機械制造技術基礎第三章

1、機械制造技術基礎機械制造技術基礎宋孝宗宋孝宗蘭州理工大學蘭州理工大學 機電工程學院機電工程學院郵箱：郵箱：聯系電話：聯系電話 0931-297386013919179356;三章第三章 金屬切削基本條件的合理選擇金屬切削基本條件的合理選擇關鍵知識點：關鍵知識點：刀具材料刀具材料 刀具幾何參數刀具幾何參數 刀具耐用度刀具耐用度 切削用量切削用量 切削液切削液3.1 3.1 刀具材料、類型及結構的合理選擇刀具材料、類型及結構的合理選擇3.1 刀具材料、類型及結構的合理選擇刀具材料、類型及結構的合理選擇3.1.13.1.1刀具材料應具備的性能刀具

2、材料應具備的性能 切削加工時切削加工時, ,由于變形與摩擦由于變形與摩擦, ,刀具承受了很大的壓力刀具承受了很大的壓力與很高的溫度。作為刀具材料應滿足以下基本要求：與很高的溫度。作為刀具材料應滿足以下基本要求： (1)(1)高的硬度和耐磨性高的硬度和耐磨性 (2) (2)足夠的強度和韌性足夠的強度和韌性 (3)(3)高的耐熱性高的耐熱性 刀具材料在高溫下保持硬度、耐磨性、強度和韌性的刀具材料在高溫下保持硬度、耐磨性、強度和韌性的能力。能力。 (4)(4)良好的工藝性良好的工藝性 (5)(5)良好的經濟性良好的經濟性 3.1.2 3.1.2 常用刀具材料的種類、特點及適用范圍常用刀具材料的種類、

3、特點及適用范圍 常用刀具材料：工具鋼、高速鋼、硬質合金。常用刀具材料：工具鋼、高速鋼、硬質合金。 工具鋼因耐熱性差，用于手工或切削速度較低的工具鋼因耐熱性差，用于手工或切削速度較低的刀具。刀具。1)1)高速鋼高速鋼 一種加入較多的鎢、鉬、鉻、釩等合金元素的高合金工具鋼。一種加入較多的鎢、鉬、鉻、釩等合金元素的高合金工具鋼。 特性：特性： 較高的熱穩(wěn)定性較高的熱穩(wěn)定性,切削溫度達切削溫度達500-650500-650時仍能進行切削；時仍能進行切削； 較高的強度、韌性；較高的硬度和耐磨性較高的強度、韌性；較高的硬度和耐磨性； 良好的工藝性能良好的工藝性能，易磨易磨, ,可鍛造。（形狀復雜刀具）可鍛

4、造。（形狀復雜刀具） 高速鋼分類高速鋼分類： 按化學成分：按化學成分：鎢系、鎢鉬系；鎢系、鎢鉬系； 按用途：按用途：普通高速鋼、高性能高速鋼普通高速鋼、高性能高速鋼； 按制造工藝：按制造工藝：熔煉高速鋼、粉末冶金高速鋼。熔煉高速鋼、粉末冶金高速鋼。3.1.2 3.1.2 常用刀具材料的種類、特點及適用范圍常用刀具材料的種類、特點及適用范圍(1)(1)普通高速鋼普通高速鋼 鎢鋼鎢鋼 典型牌號典型牌號W18Cr4V(W18Cr4V(簡稱簡稱W18)W18) 含量：含量：W18W18、Cr4Cr4、VlVl。 特點：特點：優(yōu)點：優(yōu)點： 良好的綜合性能良好的綜合性能, ,在在600600時其高溫硬度為

5、時其高溫硬度為HRC48.5HRC48.5； 可以制造各種復雜刀具；可以制造各種復雜刀具； 淬火時過熱傾向小淬火時過熱傾向小; ; 含釩量小含釩量小, ,磨加工性好磨加工性好; ; 碳化物含量高碳化物含量高, ,塑性變形抗力大塑性變形抗力大; ;缺點：缺點： 碳化物分布不均勻碳化物分布不均勻, ,影響薄刃刀具或小截面刀具的耐用度影響薄刃刀具或小截面刀具的耐用度; ; 強度和韌性顯得不夠強度和韌性顯得不夠; ; 熱塑性差熱塑性差, ,很難用作熱成形方法制造的刀具很難用作熱成形方法制造的刀具( (如熱軋鉆頭如熱軋鉆頭) )。3.1.2 3.1.2 常用刀具材料的種類、特點及適用范圍常用刀具材料的種

6、類、特點及適用范圍(1)(1)普通高速鋼普通高速鋼 鎢鉬鋼鎢鉬鋼 ( (將鎢鋼中的一部分鎢以鉬代替將鎢鋼中的一部分鎢以鉬代替) ) 典型牌號典型牌號W6Mo5Cr4V2(W6Mo5Cr4V2(簡稱簡稱M2)M2)。 含量：含量：W6W6、Mo5Mo5、Cr4Cr4、V2V2。特點：特點：優(yōu)點：優(yōu)點：碳化物分布細小均勻；碳化物分布細小均勻；具有良好的機械性能具有良好的機械性能, ,抗彎強度比抗彎強度比W18W18高高10101515, ,韌性高韌性高50506060，可做尺寸較小、承受沖擊力較大的刀具；，可做尺寸較小、承受沖擊力較大的刀具；熱塑性特別好熱塑性特別好, ,更適用于制造熱軋鉆頭等更適

7、用于制造熱軋鉆頭等; ;應用廣泛。應用廣泛。缺點：缺點：磨加工性略差。磨加工性略差。2.高性能高速鋼高性能高速鋼3.1.2 3.1.2 常用刀具材料的種類、特點及適用范圍常用刀具材料的種類、特點及適用范圍 高性能高速鋼又稱高生產率高速鋼；是指在通高性能高速鋼又稱高生產率高速鋼；是指在通用型高速鋼中增用型高速鋼中增 加碳、加碳、 鈷或鋁等合金元素，鈷或鋁等合金元素， 使其使其常溫硬度可達常溫硬度可達6770HRC，耐磨性與熱穩(wěn)定性進，耐磨性與熱穩(wěn)定性進一步一步 提高。可以用于加工不銹鋼、高溫合金、耐提高?？梢杂糜诩庸げ讳P鋼、高溫合金、耐熱鋼和高強度鋼等難加工材料。熱鋼和高強度鋼等難加工材料。 優(yōu)

8、點：優(yōu)點： 具有較強的耐熱性，刀具耐用度是普通高速鋼的具有較強的耐熱性，刀具耐用度是普通高速鋼的1.53倍倍 。 缺點：缺點： 強度與韌性較普通高速鋼低，高釩高速鋼磨削加工性差。強度與韌性較普通高速鋼低，高釩高速鋼磨削加工性差。 、粉末冶金高速鋼 采用粉末冶金方法（用高壓氬氣霧化熔融的高速鋼采用粉末冶金方法（用高壓氬氣霧化熔融的高速鋼水，得到細小的高速鋼粉末，再在熱態(tài)下進行等靜壓水，得到細小的高速鋼粉末，再在熱態(tài)下進行等靜壓處理）制得致密的鋼坯，再經鍛、軋等熱變形而得到處理）制得致密的鋼坯，再經鍛、軋等熱變形而得到的高速鋼型材。粉末高速鋼的高速鋼型材。粉末高速鋼組織均勻組織均勻,晶粒細小晶粒細

9、小,消除了消除了熔鑄高速鋼難以避免的偏析。熔鑄高速鋼難以避免的偏析。優(yōu)點：優(yōu)點： 無碳化物偏析，提高鋼的強度、韌性和硬度，硬度值達無碳化物偏析，提高鋼的強度、韌性和硬度，硬度值達6970HRC；保證材料各向同性，減小熱處理內應力和變形；保證材料各向同性，減小熱處理內應力和變形；磨削加工性好，磨削效率比熔煉高速鋼提高；磨削加工性好，磨削效率比熔煉高速鋼提高23倍，耐磨倍，耐磨性好。性好。 適于制造切削難加工材料的刀具、大尺寸刀具（如滾刀適于制造切削難加工材料的刀具、大尺寸刀具（如滾刀和插齒刀），精密刀具和磨加工量大的復雜刀具。和插齒刀），精密刀具和磨加工量大的復雜刀具。3.1.2 3.1.2 常

10、用刀具材料的種類、特點及適用范圍常用刀具材料的種類、特點及適用范圍表2-9 常用高速鋼牌號及其應用范圍類別牌 號主 要 用 途普通高速鋼W18Cr4V廣泛用于制造鉆頭、絞刀、銑刀、拉刀、絲錐、齒輪刀具等W6Mo5Cr4V2用于制造要求熱塑性好和受較大沖擊載荷的刀具，如軋制鉆頭等W14Cr4VmnRe用于制造要求熱塑性好和受較大沖擊載荷的刀具，如軋制鉆頭等高性能高速鋼高碳95W18 Cr4V用于制造對韌性要求不高，但對耐磨性要求較高的刀具高礬W12Cr4V4 Mo用于制造形狀簡單，對耐磨性要求較高的刀具超硬W6Mo5Cr4V2Al用于制造復雜刀具和難加工材料用的刀具W10Mo4Cr4V3Al耐磨

11、性好，用于制造加工高強度耐熱鋼的刀具W6Mo5Cr4V5SiNbAl用于制造形狀簡單的刀具，如加工鐵基高溫合金的鉆頭W12Cr4V3 Mo3Co5Si耐磨性、耐熱性好，用于制造加工高強度鋼的刀具W2Mo9Cr4VCo8（M42）用作難加工材料的刀具，因其磨削性好可作復雜刀具，價格昂貴 （1）硬質合金組成）硬質合金組成 硬質合金是以高硬度難熔金屬的碳化物（硬質合金是以高硬度難熔金屬的碳化物（WC、TiC)微米級粉末為主微米級粉末為主要成分，以鈷（要成分，以鈷（Co）或鎳（）或鎳（Ni）、鉬（）、鉬（Mo）為粘結劑，在真空爐或氫）為粘結劑，在真空爐或氫氣還原爐中燒結而成的粉末冶金制品。氣還原爐中燒

12、結而成的粉末冶金制品。 組成：組成：硬化相硬化相+粘結金屬粘結金屬。 硬化相：硬化相：過渡金屬的碳化物，如碳化鎢、碳化鈦、碳化鉭；硬過渡金屬的碳化物，如碳化鎢、碳化鈦、碳化鉭；硬度很高，熔點都在度很高，熔點都在2000以上，有的甚至超過以上，有的甚至超過4000。粘結金屬：粘結金屬：鐵族金屬，常用的是鈷和鎳。鐵族金屬，常用的是鈷和鎳。 硬質合金用原料粉末粒度在硬質合金用原料粉末粒度在12微米之間，且純度高。硬化微米之間，且純度高。硬化相分布在粘結金屬組成的網格里，形成一個牢固的整體。相分布在粘結金屬組成的網格里，形成一個牢固的整體。 硬質合金的硬度取決于硬化相含量和晶粒粒度，即硬化相含量硬質合

13、金的硬度取決于硬化相含量和晶粒粒度，即硬化相含量越高、晶粒越細，則硬度也越大。硬質合金的韌性由粘結金屬決越高、晶粒越細，則硬度也越大。硬質合金的韌性由粘結金屬決定，粘結金屬含量越高，抗彎強度越大。定，粘結金屬含量越高，抗彎強度越大。2硬質合金硬質合金硬度高硬度高（8693HRA，相當于6981HRC）； 熱硬性好熱硬性好（可達9001000，保持60HRC）； 耐磨性好耐磨性好；硬質合金刀具比高速鋼切削速度高硬質合金刀具比高速鋼切削速度高47倍，刀具壽命高倍，刀具壽命高580倍。制造模具、量具，壽命比合金工具鋼高倍。制造模具、量具，壽命比合金工具鋼高 20150倍?？汕邢鞅?。可切削50HRC左

14、右的硬質材料。左右的硬質材料。 缺點：缺點： 硬質合金脆性大，不能進行切削加工，難以制成形狀復雜的整硬質合金脆性大，不能進行切削加工，難以制成形狀復雜的整體刀具，因而常制成不同形狀的刀片，采用焊接、粘接、機械夾體刀具，因而常制成不同形狀的刀片，采用焊接、粘接、機械夾持等方法安裝在刀體或模具體上使用。持等方法安裝在刀體或模具體上使用。（2）硬質合金的性能特點）硬質合金的性能特點3.1.2 3.1.2 常用刀具材料的種類、特點及適用范圍常用刀具材料的種類、特點及適用范圍國際標準化組織國際標準化組織ISOISO將切削用的硬質合金分為三類：將切削用的硬質合金分為三類： (1)YG(K)(1)YG(K)

15、類，類，即即WCWCCoCo類類硬質合金硬質合金 組成：組成： WCWC和和CoCo。 常用牌號：常用牌號： YG6YG6、YG8YG8、YG3XYG3X、YG6XYG6X， 含鈷量分別為：含鈷量分別為：6 6、8 8、3 3、6 6。 硬度：硬度：HRA89HRA8991.5,91.5, 抗彎強度：抗彎強度：1.1-1.5GPa(1101.1-1.5GPa(110150kgf/mm150kgf/mm2 2) )。 組織結構組織結構：粗晶粒、中晶粒、細晶粒粗晶粒、中晶粒、細晶粒。細晶粒硬質合金在含鈷量。細晶粒硬質合金在含鈷量相同時比中晶粒的硬度、耐磨性要高些相同時比中晶粒的硬度、耐磨性要高些,

16、 ,但抗彎強度、韌性則低些。但抗彎強度、韌性則低些。 特點：特點：韌性、磨削性、導熱性較好韌性、磨削性、導熱性較好, ,適于加工適于加工產生崩碎切屑、有產生崩碎切屑、有沖擊切削力作用在刃口附近的沖擊切削力作用在刃口附近的脆性材料脆性材料, ,（鑄鐵、有色金屬、不銹鋼（鑄鐵、有色金屬、不銹鋼等。）等。）2硬質合金硬質合金(2)YT(P)(2)YT(P)類，即類，即WCWCTiCTiCCoCo類硬質合金類硬質合金 組成：組成：WCWC和和CoCo、還含有、還含有5%5%30%30%的的TiCTiC。 牌號：牌號： YT5YT5、YTl4YTl4、YTl5YTl5、YT30YT30， 其中其中TiC

17、TiC的含量分別為：的含量分別為：5%5%、 14%14%、 15%15%、 30% 30% 鈷含量分別為：鈷含量分別為：10%10%、 8%8%、 6%6%、 4%4% 硬度：硬度：HRA91.5HRA91.592.5,92.5, 抗彎強度抗彎強度: :0.9-1.4GPa(90-140kgf/mm0.9-1.4GPa(90-140kgf/mm2 2) )。 TiCTiC含量提高含量提高,Co,Co含量降低含量降低, ,硬度和耐磨性提高硬度和耐磨性提高, ,但是沖擊但是沖擊韌性顯著降低。韌性顯著降低。 特點：特點：較高的硬度和耐磨性較高的硬度和耐磨性, ,抗粘結擴散能力和抗氧化能抗粘結擴散能

18、力和抗氧化能力好；但抗彎強度、磨削性能和導熱系數下降力好；但抗彎強度、磨削性能和導熱系數下降, ,低溫脆性大低溫脆性大, ,韌性差。韌性差。適于高速切削鋼料適于高速切削鋼料, ,不適于加工不銹鋼和鈦合金。不適于加工不銹鋼和鈦合金。3.1.2 3.1.2 常用刀具材料的種類、特點及適用范圍常用刀具材料的種類、特點及適用范圍2硬質合金硬質合金(3)YW(M)(3)YW(M)類，即類，即WCWCTiCTiCTaCTaCCoCo類硬質合金類硬質合金 組成：組成：在在YTYT類中加入類中加入TaC(NbC)TaC(NbC)可提高其抗彎強度、疲勞可提高其抗彎強度、疲勞強度、沖擊韌性、高溫硬度、強度和抗氧化

19、能力、耐磨性等。強度、沖擊韌性、高溫硬度、強度和抗氧化能力、耐磨性等。既可用于加工鑄鐵既可用于加工鑄鐵, ,也可加工鋼也可加工鋼, ,因而又稱萬能硬質合金。因而又稱萬能硬質合金。 常用的牌號：常用的牌號：YWlYWl和和YW2YW2。 以上三類的主要成分均為以上三類的主要成分均為WCWC，所以又稱，所以又稱WCWC基硬質金合基硬質金合3.1.2 3.1.2 常用刀具材料的種類、特點及適用范圍常用刀具材料的種類、特點及適用范圍2硬質合金硬質合金（4）碳化鈦基類（碳化鈦基類（WC+TiC+Ni+Mo）合金代號合金代號YN，對應于國標，對應于國標P01類。類。 用于精加工和半精加工，對于大長零件且加

20、工精度較高的用于精加工和半精加工，對于大長零件且加工精度較高的零件尤其適合，但不適于有沖擊載荷的粗加工和低速切削。零件尤其適合，但不適于有沖擊載荷的粗加工和低速切削。（5）超細晶粒硬質合金）超細晶粒硬質合金 由超細晶粒由超細晶粒0.5m的的WC、金屬鈷、金屬鈷Co、碳化釩、碳化釩VC和碳化和碳化鉻鉻Cr3C2組成，既有很高的硬度和耐磨性能，又具有很高的組成，既有很高的硬度和耐磨性能，又具有很高的強度和韌性。強度和韌性。 超細晶粒硬質合金多用于超細晶粒硬質合金多用于YG類合金，它的硬度和耐磨性類合金，它的硬度和耐磨性得到較大提高，抗彎強度和沖擊韌度也得到提高，已接近高得到較大提高，抗彎強度和沖擊

21、韌度也得到提高，已接近高速鋼。速鋼。 適合做小尺寸銑刀、鉆頭等，并可用于加工高硬度難加適合做小尺寸銑刀、鉆頭等，并可用于加工高硬度難加工材料。工材料。3.1.2 3.1.2 常用刀具材料的種類、特點及適用范圍常用刀具材料的種類、特點及適用范圍2硬質合金硬質合金表2-10 各種硬質合金的應用范圍牌 號應 用 范 圍YG3X鑄鐵、有色金屬及其合金精加工、半精加工，不能承受沖擊載荷YG3鑄鐵、有色金屬及其合金精加工、半精加工，不能承受沖擊載荷YG6X普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精加工、半精加工YG6鑄鐵、有色金屬及其合金的半精加工和粗加工YG8鑄鐵、有色金屬及合金、非金屬材料粗加工，也可用于斷續(xù)切

22、削YG6A冷硬鑄鐵、有色金屬及其合金的半精加工，亦可用于高錳鋼、淬硬鋼的半精加工和精加工YT30碳素鋼、合金鋼的精加工YT15碳素鋼、合金鋼在連續(xù)切削時的粗加工、半精加工，亦可用于斷續(xù)切削時的精加工YT14同YT15YT5碳素鋼、合金鋼的粗加工，也可以用于斷續(xù)切削YW1高溫合金、高錳鋼、不銹鋼等難加工材料及普通鋼料、鑄鐵、有色金屬及其合金的半精加工和精加工YW2高溫合金、高錳鋼、不銹鋼等難加工材料及普通鋼料、鑄鐵、有色金屬及其合金的粗加工和半精加工抗彎強度、韌性、進給量 硬度、耐磨性、切削速度抗彎強度、韌性、進給量 硬度、耐磨性、切削速度抗彎強度、韌性、進給量 硬度、耐磨性、切削速度(1).

23、陶瓷 現在國際上硬質合金產量己達現在國際上硬質合金產量己達20 000- 25 000 t。W、Co、Ta等金屬的礦產資源正日益減少，價格上漲。等金屬的礦產資源正日益減少，價格上漲。 材料的材料的熔點、硬度熔點、硬度等主要取決于內部微觀結構，等主要取決于內部微觀結構，即內部質點即內部質點的結合方式和結合力的結合方式和結合力。 有機材料靠較弱的分子結合力。有機材料靠較弱的分子結合力。 金屬材料靠金屬鍵結合，它的結合力較分子鍵強，但較共價金屬材料靠金屬鍵結合，它的結合力較分子鍵強，但較共價鍵和離子鍵弱。鍵和離子鍵弱。 硬質合金采用金屬將硬質合金采用金屬將WC等硬質相聯系起來等硬質相聯系起來.其性能

24、介于金屬其性能介于金屬鍵和共價鍵、離子鍵之間。鍵和共價鍵、離子鍵之間。 陶瓷材料主要是離子鍵和共價鍵結合，其結合力是比較強的陶瓷材料主要是離子鍵和共價鍵結合，其結合力是比較強的正負離子間的靜電引力或共用電子對。正負離子間的靜電引力或共用電子對。3.1.2 3.1.2 常用刀具材料的種類、特點及適用范圍常用刀具材料的種類、特點及適用范圍3其他刀具材料其他刀具材料陶瓷刀具的特點：陶瓷刀具的特點： 1、耐磨性好，可加工傳統(tǒng)刀具難以加工的高硬材料；、耐磨性好，可加工傳統(tǒng)刀具難以加工的高硬材料； 2、不僅能對高硬度材料進行粗、精加工，也可進行銑削、不僅能對高硬度材料進行粗、精加工，也可進行銑削、刨削、斷

25、續(xù)切削和毛坯拔荒粗車等沖擊力很大的加工；刨削、斷續(xù)切削和毛坯拔荒粗車等沖擊力很大的加工； 3、與金屬摩擦力小，不易粘刀，不易產生積屑瘤、與金屬摩擦力小，不易粘刀，不易產生積屑瘤.可進行高可進行高速切削。所以在條件相同時，工件表而粗糙度比較低。速切削。所以在條件相同時，工件表而粗糙度比較低。 4、刀具耐用度比傳統(tǒng)刀具高幾倍甚至幾十倍，減少了加工、刀具耐用度比傳統(tǒng)刀具高幾倍甚至幾十倍，減少了加工中的換刀次數，保證被加工工件的小錐度和高精度；中的換刀次數，保證被加工工件的小錐度和高精度； 5、耐高溫，紅硬性好?？稍凇⒛透邷?，紅硬性好。可在1 200下連續(xù)切削下連續(xù)切削. 可進行高可進行高速切削或實現

26、速切削或實現“以車、銑代磨以車、銑代磨”，切削效率比傳統(tǒng)刀具高，切削效率比傳統(tǒng)刀具高3-10倍，倍，達到節(jié)約工時、電力、機床數達到節(jié)約工時、電力、機床數30-70%或更高的效果；或更高的效果； 6、陶瓷材料主要有氧化鋁基和氮化硅基兩大類，在自然界、陶瓷材料主要有氧化鋁基和氮化硅基兩大類，在自然界含量很豐富，用它代替硬質合金，可節(jié)約大量含量很豐富，用它代替硬質合金，可節(jié)約大量W、Co、Ta等重等重要的金屬。要的金屬。3.1.2 3.1.2 常用刀具材料的種類、特點及適用范圍常用刀具材料的種類、特點及適用范圍3其他刀具材料其他刀具材料(2)金剛石刀具金剛石刀具（1）分類：）分類：天然金剛石刀具；人

27、造金剛石刀具；天然金剛石刀具；人造金剛石刀具；（2）優(yōu)點：）優(yōu)點：極高的硬度和耐磨性，人造金剛石硬度達極高的硬度和耐磨性，人造金剛石硬度達10000HV，耐磨性是硬質合金的，耐磨性是硬質合金的10100倍；切削刃鋒利，能倍；切削刃鋒利，能實現超精密微量加工和鏡面加工。實現超精密微量加工和鏡面加工。（3）缺點：）缺點：耐熱性差，強度低，脆性大，對振動很敏感。耐熱性差，強度低，脆性大，對振動很敏感。（4）適用范圍：）適用范圍：用于高速條件下精細加工有色金屬及其合金和用于高速條件下精細加工有色金屬及其合金和非金屬材料。非金屬材料。 金剛石有天然金剛石，聚晶金剛石（PCD），人工合成單晶金剛石，金剛石

28、涂層硬度600010000HV切削速度8000m/min紅硬性700800主要用于精密超精密加工領域，在汽車制造業(yè)中應用PCD刀具主要切削鋁合金材料的發(fā)動機汽缸體、汽缸蓋、變速箱的殼體、鋁合金輪輞、閥體、槽體、側蓋等零件。金剛石車床及其加工照片加工4.5mm陶瓷球金剛石車刀刃口半徑(4)(4)立方氮化硼立方氮化硼（CBN） 是六方晶格的氮化硼在高溫高壓下，經觸媒劑作用聚合是六方晶格的氮化硼在高溫高壓下，經觸媒劑作用聚合轉化成的高密度的立方晶格單晶體。轉化成的高密度的立方晶格單晶體。 特點：特點： 很高的硬度很高的硬度(HV8000(HV80009000)9000)及耐磨性；及耐磨性； 比金剛石

29、高得多的熱穩(wěn)定性比金剛石高得多的熱穩(wěn)定性(1400)(1400)，可用來加工高溫合金，可用來加工高溫合金; ;化學惰性大化學惰性大, ,與鐵族金屬直至與鐵族金屬直至13001300時也不易起化學反應時也不易起化學反應, ,可用于加工淬硬鋼及冷硬鑄鐵；可用于加工淬硬鋼及冷硬鑄鐵； 有良好的導熱性、較低的摩擦系數。有良好的導熱性、較低的摩擦系數。 不僅用于磨具不僅用于磨具, ,也逐漸用于車、鏜、銑、鉸。也逐漸用于車、鏜、銑、鉸。 有兩種類型：整體聚晶立方氮化硼有兩種類型：整體聚晶立方氮化硼, ,能像硬質合金一樣焊接能像硬質合金一樣焊接, ,并可多次重并可多次重磨磨; ;立方氮化硼復合片立方氮化硼復

30、合片, ,即在硬質合金基體上燒結一層厚度為即在硬質合金基體上燒結一層厚度為0.5mm0.5mm的立方氮化的立方氮化硼而成。硼而成。3.1.2 3.1.2 常用刀具材料的種類、特點及適用范圍常用刀具材料的種類、特點及適用范圍3其他刀具材料其他刀具材料CBN立方氮化硼（CBN）聚晶立方氮化硼(PCBN)硬度35004500HV紅硬性1400 1500切削速度8002000m/min主軸轉速800012000r/min主要用于發(fā)動機缸體等鑄鐵類零件和氣門閥座等粉末冶金零件的半精和精加工序中。CBN刀具還可用于加工淬硬工件，實現以車代磨。立方氮化硼刀具 涂層刀具基體涂層刀具基體: :高速鋼、硬質合金

31、涂層刀具材料涂層刀具材料: :TiN、TiC、TiCN、TiA、AlCrN、金剛石和CBN。 涂層刀具技術涂層刀具技術: :復合涂層，多元涂層，納米涂層。 涂層方法涂層方法: :CVD與PVD(3)涂層刀具涂層刀具3.1.2 3.1.2 常用刀具材料的種類、特點及適用范圍常用刀具材料的種類、特點及適用范圍3其他刀具材料其他刀具材料 涂層刀具是在韌性較好的刀具基體上，涂覆一層耐磨性較高涂層刀具是在韌性較好的刀具基體上，涂覆一層耐磨性較高的難熔金屬化合物而制成。的難熔金屬化合物而制成。圖2-55 刀具材料的發(fā)展與切削加工高速化的關系切削速度（m/min）2000100050020010050201

32、01800 1850 1900 1950 2000 年代碳素工具鋼合金工具鋼WC系硬質合金高速鋼WC-TiC系硬質合金涂層硬質合金TiAlN涂層硬質合金DLC涂層硬質合金TiC-TiN金屬陶瓷聚晶立方氮化硼 （PCBN）陶瓷聚晶金剛石（PCD）天然金剛石PCBNPCD氧化物陶瓷氮化物陶瓷硬質合金涂層WC硬質合金涂層超細粒狀硬金屬涂層高速鋼TiN涂層高速鋼斷裂韌性耐磨性圖2-56 刀具材料的耐磨性與斷裂韌性 3.1.3 刀具類型及結構的選擇刀具類型及結構的選擇按用途和加工方法分為按用途和加工方法分為:切刀切刀（包括車刀、刨刀、插刀、鏜刀和成形車刀等）、（包括車刀、刨刀、插刀、鏜刀和成形車刀等）、

33、孔加工刀具孔加工刀具（如鉆頭、擴孔鉆、鉸刀等）、（如鉆頭、擴孔鉆、鉸刀等）、拉刀拉刀、銑刀銑刀（柱銑刀、端銑刀、立銑刀、槽銑刀（柱銑刀、端銑刀、立銑刀、槽銑刀鋸片銑刀）、鋸片銑刀）、螺紋刀具螺紋刀具（如絲錐、板牙和螺紋切頭等）（如絲錐、板牙和螺紋切頭等）齒輪刀具齒輪刀具、磨具磨具（包括砂輪、砂帶和油石等）。（包括砂輪、砂帶和油石等）。單刃（單齒）刀具和多刃（多齒）刀具；單刃（單齒）刀具和多刃（多齒）刀具；通用刀具通用刀具（如車、鏜刀、孔加工刀具、銑刀和螺紋刀具等）和（如車、鏜刀、孔加工刀具、銑刀和螺紋刀具等）和復雜刀復雜刀具具（如拉刀和齒輪刀具）；（如拉刀和齒輪刀具）；定尺寸刀具定尺寸刀具（工

34、件的加工尺寸取決于刀具本身的尺寸，如鉆頭、擴孔（工件的加工尺寸取決于刀具本身的尺寸，如鉆頭、擴孔鉆和鉸刀等）和鉆和鉸刀等）和非定尺寸刀具非定尺寸刀具（如車刀、刨刀和插刀等）；（如車刀、刨刀和插刀等）；整體式刀具整體式刀具、裝配式刀具裝配式刀具（如機夾、可轉位刀具）和（如機夾、可轉位刀具）和復合刀具復合刀具等。等。 3.1.3 刀具類型及結構的選擇刀具類型及結構的選擇組成：組成： 工作部分工作部分擔負切削的部分；擔負切削的部分； 夾持部分夾持部分保證刀具有正確的工作位置，并傳遞保證刀具有正確的工作位置，并傳遞切削運動和動力的部分。切削運動和動力的部分。 先進的刀具結構能有效地減少換刀和重磨時間，

35、大大提高先進的刀具結構能有效地減少換刀和重磨時間，大大提高切削效率和加工質量切削效率和加工質量. 一般尺寸的高速鋼刀具大多做成整體式；大尺寸的高速鋼一般尺寸的高速鋼刀具大多做成整體式；大尺寸的高速鋼刀具則應盡量用裝配式結構刀具則應盡量用裝配式結構. 硬質合金刀具通常作成焊接裝配式結構，并應盡量采用硬質合金刀具通常作成焊接裝配式結構，并應盡量采用機夾式、可轉位式、積木模塊式、成組快換式等新結構。機夾式、可轉位式、積木模塊式、成組快換式等新結構。 在數控機床和自動線上，為集中工序，常采用各種形式在數控機床和自動線上，為集中工序，常采用各種形式的復合刀具。的復合刀具。 3.2刀具合理幾何參數的選擇刀

36、具合理幾何參數的選擇刀具幾何參數刀具幾何參數刀具角度：刀具角度： 前角、后角、主偏角、刃傾角、副偏角等前角、后角、主偏角、刃傾角、副偏角等切削刃形狀：切削刃形狀： 直線刃、折線刃、圓弧刃、波形刃、月牙弧刃、刀尖、直線刃、折線刃、圓弧刃、波形刃、月牙弧刃、刀尖、過渡刃等過渡刃等刀面形式：刀面形式： 前刀面上磨出斷屑槽、卷屑槽前刀面上磨出斷屑槽、卷屑槽3.2.1概述概述“合理合理”幾何參數幾何參數定義：定義： 在保證已加工表面質量前提下，能獲得最在保證已加工表面質量前提下，能獲得最高的刀具耐用度，從而能達到提高生產率和高的刀具耐用度，從而能達到提高生產率和降低成本的刀具幾何參數。降低成本的刀具幾何

37、參數。合理指標合理指標 最高刀具耐用度最高刀具耐用度Tmax3.2.1概述概述選擇刀具合理幾何參數的原則選擇刀具合理幾何參數的原則要考慮工件的實際情況要考慮工件的實際情況要考慮刀具材料和刀具結構要考慮刀具材料和刀具結構要考慮具體的加工性質要考慮具體的加工性質要考慮工藝系統(tǒng)的剛度要考慮工藝系統(tǒng)的剛度要注意各個幾何參數之間的聯系要注意各個幾何參數之間的聯系要處理好刀具鋒利性同強度和耐磨性的要處理好刀具鋒利性同強度和耐磨性的關系關系1 1、前角的功用及選擇：、前角的功用及選擇：（1 1）作用）作用 3.2.23.2.2前角及前面形狀的選擇前角及前面形狀的選擇前角前角切削變形切削變形切削力切削力切削熱

38、切削熱 切削溫切削溫度度 耐用度耐用度楔角楔角 強度強度 散熱體積散熱體積 切削溫度切削溫度 耐用度耐用度過大過大崩刃崩刃不同刀具材料合理前角不同刀具材料合理前角刀具材料韌性較高時，前角可取大些刀具材料韌性較高時，前角可取大些不同工件材料合理前角不同工件材料合理前角加工塑性材料時，應加工塑性材料時，應取較大的前角；加工取較大的前角；加工脆性材料（鑄鐵）時，脆性材料（鑄鐵）時，可取較小的前角?？扇≥^小的前角。前角的選擇原則前角的選擇原則依據工件材料性質選依據工件材料性質選 切削軟材料切削軟材料選大值選大值 塑性大，塑性大，Lf，前刀面的壓力和摩擦力，從而前刀面的壓力和摩擦力，從而刀具鋒利性刀具鋒

39、利性 切削硬材料切削硬材料選小值選小值 Lf ，或為崩碎切屑，切削力集中在刃前區(qū)，或為崩碎切屑，切削力集中在刃前區(qū)，選小值可選小值可刀刃的強度刀刃的強度前角的選擇原則前角的選擇原則（續(xù)一）（續(xù)一）依據刀具材料性質選依據刀具材料性質選 高速鋼刀具高速鋼刀具選大值選大值 刀具材料強度高韌性好，有一定的抗彎強度刀具材料強度高韌性好，有一定的抗彎強度 硬質合金、陶瓷刀具硬質合金、陶瓷刀具選小值選小值 刀具材料脆性大、怕沖擊刀具材料脆性大、怕沖擊前角的選擇原則前角的選擇原則（續(xù)二）（續(xù)二）依據加工性質選依據加工性質選 粗加工粗加工選小值選小值 精加工精加工選大值選大值 工件表面有硬皮工件表面有硬皮選小值

40、選小值 斷續(xù)切削斷續(xù)切削選小值選小值 有沖擊，甚至可取負值有沖擊，甚至可取負值 連續(xù)切削連續(xù)切削選大值選大值前角的選擇原則前角的選擇原則（續(xù)三）（續(xù)三）依據機床功率和工藝系統(tǒng)剛度選依據機床功率和工藝系統(tǒng)剛度選 剛度好剛度好選小值選小值 剛度差剛度差選大值選大值加工成形表面及展成法加工成形表面及展成法選小值選小值 防止刃形畸變且重磨后廓形變化小防止刃形畸變且重磨后廓形變化小數控機床和自動線用刀數控機床和自動線用刀選小值選小值 考慮刀具的尺寸耐用度及工作的穩(wěn)定性考慮刀具的尺寸耐用度及工作的穩(wěn)定性（2 2）、帶卷屑槽的前刀面形狀）、帶卷屑槽的前刀面形狀 卷屑槽槽形有直線圓弧形、直線形、全圓弧形三種形

41、式。卷屑槽槽形有直線圓弧形、直線形、全圓弧形三種形式。 直線圓弧形的槽底圓弧半徑直線圓弧形的槽底圓弧半徑R Rn n和直線形的槽底角對切屑的卷曲變形有直接的影響，和直線形的槽底角對切屑的卷曲變形有直接的影響，較小時，切屑卷曲半徑較小、切屑變形大、易折斷；但過小時又易使切屑堵塞在槽內，較小時，切屑卷曲半徑較小、切屑變形大、易折斷；但過小時又易使切屑堵塞在槽內，增大切削力，甚至崩刃。一般條件下，增大切削力，甚至崩刃。一般條件下，常取常取R Rn n(0.4(0.40.7)0.7)n n；槽底角取槽底角取110110130130。 這兩種槽形較適于加工碳素鋼、這兩種槽形較適于加工碳素鋼、 合金結構鋼

42、、工具鋼等，合金結構鋼、工具鋼等，一般一般o o為為5 51515。 全圓弧形可獲得較大的前角，且不致使刃部過于削弱，較適于加工紫銅、不銹鋼全圓弧形可獲得較大的前角，且不致使刃部過于削弱，較適于加工紫銅、不銹鋼等高塑性材料，等高塑性材料，o o可增至可增至25253030。 卷屑槽寬卷屑槽寬WnWn愈小，切屑卷曲半徑愈愈小，切屑卷曲半徑愈小，切屑愈易折斷；小，切屑愈易折斷； 但太小，切屑變形但太小，切屑變形很大，易產生小塊的飛濺切屑，很大，易產生小塊的飛濺切屑， 也不好。也不好。 過大的過大的WnWn不能保證有效地卷屑或折斷。不能保證有效地卷屑或折斷。一般根據工件材料和切削用量決定，一般根據工

43、件材料和切削用量決定，常常取取WnWn(7(710)f10)f。 3.2.3后角的選擇后角的選擇有合理的后角有合理的后角opt 后角的數值影響加工表面的質量，刀具耐后角的數值影響加工表面的質量，刀具耐用度和勞動生產率用度和勞動生產率 在一定條件下，總有某一對應著刀具最大在一定條件下，總有某一對應著刀具最大耐用度的后角耐用度的后角opt 為了減少摩擦，鋒銳刀刃，希望選用較大的后為了減少摩擦，鋒銳刀刃，希望選用較大的后角角 從增強刀刃、改善刀刃散熱條件出發(fā)，希望選從增強刀刃、改善刀刃散熱條件出發(fā)，希望選用小后角用小后角 刀具角度之間也互相影響刀具角度之間也互相影響后角的功用后角的功用 影響后刀面與

44、加工表面之間的摩擦影響后刀面與加工表面之間的摩擦與加工表面間摩擦與加工表面間摩擦VBT表面質量表面質量 影響切削刃的鋒利性影響切削刃的鋒利性 影響刀具的強度影響刀具的強度切削刃和刀頭強度切削刃和刀頭強度散熱體積散熱體積影響刀具的壽命影響刀具的壽命NB一定時：一定時：磨損體積磨損體積TVB一定時：一定時：磨損體積磨損體積T后角的選擇原則后角的選擇原則依據加工性質選依據加工性質選 粗加工粗加工選小值選小值 切削力大，要求切削刃強固切削力大，要求切削刃強固 精加工精加工選大值選大值 有硬皮有硬皮選小值選小值 斷續(xù)切削斷續(xù)切削選小值選小值依據工件材料選依據工件材料選 切軟材料切軟材料選大值選大值 切硬

45、材料切硬材料選小值選小值后角的選擇原則后角的選擇原則（續(xù)）（續(xù)）依據工藝系統(tǒng)剛性選依據工藝系統(tǒng)剛性選 剛性差剛性差振動振動大大選小值選小值 剛性好剛性好振動小振動小選大值選大值有尺寸精度要求的刀具有尺寸精度要求的刀具選小值選小值為限制重磨后刀具尺寸的變化為限制重磨后刀具尺寸的變化副后角的選擇副后角的選擇 車刀的副后角選擇原則同后角車刀的副后角選擇原則同后角 切斷刀、切槽刀、鋸片銑刀等因受刀頭強度切斷刀、切槽刀、鋸片銑刀等因受刀頭強度的限制，只能選取很小的數值（的限制，只能選取很小的數值（12）不同前角的合理后角不同前角的合理后角o1 o2 o3493.2.4主偏角和副偏角及刀尖形狀的選擇主偏角

46、和副偏角及刀尖形狀的選擇影響切削加工殘留面積高度影響切削加工殘留面積高度 r、r表面質量影響切削層的形狀、刀尖強度影響切削層的形狀、刀尖強度當ap、f不變時：rhDbD參加切削刃長單位長度上刀刃負荷散熱條件改善影響切削三分力大小影響切削三分力大小 r時，FcFpFf影響斷屑效果影響斷屑效果50主偏角選擇原則主偏角選擇原則按加工性質選按加工性質選 粗加工和半精加工粗加工和半精加工選大值選大值 有利于減少振動，提高有利于減少振動，提高T，斷屑，斷屑 精加工精加工選小值選小值 減小表面粗糙度減小表面粗糙度按工件材料選按工件材料選 硬材料硬材料選小值選小值 減輕單位切削刃上的負荷，改善刀頭散熱條件，減

47、輕單位切削刃上的負荷，改善刀頭散熱條件，提高提高T 軟材料軟材料選大值選大值51主偏角選擇原則主偏角選擇原則（續(xù)）（續(xù)）按工藝系統(tǒng)剛性選按工藝系統(tǒng)剛性選 剛性差剛性差選大值選大值 減小背向力減小背向力Fp，減小振動，減小振動 剛性好剛性好選小值選小值 提高提高T單件、小批生產，希望一把刀具加工出單件、小批生產，希望一把刀具加工出工件所有表面工件所有表面選通用性好的選通用性好的45或或90車刀車刀52副偏角選擇原則副偏角選擇原則 （1）一般刀具的副偏角，在不引起震動的情況下可）一般刀具的副偏角，在不引起震動的情況下可選取較小的數值，選取較小的數值，510。 （2）精加工刀具副偏角應取得更小一些，

48、必要時可）精加工刀具副偏角應取得更小一些，必要時可磨出一段副偏角為磨出一段副偏角為0的修光刃，修光刃長度應略大的修光刃，修光刃長度應略大于進給量。于進給量。 （3）加工高強度、高硬度材料或斷續(xù)切削時，取較）加工高強度、高硬度材料或斷續(xù)切削時，取較小的副偏角（小的副偏角（4-6）以提高刀尖強度。）以提高刀尖強度。 （4）切斷刀、鋸片刀和槽銑刀等，為了保證刀頭強）切斷刀、鋸片刀和槽銑刀等，為了保證刀頭強度和重磨后刀頭寬度變化較小，只能取很小的副偏角度和重磨后刀頭寬度變化較小，只能取很小的副偏角（1-2）。）。（4）刀尖形狀）刀尖形狀為了強化刀尖，許多刀具都在刀尖處磨出直線或圓弧形過渡刃。為了強化刀

49、尖，許多刀具都在刀尖處磨出直線或圓弧形過渡刃。圓弧刀尖的圓弧半徑：高速鋼圓弧刀尖的圓弧半徑：高速鋼13mm，硬質合金和陶瓷，硬質合金和陶瓷0.51.5mm，金剛石，金剛石1mm，立方氮化硼，立方氮化硼0.4mm；倒角刀尖：過渡刃偏角約為倒角刀尖：過渡刃偏角約為0.5r，長度約為長度約為0.52mm。543.2.5刃傾角的選擇刃傾角的選擇功用：功用：控制切屑流出方向（出屑角度）控制切屑流出方向（出屑角度）影響切削刃的鋒利性影響切削刃的鋒利性影響刀尖強度、刀尖導熱和容熱條件影響刀尖強度、刀尖導熱和容熱條件影響切入切出的平穩(wěn)性影響切入切出的平穩(wěn)性55刃傾角選擇原則刃傾角選擇原則依據加工性質選依據加工

50、性質選 粗加工粗加工選小值選小值 精加工精加工選大值選大值 有沖擊有沖擊選小值選小值依據工件材料選依據工件材料選 切硬材料切硬材料選小值選小值 切軟材料切軟材料選大值選大值56刃傾角選擇原則刃傾角選擇原則（續(xù)）（續(xù)）依據工藝系統(tǒng)剛度選依據工藝系統(tǒng)剛度選 剛性差剛性差選大值選大值 剛性好剛性好選小值選小值依據刀具材料選依據刀具材料選 硬度高硬度高選小值選小值 硬度低硬度低選大值選大值式中：式中： t tm m 工序的切削時間，也稱基本工時；工序的切削時間，也稱基本工時； t tct ct 換刀一次所消耗的時間，（卸刀、裝刀、對刀）；換刀一次所消耗的時間，（卸刀、裝刀、對刀）； t totot除換

51、刀時間外的其它輔助時間；除換刀時間外的其它輔助時間； T T刀具壽命；刀具壽命； t tm m/T/T 換刀次數。換刀次數。 以單位時間生產最多數量產品或加工每個零件所消耗的生產時間為最少來以單位時間生產最多數量產品或加工每個零件所消耗的生產時間為最少來衡量的。使工序時間最短的刀具耐用度。衡量的。使工序時間最短的刀具耐用度。 以車削為例，單件工序的工時以車削為例，單件工序的工時t tw w為：為：一、最大生產率耐用度3.3 3.3 刀具耐用度的選擇刀具耐用度的選擇otmctmwtTtttt將上式代入式（3-1），對T求導，并令其為0，可得到最高生產率耐用度為：f，ap選定后，有：0CvTmmp

52、wwpwwpwwmTfaCLdfvaLdfanLt010001000mmATt pctTtmmT 1式中式中 C C 工序成本；工序成本； M M 機時費；機時費； C Ct t 刀具費用；刀具費用； t tm m ，t tctct ，T T 含義同前含義同前 是以每件產品（或工序）的加工費用最低為原則的刀具耐用度。是以每件產品（或工序）的加工費用最低為原則的刀具耐用度。仍以車削為例，工序成本為：仍以車削為例，工序成本為：仍令仍令f f，a ap p為常數，采用相同方法，可得為常數，采用相同方法，可得到到最低成本耐用度最低成本耐用度T Tc c為為tmM刀具費用taMC刀具耐用度 Tc成本 二

53、、最低成本耐用度（經濟耐用度）二、最低成本耐用度（經濟耐用度）ctctTMctmmT11 1、根據刀具的復雜程度、制造和磨刀成本選擇；、根據刀具的復雜程度、制造和磨刀成本選擇；2 2、機夾可轉位車刀和陶瓷刀具，耐用度可選的低些；、機夾可轉位車刀和陶瓷刀具，耐用度可選的低些；3 3、多刀機床、組合機床和自動化機床、自動線上的刀具，、多刀機床、組合機床和自動化機床、自動線上的刀具，耐用度應選的高些；耐用度應選的高些；4 4、對薄弱的關鍵工序，為了平衡整個生產過程，應選用較、對薄弱的關鍵工序，為了平衡整個生產過程，應選用較低的耐用度；低的耐用度；5 5、大件精加工時，為了避免在加工同一表面時中途換刀

54、，、大件精加工時，為了避免在加工同一表面時中途換刀，耐用度應選的高些；耐用度應選的高些；6 6、生產線上的刀具耐用度應規(guī)定為一個班或兩個班，以便、生產線上的刀具耐用度應規(guī)定為一個班或兩個班，以便在換班時換刀。在換班時換刀。 3.4切削用量的選擇切削用量的選擇 選擇合理的切削用量是切削加工中十分重要的環(huán)節(jié)，切削用量選擇合理的切削用量是切削加工中十分重要的環(huán)節(jié)，切削用量不僅是在機床調整前必須確定的重要參數，而且其數值合理與否對不僅是在機床調整前必須確定的重要參數，而且其數值合理與否對加工質量、加工效率、生產成本等有著非常重要的影響。選擇合理加工質量、加工效率、生產成本等有著非常重要的影響。選擇合理

55、切削用量時，必須考慮加工性質。切削用量時，必須考慮加工性質。 合理的切削用量是指在保證加工質量的前提合理的切削用量是指在保證加工質量的前提下，充分利用刀具切削性能和機床性能，獲得高下，充分利用刀具切削性能和機床性能，獲得高生產率和低加工成本的切削用量。生產率和低加工成本的切削用量。粗加工時的切削用量選擇的基本原則粗加工時的切削用量選擇的基本原則 A0dwLh/1000高生產效率是追求的基本目標。高生產效率是追求的基本目標。提高提高vc、增大、增大f和和ap，都能提高生產率，都能提高生產率 。切削用量三要素對刀具壽命的影響程度不同，由大到小影響次序是：切削用量三要素對刀具壽命的影響程度不同，由大

56、到小影響次序是：vc、f、ap。為保持已確定的刀具壽命，若提高其中一要素，則必須相應地。為保持已確定的刀具壽命，若提高其中一要素，則必須相應地降低另外兩要素。降低另外兩要素。(min)1000pwpsmahfLvdahfnLt基本工時基本工時zspafCTyxcT刀具耐用度刀具耐用度3.4.1切削用量選擇的基本原則切削用量選擇的基本原則 首先保證加工精度和表面質量，同時兼顧必要首先保證加工精度和表面質量，同時兼顧必要的使用壽命和生產效率。的使用壽命和生產效率。 先選取較小的先選取較小的ap和和f，其中：其中： ap根據加工余量來定；根據加工余量來定； f根據表面粗糙度來定；根據表面粗糙度來定；

57、 最后利用切削用量手冊選取或者用公式計算確定最后利用切削用量手冊選取或者用公式計算確定vc。精加工時的切削用量選擇的基本原則精加工時的切削用量選擇的基本原則 （1）.背吃刀量背吃刀量ap的確定的確定 一般根據加工性質與加工余量確定一般根據加工性質與加工余量確定ap。切削加工一般分。切削加工一般分為粗加工、半精加工和精加工。為粗加工、半精加工和精加工。粗加工粗加工(表面粗糙度表面粗糙度Ra5012.5)時，在機床功率和刀具時，在機床功率和刀具強度允許情況下，強度允許情況下，一次走刀應盡可能切除全部余量一次走刀應盡可能切除全部余量。在。在中等功率機床上，背吃刀量可達中等功率機床上，背吃刀量可達81

58、0mm。半精加工半精加工(表面粗糙度表面粗糙度Ra6.33.2)時，背吃刀量取為時，背吃刀量取為0.52mm。精加工精加工(表面粗糙度表面粗糙度Ra1.60.8)時。背吃刀量取為時。背吃刀量取為0.10.4mm。3.4.2切削用量三要素的確定切削用量三要素的確定 補充粗車多次走刀的情況：補充粗車多次走刀的情況：1.工藝系統(tǒng)剛度低，余量不均勻工藝系統(tǒng)剛度低，余量不均勻2.余量過大余量過大3.斷續(xù)切削斷續(xù)切削結論：結論： 第一次走刀和頭幾次要盡可能大；若只有第一次走刀和頭幾次要盡可能大；若只有2次走刀，則第一次是總次走刀，則第一次是總共的三分之二到四分之三。共的三分之二到四分之三。 粗車鑄、鍛件毛

59、坯時，因工件表面有硬皮，為保護刀尖，應先車端粗車鑄、鍛件毛坯時，因工件表面有硬皮，為保護刀尖，應先車端面或倒角，第一次切深應大于硬皮厚度以預防刀尖過早磨損。若工件夾面或倒角，第一次切深應大于硬皮厚度以預防刀尖過早磨損。若工件夾持的長度較短或表面凸不平，切削用量則不宜過大。持的長度較短或表面凸不平，切削用量則不宜過大。 粗車應留有粗車應留有0.51mm作為精車余量。粗車后的精度為作為精車余量。粗車后的精度為IT14-IT11,表面粗糙度表面粗糙度Ra值一般為值一般為12.56.3m。 （1）.背吃刀量背吃刀量ap的確定的確定 粗加工時粗加工時，工件表面質量要求不高，但切削力往往很，工件表面質量要

60、求不高，但切削力往往很大，合理進給量的大小主要受大，合理進給量的大小主要受機床進給機構強度、刀具的機床進給機構強度、刀具的強度與剛性、工件的裝夾剛度等因素的限制。強度與剛性、工件的裝夾剛度等因素的限制。粗車時進給粗車時進給量要根據工件材料，刀桿尺寸，工件直徑與選定的切削深量要根據工件材料，刀桿尺寸，工件直徑與選定的切削深度進行選擇，一般度進行選擇，一般f=0.30.6mm/r。 半精加工和精加工時，合理進給量的大小則主要受工半精加工和精加工時，合理進給量的大小則主要受工件加工精度和表面粗糙度的限制。件加工精度和表面粗糙度的限制。根據預先估計的切削速根據預先估計的切削速度與刀尖圓弧半徑進行選擇，