刀具及切削參數(shù)選擇

1、刀具及切削參數(shù)選擇切削12CrNi4A材料的刀具及切削參數(shù)選擇工件材料切削加工性工件材料切削加工性抗拉強(qiáng)度屈服點(diǎn)伸長率收縮率沖擊任性硬度斷面收縮率95701150%9285388HB50% 12CrNi3是一種用途非常廣泛的高級(jí)滲碳鋼，此鋼與是一種用途非常廣泛的高級(jí)滲碳鋼，此鋼與15Cr、20Cr鋼相比，鋼相比，其強(qiáng)度、韌性、淬透性均高，鋼在冷變形時(shí)塑性中等，焊接性及切削性尚好，其強(qiáng)度、韌性、淬透性均高，鋼在冷變形時(shí)塑性中等，焊接性及切削性尚好，但白點(diǎn)敏感性較高，有回火脆性。在機(jī)床制造業(yè)中，主要用來制造重負(fù)荷條但白點(diǎn)敏感性較高，有回火脆性。在機(jī)床制造業(yè)中，主要用來制造重負(fù)荷條件下的、要求高強(qiáng)度

2、、高硬度和高韌性的主軸及要求中心韌性很高或承受沖件下的、要求高強(qiáng)度、高硬度和高韌性的主軸及要求中心韌性很高或承受沖擊負(fù)荷、表面耐磨、熱處理變形小的軸、桿，以及在高速及沖擊負(fù)荷下工作、擊負(fù)荷、表面耐磨、熱處理變形小的軸、桿，以及在高速及沖擊負(fù)荷下工作、要求強(qiáng)度大、韌性好、表面硬度高的各種重要傳動(dòng)齒輪、調(diào)節(jié)螺釘?shù)取Ｒ髲?qiáng)度大、韌性好、表面硬度高的各種重要傳動(dòng)齒輪、調(diào)節(jié)螺釘?shù)取?2CrNi3機(jī)械性能臨界溫度（ ）Ac1Ac2Ar1Ar2715830670726-賈晉華、敬軍可用作截面較大，能承受較重載荷的機(jī)械零件，也可用作在振動(dòng)載荷下工作可用作截面較大，能承受較重載荷的機(jī)械零件，也可用作在振動(dòng)載荷下

3、工作的焊接結(jié)構(gòu)和鉚接結(jié)構(gòu)。以及高速連載砂輪軸，和溫度不高而要求耐磨的零的焊接結(jié)構(gòu)和鉚接結(jié)構(gòu)。以及高速連載砂輪軸，和溫度不高而要求耐磨的零件。件。影響材料切削加工性能的主要因素是材料的組織和影響材料切削加工性能的主要因素是材料的組織和 力學(xué)性能。例如：材料力學(xué)性能。例如：材料強(qiáng)度高，硬度高，切削力大，溫度升高，切削加工性能差，塑性，韌性好強(qiáng)度高，硬度高，切削力大，溫度升高，切削加工性能差，塑性，韌性好 ，不易獲得好的表面質(zhì)量，斷屑困難。材料導(dǎo)熱性差，切削熱不易傳播。不易獲得好的表面質(zhì)量，斷屑困難。材料導(dǎo)熱性差，切削熱不易傳播。改善措施：改善措施：1.通過適當(dāng)?shù)臒崽幚?，改變組織于性能。通過適當(dāng)?shù)臒?/p>

4、處理，改變組織于性能。 2.采用其他輔助性的采用其他輔助性的 加工加工 3.適當(dāng)調(diào)整材料的適當(dāng)調(diào)整材料的 化學(xué)成分（增加化學(xué)成分（增加S,Ca含量能使使其成為易切含量能使使其成為易切鋼）鋼） 4.改變切削加工的條件（切削液，振動(dòng)切削，排屑）改變切削加工的條件（切削液，振動(dòng)切削，排屑）最終確定對該材料的改善措施為熱處理正火最終確定對該材料的改善措施為熱處理正火870，作用為晶粒細(xì)化并消除，作用為晶粒細(xì)化并消除內(nèi)應(yīng)力，顯著改善鋼的可加工性和力學(xué)性能內(nèi)應(yīng)力，顯著改善鋼的可加工性和力學(xué)性能粗車刀具材料牌號(hào)：粗車刀具材料牌號(hào)：YT15特點(diǎn)特點(diǎn):鎢鈷鈦類硬質(zhì)合金鎢鈷鈦類硬質(zhì)合金,這種刀片適用于鋼個(gè)粗加工和

5、半精加工。這種刀片適用于鋼個(gè)粗加工和半精加工。適用于碳素鋼與合金鋼加工中適用于碳素鋼與合金鋼加工中,連續(xù)切削時(shí)的粗車、半精車及精車連續(xù)切削時(shí)的粗車、半精車及精車,間斷切削時(shí)的小斷面精車間斷切削時(shí)的小斷面精車,連續(xù)面的半精銑與精銑連續(xù)面的半精銑與精銑,孔的粗?jǐn)U與精擴(kuò)。孔的粗?jǐn)U與精擴(kuò)。含含WC(%) 79 含含TiC(%) 15 含含TaC(NbC)(%) _ 含含Co(%) 6 密度密度(g/cm3) 11.011.7 導(dǎo)熱系數(shù)導(dǎo)熱系數(shù) 33.5(0.08) 熱膨脹系數(shù)熱膨脹系數(shù)10-6(1/) 6.51 硬度硬度(HRA) 91 抗彎強(qiáng)度抗彎強(qiáng)度GPa(kgf/mm2) 1.15(115) 抗

6、壓強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度GPa(kgf/mm2) 3.9(390) 彈性模量彈性模量GPa(kgf/mm2) 520530(5200053000)刀具材料選擇v精車刀具材料牌號(hào)：精車刀具材料牌號(hào)：YT14v特點(diǎn)：特點(diǎn)：刀片材料為刀片材料為YT或或YG類硬質(zhì)合金，燒成正多邊形，經(jīng)簡單研磨后即可進(jìn)行切削。類硬質(zhì)合金，燒成正多邊形，經(jīng)簡單研磨后即可進(jìn)行切削。采用壓板緊固刀片，裝夾方便。采用壓板緊固刀片，裝夾方便。刀桿（刀桿（45#）可多次使用，節(jié)省刀桿省用。）可多次使用，節(jié)省刀桿省用。使用條件：使用條件： =32-282米米/分，分，f=0.30.7毫米毫米/轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)，ap=16毫米毫米YT14使用性能及使用范

7、圍：使用性能及使用范圍： 使用強(qiáng)度高，沖擊性能和抗振動(dòng)性很好，但較使用強(qiáng)度高，沖擊性能和抗振動(dòng)性很好，但較YT5稍差，耐磨性及允許切削速稍差，耐磨性及允許切削速度較度較YT5高。高。 適用于在碳鋼和合金鋼加工中，不平整斷面和連續(xù)切削時(shí)的粗車，間斷切削時(shí)適用于在碳鋼和合金鋼加工中，不平整斷面和連續(xù)切削時(shí)的粗車，間斷切削時(shí)的半精車和精車，連續(xù)面的粗銑，鑄孔的擴(kuò)鉆與粗?jǐn)U。的半精車和精車，連續(xù)面的粗銑，鑄孔的擴(kuò)鉆與粗?jǐn)U。 適用范圍：適用范圍： 適用于在適用于在C620，C630等中等功率車床；專用車床多刀自動(dòng)與半自動(dòng)機(jī)床或液壓等中等功率車床；專用車床多刀自動(dòng)與半自動(dòng)機(jī)床或液壓靠模機(jī)床上加工結(jié)構(gòu)剛、合金

8、工具鋼、鑄鐵、耐熱鋼、不銹鋼和有色金屬等。靠模機(jī)床上加工結(jié)構(gòu)剛、合金工具鋼、鑄鐵、耐熱鋼、不銹鋼和有色金屬等。 適用于外圓、端面、內(nèi)孔及臺(tái)階的粗車、半精車到精車。車刀的刀桿尺寸可選適用于外圓、端面、內(nèi)孔及臺(tái)階的粗車、半精車到精車。車刀的刀桿尺寸可選 2020或或1625 mmmm刀具選擇理由：刀具選擇理由：金剛石立方氮化硼價(jià)格較昂貴，從經(jīng)濟(jì)角度來看不可取；金剛石立方氮化硼價(jià)格較昂貴，從經(jīng)濟(jì)角度來看不可?。惶沾呻m然有高的耐熱性，與金屬親和里小，加工表面質(zhì)量好，陶瓷雖然有高的耐熱性，與金屬親和里小，加工表面質(zhì)量好，但強(qiáng)度韌性低，脆性大，導(dǎo)熱能力低，易破裂；但強(qiáng)度韌性低，脆性大，導(dǎo)熱能力低，易破裂；

9、硬質(zhì)合金鋼中鎢鈷類不加工鋼，排除鎢鈦類；硬質(zhì)合金鋼中鎢鈷類不加工鋼，排除鎢鈦類；由于切屑呈帶狀，切削較平穩(wěn)，而由于切屑呈帶狀，切削較平穩(wěn)，而YT15適合于半精加工適合于半精加工-孟鑫、范禹凱刀參的選擇刀參的選擇粗加工粗加工。=15，。=5，。=5，Kr=90，Kr=10，s=-10精加工精加工。=20，。=7，。=7，Kr=90，Kr=7， s=5原因：原因： 。前角的大小決定著切削刃的鋒利程度，增大前角，主切削刃越鋒利，切削起來就。前角的大小決定著切削刃的鋒利程度，增大前角，主切削刃越鋒利，切削起來就越輕快，但是前角太大就會(huì)削弱刀頭強(qiáng)度，一般的越輕快，但是前角太大就會(huì)削弱刀頭強(qiáng)度，一般的。=

10、-520 精加工精加工。應(yīng)大于粗加工。應(yīng)大于粗加工 。后角的功用是減小切削過程中刀具后刀面與加工表面之間的摩擦，增大后角可減。后角的功用是減小切削過程中刀具后刀面與加工表面之間的摩擦，增大后角可減小刀具后刀面的磨損，可減小切削熱，提高使用壽命，但小刀具后刀面的磨損，可減小切削熱，提高使用壽命，但。過大要削弱刀頭強(qiáng)度，。過大要削弱刀頭強(qiáng)度，一般的一般的。=012，精加工時(shí)，精加工時(shí)。應(yīng)大于粗加工，副后角與后角一般可等。應(yīng)大于粗加工，副后角與后角一般可等Kr減小主偏角，對提高刀具的壽命有利，使刀尖角增大，使刀尖強(qiáng)度提高，從而使加減小主偏角，對提高刀具的壽命有利，使刀尖角增大，使刀尖強(qiáng)度提高，從而使

11、加工表面粗糙值減小，但主偏角大小容易引起振動(dòng)，一般取工表面粗糙值減小，但主偏角大小容易引起振動(dòng)，一般取Kr=3090 Kr副偏角與主偏角一樣，減小可提高加工表面副偏角與主偏角一樣，減小可提高加工表面Ra值，且過小也可引起振動(dòng)，一般的值，且過小也可引起振動(dòng)，一般的 Kr=515刃傾角的作用是控制切屑流出方向，當(dāng)為精加工時(shí)，刃傾角的作用是控制切屑流出方向，當(dāng)為精加工時(shí)， s應(yīng)為應(yīng)為0值為正值，不易刮傷已值為正值，不易刮傷已加工表面，但刃頭強(qiáng)度教低；當(dāng)為粗加工時(shí)加工表面，但刃頭強(qiáng)度教低；當(dāng)為粗加工時(shí)s可取負(fù)值?？扇∝?fù)值。（刀尖圓弧半徑由刀桿尺寸可得，經(jīng)查表（刀尖圓弧半徑由刀桿尺寸可得，經(jīng)查表機(jī)械制造

12、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)指南機(jī)械制造基礎(chǔ)設(shè)計(jì)指南取取re=0.5mm）-劉行、青棟超粗加工刀具圖精加工刀具圖田學(xué)海袁媛切削用量的合理選擇切削用量的合理選擇 當(dāng)?shù)毒吣陀枚缺３忠欢〞r(shí)，只有首先選擇最大的背吃刀量當(dāng)?shù)毒吣陀枚缺３忠欢〞r(shí)，只有首先選擇最大的背吃刀量ap，再選擇較，再選擇較大的進(jìn)給量大的進(jìn)給量 f ，然后按公式計(jì)算出切削速度，然后按公式計(jì)算出切削速度 Vc，這樣才能保證在合理刀具耐，這樣才能保證在合理刀具耐用度的前提下獲得高的生產(chǎn)率和生產(chǎn)成本，使切削量趨于合理。用度的前提下獲得高的生產(chǎn)率和生產(chǎn)成本，使切削量趨于合理。 由題和材料知：刀桿尺寸由題和材料知：刀桿尺寸BH為為1625（mm），刀尖圓弧半徑），

13、刀尖圓弧半徑0.5mm，粗加工尺寸由，粗加工尺寸由25mm至至19mm，半精加工尺寸由，半精加工尺寸由19mm至至16mm。半精加工半精加工Ra3.2mm 粗車粗車 選擇切削深度：由已知條件得單邊余量選擇切削深度：由已知條件得單邊余量Z=3mmZ=3mm，故取，故取a ap p=3mm=3mm 選擇進(jìn)給量：有查表選擇進(jìn)給量：有查表5-55-5（金屬切削原理與刀具金屬切削原理與刀具）知，）知，f=0.4mm/rf=0.4mm/r 選擇切削速度：工件材料為合金結(jié)構(gòu)鋼，由表選擇切削速度：工件材料為合金結(jié)構(gòu)鋼，由表5-105-10（同上）知，（同上）知，a ap p=3mm=3mm，f=0.4mm/r

14、f=0.4mm/r時(shí)，時(shí)，VcVc=70m/min,=70m/min,可保證可保證T=60minT=60min 確認(rèn)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速確認(rèn)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n ns=1000Vc/dw=891.7(r/min)s=1000Vc/dw=891.7(r/min) 由機(jī)床由機(jī)床(C620)(C620)參數(shù)查表知參數(shù)查表知, ,實(shí)際主軸轉(zhuǎn)速為實(shí)際主軸轉(zhuǎn)速為800r/min,800r/min,故實(shí)際的切削速度故實(shí)際的切削速度 V=V=d dw wn n實(shí)實(shí)/1000=63(r/min)/1000=63(r/min)半精車半精車選擇切削深度：因單邊余量選擇切削深度：因單邊余量Z=1.5mm，故去，故去ap=1.5mm

15、選擇進(jìn)給量：由表選擇進(jìn)給量：由表5-8（同上）知，當(dāng)（同上）知，當(dāng)Ra3.2m，Kr=7，Vc=70m/min，rq=0.5mm時(shí)，時(shí)，f=0.230.35mm/r，取，取f=0.3mm/r選擇切削速度選擇切削速度Vc：由表：由表5-9（同上）知，當(dāng)（同上）知，當(dāng)ap=1.5mm。F=0.3mm/r時(shí)，時(shí)，Vc=80110m/min，q取取Vc=100m/min確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，ns=1000Vc/dw=1676.2 r/min由機(jī)床（由機(jī)床（C620）參數(shù)差表知，實(shí)際主軸速度為）參數(shù)差表知，實(shí)際主軸速度為1600r/min,故實(shí)際切削速度故實(shí)際切削速度V=dwn實(shí)實(shí)/100

16、0=96 m/min-劉睿、蔡波校 核精 加 工切削液的選擇切削液的選擇 用改變外部條件來影響和改善切削過程是提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)用改變外部條件來影響和改善切削過程是提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率的有效措施之一，其中應(yīng)用最廣泛的是合理選擇和使用切削液。率的有效措施之一，其中應(yīng)用最廣泛的是合理選擇和使用切削液。 切削液主要通過冷卻和潤滑作用來改善切削過程，它一方面吸切削液主要通過冷卻和潤滑作用來改善切削過程，它一方面吸收并帶走大量切削熱，起到冷卻作用，另一方面它能滲入到刀具與零收并帶走大量切削熱，起到冷卻作用，另一方面它能滲入到刀具與零件和切削的接觸面，形成潤滑膜，有效地減小摩擦；切削液還可以一件和切削的接觸面，形成潤滑膜，有效地減小摩擦；切削液還可以一起清洗和防銹的作用。合理地選擇切削液，可以降低切削一力和切削起清洗和防銹的作用。合理地選擇切削液，可以降低切削一力和切削溫度，提高刀具耐用度和加工質(zhì)量。溫度，提高刀具耐用度和加工質(zhì)量。 粗加工時(shí)，切削用；量大，切削熱多，應(yīng)選以冷卻為主的切削粗加工時(shí)，切削用；量大，切削熱多，應(yīng)選以冷卻為主的切削液。水溶性切削液具有良好的冷卻。清洗作用，也可選擇離子型切削液。水溶性切削液具有良好的冷卻。清洗作用，也可選擇離子型切削液或液或35%乳化液，刀具的材料是硬質(zhì)合金鋼，耐熱性較好，一般不乳化液，刀具的材料是硬質(zhì)合金