和金屬粘結劑（Co）經(jīng)粉末冶金法制成。 硬

15、度、耐熱性、耐磨性很高，切削速度遠高于高速鋼硬度、耐熱性、耐磨性很高，切削速度遠高于高速鋼 抗彎強度低、脆性大，抗沖擊振動性能差抗彎強度低、脆性大，抗沖擊振動性能差分分類類 YG (K) 類類 YT (P)類類 YW (M)類類短切屑黑色金屬短切屑黑色金屬 加工長切屑的加工長切屑的 鋼材、鑄鐵等鋼材、鑄鐵等有色金屬非金屬有色金屬非金屬 黑色金屬黑色金屬 有色金屬非金屬有色金屬非金屬 WC+ Co WC+ TiC+ Co WC+ TiC+ TaC+ Co 常用硬質(zhì)合金牌號及應用范圍常用硬質(zhì)合金牌號及應用范圍見教材第12頁表1-2：v其它刀具材料 (1)涂層刀具涂層刀具 它是在韌性較好的硬質(zhì)合金基

16、體上，或在高速鋼刀具基體上，涂抹一薄層耐磨性高的難熔金屬化合物而獲得的。 常用的涂層材料有TiC、TiN、Al2O3等。 特點：有較高的耐磨性和抗月牙洼磨能力；有低的摩擦系數(shù)，耐熱性高；通用性好，便于刀具的管理；不能采用焊接結構，不能重磨。（2）陶瓷）陶瓷 有純Al2O3陶瓷及Al2O3TiC混合陶瓷兩種，以其微粉在高溫下燒結而成。特點：很高的硬度（HRA9195）和耐磨性；很高的耐熱性，在高溫1200以上仍能進行切削；切削速度比硬質(zhì)合金高25倍；有很高的化學穩(wěn)定性、與金屬的親合力小，抗粘結和抗擴散的能力好； 脆性大、抗彎強度低、沖擊韌性差，易崩刀。（3）金剛石）金剛石 是目前人工制造出的最硬

17、的物質(zhì)，分天然和人造兩種。特點：耐磨性好，可用于加工硬質(zhì)合金、陶瓷、高硅鋁合金及耐磨塑料等高硬度、高耐磨的材料；其熱穩(wěn)定性差， 強度低、脆性大、對振動敏感，只宜微量切削；與鐵有極強的化學親合力，不適于加工黑金屬。（4）立方氮化硼）立方氮化硼 由軟的立方氮化硼在高溫高壓下加入催化劑轉變而成。特點：特點：有很高的硬度及耐磨性；熱穩(wěn)定性好，可用來加工高溫合金；化學惰性大，可用與加工淬硬鋼及冷硬鑄鐵；有良好的導熱性、較低的摩擦系數(shù)。第二節(jié) 金屬切削過程中的基本規(guī)律一、切削變形1.變形區(qū)的劃分第變形區(qū) 近切削刃處切削層內(nèi)產(chǎn)生的塑性變形區(qū)； 是切削過程中產(chǎn)生變形的主要區(qū)域。第變形區(qū) 與前刀面接觸的切屑層內(nèi)

18、產(chǎn)生的變形區(qū)； 第變形區(qū) 近切削刃處已加工表層內(nèi)產(chǎn)生的變形區(qū)。 2.切削的形成過程 如圖所示，對于切削層mn 來說，移至剪切面AB時，產(chǎn)生滑移后形成切屑mn 。這個過程連續(xù)進行，切削層便連續(xù)地通過前刀面轉變?yōu)榍行肌?剪切面AB與切削速度 vc之間的夾角 稱為剪切角。 由此可知，第變形區(qū)就是形成切屑的主要區(qū)域，其變形特點是切削層產(chǎn)生剪切滑移變形。 v第二變形區(qū)內(nèi)金屬的擠壓摩擦變形 經(jīng)過第一變形區(qū)后，形成的切屑要沿前刀面方向排出，還必須克服刀具前刀面對切屑擠壓而產(chǎn)生的摩擦力。切屑在受前刀面擠壓摩擦過程中進一步發(fā)生變形（第二變形區(qū)的變形）這個變形主要集中在與前刀面摩擦的切屑底面一薄層金屬里，表現(xiàn)為該

19、處晶粒纖維化的方向和前刀面平行。v第三變形區(qū)內(nèi)金屬的擠壓摩擦變形 已加工表面受到切削刃鈍圓部分和后刀面的擠壓摩擦，造成纖維化與加工硬化。v帶狀切屑：外形呈帶狀，最常見，切削過程最平衡。v擠裂切屑：切屑上與前刀面接觸的一面較光潔，其背面局部開裂成節(jié)狀。v單元切屑：切屑沿厚度斷裂成均勻的顆粒狀。 v崩碎切屑：脆性材料的切屑。切削層幾乎不經(jīng)過塑性變形就產(chǎn)生脆性崩裂，得到的切屑呈不規(guī)則的細粒狀。 切屑的類型是由材料的應力應變特性和塑性變形程度決定的。 4.切削變形程度的度量與計算 相對滑移 衡量指標 變形系數(shù) 剪切角相對滑移相對滑移：滑移距滑移距離離s與單元厚度與單元厚度y之之比。比。 =s/ y =

20、NP/MK =(NK+KP)/MK =ctan + tan( -0）v變形系數(shù)變形系數(shù)h 變形系數(shù)用來表示切屑的外形尺寸變化大小。如圖所示，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LDhhD(寬度不變)，這種切屑外形尺寸變化的變形現(xiàn)象稱為切屑的收縮。 變形系數(shù)h表示切屑收縮的程度，即： h=hDh/hD=LD/LDh1h越大，表示變形越大。v剪切角剪切角 ： 剪切面與切削速度方向之間的夾角。 剪切角越大，切屑變形程度越?。?.前刀面上的摩擦與積屑瘤（1）刀屑接觸面的摩擦特性及摩擦系數(shù) 粘結區(qū) 內(nèi)摩擦 滑動區(qū) 外摩擦 Ffi、Fni分別指粘結區(qū)內(nèi)的摩擦力 和正壓力； Ar

21、i粘結面積； av粘結區(qū)內(nèi)平均正應力。（2）積屑瘤積屑瘤 在速度不高切削塑性金屬形成帶狀切屑的情況下，滯流層在速度不高切削塑性金屬形成帶狀切屑的情況下，滯流層金屬粘接在前刀面上，形成硬度很高的硬塊，稱為金屬粘接在前刀面上，形成硬度很高的硬塊，稱為積屑瘤。積屑瘤。積屑瘤對切削過程的影響：積屑瘤對切削過程的影響： 1. 代替刀具切削，保護刀具代替刀具切削，保護刀具 2. 增大前角，減小變形和力增大前角，減小變形和力 3. 產(chǎn)生過切及犁溝，工件精度產(chǎn)生過切及犁溝，工件精度 4. 增大已加工表面粗糙度增大已加工表面粗糙度積屑瘤對精加工是不利的，應避免它產(chǎn)生：積屑瘤對精加工是不利的，應避免它產(chǎn)生：降低工

22、材塑性；降低工材塑性；合理選切削速度；增大前角；減小進給量；采用潤滑液等合理選切削速度；增大前角；減小進給量；采用潤滑液等6.影響切削變形的主要因素v工件材料v刀具前角v切削速度v切削厚度二、切削力與切削功率1.切削力的來源與分解：切削力的來源與分解： 被切削材料的彈性、塑性變形抗力被切削材料的彈性、塑性變形抗力 刀具與切屑、工件表面之間的摩擦力刀具與切屑、工件表面之間的摩擦力Fc 主切削力主切削力 與切削速度方向一致，消耗功率最多的與切削速度方向一致，消耗功率最多的 力。力。 計算刀具強度、設計機床零件、確定機床功率的主要依據(jù)。計算刀具強度、設計機床零件、確定機床功率的主要依據(jù)。Ff 進給力

23、進給力 處于基面內(nèi)與工件軸線方向平行處于基面內(nèi)與工件軸線方向平行 設計刀具進給機構、確定進給功率的主要依據(jù)。設計刀具進給機構、確定進給功率的主要依據(jù)。Fp 背向力背向力 處于基面內(nèi)與工件軸線垂直，又稱徑向力處于基面內(nèi)與工件軸線垂直，又稱徑向力 確定工件撓度、切削過程振動的力確定工件撓度、切削過程振動的力17頁圖1-212.切削力的計算切削力的計算v切削力的經(jīng)驗公式切削力的經(jīng)驗公式v用單位切削力計算切削力用單位切削力計算切削力 單位切削力單位切削力 p=Fc/Ac= Fc/(ap f) = Fc/(ac aw) 可查手冊可查手冊 Fc= pAc KFc KFc為切削條件修正系數(shù)為切削條件修正系數(shù)

24、3.切削功率 消耗在切削過程中的功率， 它是Fc、 Ff、 Fp在切削過程中單位時間內(nèi)所消耗的功的總和。v外圓車削時的功率計算v電動機功率 PE PEPc/m m 為機床傳動效率為機床傳動效率Pm Pc Pf （Fc v + Ff nwf 10-3 ） 10-3 Fc v 10-3 （KW） 4.影響切削力的因素（一）工件材料的影響（一）工件材料的影響（系數(shù)（系數(shù)C CF F 或單位切削力或單位切削力k kc c體現(xiàn)）體現(xiàn)） 工件材料的強度、硬度、塑性和韌性越大，切削力越大。工件材料的強度、硬度、塑性和韌性越大，切削力越大。（二）切削用量的影響（二）切削用量的影響 apAc成正比成正比， kc

25、不變，不變， ap的的 指數(shù)約等于指數(shù)約等于1，因而，因而 切削力成正比增加切削力成正比增加 fAc成正比成正比，但，但 kc略略減小，減小， f 的的 指數(shù)小于指數(shù)小于1，因而，因而 切削力增加但與切削力增加但與f 不成正比不成正比速度速度v 對對F 的影響分為有積屑瘤和無積屑瘤兩種情況的影響分為有積屑瘤和無積屑瘤兩種情況在無積屑瘤階段，在無積屑瘤階段， v 變形程度變形程度切削力減小切削力減小1. 在積屑瘤增長階段在積屑瘤增長階段 隨隨v 積屑瘤高度積屑瘤高度 變形程度變形程度，F(xiàn) 2. 在積屑瘤減小階段在積屑瘤減小階段 v 變形程度變形程度，F(xiàn) 3. 在無積屑瘤階段在無積屑瘤階段 隨隨v

26、 ，溫度升高，摩擦溫度升高，摩擦 系數(shù)系數(shù)變形程度變形程度 F （三）刀具幾何參數(shù)的影響（三）刀具幾何參數(shù)的影響 1. 1. 前角前角0 0 的影響的影響 加工塑性材料時，加工塑性材料時，0 0 變形程度變形程度F FFc加工脆性材料時，切削變形很小，加工脆性材料時，切削變形很小， 0 0對對 F F 影響不顯著影響不顯著0 0 3030或高速切削時，或高速切削時， 0 0對對 F F 影響不顯著影響不顯著2. 2. 主偏角主偏角r r的影響的影響（1 1）r r對對F Fc c影響較小，影響較小， 影響程度不超過影響程度不超過10%10% r r在在60607575之之 間時，間時，F(xiàn) Fc

27、 c最小。最小。（2）r r對對F Fp p、 F Ff f影響較大影響較大 F Fp p F FN N coscosr r F Ff f F FN N sinsinr r F Fp p隨隨r r 增大而減小，增大而減小， F Ff f隨隨r r 增大而增大增大而增大3. 3. 刃傾角刃傾角s s的影響的影響（1 1）s s對對F Fc c影響很小影響很?。?） s s對對F Fp p、 F Ff f影響較大影響較大 F Fp p隨隨s s增大而減小，增大而減小， F Ff f隨隨s s增大而增大增大而增大（六）刀具材料的影響（六）刀具材料的影響 按立方氮化硼、陶瓷、涂層、硬質(zhì)合金、高速鋼順序

28、，按立方氮化硼、陶瓷、涂層、硬質(zhì)合金、高速鋼順序， 切削力依次增大。切削力依次增大。（五）切削液的影響（五）切削液的影響 切削液潤滑作用越好，力減切削液潤滑作用越好，力減 小越顯著，低速時更突出。小越顯著，低速時更突出。（四）刀具磨損的影響（四）刀具磨損的影響 后刀面平均磨損帶寬度后刀面平均磨損帶寬度VB 越大，摩擦越強烈，切削力越大，摩擦越強烈，切削力 也越大。也越大。 VB對背向力對背向力Fp影響最顯著影響最顯著 三、 切削熱與切削溫度1.切削熱的產(chǎn)生和傳導 切削熱切削熱產(chǎn)生于三個變形區(qū)產(chǎn)生于三個變形區(qū)， 切削過程中消耗的能量約切削過程中消耗的能量約 98%轉換為熱能轉換為熱能切削熱切削熱

29、通過切屑、工件、通過切屑、工件、刀具和周圍介質(zhì)向外刀具和周圍介質(zhì)向外傳出傳出改變前刀面的摩擦系數(shù)改變前刀面的摩擦系數(shù)改變工件材料的性能改變工件材料的性能影響積屑瘤的產(chǎn)生影響積屑瘤的產(chǎn)生影響已加工表面質(zhì)量影響已加工表面質(zhì)量影響零件的加工精度影響零件的加工精度2.切削溫度的分布紅外膠片法測得切鋼料的溫度場，分析歸納切削溫度分布規(guī)律：剪切區(qū)等溫線與滑移線相近剪切區(qū)等溫線與滑移線相近 OM線溫度比線溫度比OA線上溫度高線上溫度高 剪切滑移相等的地方溫度相等，剪切滑移相等的地方溫度相等， 剪切變形是切削熱的第一來源剪切變形是切削熱的第一來源前后刀面最高溫度點不在刀刃上前后刀面最高溫度點不在刀刃上 切屑上

30、最高溫度比剪切區(qū)溫度高切屑上最高溫度比剪切區(qū)溫度高 切屑底層溫度比上層溫度高切屑底層溫度比上層溫度高 摩擦是切削熱的又一來源摩擦是切削熱的又一來源3.影響切削溫度的主要因素切削溫度切削溫度 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與切屑接觸區(qū)內(nèi)的平均溫度兩個方面：兩個方面：切削熱的產(chǎn)生與傳出切削熱的產(chǎn)生與傳出（一）切削用量的影響（一）切削用量的影響由實驗得出切削溫度經(jīng)驗公式如下由實驗得出切削溫度經(jīng)驗公式如下 C v z f y ap x式中系數(shù)及指數(shù)可在手冊中查出：式中系數(shù)及指數(shù)可在手冊中查出： 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

31、量時切削溫度時切削溫度 ，其中，其中v 對對影響最大，進影響最大，進給量給量 f 的影響比的影響比v 小，背吃刀量小，背吃刀量ap的影響很小。的影響很小。（二）刀具幾何參數(shù)的影響（二）刀具幾何參數(shù)的影響 前角前角0 0 的影響的影響 0 0 變形程度變形程度F F q 但但0 0 2020時，因散熱面積時，因散熱面積，對，對的影響減小的影響減小 主偏角主偏角r r的影響的影響 r r ，切削寬度，切削寬度aw w ，散熱面積散熱面積 負倒棱和刀尖圓弧半徑的影響負倒棱和刀尖圓弧半徑的影響b b1 1 、r r，切屑變形程度切屑變形程度q 同時散熱條件改善，兩者趨于平衡同時散熱條件改善，兩者趨于平

32、衡對對影響很小影響很?。ㄈ┕ぜ牧系挠绊懀ㄈ┕ぜ牧系挠绊?強度硬度、塑性和韌性越大，強度硬度、塑性和韌性越大， 切削力越大，切削溫度升高。切削力越大，切削溫度升高。 導熱率大，散熱快，溫度下降導熱率大，散熱快，溫度下降（四）刀具磨損的影響（四）刀具磨損的影響 后刀面磨損增大，切削溫度升后刀面磨損增大，切削溫度升 高高; VB達一定值影響加劇達一定值影響加劇; v越越 高刀磨損對高刀磨損對影響越顯著影響越顯著（五）切削液的影響（五）切削液的影響 澆切削液對澆切削液對切削溫度切削溫度刀具磨損刀具磨損加工質(zhì)量有明顯效果。加工質(zhì)量有明顯效果。 熱導率比熱容和流量越大，本身溫度越低冷卻效果越顯著熱

33、導率比熱容和流量越大，本身溫度越低冷卻效果越顯著 四、刀具磨損和刀具耐用度刀具失效形式：刀具失效形式：磨損磨損 （正常工作時逐漸產(chǎn)生的損耗）（正常工作時逐漸產(chǎn)生的損耗） 破損破損 （突發(fā)的破壞，隨機的）（突發(fā)的破壞，隨機的）1.刀具的磨損形式前刀面磨損前刀面磨損 切塑性材料，切塑性材料，v 和和ac較大時，較大時， 在前刀面上形成在前刀面上形成月牙洼磨損，月牙洼磨損， 以最大深度以最大深度KT 表示表示后刀面磨損后刀面磨損 切鑄鐵或切鑄鐵或v 和和ac較小切塑性較小切塑性 材料時，主要發(fā)生這種磨損。材料時，主要發(fā)生這種磨損。后刀面磨損帶不均勻，刀尖部分磨損嚴重，最大值為后刀面磨損帶不均勻，刀尖

34、部分磨損嚴重，最大值為VC；中間部位磨損較均勻，平均磨損寬度以中間部位磨損較均勻，平均磨損寬度以VB表示；邊界處表示；邊界處磨損嚴重，以磨損嚴重，以VN表示。表示。（三）非正常磨損（三）非正常磨損 主要指刀具的脆性破損（如崩刃、碎斷、剝落、裂紋等）和塑性破損主要指刀具的脆性破損（如崩刃、碎斷、剝落、裂紋等）和塑性破損（如塑性流動）。（如塑性流動）。 主要由于刀具材料選擇不合適，刀具結構、制造工藝不合理等原因造成。主要由于刀具材料選擇不合適，刀具結構、制造工藝不合理等原因造成。2.刀具磨損的原因刀具磨損的原因（1）磨料磨損）磨料磨損 切屑或工件表面上的硬質(zhì)點（碳化物、氧化物等）對 刀具表面刻劃作

35、用造成的機械磨損。 低速切削時，磨料磨損是刀具磨損的主要原因低速切削時，磨料磨損是刀具磨損的主要原因（2）粘結磨損）粘結磨損 刀具與切屑、工件間存在高溫高壓和強烈摩擦，達到原 子間結合而產(chǎn)生粘結現(xiàn)象，又稱為冷焊。相對運動使粘 接點破裂而被工件材料帶走，造成粘結磨損。 中速切削時較嚴重；刀工材料硬度比小親合力大時磨損中速切削時較嚴重；刀工材料硬度比小親合力大時磨損嚴重；刀具刃磨質(zhì)量差磨損嚴重。嚴重；刀具刃磨質(zhì)量差磨損嚴重。（3）擴散磨損）擴散磨損 刀具與切屑、工件接觸處由于高溫作用，雙方化學元素 在固態(tài)下互相擴散，使刀材成分、結構改變造成磨損。 切削溫度越高擴散越快；刀工材料親合力越大擴散越快；

36、切削溫度越高擴散越快；刀工材料親合力越大擴散越快； 高速切削時擴散磨損是刀具磨損的主要原因。高速切削時擴散磨損是刀具磨損的主要原因。（4）化學磨損）化學磨損 一定溫度下，刀材與空氣中的氧、切削液中的硫、氯起 化學作用，生成較軟的化合物，造成刀具磨損。 （5）熱電磨損）熱電磨損 切削區(qū)高溫，在刀工間產(chǎn)生熱電勢加快擴散加劇刀具磨損。切削區(qū)高溫，在刀工間產(chǎn)生熱電勢加快擴散加劇刀具磨損。 3.刀具磨損過程及磨鈍標準刀具磨損過程及磨鈍標準（1）刀具磨損過程）刀具磨損過程初期磨損階段初期磨損階段 與刀具刃磨質(zhì)量有關與刀具刃磨質(zhì)量有關正常磨損階段正常磨損階段 VBVB與切削時間近似正比與切削時間近似正比 斜

37、率表示磨損強度斜率表示磨損強度急劇磨損階段急劇磨損階段 切削力、溫度急升，刀切削力、溫度急升，刀 具磨損加劇，之前換刀具磨損加劇，之前換刀（二）刀具磨損標準（二）刀具磨損標準 刀具磨損到一定限度后就不能繼續(xù)使用，這個磨損限度稱為磨鈍標準。 1. 小廠、有經(jīng)驗工人根據(jù)一些現(xiàn)象來判斷刀具是否磨鈍； 2. ISO標準規(guī)定以1/2 ap處的VB值作為刀具的磨鈍標準； 在不同的加工條件下，磨鈍標準的具體數(shù)值是不同的。 粗車碳素鋼0.60.8 粗車鑄鐵0.81.2 粗車合金鋼0.40.5 精車碳鋼0.10.3 系統(tǒng)剛性大、粗加工 ， 加工大件，取較大值； 反之，取較小值； 3. 自動化精加工刀具，以徑向磨

38、損量NB作為磨鈍標準4、刀具耐用度、刀具耐用度（1）刀具使用壽命）刀具使用壽命T（耐用度）（耐用度） 刀具刃磨后開始切削到磨損量達到磨鈍標準為止的切削時間。單位：min 刀具總使用壽命刀具使用壽命刀具總使用壽命刀具使用壽命刃磨次數(shù)刃磨次數(shù)（2）刀具使用壽命與切削速度的關系）刀具使用壽命與切削速度的關系 工件、刀具材料和刀具幾何形狀確定后，工件、刀具材料和刀具幾何形狀確定后，v 對對T 影響最大。影響最大。 通過實驗得經(jīng)驗公式：通過實驗得經(jīng)驗公式： v T m =A 指數(shù)指數(shù)m 表示表示v 對對 T 的影響程度，的影響程度，Y合金合金 , m =0.20.4 ; HSS , m = 0.10.1

39、25。m 越小，則越小，則v 對對 T 的影響越大。的影響越大。 系數(shù)系數(shù)A ，與刀具、工件材料和切削條件有關。，與刀具、工件材料和切削條件有關。（3）刀具使用壽命與切削用量的關系）刀具使用壽命與切削用量的關系 經(jīng)過實驗得類似關系式：經(jīng)過實驗得類似關系式： f T n =C1 ap T p =C2 綜合可得到綜合可得到切削用量與刀具使用壽命的關系式：切削用量與刀具使用壽命的關系式：T = CT v1/m f 1/n ap1/p令令x =1/m，y =1/n，z =1/p，則，則 T = CT v x f y apz用用YT5車削車削b=0.637GPa碳鋼時，碳鋼時， T = CT v 5 f

40、 2.25 ap0.75由上式看出，由上式看出，切削用量切削用量， T ，其中速度，其中速度v 對對T 影響最大，進影響最大，進給量給量f 次之，背吃刀量次之，背吃刀量ap影響最小，與對溫度影響最小，與對溫度影響一致。影響一致。5.刀具耐用度的合理選擇原則刀具耐用度的合理選擇原則v刀具耐用度的選擇依據(jù)最大生產(chǎn)率耐用度tp ：依據(jù)單件工序工時最低原則制定的刀具耐用度。經(jīng)濟耐用度tc ：依據(jù)單件工序成本最低原則制定的刀具耐用度。（1）. 工序費用與刀具耐用度的關系（2）. 最大生產(chǎn)率耐用度tp原則otmctmwttttttv單件工序工時最低，令dtw/dt=0ctptmmt1mpptAv qt t

41、m m：工序切削加工工：工序切削加工工時；時；qt tctct：一次換刀所需：一次換刀所需時間；時間；qt totot：除換刀以外的：除換刀以外的輔助時間；輔助時間；qt：刀具耐用度：刀具耐用度（3）.經(jīng)濟耐用度tc原則單件工序費用加工費用換刀費用刀具使用成本輔助費用MtCttMtttMtCottmmtcmqt tm m：工序切削加工工時；：工序切削加工工時；qt tctct：一次換刀所需時間；：一次換刀所需時間；qt totot：除換刀以外的輔助時間；：除換刀以外的輔助時間；qM M：單位時間內(nèi)工：單位時間內(nèi)工序分攤的企業(yè)費用；序分攤的企業(yè)費用；qC Ct t：刀具成本；：刀具成本；qt t

42、：刀具耐用度：刀具耐用度v單件工序成本最低，令dC/dt=0v其中m是刀具耐用度VtmA中的指數(shù)，tc對于的速度為經(jīng)濟切削速度vcMCtmmttctc1mcctAv 4. 兩種刀具耐用度的比較cptt cpvv 一般情況下，多采用刀具經(jīng)濟耐用度； 只有當生產(chǎn)任務緊迫或出現(xiàn)不平衡等薄弱環(huán)節(jié)時，才選用最大生產(chǎn)率耐用度。第三節(jié) 提高生產(chǎn)率的途徑一、工件材料的切削加工性指材料被加工成合格零件的難易程度指材料被加工成合格零件的難易程度, ,是一個相對的概念是一個相對的概念 1、衡量材料切削加工性的方法、衡量材料切削加工性的方法 以刀具使用壽命以刀具使用壽命T T 或切削速度或切削速度vT來來衡量衡量 相

43、同切削條件比T ；T 一定，比速度vT 或切除材料體積 以切削力或切削溫度來衡量以切削力或切削溫度來衡量 粗加工、機床剛性或功率不足用力或功率;導熱差用溫度 以已加工表面質(zhì)量來衡量以已加工表面質(zhì)量來衡量 以斷屑性能來衡量以斷屑性能來衡量 自動機床、數(shù)控機床、自動線等，斷屑性能是主要指標 常用的衡量指標： （1）. .切削速度切削速度vT： 當?shù)毒呤褂脡勖鼮楫數(shù)毒呤褂脡勖鼮門 (min)時切削某種材時切削某種材 料所允許的切料所允許的切削速度。削速度。 vT越高，材料的切削越高，材料的切削加工性越好。加工性越好。 通常取通常取T T = = 6060 minmin， vT寫作寫作v60 ；難加工

44、材料，；難加工材料，vT為為v15或或v30 。（2）. .相對相對加工性加工性Kr：以：以b=0.637GPa的的45鋼的鋼的v60作為基準，作為基準， 寫作寫作(v60 )j ，將某種材料的，將某種材料的v60與其相比的比值，即與其相比的比值，即 Kr v60 / (v60 )j Kr僅反映不同材料對刀具使用壽命的影響程度，并未反映表面粗糙度和斷屑僅反映不同材料對刀具使用壽命的影響程度，并未反映表面粗糙度和斷屑問題，僅對選擇切削速度有指導意義。若以某材料的問題，僅對選擇切削速度有指導意義。若以某材料的Kr 乘以乘以45鋼的切削速度即得鋼的切削速度即得該材料的許用切削速度。該材料的許用切削速

45、度。 2、工件材料的物理力學性能對加工性的影響、工件材料的物理力學性能對加工性的影響例例 45鋼鋼 1Cr18Ni9Ti 3、常用金屬材料的切削加工性、常用金屬材料的切削加工性（1）有色金屬有色金屬 普通鋁及鋁合金、銅及銅合金，強度硬度低，導熱性普通鋁及鋁合金、銅及銅合金，強度硬度低，導熱性 好，易切削。好，易切削。（2）鑄鐵鑄鐵 白口鑄鐵白口鑄鐵硬度高（硬度高（HBS600)HBS600)，難切削；，難切削； 灰口鑄鐵灰口鑄鐵硬度適中，強度塑性小，切削力較小，但高硬度硬度適中，強度塑性小，切削力較小，但高硬度 碳化物對刀具有擦傷，崩碎切屑，切削力熱集中刀刃上且有碳化物對刀具有擦傷，崩碎切屑，

46、切削力熱集中刀刃上且有 波動，刀具磨損率并不低，應采用低于加工鋼的切削速度。波動，刀具磨損率并不低，應采用低于加工鋼的切削速度。 球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵的強度塑性比灰鐵高，切削性良好的強度塑性比灰鐵高，切削性良好 工件表面若有硬皮應進行退火處理。工件表面若有硬皮應進行退火處理。（3）結構鋼結構鋼 碳素結構鋼切削加工性取決于含碳量。碳素結構鋼切削加工性取決于含碳量。 低碳鋼低碳鋼硬度低，塑韌性高，變形大，斷屑難，粘屑，加硬度低，塑韌性高，變形大，斷屑難，粘屑，加 工表面粗糙，加工性較差；工表面粗糙，加工性較差； 高碳鋼高碳鋼硬度高，塑性低，切削力大，溫度高，刀具耐用硬度高，塑性低，

47、切削力大，溫度高，刀具耐用 度低，加工性差；度低，加工性差； 中碳鋼中碳鋼性能適中，加工性良好。性能適中，加工性良好。 合金結構鋼強度硬度提高，切削加工性變差。合金結構鋼強度硬度提高，切削加工性變差。（4）難加工）難加工材料材料 高強度硬度，高塑性韌性或高脆性，耐高溫，導熱性差。高強度硬度，高塑性韌性或高脆性，耐高溫，導熱性差。 切削力大，溫度高，刀具磨損快，斷屑難，加工性差。切削力大，溫度高，刀具磨損快，斷屑難，加工性差。4、改善切削加工性的途徑、改善切削加工性的途徑（1）改善）改善材料材料切削加工性切削加工性 調(diào)整材料的化學成分調(diào)整材料的化學成分 鋼中加硫、鉛等元素；鑄鐵中增加石墨成分鋼中

48、加硫、鉛等元素；鑄鐵中增加石墨成分 進行適當?shù)臒崽幚磉M行適當?shù)臒崽幚?低、中碳鋼低、中碳鋼宜選正火處理，均勻組織，調(diào)整硬度塑性；宜選正火處理，均勻組織，調(diào)整硬度塑性； 高碳鋼高碳鋼宜用球化退火宜用球化退火, ,降低硬度降低硬度, ,均勻組織均勻組織, ,改善加工性；改善加工性； 中碳以上的合金鋼中碳以上的合金鋼硬度較高，需退火以降低硬度；硬度較高，需退火以降低硬度； 不銹鋼不銹鋼常要進行調(diào)質(zhì)處理，降低塑性，以便加工；常要進行調(diào)質(zhì)處理，降低塑性，以便加工； 鑄鐵鑄鐵需進行退火處理，降低表皮硬度，消除內(nèi)應力需進行退火處理，降低表皮硬度，消除內(nèi)應力（2）改善切削加工條件）改善切削加工條件 選擇合適的

49、刀具材料和切削用量選擇合適的刀具材料和切削用量 難加工材料，導熱性差，選難加工材料，導熱性差，選YGYG、YWYW合金或涂層刀片；合金或涂層刀片； 刀具合理幾何參數(shù)，斷屑槽、卷屑槽，控制排屑；刀具合理幾何參數(shù)，斷屑槽、卷屑槽，控制排屑； 選擇合理切削用量等。選擇合理切削用量等。 選用合適的設備和加工方法選用合適的設備和加工方法 難加工材料加工，機床要有足夠的功率和剛性；難加工材料加工，機床要有足夠的功率和剛性； 選擇合適的切削液，供給充足；選擇合適的切削液，供給充足； 高硬度材料加工采用磨削加工更容易；高硬度材料加工采用磨削加工更容易； 選擇切削加工性好的材料狀態(tài)選擇切削加工性好的材料狀態(tài) 低

50、碳鋼選冷拔狀態(tài)；中碳鋼選熱軋狀態(tài)低碳鋼選冷拔狀態(tài)；中碳鋼選熱軋狀態(tài)二、切削液1切削液的作用切削液的作用（1）潤滑作用）潤滑作用 切削液能在刀具的切削液能在刀具的前、后刀面與工件前、后刀面與工件之間之間形成一層潤滑薄膜，可減少或避免刀具與工件形成一層潤滑薄膜，可減少或避免刀具與工件或切屑間的直接接觸，減輕摩擦和黏結程度，或切屑間的直接接觸，減輕摩擦和黏結程度，因而可以因而可以減輕刀具的磨損減輕刀具的磨損，提高工件表面的加，提高工件表面的加工質(zhì)量。工質(zhì)量。 切削速度切削速度對切削液的潤滑效果影響最大，對切削液的潤滑效果影響最大，一般速度越一般速度越高高，切削液的潤滑效果越，切削液的潤滑效果越低低。

51、 切削厚度切削厚度越越大大，材料強度越高，潤滑效果，材料強度越高，潤滑效果越越差差。（2）冷卻作用）冷卻作用 流出切削區(qū)的切削液帶走大量的熱量，從而降流出切削區(qū)的切削液帶走大量的熱量，從而降低工件與刀具的溫度，提高刀具耐用度，減少熱變低工件與刀具的溫度，提高刀具耐用度，減少熱變形，提高加工精度。不過形，提高加工精度。不過切削液對刀具與切屑界面切削液對刀具與切屑界面的影響不大的影響不大，試驗表明，切削液只能縮小刀具與切，試驗表明，切削液只能縮小刀具與切屑界面的高溫區(qū)域，并不能降低最高溫度，一般的屑界面的高溫區(qū)域，并不能降低最高溫度，一般的澆注方法主要冷卻切屑。澆注方法主要冷卻切屑。切削液如噴注到

52、刀具副后切削液如噴注到刀具副后面處，將對刀具和工件的冷卻效果更好。面處，將對刀具和工件的冷卻效果更好。 切削液的冷卻性能取決于它的導熱系數(shù)、比熱切削液的冷卻性能取決于它的導熱系數(shù)、比熱容、汽化熱、氣化速度及流量、流速等。容、汽化熱、氣化速度及流量、流速等。 切削液切削液自身溫度自身溫度對冷卻效果影響很大。對冷卻效果影響很大。 （3）清洗作用）清洗作用 在車、銑、磨削、鉆等加工時，常澆注在車、銑、磨削、鉆等加工時，常澆注和噴射切削液來清洗機床上的切屑和雜物，和噴射切削液來清洗機床上的切屑和雜物，并將切屑和雜物帶走。并將切屑和雜物帶走。 （4）防銹作用）防銹作用 一些切削液中加入了防銹添加劑，它能

53、與一些切削液中加入了防銹添加劑，它能與金屬表面起化學反應而生成一層保護膜，從而金屬表面起化學反應而生成一層保護膜，從而起到防銹的作用。起到防銹的作用。2切削液添加劑及切削液分類切削液添加劑及切削液分類（1）切削液添加劑）切削液添加劑、油性添加劑油性添加劑 v作用：作用： 單純礦物油與金屬的吸附力差，潤滑效果單純礦物油與金屬的吸附力差，潤滑效果不好，如在礦物油中添加油性添加劑，將不好，如在礦物油中添加油性添加劑，將改善潤改善潤滑作用?；饔谩動植物油、皂類、胺類等與金屬吸附力強，形成動植物油、皂類、胺類等與金屬吸附力強，形成的物理吸附油膜較牢固，是理想的油性添加劑。的物理吸附油膜較牢固，是理想

54、的油性添加劑。v物理吸附油膜在物理吸附油膜在溫度較高時溫度較高時將失去吸附能力，因?qū)⑹ノ侥芰?，因此一般油性添加劑切削液在此一般油性添加劑切削液?00以下以下使用。使用。、極壓添加劑、極壓添加劑v主要利用添加劑中的化合物，在主要利用添加劑中的化合物，在高溫下與加高溫下與加工金屬快速反應工金屬快速反應形成化學吸附膜，從而起固形成化學吸附膜，從而起固體潤滑劑作用。體潤滑劑作用。v目前常用的添加劑中一般含目前常用的添加劑中一般含氯、硫和磷氯、硫和磷等化等化合物。由于化學吸附膜與金屬結合牢固，一合物。由于化學吸附膜與金屬結合牢固，一般在般在400800高溫仍起作用。硫與氯的高溫仍起作用。硫與氯的極

55、壓切削油分別對有色金屬和鋼鐵有極壓切削油分別對有色金屬和鋼鐵有腐蝕腐蝕作作用，應注意合理使用。用，應注意合理使用。、乳化液、乳化液 乳化液是一種有機化合物，它使礦物油微乳化液是一種有機化合物，它使礦物油微小顆粒穩(wěn)定分散在水中，形成穩(wěn)定的小顆粒穩(wěn)定分散在水中，形成穩(wěn)定的水包水包油乳化液油乳化液。表面活性劑除起乳化作用外，。表面活性劑除起乳化作用外，還能吸附在金屬表面，形成潤滑膜，起潤還能吸附在金屬表面，形成潤滑膜，起潤滑作用?；饔?。（2）切削液的種類）切削液的種類 非水溶性非水溶性 切削油切削油切削液切削液 乳化液乳化液 水溶性水溶性 水溶液水溶液、切削油、切削油切削油分為兩類：切削油分為兩類

56、： 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的混和油，一般用于低速切削有色金屬及磨削中；和油，一般用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礦物油中添加極壓添加劑添加劑制成，適用于重切削和難加工材料的制成，適用于重切削和難加工材料的切削。切削。、乳化液、乳化液v乳化液：乳化液：用乳化油加用乳化油加7098的水稀釋而的水稀釋而成的乳白色或半透明狀液體，它由成的乳白色或半透明狀液體，它由切削油加切削油加乳化劑乳化劑制成。制成。v乳化液具有良好的冷卻和潤滑性能。乳化液乳化液具有良好的冷卻和潤滑性能。乳化液的稀釋程度根據(jù)用途定。的稀

57、釋程度根據(jù)用途定。v濃度高潤滑效果好，但冷卻效果差；濃度高潤滑效果好，但冷卻效果差；v濃度低，冷卻效果好，潤滑效果差。濃度低，冷卻效果好，潤滑效果差。、水溶液、水溶液v水溶液的主要成分是水，為具有良好的防銹水溶液的主要成分是水，為具有良好的防銹性能和一定的潤滑性能，常加入一定的添加性能和一定的潤滑性能，常加入一定的添加劑（如亞硝酸鈉、硅酸鈉等）。劑（如亞硝酸鈉、硅酸鈉等）。v常用的水溶液有電介質(zhì)水溶液和表面活性水常用的水溶液有電介質(zhì)水溶液和表面活性水溶液。溶液。 A、電介質(zhì)水溶液是在水中加入電介質(zhì)作、電介質(zhì)水溶液是在水中加入電介質(zhì)作為防銹劑；為防銹劑； B、表面活性水溶液是加入皂類等表面活、表

58、面活性水溶液是加入皂類等表面活性物質(zhì)，增強水溶液的潤滑作用。性物質(zhì)，增強水溶液的潤滑作用。3切削液的選用原則切削液的選用原則（1）粗加工）粗加工 v粗加工時，切削用量大，產(chǎn)生的切削熱量多，容粗加工時，切削用量大，產(chǎn)生的切削熱量多，容易使刀具迅速磨損。此類加工一般采用易使刀具迅速磨損。此類加工一般采用冷卻作用冷卻作用為主的切削液，為主的切削液，如離子型切削液或如離子型切削液或35乳化乳化液。液。v切削速度較低切削速度較低時，刀具以機械磨損為主，宜選用時，刀具以機械磨損為主，宜選用潤滑性能為主的切削液；潤滑性能為主的切削液；v速度較高速度較高時，刀具主要是熱磨損，應選用冷卻為時，刀具主要是熱磨損，

59、應選用冷卻為主的切削液。主的切削液。v硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金刀具耐熱性好，熱裂敏感，可以不用切刀具耐熱性好，熱裂敏感，可以不用切削液。如采用切削液，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，以免冷熱不均產(chǎn)生熱裂紋而損傷刀具。免冷熱不均產(chǎn)生熱裂紋而損傷刀具。 （2）精加工）精加工v精加工時，切削液的主要作用：精加工時，切削液的主要作用：提高工件表提高工件表面加工質(zhì)量和加工精度。面加工質(zhì)量和加工精度。v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，以減小刀具與工件之極壓乳

60、化液，以減小刀具與工件之間的摩擦和粘結，抑制間的摩擦和粘結，抑制積屑瘤積屑瘤。v精加工銅及其合金、鋁及合金或鑄鐵時：宜精加工銅及其合金、鋁及合金或鑄鐵時：宜選用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，以降低加工表面極壓乳化液，以降低加工表面粗粗糙度糙度。注意：注意：vA、加工銅材料時，不宜采用含硫切削、加工銅材料時，不宜采用含硫切削液，因為硫?qū)︺~有腐蝕作用。液，因為硫?qū)︺~有腐蝕作用。vB、加工鋁時，也不適于采用含、加工鋁時，也不適于采用含硫與氯硫與氯的切削液的切削液，因為這兩種元素宜與鋁形成，因為這兩種元素宜與鋁形成強度高于強度高于鋁的化合物鋁的化合物，