切削條件合理選擇及刀具的選擇

第三章切削條件合理選擇及刀具的選擇第一節(jié)工件材料的切削加工性

第二節(jié)

刀具材料

第三節(jié)切削液第四節(jié)刀具合理幾何參數(shù)的選擇第五節(jié)切削用量的選擇目錄第一節(jié)

工件材料的切削加工性

工件材料的切削加工性：是指對(duì)某種材料進(jìn)行切削加工的難易程度。良好的切削加工性一般包括：（1）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，能夠采用較高的切削速度。（2）相同切削條件下，切削力或切削功率小，切削溫度低。（3）容易獲得良好的表面加工質(zhì)量。（4）容易控制切屑的形狀或容易斷屑。第一節(jié)

工件材料的切削加工性一、切削加工性的概念和衡量指標(biāo)1）刀具耐用度指標(biāo)在切削普通金屬材料時(shí)，用刀具耐用度達(dá)到60min時(shí)允許的切削速度v60的高低來(lái)評(píng)定材料的加工性。難加工材料用v20來(lái)評(píng)定。此外，經(jīng)常使用相對(duì)加工性指標(biāo)，即以45號(hào)鋼（HB170～229，σb＝0.637GPa）的v60

為基準(zhǔn)，記作v60

。其它材料的v60

與v20

之比值稱為相對(duì)加工性，即：式中,v60——某種材料其刀具使用壽命為60min時(shí)的切削速度；

(v60)

j——

切削45鋼，刀具使用壽命為60min時(shí)的切削速度。

加工性等級(jí)名稱及種類相對(duì)加工性Kr典型材料1很容易切削材料一般有色金屬>3.05-5-5銅鉛合金,9-4鋁銅合金,鋁鎂合金2容易切削材料易切削鋼2.50～3.00退火15Cr,σb=0.37～0.441GPa自動(dòng)機(jī)鋼,σb=0.393～0.491GPa3較易切削鋼1.60～2.50正火30鋼σb=0.441～0.549GPa4普通材料一般綱及鑄鐵1.00～1.6045鋼,灰鑄鐵5稍難切削材料0.65～1.002Cr13調(diào)質(zhì),σb=0.834GPa85鋼σb=0.883GPa6難切削材料較難切削材料0.50～0.6565Mn調(diào)質(zhì),σb=1.03GPa

45Cr調(diào)質(zhì),σb=0.932～0.981GPa7難切削材料0.15～0.5050CrV調(diào)質(zhì),1Cr18Ni9Ti,某些鈦合金8很難切削材料<0.15某些鈦合金,鑄造鎳基高溫合金二、影響材料切削加工性的主要因素

1．材料的物理力學(xué)性能

（1）硬度和強(qiáng)度（2）塑性和韌性（3）導(dǎo)熱系數(shù)（4）其它物理力學(xué)性能：如線性膨脹系數(shù)2．材料的化學(xué)成分

主要是通過(guò)其對(duì)材料物理力學(xué)性能的影響來(lái)影響切削加工性(見下圖)。鋼中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.4%左右的中碳鋼，加工性最好。而碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低或較高的低、高碳鋼均不如中碳鋼。另外，鋼中含的合金元素Cr、Ni、V、Mo、W、Mn等雖能提高鋼的強(qiáng)度和硬度，但卻使鋼的切削加工性降低。而鋼中添加少量的S、P、Pb、Ca等能改善其加工性。二、影響材料切削加工性的主要因素各種元素對(duì)鋼加工性的影向+表示加工性改善；-表示加工性變差二、影響材料切削加工性的主要因素3．材料的金相組織

鐵素體塑性和韌性很高、硬度低，故切削時(shí)粘結(jié)嚴(yán)重，加工性不好。珠光體呈片狀分布時(shí)硬度較高，刀具磨損較嚴(yán)重，而呈球狀分布時(shí)硬度較低切削加工性較好奧氏體硬度不高但塑性和韌性很高切削時(shí)變形及加工硬化嚴(yán)重，切削加工性較差。馬氏體、索氏體及托氏體的硬度較高切削加工性差。

二、影響材料切削加工性的主要因素三、難加工材料的切削加工性（一）高錳鋼的切削加工性加工硬化嚴(yán)重，塑性變形使奧氏體組織變?yōu)榧?xì)晶粒的馬氏體組織。導(dǎo)熱率低，切削溫度高；韌性大，約為45鋼的8倍。伸長(zhǎng)率大，變形嚴(yán)重，切削力增加。（二）不銹鋼的切削加工性鉻、鎳含量大。增加加工硬化，易粘刀。切屑與前刀面接觸長(zhǎng)度較短，刀尖附近應(yīng)力大。容易塑變或崩刃。導(dǎo)熱性差，鋸齒形切削引起切削波動(dòng)大，易產(chǎn)生振動(dòng)，使刀具破損。四、改善材料切削加工性的基本方法（1）調(diào)整化學(xué)成分

（2）材料加工前進(jìn)行合適的熱處理（3）選擇加工性好的材料狀態(tài)（4）采用新的切削技術(shù)五、常用金屬材料的切削加工性

碳素鋼普通碳素鋼的切削加工性主要取決于鋼中碳的含量。低碳鋼硬度低、塑性和韌性高，切削變形大，切削溫度高，斷屑困難，故加工性較差。高碳鋼的硬度高、塑性低、導(dǎo)熱性差，故切削力大，切削溫度高，刀具耐用度低，加工性也差。相對(duì)而言，中碳鋼的切削加工性較好。，在碳素鋼中加入一定合金元素，如Si、Mn、Cr、Ni、Mo、W、V、Ti等，使鋼的機(jī)械性能提高，但加工性也隨著變差。

合金工具鋼有色金屬有色金屬（如鋁及鋁合金，銅及銅合金等）通常屬于易切削材料。

鑄鐵鑄鐵的加工性一般較碳鋼好。比較各種鑄鐵加工性的好壞，主要取決于石墨的存在形式、基體組織狀態(tài)、金屬組織成分和熱處理的影響。例如：灰鑄鐵，可鍛鑄鐵和球墨鑄鐵中，石墨分別呈片狀、團(tuán)絮狀和球狀，因此它們的強(qiáng)度依次提高，加工性隨之變差。，五、常用金屬材料的切削加工性第二節(jié)

刀具材料

一、刀具材料應(yīng)具備的性能（1）高的硬度（2）高的耐磨性（3）足夠的強(qiáng)度和韌性（4）高的耐熱性（指高溫下保持硬度、耐磨性、強(qiáng)度和韌性的性能）（5）良好的導(dǎo)熱性和工藝性（良好的冷加工工藝性、熱加工《熱處理、表面處理、鍛造、鑄造等》工藝性）（6）經(jīng)濟(jì)性。刀具材料

天然金剛石PCBNPCD氧化物陶瓷氮化物陶瓷硬質(zhì)合金涂層WC硬質(zhì)合金涂層超細(xì)粒狀硬金屬涂層高速鋼TiN涂層高速鋼斷裂韌性耐磨性刀具材料的耐磨性與斷裂韌性刀具材料的發(fā)展與切削加工高速化的關(guān)系切削速度（m/min）2000100050020010050201018001850190019502000年代碳素工具鋼合金工具鋼WC系硬質(zhì)合金高速鋼WC-TiC系硬質(zhì)合金涂層硬質(zhì)合金TiAlN涂層硬質(zhì)合金DLC涂層硬質(zhì)合金TiC-TiN金屬陶瓷聚晶立方氮化硼（PCBN）陶瓷聚晶金剛石（PCD）常用刀具材料碳素工具鋼切削金屬的性能較差，切削刃合金工具鋼鋒利，可加工木材、橡膠、塑料。高速鋼生產(chǎn)中用的最多、最廣。硬質(zhì)合金陶瓷強(qiáng)度低、脆性大，成本高，金剛石僅用于某些有限的場(chǎng)合。立方氮化硼

二、高速鋼

高速鋼是一種合金工具鋼，具有一定的硬度（63HRC～70HRC）和耐磨性，有較高的耐熱性，在切削溫度高達(dá)500℃～600℃時(shí)尚能切削。加入較多的鎢、鉬、鉻、釩等合金元素的高合金工具鋼。有較高的熱穩(wěn)定性，較高的強(qiáng)度、韌性、硬度和耐磨性；

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材料。高速鋼的冷加工工藝性特別好，在熱處理前，高速鋼可以象一般中碳鋼一樣的進(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。

二、高速鋼

高速鋼具有足夠的強(qiáng)度、硬度、耐熱性和耐磨性，具有特別好的冷加工工藝性、磨削加工工藝性和較好的熱加工工藝性。在鉆頭、絲錐、拉刀、齒輪刀具、成形刀具等復(fù)雜刀具制造中，高速鋼仍占主導(dǎo)地位。二、高速鋼圖3-2各種高速鋼刀具二、高速鋼（一）普通高速鋼①鎢鋼

W18Cr4V（簡(jiǎn)稱W18）。含W18％、Cr4%、V1％。有良好的綜合性能，可以制造各種復(fù)雜刀具。淬火時(shí)過(guò)熱傾向??；磨加工性好；碳化物含量高，塑性變形抗力大；但碳化物分布不均勻，影響薄刃刀具或小截面刀具的耐用度;強(qiáng)度和韌性顯得不夠；熱塑性差，很難用作熱成形方法制造的刀具（如熱軋鉆頭）。②鎢鉬鋼將鎢鋼中的一部分鎢以鉬代替而得。典型牌號(hào)為W6Mo5Cr4V2（簡(jiǎn)稱M2）具有良好的機(jī)械性能，可做尺寸較小、承受沖擊力較大的刀具；熱塑性特別好，更適用于制造熱軋鉆頭等；磨加工性也好，目前各國(guó)廣為應(yīng)用。二、高速鋼（二）高性能高速鋼高性能高速鋼是在通用高速鋼的成分中，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、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。二、高速鋼鈷高速鋼（W2Mo9Cr4VCo8）

具有良好的綜合性能，加入鈷可提高它的高溫硬度，在600℃時(shí)硬度為HRC55，故允許的切削速度較高，有一定韌性，可磨削性好，加工耐磨合金鋼、不銹鋼時(shí)，刀具耐用度明顯提高。但鈷含量較多成本較貴。

鋁高速鋼（W6Mo5Cr4V2Al、W10Mo4Cr4V3Al）加入了少量的鋁不但提高了鋼的耐熱性和耐磨性，而且還能防止含碳量高引起的強(qiáng)度和韌性下降。加工HRC30~40的調(diào)質(zhì)鋼時(shí)，刀具耐用度提高3~4倍，但磨削性能差，熱處理溫度控制困難。高釩高速鋼W18Cr4V提高了鋼的耐磨性，用于切削高強(qiáng)度鋼，刃磨性比普通高速鋼差。（二）高性能高速鋼二、高速鋼選用高速鋼的原則（1）切削一般材料可以用普通高速鋼，以W18Cr4V用的最多。W6Mo5Cr4V2主要用于熱軋刀具，W14Cr4VMnRE其韌性最高，可作熱軋刀具。（2）如工藝系統(tǒng)剛性好，切削難加工材料時(shí)，簡(jiǎn)單刀具可用高釩、高鈷高速鋼，復(fù)雜刀具可用鎢鉬系低鈷高速鋼。二、高速鋼（三）涂層高速鋼

表面采用PVD（物理氣相沉積法）技術(shù)，在真空、工藝處理溫度500度的環(huán)境下，在刀具表面涂覆TiN、TiC、TiCN等硬膜，以提高刀具性能的新工藝。使用壽命提高3－7倍，切削效率提高30％。已在形狀復(fù)雜的鉆頭、絲錐、成形銑刀及齒輪刀具上廣泛應(yīng)用二、高速鋼常用高速鋼牌號(hào)及其應(yīng)用范圍類別牌號(hào)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95W18Cr4V用于制造對(duì)韌性要求不高，但對(duì)耐磨性要求較高的刀具高礬W12Cr4V4Mo用于制造形狀簡(jiǎn)單，對(duì)耐磨性要求較高的刀具超硬W6Mo5Cr4V2Al用于制造復(fù)雜刀具和難加工材料用的刀具W10Mo4Cr4V3Al耐磨性好，用于制造加工高強(qiáng)度耐熱鋼的刀具W6Mo5Cr4V5SiNbAl用于制造形狀簡(jiǎn)單的刀具，如加工鐵基高溫合金的鉆頭W12Cr4V3Mo3Co5Si耐磨性、耐熱性好，用于制造加工高強(qiáng)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(fù)雜刀具，價(jià)格昂貴

二、高速鋼三硬質(zhì)合金

硬質(zhì)合金是由高硬度的難熔金屬碳化物（如WC、TiC、TaC、NbC等）和金屬粘結(jié)劑（如Co、Ni等）用粉末冶金方法制成的一種刀具材料。

硬質(zhì)合金的硬度、耐磨性、耐熱性都很高。常用硬質(zhì)合金的硬度為89HRA～93HRA，比高速鋼（83HRA～86.6HRA）高得多，在800℃～1000℃時(shí)還能切削，所以硬質(zhì)合金的耐熱性能比高速鋼好。三硬質(zhì)合金

硬質(zhì)合金由于切削性能優(yōu)良，已成為主要的刀具材料絕大部分車刀采用硬質(zhì)合金，端銑刀和一些形狀復(fù)雜的刀具如麻花鉆、齒輪滾刀、鉸刀、拉刀等也日益廣泛采用此材料。

刀具使用壽命可提高十倍，切削速度可提高4～10倍?？箯潖?qiáng)度較高速鋼低，沖擊韌性差，切削時(shí)不能承受大的振動(dòng)和沖擊負(fù)荷。三硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金的冷加工性和熱加工性都很差。硬質(zhì)合金由于具有高硬度、高耐熱性和高耐磨性，加工性能優(yōu)良，而且生產(chǎn)成本較低，所以，使用極其廣泛。

主要用于制造如車刀、刨刀、銑刀、深孔鉆、鉸刀等簡(jiǎn)單刀具。三硬質(zhì)合金(1)

鎢鈷類硬質(zhì)合金

YG類具有較高的抗彎強(qiáng)度和韌性，所以適用于加工鑄鐵，也適用于加工有色金屬和非金屬材料。此外，YG類硬質(zhì)合金還適用于加工鈦合金和不銹鋼。常用牌號(hào)有YG3、YG6、YG8三硬質(zhì)合金2）鎢鈦鈷類硬質(zhì)合金：

鎢鈦鈷類硬質(zhì)合金的代號(hào)為YT，相當(dāng)于ISO標(biāo)準(zhǔn)的P類。（WC＋TiC+Co）YT類硬質(zhì)合金適用于在中高切削速度下加工鋼料。常用牌號(hào)有YT5、YT14、YT15、YT30三硬質(zhì)合金(3)鎢鈦鉭（鈮）鈷類硬質(zhì)合金：

鎢鈦鉭（鈮）鈷類硬質(zhì)合金的代號(hào)為YW，相當(dāng)于ISO標(biāo)準(zhǔn)的M類。

WC＋TiC+TaC(NbC)+Co。

YW類硬質(zhì)合金兼有YG類和YT類的優(yōu)點(diǎn)，具有硬度高、耐熱性好和強(qiáng)度高、韌性好的特點(diǎn)，既可加工鋼材，也可加工鑄鐵和有色金屬，故被稱為通用硬質(zhì)合金。

YW類硬質(zhì)合金主要用于耐熱鋼、高錳鋼、不銹鋼等難加工材料。YW1適用于精加工，YW2適用于粗加工。YW類硬質(zhì)合金成本高，使用受限。三硬質(zhì)合金（4）鎢鉭（鈮）鈷類（WO+TaC(NbC)+Co）YA

硬質(zhì)合金具有較高的硬度和耐磨性，同時(shí)能細(xì)化晶粒，可提高高溫硬度、高溫強(qiáng)度和抗氧化能力。適于切削冷硬鑄鐵、有色金屬及其合金。三硬質(zhì)合金各種硬質(zhì)合金的應(yīng)用范圍牌號(hào)應(yīng)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(shí)的粗加工、半精加工，亦可用于斷續(xù)切削時(shí)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(qiáng)度、韌性、進(jìn)給量硬度、耐磨性、切削速度抗彎強(qiáng)度、韌性、進(jìn)給量硬度、耐磨性、切削速度抗彎強(qiáng)度、韌性、進(jìn)給量硬度、耐磨性、切削速度三硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金新舊牌號(hào)的對(duì)照GB/T18376.1-2001P類硬質(zhì)合金:YT類M類硬質(zhì)合金:YW類K類硬質(zhì)合金:YG類三硬質(zhì)合金四.其他刀具材料陶瓷金剛石立方氮化硼（一）陶瓷純Al2O3陶瓷及Al2O3－TiC混合陶瓷兩種，以其微粉在高溫下燒結(jié)而成。復(fù)合氧化鋁陶瓷和復(fù)合氮化硅陶瓷陶瓷刀具有很高的硬度（HRA91~95）和耐磨性；有很高的耐熱性，在高溫1200℃以上仍能進(jìn)行切削；切削速度比硬質(zhì)合金高2～5倍；有很高的化學(xué)穩(wěn)定性、與金屬的親合力小，抗粘結(jié)和抗擴(kuò)散的能力好?？捎糜诩庸や?、鑄鐵；車、銑加工也都適用。但脆性大、抗彎強(qiáng)度低、沖擊韌性差，易崩刀，使其使用范圍受到限制。但作為連續(xù)切削用的刀具材料，還有很大發(fā)展前途的。四.其他刀具材料

陶瓷材料比硬質(zhì)合金具有更高的硬度（HRA91～95）和耐熱性，在1200℃的溫度下仍能切削，耐磨性和化學(xué)惰性好，摩擦系數(shù)小，抗粘結(jié)和擴(kuò)散磨損能力強(qiáng)，因而能以更高的速度切削，并可切削難加工的高硬度材料。主要缺點(diǎn)是性脆、抗沖擊韌性差，抗彎強(qiáng)度低。（一）陶瓷四.其他刀具材料（二）金剛石是目前人工制造出的最硬的物質(zhì)，硬度高達(dá)HV10000耐磨性好，可用于加工硬質(zhì)合金、陶瓷、高硅鋁合金及耐磨塑料等高硬度、高耐磨的材料，刀具耐用度比硬質(zhì)合金可提高幾倍到幾百倍。切削刃鋒利，能切下極薄的切屑，加工冷硬現(xiàn)象較少；有較低的摩擦系數(shù)，其切屑與刀具不易產(chǎn)生粘結(jié)，不產(chǎn)生積屑瘤，很適于精密加工。四.其他刀具材料熱穩(wěn)定性差，切削溫度不宜超過(guò)700～800℃；強(qiáng)度低、脆性大、對(duì)振動(dòng)敏感，只宜微量切削；與鐵有極強(qiáng)的化學(xué)親合力，不適于加工黑金屬。目前主要用于磨具和磨料，對(duì)有色金屬及非金屬材料進(jìn)行高速精細(xì)車削及鏜孔；加工鋁合金、銅合金時(shí)，切削速度可達(dá)800～3800m/min。（二）金剛石四.其他刀具材料（三）立方氮化硼由軟的立方氮化硼在高溫高壓下加入催化劑轉(zhuǎn)變而成。有很高的硬度（HV8000～9000）及耐磨性；其比金剛石高得多的熱穩(wěn)定性（1400℃），可用來(lái)加工高溫合金；化學(xué)惰性大，與鐵族金屬直至1300℃時(shí)也不易起化學(xué)反應(yīng)，可用與加工淬硬鋼及冷硬鑄鐵；有良好的導(dǎo)熱性、較低的摩擦系數(shù)。它目前不僅用于磨具，也逐漸用于車、鏜、銑、鉸。它有兩種類型：整體聚晶立方氮化硼，能像硬質(zhì)合金一樣焊接，并可多次重磨；立方氮化硼復(fù)合片，即在硬質(zhì)合金基體上燒結(jié)一層厚度為0.5mm的立方氮化硼而成。四.其他刀具材料刀具材料種類合金高速鋼硬質(zhì)合金陶瓷天然

聚晶金剛石聚晶立方氮工具鋼W18Cr4VYG6Si3N4

金剛石

PCD化硼PCBN材料性能硬度HRC65HRC66HRA90HRA93HV10000

HV7500HV4000抗彎強(qiáng)度2.4GPa3.2GPa1.45GPa0.8GPa0.3GPa2.8GPa1.5GPa導(dǎo)熱系數(shù)40-5020-3070-10030-40146.5

100-12040-100熱穩(wěn)定性350℃620℃1000℃1400℃800℃

600-800℃＞1000℃化學(xué)惰性低惰性大惰性小惰性小惰性大耐磨性低低較高高最高最高很高一般精度Ra≤0.8高精度Ra=0.4-0.2加工質(zhì)量Ra≤0.8IT7-8Ra=0.1-0.05IT5-6IT7-8IT5-6可替代磨削加工對(duì)象低速加工一般鋼材、鑄鐵一般鋼材、鑄鐵粗、精加工一般鋼材、鑄鐵粗、精加工高硬度鋼材精加工硬質(zhì)合金、銅、鋁有色金屬及其合金、陶瓷等高硬度材料淬火鋼、冷硬鑄鐵、高溫合金等難加工材料表2-11普通刀具材料與超硬刀具材料性能與用途對(duì)比第三節(jié)切削液一、切削液的作用冷卻作用通過(guò)切削液的對(duì)流和汽化作用把因切削而發(fā)熱的刀具(或砂輪)、切屑和工件間的切削熱從刀具和工件處帶走，從而有效地降低切削溫度，減少工件和刀具的熱變形，提高加工精度和刀具耐用度。在切削速度高、刀具、工件材料導(dǎo)熱性差、熱膨脹系數(shù)較大的情況下，切削液的冷卻作用尤為重要。潤(rùn)滑作用切削液能滲入到刀具與切屑、加工表面之間形成潤(rùn)滑膜或吸附膜，可以減小前刀面與切屑，后刀面與已加工表面間的摩擦，從而減小切削力、摩擦和功率消耗，降低刀具與工件坯料摩擦部位的表面溫度和刀具磨損，改善工件材料的切削加工性能。

清洗作用在金屬切削過(guò)程中，切削液可以沖走切削區(qū)域和機(jī)床上的細(xì)碎切屑、脫落的磨粒和油污，防止劃傷已加工表面和導(dǎo)軌，使刀具或砂輪的切削刃口保持鋒利，不致影響切削效果。防銹作用在切削液中加入防銹劑，可在金屬表面形成一層保護(hù)膜，起到防銹作用。防銹作用的強(qiáng)弱，取決于切削液本身的成分和添加劑的作用。二、切削液的種類及選用水溶液乳化液切削油其他第四節(jié)刀具合理幾何參數(shù)的選擇一、前角的功用及選擇（一）前角γo的功用①影響切屑變形和切削力摩擦及功率；②影響刀頭強(qiáng)度、受力性質(zhì)及散熱條件；③影響切屑形態(tài)和斷屑；④影響加工表面質(zhì)量。（二）前角的選擇原則1、工件材料方面2、刀具材料方面3、粗加工方面4、工藝系統(tǒng)剛性一、前角的功用及選擇二、后角的功用及選擇后角功用：增大后角能減少后刀面與過(guò)渡表面間的摩擦，還可以減小切削刃圓弧半徑，使刃口鋒利。同時(shí)減小刀刃強(qiáng)度和散熱能力。選擇原則：粗切可取小值；精切應(yīng)取大值。工藝系統(tǒng)剛性差取小值；工件材料硬度、強(qiáng)度大，取小值。取決于切削厚度或進(jìn)給量的大小三、斜角切削與刃頃角的選擇刃頃角度不為零，即主切削刃與切削速度方向不垂直，稱斜角切削。刃頃角的功用：1、影響切屑流出方向。2、影響切削刃的鋒利性，因?qū)嶋H前角較大，可進(jìn)行薄切削。3、影響刀刃強(qiáng)度。4、影響背向力Fp與進(jìn)給力Ff的比值。刃傾角對(duì)切屑流向的影響三、斜角切削與刃頃角的選擇四、主副偏角的功用及其選擇⑴主副偏角Kr、Kr′的功用影響切削層形狀和刀尖角；影響刀尖的散熱條件及刀尖強(qiáng)度；影響切削力的比值；影響殘留面積高度；影響斷屑效果及排屑方向。⑵主偏角的選擇原則粗、半精加工的刀具，因?yàn)槠淝邢髁Υ蟆⒄駝?dòng)大，對(duì)于抗沖擊性差的刀具材料（如硬質(zhì)合金），應(yīng)選大的主偏角以減小振動(dòng)；系統(tǒng)剛性不足時(shí)，為減小切削的振動(dòng)，應(yīng)選大一些的主偏角；加工強(qiáng)度大、硬度高的材料時(shí)，為求減小切削刃上的單位負(fù)荷、改善切削刃區(qū)的散熱條件，應(yīng)選小一些的主偏角；對(duì)用于單件小批量生產(chǎn)的刀具，為求一刀多用，一般Kr=45°或90°。取決于工藝系統(tǒng)的剛度的大小四、主副偏角的功用及其選擇第五節(jié)切削用量的合理選擇一、選擇切削用量的原則

選擇合理的切削用量是切削加工中十分重要的環(huán)節(jié)選擇合理切削用量時(shí)，必須考慮合理的刀具壽命。所謂合理的切削用量是指在保證加工質(zhì)量的前提下，充分利用刀具切削性能和機(jī)床性能，獲得高生產(chǎn)率和低加工成本的切削用量。切削速度對(duì)刀具使用壽命得影響最大，進(jìn)給量次之，背吃刀量影響最小。生產(chǎn)率可用單位時(shí)間內(nèi)的金屬切除量Qz表示。

切削用量三要素同生產(chǎn)率均保持線性關(guān)系，即提高切削速度、增大進(jìn)給量和背吃刀量，都能“同樣地”提高生產(chǎn)率。一、選擇切削用量的原則

粗車時(shí)，ap和f較大，故選擇較低的vc；反之精車時(shí)選擇較高的vc。工件材料強(qiáng)度、硬度高時(shí)，應(yīng)選較低的vc；加工奧氏體不銹鋼、鈦合金和高溫合金等難加工材料時(shí)，只能取較低的vc。切削合金鋼比切削中碳鋼切削速度降低20%～30%；切削調(diào)質(zhì)狀態(tài)的鋼比切削正火、退火狀態(tài)鋼要降低切削速度20%～30%；切削有色金屬比切削中碳鋼的切削速度可提高100%～300%。刀具材料的切削性能愈好，切削速度也選得愈高，如硬質(zhì)合金鋼的切削速度比高速鋼刀具可高幾倍，涂層刀具的切削速度比未涂層刀具要高，陶瓷、金剛石和CBN刀具可采用更高的切削速度。精加工時(shí)，應(yīng)盡量避開積屑瘤和鱗刺產(chǎn)生的區(qū)域。斷續(xù)切削時(shí)，為減少?zèng)_擊和熱應(yīng)力，宜適當(dāng)降低切削速度。在易發(fā)生振動(dòng)情況下，切削速度應(yīng)避開自激振動(dòng)的臨界速度。加工大型工件、細(xì)長(zhǎng)件和薄壁工件或帶外皮的工件，應(yīng)適當(dāng)降低切削速度。在生產(chǎn)中選擇切削速度的一般原則在機(jī)床、工件、刀具強(qiáng)度和工藝系統(tǒng)剛性允許的條件下。首先選擇盡可能大的背吃刀量ap。其次根據(jù)加工條件和要求選用所允許的最大進(jìn)給量f。最后再根據(jù)刀具的使用壽命要求選擇或計(jì)算合理的切削速度。一、選擇切削用量的原則

二、切削用量的選擇方法背吃刀量根據(jù)加工余量來(lái)確定。切削加工一般分為粗加工、半精加工和精加工。粗加工（Ra80~20mm）時(shí)應(yīng)盡量用一次走刀切除全部余量，若機(jī)床功率為中等時(shí)，ap=8~10mm。半精加工（Ra10~5mm）時(shí)，ap=0.5~2mm。精加工（Ra2.5~1.25mm）時(shí)，ap=0.1~0.4mm。當(dāng)加工余量太大，或工藝系統(tǒng)剛性不足，或斷續(xù)切削時(shí)，粗加工也不能一次選用過(guò)大的背吃刀量，應(yīng)分幾次走刀，不過(guò)第一次走刀的背吃刀量應(yīng)取大些。（1）背吃