第2章金屬切削基本原理a

1、http:/ 金屬切削過程金屬切削過程n2.2 切削力切削力n2.3 切削熱與切削溫度切削熱與切削溫度n2.4 刀具磨損與刀具耐用度刀具磨損與刀具耐用度n2.5 磨削機理磨削機理n2.6 刀具幾何參數(shù)與切削用量的選擇刀具幾何參數(shù)與切削用量的選擇http:/ 切削變形與切屑的形成切削變形與切屑的形成n2.1.2 切屑的類型切屑的類型n2.1.3切削變形程度的表示方法切削變形程度的表示方法n2.1.4前刀面上的摩擦與積屑瘤前刀面上的摩擦與積屑瘤n2.1.5已加工表面的形成過程已加工表面的形成過程n2.1.6影響切屑變形的主要因素影響切屑變形的主要因素http:/ 切削層與切削層參數(shù)n在切削過程中，

2、主運動一個切削循環(huán)內(nèi)，刀具從工在切削過程中，主運動一個切削循環(huán)內(nèi)，刀具從工件上所切除的金屬層稱為切削層。件上所切除的金屬層稱為切削層。n如圖如圖2.2所示，車削時工件旋轉(zhuǎn)一周，刀具從位置所示，車削時工件旋轉(zhuǎn)一周，刀具從位置II移到了移到了I， I與與II之間的材料層即為之間的材料層即為切削層切削層。 http:/ 切削用量和切削層參數(shù)http:/ 指垂直于過渡表面測量的切削層尺寸，指垂直于過渡表面測量的切削層尺寸，即相鄰兩過渡表面間的距離。即相鄰兩過渡表面間的距離。hD反映了切削刃單位長度上的切削負荷。反映了切削刃單位長度上的切削負荷。由圖由圖2.2可知可知nhD f sinr（2-1)n2）

3、切削層公稱寬度）切削層公稱寬度bD（mm） 指沿過渡表面測量的切削層尺寸。指沿過渡表面測量的切削層尺寸。bD反映了切削刃參加切削的長度。由圖反映了切削刃參加切削的長度。由圖2.2可知可知nbD ap / sinr (2-2)n3）切削層公稱橫截面積）切削層公稱橫截面積AD（mm2） 指在切削層尺寸平面里測量的橫指在切削層尺寸平面里測量的橫截面積。即為切削層公稱厚度與切削層公稱寬度的乘積。由圖截面積。即為切削層公稱厚度與切削層公稱寬度的乘積。由圖2.2可知可知nAD hD bD ap f (2-3)http:/ 切削變形的本質(zhì)n從材料力學中得知，金屬材料受擠壓時，其內(nèi)部材從材料力學中得知，金屬材

4、料受擠壓時，其內(nèi)部材料產(chǎn)生應力應變（圖料產(chǎn)生應力應變（圖2.3所示），在大約與受力方所示），在大約與受力方向成向成45（圖中和方向即剪切方向）的斜（圖中和方向即剪切方向）的斜截面內(nèi)剪應力最大。截面內(nèi)剪應力最大。n彈性變形彈性變形-屈服極限屈服極限-塑性流動塑性流動-相對滑移相對滑移n材料就被壓扁（塑性材料）或剪斷（脆性材料）。材料就被壓扁（塑性材料）或剪斷（脆性材料）。n切削加工與上述擠壓相似，只是在切削加工時，受切削加工與上述擠壓相似，只是在切削加工時，受切削層下方（線以下）材料的阻礙，切削層材切削層下方（線以下）材料的阻礙，切削層材料不能沿方向滑移，只能沿剪切面向上滑移，料不能沿方向滑移，

5、只能沿剪切面向上滑移，于是，切削層材料就轉(zhuǎn)變?yōu)榍行?，見圖于是，切削層材料就轉(zhuǎn)變?yōu)榍行?，見圖2.4。http:/ 切屑的形成過程與三個變形區(qū)n如圖如圖2.5所示，在刀具切入工件后，由于切削刃和所示，在刀具切入工件后，由于切削刃和前刀面的推擠，工件材料內(nèi)部的每一點都要產(chǎn)生一前刀面的推擠，工件材料內(nèi)部的每一點都要產(chǎn)生一定的內(nèi)應力，離刀具愈近的地方，應力愈大。定的內(nèi)應力，離刀具愈近的地方，應力愈大。 n第一變形區(qū)第一變形區(qū)是切屑形成的主要區(qū)域是切屑形成的主要區(qū)域(圖圖2.6中中區(qū)區(qū))，在刀具前面推擠下，切削層金屬發(fā)生塑性變形。在刀具前面推擠下，切削層金屬發(fā)生塑性變形。 http:/ 第一變形區(qū)金屬的滑

6、移http:/ 金屬切削過程中的滑移線和流線示意圖http:/ 切屑類型http:/ 帶狀切屑n帶狀切屑是最常見的一種切屑。它的形狀像一條連帶狀切屑是最常見的一種切屑。它的形狀像一條連綿不斷的帶子，底部光滑，背部呈毛茸狀。綿不斷的帶子，底部光滑，背部呈毛茸狀。n一般一般加工塑性材料，加工塑性材料，當切削厚度較小、切削速度較當切削厚度較小、切削速度較高、刀具前角較大時，得到的切屑往往是帶狀切屑。高、刀具前角較大時，得到的切屑往往是帶狀切屑。出現(xiàn)帶狀切屑時，切削過程平穩(wěn)，切削力波動較小，出現(xiàn)帶狀切屑時，切削過程平穩(wěn)，切削力波動較小，已加工表面粗糙度值較小。已加工表面粗糙度值較小。http:/ 擠裂

7、切屑n擠裂切屑又稱節(jié)狀切屑。切屑上各滑移面大部分被擠裂切屑又稱節(jié)狀切屑。切屑上各滑移面大部分被剪斷，尚有小部分連在一起，猶如節(jié)骨狀。它的外剪斷，尚有小部分連在一起，猶如節(jié)骨狀。它的外弧面呈鋸齒形，內(nèi)弧面有時有裂紋?；∶娉输忼X形，內(nèi)弧面有時有裂紋。n其原因是由于其原因是由于它的第一變形區(qū)較寬它的第一變形區(qū)較寬，在，在剪切滑移過剪切滑移過程中滑移量較大程中滑移量較大。由滑移變形所產(chǎn)生的加工硬化使。由滑移變形所產(chǎn)生的加工硬化使剪切力增加，在局部地方達到材料的剪切力增加，在局部地方達到材料的破裂強度破裂強度。n這種切屑在切削速度較低、切削厚度較大、刀具前這種切屑在切削速度較低、切削厚度較大、刀具前角較

8、小的情況下產(chǎn)生。角較小的情況下產(chǎn)生。n出現(xiàn)節(jié)狀切屑時，切削過程不平穩(wěn)，切削力有波動，出現(xiàn)節(jié)狀切屑時，切削過程不平穩(wěn)，切削力有波動，已加工表面粗糙度值較大。已加工表面粗糙度值較大。http:/ 單元切屑(粒狀切屑)n切屑沿剪切面完全斷開，因而切屑呈梯形的單元狀切屑沿剪切面完全斷開，因而切屑呈梯形的單元狀(粒狀粒狀)。當當切削塑性材料切削塑性材料，在，在切削速度極低切削速度極低時產(chǎn)生這種切屑。出現(xiàn)單時產(chǎn)生這種切屑。出現(xiàn)單元切屑時切削力波動大，已加工表面粗糙度值大。元切屑時切削力波動大，已加工表面粗糙度值大。n以上三種切屑只有在加工塑性材料時才可能得到。以上三種切屑只有在加工塑性材料時才可能得到。n

9、生產(chǎn)中最常見的是帶狀切屑，有時得到擠裂切屑，單元切屑生產(chǎn)中最常見的是帶狀切屑，有時得到擠裂切屑，單元切屑則很少見。則很少見。n在形成擠裂切屑的情況下，若減小刀具前角，降低切削速度，在形成擠裂切屑的情況下，若減小刀具前角，降低切削速度，或加大切削厚度，就可以得到單元切屑；反之，則可得到帶或加大切削厚度，就可以得到單元切屑；反之，則可得到帶狀切屑。狀切屑。http:/ 崩碎切屑n切削切削脆性材料脆性材料時，由于材料的塑性很小且抗拉強度低，被切時，由于材料的塑性很小且抗拉強度低，被切金屬層在前刀面的推擠下未經(jīng)塑性變形就在拉應力狀態(tài)下脆金屬層在前刀面的推擠下未經(jīng)塑性變形就在拉應力狀態(tài)下脆斷，形成不規(guī)則

10、的碎塊狀切屑。它與工件基體分離的表面很斷，形成不規(guī)則的碎塊狀切屑。它與工件基體分離的表面很不規(guī)則，切削力波動很大，切削振動大，加工表面凹凸不平，不規(guī)則，切削力波動很大，切削振動大，加工表面凹凸不平，表面粗糙度值很大。表面粗糙度值很大。n在切削加工中采取適當?shù)拇胧﹣砜刂魄行嫉木砬?、流出與折在切削加工中采取適當?shù)拇胧﹣砜刂魄行嫉木砬?、流出與折斷，使形成斷，使形成“可接受可接受”的良好屑形。從切屑控制的角度出發(fā)的良好屑形。從切屑控制的角度出發(fā)國際標準化組織（國際標準化組織（ISO）制定了切屑分類標準，如表）制定了切屑分類標準，如表2.1所所示。示。http:/ 相對滑移n如圖如圖2.8所示，當切削層

11、單元平行四邊形產(chǎn)生剪切所示，當切削層單元平行四邊形產(chǎn)生剪切變形為時，沿剪切面產(chǎn)生的滑移量為變形為時，沿剪切面產(chǎn)生的滑移量為s。相。相對滑移對滑移的大小為：的大小為：n或或http:/ 相對滑移http:/ 變形系數(shù)（切屑厚度壓縮比）n在生產(chǎn)實踐中，切屑厚度在生產(chǎn)實踐中，切屑厚度hch通常要大于切削厚度通常要大于切削厚度hD， 而切而切屑長度屑長度lch則小于切削長度則小于切削長度lc，如圖，如圖2.9所示。由于切削寬度所示。由于切削寬度與切屑寬度差異很小與切屑寬度差異很小,根據(jù)體積不變的原則根據(jù)體積不變的原則,變形系數(shù)可由下變形系數(shù)可由下式計算式計算: n nhttp:/ 切屑的變形http:

12、/ 前刀面上的摩擦n切削時，切削層經(jīng)第一區(qū)變形后沿前刀面排切削時，切削層經(jīng)第一區(qū)變形后沿前刀面排出，受到前刀面的擠壓和摩擦變形加劇，進出，受到前刀面的擠壓和摩擦變形加劇，進入第二變形區(qū)。切屑在流經(jīng)前刀面時，在高入第二變形區(qū)。切屑在流經(jīng)前刀面時，在高溫高壓的作用下產(chǎn)生劇烈的摩擦，致使刀具溫高壓的作用下產(chǎn)生劇烈的摩擦，致使刀具前刀面與切屑底層產(chǎn)生粘結(jié)現(xiàn)象，也稱前刀面與切屑底層產(chǎn)生粘結(jié)現(xiàn)象，也稱冷冷焊焊這種摩擦與一般金屬接觸面間的摩擦不這種摩擦與一般金屬接觸面間的摩擦不同。同。http:/ ?；瑒訁^(qū)滑動區(qū)的摩擦為的摩擦為外摩擦外摩擦，即滑動，即滑動摩擦，這部分的切向應力隨著遠離切削刃由摩擦，這部分的

13、切向應力隨著遠離切削刃由 逐逐漸減小至零。而刀屑接觸面上正應力分布是刃口處漸減小至零。而刀屑接觸面上正應力分布是刃口處最大，遠離刃口處變小，直至減小至零。所以前刀最大，遠離刃口處變小，直至減小至零。所以前刀面上各點的摩擦是不同的。面上各點的摩擦是不同的。http:/ 切屑和前刀面摩擦特性http:/ 積屑瘤n（1）積屑瘤n 在切削速度不高而又能形成連續(xù)性切屑的情況下，加工一般鋼料或其它塑性材料時，常在前刀面切削處粘有剖面呈三角狀的硬塊。其硬度通常是工件材料硬度的23倍，能夠代替切削刃進行切削。這部分冷焊在前刀面的金屬稱為積屑瘤。http:/ 積屑瘤前角和伸出量n2n3http:/ 3m/min

14、）或較高速（）或較高速（ 40m/min）切削時，不易產(chǎn)生積屑瘤，如圖）切削時，不易產(chǎn)生積屑瘤，如圖2.12示。示。n刀具前角增大前角，可以減小切屑變形、切削力和摩擦，降低切刀具前角增大前角，可以減小切屑變形、切削力和摩擦，降低切削溫度，抑制積屑瘤的生成。削溫度，抑制積屑瘤的生成。n另外，使用切削液可有效降低切削溫度和摩擦，抑制積屑瘤的產(chǎn)生。另外，使用切削液可有效降低切削溫度和摩擦，抑制積屑瘤的產(chǎn)生。http:/ 切削速度與積屑瘤高度的關(guān)系http:/ 。n切削時由于刃口圓弧的切削和擠壓摩擦作用，使刃口前區(qū)的切削時由于刃口圓弧的切削和擠壓摩擦作用，使刃口前區(qū)的金屬內(nèi)部產(chǎn)生復雜的塑性變形。金屬內(nèi)

15、部產(chǎn)生復雜的塑性變形。n通常以通常以 O點為分界點，點為分界點，O點以上金屬晶體向上滑移形成切屑；點以上金屬晶體向上滑移形成切屑；nO點以下厚度點以下厚度 的金屬層晶體向下滑移繞過刃口形成已加的金屬層晶體向下滑移繞過刃口形成已加工表面。這層金屬被刃口圓弧擠壓后，還繼續(xù)受到后刀面上工表面。這層金屬被刃口圓弧擠壓后，還繼續(xù)受到后刀面上小棱面小棱面CE的摩擦，以及由已加工表面彈性恢復層與后刀面的摩擦，以及由已加工表面彈性恢復層與后刀面上上ED部分接觸產(chǎn)生擠壓摩擦，使已加工表面變形更劇烈。部分接觸產(chǎn)生擠壓摩擦，使已加工表面變形更劇烈。http:/ 已加工表面變形http:/ 工件材料n工件材料的強度、

16、硬度越大，切屑變形越小，圖工件材料的強度、硬度越大，切屑變形越小，圖2.14所示為工件材料的強度對變形系數(shù)的影響。所示為工件材料的強度對變形系數(shù)的影響。http:/ 材料強度對變形系數(shù)的影響http:/ 刀具前角n刀具的前角越大，切削刃就越鋒利，對切削層金屬刀具的前角越大，切削刃就越鋒利，對切削層金屬的擠壓也就越小，剪切角就越大，所以，切屑變形的擠壓也就越小，剪切角就越大，所以，切屑變形也就越小，如圖也就越小，如圖2.15所示。所示。http:/ 前角對變形系數(shù)的影響http:/ 切削速度n切削速度主要是通過積屑瘤和切削溫度使剪切角變切削速度主要是通過積屑瘤和切削溫度使剪切角變化而影響切屑變形

17、的?；绊懬行甲冃蔚?。n如圖如圖2.16所示，在切削碳鋼等塑性金屬時，變形系所示，在切削碳鋼等塑性金屬時，變形系數(shù)隨切削速度增大呈波形變化，這是因為在較寬的數(shù)隨切削速度增大呈波形變化，這是因為在較寬的切削速度范圍內(nèi)，中間有一部分區(qū)域會生成積屑瘤，切削速度范圍內(nèi)，中間有一部分區(qū)域會生成積屑瘤，而高速端和低速端卻沒有積屑瘤。而高速端和低速端卻沒有積屑瘤。 http:/ 切削速度對變形系數(shù)的影響http:/ 切削厚度n隨著切削厚度的增加，使切屑的平均變形減小。隨著切削厚度的增加，使切屑的平均變形減小。n如圖如圖2.17所示。切屑底層的金屬與前刀面產(chǎn)生劇烈的擠壓所示。切屑底層的金屬與前刀面產(chǎn)生劇烈的

18、擠壓和摩擦，離前刀面越遠，切削層變形越小。和摩擦，離前刀面越遠，切削層變形越小。http:/ 切削厚度對變形系數(shù)的影響http:/ 切削力的來源及分解切削力的來源及分解n2.2.2 切削力的測量切削力的測量n2.2.3 切削力和切削功率的計算切削力和切削功率的計算n2.2.4 影響切削力的因素影響切削力的因素http:/ 切削力的來源n加工時，使切削層產(chǎn)生彈性、塑性變形的切削抗力加工時，使切削層產(chǎn)生彈性、塑性變形的切削抗力作用在刀具上；作用在刀具上；n前刀面與切屑間前刀面與切屑間、后刀面與已加工表面間后刀面與已加工表面間的摩擦力的摩擦力也作用在刀具上，這些力稱為切削力。如圖也作用在刀具上，這些

19、力稱為切削力。如圖2.18所所示。示。http:/ 作用在刀具上的切削力http:/ 切削力的分解n圖圖2.19所示為車削外圓時的切削力。為了便于測量、研究所示為車削外圓時的切削力。為了便于測量、研究和計算，常將切削合力和計算，常將切削合力F分解為三個互相垂直的分力：分解為三個互相垂直的分力： n（1）切削力）切削力 （切向力）（切向力）切削合力在主運動方向的分切削合力在主運動方向的分力。用于計算刀具強度，設(shè)計機床零件，確定機床功率。力。用于計算刀具強度，設(shè)計機床零件，確定機床功率。n（2）背向力）背向力 （徑向力）（徑向力）切削合力在加工表面法向方切削合力在加工表面法向方向上的分力。產(chǎn)生切削

20、振動的主要作用力。向上的分力。產(chǎn)生切削振動的主要作用力。n（3）進給力）進給力 （軸向力）（軸向力）切削合力切削合力F在進給方向的分在進給方向的分力。力。 用于計算進給功率，設(shè)計機床進給機構(gòu)。用于計算進給功率，設(shè)計機床進給機構(gòu)。http:/ 切削力的分解http:/ http:/ 電阻應變片式測力儀http:/ 切削力的計算n通過大量實驗，用測力儀測得各向分力后，通過數(shù)據(jù)處理，通過大量實驗，用測力儀測得各向分力后，通過數(shù)據(jù)處理，可得切削力的經(jīng)驗公式。生產(chǎn)中切削力的經(jīng)驗公式分兩類：可得切削力的經(jīng)驗公式。生產(chǎn)中切削力的經(jīng)驗公式分兩類：一是指數(shù)公式；一是按單位切削力計算的公式。一是指數(shù)公式；一是按單

21、位切削力計算的公式。n1）計算切削力的指數(shù)公式）計算切削力的指數(shù)公式http:/ 切削功率的計算n切削功率切削功率Pc 指在切削過程中所消耗的功率，是各切削指在切削過程中所消耗的功率，是各切削分力消耗功率的和。由于主運動方向上的功率消耗最大，通分力消耗功率的和。由于主運動方向上的功率消耗最大，通常用主運動消耗的功率表示切削功率常用主運動消耗的功率表示切削功率Pc（kW）：）：n則機床電動機所需功率則機床電動機所需功率PE（Kw）為：）為：http:/ 工件材料的影響n工件材料的物理力學性能、加工硬化程度、熱處理情況都影工件材料的物理力學性能、加工硬化程度、熱處理情況都影響切削力的大小。響切削力

22、的大小。n影響較大的主要因素：強度、硬度和塑性。影響較大的主要因素：強度、硬度和塑性。n工件材料的強度、硬度越高，則屈服強度越高，切削力越大。工件材料的強度、硬度越高，則屈服強度越高，切削力越大。在強度、硬度相近的情況下，材料的塑性（伸長率）、韌性在強度、硬度相近的情況下，材料的塑性（伸長率）、韌性越大，則刀具前面上的平均摩擦系數(shù)越大，切削力也就越大。越大，則刀具前面上的平均摩擦系數(shù)越大，切削力也就越大。另外，加工硬化程度大，切削力也增大。另外，加工硬化程度大，切削力也增大。http:/ 切削用量的影響n（1）進給量）進給量f和背吃刀量和背吃刀量aPn進給量進給量f和背吃刀量和背吃刀量aP的增

23、加，都使切削面積的增加，都使切削面積D增大。在其他切削條件一定，增大。在其他切削條件一定， aP增大一倍，切削力增大一倍，增大一倍，切削力增大一倍，f加大一倍，切削力增加不到一倍（單位切削力加大一倍，切削力增加不到一倍（單位切削力不變）。因此常用增大不變）。因此常用增大f來提高生產(chǎn)率。來提高生產(chǎn)率。 n（2）切削速度）切削速度vC n積屑瘤的存在與否，決定著切削速度對切削力的影響情況：積屑瘤的存在與否，決定著切削速度對切削力的影響情況：n在積屑瘤生長階段，在積屑瘤生長階段，vC增加，積屑瘤高度增加，變形程度減小，切削力減小，增加，積屑瘤高度增加，變形程度減小，切削力減小，而積屑瘤的減小會使切削

24、力增大。而積屑瘤的減小會使切削力增大。n在無積屑瘤階段，在無積屑瘤階段， vC增加，切削溫度升高，前刀面摩擦減小，切削力減小，增加，切削溫度升高，前刀面摩擦減小，切削力減小，通常用高速切削提高生產(chǎn)效率。通常用高速切削提高生產(chǎn)效率。n切削脆性金屬材料塑性變形小，前刀面摩擦力小，切削力無明顯影響。切削脆性金屬材料塑性變形小，前刀面摩擦力小，切削力無明顯影響。http:/ 刀具幾何參數(shù)與刀具材料的影響n（1）前角前角 前角前角增大時，若后角不變，刀具容易切增大時，若后角不變，刀具容易切入工件，有助于切削變形的減小，使變形抗力減小，所以切入工件，有助于切削變形的減小，使變形抗力減小，所以切削力減小。削

25、力減小。 n（2）負倒棱負倒棱 前刀面上的負倒棱能顯著提高刀具的刃口強前刀面上的負倒棱能顯著提高刀具的刃口強度，可以提高刀具壽命；但負倒棱使切削變形增加，所以切度，可以提高刀具壽命；但負倒棱使切削變形增加，所以切削力增大。削力增大。n（3）主偏角主偏角 主偏角主偏角r對切削力的影響可以從圖對切削力的影響可以從圖2.21的的實驗數(shù)據(jù)及式（實驗數(shù)據(jù)及式（2.10） 知，主偏角知，主偏角r變大時，會使變大時，會使 減減小，小， 增大。增大。 常用主偏角為常用主偏角為75http:/ 主偏角對切削力的影響http:/ 刀尖圓弧半徑刀尖圓弧半徑r增大，則切削刃圓弧增大，則切削刃圓弧部分的長度增長，切削變

26、形增大，使切削力增大。部分的長度增長，切削變形增大，使切削力增大。n4. 刀具磨損及切削液的影響n刀具后面磨損后，后角為零，作用在后面上的法向力刀具后面磨損后，后角為零，作用在后面上的法向力Fna和和摩擦力摩擦力Ffa都增大，故切削力都增大，故切削力Fc、背向力、背向力Fp增大。增大。n切削過程中采用切削液可減小刀具與工件間及刀、屑間的摩切削過程中采用切削液可減小刀具與工件間及刀、屑間的摩擦，有利于減小切削力。擦，有利于減小切削力。 http:/ 切削熱的來源與傳導切削熱的來源與傳導n2.3.2 切削溫度切削溫度n2.3.3影響切削溫度的因素影響切削溫度的因素n2.3.4切削液切削液http:

27、/ 切削熱的產(chǎn)生nA.切削加工時，切削層金屬發(fā)生切削加工時，切削層金屬發(fā)生彈性變形彈性變形和和塑性變塑性變形形所消耗的能量所消耗的能量98以上都轉(zhuǎn)換成為以上都轉(zhuǎn)換成為熱能熱能，這是切，這是切削熱的一個主要來源。削熱的一個主要來源。nB.刀、屑面間的摩擦以及后刀面與工件間的摩擦，刀、屑面間的摩擦以及后刀面與工件間的摩擦，是切削熱的又一個來源。在三個切削變形區(qū)都產(chǎn)生是切削熱的又一個來源。在三個切削變形區(qū)都產(chǎn)生切削熱，如圖切削熱，如圖2.22所示。所示。http:/ 切削熱的產(chǎn)生與傳導http:/ 切削熱的傳導n切削熱由切屑、工件、刀具以及周圍的介質(zhì)傳導出去。影響切削熱由切屑、工件、刀具以及周圍的介

28、質(zhì)傳導出去。影響熱傳導的主要因素是工件和刀具材料的導熱系數(shù)，以及周圍熱傳導的主要因素是工件和刀具材料的導熱系數(shù)，以及周圍介質(zhì)的狀況。介質(zhì)的狀況。n刀具的導熱系數(shù)越大，則通過刀具傳走的熱量越多，可降低刀具的導熱系數(shù)越大，則通過刀具傳走的熱量越多，可降低切削區(qū)的溫度。切削區(qū)的溫度。http:/ 切屑、工件和刀具上的溫度分布http:/ 切削用量的影響n（1）切削速度）切削速度vc 隨著切削速度的提高，切削溫度將顯著隨著切削速度的提高，切削溫度將顯著上升。上升。na.切屑沿前刀面流出時，切屑底層與前刀面發(fā)生強烈摩擦從切屑沿前刀面流出時，切屑底層與前刀面發(fā)生強烈摩擦從而產(chǎn)生大量切削熱；而產(chǎn)生大量切削熱

29、；nb.切削速度很高，在一個很短時間內(nèi)切屑底層的切削熱來不切削速度很高，在一個很短時間內(nèi)切屑底層的切削熱來不及向切屑內(nèi)部傳導，而是大量積聚在切屑底層，從而使切屑及向切屑內(nèi)部傳導，而是大量積聚在切屑底層，從而使切屑溫度顯著升高。溫度顯著升高。nc.隨著切削速度的提高，金屬切除量成正比例增加，消耗的隨著切削速度的提高，金屬切除量成正比例增加，消耗的機械功增大，使切削溫度上升。切削溫度與切削速度之間的機械功增大，使切削溫度上升。切削溫度與切削速度之間的經(jīng)驗關(guān)系式為：經(jīng)驗關(guān)系式為： http:/ 隨著進給量的增大，金屬切除量增多，切隨著進給量的增大，金屬切除量增多，切削熱增加，使切削溫度上升。削熱增加

30、，使切削溫度上升。nf增大使切屑變厚，切屑的熱容量增大，由切屑帶走的熱量增大使切屑變厚，切屑的熱容量增大，由切屑帶走的熱量增加，故切削區(qū)的溫度上升得不顯著。切削溫度與進給量之增加，故切削區(qū)的溫度上升得不顯著。切削溫度與進給量之間的經(jīng)驗關(guān)系式為間的經(jīng)驗關(guān)系式為http:/ 背吃刀量背吃刀量ap對切削溫度的影響對切削溫度的影響很小。因為很小。因為ap增大以后，切削區(qū)產(chǎn)生的熱量雖增加，增大以后，切削區(qū)產(chǎn)生的熱量雖增加，但切削刃參加工作長度增加，散熱條件改善，故切但切削刃參加工作長度增加，散熱條件改善，故切削溫度升高并不明顯。切削溫度與被吃刀量之間的削溫度升高并不明顯。切削溫度與被吃刀量之間的經(jīng)驗關(guān)系

31、式為經(jīng)驗關(guān)系式為http:/ 刀具幾何參數(shù)的影響n（1）前角）前角 前角前角的大小直接影響切削過程中的變形和摩擦，對的大小直接影響切削過程中的變形和摩擦，對切削溫度有明顯影響。前角大，切削溫度低切削溫度有明顯影響。前角大，切削溫度低,使切屑變形程度減小，產(chǎn)生使切屑變形程度減小，產(chǎn)生的切削熱減少，因而切削溫度下降；前角小，切削溫度高；但前角達的切削熱減少，因而切削溫度下降；前角小，切削溫度高；但前角達1820后，對切削溫度影響減小。后，對切削溫度影響減小。n（2）主偏角）主偏角r 主偏角主偏角r加大后，切削刃工作長度縮短，切削熱相加大后，切削刃工作長度縮短，切削熱相對地集中；同時刀尖角減小，使散

32、熱條件變差，切削溫度將升高。若減對地集中；同時刀尖角減小，使散熱條件變差，切削溫度將升高。若減小主偏角，則刀尖角和切削刃工作長度加大，散熱條件改善，從而使切小主偏角，則刀尖角和切削刃工作長度加大，散熱條件改善，從而使切削溫度降低。削溫度降低。n（3）負倒棱及刀尖圓弧半徑的影響）負倒棱及刀尖圓弧半徑的影響n 負倒棱及刀尖圓弧半徑的增大，使切屑變形程度增大產(chǎn)生的切削熱增負倒棱及刀尖圓弧半徑的增大，使切屑變形程度增大產(chǎn)生的切削熱增加，但同時也使散熱條件改善，兩者趨于平衡。因而加，但同時也使散熱條件改善，兩者趨于平衡。因而負倒棱和刀尖圓弧負倒棱和刀尖圓弧半徑對切削溫度影響很小半徑對切削溫度影響很小。h

33、ttp:/ 刀具磨損的影響n刀具磨損后切削刃變鈍，使金屬變形增加；同時刀具后刀面刀具磨損后切削刃變鈍，使金屬變形增加；同時刀具后刀面與工件的摩擦加劇。所以，刀具磨損后切削溫度上升。后刀與工件的摩擦加劇。所以，刀具磨損后切削溫度上升。后刀面上的磨損量越大，切削溫度的上升越迅速。面上的磨損量越大，切削溫度的上升越迅速。n4. 工件材料的影響n工件材料的硬度和強度越高，切削時切削力大，所消耗的功工件材料的硬度和強度越高，切削時切削力大，所消耗的功越多，產(chǎn)生的切削熱越多，切削溫度就越高。越多，產(chǎn)生的切削熱越多，切削溫度就越高。n工件材料導熱系數(shù)的大小，直接影響切削熱的導出，如不銹工件材料導熱系數(shù)的大小

34、，直接影響切削熱的導出，如不銹鋼鋼1Crl8Ni9Ti和高溫合金和高溫合金GHl31，不僅導熱系數(shù)小，且在，不僅導熱系數(shù)小，且在高溫下仍有較高的強度和硬度，故切削溫度高。高溫下仍有較高的強度和硬度，故切削溫度高。n灰鑄鐵的切削溫度一般比切削鋼材時低?；诣T鐵的切削溫度一般比切削鋼材時低。http:/ 切削液的影響n切削液對降低切削溫度有明顯的效果。切削液對降低切削溫度有明顯的效果。n在金屬切削過程中，正確使用切削液，可以減少切在金屬切削過程中，正確使用切削液，可以減少切屑、工件與刀具的摩擦，降低切削溫度和切削力，屑、工件與刀具的摩擦，降低切削溫度和切削力，減緩刀具磨損。減緩刀具磨損。n切削液還可

35、以減少刀具與切屑粘結(jié)，抑制積屑瘤和切削液還可以減少刀具與切屑粘結(jié)，抑制積屑瘤和鱗刺的生長；鱗刺的生長；n減小已加工表面粗糙度值，減少工件熱變形，保證減小已加工表面粗糙度值，減少工件熱變形，保證加工精度和提高生產(chǎn)效率。加工精度和提高生產(chǎn)效率。http:/ 切削液的作用n（1）冷卻作用）冷卻作用 n（2）潤滑作用）潤滑作用n（3）清洗作用）清洗作用 n（4）防銹作用）防銹作用 http:/ 切削液的種類及選用n（1）水溶液）水溶液 主要成分為水并加入防銹劑和添加劑，使其主要成分為水并加入防銹劑和添加劑，使其既有良好的冷卻、防銹性能，又有一定的潤滑作用。適合于既有良好的冷卻、防銹性能，又有一定的潤滑

36、作用。適合于磨削加工。磨削加工。n（2）乳化液）乳化液 主要成分為水（主要成分為水（9598），加入適量），加入適量的礦物油、乳化劑和其它添加劑配制而成的乳白色切削液。的礦物油、乳化劑和其它添加劑配制而成的乳白色切削液。低濃度乳化液主要起冷卻作用；高濃度乳化液主要起潤滑作低濃度乳化液主要起冷卻作用；高濃度乳化液主要起潤滑作用。乳化液主要用于車削、鉆削、攻螺紋。用。乳化液主要用于車削、鉆削、攻螺紋。http:/ 主要成分是礦物油主要成分是礦物油(機油、輕柴油、煤油機油、輕柴油、煤油)，少數(shù)采用動植物油少數(shù)采用動植物油(豆油、菜油、蓖麻油、棉子油、豬油、豆油、菜油、蓖麻油、棉子油、豬油、鯨油鯨油)

37、等。切削油一般用于滾齒、插齒、銑削、車螺紋及一等。切削油一般用于滾齒、插齒、銑削、車螺紋及一般材料的精加工。般材料的精加工。n機油用于普通車削、攻螺紋；機油用于普通車削、攻螺紋；n煤油或與礦物油的混合油用于精加工有色金屬和鑄鐵；煤油或與礦物油的混合油用于精加工有色金屬和鑄鐵；n煤油或與機油的混合油用于普通孔或深孔精加工；煤油或與機油的混合油用于普通孔或深孔精加工；n蓖麻油或豆油也用于螺紋加工；蓖麻油或豆油也用于螺紋加工；n輕柴油用于自動機床上，做自身潤滑液和切削液用。輕柴油用于自動機床上，做自身潤滑液和切削液用。n表表2.2列出了針對不同工件材料、刀具材料及加工方法等情列出了針對不同工件材料、

38、刀具材料及加工方法等情況下可供選擇的切削液。況下可供選擇的切削液。http:/ 常用的切削液http:/ 刀具磨損刀具磨損n2.4.2 刀具耐用度刀具耐用度http:/ 刀具磨損的形態(tài) 圖n (1)前刀面磨損前刀面磨損(月牙洼磨損月牙洼磨損)n加工塑性材料時，若切削速度較高、切削厚度較大，會在前刀面上磨出加工塑性材料時，若切削速度較高、切削厚度較大，會在前刀面上磨出一個月牙洼一個月牙洼(圖圖2.24)。 n (2)后刀面磨損后刀面磨損n由于加工表面和后刀面間存在著強烈的摩擦，在后刀面上毗鄰切削刃的由于加工表面和后刀面間存在著強烈的摩擦，在后刀面上毗鄰切削刃的地方很快就磨出一個后角為零的小棱面，

39、這就是后刀面磨損地方很快就磨出一個后角為零的小棱面，這就是后刀面磨損(圖圖2.24)。 n(3)前刀面和后刀面同時磨損前刀面和后刀面同時磨損n這是一種兼有上述兩種情況的磨損形式。在切削塑性金屬時，若切削厚這是一種兼有上述兩種情況的磨損形式。在切削塑性金屬時，若切削厚度適中，經(jīng)常會發(fā)生這種磨損。度適中，經(jīng)常會發(fā)生這種磨損。http:/ 車刀典型磨損形式示意圖http:/ 刀具磨損原因n為了減小和控制刀具磨損以及研制新型刀具材料，必須研究刀具磨損的為了減小和控制刀具磨損以及研制新型刀具材料，必須研究刀具磨損的原因和本質(zhì)。原因和本質(zhì)。n刀具經(jīng)常工作在高溫、高壓下，在這樣的條刀具經(jīng)常工作在高溫、高壓下

40、，在這樣的條 件下工作，刀具磨損經(jīng)常件下工作，刀具磨損經(jīng)常是機械的、熱的、化學的三種作用的綜合結(jié)果，實際情況很復雜，尚待是機械的、熱的、化學的三種作用的綜合結(jié)果，實際情況很復雜，尚待進一步研究。到目前為止，認為刀具磨損的機理主要有以下幾個方面。進一步研究。到目前為止，認為刀具磨損的機理主要有以下幾個方面。n（1）磨料磨損（硬質(zhì)點磨損）磨料磨損（硬質(zhì)點磨損）n切削時，工件或切屑中的微小硬質(zhì)點切削時，工件或切屑中的微小硬質(zhì)點(碳化物碳化物Fe3C，TiC等，氮化物等，氮化物AlN，Si3N4等，氧化物等，氧化物SiO2，Al2O3等等)以及積屑瘤碎片，不斷滑以及積屑瘤碎片，不斷滑擦前后刀面，劃出溝

41、紋，這就是磨料磨損，很像砂輪磨削工件一樣，刀擦前后刀面，劃出溝紋，這就是磨料磨損，很像砂輪磨削工件一樣，刀具被一層層磨掉。這是一種純機械作用。具被一層層磨掉。這是一種純機械作用。http:/ http:/ 擴散磨損http:/ http:/ 溫度對磨損的影響n1粘結(jié)磨損粘結(jié)磨損 2磨粒磨損磨粒磨損 3擴散磨損擴散磨損 4相變磨損相變磨損(高溫相變高溫相變) 5氧化磨損氧化磨損http:/ 刀具磨損過程n用切削時間用切削時間t和后刀面磨損量和后刀面磨損量VB兩個參數(shù)為坐標，兩個參數(shù)為坐標，則磨損過程可以用圖則磨損過程可以用圖2.27 所示的一條磨損曲線來所示的一條磨損曲線來表示。磨損過程分為三個

42、階段。表示。磨損過程分為三個階段。n (1)初期磨損階段初期磨損階段 其磨損的特點是：在極短的時其磨損的特點是：在極短的時間內(nèi)，間內(nèi)，VB上升很快。由于新刃磨后的刀具，表面存上升很快。由于新刃磨后的刀具，表面存在微觀不平度，后刀面與工件之間為凸峰點接觸，在微觀不平度，后刀面與工件之間為凸峰點接觸，故磨損很快。故磨損很快。 http:/ 磨損曲線http:/ 其磨損的特點是：刀具在較長的時間內(nèi)其磨損的特點是：刀具在較長的時間內(nèi)緩慢地磨損，且緩慢地磨損，且VB-t基本呈線性關(guān)系。經(jīng)過初期磨損后，后基本呈線性關(guān)系。經(jīng)過初期磨損后，后刀面上的微觀不平度被磨掉，后刀面與工件的接觸面積增大，刀面上的微觀不

43、平度被磨掉，后刀面與工件的接觸面積增大，壓強減小，且分布均勻，所以磨損量緩慢且均勻地增加。壓強減小，且分布均勻，所以磨損量緩慢且均勻地增加。 n(3)急劇磨損階段急劇磨損階段 其磨損的特點是：在相對很短的時間內(nèi)，其磨損的特點是：在相對很短的時間內(nèi)，VB猛增，刀具因而完全失效。刀具經(jīng)過正常磨損階段后，切猛增，刀具因而完全失效。刀具經(jīng)過正常磨損階段后，切削刃變鈍，切削力增大，切削溫度升高，這時刀具的磨損情削刃變鈍，切削力增大，切削溫度升高，這時刀具的磨損情況發(fā)生了質(zhì)的變化而進入急劇磨損階段。況發(fā)生了質(zhì)的變化而進入急劇磨損階段。 http:/ 刀具的磨鈍標準n刀具磨損到一定限度就不能繼續(xù)使用。這個磨

44、損限度稱為磨刀具磨損到一定限度就不能繼續(xù)使用。這個磨損限度稱為磨鈍標準。鈍標準。n常用后刀面的磨損量來制訂刀具磨鈍標準。它是以后刀面磨常用后刀面的磨損量來制訂刀具磨鈍標準。它是以后刀面磨損帶中間部分平均磨損量允許達到的最大值損帶中間部分平均磨損量允許達到的最大值VB表示。國際標表示。國際標準準ISO統(tǒng)一規(guī)定以統(tǒng)一規(guī)定以1/2背吃刀量處后刀面上測定的磨損帶高背吃刀量處后刀面上測定的磨損帶高度度VB作為刀具磨鈍標準（圖作為刀具磨鈍標準（圖2.28）。）。http:/ 車刀的磨損量http:/ 自動化生產(chǎn)中用的精加工刀具，常以沿工件徑向的刀具磨損尺寸作為衡自動化生產(chǎn)中用的精加工刀具，常以沿工件徑向的

45、刀具磨損尺寸作為衡量刀具的磨鈍標準，稱為刀具徑向磨損量，以量刀具的磨鈍標準，稱為刀具徑向磨損量，以NB表示表示 (圖圖2.28)。n 規(guī)定磨鈍標準有兩種考慮規(guī)定磨鈍標準有兩種考慮:一種是充分利用正常磨損階段的磨損量，一種是充分利用正常磨損階段的磨損量，來充分利用刀具材料，減少換刀次數(shù)，它適用于粗加工和半精加工來充分利用刀具材料，減少換刀次數(shù)，它適用于粗加工和半精加工;另一另一種是根據(jù)加工精度和表面質(zhì)量要求確定磨鈍標準，此時，種是根據(jù)加工精度和表面質(zhì)量要求確定磨鈍標準，此時，VB值應取較小值應取較小值，稱為工藝磨鈍標準值，稱為工藝磨鈍標準 (磨鈍標準的數(shù)值可參閱磨鈍標準的數(shù)值可參閱金屬切削手冊金

46、屬切削手冊n 在柔性加工設(shè)備上，經(jīng)常用切削力的數(shù)值作為刀具的磨鈍標準，從而在柔性加工設(shè)備上，經(jīng)常用切削力的數(shù)值作為刀具的磨鈍標準，從而實現(xiàn)對刀具磨損狀態(tài)的自動監(jiān)控。實現(xiàn)對刀具磨損狀態(tài)的自動監(jiān)控。n 工藝系統(tǒng)剛性較差時應規(guī)定較小的磨鈍標準。因為當后刀面磨損后，工藝系統(tǒng)剛性較差時應規(guī)定較小的磨鈍標準。因為當后刀面磨損后，切削力將增大，尤以背向力切削力將增大，尤以背向力Fp增大最為顯著。增大最為顯著。n 切削難加工材料時，切削溫度較高，一般應選用較小的磨鈍標準。切削難加工材料時，切削溫度較高，一般應選用較小的磨鈍標準。n 國際標準國際標準ISO推薦硬質(zhì)合金外圓車刀耐用度的磨鈍標準，可以是下列推薦硬質(zhì)

47、合金外圓車刀耐用度的磨鈍標準，可以是下列任何一種任何一種:n (l)VB=0.3mm。n (2)如果后刀面為無規(guī)則磨損，取如果后刀面為無規(guī)則磨損，取VBmax=0.6mm。n (3)前刀面磨損量前刀面磨損量KT=0.06+0.3f(f為進給量為進給量)。圖。圖2.24http:/ 刀具的耐用度與刀具壽命n刃磨后的刀具自開始切削直到磨損量達到磨鈍標準為止的切削時間稱為刃磨后的刀具自開始切削直到磨損量達到磨鈍標準為止的切削時間稱為刀具耐用度，以刀具耐用度，以T表示。耐用度指凈切削時間，不包括用于對刀、測量、表示。耐用度指凈切削時間，不包括用于對刀、測量、快進、回程等非切削時間。快進、回程等非切削時

48、間。n刀具耐用度還可以用達到磨鈍標準時所走過的切削路程刀具耐用度還可以用達到磨鈍標準時所走過的切削路程Lm來定義。來定義。Lm等于切削速度等于切削速度vc和耐用度和耐用度T的乘積，即的乘積，即LmvcTn刀具耐用度是一個重要參數(shù)。在相同切削條件下切削某種工件材料時，刀具耐用度是一個重要參數(shù)。在相同切削條件下切削某種工件材料時，可以用耐用度來比較不同刀具材料的切削性能；同一刀具材料切削各種可以用耐用度來比較不同刀具材料的切削性能；同一刀具材料切削各種工件材料，可以用耐用度來比較材料的切削加工性；還可以用耐用度來工件材料，可以用耐用度來比較材料的切削加工性；還可以用耐用度來判斷刀具幾何參數(shù)是否合理

49、。判斷刀具幾何參數(shù)是否合理。 n刀具壽命是指一把新刀具從使用到報廢為止的切削時間。它是刀具耐用刀具壽命是指一把新刀具從使用到報廢為止的切削時間。它是刀具耐用度與刀具刃磨次數(shù)的乘積。度與刀具刃磨次數(shù)的乘積。http:/ 切削用量對刀具耐用度的影響n切削用量與刀具耐用度的關(guān)系是用實驗方法求得的。切削用量與刀具耐用度的關(guān)系是用實驗方法求得的。通過單因素實驗，先選定刀具后刀面的通過單因素實驗，先選定刀具后刀面的磨鈍標準磨鈍標準，固定其它切削條件，分別固定其它切削條件，分別改變切削速度改變切削速度、進給量進給量和和背吃刀量背吃刀量，求出對應的，求出對應的T值，在雙對數(shù)坐標紙上畫值，在雙對數(shù)坐標紙上畫出它

50、們的圖形，經(jīng)過數(shù)據(jù)整理后可得出刀具耐用度出它們的圖形，經(jīng)過數(shù)據(jù)整理后可得出刀具耐用度實驗公式。實驗公式。http:/ 刀具磨損曲線http:/ 在雙對數(shù)坐標上的在雙對數(shù)坐標上的Tv 曲線曲線http:/ T-的關(guān)系的關(guān)系式：式：n綜合以上三式，可以得到切削用量三要素與刀具耐用度的關(guān)綜合以上三式，可以得到切削用量三要素與刀具耐用度的關(guān)系式系式http:/ 刀具耐用度的選擇n在實際生產(chǎn)中，刀具耐用度同生產(chǎn)效率和加工成本之間存在在實際生產(chǎn)中，刀具耐用度同生產(chǎn)效率和加工成本之間存在著較復雜的關(guān)系。著較復雜的關(guān)系。 n在生產(chǎn)中選擇刀具耐用度時，一般應考慮以下原則：在生產(chǎn)中選擇刀具耐用度時，一般應考慮以下

51、原則：n(1)刀具的復雜程度和制造、重磨的費用。刀具的復雜程度和制造、重磨的費用。 n(2)裝卡、調(diào)整比較復雜的刀具，如多刀車床的車刀、組合裝卡、調(diào)整比較復雜的刀具，如多刀車床的車刀、組合車床的鉆頭、絲錐、銑刀以及自動機和自動線上的刀具，耐車床的鉆頭、絲錐、銑刀以及自動機和自動線上的刀具，耐用度選高一些。用度選高一些。n(3)生產(chǎn)線上的刀具耐用度應規(guī)定為一個班或兩個班，以便生產(chǎn)線上的刀具耐用度應規(guī)定為一個班或兩個班，以便能在換班時間內(nèi)換刀。能在換班時間內(nèi)換刀。 n(4)精加工尺寸很大的工件時，刀具耐用度應按零件精度和精加工尺寸很大的工件時，刀具耐用度應按零件精度和表面粗糙度要求決定。表面粗糙度

52、要求決定。 http:/ 磨削過程磨削過程n2.5.2 磨削溫度磨削溫度n2.5.3砂輪的磨損與修整砂輪的磨損與修整n2.5.4磨削方法磨削方法http:/ 磨粒的磨削過程http:/ 在滑擦階段，由于磨粒切削刃剛在滑擦階段，由于磨粒切削刃剛剛開始與工件接觸，切削厚度由零逐漸增大，但切削厚度剛開始與工件接觸，切削厚度由零逐漸增大，但切削厚度hD極小。極小。 n（2）刻劃階段（塑性變形階段）刻劃階段（塑性變形階段） 隨著磨粒擠入深度的增大，磨粒隨著磨粒擠入深度的增大，磨粒與工件表面的壓力逐步加大，表面層也由彈性變形過渡到塑性變形。與工件表面的壓力逐步加大，表面層也由彈性變形過渡到塑性變形。 n（

53、3）切削階段（磨屑形成階段）切削階段（磨屑形成階段） 當擠入深度增大到臨界值時，被當擠入深度增大到臨界值時，被切削材料的切應力和溫度都達到了一定數(shù)值，金屬層在磨粒的擠壓下切削材料的切應力和溫度都達到了一定數(shù)值，金屬層在磨粒的擠壓下明顯地沿剪切面滑移，形成切屑沿前明顯地沿剪切面滑移，形成切屑沿前(刀刀)面流出。面流出。 n磨削塑性材料時，磨屑呈帶狀（圖磨削塑性材料時，磨屑呈帶狀（圖2.32）；磨削脆性材料時，磨屑）；磨削脆性材料時，磨屑呈擠裂狀（圖呈擠裂狀（圖2.32）；當磨削溫度很高時，切屑熔化呈球狀或灰燼）；當磨削溫度很高時，切屑熔化呈球狀或灰燼狀（圖狀（圖2.32、）。、）。http:/

54、磨屑形態(tài)http:/ 磨削特點n磨粒的硬度很高，如同刀具，能象刀具起切削作用。而高速回轉(zhuǎn)的砂輪，磨粒的硬度很高，如同刀具，能象刀具起切削作用。而高速回轉(zhuǎn)的砂輪，就相當于多刃刀具，能切下很薄的一層金屬，得到加工精度和表面質(zhì)量就相當于多刃刀具，能切下很薄的一層金屬，得到加工精度和表面質(zhì)量較高的工件加工表面。磨削加工的特點如下：較高的工件加工表面。磨削加工的特點如下：n（1）能加工硬度很高的材料（淬火鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷，不宜加工）能加工硬度很高的材料（淬火鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷，不宜加工塑性較大的有色金屬材料）塑性較大的有色金屬材料）n（2）能獲得較高的加工精度和較細的表面粗糙度）能獲得較高的加工精度和

55、較細的表面粗糙度n（3）磨削速度高（）磨削速度高（30m/s60m/s）n（4）磨削溫度高）磨削溫度高n（5）磨削余量?。┠ハ饔嗔啃（6）磨削的工藝范圍廣（內(nèi)外圓、平面、螺紋、齒形、刀具的刃磨）磨削的工藝范圍廣（內(nèi)外圓、平面、螺紋、齒形、刀具的刃磨） http:/ 基本概念n由于磨削速度高，能耗大，因此磨削溫度很高。通由于磨削速度高，能耗大，因此磨削溫度很高。通常磨削溫度是指砂輪與工件接觸區(qū)的平均溫度，它常磨削溫度是指砂輪與工件接觸區(qū)的平均溫度，它包含三個區(qū)域的溫度：包含三個區(qū)域的溫度：n（1）工件平均溫度）工件平均溫度指磨削熱傳入工件而引起指磨削熱傳入工件而引起的工件溫升，它影響工件的尺寸

56、精度和形狀精度。的工件溫升，它影響工件的尺寸精度和形狀精度。http:/ 磨削溫度http:/ 影響磨削溫度的主要因素n（1）砂輪速度）砂輪速度v 砂輪速度增大，單位時間內(nèi)的工作磨粒砂輪速度增大，單位時間內(nèi)的工作磨粒數(shù)將增多，單個磨粒的切削厚度變小，擠壓和摩擦作用加劇，數(shù)將增多，單個磨粒的切削厚度變小，擠壓和摩擦作用加劇，滑擦熱顯著增多。此外還會使磨粒在工件表面的滑擦次數(shù)增滑擦熱顯著增多。此外還會使磨粒在工件表面的滑擦次數(shù)增多。所有這些，都將促使磨削溫度的升高。多。所有這些，都將促使磨削溫度的升高。n（2）工件速度）工件速度vw 工件速度增大就是熱源移動速度增大，工件速度增大就是熱源移動速度增

57、大，工件表面溫度可能有所降低，但不明顯。這是由于工件速度工件表面溫度可能有所降低，但不明顯。這是由于工件速度增大后，增大了金屬切除量，從而增加了發(fā)熱量。增大后，增大了金屬切除量，從而增加了發(fā)熱量。 http:/ 徑向進給量的增大，將導致徑向進給量的增大，將導致磨削過程中磨削變形力和摩擦力的增大，從而引起磨削過程中磨削變形力和摩擦力的增大，從而引起發(fā)熱量的增多和磨削溫度的升高。發(fā)熱量的增多和磨削溫度的升高。n（4）工件材料）工件材料 金屬的導熱性越差，則磨削區(qū)的金屬的導熱性越差，則磨削區(qū)的溫度越高。溫度越高。 n（5）砂輪硬度與粒度）砂輪硬度與粒度 用軟砂輪磨削時的磨削溫用軟砂輪磨削時的磨削溫度

58、低度低(自尖銳好自尖銳好)；反之則磨削溫度高。；反之則磨削溫度高。 http:/ 砂輪磨損的形態(tài)n砂輪磨損包含砂輪磨損包含磨粒的磨耗磨損磨粒的磨耗磨損、磨粒破碎磨粒破碎和和脫落磨損脫落磨損等三種形態(tài)等三種形態(tài)(圖圖2.34)。http:/ 砂輪磨損的三種形態(tài)n1-切屑切屑 2結(jié)合劑結(jié)合劑 3磨粒磨粒A磨耗磨損磨耗磨損 B磨粒破碎磨粒破碎 C脫落磨損脫落磨損http:/ 砂輪的修整n砂輪雖有一定的自礪性，例如粗磨時砂輪的磨削表面就是靠砂輪雖有一定的自礪性，例如粗磨時砂輪的磨削表面就是靠自礪更新的，但在一般條件下不可能完全自礪，因此磨損后自礪更新的，但在一般條件下不可能完全自礪，因此磨損后必須及時

59、修整，以獲得良好的表面形貌，保證其磨削性能。必須及時修整，以獲得良好的表面形貌，保證其磨削性能。n砂輪的修整應起到兩個作用：一是去除外層已鈍化的磨?；蛏拜喌男拚麘鸬絻蓚€作用：一是去除外層已鈍化的磨?；蛉コ驯荒バ级氯说囊粚幽チ?，使新的磨粒顯露出來；二去除已被磨屑堵塞了的一層磨粒，使新的磨粒顯露出來；二是使砂輪修整后具有足夠數(shù)量的有效切削刃，從而提高已加是使砂輪修整后具有足夠數(shù)量的有效切削刃，從而提高已加工表面質(zhì)量。工表面質(zhì)量。 http:/ 4托板托板5擋塊擋塊http:/ n（4）按磨削加工精度，有普通磨削和高精度磨削。）按磨削加工精度，有普通磨削和高精度磨削。n普通磨削的加工精度可達普

60、通磨削的加工精度可達IT8IT6，表面粗糙度值為，表面粗糙度值為1.250.63m。高精度磨削又可分為精密磨削（值為。高精度磨削又可分為精密磨削（值為0.160.06 m）、超精密磨削（值為）、超精密磨削（值為0.040.02 m）和鏡面磨削（值）和鏡面磨削（值為為0.01 m），磨削后工件的尺寸精度可達），磨削后工件的尺寸精度可達IT5。http:/ http:/ 5壓輪壓輪6支承板支承板7導輪導輪http:/ 刀具幾何參數(shù)的選擇刀具幾何參數(shù)的選擇n2.6.2 切削用量的選擇切削用量的選擇http:/ 選擇刀具幾何參數(shù)應考慮的因素n（1）工件材料工件材料 要考慮工件材料的化學成分、制造方法、