第四章切削基本理論的應(yīng)用ppt課件

1、第四章 切削基本理論的運(yùn)用 一、切屑形狀的分類形狀為帶狀，內(nèi)表形狀為帶狀，內(nèi)表面比較光滑，外表面比較光滑，外表面可以看到剪切面面可以看到剪切面的條紋，呈毛茸狀的條紋，呈毛茸狀與帶狀切屑相似，與帶狀切屑相似，不同的是外表面呈不同的是外表面呈鋸齒形，內(nèi)表面一鋸齒形，內(nèi)表面一些地方有裂紋些地方有裂紋達(dá)到材料的破壞達(dá)到材料的破壞極限，切下的切極限，切下的切屑斷裂成均勻的屑斷裂成均勻的顆粒狀，則成為顆粒狀，則成為梯形的切屑梯形的切屑切屑為不連續(xù)的切屑為不連續(xù)的碎屑狀，形狀不碎屑狀，形狀不規(guī)則，而且加工規(guī)則，而且加工表面也凹凸不平表面也凹凸不平切塑性材料：切塑性材料： 帶狀切屑帶狀切屑 節(jié)狀切屑節(jié)狀切屑

2、粒狀粒狀切屑切屑切削平穩(wěn)，力波動(dòng)小切削平穩(wěn)，力波動(dòng)小 滑移量較大，部分滑移量較大，部分 切切削不平穩(wěn)，力波動(dòng)大削不平穩(wěn)，力波動(dòng)大加工面光潔，斷屑難加工面光潔，斷屑難 剪應(yīng)力達(dá)斷裂強(qiáng)度剪應(yīng)力達(dá)斷裂強(qiáng)度 加加工表面粗糙工表面粗糙 少見少見0vac0 v ac0 v ac0vac切脆性材料：崩碎切屑切脆性材料：崩碎切屑 不平穩(wěn)不平穩(wěn),表面粗糙度表面粗糙度0vac 思考題思考題1、切屑與加工材料的關(guān)系？、切屑與加工材料的關(guān)系？2、加工塑性材料時(shí)，一般、加工塑性材料時(shí)，一般得到什么切屑？得到什么切屑？3、如果前角較小，速度較、如果前角較小，速度較低，切削厚度較低，切削厚度較 大時(shí)將產(chǎn)生什么切屑？大時(shí)將產(chǎn)

3、生什么切屑？4、如前角進(jìn)一步減小，再、如前角進(jìn)一步減小，再降低切削速度，降低切削速度， 或加大切削厚度，則得或加大切削厚度，則得到什么切屑？到什么切屑？ 二、切屑流向和折斷1 1、切屑流向、切屑流向2 2、切屑折斷、切屑折斷厚度為厚度為hchhch的切屑受到斷屑臺(tái)推力的切屑受到斷屑臺(tái)推力FBnFBn作用而產(chǎn)生彎曲，并作用而產(chǎn)生彎曲，并產(chǎn)生卷曲應(yīng)變。產(chǎn)生卷曲應(yīng)變。在繼續(xù)切削的過(guò)程中，切屑的卷曲半徑由在繼續(xù)切削的過(guò)程中，切屑的卷曲半徑由00逐漸增大到逐漸增大到，當(dāng)切屑端部碰到后刀面時(shí)，切屑又產(chǎn)生反向彎曲應(yīng)變，相當(dāng)切屑端部碰到后刀面時(shí)，切屑又產(chǎn)生反向彎曲應(yīng)變，相當(dāng)于切屑反復(fù)彎折，最后彎曲應(yīng)變當(dāng)于切屑

4、反復(fù)彎折，最后彎曲應(yīng)變maxmax大于材料極限應(yīng)大于材料極限應(yīng)變變bb時(shí)折斷。時(shí)折斷?？梢灾狼行嫉恼蹟嗍钦驈澢鷳?yīng)變和反向彎曲應(yīng)變的綜可以知道切屑的折斷是正向彎曲應(yīng)變和反向彎曲應(yīng)變的綜合結(jié)果。合結(jié)果。3 3、斷屑措施、斷屑措施 作出斷屑槽作出斷屑槽 型式：折線型、直線圓弧型、全圓弧型。型式：折線型、直線圓弧型、全圓弧型。 運(yùn)用運(yùn)用: :前兩種適用于切削碳素鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼等，普通前兩種適用于切削碳素鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼等，普通 前角在前角在oo5o5o15o15o。后一種前角比較大。后一種前角比較大oo25o25o35o35o。 用于切削紫銅、不銹鋼等高塑性材料。用于切削紫銅、不銹鋼

5、等高塑性材料。 影響斷屑的主要參數(shù)：槽寬影響斷屑的主要參數(shù)：槽寬LbnLbn，槽深，槽深hBnhBn。槽寬。槽寬LbnLbn應(yīng)保證應(yīng)保證 切屑在流出槽時(shí)碰到斷屑臺(tái)，以使切屑卷曲折斷。進(jìn)給量切屑在流出槽時(shí)碰到斷屑臺(tái)，以使切屑卷曲折斷。進(jìn)給量 大，切削厚時(shí)，可以適當(dāng)增加槽寬大，切削厚時(shí)，可以適當(dāng)增加槽寬LBnLBn。 選擇合適切削用量選擇合適切削用量 切削用量的變化切削用量的變化對(duì)斷屑產(chǎn)生影響，選對(duì)斷屑產(chǎn)生影響，選擇合適的切削用量，擇合適的切削用量，能增強(qiáng)斷屑效果。能增強(qiáng)斷屑效果。 在切削用量參數(shù)中，進(jìn)給量在切削用量參數(shù)中，進(jìn)給量f f對(duì)斷屑影響最大。進(jìn)對(duì)斷屑影響最大。進(jìn)給量給量f f增大，切削厚

6、度也增大，碰撞時(shí)容易折斷。增大，切削厚度也增大，碰撞時(shí)容易折斷。 切削速度切削速度cc和背吃刀量和背吃刀量apap對(duì)斷屑影響較小，不過(guò)，對(duì)斷屑影響較小，不過(guò)，背吃刀量背吃刀量apap增加，切削層寬度增加，斷屑困難增大；切削速增加，切削層寬度增加，斷屑困難增大；切削速度提高，斷屑效果下降。度提高，斷屑效果下降。 思考題思考題切削用量的變化對(duì)斷屑產(chǎn)生怎樣的影響？切削用量的變化對(duì)斷屑產(chǎn)生怎樣的影響？ 其它斷屑方法其它斷屑方法 固定附加斷屑擋塊固定附加斷屑擋塊 采用間斷切削采用間斷切削 切削刃上開分屑槽切削刃上開分屑槽 一、衡量材料切削加工性的指標(biāo)一、衡量材料切削加工性的指標(biāo)工件材料切削加工性工件材料

7、切削加工性 指材料被加工成合格零件的難易程度指材料被加工成合格零件的難易程度 是一個(gè)相對(duì)的概念是一個(gè)相對(duì)的概念 1. 1.以刀具使用壽命以刀具使用壽命T T 或切削速度或切削速度vTvT來(lái)衡量來(lái)衡量 ( (分分8 8級(jí)級(jí)) ) 相同切削條件比相同切削條件比T T ；T T 一定，比速度一定，比速度vT vT 或切除材料體積或切除材料體積3.3.以已加工表面質(zhì)量來(lái)衡量以已加工表面質(zhì)量來(lái)衡量 一般精加工，用一般精加工，用RaRa；精密零件，用加工硬化、殘余應(yīng)力；精密零件，用加工硬化、殘余應(yīng)力2.2.以切削力或切削溫度來(lái)衡量以切削力或切削溫度來(lái)衡量 粗加工、機(jī)床剛性或功率不足粗加工、機(jī)床剛性或功率不

8、足, ,用力或功率用力或功率; ;導(dǎo)熱差用溫度導(dǎo)熱差用溫度4.4.以斷屑性能來(lái)衡量以斷屑性能來(lái)衡量 自動(dòng)機(jī)床、數(shù)控機(jī)床、自動(dòng)線等，斷屑性能是主要指標(biāo)自動(dòng)機(jī)床、數(shù)控機(jī)床、自動(dòng)線等，斷屑性能是主要指標(biāo) 工件材料的相對(duì)加工性工件材料的相對(duì)加工性 1.切削速度切削速度vT的含義：當(dāng)?shù)毒呤褂脡勖鼮榈暮x：當(dāng)?shù)毒呤褂脡勖鼮門 (min)時(shí)切時(shí)切削削 某種材料所允許的切削速某種材料所允許的切削速度。度。 vT越高，材料的切削加工性越好。越高，材料的切削加工性越好。 通常取通常取T = 60 min， vT寫作寫作v060 ；難加工材料，；難加工材料，vT為為v15或或v30 。2.2.相對(duì)加工性相對(duì)加工性K

9、rKr：以：以b=0.637GPab=0.637GPa的的4545鋼的鋼的v060v060作為基準(zhǔn)，作為基準(zhǔn)， 寫作寫作(v060 )j (v060 )j ，將某種材料的，將某種材料的v60v60與其相比的比值，即與其相比的比值，即 Kr Kr v060 / v60 v060 / v60Kr僅反映不同材料對(duì)刀具使用壽命的影響程度，并未僅反映不同材料對(duì)刀具使用壽命的影響程度，并未反映表反映表面粗糙度和斷屑問(wèn)題，僅對(duì)選擇切削速度有指導(dǎo)意義。面粗糙度和斷屑問(wèn)題，僅對(duì)選擇切削速度有指導(dǎo)意義。若以若以某材料的某材料的Kr 乘以乘以45鋼的切削速度即得該材料的許用切鋼的切削速度即得該材料的許用切削速度。削

10、速度。工件材料的物理力學(xué)性能對(duì)加工性的影響工件材料的物理力學(xué)性能對(duì)加工性的影響例例 45鋼鋼 1Cr18Ni9Ti 二、常用金屬材料的切削加工性二、常用金屬材料的切削加工性（一有色金屬（一有色金屬 普通鋁及鋁合金、銅及銅合金，強(qiáng)度硬度低，導(dǎo)熱普通鋁及鋁合金、銅及銅合金，強(qiáng)度硬度低，導(dǎo)熱性性 好，易切削。好，易切削。（二鑄鐵（二鑄鐵 白口鑄鐵硬度高白口鑄鐵硬度高HBS600)，難切削；，難切削； 灰口鑄鐵硬度適中，強(qiáng)度塑性小，切削力較小，但灰口鑄鐵硬度適中，強(qiáng)度塑性小，切削力較小，但高硬度高硬度 碳化物對(duì)刀具有擦傷，崩碎切屑，切削力熱集中刀刃碳化物對(duì)刀具有擦傷，崩碎切屑，切削力熱集中刀刃上且有上

11、且有 動(dòng)搖，刀具磨損率并不低，應(yīng)采用低于加工鋼的切削動(dòng)搖，刀具磨損率并不低，應(yīng)采用低于加工鋼的切削速度。速度。 球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵的強(qiáng)度塑性比灰鐵高，切削加工球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵的強(qiáng)度塑性比灰鐵高，切削加工性變差性變差. 工件表面若有硬皮可進(jìn)行退火處理。工件表面若有硬皮可進(jìn)行退火處理。 在切削時(shí)可適當(dāng)減小刀具前角和降低切削速度在切削時(shí)可適當(dāng)減小刀具前角和降低切削速度.退火退火（三結(jié)構(gòu)鋼（三結(jié)構(gòu)鋼 碳素結(jié)構(gòu)鋼切削加工性取決于含碳量。碳素結(jié)構(gòu)鋼切削加工性取決于含碳量。 低碳鋼硬度低，塑韌性高，變形大，斷屑難，粘屑，低碳鋼硬度低，塑韌性高，變形大，斷屑難，粘屑，加加 工表面粗糙，加工性較差；工表面粗糙

12、，加工性較差； 高碳鋼硬度高，塑性低，切削力大，溫度高，刀具高碳鋼硬度高，塑性低，切削力大，溫度高，刀具耐用耐用 度低，加工性差；度低，加工性差； 中碳鋼性能適中，加工性良好。中碳鋼性能適中，加工性良好。 合金結(jié)構(gòu)鋼強(qiáng)度硬度提高，切削加工性較同類碳鋼合金結(jié)構(gòu)鋼強(qiáng)度硬度提高，切削加工性較同類碳鋼變差。切削時(shí)選耐磨耐熱刀具材料變差。切削時(shí)選耐磨耐熱刀具材料,選較低切削速度選較低切削速度.（四難加工材料（四難加工材料 高強(qiáng)度、硬度，高塑性韌性或高脆性，耐高溫，導(dǎo)高強(qiáng)度、硬度，高塑性韌性或高脆性，耐高溫，導(dǎo)熱性差。熱性差。 切削力大，溫度高，刀具磨損快，斷屑難，加工性切削力大，溫度高，刀具磨損快，斷屑

13、難，加工性差。差。難加工材料1.高強(qiáng)度合金鋼高強(qiáng)度合金鋼 切削時(shí)變形阻力大切削時(shí)變形阻力大,切削力大切削力大,切削溫度高切削溫度高,熱導(dǎo)熱導(dǎo)率小率小,段屑困難段屑困難,刀具磨損嚴(yán)重刀具磨損嚴(yán)重,刀尖易破損刀尖易破損,屬于屬于很難加工材料很難加工材料. 其金相組織多為馬氏體其金相組織多為馬氏體,材料需退化后在加工切材料需退化后在加工切削削;選用高耐熱、高耐磨和耐沖擊的刀具。選用高耐熱、高耐磨和耐沖擊的刀具。2.不銹鋼不銹鋼 切削變形大，切削力大，溫度高，加工硬化高，切削變形大，切削力大，溫度高，加工硬化高，易產(chǎn)生親合現(xiàn)象和形成積屑瘤，斷屑難，刀具易產(chǎn)生親合現(xiàn)象和形成積屑瘤，斷屑難，刀具易產(chǎn)生粘結(jié)

14、磨損和擴(kuò)散磨損。易產(chǎn)生粘結(jié)磨損和擴(kuò)散磨損。 選高耐熱、耐磨和高強(qiáng)度的刀具，取大前角，選高耐熱、耐磨和高強(qiáng)度的刀具，取大前角，負(fù)刃傾角低速大背吃刀量。負(fù)刃傾角低速大背吃刀量。3.高錳鋼高錳鋼 屬于切削性能很差類型材料，高強(qiáng)度和高屬于切削性能很差類型材料，高強(qiáng)度和高塑性，高硬度，加工硬化現(xiàn)象嚴(yán)重，切塑性，高硬度，加工硬化現(xiàn)象嚴(yán)重，切削力大，斷屑難。應(yīng)適當(dāng)加大前角和后削力大，斷屑難。應(yīng)適當(dāng)加大前角和后角，減小主偏角，中速切削。角，減小主偏角，中速切削。4.鈦合金鈦合金高強(qiáng)度和高硬度，導(dǎo)熱性差，親和力強(qiáng)，高強(qiáng)度和高硬度，導(dǎo)熱性差，親和力強(qiáng)，塑性變形??；選用親和力小，導(dǎo)熱性好，塑性變形??；選用親和力小，

15、導(dǎo)熱性好，強(qiáng)度高的硬質(zhì)合金材料，小前角，大后強(qiáng)度高的硬質(zhì)合金材料，小前角，大后角，較大刀尖圓弧半徑鋒利的刀具角，較大刀尖圓弧半徑鋒利的刀具三、改善切削加工性的途徑三、改善切削加工性的途徑（一改善材料切削加工性的途徑（一改善材料切削加工性的途徑 1.調(diào)整材料的化學(xué)成分調(diào)整材料的化學(xué)成分 鋼中加硫、鉛鋼中加硫、鉛 不銹鋼中加硒不銹鋼中加硒 鑄鐵中增加鑄鐵中增加Al、Cu等元素分解出石墨元素或加入石墨等元素分解出石墨元素或加入石墨成分成分2.2.進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚磉M(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚?低、中碳鋼宜選冷拔或正火處理，均勻組織，調(diào)整硬度塑性；低、中碳鋼宜選冷拔或正火處理，均勻組織，調(diào)整硬度塑性； 高碳鋼宜用球

16、化退火高碳鋼宜用球化退火, ,降低硬度降低硬度, ,均勻組織均勻組織, ,改善加工性；改善加工性； 中碳以上的合金鋼硬度較高，需退火以降低硬度；中碳以上的合金鋼硬度較高，需退火以降低硬度； 不銹鋼常要進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，降低塑性，以便加工；不銹鋼常要進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，降低塑性，以便加工； 鑄鐵需進(jìn)行退火處理，降低表皮硬度，消除內(nèi)應(yīng)力鑄鐵需進(jìn)行退火處理，降低表皮硬度，消除內(nèi)應(yīng)力（二改善切削加工條件（二改善切削加工條件 1.選擇合適的刀具材料和切削用量選擇合適的刀具材料和切削用量 難加工材料，導(dǎo)熱性差，選難加工材料，導(dǎo)熱性差，選YG、YW合金或涂合金或涂層刀片；層刀片； 刀具合理幾何參數(shù)，斷屑槽、卷屑槽，控

17、制排屑；刀具合理幾何參數(shù)，斷屑槽、卷屑槽，控制排屑； 選擇合理切削用量等。選擇合理切削用量等。2.2.選用合適的設(shè)備和加工方法選用合適的設(shè)備和加工方法 難加工材料加工，機(jī)床要有足夠的功率和剛性；難加工材料加工，機(jī)床要有足夠的功率和剛性； 選擇合適的切削液，供給充足；選擇合適的切削液，供給充足； 高硬度材料加工采用磨削加工更容易；高硬度材料加工采用磨削加工更容易；3.3.選擇切削加工性好的材料狀態(tài)選擇切削加工性好的材料狀態(tài) 低碳鋼選冷拔狀態(tài)；中碳鋼選熱軋狀態(tài)低碳鋼選冷拔狀態(tài)；中碳鋼選熱軋狀態(tài)思考題思考題1、材料中加入、材料中加入_元素，減少組織的結(jié)合強(qiáng)元素，減少組織的結(jié)合強(qiáng)度，便于切削；加入度，

18、便于切削；加入_，使材料組織結(jié)構(gòu)不，使材料組織結(jié)構(gòu)不連接，有利斷屑，減小摩擦系數(shù)。連接，有利斷屑，減小摩擦系數(shù)。2、為改善材料的切削加工性能，對(duì)低、中碳鋼；、為改善材料的切削加工性能，對(duì)低、中碳鋼；高碳鋼；中碳以上的合金鋼；不銹鋼；鑄鐵應(yīng)高碳鋼；中碳以上的合金鋼；不銹鋼；鑄鐵應(yīng)采用什么熱處理方式？采用什么熱處理方式？ 1.切削液的分類 水溶液 水添加劑 冷卻 粗加工 乳化液 乳化油水 切削油 礦物油添加劑 光滑 精加工2. 切削液的作用機(jī)理切削液的作用機(jī)理冷卻冷卻 摩擦摩擦熱的產(chǎn)生；將熱量帶走。本身導(dǎo)熱系數(shù)、熱的產(chǎn)生；將熱量帶走。本身導(dǎo)熱系數(shù)、 比熱、汽化熱及流量、流速、冷卻方式等。比熱、汽化

19、熱及流量、流速、冷卻方式等。 光滑光滑 切削液的滲透性、形成潤(rùn)滑膜能力、潤(rùn)滑膜強(qiáng)度切削液的滲透性、形成潤(rùn)滑膜能力、潤(rùn)滑膜強(qiáng)度 排屑、清洗排屑、清洗 防銹防銹 防銹添加劑防銹添加劑 3. 切削液的合理選用切削液的合理選用（1從加工要求考慮從加工要求考慮 粗加工，選用水溶液或低濃度乳化液；粗加工，選用水溶液或低濃度乳化液； 精加工，選用極壓切削油或高濃度乳化液；精加工，選用極壓切削油或高濃度乳化液；（2從刀具材料考慮從刀具材料考慮 高速鋼，需用切削液；高速鋼，需用切削液；Y合金等合金等,可不用或充分連續(xù)用；可不用或充分連續(xù)用；（3 3從工件材料考慮從工件材料考慮 鋼等塑性材料，需用切削液；鑄鐵等脆

20、材，可不用；鋼等塑性材料，需用切削液；鑄鐵等脆材，可不用； 高強(qiáng)度鋼等難加工材料，宜用極壓切削油或乳化液高強(qiáng)度鋼等難加工材料，宜用極壓切削油或乳化液（4 4從加工方法考慮從加工方法考慮 鉆孔鉸孔、攻螺紋和拉削等，宜用極壓乳化液或切削油；鉆孔鉸孔、攻螺紋和拉削等，宜用極壓乳化液或切削油； 成形刀具齒輪刀具等用極壓切削油；磨削宜用乳化液。成形刀具齒輪刀具等用極壓切削油；磨削宜用乳化液。,maxcotcotrrkkfRrffrrR825. 0222maxNN vc f,maxcotcotrrkkfRrffrrR825. 0222max 0 0 r r r表示方法：%1000=HHN%100-00=H

21、HHN 刀具幾何參數(shù)包含四方面內(nèi)容：刀具幾何參數(shù)包含四方面內(nèi)容： 幾何角度、刃形、刃面、刃口型式及參數(shù)幾何角度、刃形、刃面、刃口型式及參數(shù) 一、前角的選擇一、前角的選擇 1.前角的作用前角的作用 0 變形程度變形程度F q T振動(dòng)振動(dòng) 質(zhì)量質(zhì)量 刀刃和刀頭強(qiáng)度刀刃和刀頭強(qiáng)度散熱面積容熱體積散熱面積容熱體積斷屑困難斷屑困難 在一定的條件下，存在一個(gè)合理值在一定的條件下，存在一個(gè)合理值對(duì)于不同的刀具材料和工件材料，對(duì)于不同的刀具材料和工件材料，T 隨隨0 的變化趨勢(shì)為駝峰形。的變化趨勢(shì)為駝峰形。高速鋼的合理前角比高速鋼的合理前角比Y合金的大。合金的大。加工塑材的合理前角比脆材的大加工塑材的合理前角

22、比脆材的大2.2.合理前角的選擇原則合理前角的選擇原則粗加工、斷續(xù)切削、刀材強(qiáng)度韌性低粗加工、斷續(xù)切削、刀材強(qiáng)度韌性低 工材強(qiáng)度硬度高，選較小的前角；工材強(qiáng)度硬度高，選較小的前角；工材塑韌性大、系統(tǒng)剛性差，易振動(dòng)工材塑韌性大、系統(tǒng)剛性差，易振動(dòng) 或機(jī)床功率不足，選較大的前角；或機(jī)床功率不足，選較大的前角；成形刀具、自動(dòng)線刀具取小前角；成形刀具、自動(dòng)線刀具取小前角；AA磨損增大前角，磨損增大前角， A A磨損減小前磨損減小前角角二、后角的選擇二、后角的選擇 1.后角的作用后角的作用 0rn鋒利、鋒利、 l摩擦摩擦F 質(zhì)量質(zhì)量 VB 一定，磨損體積一定，磨損體積T但但NB 刀頭強(qiáng)度刀頭強(qiáng)度散熱體積

23、散熱體積重磨體積重磨體積 在一定的條件下，存在一個(gè)合理值在一定的條件下，存在一個(gè)合理值2.2.合理后角的選擇原則合理后角的選擇原則粗加工、斷續(xù)切削、工材強(qiáng)度硬度高，粗加工、斷續(xù)切削、工材強(qiáng)度硬度高， 選較小后角選較小后角, , 已用大負(fù)前角應(yīng)已用大負(fù)前角應(yīng)0 0 ；精加工取較大后角，保證表面質(zhì)量；精加工取較大后角，保證表面質(zhì)量；成形、復(fù)雜、尺寸刀具取小后角；成形、復(fù)雜、尺寸刀具取小后角；系統(tǒng)剛性差，易振動(dòng)，取較小后角；系統(tǒng)剛性差，易振動(dòng)，取較小后角；工材塑性大取較大后角，脆材工材塑性大取較大后角，脆材0 0 三、主偏角的選擇三、主偏角的選擇 1.主偏角的作用主偏角的作用 racaw單位刃長(zhǎng)負(fù)荷

24、單位刃長(zhǎng)負(fù)荷 T 刀尖強(qiáng)度刀尖強(qiáng)度散熱體積散熱體積，Ra Fp變形變形加工精度加工精度，易振動(dòng)，易振動(dòng)Ra，T 在一定的條件下，存在一個(gè)合理值在一定的條件下，存在一個(gè)合理值2.2.合理主偏角的選擇原則合理主偏角的選擇原則( (表表4-7)4-7)主要看系統(tǒng)剛性。若剛性好，不易變形和振動(dòng)，主要看系統(tǒng)剛性。若剛性好，不易變形和振動(dòng)，rr取較取較 小值；若剛性差細(xì)長(zhǎng)軸），小值；若剛性差細(xì)長(zhǎng)軸），rr取較大值取較大值9090）；）；考慮工件形狀、切屑控制、減小沖擊等，車臺(tái)階軸，取考慮工件形狀、切屑控制、減小沖擊等，車臺(tái)階軸，取 90 90 ；鏜盲孔；鏜盲孔90 90 ；rr小切屑成長(zhǎng)螺旋屑不易斷；小切

25、屑成長(zhǎng)螺旋屑不易斷； 較小較小rr，改善刀具切入條件，不易造成刀尖沖擊。，改善刀具切入條件，不易造成刀尖沖擊。四、副偏角的選擇四、副偏角的選擇 副偏角的主要作用是形成已加工表面。副偏角的主要作用是形成已加工表面。 副偏角副偏角 Ra刀尖強(qiáng)度刀尖強(qiáng)度散熱體積散熱體積 副刃工作長(zhǎng)度副刃工作長(zhǎng)度 摩擦摩擦Fp易振動(dòng)易振動(dòng)Ra，T 在一定條件下，存在一合理值。系統(tǒng)剛性好，取較在一定條件下，存在一合理值。系統(tǒng)剛性好，取較小值；小值； 剛性差，取較大值剛性差，取較大值,參考表參考表4-7。五、刃傾角的選擇五、刃傾角的選擇 1.刃傾角的作用刃傾角的作用 影響刀刃鋒利性影響刀刃鋒利性.s0e 、rn 鋒利性鋒

26、利性 負(fù)刃傾角負(fù)刃傾角刀頭強(qiáng)度刀頭強(qiáng)度散熱體積散熱體積 負(fù)刃傾角負(fù)刃傾角 Fp變形變形，易振動(dòng)，易振動(dòng)Ra 正正s切屑流向待加工表面，負(fù)切屑流向待加工表面，負(fù)s切屑流向已加工切屑流向已加工表面表面 在一定條件下，在一定條件下， 存在一合理值存在一合理值2.2.刃傾角的選擇原則刃傾角的選擇原則粗加工、有沖擊、刀材脆、工材強(qiáng)度硬度高，粗加工、有沖擊、刀材脆、工材強(qiáng)度硬度高，ss取負(fù)值；取負(fù)值；精加工、系統(tǒng)剛性差細(xì)長(zhǎng)軸），精加工、系統(tǒng)剛性差細(xì)長(zhǎng)軸），ss取正值；取正值；微量極薄切削，取大正刃傾角。微量極薄切削，取大正刃傾角。六、刀尖的修磨形式六、刀尖的修磨形式 在一定的條件下，存在一個(gè)合理值在一定的

27、條件下，存在一個(gè)合理值半精加工和精加工：半精加工和精加工： r=(2 r=(23)f; 3)f; 難加工和斷續(xù)切削時(shí)：可適當(dāng)加大。難加工和斷續(xù)切削時(shí)：可適當(dāng)加大。rfR82maxrr表面粗糙度表面粗糙度RmaxRmax 刀頭強(qiáng)度刀頭強(qiáng)度 散熱散熱 TVB TVB 切削力增加和影響斷屑切削力增加和影響斷屑1.1.修圓刀尖修圓刀尖2.2.倒角刀尖倒角刀尖適用場(chǎng)合：適用場(chǎng)合： 車刀、可轉(zhuǎn)位面銑刀和鉆車刀、可轉(zhuǎn)位面銑刀和鉆頭的粗加工、半精加工和有間頭的粗加工、半精加工和有間斷的切削斷的切削3.3.倒角帶修光刃倒角帶修光刃適用場(chǎng)合：適用場(chǎng)合： 車刀、刨刀和面銑刀的較車刀、刨刀和面銑刀的較大進(jìn)給量半精加工

28、大進(jìn)給量半精加工七、刃口修磨形式七、刃口修磨形式 鋒刃未磨）鋒刃未磨）修圓修圓負(fù)倒棱負(fù)倒棱平棱平棱負(fù)后角倒棱負(fù)后角倒棱八、刀尖修磨形式八、刀尖修磨形式 a 修圓刀尖 b 倒角刀尖 c 倒角帶修光刃如右圖所示大切深如右圖所示大切深強(qiáng)力車刀，刀具材料強(qiáng)力車刀，刀具材料YT15，一般用于中等，一般用于中等剛性車床上，加工熱軋剛性車床上，加工熱軋和鍛制的中碳鋼。切削和鍛制的中碳鋼。切削用量為：背吃刀量用量為：背吃刀量ap1520，進(jìn)給量，進(jìn)給量f 0.250.4mm/r。試對(duì)。試對(duì)該刀具的刀具幾何參數(shù)該刀具的刀具幾何參數(shù)進(jìn)行分析。進(jìn)行分析。測(cè)試題測(cè)試題 答：此刀具主要幾何參數(shù)及作用如下：答：此刀具主要

29、幾何參數(shù)及作用如下： （1取較大前角，取較大前角，O200250，能減小切削，能減小切削變形，減小切削力和切削溫度。主切削刃采用變形，減小切削力和切削溫度。主切削刃采用負(fù)倒棱，負(fù)倒棱，br10.5 f ，O1200250，提，提高切削刃強(qiáng)度，改善散熱條件。高切削刃強(qiáng)度，改善散熱條件。 （2后角值較小，后角值較小，o4o6o，而且磨制成雙，而且磨制成雙重后角，主要是為提高刀具強(qiáng)度，提高刀具的重后角，主要是為提高刀具強(qiáng)度，提高刀具的刃磨效率和允許刃磨次數(shù)。刃磨效率和允許刃磨次數(shù)。 （3主偏角較大，主偏角較大，r70o，副偏角也較大，副偏角也較大，r15o，以降低切削力，以降低切削力Fc和背向力和背

30、向力Fp，避免，避免產(chǎn)生振動(dòng)。產(chǎn)生振動(dòng)。 （4刀尖形狀采用倒角刀尖加修光刃，倒角刀尖形狀采用倒角刀尖加修光刃，倒角r45o，b12mm，修光刃，修光刃b 1.5f ，主要是提高刀尖強(qiáng)度，增大散熱體積。修光刃主要是提高刀尖強(qiáng)度，增大散熱體積。修光刃目的是修光加工表面殘留面積，提高加工表面目的是修光加工表面殘留面積，提高加工表面的質(zhì)量。的質(zhì)量。 （5刃傾角取負(fù)值，刃傾角取負(fù)值，s4060，提高，提高刀具強(qiáng)度，避免刀尖受沖擊。刀具強(qiáng)度，避免刀尖受沖擊。 （一般大前角刀具通常選用負(fù)的刃傾角）（一般大前角刀具通常選用負(fù)的刃傾角）1.1.切削用量的選擇原則切削用量的選擇原則 粗加工時(shí)，應(yīng)在保證必要的刀具使

31、用壽命粗加工時(shí)，應(yīng)在保證必要的刀具使用壽命的前提下，以的前提下，以 盡可能提高生產(chǎn)率和降低成本為目的。根盡可能提高生產(chǎn)率和降低成本為目的。根據(jù)刀具使用壽據(jù)刀具使用壽 命與切削用量的關(guān)系式，切削用量命與切削用量的關(guān)系式，切削用量， T T ，其中速度，其中速度 v v 對(duì)對(duì)T T 影響最大，進(jìn)給量影響最大，進(jìn)給量f f 次之，背吃刀次之，背吃刀量量apap影響最小。影響最小。粗加工中選擇切削用量時(shí)，應(yīng)首先選擇盡可能大的背吃刀粗加工中選擇切削用量時(shí)，應(yīng)首先選擇盡可能大的背吃刀 量量ap，其次在工藝條件允許下選擇較大的進(jìn)給量，其次在工藝條件允許下選擇較大的進(jìn)給量f ，最后，最后 根據(jù)合理的刀具使用壽

32、命，用計(jì)算法或查表法確定切削速根據(jù)合理的刀具使用壽命，用計(jì)算法或查表法確定切削速 度度v 。這樣使。這樣使v、f 、ap 的乘積最大，以獲得最大的生產(chǎn)率的乘積最大，以獲得最大的生產(chǎn)率精加工時(shí)則主要按表面粗糙度和加工精度要求確定切削用量。精加工時(shí)則主要按表面粗糙度和加工精度要求確定切削用量。 tvvvyxpcTmKfavCT 2. 2.切削用量制訂的步驟以車削為例）切削用量制訂的步驟以車削為例） （1 1背吃刀量背吃刀量apap的選擇的選擇粗加工時(shí)，粗加工時(shí)， apap由加工余量和工藝系統(tǒng)的剛度決定，由加工余量和工藝系統(tǒng)的剛度決定，盡可盡可能一次走刀切除全部加工余量。能一次走刀切除全部加工余量。

33、半精加工時(shí)，半精加工時(shí)， apap可取可取0.50.52 mm2 mm。精加工時(shí)，精加工時(shí)， apap取為取為0.10.10.4 mm0.4 mm。在加工余量過(guò)大或系統(tǒng)剛性不足情況下，粗加工可分幾次在加工余量過(guò)大或系統(tǒng)剛性不足情況下，粗加工可分幾次走刀。若分兩次走刀，第一次走刀的走刀。若分兩次走刀，第一次走刀的apap取大些，可占全部取大些，可占全部余量的余量的2/32/33/43/4，而第二次走刀的，而第二次走刀的apap取小些，以使精加工取小些，以使精加工工序具有較高的刀具壽命和加工質(zhì)量。工序具有較高的刀具壽命和加工質(zhì)量。切削有硬皮的鑄、鍛件或不銹鋼等加工硬化嚴(yán)重的材料時(shí)，切削有硬皮的鑄、

34、鍛件或不銹鋼等加工硬化嚴(yán)重的材料時(shí)，應(yīng)盡量使應(yīng)盡量使apap超過(guò)硬皮或冷硬層厚度，以避免刀尖過(guò)早磨損。超過(guò)硬皮或冷硬層厚度，以避免刀尖過(guò)早磨損。 （2 2進(jìn)給量進(jìn)給量f f 的選擇的選擇 粗加工時(shí)，粗加工時(shí)，f f 的大小主要受機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度、刀具的強(qiáng)度的大小主要受機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度、刀具的強(qiáng)度 與剛性、工件的裝夾剛度等因素的限制。與剛性、工件的裝夾剛度等因素的限制。精加工時(shí)，精加工時(shí)，f f 的大小主要受加工精度和表面粗糙度的限制。的大小主要受加工精度和表面粗糙度的限制。生產(chǎn)實(shí)際中常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或查表法確定生產(chǎn)實(shí)際中常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或查表法確定f f 。粗加工時(shí)根據(jù)工件材料、車刀刀桿尺寸、工件直徑及以

35、確定粗加工時(shí)根據(jù)工件材料、車刀刀桿尺寸、工件直徑及以確定 的背吃刀量按表的背吃刀量按表4-84-8，9 9，1010來(lái)選擇來(lái)選擇f f 。在半精加工和精加工時(shí)，則按加工表面粗糙度要求，根據(jù)工在半精加工和精加工時(shí)，則按加工表面粗糙度要求，根據(jù)工 件材料、刀尖圓弧半徑、切削速度按表件材料、刀尖圓弧半徑、切削速度按表4-104-10，1111來(lái)來(lái) 選擇選擇f f 。（3 3切削速度的確定切削速度的確定 根據(jù)已經(jīng)選定的背吃刀量根據(jù)已經(jīng)選定的背吃刀量ap ap 、進(jìn)給量、進(jìn)給量f f及刀具使用壽命及刀具使用壽命T T，切削速度切削速度v v可按下式計(jì)算求得可按下式計(jì)算求得 (3-36)(3-36) 式中各系數(shù)和指數(shù)可查閱切削用量手冊(cè)。式中各系數(shù)和指數(shù)可查閱切削用量手冊(cè)。 切削速度值也可查表切削速度值也可查表4-114-11來(lái)選定。來(lái)選定。v = Cv T m apxv f yv Kv生產(chǎn)中選擇切削速度的一般原則是：生產(chǎn)中選擇切削速度的一般原則是：1 1粗車時(shí)，粗車時(shí)， apap和和f f 均較大，故選擇較低的切削速度均較大，故選擇較低的切削速度v v ； 精車時(shí)，精車時(shí)， apap和和f f 均較小，故選擇