金属切削条件的合理选择

1、 金属切削及机床基本知识金属切削及机床基本知识 2.3 2.3 切削条件的合理选择切削条件的合理选择 重庆大学 第三节第三节 选择合理的切削条件选择合理的切削条件 刀具材料 刀具几何参数 切削用量 切削液 切削条件: 2.3.1 工件材料的切削加工性工件材料的切削加工性 1.切削加工性的概念和衡量指标 切削加工性是指工件材料被切削加工 的难易程度。 2.3.1 工件材料的切削加工性工件材料的切削加工性 1.切削加工性的概念和衡量指标 标准一 用刀具寿命来衡量 在相同的切削条件下，使用同一型号（最好是同一把）刀具，在同一磨钝标 准（例如VB= 0.3 mm）下，切削两种不同的工件材料，刀具寿命高

2、的比寿命低 的切削加工性好。 2.3.1 工件材料的切削加工性工件材料的切削加工性 1.切削加工性的概念和衡量指标 标准二 用切削速度来衡量 在刀具寿命相同的条件下，允许切削速度高的工件材料，其切削加工性能好。 2.3.1 2.3.1 工件材料的切削加工性工件材料的切削加工性 标准二 用切削速度来衡量 为了统一标准，取正火状态下的45钢作基准材料， 刀具寿命为60 min，这时的切削速度为基准（写作 (Vc60) j ），而将其它材料的 (Vc60)与其相比，这 个比值Kr称为相对加工性： j c c r v v K )(60 60 请看表2-8 2.3.1 工件材料的切削加工性工件材料的切削

3、加工性 标准三 用已加工表面的表面质量来衡量 精加工时，常以已加工表面质量作为衡量切削加工性的指标，容易获得良好已加 工表面质量的，其加工性就好，反之就差。 2.工件材料的物理工件材料的物理机械机械性能对切削加工性的影响性能对切削加工性的影响 1 1) )硬度和强度硬度和强度 Kr VB b、HB Fc 2.工件材料的物理工件材料的物理机械机械性能对切削加工性的影响性能对切削加工性的影响 1 1) )硬度和强度硬度和强度 2 2) )塑性和韧性塑性和韧性 h 塑性 刀具与切屑越容易产生粘结 Ra Kr VB Fc 同时 韧性 Kr Fc 2.工件材料的物理工件材料的物理机械性能机械性能对切削加

4、工性的影响对切削加工性的影响 1 1) )硬度和强度硬度和强度 2 2) )塑性和韧性塑性和韧性 3 3) )导热系数导热系数 工件材料的导热性 Q散失 Kr VB 3.3.改善改善切削加工性的途径切削加工性的途径 1 1）热处理方法）热处理方法 例如：高碳钢例如：高碳钢 低碳钢低碳钢 3.3.改善改善切削加工性的途径切削加工性的途径 1 1) )热处理方法热处理方法 2 2) )调整材料的化学成分调整材料的化学成分 适当加入：硫适当加入：硫S S、磷、磷P P、铅、铅PbPb、钙、钙CaCa 2.3.2 2.3.2 刀具材料刀具材料 1.1.对刀具材料的要求对刀具材料的要求 (1)(1)高的

5、硬度和耐磨性；高的硬度和耐磨性； (2)(2)足够的强度和韧性；足够的强度和韧性； (3)(3)高的耐热性（指高温下保持硬度、耐磨性、强度和高的耐热性（指高温下保持硬度、耐磨性、强度和 韧性的性能韧性的性能) ) (4)(4)良好的冷加工工艺性、热加工（热处理、表面处理、良好的冷加工工艺性、热加工（热处理、表面处理、 锻造、铸造等）工艺性；锻造、铸造等）工艺性； (5)(5)经济性。经济性。 2.3.2 2.3.2 刀具材料刀具材料 常用的刀具材料有：常用的刀具材料有： 碳素工具钢碳素工具钢 切削金属的性能较差，切削刃切削金属的性能较差，切削刃 合金工具钢合金工具钢 锋利，可加工木材、橡胶、塑

6、料。锋利，可加工木材、橡胶、塑料。 高速钢高速钢 生产中用的最多、生产中用的最多、 硬质合金硬质合金 最广。最广。 陶瓷陶瓷 强度低、脆性大，成本高，强度低、脆性大，成本高， 金刚石金刚石 仅用于某些有限的场合。仅用于某些有限的场合。 立方氮化硼立方氮化硼 2.3.2 2.3.2 刀具材料刀具材料 2.2.高速钢高速钢 高速钢是一种高速钢是一种合金工具钢合金工具钢，具有一定的，具有一定的 硬度（硬度（63 63 HRC HRC 70 HRC70 HRC）和耐磨性，有较和耐磨性，有较 高的耐热性，在切削温度高达高的耐热性，在切削温度高达500500600600 时尚能切削。时尚能切削。 1.1.

7、高速钢高速钢 高速钢是强度和韧性最好的刀具材料：高速钢是强度和韧性最好的刀具材料： 抗拉强度：为一般硬质合金的抗拉强度：为一般硬质合金的2 23 3倍，倍， 为陶瓷的为陶瓷的5 56 6倍；倍； 冲击韧性：较硬质合金和陶瓷高几十倍；冲击韧性：较硬质合金和陶瓷高几十倍； 适于加工从有色金属到高温合金的范适于加工从有色金属到高温合金的范 围广泛的金属材料。围广泛的金属材料。 1.1.高速钢高速钢 高速钢的冷加工工艺性特别好，在热处理高速钢的冷加工工艺性特别好，在热处理 前，高速钢可以象一般中碳钢一样的进行各前，高速钢可以象一般中碳钢一样的进行各 种加工；热处理后，高速钢刀具可以磨出锋种加工；热处理

8、后，高速钢刀具可以磨出锋 利的切削刃。利的切削刃。 在钻头、丝锥、拉刀、齿轮刀具、在钻头、丝锥、拉刀、齿轮刀具、 成形刀具等复杂刀具制造中，高速钢仍成形刀具等复杂刀具制造中，高速钢仍 占主导地位。占主导地位。 1） 2） 3）粉末冶金高速钢： 4）高速钢涂层： 2.2.硬质合金硬质合金 金属碳化物 WC、TiC、 + TaC NbC 金属粘结剂 Co、Ni 粉末 冶金 硬质合金 2.2.硬质合金硬质合金 硬度硬度 硬质合金的硬度为硬质合金的硬度为89 89 HRA HRA 93 HRA;93 HRA; 高速钢的硬度为高速钢的硬度为83 83 HRA HRA 86.6 HRA;86.6 HRA;

9、 耐热性耐热性 硬质合金在硬质合金在800100080010000 0C C时仍能切削时仍能切削; ; 高速钢在高速钢在5006005006000 0C C时能切削时能切削; ; 2.2.硬质合金硬质合金 切削速度切削速度 在刀具寿命相同的条件下，硬在刀具寿命相同的条件下，硬 质合金的切削速度比高速钢的可质合金的切削速度比高速钢的可 提高提高2 21010倍，可达倍，可达100100 m m / / minmin以以 上。上。 2.2.硬质合金硬质合金 强度和韧性强度和韧性 抗弯强度抗弯强度 冲击韧度冲击韧度 硬质合金硬质合金 1500Mpa 30KJ/m1500Mpa 30KJ/m2 2 高

10、速钢高速钢 4000Mpa 350KJ/m4000Mpa 350KJ/m2 2 2.2.硬质合金硬质合金 冷加工性和热加工性较差冷加工性和热加工性较差 主要用于制造如车刀、刨刀、主要用于制造如车刀、刨刀、 铣刀、深孔钻、铰刀等简单刀具。铣刀、深孔钻、铰刀等简单刀具。 2.2.硬质合金硬质合金 硬质合金由于具有高硬度、高硬质合金由于具有高硬度、高 耐热性和高耐磨性，加工性能优良，耐热性和高耐磨性，加工性能优良， 而且而且生产成本较低，生产成本较低，所以，使用极所以，使用极 其广泛。其广泛。 P50 表2-10 2.2.硬质合金硬质合金 1)1) 钨钴类硬质合金钨钴类硬质合金（Wc+CoWc+Co

11、） 国标代号国标代号YGYG，ISOISO标准代号标准代号K K类类。 2.2.硬质合金硬质合金 1)1) 钨钴类硬质合金钨钴类硬质合金 YGYG类具有较高的抗弯强度和韧性，类具有较高的抗弯强度和韧性， 所以所以适用于加工铸铁适用于加工铸铁，也适用于加工有，也适用于加工有 色金属和非金属材料。此外，色金属和非金属材料。此外，K K类硬质类硬质 合金还适用于加工钛合金和不锈钢。合金还适用于加工钛合金和不锈钢。 2.2.硬质合金硬质合金 1)1) 钨钴类硬质合金钨钴类硬质合金（Wc+CoWc+Co） 国标代号国标代号YGYG，ISOISO标准代号标准代号K K类类。 粗加工宜选用：粗加工宜选用：Y

12、G8(K30)YG8(K30) 精加工宜选用：精加工宜选用：YG3(K01)YG3(K01) 2.2.硬质合金硬质合金 2 2) )钨钛钴类硬质合金钨钛钴类硬质合金 （WCWCTiC TiC + Co+ Co） 国标代号国标代号YTYT，ISOISO标准代号标准代号P P类类。 YT YT类硬质合金适用于在中高切削类硬质合金适用于在中高切削 速度下加工速度下加工钢料钢料。 2.2.硬质合金硬质合金 2 2) )钨钛钴类硬质合金钨钛钴类硬质合金（注意）（注意） 不能加工含钛的不锈钢（如不能加工含钛的不锈钢（如1Cr18Ni9Ti1Cr18Ni9Ti）和钛）和钛 合金；合金； 不能加工加工淬火钢、

13、高强度钢和高温合金；不能加工加工淬火钢、高强度钢和高温合金； 不能在低速下切削钢。不能在低速下切削钢。 宜采用韧性较好的宜采用韧性较好的YGYG类合金。类合金。 2.2.硬质合金硬质合金 2 2) )钨钛钴类硬质合金钨钛钴类硬质合金 （WCWCTiC TiC + Co+ Co） 国标代号国标代号YTYT，ISOISO标准代号标准代号P P类类。 粗加工选用：粗加工选用：YT5(P30)YT5(P30) 精加工选用：精加工选用：YT30(P01)YT30(P01) 2.2.硬质合金硬质合金 3)3)钨钛钽（铌）钴类硬质合金钨钛钽（铌）钴类硬质合金 （WCWCTiC + TiC + TaC(NbC

14、)TaC(NbC) + Co + Co） 国标代号国标代号YWYW，ISOISO标准代号标准代号M M类类。 2.2.硬质合金硬质合金 3)3)钨钛钽（铌）钴类硬质合金钨钛钽（铌）钴类硬质合金 YW类硬质合金兼有YG类和YT类 的优点，具有硬度高、耐热性好和 强度高、韧性好的特点，既可加工 钢材，也可加工铸铁和有色金属， 故被称为通用硬质合金。 2.2.硬质合金硬质合金 3)3)钨钛钽（铌）钴类硬质合金钨钛钽（铌）钴类硬质合金 YWYW类硬质合金成本高，使用受限。类硬质合金成本高，使用受限。 YWYW类硬质合金主要用于耐热钢、高类硬质合金主要用于耐热钢、高 锰钢、不锈钢等难加工材料。锰钢、不锈

15、钢等难加工材料。 2.2.硬质合金硬质合金 3)3)钨钛钽（铌）钴类硬质合金钨钛钽（铌）钴类硬质合金 （WCWCTiC + TiC + TaC(NbC)TaC(NbC) + Co + Co） 国标代号国标代号YWYW，ISOISO标准代号标准代号M M类类。 YW2(M20)YW2(M20)适用于：粗加工适用于：粗加工 YW1(M10) YW1(M10)适用于：精加工适用于：精加工 2.2.硬质合金硬质合金 4)4) 碳化钛基硬质合金碳化钛基硬质合金 TiC TiC（主要成分）（主要成分）+Ni+Ni、MoMo 国标代号国标代号YNYN， ISOISO标准代号标准代号P P类类 2.2.硬质合

16、金硬质合金 4)4) 碳化钛基硬质合金碳化钛基硬质合金 特点：硬度更高。特点：硬度更高。 TiCTiC基硬质合金的硬度已经达到基硬质合金的硬度已经达到93 93 HRAHRA， 接近陶瓷的水平。接近陶瓷的水平。 因此，因此，TiCTiC基硬质合金的刀具基硬质合金的刀具 寿命比寿命比WCWC基硬质合金高。基硬质合金高。 2.2.硬质合金硬质合金 4)4) 碳化钛基硬质合金碳化钛基硬质合金 TiCTiC基硬质合金可加工钢，也可加工基硬质合金可加工钢，也可加工 铸铁。铸铁。 但是，但是，TiCTiC基硬质合金的抗弯强度和基硬质合金的抗弯强度和 韧性不如韧性不如WCWC基硬质合金，因此不适于重基硬质合

17、金，因此不适于重 载荷切削及断续切削，载荷切削及断续切削，只适用于精加工。只适用于精加工。 2.2.硬质合金硬质合金 5)5) 涂层硬质合金涂层硬质合金 3.3.其他刀具材料其他刀具材料 1) 1)陶瓷陶瓷 陶瓷的主要特点陶瓷的主要特点: : 有很高的硬度（有很高的硬度（91 HRA 91 HRA 95 HRA95 HRA）和耐磨性，因而）和耐磨性，因而 刀具寿命高；刀具寿命高； 有很高的耐热性（有很高的耐热性（12001200）；）； 有良好的抗粘结性和化学稳定性，陶瓷刀具抗粘结、有良好的抗粘结性和化学稳定性，陶瓷刀具抗粘结、 抗扩散、抗氧化磨损的能力强；抗扩散、抗氧化磨损的能力强； 有较低

18、的摩擦系数，不易产生积屑瘤，故加工表面粗有较低的摩擦系数，不易产生积屑瘤，故加工表面粗 糙度小；糙度小； 主要用于加工高硬度材料（冷硬铸铁和淬硬钢）。主要用于加工高硬度材料（冷硬铸铁和淬硬钢）。 3.3.其他刀具材料其他刀具材料 2 2) )金刚石金刚石 金刚石刀具的特点金刚石刀具的特点: : 有极高的硬度（有极高的硬度（10000 HV10000 HV）和耐磨性，是目前已知）和耐磨性，是目前已知 的最硬物质；的最硬物质； 刀具切削刃非常锋利，适合于极精密的加工；刀具切削刃非常锋利，适合于极精密的加工； 具有很高的导热系数和很低的线膨胀系数，故加工具有很高的导热系数和很低的线膨胀系数，故加工

19、质量好；质量好； 主要用于加工硬质合金、陶瓷、高硅铝合金及耐磨主要用于加工硬质合金、陶瓷、高硅铝合金及耐磨 塑料等。塑料等。 3.3.其他刀具材料其他刀具材料 3 3) )立方氮化硼立方氮化硼 立方氮化硼刀具的特点立方氮化硼刀具的特点: : 有很高的硬度（有很高的硬度（8000 HV 8000 HV 9000 HV9000 HV）和耐磨性，）和耐磨性， 因而刀具寿命很高；因而刀具寿命很高； 有很高的耐热性，耐热温度可达有很高的耐热性，耐热温度可达1400140015001500 有良好的化学稳定性；有良好的化学稳定性； 有良好的导热性和较低的摩擦系数；有良好的导热性和较低的摩擦系数； 主要用于

20、加工淬硬钢、硬铸铁，高温合金及各种表主要用于加工淬硬钢、硬铸铁，高温合金及各种表 面喷涂材料。面喷涂材料。 2 2.3.3 .3.3 刀具几何参数的合理选择刀具几何参数的合理选择 1.1.前角的选择前角的选择 1 1) )前角的功用前角的功用 刀刃锋利 前角ro 变形抗力 Fc T 刀刃强度 同时 崩刃 Q散 T 1.1.前角的选择前角的选择 2)合理前角的选择 塑性材料: 宜选择较大的前角; 脆性材料: 宜选择较小前角。 取决于工件和刀具的材料 1.1.前角的选择前角的选择 2)合理前角的选择 工件材料的强度或硬度较小时，宜选较大前角; 工件材料的硬度或强度较高时，宜选较小前角。 工件材料的

21、强度或硬度特别大时，甚至可采用负前角。 高速钢刀具的前角可比硬质合金刀具选得大一些。 粗加工时，宜选用较小前角； 精加工时，宜选用较大前角。 2.2.后角的选择后角的选择 1)后角的功用 摩擦 后角ao T 刀刃强度 同时 崩刃 Q散 T 2.2.后角的选择后角的选择 2 2）后角的选择）后角的选择 当hD很小时，宜选用较大后角； 当hD很大时，后角宜小。 工件材料强度或硬度较高时，宜取较小后角； 工件塑性较大时，宜取较大后角。 工艺系统刚性差，应适当减小后角。 对于尺寸精度要求高的刀具，宜取较小后角。 取决于切削层厚度hD 3.3.主偏角的选择主偏角的选择 1 1) )主偏角功用主偏角功用

22、r kr Q散热面积 Ra 同时 rPDFFcos振动 T 3.3.主偏角的选择主偏角的选择 2 2) )主偏角的选择主偏角的选择 取决于工艺系统 刚度的大小 3.3.主偏角的选择主偏角的选择 2 2) )主偏角的选择主偏角的选择 4.4.刃倾角的选择刃倾角的选择 1 1) )刃倾角功用刃倾角功用 控制切屑流出 的方向 问精加工时,刃倾角取正 还是负? 4.4.刃倾角的选择刃倾角的选择 1 1) )刃倾角功用刃倾角功用 控制切屑流出 的方向 影响刀头的强度 图2-56 刃倾角对切削刃冲击位置的影响 4.4.刃倾角的选择刃倾角的选择 1 1) )刃倾角功用刃倾角功用 控制切屑流出 的方向 影响刀

23、头的强度 影响刀刃的锋 利程度 刀刃锋利 s 4.4.刃倾角的选择刃倾角的选择 1 1) )刃倾角功用刃倾角功用 控制切屑流出 的方向 影响刀头的强度 影响刀刃的锋 利程度 影响轴向力和 径向力的大小 4.4.刃倾角的选择刃倾角的选择 1 1) )刃倾角功用刃倾角功用 控制切屑 流出的方向 影响刀头的强度 影响刀刃的 锋利程度 影响轴向力和 径向力的大小 刃倾角刃倾角l ls s 对切削力的影响对切削力的影响 ls s 背前角gp 侧前角 gf Fp Ff 4. 刃倾角的选择刃倾角的选择 2)刃倾角的选择 P115 在加工一般钢料和铸铁时： 在无冲击的情况下粗车，s取 值为 0 -5； 精车时

24、，s取值为 0 +5； 在有冲击负荷时，s可取 为-5 -15； 冲击特别大时，s可取 -30 -45。 2.3.4 2.3.4 切削液的作用和选择切削液的作用和选择 1.1.切削液的作用切削液的作用 1 1) )冷却作用冷却作用 2 2) )润滑作用润滑作用 3 3) )清洗作用清洗作用 1 1) )水溶液水溶液 水水+ +防锈剂防锈剂+ +油性剂油性剂 2 2) )乳化液乳化液 乳化油乳化油+ +水（水（ 90%90% 95%95%） 3 3) )切削油切削油 矿物油（或动、植物油）矿物油（或动、植物油） 2.切削液的种类 冷却作用冷却作用 润滑作用润滑作用 1 1) )水溶液水溶液 强强

25、 弱弱 2 2) )乳化液乳化液 3 3) )切削油切削油 弱弱 强强 2.切削液的种类 3.3.切削液的选用切削液的选用 (1)(1) 按加工性质选用：按加工性质选用： 1)1)粗加工时，应选用以冷却为主的水溶液或粗加工时，应选用以冷却为主的水溶液或 乳化液；乳化液； 2)2)精加工时，应选用润滑为主的极压切削油精加工时，应选用润滑为主的极压切削油 或高浓度的极压乳化液。或高浓度的极压乳化液。 3)3)钻削、铰削、拉削和深孔加工时，应选用钻削、铰削、拉削和深孔加工时，应选用 粘度较小的极压水溶液、极压乳化液和极压切粘度较小的极压水溶液、极压乳化液和极压切 削油，并应加大流量和压力。削油，并应

26、加大流量和压力。 3.3.切削液的选用切削液的选用 (2)(2) 按刀具材料选用：按刀具材料选用： 1)1)高速钢刀具高速钢刀具 粗加工用极压水溶液或极压乳化液粗加工用极压水溶液或极压乳化液; ; 精加工用极压乳化液或极压切削油。精加工用极压乳化液或极压切削油。 2)2)硬质合金刀具切削，一般不使用切削液；硬质合金刀具切削，一般不使用切削液； 3)3)使用立方氮化硼刀具或砂轮时，不宜使用使用立方氮化硼刀具或砂轮时，不宜使用 水质切削液。水质切削液。 3.3.切削液的选用切削液的选用 (3)(3) 按工件材料选用：按工件材料选用： 1)1)铸铁、黄铜及硬铝等脆性材料一般铸铁、黄铜及硬铝等脆性材料

27、一般不加切削不加切削 液液。 2)2)切削有色金属和铜合金时，不宜采用切削有色金属和铜合金时，不宜采用含硫含硫的的 切削液，以免腐蚀工件。切削液，以免腐蚀工件。 3)3)切削镁合金时，不能用切削镁合金时，不能用油质切削液油质切削液，以免燃，以免燃 烧起火。烧起火。 2.3.5 2.3.5 切削用量的合理选择切削用量的合理选择 什么是合理的切削用量？什么是合理的切削用量？ 在在保证加工质量保证加工质量的前提下，充分利用刀的前提下，充分利用刀 具和机床的性能，能获得具和机床的性能，能获得高的生产率高的生产率和和低的低的 加工成本加工成本的切削用量。的切削用量。 1.1.切削用量选择的原则切削用量选

28、择的原则 (1)(1)a asp sp、 、f f、v vc c对切削生产率的影响对切削生产率的影响 材料切除率 Q = 1000 vc asp f （mm3/s） (2)(2)a asp sp、 、f f、v vc c对表面粗糙度（加工质量）的影响对表面粗糙度（加工质量）的影响 表面粗糙度 1)进给量f影响最大 f f 对表面粗糙度的影响对表面粗糙度的影响 rr max ctgctg f R r f Rmax 8 2 r=0 r很大 (2)(2)a asp sp、 、f f、v vc c对表面粗糙度的影响对表面粗糙度的影响 表面粗糙度 1)进给量f影响最大 2)切削速度vc次之 (2)a(2

29、)asp sp、 、f f、v vc c对表面粗糙度的影响对表面粗糙度的影响 表面粗糙度 1)进给量f影响最大 2)切削速度vc次之 3)被吃刀量asp影响最小 (3)(3)a asp sp、 、f f、v vc c对刀具寿命的影响对刀具寿命的影响 刀具寿命： 7502525 TC . spc a T fv 在机床、刀具、工件的强度以及工艺系统刚在机床、刀具、工件的强度以及工艺系统刚 性允许的条件下：性允许的条件下： 1 1）首先选择尽可能大的背吃刀量）首先选择尽可能大的背吃刀量a asp sp ; ; 2 2）其次选择在加工条件和加工要求限制下允许）其次选择在加工条件和加工要求限制下允许 的

30、进给量的进给量f f; ; 3 3）最后再按刀具寿命的要求确定一个合适的切）最后再按刀具寿命的要求确定一个合适的切 削速度削速度v vc c。 切削用量选择的原则 (1)(1)刀具的经济寿命刀具的经济寿命T TC C（minmin）：）： 按工序加工成本最低的原则确定的刀具寿命。按工序加工成本最低的原则确定的刀具寿命。 (2)(2)刀具的最高生产率寿命刀具的最高生产率寿命T TP P（minmin）：）： 按工序加工时间最少的原则确定的刀具寿命。按工序加工时间最少的原则确定的刀具寿命。 2.刀具寿命的确定 2.2.刀具寿命的确定刀具寿命的确定 刀具寿命高 速 钢硬 质 合 金陶 瓷 经 济寿

31、命 最高生产率 寿 命 M C tT t ctC7 M C tT t ctC4 M C tT t ctC ctPtT7ctPtT4 ctPtT tct 换刀一次所需要的时间，单位：min； M 单位时间内的全厂费用分摊，包括所有人员的工资、厂房与设备的折 旧、 动力消耗等各项费用，但有关刀具刃磨的费用计入刀具费用Ct中，不计 入M，单位：元/min； Ct 刀具费用,包括刃磨费用在内的，刀具寿命期间与刀具有关的费用， 单位：元。 2.2.刀具寿命的确定刀具寿命的确定 常用刀具寿命的推荐值（单位：min） 刀 具 类 型刀具寿命T 可转位车刀10 15 硬质合金车刀20 60 高速钢车刀30 9

32、0 硬质合金端铣刀120 180 高速钢钻头80 120 齿轮刀具200 300 (3)(3)刀具寿命的合理选择：刀具寿命的合理选择： 在制定工艺规程时，在制定工艺规程时，一般情况下，宜采用一般情况下，宜采用 刀具的经济寿命刀具的经济寿命T TC C及其所允许的切削速度，及其所允许的切削速度， 只有在紧急的单件生产、市场紧缺或批量生只有在紧急的单件生产、市场紧缺或批量生 产中出现薄弱环节时，才采用最高生产率寿产中出现薄弱环节时，才采用最高生产率寿 命命T TP P及其所允许的较高的切削速度。及其所允许的较高的切削速度。 3.3.切削用量的合理制定切削用量的合理制定( (重点）重点） (1)(1

33、) 背吃刀量背吃刀量a asp sp和走刀次数的选择 和走刀次数的选择 1)1)粗加工时，首先应将精加工的和半精加工的余量粗加工时，首先应将精加工的和半精加工的余量 留下来，剩下的余量尽可能在一次走刀下切除。留下来，剩下的余量尽可能在一次走刀下切除。 3.3.切削用量的合理制定切削用量的合理制定 在下列情况下，粗车一般要分两次或几次走刀，且 每次走刀的背吃刀量应逐渐递减： 加工余量太大，一次走刀会使切削力过大，导致机 床功率不足或刀具强度不够； 工艺系统刚性不足，或加工余量极不均匀，一次走 刀会引起系统较大的振动； 断续切削，刀具受到很大冲击，以至容易造成打刀 。 3.3.切削用量的合理制定切

34、削用量的合理制定 (1)(1) 背吃刀量背吃刀量a asp sp和走刀次数的选择 和走刀次数的选择 最常用的是两次走刀，第一次走刀切去 余量的 ，第二次走刀切去剩下余量的 。 3 2 4 3 3 1 4 1 3.3.切削用量的合理制定切削用量的合理制定 (1)(1) 背吃刀量背吃刀量a asp sp和走刀次数的选择： 和走刀次数的选择： 2)2)精加工时的最小背吃刀量的确定精加工时的最小背吃刀量的确定 取决于刀具刃口的锋利程度：取决于刀具刃口的锋利程度：a aspmin spmin r rn n 对于刃口较锋利的高速钢刀具对于刃口较锋利的高速钢刀具不应小于不应小于 0.0050.005mmmm

35、； 对于刃口不太锋利的硬质合金刀具，背吃刀对于刃口不太锋利的硬质合金刀具，背吃刀 量要略大一点。量要略大一点。 3.3.切削用量的合理制定切削用量的合理制定 (2)(2) 进给量进给量f f的选择：的选择： 1)1)粗加工时，主要考虑工艺系统的承受能力。粗加工时，主要考虑工艺系统的承受能力。 选择进给量的限制条件有：选择进给量的限制条件有： 机床进给机构的强度机床进给机构的强度; ; 车刀刀杆强度、刚度车刀刀杆强度、刚度; ; 刀片强度；刀片强度； 工件装夹刚度等。工件装夹刚度等。 每个限制条件给出一个允许的进给量，在这几个每个限制条件给出一个允许的进给量，在这几个 允许的进给量中选取最小的一

36、个。允许的进给量中选取最小的一个。 3.3.切削用量的合理制定切削用量的合理制定 2)2)半精加工和精加工时，最大进给量主要受半精加工和精加工时，最大进给量主要受 加工精度和表面粗糙度的限制。加工精度和表面粗糙度的限制。 当车刀的刀尖圆弧半径当车刀的刀尖圆弧半径r r 较大时，进给量可以选较大时，进给量可以选 得大一些；得大一些； r f Rmax 8 2 3.3.切削用量的合理制定切削用量的合理制定 2)2)半精加工和精加工时，最大进给量主要受半精加工和精加工时，最大进给量主要受 加工精度和表面粗糙度的限制。加工精度和表面粗糙度的限制。 当车刀具有副偏角很小的修光刃时，进给量可以选当车刀具有

37、副偏角很小的修光刃时，进给量可以选 得大一些；得大一些； rr max ctgctg f R 3.3.切削用量的合理制定切削用量的合理制定 2)2)半精加工和精加工时，最大进给量主要受半精加工和精加工时，最大进给量主要受 加工精度和表面粗糙度的限制。加工精度和表面粗糙度的限制。 当切削速度较高时，进给量可以选得大一些。当切削速度较高时，进给量可以选得大一些。 3.3.切削用量的合理制定切削用量的合理制定 (3)(3) 切削速度切削速度v vc c的选择：的选择： 1)1)根据已确定的背吃刀量根据已确定的背吃刀量a asp sp、 、进给量进给量f f以及刀具寿以及刀具寿 命命T T，再按刀具寿

38、命与切削用量关系式计算，得出再按刀具寿命与切削用量关系式计算，得出 的计算值。的计算值。 注意：所选定的这个刀具寿命注意：所选定的这个刀具寿命T T，一般都在刀具一般都在刀具 的经济寿命的经济寿命T Tc c和最高生产率寿命和最高生产率寿命T Tp p之间。之间。 vyx sp m v c k fT vv a v c 初 3.3.切削用量的合理制定切削用量的合理制定 (3)(3) 切削速度切削速度v vc c的选择：的选择： 2)2)计算计算v vc c后，应根据加工工件直径计算相应后，应根据加工工件直径计算相应 的转速：的转速： w c d v n 初 初 1000 Vc实际 转速n初 n实际 机床的转速表 初cv 3)3)校验机床功率及扭矩。校验机床功率及扭矩。 切削功率切削功率P Pc c（KwKw）