金屬切削過程的基本規(guī)律教案課件

1、金屬切削過程的基本規(guī)律第一節(jié) 金屬的切削過程一、概述 宏觀上，金屬切削過程是指：用刀具從工件上切除多余的金屬層，使工件在尺寸、形狀和表面質(zhì)量方面都符合預(yù)定要求的一種加工過程。 此過程在常溫下進行，稱為冷加工。 研究金屬切削過程的規(guī)律首先要從金屬切削過程中金屬層受力變形破壞的力學(xué)原理開始。 第1頁/共109頁一、概述第2頁/共109頁一、概述刀具擠壓工件，產(chǎn)生變形滑移擠裂切離第3頁/共109頁一、概述 金屬切削過程：就是工件的被切削層金屬在刀具前刀面的推移下，沿著剪切面(即滑移面)產(chǎn)生剪切變形并轉(zhuǎn)變?yōu)榍行嫉倪^程。 第4頁/共109頁二、切削變形區(qū)1.第一變形區(qū)：(基本變形區(qū))OAOM之間的區(qū)域，

2、是切削過程中的主要變形區(qū)，是切削力和切削熱的主要來源。主要特征：剪切面的滑移變形第5頁/共109頁二、切削變形區(qū)2.第二變形區(qū)：切屑底層與前刀面之間的摩擦變形區(qū)。主要影響切屑的變形和積屑瘤的產(chǎn)生。第6頁/共109頁二、切削變形區(qū)3.第三變形區(qū)：工件已加工表面與刀具后刀面之間的擠壓、摩擦變形區(qū)域。造成工件表面的纖維化與加工硬化。該區(qū)域?qū)ぜ砻娴臍堄鄳?yīng)力以及后刀面的磨損有很大的影響。第7頁/共109頁二、切削變形區(qū)4.剪切面：在一般切削速度下，OA(始滑面)與OM(終滑面)非常接近(0.020.2mm)，所以通常用一個平面OO來表示這個變形區(qū)，該平面稱為剪切面。 第8頁/共109頁二、切削變形區(qū)

3、5.剪切角：剪切面與切削速度方向間的夾角叫做剪切角，用表示。剪切角的大小反映了剪切變形的程度，剪切角小則變形大。 第9頁/共109頁三、切屑的類型帶狀切屑：產(chǎn)生條件：切削塑性材料、切削速度高、切削厚度較小、前角大。形狀：連綿不斷呈帶狀，切屑底面很光滑而背面呈毛茸狀。形成原因：切削速度高，切削層未及充分變形即變?yōu)榍行迹羟忻嫔系膽?yīng)力還未達到破壞值，因此，只有塑性滑移而無斷裂；前角大，則刀具鋒利；hD小則切削力小。故易得帶狀切屑。特點：切削過程變形小，切削力小且穩(wěn)定；已加工表面粗糙度較小。對生產(chǎn)安全有危害。第10頁/共109頁第11頁/共109頁三、切屑的類型擠裂切屑(節(jié)狀切屑) ：形狀：宏觀上自

4、然連接，但外表面呈鋸齒形，如竹節(jié)狀。產(chǎn)生條件：切削塑性材料、切削速度中等、切削厚度較厚、前角較小。形成原因：切削層經(jīng)過充分變形全過程，最后被擠裂。特點：切屑冷硬度高，脆且易斷，便于處理；變形相對較大，切削力波動較大，易產(chǎn)生振動；已加工表面粗糙度較大。第12頁/共109頁第13頁/共109頁三、切屑的類型單元切屑：形狀： 切屑沿擠裂面完全斷開成單元狀。產(chǎn)生條件：材料塑性很差、切速低、hD大、前角小。形成原因：整個剪切面上剪應(yīng)力超過材料的破壞強度極限。特點：切削力波動很大，有振動；已加工表面粗糙度大，且有振紋。第14頁/共109頁第15頁/共109頁三、切屑的類型蹦碎切屑：形狀：切屑呈不規(guī)則的碎塊

5、狀。產(chǎn)生條件：切削脆性材料。形成原因：材料塑性差，抗拉強度低，受前刀面擠壓時幾乎沒有塑性變形便脆斷成不規(guī)則的碎塊。特點：切削過程不平穩(wěn)，切削力波動大，有沖擊，振動大，已加工表面粗糙。第16頁/共109頁第17頁/共109頁四、切屑的變形及影響因素變形系數(shù)：厚度變形系數(shù)：式中：hch切屑厚度 hD 切削層厚度 第18頁/共109頁四、切屑的變形及影響因素變形系數(shù)：長度變形系數(shù)：式中：lc 切削層長度 lch切屑長度 第19頁/共109頁四、切屑的變形及影響因素變形系數(shù)：根據(jù)體積不變原理：第20頁/共109頁影響切屑變形的因素：工件材料： 刀具角度： 切削速度：工件塑性延伸率O 刀具鋒利塑性變形V

6、 第21頁/共109頁五、積屑瘤第22頁/共109頁五、積屑瘤“在一定的溫度和壓力下，切削塑性金屬時，切屑底層與前刀面發(fā)生摩擦，嵌入式結(jié)合發(fā)生冷焊現(xiàn)象,使一部分切屑粘結(jié)在前刀面上，形成積屑瘤”。特點：硬度是工件材料的2 3.5倍，可以代替刀具切削。周而復(fù)始的生長、脫落。產(chǎn)生條件：切削塑性材料。切削區(qū)界面狀況符合在刀面上發(fā)生冷焊的條件：適當(dāng)?shù)臏囟?、很大的壓力和劇烈的摩擦。對切削過程的影響：積屑瘤代替刀刃進行切削，保護了刀刃，增大了前角，減少了切屑的變形，降低了切削力。 。積屑瘤形狀不規(guī)則，頻繁生長脫落，影響尺寸精度和表面質(zhì)量。故：粗加工時可人為控制積屑瘤的生長，使積屑瘤能穩(wěn)定存在。精加工時應(yīng)抑制

7、積屑瘤的產(chǎn)生。第23頁/共109頁控制措施：提高前刀面的光滑程度；適當(dāng)增大刀具前角； 提高工件的硬度，降低塑性；采用合適的切削液；避開積屑瘤產(chǎn)生的速度范圍。第24頁/共109頁避開積屑瘤產(chǎn)生的速度范圍第25頁/共109頁避開積屑瘤產(chǎn)生的速度范圍 區(qū)：切削速度很低，形成粒狀或節(jié)狀切屑，沒有積屑瘤生成。 第26頁/共109頁避開積屑瘤產(chǎn)生的速度范圍 區(qū)：形成帶狀切屑，冷焊條件形成，隨著切削速度的提高積屑瘤的高度也增高。 第27頁/共109頁避開積屑瘤產(chǎn)生的速度范圍 區(qū)：積屑瘤高度隨著切削速度的提高而減小，當(dāng)達到區(qū)右邊界時，積屑瘤消失。 第28頁/共109頁避開積屑瘤產(chǎn)生的速度范圍 區(qū)：切削速度進一

8、步提高，由于切削溫度較高而冷焊消失，此時積屑瘤不再存在了。第29頁/共109頁第二節(jié) 切削力與切削功率 切削力是指由于刀具切削工件而產(chǎn)生的工件和刀具之間的相互作用力。 第30頁/共109頁第二節(jié) 切削力與切削功率 切削力是切削過程中產(chǎn)生的重要物理現(xiàn)象，對切削過程有著多方面的重要影響。 它直接影響切削時消耗的功率和產(chǎn)生的熱量，并引起工藝系統(tǒng)的變形和振動。 切削力過大時，還會造成刀具、夾具或機床的損壞。切削過程中消耗功所轉(zhuǎn)化成的切削熱則會使刀具磨損加快，工藝系統(tǒng)產(chǎn)生熱變形并惡化已加工表面質(zhì)量。 掌握切削力的變化規(guī)律，計算切削力的數(shù)值，不僅是設(shè)計機床、刀具、夾具的重要依據(jù)，而且對分析、解決切削加工生

9、產(chǎn)中的實際問題有重要的指導(dǎo)意義。第31頁/共109頁第二節(jié) 切削力與切削功率一、切削力的來源：工件、切屑的變形抗力刀具與切屑、工件與刀具之間的摩擦阻力第32頁/共109頁二、切削力的分解背向力(徑向力)FP：總切削力在切深方向的分力。 FP在基面內(nèi)，與進給方向垂直。會使工件發(fā)生彎曲，或引起振動。 進給抗力(軸向力) Ff：在進給方向的分力。是計算或校核機床進給機構(gòu)強度的依據(jù)。1.主切削力(切向力) FC：在主運動方向的分力。FC與切削速度方向一致，又稱切向力。是計算機床切削功率的主要依據(jù)。第33頁/共109頁三、切削力的測量原理測定切削力大都采用應(yīng)變片測力儀?；驹硎窃趶椥宰冃卧腺N應(yīng)變片

10、組成電橋，測量拉壓應(yīng)力應(yīng)變。常用八角環(huán)式測力儀。第34頁/共109頁四、切削力的計算由實驗獲得經(jīng)驗公式：注意：計算公式由實驗測得，式中的各項應(yīng)按照實驗時的單位計算。即：aP：mm，f：mm/r手冊中的數(shù)據(jù)為特定切削條件下測得的數(shù)據(jù)，當(dāng)實際的條件與實驗公式條件不符時，應(yīng)加修正系數(shù)。第35頁/共109頁四、切削力的計算負(fù)倒棱的影響： br/f第36頁/共109頁五、單位切削力“單位面積上的主切削力”：估算切削力：第37頁/共109頁切削力公式比較對碳鋼45材料：經(jīng)驗公式：估算切削力：第38頁/共109頁六、切削功率機床總功率：第39頁/共109頁單位切削功率“單位時間內(nèi)切下單位體積金屬所需的功率”

11、第40頁/共109頁第三節(jié) 切削熱與切削溫度一、產(chǎn)生原因：切削層的彈性及塑性變形。切屑與前刀面，工件與后刀面的摩擦。第一變形區(qū)：60%的熱量第二變形區(qū)：30%的熱量第三變形區(qū)：10%的熱量第41頁/共109頁第三節(jié) 切削熱與切削溫度二、切削熱的傳遞：Q=Q屑+Q刀+Q工+Q介在不使用冷卻液的情況下：Q屑Q刀Q工Q介 車削加工時，5086由切屑帶走，4010傳入刀具，93傳入工件，1左右通過輻射傳入空氣。 鉆削加工時，28由切屑帶走，15傳入刀具，52傳入工件，5左右傳入周圍介質(zhì)。 第42頁/共109頁三、切削溫度 切削溫度分布：切削塑性材料時最高溫度區(qū)域 切削溫度：“指切削區(qū)（切屑與前刀面接觸

12、區(qū)）的平均溫度切削脆性材料時最高溫度區(qū)域第43頁/共109頁切削溫度的測量 常用熱電偶法。兩種不同的金屬材料組成封閉回路，當(dāng)兩節(jié)點有溫差時，會產(chǎn)生溫差熱電勢 (T1-T0)第44頁/共109頁切削溫度的測量 1)人工熱電偶 用兩種熱電位差較高的金屬組成測溫結(jié)點，測量點溫度。例如，在刀具上打孔到接近前刀面，測點溫。第45頁/共109頁切削溫度的測量 2)自然熱電偶 利用刀具和工件本身兩種不同材料組成熱電偶，由于兩端溫度不同，產(chǎn)生溫差熱電勢。這種方法測出的是切削區(qū)平均溫度，需事先標(biāo)定。 第46頁/共109頁200以下切屑呈銀白色220切屑呈淡黃色270切屑呈暗紅色290300 切屑呈暗藍色320

13、切屑呈藍色350 切屑呈藍灰色400 切屑呈灰白色500 切屑呈紫黑色切削碳鋼時：切削溫度的測量 第47頁/共109頁四、影響切削溫度的因素分析工件材料:HB、b切削抗力功耗熱處理HBb正火18760100%調(diào)質(zhì)22975125%淬火44HRC148145%45#鋼為例：第48頁/共109頁切削用量對切削溫度的影響：vc、f、ap 用YT15刀具，切削45#鋼時( b=75kg/cm2)四、影響切削溫度的因素分析第49頁/共109頁刀具幾何角度對切削溫度的影響：四、影響切削溫度的因素分析 刀具幾何參數(shù)(如前角、刃傾角、刀尖圓角、刀尖負(fù)倒棱、刀具磨損等)對切削溫度的影響有時也是兩種作用相互制約和

14、矛盾的。 刀具前角增大，切削變形及摩擦減小，切削力減小，有利于降低溫度，但前角太大則刀具切削刃單薄，散熱條件差，也有使刀具溫度升高的因素，因此存在著一個有利于切削溫度的優(yōu)化的前角值。 第50頁/共109頁五、控制切削溫度的措施正確使用冷卻液：1)切削液的種類水溶液乳化液切削油主要成分是水，冷卻性能最好，透明易觀察，但純水易使金屬生銹，且潤滑性能差，因此需加入添加劑。將乳化油用9598的水稀釋而成，潤滑性能優(yōu)于水溶液，但潤滑和防銹性能仍較差，需再加入油性添加劑、極壓添加劑和防銹添加劑。主要成分是礦物油，少數(shù)采用植物油或復(fù)合油。純礦物油不能形成堅固的潤滑膜，因此需再加入油性添加劑、極壓添加劑和防銹

15、添加劑，以提高潤滑和防銹性能。第51頁/共109頁五、控制切削溫度的措施正確使用冷卻液：2)切削液的選用一般，磨削時溫度高，用水溶液。車削時用乳化液。精加工時用潤滑性能好的切削液，極壓切削液等。切鑄鐵時一般不加切削液。用硬質(zhì)合金刀具時，因其高溫硬度高，可不加切削液，但要加時應(yīng)注意要連續(xù)不斷地加，以防止熱裂。第52頁/共109頁五、控制切削溫度的措施合理選擇切削用量：在滿足工藝要求的前提下，取小的vC，較大的ap、f。改善刀具幾何條件： O第53頁/共109頁第四節(jié) 刀具的磨損及使用壽命 切削過程中，刀具與工件、切屑的接觸面上存在巨大的壓力，相當(dāng)高的溫度和劇烈的摩擦，在這種條件下，刀面上一些材料

16、的微粒在切削過程中會逐漸地被工件或切屑擦傷帶走，這種現(xiàn)象稱為刀具磨損。 上述的刀具磨損屬刀具的正常磨損。此外，還有刀具的非正常磨損(刀具破損)，如由于沖擊、振動、熱效應(yīng)等原因致使刀具崩刃、卷刃、斷裂、表面剝落而損壞。第54頁/共109頁第四節(jié) 刀具的磨損及使用壽命一、刀具的磨損形式：1前、后刀面同時磨損2后刀面磨損3前刀面磨損第55頁/共109頁1前、后刀面同時磨損第56頁/共109頁1前、后刀面同時磨損第57頁/共109頁1前、后刀面同時磨損第58頁/共109頁1前、后刀面同時磨損當(dāng)用較高的切削速度和較大的切削厚度切削塑性金屬材料時，將發(fā)生前、后刀面同時磨損。 第59頁/共109頁2后刀面磨

17、損第60頁/共109頁2后刀面磨損當(dāng)切削脆性金屬材料或以較小的切削厚度切削塑性材料時，將發(fā)生后刀面磨損。 第61頁/共109頁3前刀面磨損第62頁/共109頁3前刀面磨損當(dāng)以很大的切削厚度（hD0.5mm），且切削速度較高的條件下切削塑件較大的材料時，將發(fā)生前刀面磨損。第63頁/共109頁二、刀具磨損機理 引起刀具磨損的原因很多，既有機械摩擦作用，又有切削力、切削熱作用下的物理、化學(xué)作用。歸納起來主要有以下四種原因。第64頁/共109頁二、刀具磨損機理磨料磨損(機械磨損) 工件和切屑中的硬質(zhì)點（如碳化物）以及不斷脫落的積屑瘤碎片劃擦刀面產(chǎn)生磨損。 磨料磨損在各種切削速度下都會發(fā)生，對于切削脆性

18、材料和在低速條件下工作的刀具，如拉刀、絲錐、板牙等，磨料磨損是刀具磨損的主要原因。 第65頁/共109頁二、刀具磨損機理粘結(jié)磨損(冷焊磨損) 切屑與刀具在壓力和摩擦條件下冷焊粘結(jié)，然后相互被拉開，產(chǎn)生表面破壞傷痕。 粘結(jié)磨損的程度主要取決于工件與刀具材料之間的親合能力和溫度，兩種材料的親合能力越強，越容易發(fā)生粘結(jié)磨損。另外，在中溫條件下，粘結(jié)磨損較為嚴(yán)重。 第66頁/共109頁二、刀具磨損機理擴散磨損： 工件材料和刀具在高溫下（9001000）化學(xué)元素相互擴散造成的磨損。第67頁/共109頁二、刀具磨損機理擴散磨損： 擴散磨損的速率主要取決于刀具與工件材料間的親合能力和兩者接觸面上的溫度。溫度

19、是影響擴散磨損的最主要的因素，隨著切削溫度的提高，擴散磨損會迅速增加。第68頁/共109頁二、刀具磨損機理氧化磨損： 刀具上的表面膜被切屑或工件表面劃擦掉后，在高溫下（700800）與空氣中的氧作用產(chǎn)生松脆氧化物，造成刀具磨損。一般來說，在刀屑接觸區(qū)內(nèi)，空氣不易進入，故氧化磨損多發(fā)生在主、副切削刃的工作邊界附近，造成邊界磨損。 第69頁/共109頁綜上所述：切削速度(溫度)對刀具磨損具有決定性的影響： 高速(溫)時擴散磨損和氧化磨損強度較高；中低速(溫)時冷焊磨損占主導(dǎo)地位；磨料磨損在不同速(溫)度下都存在。第70頁/共109頁三、磨損過程在刀具開始使用的短時間內(nèi)，后刀面上即產(chǎn)生一個磨損量約為

20、0.050.1mm窄小棱帶，這一階段稱為初期磨損階段。 刀具經(jīng)過初期磨損階段，主后刀面粗糙度已減小，承壓面積增大，刀具磨損進入正常磨損階段。 隨著磨損量VB不斷增大，切削力、溫度急劇上升，刀具磨損速率急劇增大，使刀具失去切削能力，該階段為急劇磨損階段。 第71頁/共109頁三、磨損過程注意：在實際生產(chǎn)中，必須控制刀具不能進入劇烈磨損階段。 在進入急劇磨損階段以前，就要換刀或重磨，否則，不僅會惡化工件加工質(zhì)量，重磨時消耗過多的刀具材料和增加磨刀時間與費用，嚴(yán)重時還會造成產(chǎn)品、設(shè)備和人身事故。 第72頁/共109頁四、刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)“指后刀面磨損帶中間部分平均磨損量允許達到的最大磨損尺寸”。以VB

21、表示第73頁/共109頁四、刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)“指后刀面磨損帶中間部分平均磨損量允許達到的最大磨損尺寸”。以VB表示考慮因素：刀具材料：強度高時，VB可取大值。工藝系統(tǒng)剛性：工藝系統(tǒng)剛性差，VB應(yīng)取小值。工件材料：切削難加工材料(如高溫合金、不銹鋼、鈦合金等)，一般應(yīng)取較小的VB值，加工一般材料，VB可取大些。加工精度和表面質(zhì)量：加工精度和表面質(zhì)量要求高時，VB應(yīng)取小值。工件尺寸：加工大型工件，為避免頻繁換刀，VB應(yīng)取大值。 第74頁/共109頁四、刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)第75頁/共109頁五、刀具的使用壽命“刀具從開始切削一直到磨損量達到磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為止的總的切削時間”。記為：T切削用量與刀具使用壽命的關(guān)系

22、：第76頁/共109頁五、刀具的使用壽命當(dāng)用硬質(zhì)合金外圓車刀切削b0.75GPa的碳鋼時，f0.75mm/r時，經(jīng)驗公式為： 可見：vC對T的影響最大，f次之，aP最小。在優(yōu)選切削用量以提高生產(chǎn)率時，首先應(yīng)盡量選大的aP，然后根據(jù)加工條件和要求選允許最大的f，最后根據(jù)T選取合理的vC。第77頁/共109頁五、刀具的使用壽命粗加工時： 硬質(zhì)合金： 車 刀：60 min 端面銑刀：120180 min 高速鋼： 普通車刀：60 min 成形車刀：120 min 鉆 頭：80120 min 齒輪刀具：200300 min精加工時： 常以走刀次數(shù)或加工零件個數(shù)表示刀具使用壽命。第78頁/共109頁六、

23、刀具合理使用壽命的選擇最大生產(chǎn)率使用壽命：TP“根據(jù)單件工序工時最短的原則來確定Tp”。第79頁/共109頁六、刀具合理使用壽命的選擇 經(jīng)濟使用壽命：TC“根據(jù)單件工序成本最低的原則來確定Tc”。式中：m：指數(shù)。 對于高速鋼： m=0.10.125， 硬質(zhì)合金： m=0.10.4， 陶瓷刀具： m=0.20.4 tct：換刀一次所需時間； Ct：刀具成本； M：該工序單位時間內(nèi)機床折舊費及所分擔(dān)的全廠開支。第80頁/共109頁第五節(jié) 刀具合理幾何參數(shù)的選擇刀具合理幾何參數(shù)： 在保證加工質(zhì)量的前提下，能夠滿足刀具使用壽命長、生產(chǎn)效率高、加工成本低的刀具幾何參數(shù)。第81頁/共109頁一、前角的作用

24、直接影響刀具的鋒利程度刀具鋒利切屑變形程度切削力前角直接影響切削刃的強度和刀頭強度前角刀刃及刀頭強度易蹦刃楔角直接影響切屑的形狀和斷屑效果前角切屑變形程度易斷屑切削熱表面質(zhì)量第82頁/共109頁前角選擇原則工件材料：脆性材料：O小；塑性材料：O大工件的強度、硬度低：O大 刀具材料：刀具的強度、韌性越好：O大 加工條件：粗加工/斷續(xù)時：O?。痪庸r：O大碳鋼一般可取1020，鑄鐵一般可取015。 第83頁/共109頁“銳字當(dāng)先、銳中求固”前角選擇總原則第84頁/共109頁二、后角的作用 后角的主要作用是減少后刀面與加工工件之間的摩擦和磨損。但后角過大，會削弱切削刃、刀頭的強度和散熱能力。 通常

25、O = 5 12 在相同磨鈍標(biāo)準(zhǔn)VB下，增大后角可以延長刀具使用壽命。第85頁/共109頁后角選擇原則工件材料： 刀具材料：刀具的強度、韌性較大，則O可選大值 加工條件：粗加工時：O?。痪庸r：O大工件的強度、硬度較大，則O可選小值工件的塑性較大，則O可選大值粗加工時，一般可取610，精加工時，一般可取812。 第86頁/共109頁三、主偏角、副偏角的作用影響殘留面積的高度、Rmax 影響三個切削分力的大小和比例關(guān)系(Kr) 第87頁/共109頁三、主偏角、副偏角的作用主偏角影響切屑層的形狀在f、ap相同的情況下：bD刀刃工作長度單位負(fù)荷第88頁/共109頁主、副偏角選擇原則工件材料： 工藝

26、系統(tǒng)剛性：剛性好，則取小值。 加工條件：粗加工時：大；精加工時：小硬度主偏角常用的數(shù)值為30、45、60、75、90 、 93 。 副偏角一般取5 15 。第89頁/共109頁主、副偏角選擇總原則：在不產(chǎn)生振動的條件下，取小值。第90頁/共109頁四、刃傾角的作用1.影響切屑的流向： s 0時，切屑流向待加工面； s 0刃傾角選擇原則第93頁/共109頁第六節(jié) 工件材料的切削加工性 材料的切削加工性是指：對某種材料進行切削加工的難易程度。良好的切削加工性的內(nèi)容： 在相同的切削條件下，刀具有較高的使用壽命；或在一定的刀具使用壽命下，能采用較高的切削速度。 在相同的切削條件下，切削力或切削功率小，

27、切削溫度低。 容易獲得良好的表面加工質(zhì)量。 容易控制切屑的形狀或容易斷屑。第94頁/共109頁以刀具使用壽命T的相對比值作為指標(biāo)以相同刀具使用壽命T下切削速度V的相對比值作為指標(biāo)一、衡量材料切削加工性的指標(biāo) 材料的切削加工性是一個相對的概念。 通常在討論鋼材的切削加工性時，以45鋼為比較基準(zhǔn)；而討論鑄鐵這樣的脆性材料時，則以灰鑄鐵為比較基準(zhǔn)。 具體的評價指標(biāo)主要有以下幾種： 在相同的切削條件下，如果切削正火45鋼的刀具使用壽命為Tj，而切削另一種材料時的刀具使用壽命為T，則比值KTT/Tj的大小就可以反映材料的切削加工性。當(dāng)KTl，其切削加工性比45鋼好；反之，則比45鋼差。 在保持背吃刀量a

28、p、進給量f和刀具使用壽命T不變的情況下(如T=60min)，如果切削正火45鋼的切削速度為(V60)j，而切削另一種材料時的切削速度為V60，用比值KrV60/(V60)j可以反映材料的切削加工性。當(dāng)Krl，其切削加工性比45鋼好；反之，則比45鋼差。Kr稱為相對加工性。 第95頁/共109頁相對加工性Kr ：一、衡量材料切削加工性的指標(biāo) 式中：V60 某種材料其刀具使用壽命為60min時 的切削速度； (V60)j 切削45鋼，刀具使用壽命為60min時 的切削速度。 第96頁/共109頁相對切削加工性及其分級 第97頁/共109頁二、影響材料切削加工性的因素 1.材料物理和機械性能的影響

29、硬度和強度塑性和韌性導(dǎo)熱性線膨脹系數(shù)金屬材料的硬度和強度越高，切削力越大，切削溫度越高，刀具磨損越快，故切削加工性越差。 金屬材料的塑性和韌性越好，切削時塑性變形越大，消耗能量越多，切削力和切削溫度也越高，且不易斷屑，故切削加工性越差。 材料的導(dǎo)熱系數(shù)越大，切削時的散熱越好，有利于降低切削溫度，故切削加工性越好。 材料的線膨脹系數(shù)越大，加工時工件尺寸變化越大，不易控制尺寸精度，故切削加工性越差。 第98頁/共109頁2.材料化學(xué)成分的影響 碳鋼中含碳量或普鋼中合金成分(如Cr、Ni、Mo等) 強度、硬度 導(dǎo)熱性 加工性 含量加入S、Pb、P元素 加入硫S、鉛Pb塑性 加工性 二、影響材料切削加工性的因素 加入磷P 脆性 加工性 第99頁/共109頁2.材料化學(xué)成分的影響 鑄鐵 二、影響材料切削加工性的因素 灰鑄鐵內(nèi)石墨呈片狀分布，破壞了基體的連續(xù)性，而且有潤滑作用，切削加工性較好。球墨鑄鐵內(nèi)石墨成球狀，有利于基體連續(xù)，強度高，較難加工。冷硬鑄鐵或白口鑄鐵因其硬度高而很難加工。第100頁/共109頁三、改善材料切削加工性的主要途徑適當(dāng)?shù)臒崽幚?，?/p>