《金屬切削原理及刀具》圖文課件-ppt-第7章

1、第7章 切削條件的合理選擇 7.1 工件材料的切削加工性17.2 刀具幾何參數(shù)的合理選擇27.3 切削液的選擇37.4 切削的控制47.5 切削用量的合理選擇5目 錄7.1 工件材料的切削加工性1.工件材料切削加工性的衡量指標以刀具耐用度衡量切削加工性以切削速度衡量切削加工性以切削力和切削溫度衡量切削加工性以加工表面質量衡量切削加工性以斷屑性能衡量切削加工性 硬度工件材料硬度包括常溫硬度、高溫硬度。 強度工件材料強度包括常溫強度和高溫強度。塑性與韌性工件材料的塑性以延伸率表示，值越大，則塑性越大。工件材料的韌性以沖擊韌度表示，值越大，表示工件材料在破斷時吸收的能量越多。導熱系數(shù)工件材料的線膨脹

2、系數(shù)和彈性模量也對切削加工性有影響。2.工件材料物理力學性能的影響 3.工件材料化學成分的影響 1）碳 鋼的強度與硬度一般隨含碳量的增加而增加，而塑性和韌性隨含碳量的增加而降低。 2）合金元素 為了改善鋼的性能，可加入一些合金元屬如鉻（Cr）、鎳（Ni）、釩（V）、鉬（Mo）、鎢（W）、錳（Mn）、硅（Si）和鋁（Al）等。 其中Cr、Ni、V、Mo、W、Mn等元素大都能提高鋼的強度和硬度；Si和Al等元素容易形成氧化鋁和氧化硅等硬質點而使刀具磨損加劇。當這些元素含量較低時（一般以0.3為限），對鋼的切削加工性能影響不大；當這些元素含量超過0.3時，對鋼的切削加工性是不利的。 在鋼中加入微量的

3、硫（S）、硒（Se）、鉛（Pb）、鉍（Bi）、鈣（Ca）等元素會在鋼中形成夾雜物，能使鋼脆化，或起潤滑作用，減輕刀具磨損，改善工件材料的切削加工性。加入磷（P）雖然使鋼的強度與硬度有所提高，但可使其韌性與塑性顯著下降，因此，有利于斷屑。 1）對鋼的切削加工性的影響不同種類金相組織對切削加工性有直接影響。鋼中鐵素體與珠光體的比例關系影響鋼的切削加工性。工件材料金相組織的影響2）對鑄鐵切削加工性的影響按金相組織的不同，鑄鐵可分為白口鐵、馬口鐵、灰鑄鐵和球墨鑄鐵。它們的硬度依次遞減，塑性依次增高，切削加工性依次遞增。4.工件材料金相組織的影響7.2 刀具幾何參數(shù)的合理選擇 7.2.1 前角和前刀面的

4、選擇1.前角的選擇模具加工方法前角的功用1. 影響切削變形2. 影響切削刃強度及散熱情況。3. 影響切屑形態(tài)和斷屑效果。4. 影響加工表面質量。 2）前角的選擇原則 刀具的合理前角主要取決于刀具材料和工件材料的性能。前角的選擇原則包括以下幾點： （1）刀具材料的強度及韌性較高時可選擇較大的前角。 （2）工件材料的強度或硬度較高時，宜選用較小的前角，以保證刃口強度；反之，宜選用較大的前角。 （3）加工塑性材料時，應選較大的前角；加工脆性材料（加鑄鐵、青銅）時，宜選較小的前角，如圖所示。 用硬質合金刀具加工一般鋼料時，前角可選為1020。 一般加工灰鑄鐵時前角可選515。 加工不同材料時的合理前角

5、 （4）前角的選擇，還要考慮其他一些具體加工條件，即： 粗加工時，特別是斷續(xù)切削時，切削力和沖擊較大，為保證刃口的強度，宜取較小前角；精加工時，為減小切削變形，提高加工質量，宜取較大的前角。 在工藝系統(tǒng)剛度較差或機床動力不足時，宜取較大的前角。在自動機床上加工時，考慮到刀具的尺寸、耐用度及工作的穩(wěn)定性，宜取較小的前角。硬質合金車刀合理前角參考值見表7-1。表7-1 硬質合金車刀合理前角參考值工件材料合理前角 粗車精車低碳鋼20252530中碳鋼10151520合金鋼10151520淬火鋼155不銹鋼（奧氏體）15202025灰鑄鐵1015510鋼及銅合金1015510鋁及鋁合金30353540

6、注：1.粗加工用的硬質合金車刀，通常都磨有負倒棱及刃傾角。 2.高速鋼車刀的前角，一般可比上表數(shù)值大些。 2.前刀面的選擇 前面型式與前角的選擇是互相聯(lián)系的。常用的前面形式有正前角平面形、正前角平面帶倒棱形、正前角曲面帶倒棱形、負前角單面形和負前角雙面形五種。 1）正前角平面形 正前角平面形是一種最基本形式，如圖（a）所示。 2）正前角平面帶倒棱形 正前角平面帶倒棱形如圖7-2（b）所示。3）正前角曲面帶倒棱形 正前角曲面帶倒棱形如圖（c）所示。4）負前角單面形 負前角單面形如圖（d）所示。5）負前角雙面形負前角雙面形如圖（e）所示。7.2.2 后角、副后角及主后刀面的選擇1.后角的選擇1）后

7、角的功用（1）增大后角，可減小加工表面上的彈性恢復層與后面的接觸長度，從而減小后面的摩擦與磨損。（2）增大后角，可使楔角減小，使刃口鈍圓半徑減小，使刃口越鋒利。（3）當后面磨損量VB相同時，若后角大的刀具達到磨鈍標準，則刀具上磨去的金屬體積較大，從而加大刀具徑向磨損量NB，將影響工件尺寸精度，如圖7-3（a）所示。但當后角太大時，楔角減小顯著，將會降低切削刃的強度和散熱能力，使刀具耐用度下降。后角同前角一樣，也存在一個使刀具耐用度為最大的后角，稱為合理后角。后角大小對刀具材料磨損體積的影響 2）后角的選擇原則 （1）精加工時，切削厚度較小，宜取較大后角；粗加工時，切削厚度較大，宜取較小后角。

8、（2）加工塑性好、韌性大的工件材料時容易產(chǎn)生加工硬化，為了減少后面磨損，應選用較大后角。 （3）當工藝系統(tǒng)剛性差，易出現(xiàn)振動時，應選用較小后角，以增大后面與加工表面的接觸面積，增強刀具的阻尼作用。 （4）對尺寸精度要求較高的刀具（如圓孔拉刀、鉸刀），宜取較小后角。因為一方面當?shù)毒邚较蚰p量NB為定值，且后角較小時，所允許磨掉的金屬體積可大些，即可以規(guī)定較大的后面磨損量VB，此外，刀具耐用度也可以大一些；另一方面由于刀具重磨后的尺寸變小，選取較小后角可以增加重磨次數(shù)，延長刀具的使用壽命。硬質合金車刀合理后角參考值見表7-2。表7-2 硬質合金車刀合理后角參考值工件材料合理后角粗車精車低碳鋼810

9、1012中碳鋼5768合金鋼5768淬火鋼810不銹鋼（奧氏體）68810灰鑄鐵4668鋼及銅合金6868鋁及鋁合金8101012 2.副后角的選擇 副后角的作用是減少副后面與加工表面的摩擦。一般情況下，車刀的=。但切斷刀和切槽刀的副后角，由于受結構強度的限制和刃磨后尺寸變化的影響，只能取得很小，一般取為12。 3.主后刀面的選擇 常用的主后刀面形式有平面形、曲面形和雙面形三種。 1）平面形 平面形是一種基本形式，如圖（a）所示。這種主后刀面形式常用于高速鋼單刃刀具，如各種車刀、刨刀等。 2）曲面形 曲面形如圖（b）所示。這種主后刀面形式是在后角相同的條件下，刃口強度較平面形好，但刃磨較復雜，

10、一般用于對切削部分有特定要求的刀具，如麻花鉆、成形銑刀等。 3）雙面形 雙面形如圖（c）所示。為了既保證刃口強度，又減少主后刀面的摩擦及刃磨量，常在后面上磨出雙重后角。主后刀面形式 7.2.3 主偏角及副偏角的選擇 1.主偏角和副偏角的功用 1）影響切削加工殘留面積高度 2）影響切削層尺寸、刀尖強度及斷屑效果 3）影響各切削分力比值 2.主偏角的選擇 從提高刀具耐用度出發(fā)，宜取小些的主偏角；選取小主偏角還可以減小加工殘留面積高度，減小表面粗糙度。但主偏角太小會導致背向力增大，降低加工精度，甚至會引起振動。因此，它也存在一個使刀具耐用度為最大的合理主偏角。如圖所示，硬質合金刀具的合理主偏角為60

11、主偏角對刀具耐用度（切削速度提高）的影響 主偏角的選擇原則包括以下幾點： （1）當工藝系統(tǒng)剛度足夠時，宜取較小的主偏角，以提高刀具耐用度和加工表面質量；當工藝系統(tǒng)剛度較差時，應選用較大的主偏角，以減小背向力，避免切削過程中產(chǎn)生振動。 （2）加工很硬的材料（如冷硬鑄鐵、淬硬銅），宜取較小的主偏角，以減輕單位長度切削刃上的負荷，改善刀尖散熱條件，提高刀具耐用度。 （3）考慮工件形狀和具體條件。硬質合金車刀合理主偏角參考值見表7-3。表7-3 硬質合金車刀合理主偏角和副偏角參考值加工情況偏角數(shù)值主偏角副偏角粗車（無中間切入）工藝系統(tǒng)剛性好45、60、75510工藝系統(tǒng)剛性差65、70、901015車

12、削細長軸、薄壁件90、93610精車（無中間切入）工藝系統(tǒng)剛性好4505工藝系統(tǒng)剛性差60、7505車削冷硬鑄鐵、淬火鋼1030410從工件中間切入45603045切斷刀、切槽刀609012 3.副偏角的選擇 其基本選擇原則如下： （1）在工藝系統(tǒng)剛性好、不產(chǎn)生振動的條件下，宜取較小的副偏角以減少已加工表面粗糙度。 （2）精加工時副偏角應比粗加工時副偏角選得小些。如圖所示，是用來進行大走刀光整加工的車刀和端銑刀。帶修光刃的刀具 （3）加工高強度、高硬度材料或斷續(xù)切削時，為提高刀尖強度，宜取較小的副偏角。 （4）切斷（槽）刀、鋸片銑刀、鉆頭、鉸刀等由于受結構強度或加工尺寸精度的限制，只能取很小的

13、副偏角。如圖所示。切斷刀的副偏角 生產(chǎn)實際中，刀尖強化的方法是磨過渡刃。常用過渡刃的類型包括直線過渡刃和圓弧過渡刃。 1.直線過渡刃 如圖所示為直線過渡刃的偏角 直線過渡刃主要用于粗加工、有間斷沖擊的切削和用于車刀、銑刀上的強力切削。直線過渡刃7.2.4 過渡刃的選擇 2.圓弧過渡刃 如圖所示為圓弧過渡刃。 圓弧過渡刃的半徑不宜太大，否則可能會引起振動。圓弧過渡刃的半徑可根據(jù)刀具材料、加工工藝系統(tǒng)剛性或表面粗糙度的要求進行選擇。圓弧過渡刃 7.2.5 刃傾角的選擇 1.刃傾角的功用 刃傾角的功用包括以下幾點： （1）影響切屑的流出方向。刃傾角的大小和正負直接影響流屑角，即直接影響切屑的卷曲和流

14、出方向，如圖所示。當刃傾角為負值時，切屑流向已加工表面，易劃傷已加工表面；當刃傾角為正值時，切屑流向待加工表面。故精加工時，常取正刃傾角。刃傾角對切屑流出方向的影響 （2）影響刀尖強度及斷續(xù)切削時切削刃上受沖擊的位置。如圖所示為刨削時刃傾角對切削刃受沖擊的影響。當s=0時，由于切削刃全長同時接觸工件，因而對工件的沖擊較大；當s0時，遠離刀尖切削刃的其余部分首先接觸工件，從而保護了刀尖，由于其切削過程比較平穩(wěn)，因而大大降低了沖擊和崩刃現(xiàn)象；當s0時，刀尖首先接觸工件，容易發(fā)生崩刃。刨削時刃傾角對切削刃受沖擊的影響 （3）影響切削刃鋒利程度，具有斜角切削特點。 （4）影響切削分力間的比值。以外圓車

15、削為例，當s由0變化到-45時，背向力Fp約增大一倍， 進給力Ff下降到其值的1/3，切削力Fc基本不變。背向力Fp的增大，將導致工件變形甚至引起振動，從而影響工件的加工精度和表面質量。因此，非自由切削（生產(chǎn)實際中的絕大多數(shù)切削方式）時不宜選用絕對值過大的負刃傾角。 （5）影響切削刃實際工作長度。刃傾角的絕對值越大，斜角切削時切削刃的工作長度越大，切削刃單位長度上的負荷越小，因此，有利于提高刀具耐用度。 2.刃傾角的選擇及其參考值（1）主要根據(jù)加工性質來選取。如加工一般鋼料或鑄鐵，為了避免切屑劃傷已加工表面，精車時常取s=05；粗車時常取s=-50，以提高刃口強度；有沖擊載荷時，為了保護刀尖，

16、常取s=-15-5。（2）當工藝系統(tǒng)剛性不足時，不宜采用負刃傾角。（3）對于脆性大的刀具材料，為了保證其切削刃強度，不宜選用正刃傾角。如金剛石和CBN車刀，常取s=-50。（4）當加工高硬度材料時，宜選用負刃傾角。如車削淬硬鋼，常取s=-12-5。7.2.6 刀具幾何參數(shù)選擇實例 該車刀對幾何參數(shù)的選擇如下：（1）選擇較大的前角o=2025。較大的前角使切削變形減小，并增加了刃口的鋒利性，故切削力減小，切削溫度降低。（2）選擇較大主偏角r=75。較大的主偏角減小了徑向力，因此，不易產(chǎn)生振動。（3）選擇負刃傾角s=-6-4。負刃傾角是提高刀具強度的重要措施。解決了因大前角、大主偏角而使刀具強度減

17、弱的矛盾。此外，它對改善加工表面質量起良好作用，并且在發(fā)生沖擊振動時，能保護刀尖。（4）選擇較小的后角o=46，并磨制雙重后面。較小的后角能提高刀具強度。采用雙重后面，可提高刀具重磨效率。75強力切削車刀 （5）選擇過渡刃和負倒棱。過渡刃的偏角r=45，過渡刃寬度b=12 mm。負倒棱前角ol=-25-20，倒棱寬度bl=1.5f。利用過渡刃和負倒棱，使切削刃和刀尖的強度提高，并增加了散熱面積，以降低切削溫度。 （6）選擇較小副偏角r=15。減小副偏角，能使刀具強度提高，以減小加工表面粗糙度。 （7）磨制寬度為b=0.5f的修光刃。在采用較大的進給量時，將會使工件表面產(chǎn)生較大的殘留面積，選用修

18、光刃是切除殘留面積的有效措施，它解決了因為大進給量而引起表面粗糙度增大的問題。 （8）磨制斷屑槽。在刀具前刀面上磨制外斜式直線圓弧形斷屑槽，能獲得較好的斷屑效果。 上述結構的強力切削車刀，通常能在vc=5060 m/min，f=0.250.4 mm/r和ap=1520 mm條件下，發(fā)揮良好的切削加工性。7.3 切削液的選擇7.3.1 切削液的作用機理冷卻作用切削液的冷卻作用主要靠熱傳導帶走大量的切削熱，從而降低切削溫度，提高刀具耐用度，減少工件熱變形，提高加工精度，降低斷續(xù)切削時的熱應力，防止刀具熱裂破損等。潤滑作用金屬切削時切屑、工件與刀具之間的摩擦可分為干摩擦、流體潤滑摩擦和邊界潤滑摩擦三

19、類。清洗作用切削液具有沖刷切削中產(chǎn)生的碎屑或磨粉的作用。切削液清洗性能的好壞與切削液的滲透性、流動性和使用的壓力有關。防銹作用切削液應具有一定的防銹作用，以減少工件、機床、刀具受周圍介質（空氣、水分等）的腐蝕。防銹作用的好壞取決于切削液本身的性能和加入的防銹添加劑的作用。7.3.2 切削液和添加劑的分類1.切削液的分類常用的切削液可分為水溶液、切削油和乳化液三大類。水溶液水溶液的主要成分是水，冷卻性能好，若配成透明狀液體，還便于操作者觀察。但純水易使金屬生銹、潤滑性能差，故使用時常加入適當?shù)奶砑觿?，使其既保持冷卻性能又有良好的防銹性能和一定的潤滑性能。切削油切削油的主要成分是礦物油（如機械油、

20、輕柴油和煤油等）、動植物油（如豬油和豆油等）和混合油，這類切削液的潤滑性能較好。乳化液乳化液是用95%98%的水將由礦物油、乳化劑和添加劑配制的乳化油稀釋而成的，其外觀呈乳白色或半透明，具有良好的冷卻性能。 2.添加劑的分類 1）油性添加劑 油性添加劑含有極性分子，能與金屬表面形成牢固的吸附膜，主要起潤滑作用。但這種吸附膜只能在較低溫度下起較好的潤滑作用，故多用于低速精加工的情況。油性添加劑有動植物油（如豆油、菜籽油和豬油等）、脂肪酸、胺類、酸類及脂類。 2）極壓添加劑 常用的極壓添加劑是含硫、磷、氯、碘等元素的有機化合物。這些有機化合物在高溫下可與金屬表面起化學反應，形成化學潤滑膜。因此，極

21、壓添加劑比吸附膜耐高溫。3）表面活性劑 乳化劑是一種表面活性劑。它是使礦物油和水乳化，形成穩(wěn)定乳化液的添加劑。油與水本來是互不相溶的，加入表面活性劑后，它能定向地排列并吸附在油水兩極界面上，極性端向水，非極性端向油，把油和水連接起來，降低油與水的界面張力，使油以微小的顆粒穩(wěn)定地分散在水中，形成穩(wěn)定的水包油乳化液，如圖（a）所示。反之則形成油包水乳化液，如圖（b）所示。金屬切削時應用的是水包油乳化液。乳化液的工作形式 7.3.3 切削液的選擇和使用 1.切削液的合理選擇 切削液的種類很多，性能各異，應根據(jù)工件材料、刀具材料、加工方法和加工要求合理選擇。實際生產(chǎn)中一般根據(jù)加工條件和加工性質選用合理

22、的切削液。 1）粗加工時切削液的選用 粗加工時切削用量較大，產(chǎn)生大量的切削熱，容易導致高速鋼刀具迅速磨損。這時宜選用以冷卻性能為主的切削液（如3%5%的乳化液），以降低切削溫度。 2）精加工時切削液的選用 精加工以減小工件表面粗糙度和提高機床的響應速度為目的，因此，應選用潤滑性能好的切削液。3）切削難加工材料時切削液的選用 切削高強度鋼、高溫合金等材料時，由于材料中所含的硬質點多、導熱系數(shù)小，加工均處于高溫高壓的邊界潤滑狀態(tài)，因此，宜選用潤滑和冷卻性均好的極壓切削油或極壓乳化液。4）磨削加工中切削液的選用 磨削的速度高、溫度高，熱應力會使零件變形，甚至產(chǎn)生表面裂紋，且磨削產(chǎn)生的細碎屑會劃傷已加

23、工表面。所以宜選用冷卻、清洗性能好的水溶液或普通乳化液。5）封閉或半封閉容屑加工時切削液的選用 鉆削、攻絲、鉸孔和拉削等加工的排屑方式為封閉或半封閉狀態(tài)，刀具導向與校正部分與已加工表面摩擦嚴重，宜選用乳化液、極壓乳化液和極壓切削油，以降低切削溫度和切削力。 2.切削液的使用方法 常見的切削液使用方法有澆注法、高壓冷卻法和噴霧冷卻法。澆注切削液的幾種方法噴霧冷卻裝置原理圖7.4 切屑的控制 7.4.1 切屑的分類 這里指的切屑的分類，不是指從切屑形成機理出發(fā)的分類（第三章中“切屑的形態(tài)”），而是從切屑處理的角度出發(fā)，將切屑按其流出、卷曲與折斷后所形成的不同形狀進行的分類。常見切屑的形狀分為8類1

24、8種，見教材表7-4。 7.4.2 切屑卷曲 影響切屑卷曲形狀的主要因素有切屑流出的方向與切屑卷曲的基本方式。切屑卷曲的基本方式有向上卷曲和側向卷曲。切屑流出方向與切屑卷曲方式的不同組合，就形成了不同卷曲形狀的切屑。 切屑卷曲形式在塑性金屬切削加工過程中，由于切屑向上卷曲和橫向卷曲的程度不同，所產(chǎn)生的切屑形態(tài)也各不相同。為了便于分析切屑卷曲的形式，可將切屑分為向上卷曲型、復合卷曲型和橫向卷曲型三大類。7.4.3 斷屑機理 金屬切削加工不斷向高效率、自動化方向發(fā)展。為了使加工順利進行和便于切屑的運輸處理，斷屑已成為普遍重視的問題。切屑是否容易折斷，取決于工件材料的性能和切屑的變形情況。切屑變形由

25、以下兩部分組成： （1）第一部分稱為基本變形?；咀冃问窃谇邢鲿r切屑形成過程中產(chǎn)生的。由切屑變形的基本規(guī)律可知，前角越小，倒棱越寬，切削速度越低，切屑變形越大，越有利于斷屑。但從提高切削效率的角度來說，采取這些措施是不合理的，況且這些措施只能作為斷屑的一種輔助手段。 （2）第二部分稱為附加變形。附加變形是切屑在流動和卷曲過程中所經(jīng)受的變形。在大多數(shù)情況下，切屑僅有基本變形常常還不能折斷，還必須增加一次附加變形，使切屑進一步降低它的塑性和沖擊韌度，增加其硬度和脆性，這樣當切屑碰到工件表面或刀具主后刀面上時，很容易被折斷。1工件材料力學性能的影響。工件材料力學性能對斷屑效果有較大的影響，工件材料的

26、強度越高，延伸率越大，沖擊韌度越好，越不易斷屑。當然，原工件材料的力學性能固然對斷屑有較大的影響，但經(jīng)切削后切屑的力學性能對斷屑有更為直接的影響。2刀具幾何參數(shù)的影響。刀具幾何參數(shù)是通過基本變形和切削厚度來影響切屑折斷的。若前角減小或設置倒棱，均能增加切屑的基本變形，則切屑易折斷。若主偏角增大或過渡刃圓弧半徑減小，均使切削厚度增大，則切屑也易于折斷。此外，刃傾角也對切屑的流向和折斷起著重要的作用。3切削用量的影響。當切削速度vc增大時，由于切屑的基本變形減少，因而斷屑困難。當進給量f增大時，由于切屑變厚，切屑卷曲時應變量增大，因而容易斷屑。當背吃刀量ap增大時，由于切削寬度增大，因而也使斷屑的

27、困難程度增加。影響斷屑的主要因素有以下幾點： 7.4.4 斷屑的主要措施 生產(chǎn)中采用的斷屑措施有很多。但有效的斷屑，還需要實踐改進后才能達到。 1.磨制斷屑槽 對于硬質合金焊接車刀，可在其前面上磨制如圖所示的折線形斷屑槽、直線圓弧形斷屑槽和全圓弧形斷屑槽。斷屑槽的形式 斷屑槽在前面上的位置有外斜式斷屑槽、平行式斷屑槽和內斜式斷屑槽，如圖所示。外斜式斷屑槽應用范圍廣，平行式斷屑槽次之，而內斜式斷屑槽則適用于切削深度小的半精加工和精加工。（a）外斜式斷屑槽 （b）平行式斷屑槽（c）內斜式斷屑槽斷屑槽的位置 2.改變刀具幾何參數(shù) 主偏角r是影響斷屑的主要因素。主偏角r增大，切屑厚度增大，易發(fā)生斷屑。

28、因此，生產(chǎn)中斷屑效果良好的車刀，均選用較大的主偏角，通常取r=6090。 3.改變切削用量 在切削用量中，對斷屑影響最大的是進給量f，其次是背吃刀量ap，影響最小的為切削速度vc。 進給量f增大，此時切屑的厚度也隨之增大，故切屑易折斷。當背吃刀量ap很小時不易發(fā)生斷屑；當背吃刀量ap增大時，對斷屑影響不明顯；只有當同時增大進給量f與背吃刀量ap時，才能有效地產(chǎn)生斷屑。4.附加斷屑裝置 為了保證切屑流出時可靠斷屑，可在刀具上增設附加斷屑裝置。如在刀具前刀面上固定附加斷屑擋塊，使切屑流出時碰撞擋塊而折斷。5.間斷進給斷屑 在加工塑性高的材料或在自動生產(chǎn)線上加工時，常采用振動切削裝置，實現(xiàn)間斷切削，

29、使進給量f變化，以獲得不等截面切屑，造成狹小截面處應力集中、強度減小，從而達到斷屑目的。采用振動切削裝置時，一般振幅為（0.71.2）f，頻率小于40 Hz，刀具振動方向應平行于進給方向。采取振動切削裝置斷屑可靠，但結構復雜。有附加斷屑裝置的車刀7.5 切削用量的合理選擇 7.5.1 切削用量的選擇原則 合理的切削用量，是指充分利用刀具和機床的性能，在保證加工質量的前提下，獲得高的生產(chǎn)效率和低的加工成本的切削用量三要素的最佳組合。 切削用量三要素雖然對加工質量、刀具耐用度和生產(chǎn)效率均有直接影響，但影響程度卻不相同，且它們之間又是互相聯(lián)系、互相制約的，不可能都選擇得很大。因此，存在著一個從不同角

30、度出發(fā)，優(yōu)先將哪個要素選擇得最大才合理的問題。 在選擇合理的切削用量時，還必須考慮加工的性質。 為了提高生產(chǎn)效率，就應該增大切削用量三要素，但同時還要考慮刀具合理耐用度的限制。計算法 應用切削力和切削速度計算公式等基本公式，根據(jù)已知條件，通過實驗求出或查表得出基本公式中的系數(shù)和指數(shù)后，即可計算出所需的切削用量。計算法所得的結果準確，但過程較為繁瑣。查表法 對切削加工實際生產(chǎn)來說，較方便的是根據(jù)切削用量手冊查表確定切削用量。切削用量手冊中的數(shù)據(jù)是在積累了大量的生產(chǎn)經(jīng)驗及試驗研究工作的基礎上，經(jīng)過科學的數(shù)據(jù)處理后制定出來的。查表確定切削用量后，還可根據(jù)具體生產(chǎn)條件適當調整。圖解法 把各公式的計算結

31、果繪制成各種圖表，直接從其上選擇切削用量。針對具體機床制成的切削用量圖表，更適合于生產(chǎn)現(xiàn)場使用。在選擇切削用量時?？蓪⒂嬎惴ㄅc查表法結合起來應用，這樣可以取長補短，收到較好的效果。7.5.2 切削用量合理選擇的方法與步驟1.切削用量合理選擇的方法2.粗加工切削用量的選擇1）背吃刀量 背吃刀量ap主要根據(jù)加工余量A確定。一般應使留給本工序的加工余量一次切除，以減少走刀次數(shù)，提高切削效率，故背吃刀量ap的表達式為 ap=A （7-1） 式中，A為加工余量（mm）。 若加工余量A太大或加工工藝系統(tǒng)剛性比較差，則加工余量A可經(jīng)二次或更多次走刀去除。若分二次走刀，則它們的背吃刀量的表達式分別為ap1=(3/42/3)A （7-2）ap2=(1/31/4)A （7-3） 2）進給量 當背吃刀量確定后，根據(jù)加工工藝系統(tǒng)允許的切削力，進一步確定進給量時，通常應考慮以下幾個方面因素： （1）機床進給機構強度。 （2）加工工件的剛性。 （3）刀桿的剛度。 （4）刀片的強度。 在生產(chǎn)實際中常利用切削用量手冊，通過查表方法選取進給量。表7-5 硬質合金車刀及高速鋼車刀粗車外圓和端面時的進給量3）切削速