金屬切削過程及其基本規(guī)律

金屬切削過程及其基本規(guī)律3.1.2研究金屬切削過程的方法（1）側面方格變形觀察法將工件側面拋光，畫出細小的方格，在低速切削時觀察直角自由切削工件材料的變形過程。（2）高速攝影法：利用高速攝影機拍攝被切削試件的側面，可以得到一個完整的切屑形成過程的真實圖像。常用的高速攝影機每秒可拍幾百幅到一萬幅以上。第2頁,共91頁，2024年2月25日，星期天3.快速落刀法利用一種特殊的刀架，叫做“快速落刀裝置”，在一瞬間使刀具以很快的速度脫離工件，可獲得一個在一定切削條件下的切屑根部標本。這個標本可供研究在該切削條件金屬切削層的變形情況。常用結構：手錘敲打，爆炸式落刀裝置（速度更快）第3頁,共91頁，2024年2月25日，星期天4.掃描電鏡顯微觀察法：用掃描電子顯微鏡觀察切屑的變形情況。5.光彈性、光塑性試驗法第4頁,共91頁，2024年2月25日，星期天3.2金屬切削過程3.2.1金屬切削過程中三個變形區(qū)的劃分及其變形規(guī)律第一變形區(qū)：沿滑移線的剪切變形以及隨之產生的加工硬化第二變形區(qū)：切屑底層金屬晶粒纖維化第三變形區(qū)：已加工表面受到切削刃鈍圓部分與后刀面的擠壓和摩擦，產生變形與回彈，造成纖維化與加工硬化。第5頁,共91頁，2024年2月25日，星期天第6頁,共91頁，2024年2月25日，星期天第7頁,共91頁，2024年2月25日，星期天3.2.2切屑的種類和切屑變形1.帶狀切屑：內表面光滑，外表面成毛茸狀。切削過程平穩(wěn)，波動小。塑性材料、切削速度高、前角大、切削厚度小。2.擠裂切屑：塑性金屬，外表面可見明顯裂紋的連續(xù)帶狀切屑；切屑所受剪應力在局部超過了工件材料的屈服強度，使切屑外表面產生了明顯的裂紋；有輕微振動。3.單元切屑：塑性金屬；切屑呈顆粒狀。切屑所受剪應力超過了工件材料的屈服強度，裂紋貫穿了整個切屑；振動較大；工件表面可見明顯波紋。4.崩碎切屑：脆性金屬；振動較大已加工表面粗糙度較大。第8頁,共91頁，2024年2月25日，星期天認識各類切屑形成的規(guī)律，就可以主動控制切屑的形成，是其向著有利于生產的方向轉化。如，在加工塑性材料時，在擠裂切屑狀態(tài)下，改變刀具前角、切削速度、切屑厚度就可以改變切屑狀態(tài)。第9頁,共91頁，2024年2月25日，星期天2.切削變形的度量方法（1）切削厚度壓縮比：實踐證明，在切削過程中，刀具切下的切屑厚度通常都要大于工件上切削層的厚度，而切屑長度要小于工件上切削層的長度。定義切屑厚度與切削層厚度之比為切削厚度壓縮比，也叫厚度變形系數。切屑厚度壓縮比直觀地反映了切屑的變形程度，且較容易測量。第10頁,共91頁，2024年2月25日，星期天第11頁,共91頁，2024年2月25日，星期天（2）相對滑移量第12頁,共91頁，2024年2月25日，星期天第13頁,共91頁，2024年2月25日，星期天剪切角：滑移剪切面與切削速度方向之間的夾角稱為剪切角。切削厚度壓縮比、相對滑移、和剪切角三者的關系參見公式3－3剪切角、相對滑移、和切削厚度壓縮比是通常用以表示切屑變形程度的三種方法。它們是根據純剪切的觀點提出的，但切削過程是復雜的，既有剪切，又有前刀面對切屑的擠壓和摩擦作用，用這些簡單的方式不能反映全部的變形實質。如切削厚度壓縮比等于1時，似乎表示沒有切屑變形，但實際上有相對滑移存在。第14頁,共91頁，2024年2月25日，星期天3.3.3前刀面上的摩擦和積屑瘤1.前刀面上的摩擦前刀面上有兩種摩擦形式：內摩擦和外摩擦；一般情況下內摩擦力占總摩擦力的８５％內摩擦：切削過程中，在高溫高壓作用下，切屑底部與前刀面發(fā)生粘結現(xiàn)象，切屑與前刀面間的摩擦就不是普通的摩擦，而是切屑和刀具粘結層與其上層金屬之間的內摩擦，這種內摩擦實際就是金屬內部的剪切滑移，它與材料的流動應力特性以及粘結面積大小有關，和外摩擦的規(guī)律不同。第15頁,共91頁，2024年2月25日，星期天第16頁,共91頁，2024年2月25日，星期天前刀面上的平均摩擦系數參見公式3.42.積屑瘤（1）積屑瘤現(xiàn)象：在加工塑性金屬材料時，在某一切削速度范圍內，在前刀面靠近切削刃處會粘結一小塊工件材料，硬度比工件材料高，這個金屬硬塊稱為積屑瘤。第17頁,共91頁，2024年2月25日，星期天（2）積屑瘤的形成過程切削過程中，由于高溫高壓的作用，使切屑在前刀面上形成了滯留，當滯留層冷作硬化后，形成了能抵抗切削力作用而不從前刀面上脫落的刀瘤核，在刀瘤核的外側繼續(xù)產生著滯留層及冷作硬化，這樣在刀瘤核上粘結物接連不斷地堆積，形成了刀瘤。當刀瘤長到一定高度時，切屑與前刀面的接觸條件和受力狀況發(fā)生變化，積屑瘤不再繼續(xù)生長，一個完整的積屑瘤便形成了。第18頁,共91頁，2024年2月25日，星期天（3）積屑瘤對切削加工的影響1）對切削力的影響：積屑瘤粘結在前刀面上，增大了刀具的實際前角，可使切削力減小。但由于積屑瘤的不穩(wěn)定性，在切削力的作用下不定期的脫落、生長，導致了切削力的波動。另外，由于積屑瘤形成的刃口鈍圓半徑大，會加大切削變形區(qū)的波及范圍。第19頁,共91頁，2024年2月25日，星期天第20頁,共91頁，2024年2月25日，星期天2）對已加工表面粗糙度的影響：由于積屑瘤頂部的不穩(wěn)定性，造成切削厚度的波動，其碎片隨機散落，可能會留在已加工表面上。另外，積屑瘤形成的刃口不光滑，會使已加工表面變得粗糙。3）對刀具的影響：積屑瘤硬度很高，附著在刀刃上可以替代刀刃進行切削，在一定程度上起到了保護刀刃的作用。但積屑瘤在脫落的時候有可能造成刀具的粘結磨損。第21頁,共91頁，2024年2月25日，星期天積屑瘤對加工過程的影響多為不利影響，應采取措施防止積屑瘤的產生：Ａ.降低切削速度，使溫度較低，粘結現(xiàn)象不易發(fā)生；Ｂ.采用高速切削，使切削溫度高于積屑瘤消失的相應溫度；Ｃ.采用潤滑性能好的切削液，減小摩擦；Ｄ.增加刀具前角，以減小刀屑接觸區(qū)的壓力；Ｅ提高工件材料硬度，減少加工硬化傾向第22頁,共91頁，2024年2月25日，星期天3.2.4剪切角1.作用在切屑上的力第23頁,共91頁，2024年2月25日，星期天作用在切屑上的力有：刀具對切屑的法向力和摩擦力；剪切面上對切屑的法向力及剪切力。兩個合力應平衡。摩擦角：刀具對切屑的法向力與合力的夾角為摩擦角；作用角：合力與切削運動方向的夾角為作用角；摩擦角與切削分力的關系參見公式3.8第24頁,共91頁，2024年2月25日，星期天2.剪切角與摩擦角的關系關系式參見公式3.9結論（1）前角增大，剪切角隨之增大。變形減小。即在保證切削刃強度的條件下，增大前角對改善切削過程是有利的。（2）摩擦角增大，剪切角隨之減小，變形增大。故仔細研磨刀面、加切削液以減小前刀面的摩擦對改善切削過程是有利的。(到這里是六次課了）第25頁,共91頁，2024年2月25日，星期天3.2.5影響切屑變形的各種因素1.工件材料的性能:工件材料的強度硬度越高，摩擦系數越小。原因是當工件材料的強度和硬度大時，切削速度不變，切削溫度增高，故摩擦系數下降2.刀具幾何參數：一般前角越大，切削層的變形越小，這是因為前角增大，雖然摩擦因數、摩擦角也增大，但剪切角也增大，剪切面減小，變形減小。刃傾角的大小影響到實際工作前角，對切削變形也會產生影響。第26頁,共91頁，2024年2月25日，星期天3.切削用量：(1)切削速度：在無積屑瘤的切削速度范圍內，切削速度越高，切削厚度壓縮比越小。因為塑性變形的傳播速度較彈性變形慢。另外，切削速度對摩擦因數也有影響。除在低速區(qū)外，速度增大，摩擦因數減小，因此變形減小。在有積屑瘤的切削速度范圍內，切削速度是通過積屑瘤所形成的實際前角來影響切屑變形的（2）進給量：進給量增大， 切屑變形減小第27頁,共91頁，2024年2月25日，星期天3.2.6切屑的形狀及其控制1.切屑形狀分類：帶狀切屑、Ｃ形切屑、崩碎切屑、長緊卷切屑、螺卷切屑、寶塔狀切屑、發(fā)條狀卷切屑第28頁,共91頁，2024年2月25日，星期天第29頁,共91頁，2024年2月25日，星期天帶狀切屑連綿不斷，易纏繞在工件上或刀具上，造成劃傷工件表面或打壞切削刃，甚至傷害操作人員，故一般應避免形成帶狀切屑。但在某些情況下為了使切屑順利排出，希望形成帶狀切屑或長緊卷切屑（如盲孔加工）Ｃ形切屑是一種較好的屑形，不會傷及工件表面或打壞切削刃，也不易傷人。但會影響切削過程的平穩(wěn)性，也會影響工件已加工表面的粗糙度。長緊卷屑也是一種較好的屑形，切削過程比較平穩(wěn)，并易于清除。但要形成長緊卷屑，必需嚴格控制刀具的幾何參數和切削用量。第30頁,共91頁，2024年2月25日，星期天2.切屑的折斷：金屬切削過程中產生的切屑是否易折斷，與工件材料的性能及切屑變形有密切關系。工件材料的強度越高、伸長率越大、韌性越高，切削越不易折斷。切削加工中，由于切屑經變形而變得硬、脆，這時再受交變的彎曲和沖擊時就很容易折斷。塑性變形越大，就越容易折斷。在切削難斷屑的高強度、高韌性、高塑性的材料時，應設法增大切屑變形，增強切屑的硬化效果，達到斷屑的目的。第31頁,共91頁，2024年2月25日，星期天切屑的變形可由兩部分組成，一是切削過程中產生的，稱為基本變形；二是切屑在流動和卷曲過程中的再次變形，稱為附加變形。影響基本變形的抓因有所刀具前角、負倒棱和切削速度。前角越小、負倒棱越寬、切削速度越低，切屑的變形越大，越有利于斷屑。但從切削輕快和切削效率的角度考慮，這樣并不合理。第32頁,共91頁，2024年2月25日，星期天大多數情況下，僅有基本變形還不能使切屑折斷，必須經受再次附加變形，最常用方法就是在前刀面上磨出或壓制出卷屑槽，迫使切屑流入槽內經受卷曲變形。經附加變形后的切屑進一步硬化，當它再受到彎曲和沖擊就很容易被折斷。3.卷屑槽的形狀（1）直線圓弧型：由一段直線和一段圓弧連接而成。槽底圓弧半徑的大小對切屑的卷曲和變形有一定的影響。槽底圓弧半徑小，變形大；反之，則變形小。第33頁,共91頁，2024年2月25日，星期天（2）折線型：這種槽形由兩段直線相交而成，槽底角小，則切屑卷曲半徑小，變形大；反之則變形小。（3）全圓弧型：這種槽形切削刃強度較前兩種的大，槽也較淺，不易憋屑。第34頁,共91頁，2024年2月25日，星期天第35頁,共91頁，2024年2月25日，星期天第36頁,共91頁，2024年2月25日，星期天4.卷屑槽與主切削刃的傾斜角（1）外斜式：采用外斜式卷屑槽，切屑變形大，且易翻轉到刀具后刀面上碰斷而形成Ｃ形切屑。（2）平行式：平行式卷屑槽的變形不如外斜式的大，切屑大多是碰在工件加工表面上折斷。（3）內斜式：內斜式卷屑槽形成長緊卷屑的切削用量范圍相當窄，因此它的應用范圍不如前兩種廣泛。第37頁,共91頁，2024年2月25日，星期天3.3切削力3.31切削力的來源、切削合力與分力金屬切削時，刀具切入工件，工件上正在被切的金屬層發(fā)生變形而成為切屑所需的力稱為切削力1.切削力的來源：切削力主要來源于兩個方面：其一，切削層金屬、切屑和工件表面金屬層的彈性和塑性變形產生的變形抗力；其二，刀具前刀面與切屑、刀具后刀面與工件表面之間產生的摩擦抗力第38頁,共91頁，2024年2月25日，星期天2.切削合力與分力：主切削力或切向力：垂直于基面且與主運動速度方向一致。它是計算機床動力的主要依據，是刀具、夾具強度校驗的主要參數。進給抗力、軸向力或走刀力：能使工件變形，造成系統(tǒng)振動，從而影響加工質量。它是用來確定與工件加工精度有關的工件撓度以及計算機床零件和刀具強度的參數切深抗力、徑向力或吃刀力：它作用在機床進給機構上，是設計和校驗機床進給機構強度的參數第39頁,共91頁，2024年2月25日，星期天第40頁,共91頁，2024年2月25日，星期天3.3.2單位切削力和單位切削功率1.切削功率：消耗在切削過程中的功率稱為切削功率，計算公式參見3.102.單位切削力：是指單位切削面積上的主切削力3.單位切削功率：是指單位時間內切除單位體積的金屬所消耗的功率第41頁,共91頁，2024年2月25日，星期天用測力儀測量切削力1.電阻應變片式測力儀：這是一種電阻式測力儀。具有靈敏度較高，量程范圍較大，既可用于靜態(tài)，也可用于動態(tài)測量，測量精度較高等特點。這種測力儀常用的電阻元件叫做電阻應變片。將若干電阻應變片緊貼在測力儀的彈性元件的不同受力位置，分別聯(lián)成電橋。在切削力作用下，電阻應變片隨著彈性元件發(fā)生變形，使應變片的電阻值改變，破壞了電橋的平衡，于是電流表中有與切削力大小相應的電流通過，經電阻應變儀得到電流示數，再按此電流示數從標定曲線上可以讀出三向切削力的值。第42頁,共91頁，2024年2月25日，星期天2.壓電式測力儀：這是一種靈敏度高，剛度大，自振頻率高，線性度和抗相互干擾性都較好且無慣性的高精度測力儀，特別適用于測動態(tài)力及瞬時力。其缺點為易受濕度的影響，對連續(xù)測量穩(wěn)定的或變化不大的切削力時，會產生電荷泄漏，使零點漂移，以致影響測量精度。工作原理是利用某些材料（石英晶體或壓電陶瓷等）的壓電效應。在受力時，它們的表面將產生電荷，電荷的多少與所施加的壓力成正比而與壓電晶體的大小無關。用電荷放大器轉換成相應的電壓參數，從而可測出力的大小。第43頁,共91頁，2024年2月25日，星期天當前，在機床適應控制中，可以通過測力儀用切削力作為反饋信號監(jiān)視和優(yōu)化加工過程。但隨著切削條件的不同，切削力也不同，在生產實際中需要知道切削力的具體數值時，不可能每種情況都用測力儀進行測量而需要有一種在各種切削條件下都能對切削力進行估算的通用公式，因此出現(xiàn)了計算切削力的經驗公式。第44頁,共91頁，2024年2月25日，星期天3.3.3切削力計算的經驗公式1.計算切削力的指數公式見公式3.162.用單位切削力計算主切削力3.影響切削力因素（1）工件材料的影響工件材料的強度和硬度越高，切削力越大；強度硬度相近，塑性越大，切削力越大加工一般脆性材料切削力較小，材料的高溫硬度高，切削力大第45頁,共91頁，2024年2月25日，星期天（2）切削用量的影響1）切深和進給的影響切深和進給增大，均使切削力增大，但兩者影響程度不同。增大切深時，變形系數不變，切削力成正比增大；增大進給量時，變形系數減小，故切削力不成正比增大。切削加工中，如從切削力和加工效率角度考慮，加大進給量比加大切深有利。第46頁,共91頁，2024年2月25日，星期天2）切削速度的影響在積屑瘤消失后的速度范圍里，切削力隨切削速度的增大而減小，這主要是因為隨著速度的增大，切削溫度升高，變形減小。在有積屑瘤的速度范圍內，速度影響積屑瘤的高度，積屑瘤的高度影響實際工作前角，從而影響切削力的大小。切削脆性材料時，切削速度對切削力沒有顯著影響。第47頁,共91頁，2024年2月25日，星期天第48頁,共91頁，2024年2月25日，星期天（3）刀具幾何參數的影響1）前角的影響：前角增大，變形減小，切削厚度壓縮比減小，刀具與切屑間的摩擦力和正應力也相應下降，因此切削力減小。前角的變化對塑性材料影響比較大，對脆性材料影響較小。2）負倒棱的影響：負倒棱的寬度增大會使切削力增大第49頁,共91頁，2024年2月25日，星期天第50頁,共91頁，2024年2月25日，星期天3）主偏角的影響：主偏角的變化會影響切深抗力和進給抗力的比例4）刃傾角的影響：刃傾角的變化影響切深抗力和進給抗力，對主切削力影響很小，參見圖3.17（4）刀具磨損的影響：后刀面磨損量增大，使主后刀面與加工表面的接觸面積增大，后刀面上的法向力和摩擦力都將增大，故切削力增大。（5）切削液的影響：以冷卻作用為主的水溶液對切削力影響很?。粷櫥饔脧姷那邢饕河捎谟行У販p少了刀具前刀面與切屑、后刀面與工件表面之間的摩擦，甚至還能減少被加工金屬的塑性變形，從而能顯著地降低切削力第51頁,共91頁，2024年2月25日，星期天第52頁,共91頁，2024年2月25日，星期天（6）刀具材料的影響：刀具材料與被加工材料間的摩擦因數，影響摩擦力的變化，可直接影響切削力的變化，例如，在通用的切削條件下，陶瓷刀具切削力最小，硬質合金刀具次之，高速鋼刀具的切削力最大。第53頁,共91頁，2024年2月25日，星期天第54頁,共91頁，2024年2月25日，星期天3.4切削熱與切削溫度切削熱和由它產生的切削溫度，是刀具磨損和影響工件質量的重要原因。切削溫度過高，會使刀具磨損加劇，壽命下降；工件和刀具受熱膨脹，會導致工件精度超差，質量惡化。3.4.1切削熱的產生和傳出產生：切削層金屬發(fā)生彈性、塑性變形所產生的熱及切屑與前刀面、工件與后刀面之間的摩擦產生的熱傳出：切屑、工件、刀具及周圍介質第55頁,共91頁，2024年2月25日，星期天第56頁,共91頁，2024年2月25日，星期天影響散熱的因素：（1）工件材料的導熱性能：工件材料的熱導率高，由切屑和工件散出的熱就多，切削區(qū)溫度就較低，刀具壽命提高（2）刀具材料的導熱性能：刀具材料的熱導率高，切削熱易從刀具散出，降低了切削區(qū)溫度，有利于刀具壽命的提高。（3）周圍介質：采用冷卻性能好的切削液及采用高效冷卻方式能傳導出較多的切削熱，切削區(qū)溫度就較低。（4）切屑與刀具的接觸時間：外圓車削時，切屑與刀具接觸時間短，切屑傳給刀具的熱量相對較少；鉆削或其它半封閉式加工，切屑形成后仍與刀具接觸，傳導給刀具的熱就相對較多第57頁,共91頁，2024年2月25日，星期天3.4.2影響切削溫度的主要因素1.切削用量對切削溫度的影響（1）切削速度（2）進給量（3）切削深度2.刀具幾何參數對切削溫度的影響（1）前角（2）主偏角第58頁,共91頁，2024年2月25日，星期天第59頁,共91頁，2024年2月25日，星期天3.刀具磨損對切削溫度的影響4.工件材料對切削溫度的影響5.切削液對切削溫度的影響第60頁,共91頁，2024年2月25日，星期天3.5刀具磨損和壽命刀具的磨損會直接影響到生產效率、加工成本和加工精度磨損的表現(xiàn)：一把新刃磨的刀具，經過一段時間的切削后，已加工表面粗糙度值增大，工件尺寸超差，切削溫度升高，切屑的顏色和形狀發(fā)生變化，切削力增大，并伴有振動，此時刀具已磨損。3.5.1刀具磨損的形態(tài)1.正常磨損（1）前刀面磨損：發(fā)生于加工塑性金屬，切削速度較高和切削厚度較大的情況下，最后將導致崩刃。月牙洼處即為切削溫度最高點。第61頁,共91頁，2024年2月25日，星期天（2）后刀面磨損：發(fā)生于以較低切削速度及較小切削厚度切削脆性及塑性材料時。后刀面磨損分三個區(qū)，由刀尖向刀身方向分別為C、B、N，相應的磨損量為VC、VB、VN，其中VC、VN較大，VB較小，原因是：2.非正常磨損：加工過程中出現(xiàn)的突然崩刃、卷刃或刀片碎裂的現(xiàn)象，稱為非正常磨損。第62頁,共91頁，2024年2月25日，星期天非正常磨損的原因主要有：（1）刀具材料的韌性或硬度太低（2）刀具的幾何參數不合理，使刃部強度過低或受力過大（3）切削用量選得過大，造成切削力過大，切削溫度過高（4）刀片在焊接或刃磨時，因驟冷驟熱產生過大的熱應力，使刀片出現(xiàn)微裂紋（5）操作不當或加工情況異常，使切削刃受到突然的沖擊或熱應力而導致崩刃，如斷續(xù)切削、余量不均勻、材質不均勻等。第63頁,共91頁，2024年2月25日，星期天第64頁,共91頁，2024年2月25日，星期天3.5.2刀具的磨損原因加工過程中，摩擦接觸表面是活性較高的新鮮金屬表面，而且處于高溫高壓狀態(tài)，容易發(fā)生各種磨損，通常是機械、化學、熱效應綜合作用的結果。1.磨料磨損：材料中有比基體硬得多的硬質點，在刀具表面刻劃出溝痕而形成磨料磨損；存在于任何切削速度的切削加工中，是低速切削刀具的主要磨損形式。第65頁,共91頁，2024年2月25日，星期天2.粘附磨損：切削加工中，摩擦副的接觸面上因高溫高壓發(fā)生粘附，兩摩擦面由于有相對運動，粘結點將產生撕裂，被對方帶走，即造成粘附磨損。這種磨損發(fā)生在中等切削速度范圍內。這種磨損是任何刀具材料都會發(fā)生的磨損形式當切削刃上發(fā)生大面積的撕裂時，刀具就會突然失去切削能力第66頁,共91頁，2024年2月25日，星期天3.擴散磨損：在高溫下，刀具材料與工件材料的成分產生互相擴散，造成刀具材料性能下降，導致刀具的磨損加速這種磨損是硬質合金刀具磨損的主要形式，常與粘結磨損同時發(fā)生影響因素有切削溫度和刀具材料與工件材料的親和力4.氧化磨損：高溫時，空氣中的氧極易與硬質合金中的鈷、碳化鎢、碳化鈦等產生氧化作用，使刀具材料的性能下降。一般發(fā)生在700°到800°，磨損速度取決于氧化膜的粘附強度。多發(fā)生在邊界上。第67頁,共91頁，2024年2月25日，星期天5.熱電磨損：在較高溫度下，不同材料之間產生熱電勢，從而加速材料之間的元素擴散，導致刀具材料的性能下降（可以歸入擴散磨損）6.熱裂磨損：在有周期性熱應力情況下，因疲勞而產生的一種磨損。一般易發(fā)生于高溫切削條件下的脆性刀具材料邊界上。7.塑性變形：在高溫作用下，刀具材料表層產生塑性流動，使切削刃和刀尖產生變形失效第68頁,共91頁，2024年2月25日，星期天3.5.3刀具磨損過程及磨鈍標準1.刀具的磨損過程刀具磨損規(guī)律曲線，見圖3.22（1）初期磨損：磨損較快一把新刃磨的刀具表面尖峰突出，在與切屑相互摩擦過程中，壓強不均勻，峰點的壓強很大，造成尖峰很快被磨損，使壓強趨于均衡，磨損速度減慢第69頁,共91頁，2024年2月25日，星期天（2）正常磨損：刀具表面經初期磨損，峰點基本被磨平，表面壓強趨于均衡，刀具的磨損量VB隨時間的延長而均勻地增加。該階段的磨損曲線基本上是線性的，其斜率代表磨損強度，是比較刀具性能的重要指標。（3）劇烈磨損：經過正常磨損階段后，切削刃已變鈍，切削力切削溫度急劇升高，磨損原因發(fā)生了質變，刀具表層疲勞，性能下降，磨損量劇增，刀具很快失效第70頁,共91頁，2024年2月25日，星期天第71頁,共91頁，2024年2月25日，星期天2.刀具的磨鈍標準刀具磨損量的大小對切削力、切削溫度、加工質量都有很大影響，所以一定的加工條件都對刀具的磨損量做了相應的規(guī)定通常所說的磨鈍標準是指后刀面磨損帶中間平均磨損量VB允許達到的最大值第72頁,共91頁，2024年2月25日，星期天3.5.4刀具的壽命（耐用度）刀具刃磨后從開始投入切削到達到磨鈍標準的凈切削時間，稱為刀具壽命（耐用度）1.刀具壽命與切削用量關系的經驗公式2.刀具壽命經驗公式的局限性第73頁,共91頁，2024年2月25日，星期天第74頁,共91頁，2024年2月25日，星期天第75頁,共91頁，2024年2月25日，星期天第76頁,共91頁，2024年2月25日，星期天3.6材料的切削加工性和切削液3.6.1衡量材料切削加工性的指標1.以刀具壽命或一定壽命下的切削速度衡量加工性2.以切削力或切削溫度衡量加工性3.以加工表面質量衡量加工性4.以切屑控制或斷屑的難易衡量加工性第77頁,共91頁，2024年2月25日，星期天3.6.2影響工件材料切削加工性的因素1.材料的物理力學性能（1）硬度（2）強度（3）塑性（4）熱導率2.材料的化學成分3.材料的金相組織第78頁,共91頁，2024年2月25日，星期天3.6.3改善材料切削加工性的途徑1.調整化學成分2.對工件材料進行適當的熱處理3.改變切削條件第79頁,共91頁，2024年2月25日，星期天3.6.4切削液的作用機理1.冷卻作用2.潤滑作用3.清洗作用4.防銹作用3.6.5切削液中的添加劑1.油性添加劑2.極壓添加劑3.表面活性劑第80頁,共91頁，2024年2月25日，星期天3.6.6切削液的分類與使用1.切削液的分類（1）非水溶性切削液（2）水溶性切削液2.切削液的選用（1）粗加工（2）精加工（3）難加工材料的切削（4）磨削加工3.切削液的使用方法第81頁,共91頁，2024年2月25日，星期天3.7刀具幾何參數的合理選擇3.7.1概述1.刀具幾何參數的內容（1）切削刃的形狀（2）切削刃區(qū)剖面形式及參數（3）刀面形式（4）刀具幾何角度2.選擇刀具合理幾何參數的一般性原則第82頁,共91頁，2024年2月25日，星期天3.7.2刀具幾何角度的合理選擇1.前角的功用及其選擇2.后角的功用及其選擇3