《機(jī)械制造基礎(chǔ)》——1.1車削運(yùn)動(dòng)和切削用量1.2切削變形、切削力與切削溫度

1、1 1、如果刀具的材料強(qiáng)度和韌性大，則刀具選擇大的還、如果刀具的材料強(qiáng)度和韌性大，則刀具選擇大的還是小的前角，而脆性大的刀具又如何選擇？是小的前角，而脆性大的刀具又如何選擇？ 強(qiáng)度和韌性大的刀具材料可以選擇大的前角，而強(qiáng)度和韌性大的刀具材料可以選擇大的前角，而脆性大的刀具甚至取負(fù)的前角。脆性大的刀具甚至取負(fù)的前角。2 2、加工塑性材料時(shí)，一般選擇大的還是小的前角？、加工塑性材料時(shí)，一般選擇大的還是小的前角？ 加工鋼件等塑性材料時(shí)，一般采用選擇大的前角。加工鋼件等塑性材料時(shí)，一般采用選擇大的前角。 3 3、加工脆性材料時(shí)，刀具前角相對(duì)塑性材料如何選、加工脆性材料時(shí)，刀具前角相對(duì)塑性材料如何選擇？

2、擇？ 加工脆性材料時(shí)，刀具前角相對(duì)塑性材料取得小加工脆性材料時(shí)，刀具前角相對(duì)塑性材料取得小些或取負(fù)值，以提高刀刃的強(qiáng)度。些或取負(fù)值，以提高刀刃的強(qiáng)度。4 4、粗加工和精加工時(shí)刀具的前角有何區(qū)別？、粗加工和精加工時(shí)刀具的前角有何區(qū)別？ 粗加工時(shí)，一般取較小的前角；精加工時(shí)，宜取粗加工時(shí)，一般取較小的前角；精加工時(shí)，宜取較大的前角，以減小工件變形與表面粗糙度。較大的前角，以減小工件變形與表面粗糙度。復(fù)習(xí)提問(wèn)復(fù)習(xí)提問(wèn)5 5、工件材料強(qiáng)度或硬度較高時(shí)，一般采用較小還是較、工件材料強(qiáng)度或硬度較高時(shí)，一般采用較小還是較大的后角？大的后角？ 工件材料強(qiáng)度或硬度較高時(shí)，為加強(qiáng)切削刃，一工件材料強(qiáng)度或硬度較高時(shí)

3、，為加強(qiáng)切削刃，一般采用較小后角。般采用較小后角。6 6、對(duì)于塑性較大材料，一般取較小還是較大的后角？、對(duì)于塑性較大材料，一般取較小還是較大的后角？ 對(duì)于塑性較大材料，已加工表面易產(chǎn)生加工硬化對(duì)于塑性較大材料，已加工表面易產(chǎn)生加工硬化時(shí)，后刀面摩擦對(duì)刀具磨損和加工表面質(zhì)量影響較大時(shí)，后刀面摩擦對(duì)刀具磨損和加工表面質(zhì)量影響較大時(shí)，一般取較大后角。時(shí)，一般取較大后角。7 7、切削時(shí)，刃傾角、切削時(shí)，刃傾角ss是如何影響切屑流向的？是如何影響切屑流向的？ s s為正值時(shí)，為正值時(shí)，切屑向床頭方向流出，影響工人操作；切屑向床頭方向流出，影響工人操作； s s為負(fù)值時(shí)，切屑向?yàn)樨?fù)值時(shí)，切屑向尾座方向流出

4、，影響已加工面；尾座方向流出，影響已加工面； s s為零時(shí)，切屑為零時(shí)，切屑沿垂直切削刃的方向流出。沿垂直切削刃的方向流出。1.1 1.1 切削運(yùn)動(dòng)和切削用量切削運(yùn)動(dòng)和切削用量 金屬切削加工金屬切削加工：用金屬切削刀具從工件上切除：用金屬切削刀具從工件上切除多余的金屬，從而獲得形狀精度、尺寸精度、位置多余的金屬，從而獲得形狀精度、尺寸精度、位置精度及表面質(zhì)量都符合技術(shù)要求的零件，這種加工精度及表面質(zhì)量都符合技術(shù)要求的零件，這種加工方法就叫金屬切削加工。方法就叫金屬切削加工。一、切削運(yùn)動(dòng)一、切削運(yùn)動(dòng)在切削加工中刀具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，稱為在切削加工中刀具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，稱為切削運(yùn)動(dòng)。切削運(yùn)動(dòng)。觀

5、察外圓車削視頻，指出有哪些切削運(yùn)動(dòng)？觀察外圓車削視頻，指出有哪些切削運(yùn)動(dòng)？工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)車刀沿工件軸線方向的直線移動(dòng)車刀沿工件軸線方向的直線移動(dòng)車刀垂直于工件軸線方的直線移動(dòng)車刀垂直于工件軸線方的直線移動(dòng)切削運(yùn)動(dòng)按其功用不同可分為切削運(yùn)動(dòng)按其功用不同可分為主運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)和和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。觀察鉆孔視頻，指出有哪些切削運(yùn)動(dòng)？觀察鉆孔視頻，指出有哪些切削運(yùn)動(dòng)？麻花鉆的轉(zhuǎn)動(dòng)麻花鉆的轉(zhuǎn)動(dòng)麻花鉆沿軸線方向的直線移動(dòng)麻花鉆沿軸線方向的直線移動(dòng) 金屬切削加工要切除工件上多余的金屬，金屬切削加工要切除工件上多余的金屬，形成已加工表面，必須具備兩個(gè)基本條件：形成已加工表面，必須具備兩個(gè)基本條件：

6、切削運(yùn)動(dòng)和刀具。切削運(yùn)動(dòng)和刀具。 切削運(yùn)動(dòng)切削運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜程度將影響機(jī)床的結(jié)構(gòu)。的復(fù)雜程度將影響機(jī)床的結(jié)構(gòu)。 刀具刀具的復(fù)雜程度將影響刀具刃磨制造的的復(fù)雜程度將影響刀具刃磨制造的難易程度，同時(shí)也會(huì)促進(jìn)刀具材料、刀具制難易程度，同時(shí)也會(huì)促進(jìn)刀具材料、刀具制造工藝的發(fā)展。造工藝的發(fā)展。 1 1、主運(yùn)動(dòng)、主運(yùn)動(dòng) 由機(jī)床或人力由機(jī)床或人力提供的刀具與工件提供的刀具與工件之間主要的相對(duì)運(yùn)之間主要的相對(duì)運(yùn)動(dòng)動(dòng), , 它使刀具切削它使刀具切削刃及前刀面切入工刃及前刀面切入工件材料，使被切削件材料，使被切削層轉(zhuǎn)變?yōu)榍行紝愚D(zhuǎn)變?yōu)榍行? , 從從而形成工件的新表而形成工件的新表面。面。 在切削運(yùn)動(dòng)中，主運(yùn)動(dòng)速度最高

7、、耗功最大，是在切削運(yùn)動(dòng)中，主運(yùn)動(dòng)速度最高、耗功最大，是切下切屑所必須的基本運(yùn)動(dòng)。切下切屑所必須的基本運(yùn)動(dòng)。 在切削中必須有一個(gè)主運(yùn)動(dòng)，而且只能有一個(gè)在切削中必須有一個(gè)主運(yùn)動(dòng)，而且只能有一個(gè)主運(yùn)動(dòng)。主運(yùn)動(dòng)。車削時(shí)主運(yùn)車削時(shí)主運(yùn)動(dòng)是動(dòng)是工件的工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。銑削時(shí)主運(yùn)銑削時(shí)主運(yùn)動(dòng)是動(dòng)是銑刀的銑刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。刨削時(shí)主運(yùn)刨削時(shí)主運(yùn)動(dòng)是動(dòng)是工件或工件或刀具的往復(fù)刀具的往復(fù)運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。 2 2、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是刀具與工件之間附加的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是刀具與工件之間附加的相對(duì)運(yùn)動(dòng), , 它它配合主運(yùn)動(dòng)依次地或連續(xù)不斷地切除工件上多余金配合主運(yùn)動(dòng)依次地或連續(xù)不斷地切除工件上多余金屬

8、屬, , 從而形成具有所需幾何特性的已加工表面。從而形成具有所需幾何特性的已加工表面。 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可由刀具完成進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可由刀具完成( (如車削如車削) )，也可由工件完，也可由工件完成成( (如銑削如銑削) )，可以是間歇的（如刨削），也可以是連，可以是間歇的（如刨削），也可以是連續(xù)的（如車削）。續(xù)的（如車削）。車削時(shí)進(jìn)給車削時(shí)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是運(yùn)動(dòng)是車刀車刀的直線移動(dòng)的直線移動(dòng)。銑削時(shí)進(jìn)給銑削時(shí)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是運(yùn)動(dòng)是工件工件的直線移動(dòng)的直線移動(dòng)。刨削時(shí)進(jìn)給運(yùn)刨削時(shí)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是動(dòng)是工件或刀工件或刀具的橫向移動(dòng)具的橫向移動(dòng)。12211122車削運(yùn)動(dòng)車削運(yùn)動(dòng)車削工件時(shí)，必須使車削工件時(shí)，必須使工件工件和和刀具刀具作

9、相對(duì)運(yùn)動(dòng)。根據(jù)運(yùn)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)。根據(jù)運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和作用，車削運(yùn)動(dòng)可分為動(dòng)的性質(zhì)和作用，車削運(yùn)動(dòng)可分為工件工件的的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，和和車刀車刀的的直線（或曲線）移動(dòng)直線（或曲線）移動(dòng)。主運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)車成型面車成型面車削運(yùn)動(dòng)車削運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)：主運(yùn)動(dòng)：直接切除工件上的切削層，并使之變成切屑形直接切除工件上的切削層，并使之變成切屑形成工件新表面的運(yùn)動(dòng)成工件新表面的運(yùn)動(dòng)。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：進(jìn)給運(yùn)動(dòng)： 使工件上多余材料不斷被切除的使工件上多余材料不斷被切除的 運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng). .進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)又可分又可分橫向進(jìn)給橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)和縱向進(jìn)給縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng). . 車端面車端面車外圓車外圓二、工件上的加工表面二

10、、工件上的加工表面1 1、待加工表面：待加工表面：工件上有待切除的表面工件上有待切除的表面。 它可能是毛坯表面或加工過(guò)的表面。它可能是毛坯表面或加工過(guò)的表面。2 2、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。工件上經(jīng)刀具切削后產(chǎn)生的表面。3 3、過(guò)渡表面、過(guò)渡表面 ：工件上由刀具正在切削的那一部分表面工件上由刀具正在切削的那一部分表面。 它將在下一轉(zhuǎn)被切除它將在下一轉(zhuǎn)被切除。nf f過(guò)渡表面過(guò)渡表面待加工表面待加工表面主運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)已加工表面已加工表面312如何判斷？如何判斷？車削時(shí)工件上形成的表面？車削時(shí)工件上形成的表面？14切削用量三要素切削用量三要素: :三、切

11、削用量三、切削用量背吃刀量背吃刀量p進(jìn)給量進(jìn)給量 切削速度切削速度v vc c 車削工件上已加工表面和待加工表車削工件上已加工表面和待加工表面之間的垂直距離。面之間的垂直距離。 工件每轉(zhuǎn)一圈，車刀沿進(jìn)給方向移工件每轉(zhuǎn)一圈，車刀沿進(jìn)給方向移動(dòng)的距離。它是衡量進(jìn)給運(yùn)動(dòng)大小的動(dòng)的距離。它是衡量進(jìn)給運(yùn)動(dòng)大小的參數(shù)參數(shù)。單位為單位為mm/rmm/r。 是切削刃上選定點(diǎn)相對(duì)工件的主是切削刃上選定點(diǎn)相對(duì)工件的主運(yùn)動(dòng)的瞬間速度。它是衡量主運(yùn)動(dòng)大運(yùn)動(dòng)的瞬間速度。它是衡量主運(yùn)動(dòng)大小的參數(shù)小的參數(shù)。單位單位m/sm/s。 切削用量是衡量切削運(yùn)動(dòng)大小的參數(shù)。合理選擇切削用量是保切削用量是衡量切削運(yùn)動(dòng)大小的參數(shù)。合理選

12、擇切削用量是保證加工零件的質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本的有效方法之一。證加工零件的質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本的有效方法之一。v vc dndn 10001 1、切削速度切削速度v vcd工件待加工表面最大直徑，工件待加工表面最大直徑，mmmm。 nn工件轉(zhuǎn)速工件轉(zhuǎn)速（r/r/s s) ) 車削時(shí)車削時(shí): : 是是切削刃上選定點(diǎn)切削刃上選定點(diǎn)相對(duì)工件的主運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度。衡量主相對(duì)工件的主運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度。衡量主運(yùn)動(dòng)大小的參數(shù)運(yùn)動(dòng)大小的參數(shù)。v vc 切削速度，切削速度，m/sm/s。 在計(jì)算時(shí)應(yīng)以最大的切削速度為準(zhǔn)，如車削時(shí)以待在計(jì)算時(shí)應(yīng)以最大的切削速度為準(zhǔn)，如車削時(shí)以待加工表面直徑的數(shù)

13、值進(jìn)行計(jì)算，因?yàn)榇颂幩俣茸畲?，刀加工表面直徑的?shù)值進(jìn)行計(jì)算，因?yàn)榇颂幩俣茸畲?，刀具磨損最快。具磨損最快。方向：方向：切削刃上選定點(diǎn)相對(duì)切削刃上選定點(diǎn)相對(duì)于工件的瞬時(shí)主運(yùn)動(dòng)方向。于工件的瞬時(shí)主運(yùn)動(dòng)方向。例題例題: :車削直徑為車削直徑為40mm40mm的工件外圓的工件外圓, , 選定的切削速度為選定的切削速度為1.4m/s, 1.4m/s, 試求車床主軸的轉(zhuǎn)速試求車床主軸的轉(zhuǎn)速n ?n ?cd n 1000如何計(jì)算？如何計(jì)算？解：解：s）（rdnc/15.114014. 34 . 110001000 d d D Dv vf fn1 12 2f f2 2、進(jìn)給量、進(jìn)給量 工件每轉(zhuǎn)一圈，車刀沿工件每

14、轉(zhuǎn)一圈，車刀沿進(jìn)給方向移動(dòng)的距離進(jìn)給方向移動(dòng)的距離。單位單位為為mm/rmm/r。 進(jìn)給速度進(jìn)給速度v vf f是指是指切削刃上切削刃上選定點(diǎn)相對(duì)于工件進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的選定點(diǎn)相對(duì)于工件進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度。單位：瞬時(shí)速度。單位：mm/smm/s。v vf f= f n= f nv vf f 進(jìn)給速度，進(jìn)給速度，mm/smm/s；n n 主軸轉(zhuǎn)速，主軸轉(zhuǎn)速，r/sr/s；f f 進(jìn)給量，進(jìn)給量，mm/rmm/r。方向：方向：切削刃上選定點(diǎn)相對(duì)于工件的瞬時(shí)進(jìn)給方向。切削刃上選定點(diǎn)相對(duì)于工件的瞬時(shí)進(jìn)給方向。3 3、背吃刀量、背吃刀量p p dw dm 2 車削工件上已加工表車削工件上已加工表面和待加工表面之

15、間的垂面和待加工表面之間的垂直距離直距離。單位為單位為mmmm。切削深度切削深度 (mm)(mm)； 待加工表面直徑待加工表面直徑 (mm)(mm)；已加工表面直徑已加工表面直徑 (mm)(mm)。dmdwpdmdw計(jì)算公式：計(jì)算公式：1 1、車削時(shí)，（、車削時(shí)，（ ）是主運(yùn)動(dòng)。）是主運(yùn)動(dòng)。 A、工件的旋轉(zhuǎn)、工件的旋轉(zhuǎn) B、車刀的移動(dòng)、車刀的移動(dòng) C、鉆頭鉆孔、鉆頭鉆孔 D、吃刀、吃刀2 2、切削用量三要素包括（、切削用量三要素包括（ ） A A、切削厚度、切削厚度、背吃刀量背吃刀量及進(jìn)給量及進(jìn)給量 B B、切削速度、背吃刀量及進(jìn)給量、切削速度、背吃刀量及進(jìn)給量 C C、切削速度、切削寬度及進(jìn)

16、給量、切削速度、切削寬度及進(jìn)給量 DD、切削速度、切削厚度及進(jìn)給量、切削速度、切削厚度及進(jìn)給量3 3、將直徑為、將直徑為60mm60mm工件一次車成為工件一次車成為52mm52mm，則背吃刀量（，則背吃刀量（ ） A A、8mm 8mm B B、 4mm C4mm C、 2mm D2mm D、5mm5mm4 4、（、（ ）是衡量主運(yùn)動(dòng)大小的參數(shù)。）是衡量主運(yùn)動(dòng)大小的參數(shù)。 A A、進(jìn)給速度、進(jìn)給速度 B B、 切削速度切削速度 C C、背吃刀量、背吃刀量 DD、切削厚度、切削厚度ABBB切削用量三要素切削用量三要素:背吃刀量背吃刀量 p進(jìn)給量進(jìn)給量切削速度切削速度ccd n 1000 p dw

17、 dm 2d工件待加工表面最大直徑。工件待加工表面最大直徑。 n主運(yùn)動(dòng)每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)（主運(yùn)動(dòng)每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)（r/min) 背吃刀量背吃刀量 (mm) 待加工表面直徑待加工表面直徑 (mm)已加工表面直徑已加工表面直徑 (mm)dmdwp單位為單位為mm/r加工直徑為加工直徑為60mm60mm的工件外圓，一次加工車外圓至的工件外圓，一次加工車外圓至54mm54mm，長(zhǎng)度至，長(zhǎng)度至225mm225mm，進(jìn)給量，進(jìn)給量 采用采用0.1mm/r0.1mm/r，主軸轉(zhuǎn)速為主軸轉(zhuǎn)速為450r/min450r/min。1 1、背吃刀量、背吃刀量 p p是多少？是多少？2 2、加工一次所需的時(shí)間？、加工一次所需的時(shí)間

18、？225mm54解：解：1 1、2 2、1.2 1.2 切削變形、切削力與切削溫度切削變形、切削力與切削溫度一、切削變形及其主要影響因素一、切削變形及其主要影響因素1 1、切屑的形成、切屑的形成 切削時(shí)，工件上的切削時(shí)，工件上的切削層受刀具的擠壓，切削層受刀具的擠壓，產(chǎn)生彈性變形而至塑性產(chǎn)生彈性變形而至塑性變形。由于受下部金屬變形。由于受下部金屬的阻礙，切削層只能沿的阻礙，切削層只能沿OMOM線（約與外力作用線（約與外力作用線成線成4545）產(chǎn)生剪切滑）產(chǎn)生剪切滑移。移。OMOM線稱為剪切線線稱為剪切線或滑移線?；蚧凭€。 將金屬材料將金屬材料的被切層看作一的被切層看作一疊卡片，如疊卡片，如1

19、 1、2 2、3 3、4 4、5 5當(dāng)?shù)毒弋?dāng)?shù)毒咔腥霑r(shí)，卡片被切入時(shí)，卡片被推到了推到了1 1、2 2、3 3、4 4、55位置，位置，卡片之間產(chǎn)生了卡片之間產(chǎn)生了相對(duì)滑移，滑移相對(duì)滑移，滑移方向就是最大切方向就是最大切應(yīng)力的剪切面。應(yīng)力的剪切面。2 2、切屑的形態(tài)、切屑的形態(tài) 切削金屬時(shí)，由于工件材料不同，切削條件不同，切削過(guò)程中變形的程度也不一樣，所形成的切屑形態(tài)多種多樣。主要有以下幾種：（1 1）帶狀切屑）帶狀切屑 外形連綿不斷，與前刀面接觸的面很光滑，背面呈毛茸狀。用較大前角、較高的切削速度和較小的進(jìn)給量切削塑性材料時(shí)，容易得到帶狀切屑。（2 2）節(jié)狀切屑）節(jié)狀切屑 切屑的背面呈鋸齒形

20、，底面有時(shí)出現(xiàn)裂紋。采用較低的切削速度和較大的進(jìn)給量切削中等硬度的鋼件時(shí)，容易得到節(jié)狀切屑。（b b）節(jié)狀切屑）節(jié)狀切屑(3)(3)粒狀切屑粒狀切屑 這類切屑基本上是分離的梯形單元切屑。進(jìn)一步減小切削速度和前角，增加切削厚度，使整個(gè)剪切面上的切應(yīng)力超過(guò)材料的破裂強(qiáng)度時(shí)便可得到這種切屑。（4 4）崩碎切屑）崩碎切屑 切削鑄鐵等脆性材料時(shí)，切削層產(chǎn)生彈性變形后，一般不經(jīng)過(guò)塑性變形就突然崩碎，形成不規(guī)則的碎塊狀屑片，稱為崩碎切屑。3 3、積屑瘤、積屑瘤（1 1）積屑瘤現(xiàn)象及產(chǎn)生的原因）積屑瘤現(xiàn)象及產(chǎn)生的原因 切削塑性材料時(shí)，由于切屑底面與前刀面的擠壓和劇烈摩擦，使切屑底層的流動(dòng)速度低于上層的流動(dòng)速度

21、，形成滯流層。當(dāng)滯流層金屬與前刀面之間的摩擦力超過(guò)切屑本身分子間結(jié)合力時(shí)，滯流層的部分新鮮金屬就會(huì)粘附在刀刃附近，形成楔形的積屑瘤 。（2 2）積屑瘤影響）積屑瘤影響 有利的一面：有利的一面：包覆在切削刃上代替切削刃工作，起到保護(hù)切削刃的作用，提高刀具的壽命。 不利的一面：不利的一面：加工表面質(zhì)量下降。 粗加工時(shí)允許有積屑瘤存在，但在精加工時(shí)，一定要設(shè)法避免。（3 3）控制積屑瘤措施）控制積屑瘤措施 a、提高工件材料的硬度，減少塑性和加工硬化傾向； b、控制切削速度，從而控制切削溫度。低速時(shí)低溫，高速時(shí)高溫都不產(chǎn)生積屑瘤。因此，可選擇低速或高速切削； c、采用潤(rùn)滑性能良好的切削液，減小摩擦；

22、d、增大前角，減小進(jìn)給量、背吃刀量。4 4、影響切削變形的主要因素、影響切削變形的主要因素（1 1）工件材料）工件材料 在切削條件相同的情況下，被切材料的強(qiáng)度越大，切削變形越小；被切材料的塑性越大，越容易產(chǎn)生塑性變形。所以切削低碳鋼等塑性材料時(shí)，塑性變形較嚴(yán)重。（2 2）切削用量）切削用量 切削速度對(duì)切削變形的影響呈波浪形變化。在低速和高速切削時(shí)都不易形成積屑瘤。增大進(jìn)給量，切屑厚度增加，切削變形減小。（3 3）刀具幾何角度）刀具幾何角度 前角越大，切削變形越小。二、切削力及其主要影響因素二、切削力及其主要影響因素1 1、切削力的來(lái)源、切削力的來(lái)源 切削過(guò)程中，刀具施加于工件使工件材料產(chǎn)生變形

23、，并使多余材料變?yōu)榍行妓璧牧?，稱為切削力。 切削力來(lái)自于金屬切削過(guò)程中克服被加工材料的彈、塑性變形抗力和摩擦阻力（切屑、工件與刀具間的摩擦力）。FF總切削力總切削力F Fc c主切削力主切削力F Fp p背向力背向力F Ff f 進(jìn)給力進(jìn)給力F Fc cF Fp pF Ff f222pfcFFFF各切削分力對(duì)切削過(guò)程的影響各切削分力對(duì)切削過(guò)程的影響F Fc cF Fp pF Ff f 作用于機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)，是設(shè)計(jì)機(jī)床所需重要參數(shù)作用于機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)，是設(shè)計(jì)機(jī)床所需重要參數(shù) 消耗總功率的消耗總功率的1%5%1%5% 對(duì)刀具對(duì)刀具: :壓彎刀桿，影響刀具強(qiáng)度壓彎刀桿，影響刀具強(qiáng)度 對(duì)工件對(duì)工件: :

24、阻止工件旋轉(zhuǎn)，消耗機(jī)床動(dòng)力阻止工件旋轉(zhuǎn)，消耗機(jī)床動(dòng)力 頂彎工件，當(dāng)工藝系統(tǒng)剛度不足時(shí)，易使工件頂彎工件，當(dāng)工藝系統(tǒng)剛度不足時(shí)，易使工件 產(chǎn)生形狀誤差，并易引起振動(dòng)；可增大產(chǎn)生形狀誤差，并易引起振動(dòng)；可增大K Kr r解決解決 加工中加工中F Fp p不作功（不消耗功率）不作功（不消耗功率）F Fc cF Fp pF Ff f2 2、影響切削力的主要因素、影響切削力的主要因素（1 1）工件材料的影響）工件材料的影響 材料的強(qiáng)度、硬度越高，則屈服強(qiáng)度越高，切削力越大。 在強(qiáng)度、硬度相近的情況下，材料的塑性、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。（2 2）切削用量的影響）切削用量

25、的影響 進(jìn)給量f 和背吃刀量ap增加，使切削力Fc增加。切削速度切削速度 c c 切削速度在520m/min區(qū)域內(nèi)增加時(shí)，積屑瘤高度逐漸增加，切削力減??；切削速度繼續(xù)在2035m/min范圍內(nèi)增加，積屑瘤逐漸消失，切削力增加；在切削速度大于35m/min時(shí)，由于切削溫度上升，摩擦系數(shù)減小，切削力下降。一般切削速度超過(guò)90m/min時(shí)，切削力無(wú)明顯變化。在切削脆性金屬工件材料時(shí)，因塑性變形很小，刀屑界面上的摩擦也很小，所以切削速度c 對(duì)切削力Fc無(wú)明顯的影響。在實(shí)際生產(chǎn)中，如果刀具材料和機(jī)床性能許可，采用高速切削，既能提高生產(chǎn)效率，又能減小切削力。（3 3）刀具幾何參數(shù)的影響）刀具幾何參數(shù)的影響

26、 a、前角大，切屑易于從前刀面流出，切削變形小，切削力下降。（塑性材料比脆性材料影響明顯） b、主偏角增大，進(jìn)給力Ff增加，而背向力Fp減小，對(duì)主切削力Fc影響不大。剛性較差的細(xì)長(zhǎng)軸選用較大的主偏角。 c、刃傾角由正值變?yōu)樨?fù)值時(shí)，F(xiàn)p將增加，F(xiàn)f減小。所以車剛性較差的工件時(shí)，一般不取負(fù)的刃傾角。 d、刀尖圓弧半徑增大，背向力Fp明顯增加。三、切削溫度及其主要影響因素三、切削溫度及其主要影響因素1 1、切削熱和切削溫度、切削熱和切削溫度（1 1）切削熱的產(chǎn)生和傳出）切削熱的產(chǎn)生和傳出 在切削過(guò)程中所消耗的功，絕大部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊幔辞邢鳠?。切削熱的主要?lái)源是被切削層金屬的變形、切屑與前刀面的摩擦和工

27、件與刀具后面的摩擦。切削熱的產(chǎn)生和傳散，影響切削區(qū)域的溫度。切削區(qū)域的平均溫度稱為切削溫度。（2 2）切削溫度及其分布）切削溫度及其分布 前刀面上的最高溫度不在切削刃上，而是距離切削刃有段距離。 溫度分布不均勻，溫度梯度大。工件材料脆性越大，分布越不均勻。3 3、切削溫度的主要影響因素、切削溫度的主要影響因素（1 1）工件材料的影響）工件材料的影響 材料的強(qiáng)度、硬度越高，則切削抗力越大，消耗的功越多，產(chǎn)生的熱就越多； 導(dǎo)熱系數(shù)越小，散熱越慢，切削區(qū)的切削溫度就越高； 切削脆性材料，因變形小，摩擦小，切削溫度較低。（2 2）切削用量的影響）切削用量的影響 背吃刀量對(duì)切削溫度的影響很小； 進(jìn)給量增加，產(chǎn)生的熱量增加，切削溫度有所升高； 切削速度增加，變形功與摩擦轉(zhuǎn)變的熱量急劇增多，切削溫度顯著提高。（3 3）刀具幾何參數(shù)的影響）刀具幾何參數(shù)的影響1)前角o塑性變形和摩擦切削溫度。但前角不能太大，否則刀具切削部分的鍥角過(guò)小，容熱、散熱體積減小，切削溫度反而上升。 2)主偏角r切削刃工作接觸長(zhǎng)度，切削寬度bD，散熱條件變差，故切削溫度。1 1、常見的切屑類型有、常見