第2章金屬切削過(guò)程基礎(chǔ)知識(shí)

1、 孟杰 孟杰 孟杰 孟杰1 切削運(yùn)動(dòng)切削運(yùn)動(dòng) 刀具與工件間的相對(duì)運(yùn)刀具與工件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為動(dòng)稱(chēng)為切削運(yùn)動(dòng)切削運(yùn)動(dòng)（也稱(chēng)（也稱(chēng)為為表面成形運(yùn)動(dòng)表面成形運(yùn)動(dòng)）。）。 按作用來(lái)分，切削運(yùn)動(dòng)按作用來(lái)分，切削運(yùn)動(dòng)可分為可分為主運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)和和進(jìn)給運(yùn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)動(dòng)。圖中是車(chē)刀進(jìn)行普通外圓車(chē)削時(shí)圖中是車(chē)刀進(jìn)行普通外圓車(chē)削時(shí)的切削運(yùn)動(dòng)，圖中合成運(yùn)動(dòng)的切的切削運(yùn)動(dòng)，圖中合成運(yùn)動(dòng)的切削速度削速度Ve、主運(yùn)動(dòng)速度、主運(yùn)動(dòng)速度Vc和進(jìn)給和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度運(yùn)動(dòng)速度Vf之間的關(guān)系。之間的關(guān)系。 孟杰2 切削表面切削表面 切削加工過(guò)程是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程，切削加工過(guò)程是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程， 在切削過(guò)程中，工件上在切削過(guò)程中，工件上通常存在著三

2、個(gè)不斷變化的通常存在著三個(gè)不斷變化的切削表面切削表面。 待加工表面：工件上即將待加工表面：工件上即將被切除的表面。被切除的表面。 已加工表面：工件上已切已加工表面：工件上已切去切削層而形成的新表面。去切削層而形成的新表面。 過(guò)渡表面過(guò)渡表面(加工表面加工表面)：工：工件上正被刀具切削著的表件上正被刀具切削著的表面，介于已加工表面和待面，介于已加工表面和待加工表面之間。加工表面之間。 孟杰1. 切削用量三要素切削用量三要素 v、f 、ap稱(chēng)為切削用量三要素。稱(chēng)為切削用量三要素。（1）切削速度）切削速度v 切削刃相對(duì)于工件的主運(yùn)動(dòng)速度稱(chēng)為切削速切削刃相對(duì)于工件的主運(yùn)動(dòng)速度稱(chēng)為切削速度。當(dāng)主運(yùn)動(dòng)為回

3、轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)：度。當(dāng)主運(yùn)動(dòng)為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)： d工件（或刀具）的最大直徑工件（或刀具）的最大直徑mm； n主運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速，工件（或刀具）的轉(zhuǎn)速主運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速，工件（或刀具）的轉(zhuǎn)速 ，r/s或或r/min。 孟杰（2）進(jìn)給速度、進(jìn)給量和每齒進(jìn)給量）進(jìn)給速度、進(jìn)給量和每齒進(jìn)給量 進(jìn)給速度進(jìn)給速度vf切削刃上選定點(diǎn)相對(duì)于工件的進(jìn)切削刃上選定點(diǎn)相對(duì)于工件的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)瞬時(shí)速度，給運(yùn)動(dòng)瞬時(shí)速度，mm/s或或mm/min。 進(jìn)給量進(jìn)給量f工件或刀具轉(zhuǎn)一周（或每往復(fù)一），工件或刀具轉(zhuǎn)一周（或每往復(fù)一），兩者在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上的相對(duì)位移量?jī)烧咴谶M(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上的相對(duì)位移量 ，mm/r或或mm/行程。行程。 每一個(gè)刀齒的進(jìn)給量每一

4、個(gè)刀齒的進(jìn)給量fz，即后一個(gè)刀齒相對(duì)于前，即后一個(gè)刀齒相對(duì)于前一個(gè)刀齒的進(jìn)給量，單位是一個(gè)刀齒的進(jìn)給量，單位是mm/z(毫米毫米/齒齒)。 Vf= nf=nzfz 孟杰（3）背吃刀量）背吃刀量背吃刀量背吃刀量ap為工件上已加工表面和待加工表面間為工件上已加工表面和待加工表面間的垂直距離，單位為的垂直距離，單位為mm。 外圓柱表面車(chē)削的深度可用下式計(jì)算：外圓柱表面車(chē)削的深度可用下式計(jì)算： 對(duì)于鉆孔工作對(duì)于鉆孔工作上兩式中上兩式中 dm已加工表面直徑（已加工表面直徑（mm） dw 待加工表面直徑（待加工表面直徑（mm） 孟杰2. 切削層參數(shù)切削層參數(shù) 在切削過(guò)程中，刀具的切削刃在一次走刀中從工件待

5、加工表面在切削過(guò)程中，刀具的切削刃在一次走刀中從工件待加工表面切下的金屬層，稱(chēng)為切削層。切下的金屬層，稱(chēng)為切削層。 （1）切削層公稱(chēng)厚度）切削層公稱(chēng)厚度hD hD反映了切削刃單位長(zhǎng)度上反映了切削刃單位長(zhǎng)度上的切削負(fù)荷。由圖得車(chē)外圓的切削負(fù)荷。由圖得車(chē)外圓時(shí)：時(shí)：hD=fsinkr其中：其中：hD切削層公稱(chēng)厚度，切削層公稱(chēng)厚度，(mm)；f進(jìn)給量，進(jìn)給量，(mm/r）；）；kr車(chē)刀主偏車(chē)刀主偏角，角，(。)。 （2）切削層公稱(chēng)寬度）切削層公稱(chēng)寬度bD bD反映了切削刃參加切削的反映了切削刃參加切削的工作長(zhǎng)度。由圖得：工作長(zhǎng)度。由圖得：bD=ap/sinkr其中：其中：bD切削層公稱(chēng)寬度，切削層公

6、稱(chēng)寬度，(mm)。 （3）切削層公稱(chēng)橫截面積）切削層公稱(chēng)橫截面積AD 切削層公稱(chēng)厚度與切削層切削層公稱(chēng)厚度與切削層公稱(chēng)寬度的乘積。由圖得：公稱(chēng)寬度的乘積。由圖得： AD=hD*bD=fsinkr*ap/sinkr=f*ap其中其中: AD切削層公稱(chēng)橫切削層公稱(chēng)橫截面積，截面積，(mm2)。 孟杰 孟杰(1) (1) 前刀面前刀面刀具上與切屑接觸并刀具上與切屑接觸并相互作用的表面。相互作用的表面。 （3 3）副后刀面）副后刀面 刀具上與已加刀具上與已加工表面相對(duì)并相互作用的表面。工表面相對(duì)并相互作用的表面。 （2）主后刀面）主后刀面 刀具上與工件刀具上與工件過(guò)渡表面相對(duì)并相互作用的表面。過(guò)渡表面

7、相對(duì)并相互作用的表面。 （4 4）主切削刃）主切削刃 前刀面與主后刀前刀面與主后刀面的交線。它完成主要的切削工面的交線。它完成主要的切削工作。作。外圓車(chē)刀是最基本、最典型的切削刀具，其切削部分（又稱(chēng)刀外圓車(chē)刀是最基本、最典型的切削刀具，其切削部分（又稱(chēng)刀頭）由前刀面、主后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃和頭）由前刀面、主后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃和刀尖所組成。其定義分別為：刀尖所組成。其定義分別為： （5 5）副切削刃）副切削刃 前刀面與副后前刀面與副后刀面的交線。它配合主切削刃完刀面的交線。它配合主切削刃完成切削工作，并最終形成已加工成切削工作，并最終形成已加工表面。表面。 （6

8、 6）刀尖）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。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。 孟杰u其它各類(lèi)刀具，如刨刀、鉆頭、銑刀等，其它各類(lèi)刀具，如刨刀、鉆頭、銑刀等，都可以看作是車(chē)刀的演變和組合。都可以看作是車(chē)刀的演變和組合。 孟杰2. 構(gòu)成刀具標(biāo)注角度參考系的平面構(gòu)成刀具標(biāo)注角度參考系的平面（1）基面Pr 通過(guò)切削刃上某一點(diǎn)，并與該點(diǎn)切削速度方向相垂直的平面。通過(guò)切削刃上某一點(diǎn)，并與該點(diǎn)切削速度方向相垂直的平面。它同時(shí)也平行于刀桿底面。它同時(shí)也平行于刀桿底面。 孟杰車(chē)刀的靜止參考系（圖中車(chē)刀的靜止參考系（圖中Vc表示假定的主運(yùn)動(dòng)方向，表

9、示假定的主運(yùn)動(dòng)方向，Vf表示假定的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向）表示假定的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向） 孟杰 (2)(2) 切削平面切削平面P Ps s ： 通過(guò)切削刃選定點(diǎn)，與主切削刃相切，通過(guò)切削刃選定點(diǎn)，與主切削刃相切，并垂直于基面的平面。并垂直于基面的平面。 孟杰車(chē)刀的靜止參考系（圖中車(chē)刀的靜止參考系（圖中Vc表示假定的主運(yùn)動(dòng)方向，表示假定的主運(yùn)動(dòng)方向，Vf表示假定的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向）表示假定的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向） 孟杰 (3) 正交平面正交平面Po ： 通過(guò)切削刃選定點(diǎn)，同時(shí)垂直于基面和通過(guò)切削刃選定點(diǎn)，同時(shí)垂直于基面和切削平面的平面。切削平面的平面。 孟杰車(chē)刀的靜止參考系（圖中車(chē)刀的靜止參考系（圖中Vc表示假定的主運(yùn)動(dòng)方

10、向，表示假定的主運(yùn)動(dòng)方向，Vf表示假定的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向）表示假定的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向）正交平面參考系正交平面參考系 孟杰刀具在正交平面參考系中定義的靜態(tài)角度有：刀具在正交平面參考系中定義的靜態(tài)角度有：（1 1）前角）前角 o o： 孟杰 前角0：前刀面與基面間的夾角（正交平面中測(cè)量） 孟杰 刀具在正交平面參考系中定義的靜態(tài)刀具在正交平面參考系中定義的靜態(tài)角度有：角度有：（1 1）前角）前角 o o 作用：作用：影響切屑的變形程度影響切屑的變形程度 影響刀刃強(qiáng)度影響刀刃強(qiáng)度 孟杰后角后角0：后刀面與切削平面間的后刀面與切削平面間的夾角（正交平面中測(cè)量）夾角（正交平面中測(cè)量）（2）后角）后角a ao： 孟

11、杰（2）后角）后角a ao： 作用：作用： 影響主后刀面與工件過(guò)渡表面的摩擦影響主后刀面與工件過(guò)渡表面的摩擦 配合前角改變切削刃的鋒利與強(qiáng)度配合前角改變切削刃的鋒利與強(qiáng)度 孟杰kr主偏角主偏角r ：基面中測(cè)量基面中測(cè)量的主切削刃的主切削刃與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向的夾角方向的夾角（3）主偏角）主偏角k kr： 孟杰（3）主偏角）主偏角k kr： 作用：作用：影響切削條件和刀具壽命影響切削條件和刀具壽命 影響切削分力的大小影響切削分力的大小 孟杰（4）副偏角）副偏角 k kr ： 在基面內(nèi)測(cè)量的副切削刃在基面上的投影與在基面內(nèi)測(cè)量的副切削刃在基面上的投影與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)反方向的夾角進(jìn)給運(yùn)動(dòng)反方向的夾角

12、。 副偏角副偏角 k kr r一般為銳角。一般為銳角。 孟杰刃傾角刃傾角 s：切削平面中切削平面中測(cè)量的主切測(cè)量的主切削刃與基面削刃與基面間的夾角間的夾角（5）刃傾角）刃傾角l ls：2. 2. 刀具的靜態(tài)角度刀具的靜態(tài)角度 孟杰（4）刃傾角）刃傾角l ls： 作用：作用：影響切屑流出方向影響切屑流出方向 刀頭強(qiáng)度負(fù)的刃傾角刀頭強(qiáng)度負(fù)的刃傾角 孟杰 在靜止參考系和靜態(tài)角度定義的基礎(chǔ)上：在靜止參考系和靜態(tài)角度定義的基礎(chǔ)上： 合成切削運(yùn)動(dòng)方向合成切削運(yùn)動(dòng)方向 假定的主運(yùn)動(dòng)方向假定的主運(yùn)動(dòng)方向 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向 假定的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向假定的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向 名稱(chēng)前冠以名稱(chēng)前冠以“工作工作”二字，二字

13、， 在角度符號(hào)上加下標(biāo)在角度符號(hào)上加下標(biāo)“e e” 即構(gòu)成了工作參考系及工作角度的定義即構(gòu)成了工作參考系及工作角度的定義 孟杰2. 橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)對(duì)工作角度的影響橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)對(duì)工作角度的影響 此時(shí)在工作參考系（此時(shí)在工作參考系（ Pre、 Pse、 Poe）內(nèi)的工作角度內(nèi)的工作角度oe和和oe為：為： oe o + ; oe=o 。 dfdfdnnfvvcfarctantan 孟杰3. 軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)對(duì)工作角度的影響軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)對(duì)工作角度的影響 wdftanfef + fef 上述角度變化可以換算至上述角度變化可以換算至正交平面內(nèi)：正交平面內(nèi)：rooooeoooeksintantanaa 孟杰4.

14、 車(chē)刀安裝高度對(duì)工作角度的影響車(chē)刀安裝高度對(duì)工作角度的影響 以車(chē)刀車(chē)外圓為例，若不考慮進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)都獍惭b得以車(chē)刀車(chē)外圓為例，若不考慮進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)都獍惭b得高于或低于工件軸線時(shí)，將引起工作前角高于或低于工件軸線時(shí)，將引起工作前角oe和工作后和工作后角角oe的變化的變化 換算到工作主平面內(nèi)：換算到工作主平面內(nèi)： rpooooeoooekcostantanaa 孟杰5. 刀桿中心線偏斜對(duì)工作角度的影響刀桿中心線偏斜對(duì)工作角度的影響車(chē)刀刀桿與進(jìn)給方向不垂直時(shí)，工作主偏角車(chē)刀刀桿與進(jìn)給方向不垂直時(shí)，工作主偏角kre和工作副和工作副偏角偏角kre將將發(fā)生變化：發(fā)生變化：rrerrekkkk 孟杰 孟杰u

15、刀具分類(lèi)刀具分類(lèi)刀具常按加工方式和具體用途，分為刀具常按加工方式和具體用途，分為車(chē)刀、孔加車(chē)刀、孔加工刀具、銑刀、拉刀、螺紋刀具、齒輪刀具、工刀具、銑刀、拉刀、螺紋刀具、齒輪刀具、自動(dòng)線及數(shù)控機(jī)床刀具和磨具自動(dòng)線及數(shù)控機(jī)床刀具和磨具等幾大類(lèi)型。等幾大類(lèi)型。如按所用材料分為高速鋼刀具、硬質(zhì)合金刀具、如按所用材料分為高速鋼刀具、硬質(zhì)合金刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼（陶瓷刀具、立方氮化硼（CBN）刀具和金剛）刀具和金剛石刀具等；石刀具等；按結(jié)構(gòu)分為整體刀具、鑲片刀具、機(jī)夾刀具和復(fù)按結(jié)構(gòu)分為整體刀具、鑲片刀具、機(jī)夾刀具和復(fù)合刀具等；合刀具等；按是否標(biāo)準(zhǔn)化分為標(biāo)準(zhǔn)刀具和非標(biāo)準(zhǔn)刀具等。按是否標(biāo)準(zhǔn)化分為標(biāo)準(zhǔn)刀

16、具和非標(biāo)準(zhǔn)刀具等。 孟杰2. 常用刀具簡(jiǎn)介常用刀具簡(jiǎn)介(1)車(chē)刀車(chē)刀是金屬切削加工中應(yīng)用最廣的一種刀具。它是金屬切削加工中應(yīng)用最廣的一種刀具。它可以在車(chē)床上加工外圓、端平面、螺紋、內(nèi)孔，也可以在車(chē)床上加工外圓、端平面、螺紋、內(nèi)孔，也可用于切槽和切斷等。車(chē)刀在結(jié)構(gòu)上可分為整體車(chē)可用于切槽和切斷等。車(chē)刀在結(jié)構(gòu)上可分為整體車(chē)刀、焊接裝配式車(chē)刀和機(jī)械夾固刀片的車(chē)刀。機(jī)械刀、焊接裝配式車(chē)刀和機(jī)械夾固刀片的車(chē)刀。機(jī)械夾固刀片的車(chē)刀又可分為機(jī)床車(chē)刀和可轉(zhuǎn)位車(chē)刀。夾固刀片的車(chē)刀又可分為機(jī)床車(chē)刀和可轉(zhuǎn)位車(chē)刀。機(jī)械夾固車(chē)刀的切削性能穩(wěn)定，工人不必磨刀，所機(jī)械夾固車(chē)刀的切削性能穩(wěn)定，工人不必磨刀，所以在現(xiàn)代生產(chǎn)中應(yīng)

17、用越來(lái)越多。以在現(xiàn)代生產(chǎn)中應(yīng)用越來(lái)越多。 孟杰2. 常用刀具簡(jiǎn)介常用刀具簡(jiǎn)介 孟杰2. 常用刀具簡(jiǎn)介常用刀具簡(jiǎn)介 孟杰 孟杰2. 常用刀具簡(jiǎn)介常用刀具簡(jiǎn)介 孟杰選用齒輪滾刀和插齒刀時(shí)，應(yīng)選用齒輪滾刀和插齒刀時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：注意以下幾點(diǎn)：1）刀具基本參數(shù)應(yīng)與被加工齒）刀具基本參數(shù)應(yīng)與被加工齒輪相同。輪相同。2）刀具精度等級(jí)應(yīng)與被加工齒）刀具精度等級(jí)應(yīng)與被加工齒輪要求的精度等級(jí)相當(dāng)。輪要求的精度等級(jí)相當(dāng)。3）刀具旋向應(yīng)盡可能與被加工）刀具旋向應(yīng)盡可能與被加工齒輪的旋向相同。齒輪的旋向相同。 孟杰 刀具材料對(duì)刀具使用壽命、加工效率、加工質(zhì)量刀具材料對(duì)刀具使用壽命、加工效率、加工質(zhì)量和加工成本等都

18、有很大影響，因此要重視刀具材和加工成本等都有很大影響，因此要重視刀具材料的正確選擇與和合理使用。料的正確選擇與和合理使用。1. 刀具材料應(yīng)具備的性能刀具材料應(yīng)具備的性能 (1)高的硬度和耐磨性高的硬度和耐磨性 刀具材料要比工件材料硬度高；耐磨性表示抵抗刀具材料要比工件材料硬度高；耐磨性表示抵抗磨損的能力，它取決于組織中硬質(zhì)點(diǎn)的硬度、數(shù)磨損的能力，它取決于組織中硬質(zhì)點(diǎn)的硬度、數(shù)量和分布。量和分布。(2)足夠的強(qiáng)度和韌性足夠的強(qiáng)度和韌性 為了承受切削中的壓力沖擊和韌性，避免崩刀和為了承受切削中的壓力沖擊和韌性，避免崩刀和折斷，刀具材料應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和韌性。折斷，刀具材料應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和韌性。

19、孟杰(3)高耐熱性高耐熱性刀具材料在高溫下保持硬度、耐磨性、強(qiáng)度和韌性得刀具材料在高溫下保持硬度、耐磨性、強(qiáng)度和韌性得能力。能力。 (4)良好的工藝性良好的工藝性 為了便于制造，要求刀具材料有較好的可加工性。為了便于制造，要求刀具材料有較好的可加工性。如，切削加工性、鑄造性、鍛造性和熱處理性等。如，切削加工性、鑄造性、鍛造性和熱處理性等。 (5)良好的熱物理性能和耐熱沖擊性能等良好的熱物理性能和耐熱沖擊性能等 要求刀具導(dǎo)熱性較好，不會(huì)因受到大的熱沖擊，產(chǎn)要求刀具導(dǎo)熱性較好，不會(huì)因受到大的熱沖擊，產(chǎn)生刀具內(nèi)部裂紋而導(dǎo)致刀具斷裂。生刀具內(nèi)部裂紋而導(dǎo)致刀具斷裂。 孟杰 常用的刀具材料有： 碳素工具鋼

20、碳素工具鋼 切削金屬的性能較差，切削刃切削金屬的性能較差，切削刃 合金工具鋼合金工具鋼 鋒利，可加工木材、橡膠、塑料。鋒利，可加工木材、橡膠、塑料。 高速鋼高速鋼 生產(chǎn)中用的最多、生產(chǎn)中用的最多、 硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金 最廣。最廣。 陶瓷陶瓷 強(qiáng)度低、強(qiáng)度低、 金剛石金剛石 脆性大，脆性大， 立方氮化硼立方氮化硼 成本高，成本高， 涂層刀具涂層刀具 僅用于某些有限的場(chǎng)合。僅用于某些有限的場(chǎng)合。 孟杰高速鋼 高速鋼是一種合金工具鋼，具有一定的硬度和耐磨性，有較高的強(qiáng)度和耐熱性，在切削溫度高達(dá)600700時(shí)尚能切削。 孟杰u高速鋼是強(qiáng)度和韌性最好的刀具材料，適于加工從有色金屬到高溫合金的范圍廣泛的金屬

21、材料。各類(lèi)高速鋼刀具 孟杰u高速鋼的冷加工工藝性特別好，在熱高速鋼的冷加工工藝性特別好，在熱處理前，高速鋼可以像一般中碳鋼一處理前，高速鋼可以像一般中碳鋼一樣的進(jìn)行各種加工；熱處理后，高速樣的進(jìn)行各種加工；熱處理后，高速鋼刀具可以磨出鋒利的切削刃。鋼刀具可以磨出鋒利的切削刃。 孟杰 正是由于高速鋼具有足夠的強(qiáng)度、硬正是由于高速鋼具有足夠的強(qiáng)度、硬度、耐熱性和耐磨性，具有特別好的度、耐熱性和耐磨性，具有特別好的冷加工工藝性、磨削加工工藝性和較冷加工工藝性、磨削加工工藝性和較好的熱加工工藝性，所以，好的熱加工工藝性，所以，在鉆頭、在鉆頭、絲錐、拉刀、齒輪刀具、成形刀具等絲錐、拉刀、齒輪刀具、成形刀

22、具等復(fù)雜刀具制造中，高速鋼仍占主導(dǎo)地復(fù)雜刀具制造中，高速鋼仍占主導(dǎo)地位。位。 孟杰 孟杰（1 1）通用高速鋼）通用高速鋼 典型牌號(hào)：典型牌號(hào)：W18Cr4V 和和W6Mo5Cr4V2（2 2）高性能高速鋼：）高性能高速鋼：高性能高速鋼是在普通高高性能高速鋼是在普通高速鋼的成分中，增加碳含量形成高碳高速鋼、速鋼的成分中，增加碳含量形成高碳高速鋼、增加碳化釩含量形成高釩高速鋼、或者添加鈷、增加碳化釩含量形成高釩高速鋼、或者添加鈷、鋁等元素形成鈷高速鋼、鋁高速鋼，目的是為鋁等元素形成鈷高速鋼、鋁高速鋼，目的是為了提高高速鋼的耐熱性和耐磨性了提高高速鋼的耐熱性和耐磨性 。（3 3）粉末冶金高速鋼）粉末

23、冶金高速鋼 孟杰（2）硬質(zhì)合金）硬質(zhì)合金 ISO將切削用的硬質(zhì)合金分為三類(lèi)：將切削用的硬質(zhì)合金分為三類(lèi)：u1）YG(K)類(lèi)，即類(lèi)，即WC-Co類(lèi)硬質(zhì)合金類(lèi)硬質(zhì)合金u2）YT(P)類(lèi)，即類(lèi)，即WC-TiC-Co類(lèi)硬質(zhì)合金類(lèi)硬質(zhì)合金u3） YW(M)類(lèi)，即類(lèi)，即WC-TiC-TaC-Co類(lèi)硬質(zhì)合金類(lèi)硬質(zhì)合金金屬碳化物金屬碳化物 + + 金屬粘結(jié)劑金屬粘結(jié)劑粉末冶金硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金 孟杰 孟杰3. 其它刀具材料其它刀具材料（1） 陶瓷：硬度高、耐用度高，還可用于沖陶瓷：硬度高、耐用度高，還可用于沖擊負(fù)荷下的粗加工，切削效率顯著提高。擊負(fù)荷下的粗加工，切削效率顯著提高。（2） 金剛石金剛石（3） 立方

24、氮化硼立方氮化硼（4） 涂層刀具涂層刀具 孟杰 (1) (1) 陶瓷陶瓷 具有很高的硬度和耐磨性，刀具壽命高；具有很高的硬度和耐磨性，刀具壽命高；還具有很高的耐熱性及良好的抗粘結(jié)性和還具有很高的耐熱性及良好的抗粘結(jié)性和化學(xué)穩(wěn)定性。主要缺點(diǎn)是，抗彎強(qiáng)度和沖化學(xué)穩(wěn)定性。主要缺點(diǎn)是，抗彎強(qiáng)度和沖擊韌度很差。陶瓷刀具主要用于半精車(chē)、擊韌度很差。陶瓷刀具主要用于半精車(chē)、精車(chē)、半精銑、精銑鋼和鑄鐵。精車(chē)、半精銑、精銑鋼和鑄鐵。 孟杰 (2) (2) 金剛石金剛石硬度極高硬度極高(10000HV)，是目前已知的最硬物，是目前已知的最硬物質(zhì)具有很高的導(dǎo)熱系數(shù)和很低的線膨脹系數(shù)。質(zhì)具有很高的導(dǎo)熱系數(shù)和很低的線膨

25、脹系數(shù)。缺點(diǎn)是抗彎強(qiáng)度和沖擊韌度極差；耐熱性也差缺點(diǎn)是抗彎強(qiáng)度和沖擊韌度極差；耐熱性也差金剛石刀具不適于加工黑色金屬材料，只適合金剛石刀具不適于加工黑色金屬材料，只適合于有色金屬精密的切削和精密磨削，主要用于于有色金屬精密的切削和精密磨削，主要用于硬質(zhì)合金、陶瓷、高硅鋁合金及耐磨塑料等高硬質(zhì)合金、陶瓷、高硅鋁合金及耐磨塑料等高硬度材料的加工。硬度材料的加工。 孟杰 (3) (3)立方氮化硼立方氮化硼 有很高的硬度（有很高的硬度（80009000HV）和耐磨）和耐磨性，刀具壽命很高；有很高的耐熱性；有良好性，刀具壽命很高；有很高的耐熱性；有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，可加工黑色金屬；有良好的導(dǎo)的化學(xué)穩(wěn)定性

26、，可加工黑色金屬；有良好的導(dǎo)熱性和較低的摩擦因數(shù)。主要缺點(diǎn)是：抗彎強(qiáng)熱性和較低的摩擦因數(shù)。主要缺點(diǎn)是：抗彎強(qiáng)度和沖擊韌度極差；在高溫下與水易起化學(xué)反度和沖擊韌度極差；在高溫下與水易起化學(xué)反應(yīng)。適合于進(jìn)行黑色金屬和有色金屬的半精加應(yīng)。適合于進(jìn)行黑色金屬和有色金屬的半精加工和精加工，常用于淬硬鋼、硬鑄鐵，高溫合工和精加工，常用于淬硬鋼、硬鑄鐵，高溫合金及各種噴涂焊硬質(zhì)表面的切削加工和磨削加金及各種噴涂焊硬質(zhì)表面的切削加工和磨削加工。工。 孟杰 (4)(4)涂層刀具涂層刀具 具有較高的抗氧化性能，因而有較高的耐磨具有較高的抗氧化性能，因而有較高的耐磨性和抗月牙洼磨能力；有低的摩擦系數(shù)，可性和抗月牙洼

27、磨能力；有低的摩擦系數(shù)，可降低切削時(shí)的切削力及切削溫度，可提高刀降低切削時(shí)的切削力及切削溫度，可提高刀具的耐用度（提高硬質(zhì)合金耐用度具的耐用度（提高硬質(zhì)合金耐用度13倍，倍，高速鋼刀具耐用度高速鋼刀具耐用度210倍）。但也存在著倍）。但也存在著鋒利性、韌性、抗剝落性、抗崩刃性及成本鋒利性、韌性、抗剝落性、抗崩刃性及成本昂貴之弊。昂貴之弊。 孟杰1.刀具種類(lèi)的選擇刀具種類(lèi)的選擇 刀具種類(lèi)主要根據(jù)被加工表面的形狀、尺寸、精度、刀具種類(lèi)主要根據(jù)被加工表面的形狀、尺寸、精度、加工方法、所用機(jī)床及要求的生產(chǎn)率等進(jìn)行選擇。加工方法、所用機(jī)床及要求的生產(chǎn)率等進(jìn)行選擇。2.刀具材料的選擇刀具材料的選擇 刀具材

28、料主要根據(jù)工件材料、刀具形狀和類(lèi)型及加工刀具材料主要根據(jù)工件材料、刀具形狀和類(lèi)型及加工要求等進(jìn)行選擇。要求等進(jìn)行選擇。3.刀具角度的選擇刀具角度的選擇 刀具角度的選擇主要包括刀具的前角、后角、主偏角刀具角度的選擇主要包括刀具的前角、后角、主偏角和刃傾角的選擇。和刃傾角的選擇。 孟杰 孟杰 孟杰 金屬切削過(guò)程中的滑移線和流線金屬切削過(guò)程中的滑移線和流線 孟杰切屑的類(lèi)型切屑的類(lèi)型 由于工件材料不同，切削條件不同，切削過(guò)程的變形也不由于工件材料不同，切削條件不同，切削過(guò)程的變形也不同，所形成的切屑多種多樣。通常將切屑分為四類(lèi)：同，所形成的切屑多種多樣。通常將切屑分為四類(lèi)： (1)帶狀切屑：外形呈帶狀

29、。帶狀切屑：外形呈帶狀。( (2)擠裂擠裂切屑：切屑上與前刀面接切屑：切屑上與前刀面接觸的一面較光潔，其背面局部開(kāi)觸的一面較光潔，其背面局部開(kāi)裂成節(jié)狀。裂成節(jié)狀。(3)單元單元切屑：切屑：切屑沿厚度斷切屑沿厚度斷裂成均勻的顆粒狀。裂成均勻的顆粒狀。(4)崩碎切屑：切削層幾乎不崩碎切屑：切削層幾乎不經(jīng)過(guò)塑性變形就產(chǎn)生脆性崩經(jīng)過(guò)塑性變形就產(chǎn)生脆性崩裂，得到的切屑呈不規(guī)則的裂，得到的切屑呈不規(guī)則的細(xì)粒狀。細(xì)粒狀。 孟杰切屑控制：切屑控制：是指在切削加工中采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣?lái)控制切是指在切削加工中采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣?lái)控制切屑的卷曲、流出與折斷，使形成屑的卷曲、流出與折斷，使形成“可接受可接受”的良好屑形的良好

30、屑形 孟杰積屑瘤與切削刃的積屑瘤與切削刃的金相顯微照片金相顯微照片 孟杰（1）積屑瘤的形成：積屑瘤的形成： 如圖所示，積屑瘤是堆積如圖所示，積屑瘤是堆積在前刀面上近切削刃處的一在前刀面上近切削刃處的一個(gè)楔塊，積屑瘤可替代切削個(gè)楔塊，積屑瘤可替代切削刃參加切削情況。當(dāng)積屑瘤刃參加切削情況。當(dāng)積屑瘤的頂部具有大的刃口圓弧半的頂部具有大的刃口圓弧半徑時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大的擠壓作徑時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大的擠壓作用。此外，由于積屑瘤頂部用。此外，由于積屑瘤頂部凹凸不平和脫落后粘附在已凹凸不平和脫落后粘附在已加工表面上，促使加工表面加工表面上，促使加工表面粗糙度增加。所以在精加工粗糙度增加。所以在精加工時(shí)應(yīng)盡量避免或抑

31、制積屑瘤時(shí)應(yīng)盡量避免或抑制積屑瘤的產(chǎn)生。的產(chǎn)生。 孟杰（2）積屑瘤對(duì)切削過(guò)程的影響：積屑瘤對(duì)切削過(guò)程的影響：1) 1) 使刀具的工作前角增大，刀具變鋒利；使刀具的工作前角增大，刀具變鋒利； 孟杰（2）積屑瘤對(duì)切削過(guò)程的影響：積屑瘤對(duì)切削過(guò)程的影響：1) 1) 使刀具的工作前角增大，刀具變鋒利；使刀具的工作前角增大，刀具變鋒利； 2 2）積屑瘤前端伸出切削刃外，直接影響加）積屑瘤前端伸出切削刃外，直接影響加工尺寸精度。工尺寸精度。 孟杰（2）積屑瘤對(duì)切削過(guò)程的影響：積屑瘤對(duì)切削過(guò)程的影響：1) 1) 使刀具的工作前角增大，刀具變鋒利；使刀具的工作前角增大，刀具變鋒利； 2 2）積屑瘤前端伸出切削

32、刃外，直接影響加）積屑瘤前端伸出切削刃外，直接影響加工尺寸精度。工尺寸精度。3)3) 積屑瘤直接影響工件加工表面的形狀精積屑瘤直接影響工件加工表面的形狀精度和表面粗糙度。度和表面粗糙度。 孟杰（2）積屑瘤對(duì)切削過(guò)程的影響：積屑瘤對(duì)切削過(guò)程的影響：1) 1) 使刀具的工作前角增大，刀具變鋒使刀具的工作前角增大，刀具變鋒利；利； 2 2）積屑瘤前端伸出切削刃外，直接影響）積屑瘤前端伸出切削刃外，直接影響加工尺寸精度。加工尺寸精度。3)3) 積屑瘤直接影響工件加工表面的形狀積屑瘤直接影響工件加工表面的形狀精度和表面粗糙度。精度和表面粗糙度。4)4) 積屑瘤包圍著切削刃，可以代替前面、積屑瘤包圍著切削

33、刃，可以代替前面、后面和切削刃進(jìn)行切削，從而保護(hù)了刀后面和切削刃進(jìn)行切削，從而保護(hù)了刀刃，減少了刀具的磨損。刃，減少了刀具的磨損。 孟杰防止積屑瘤的方法防止積屑瘤的方法 孟杰 孟杰 孟杰1.1.切削力的來(lái)源切削力的來(lái)源（1 1）克服被加工材料對(duì)彈性變形的抗力；）克服被加工材料對(duì)彈性變形的抗力；（2 2）克服被加工材料對(duì)塑性變形的抗力；）克服被加工材料對(duì)塑性變形的抗力；（3 3）克服切屑對(duì)前刀面的摩擦力和刀具后刀面）克服切屑對(duì)前刀面的摩擦力和刀具后刀面對(duì)加工表面與已加工表面之間的摩擦力；對(duì)加工表面與已加工表面之間的摩擦力； 孟杰2.2.總切削力的分解和切削功率總切削力的分解和切削功率（1 1）總

34、切削力的分解）總切削力的分解V Vc cV Vf f1 1）主切削力）主切削力F Fc c3 3）背向力）背向力F Fp p ( (徑向力徑向力 ) ) 2 2）進(jìn)給力）進(jìn)給力F Ff f ( (軸向力軸向力) ) 孟杰2.2.總切削力的分解和切削功率總切削力的分解和切削功率（1 1）總切削力的分解）總切削力的分解V Vc cV Vf f22222fPCDCFFFFFFrDPkFFcosrDfkFFsin 孟杰2.2.總切削力的分解和切削功率總切削力的分解和切削功率（1 1）總切削力的分解）總切削力的分解 V Vc cV Vf fcfcpFFF.F0.6)(0.10)70150( 孟杰3. 切

35、削功率切削功率 消耗在切削過(guò)程中的功率稱(chēng)為切削功率消耗在切削過(guò)程中的功率稱(chēng)為切削功率PC。kWfnFvFPwxczc310)1000( 孟杰目前采用的切削力測(cè)量手段主要有：目前采用的切削力測(cè)量手段主要有：用功率表測(cè)出機(jī)床電機(jī)在切削過(guò)程中所消耗用功率表測(cè)出機(jī)床電機(jī)在切削過(guò)程中所消耗的功率的功率PE后，可按下式計(jì)算出切削功率后，可按下式計(jì)算出切削功率Pc Pc=PE2用測(cè)力儀測(cè)量切削力用測(cè)力儀測(cè)量切削力 測(cè)力儀的測(cè)量原理是利用切削力作用在測(cè)力儀的測(cè)量原理是利用切削力作用在測(cè)力儀的彈性元件上所產(chǎn)生的變形，或作用測(cè)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(guò)轉(zhuǎn)換后，讀出在壓電晶體上產(chǎn)

36、生的電荷經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換后，讀出Fz、Fx、Fy的值。的值。 孟杰 通過(guò)切削力實(shí)驗(yàn)建立的車(chē)削力實(shí)驗(yàn)公式，通過(guò)切削力實(shí)驗(yàn)建立的車(chē)削力實(shí)驗(yàn)公式，其一般形式為：其一般形式為： )()()(NKvfaCFNKvfaCFNKvfaCFxFxFxFxxyFyFyFyyzFzFzFzzFncyxpFxFncyxpFyFncyxpFz 孟杰1 1）工件材料的性能對(duì)切削力有顯著的影響）工件材料的性能對(duì)切削力有顯著的影響。 工件材料的硬度或強(qiáng)度愈高，材料的剪切工件材料的硬度或強(qiáng)度愈高，材料的剪切屈服強(qiáng)度也愈高，發(fā)生剪切變形的抗力也愈屈服強(qiáng)度也愈高，發(fā)生剪切變形的抗力也愈大，故切削力也愈大。在切削強(qiáng)度和硬度相大，故切削力也

37、愈大。在切削強(qiáng)度和硬度相近的材料時(shí)，塑性和韌性越大的材料，切削近的材料時(shí)，塑性和韌性越大的材料，切削力也越大。力也越大。 工件：工件：b b、HBHBF FC C工件：塑性、韌性工件：塑性、韌性F FC C 孟杰2 2）切削用量）切削用量對(duì)切削力的影響對(duì)切削力的影響。a a）背吃刀量）背吃刀量aspasp 和進(jìn)給量和進(jìn)給量f f對(duì)切削力的影響對(duì)切削力的影響; ; 背吃刀量背吃刀量aspasp進(jìn)給量進(jìn)給量f fAcAc變形抗力變形抗力摩擦力摩擦力切削力切削力 孟杰 標(biāo)準(zhǔn)切削試驗(yàn)：刀具材料P10，工件材料45鋼b = 650 Mpa，車(chē)刀幾何參數(shù)為o =10、kr = 45、ls =0。 FCFC

38、K0.15-0.751.0CCSPCvfaF即，即，asp增大一倍，增大一倍，F(xiàn)C也增大一倍；而也增大一倍；而f 增大一倍增大一倍，F(xiàn)C只能增大只能增大68%80。 孟杰2 2）切削用量）切削用量對(duì)切削力的影響對(duì)切削力的影響。b b）切削速度）切削速度VcVc對(duì)切削力的影響對(duì)切削力的影響; ; 切削塑性材料時(shí)切削塑性材料時(shí) 孟杰3 3）刀具幾何參數(shù)）刀具幾何參數(shù)對(duì)切削力的影響對(duì)切削力的影響。a a） 前角前角 o o對(duì)切削力的影響對(duì)切削力的影響; ; 刀刃鋒利刀刃鋒利前角前角 o o變形抗力變形抗力切削力切削力 孟杰3 3）刀具幾何參數(shù)）刀具幾何參數(shù)對(duì)切削力的影響對(duì)切削力的影響。a a） 前角

39、前角 o o對(duì)對(duì)切削力的影響切削力的影響; ; 前角對(duì)切削力的影響前角對(duì)切削力的影響asp = 4 mm f = 0.25 mm / r 孟杰3 3）刀具幾何參數(shù)）刀具幾何參數(shù)對(duì)切削力的影響對(duì)切削力的影響。b b） 主偏角主偏角k kr r 對(duì)切削力的影響對(duì)切削力的影響; ; rFFDPkcosrFFDfksin 孟杰3 3）刀具幾何參數(shù)）刀具幾何參數(shù)對(duì)切削力的影響對(duì)切削力的影響。c c）刃傾角刃傾角l ls s 對(duì)切削力的影響對(duì)切削力的影響; ; l ls s背前角背前角 p p側(cè)前角側(cè)前角 f fFpFpFfFf 孟杰3 3）刀具幾何參數(shù)）刀具幾何參數(shù)對(duì)切削力的影響對(duì)切削力的影響。d d）

40、刀尖圓弧半徑刀尖圓弧半徑r re e 對(duì)切削力的影響對(duì)切削力的影響; ; 孟杰3 3）刀具幾何參數(shù)對(duì)切削力的影響）刀具幾何參數(shù)對(duì)切削力的影響。e e）使用切削液）使用切削液 對(duì)切削力的影響對(duì)切削力的影響; ; 使用切削液，可降低使用切削液，可降低刀具前后刀面的摩擦刀具前后刀面的摩擦F FC C 孟杰 孟杰切削熱的產(chǎn)生和傳導(dǎo)切削熱的產(chǎn)生和傳導(dǎo) 孟杰1.1.切削熱的產(chǎn)生和傳導(dǎo)切削熱的產(chǎn)生和傳導(dǎo) 孟杰1.1.切削熱的來(lái)源切削熱的來(lái)源 ccvFQ 孟杰切削溫度的測(cè)量切削溫度的測(cè)量 孟杰 影響切削溫度的主要因素影響切削溫度的主要因素 工件材料工件材料 切削用量切削用量 刀具幾何參數(shù)刀具幾何參數(shù) 刀具磨損

41、刀具磨損 切削液切削液 孟杰影響切削溫度的主要因素影響切削溫度的主要因素(1)(1)工件材料工件材料工件材料的強(qiáng)度、硬度工件材料的強(qiáng)度、硬度 工件材料的導(dǎo)熱性工件材料的導(dǎo)熱性 孟杰(2)(2)切削用量切削用量 切削速度切削速度vcccvFQ 在切削用量中，在切削用量中，切削速度對(duì)切削溫度的切削速度對(duì)切削溫度的影響最大。影響最大。 孟杰(2)(2)切削用量切削用量 進(jìn)給量進(jìn)給量材料切除率材料切除率Q = 1000 vc asp ff（但不成正比）（但不成正比）fhhhchDchh 孟杰(2)(2)切削用量切削用量 背吃刀量背吃刀量材料切除率材料切除率Q = 1000 vcasp fAD(散熱面積

42、散熱面積)=asp fasp（但不成正比）（但不成正比） 孟杰 綜上所述，切削用量對(duì)切削溫度的影響綜上所述，切削用量對(duì)切削溫度的影響程度以切削速度為最大，進(jìn)給量次之，背程度以切削速度為最大，進(jìn)給量次之，背吃刀量最小。吃刀量最小。 孟杰 因此，切削過(guò)程中，如果余量給定，又要求切因此，切削過(guò)程中，如果余量給定，又要求切削溫度較低，則在選擇切削用量時(shí)應(yīng)：削溫度較低，則在選擇切削用量時(shí)應(yīng)： 1) 1) 首先優(yōu)先考慮采用大的背吃刀量；首先優(yōu)先考慮采用大的背吃刀量； 2) 2) 然后選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)倪M(jìn)給量；然后選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)倪M(jìn)給量； 3) 3) 最后再選擇合理的切削速度。最后再選擇合理的切削速度。 上述切削

43、用量選擇原則是從最低切削溫度上述切削用量選擇原則是從最低切削溫度出發(fā)考慮的，這也是制訂零件加工工藝規(guī)程時(shí)，出發(fā)考慮的，這也是制訂零件加工工藝規(guī)程時(shí)，確定切削用量的原則。確定切削用量的原則。 孟杰(3)(3)刀具幾何參數(shù)刀具幾何參數(shù) 1 1） 前角前角刀刃鋒利刀刃鋒利前角前角o變形抗力變形抗力切削力切削力 孟杰(3)(3)刀具幾何參數(shù)刀具幾何參數(shù) 2 2） 主偏角主偏角 kr散熱面積散熱面積 孟杰(4)刀具磨損的影響刀具磨損的影響 在后刀面的磨損值達(dá)到一定數(shù)值后，對(duì)在后刀面的磨損值達(dá)到一定數(shù)值后，對(duì)切削溫度的影響增大；切削速度愈高，切削溫度的影響增大；切削速度愈高，影響就愈顯著。合金鋼的強(qiáng)度大，

44、導(dǎo)熱影響就愈顯著。合金鋼的強(qiáng)度大，導(dǎo)熱系數(shù)小，所以切削合金鋼時(shí)刀具磨損對(duì)系數(shù)小，所以切削合金鋼時(shí)刀具磨損對(duì)切削溫度的影響，就比切碳素鋼時(shí)大。切削溫度的影響，就比切碳素鋼時(shí)大。 孟杰切削液對(duì)切削溫度的影響：切削液對(duì)切削溫度的影響： 降低切削溫度最有效的措施是合理使用切削降低切削溫度最有效的措施是合理使用切削液。液。切削液的作用切削液的作用 u冷卻作用冷卻作用u潤(rùn)滑作用潤(rùn)滑作用u排屑作用排屑作用u清洗和防銹作用清洗和防銹作用 孟杰 切削溫度高是刀具磨損的主要原因，它將限切削溫度高是刀具磨損的主要原因，它將限制生產(chǎn)率的提高；切削溫度還會(huì)使加工精度制生產(chǎn)率的提高；切削溫度還會(huì)使加工精度降低，使已加工表

45、面產(chǎn)生殘余應(yīng)力以及其它降低，使已加工表面產(chǎn)生殘余應(yīng)力以及其它缺陷。缺陷。（1）切削溫度對(duì)工件材料強(qiáng)度和切削力的影響）切削溫度對(duì)工件材料強(qiáng)度和切削力的影響 （2）對(duì)刀具材料的影響）對(duì)刀具材料的影響（3）對(duì)工件尺寸精度的影響。）對(duì)工件尺寸精度的影響。（4）利用切削溫度自動(dòng)控制切削速度或進(jìn)給量。）利用切削溫度自動(dòng)控制切削速度或進(jìn)給量。（5）利用切削溫度與切削力控制刀具磨損。）利用切削溫度與切削力控制刀具磨損。 孟杰 孟杰u切削金屬時(shí)，刀具一方面切下切屑，另一切削金屬時(shí)，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(lèi)。前者是連續(xù)

46、形式主要有磨損和破損兩類(lèi)。前者是連續(xù)的逐漸磨損，屬正常磨損；后者包括脆性的逐漸磨損，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）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。和塑性破損兩種，屬非正常磨損。u刀具正常磨損的形式有以下幾種：刀具正常磨損的形式有以下幾種： 孟杰1. 1. 刀具磨損的形式刀具磨損的形式 孟杰(1)磨粒磨損磨粒磨損 在切削過(guò)程中，刀具上經(jīng)常被一些硬質(zhì)點(diǎn)刻出深在切削過(guò)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(duì)高速鋼作用較明顯。淺不一的溝痕。磨粒磨損對(duì)高速鋼作用較明顯。 (2)粘結(jié)磨損粘結(jié)磨損刀具與工件材料接觸到原子間

47、距離時(shí)產(chǎn)生的結(jié)合刀具與工件材料接觸到原子間距離時(shí)產(chǎn)生的結(jié)合現(xiàn)象，稱(chēng)粘結(jié)。現(xiàn)象，稱(chēng)粘結(jié)。粘結(jié)磨損就是由于接觸面滑動(dòng)在粘結(jié)處產(chǎn)生剪切粘結(jié)磨損就是由于接觸面滑動(dòng)在粘結(jié)處產(chǎn)生剪切破壞造成。破壞造成。低、中速切削時(shí)，粘結(jié)磨損是硬質(zhì)合金刀具的主低、中速切削時(shí)，粘結(jié)磨損是硬質(zhì)合金刀具的主要磨損原因。要磨損原因。 孟杰 孟杰2.刀具磨損過(guò)程及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)(1)(1)刀具的磨損過(guò)程刀具的磨損過(guò)程 硬質(zhì)合金車(chē)刀的典型磨損曲線硬質(zhì)合金車(chē)刀的典型磨損曲線 孟杰2.刀具磨損過(guò)程及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)(2)(2)刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn) 孟杰2.刀具磨損過(guò)程及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)刀具磨損過(guò)程及磨鈍標(biāo)準(zhǔn) 孟杰3.刀具磨損過(guò)程及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)(2)刀具的

48、磨鈍標(biāo)準(zhǔn) 孟杰1 1）精加工）精加工 VBVB 0.1 mm0.1 mm 0.3mm0.3mm； 粗加工粗加工 VBVB 0.6 mm0.6 mm 0.8mm0.8mm。2 2）工藝系統(tǒng)剛性較差時(shí)，應(yīng)規(guī)定較小的磨鈍）工藝系統(tǒng)剛性較差時(shí)，應(yīng)規(guī)定較小的磨鈍 標(biāo)準(zhǔn)；標(biāo)準(zhǔn)；3 3）粗車(chē)鋼件，特別是粗車(chē)合金鋼和高溫合金）粗車(chē)鋼件，特別是粗車(chē)合金鋼和高溫合金 時(shí)，磨鈍標(biāo)準(zhǔn)要比粗車(chē)鑄鐵時(shí)取得小些。時(shí)，磨鈍標(biāo)準(zhǔn)要比粗車(chē)鑄鐵時(shí)取得小些。4 4）加工同一種工件材料時(shí)，硬質(zhì)合金刀具的）加工同一種工件材料時(shí)，硬質(zhì)合金刀具的 磨鈍標(biāo)準(zhǔn)要比高速鋼刀具取得小些。磨鈍標(biāo)準(zhǔn)要比高速鋼刀具取得小些。 孟杰 孟杰(2) (2) 切

49、削速度與刀具壽命的關(guān)系切削速度與刀具壽命的關(guān)系 vv切削速度切削速度 TT刀具壽命（刀具耐用度）刀具壽命（刀具耐用度） mm指數(shù)，表示指數(shù)，表示vTvT間影響的程度間影響的程度 CC系數(shù)，與刀具、工件材料、切削條件有關(guān)系數(shù)，與刀具、工件材料、切削條件有關(guān) CTvm 孟杰(3) f(3) f、a ap p與與T T之間的關(guān)系之間的關(guān)系 式式中，中，CT為耐用度系數(shù)；為耐用度系數(shù)；m、n、p為指數(shù)。為指數(shù)。pspnmcTafvCT111 孟杰(4) 刀具耐用度的選擇原則 切削用量對(duì)刀具壽命的影響程度與切削用量切削用量對(duì)刀具壽命的影響程度與切削用量對(duì)切削溫度的影響程度是一致的對(duì)切削溫度的影響程度是一

50、致的刀具合理耐用度按兩種原則確定刀具合理耐用度按兩種原則確定 1 1）最高生產(chǎn)率耐用度）最高生產(chǎn)率耐用度 2 2）最低成本耐用度）最低成本耐用度 孟杰 孟杰u刀具破損的形式分脆性破損和塑性破損兩種。刀具破損的形式分脆性破損和塑性破損兩種。u硬質(zhì)合金和陶瓷刀具在切削時(shí)，在機(jī)械和熱沖硬質(zhì)合金和陶瓷刀具在切削時(shí)，在機(jī)械和熱沖擊作用下，經(jīng)常發(fā)生脆性破損。擊作用下，經(jīng)常發(fā)生脆性破損。u脆性破損又分為：脆性破損又分為：1.崩刀崩刀 2.碎斷碎斷 3.剝落剝落 4.裂紋破損。裂紋破損。 孟杰 孟杰1、評(píng)定工件材料的切削加工性的主要指標(biāo)、評(píng)定工件材料的切削加工性的主要指標(biāo)1）刀具壽命指標(biāo)：）刀具壽命指標(biāo)： 切

51、削普通金屬材料：用刀具耐用度達(dá)到切削普通金屬材料：用刀具耐用度達(dá)到60min時(shí)時(shí)允許的切削速度允許的切削速度V60的高低來(lái)評(píng)定材料的加工性的高低來(lái)評(píng)定材料的加工性切削難加工金屬材料：用刀具耐用度達(dá)到切削難加工金屬材料：用刀具耐用度達(dá)到20min時(shí)允許的切削速度時(shí)允許的切削速度V20的高低來(lái)評(píng)定材料的加工的高低來(lái)評(píng)定材料的加工性。性。同樣條件下，同樣條件下，V60或或V20大，加工性越好。大，加工性越好。相對(duì)加工性：相對(duì)加工性：KV=V60/V060 (以以45鋼的鋼的V60為基準(zhǔn)，記為為基準(zhǔn)，記為V060） 孟杰2）加工表面粗糙度指標(biāo)：）加工表面粗糙度指標(biāo)： 粗糙度值越小，加工性越好。粗糙度值

52、越小，加工性越好。 另外，還用切屑形狀是否容易控制、切削另外，還用切屑形狀是否容易控制、切削溫度高低和切削力大?。ɑ蛳墓β识嗌伲囟雀叩秃颓邢髁Υ笮。ɑ蛳墓β识嗌伲﹣?lái)評(píng)定材料加工性的好壞。來(lái)評(píng)定材料加工性的好壞。 孟杰2、改善材料切削加工性的措施、改善材料切削加工性的措施1）調(diào)整化學(xué)成分）調(diào)整化學(xué)成分 如在不影響工件材料性能的條件下，適當(dāng)調(diào)整化學(xué)如在不影響工件材料性能的條件下，適當(dāng)調(diào)整化學(xué)成分，以改善其加工性。成分，以改善其加工性。2）材料加工前進(jìn)行合適的熱處理）材料加工前進(jìn)行合適的熱處理 低碳鋼通過(guò)正火處理后，有利于減小刀具的粘結(jié)磨低碳鋼通過(guò)正火處理后，有利于減小刀具的粘結(jié)磨損，減小積屑瘤，改善工件表面粗糙度；損，減小積屑瘤，改善工件表面粗糙度； 高碳鋼球化退火后，可減小刀具磨損；高碳鋼球化退火后，可減小刀具磨損；