15第十五讲： 金属切削的基础知识

1、第一章 金属切削的基础知识 1 第一章 金属切削的基础知识 2 F零件表面的形成及切削运动零件表面的形成及切削运动 机械零件常见机械零件常见表面形状表面形状 平面平面 圆柱面圆柱面 圆锥面圆锥面 成形表面成形表面 特殊表面特殊表面 p 机械零件常见的表面形状机械零件常见的表面形状 第一章 金属切削的基础知识 3 p 机械零件表面的形成机械零件表面的形成 零件表面零件表面可以看成是可以看成是一条线沿着另一条线平移或旋转一条线沿着另一条线平移或旋转而形成而形成 的。并且我们把这两条线叫着的。并且我们把这两条线叫着母线母线和和导线导线，统称，统称发生线发生线。 第一章 金属切削的基础知识 4 p 发

2、生线的形成发生线的形成 （1）成形法成形法：利用：利用成形刀具成形刀具来形成来形成发生线发生线，对工件进行加工的方法，对工件进行加工的方法 第一章 金属切削的基础知识 5 （2）轨迹法轨迹法：依靠：依靠刀尖的刀尖的运动轨迹运动轨迹来形成所需表面形状的方法来形成所需表面形状的方法 第一章 金属切削的基础知识 6 （3）相切法相切法：由：由圆周刀具的圆周刀具的多个切削点多个切削点来共同形成所需工件表面形来共同形成所需工件表面形 状的方法状的方法 第一章 金属切削的基础知识 7 （4）展成法展成法：利用：利用工件和刀具工件和刀具作作展成运动展成运动来形成工件表面的方法来形成工件表面的方法 第一章 金

3、属切削的基础知识 8 F切削运动与切削要素切削运动与切削要素 p 切削加工中的工件表面切削加工中的工件表面 第一章 金属切削的基础知识 9 p 切削运动与切削用量切削运动与切削用量 切切 削削 运运 动动 主运动主运动 进给运动进给运动 由机床或人力提供的主要运动，能使刀由机床或人力提供的主要运动，能使刀 具从工件上切除金属层使之变为切屑具从工件上切除金属层使之变为切屑 由机床或人力提供的附加运动，它能使由机床或人力提供的附加运动，它能使 把工件切削层不断地投入切削过程把工件切削层不断地投入切削过程 例如：车削时，车床主轴带动工件作的旋转运动；例如：车削时，车床主轴带动工件作的旋转运动； 铣削

4、时，铣床主轴带动铣刀作的旋转运动。铣削时，铣床主轴带动铣刀作的旋转运动。 第一章 金属切削的基础知识 10 切削速度切削速度：也就是：也就是主运动速度主运动速度，是指，是指切削刃选定点切削刃选定点相对于工件的主相对于工件的主 运动的运动的瞬时速度瞬时速度，用，用vc表示，表示， 单位单位：m / min（或（或m / s）。）。 例如：外圆车削时，切削速度的计算公式为：例如：外圆车削时，切削速度的计算公式为： 切削速度切削速度 c 1000 dn v 第一章 金属切削的基础知识 11 进给量进给量 进给量：进给量：刀具在刀具在进给运动方向上进给运动方向上相对工件的位移量相对工件的位移量 单齿刀

5、具单齿刀具加工时，进给量常用刀具或工件每转或每行程，刀具在加工时，进给量常用刀具或工件每转或每行程，刀具在进进 给运动方向上给运动方向上相对工件的位移量来度量，称为相对工件的位移量来度量，称为每转进给量或每行程每转进给量或每行程 进给量进给量，以，以f表示，单位为表示，单位为mm/r或或mm/st 多齿刀具多齿刀具加工时，刀具每转或每行程中，每齿相对工件在进给运动加工时，刀具每转或每行程中，每齿相对工件在进给运动 方向上的位移量称为方向上的位移量称为每齿进给量每齿进给量，以，以fz表示，单位为表示，单位为mm/z。 fz vfnznf 第一章 金属切削的基础知识 12 背吃刀量背吃刀量 背吃刀

6、量：背吃刀量：过切削刃选定点，在垂直于工作平面的方向上，测量的过切削刃选定点，在垂直于工作平面的方向上，测量的 吃刀量称为背吃刀量，以吃刀量称为背吃刀量，以 表示，单位为表示，单位为mmp a 第一章 金属切削的基础知识 13 F切削层参数切削层参数 切削层：切削层：切削过程中，由刀具的一个切削过程中，由刀具的一个单一动作单一动作所所切除的工件材料层切除的工件材料层。 切削层尺寸平面：切削层尺寸平面：通过通过切削刃基点切削刃基点并并垂直于该点主运动方向垂直于该点主运动方向的平面。的平面。 例：平行四边形例：平行四边形BCDF即为切削层尺寸平面，它截切削层于即为切削层尺寸平面，它截切削层于BCD

7、E四边形。四边形。 第一章 金属切削的基础知识 14 （1）切削层公称横截面积）切削层公称横截面积AD（切削面积）：（切削面积）： 切削面积切削面积是指在给定瞬间，切削层在切削层尺寸平面里的实际横截面积，是指在给定瞬间，切削层在切削层尺寸平面里的实际横截面积， 单位：单位：mm2。 AD = ap f 第一章 金属切削的基础知识 15 （3）切削层公称厚度）切削层公称厚度hD（切削厚度）：（切削厚度）： 切削厚度切削厚度是指在同一瞬间的切削层横截面积与其公称切削层是指在同一瞬间的切削层横截面积与其公称切削层 宽度之比，单位：宽度之比，单位：mm。即。即 D D b A h D 第一章 金属切削

8、的基础知识 16 （2）切削层公称宽度）切削层公称宽度bD（切削宽度）：（切削宽度）： 切削宽度切削宽度是指在给定瞬间，在切削层尺寸平面中测量的作用主切削刃截是指在给定瞬间，在切削层尺寸平面中测量的作用主切削刃截 形上两个极点间的距离，单位：形上两个极点间的距离，单位：mm。 例：如图例：如图2-6所示，平面所示，平面cBCDF即为切削层尺寸平面，即为切削层尺寸平面，BC段为作用的主切削段为作用的主切削 刃，刃，BC两点间的距离两点间的距离bD即为切削层公称宽度，实际横截面积即为切削层公称宽度，实际横截面积BCDE就是就是 切削面积切削面积。 第一章 金属切削的基础知识 17 第一章 金属切削

9、的基础知识 18 车床车床 铣床铣床 钻床钻床 镗床镗床磨床磨床 刨床刨床 第一章 金属切削的基础知识 19 SANDVIK立铣刀立铣刀 SANDVIK CoroMill圆刀片铣刀圆刀片铣刀 方肩铣刀方肩铣刀面铣刀面铣刀 第一章 金属切削的基础知识 20 车刀车刀 钻头钻头镗刀镗刀 第一章 金属切削的基础知识 21 F刀具的组成刀具的组成 刀具刀具 夹持部分夹持部分 切削部分切削部分 夹持在机床上，保证刀具的正确位置，传夹持在机床上，保证刀具的正确位置，传 递所需的运动和力递所需的运动和力 直接参与切削直接参与切削 第一章 金属切削的基础知识 22 F刀具材料刀具材料 对刀具材料的基本要求对刀

10、具材料的基本要求 n 较高的较高的硬度硬度 n 足够的足够的强度强度和和韧性韧性 n 较好的较好的耐磨性耐磨性 n 较高的较高的耐热性耐热性 n 较好的较好的工艺性工艺性 材料局部抵抗硬物压入其表面的能力材料局部抵抗硬物压入其表面的能力 称为硬度。常规表示有布氏（称为硬度。常规表示有布氏（HB）、）、 洛氏（洛氏（HRC）、维氏（）、维氏（HV）、里氏）、里氏 （HL）硬度等）硬度等 金属材料在外力作用下抵抗永久金属材料在外力作用下抵抗永久 变形和断裂的能力称为强度。按变形和断裂的能力称为强度。按 外力作用的性质不同，主要有外力作用的性质不同，主要有屈屈 服强度服强度、抗拉强度抗拉强度、抗压强

11、度抗压强度、 抗弯强度抗弯强度等，工程常用的是屈服等，工程常用的是屈服 强度和抗拉强度，这两个强度指强度和抗拉强度，这两个强度指 标可通过拉伸试验测出标可通过拉伸试验测出 材料材料的断裂前吸收能量和进行的断裂前吸收能量和进行 塑性变形塑性变形的能力。与的能力。与脆性脆性相反，相反， 材料在断裂前有较大材料在断裂前有较大形变形变、断裂、断裂 时时断面断面常呈现外延形变，此形变常呈现外延形变，此形变 不能立即恢复，其应力不能立即恢复，其应力-形变关系形变关系 成非线性、消耗的成非线性、消耗的断裂断裂能很大的能很大的 材料。材料。 又称耐磨耗性。又称耐磨耗性。材料材料的耐的耐磨损磨损性能，性能， 用

12、用磨耗量磨耗量或耐磨指数表示。或耐磨指数表示。 物质物质在受热的条件下仍能保持其优良在受热的条件下仍能保持其优良 的物理的物理机械性能机械性能的的性质性质。 加工工艺的性能加工工艺的性能 第一章 金属切削的基础知识 23 F常用的刀具材料及性能常用的刀具材料及性能 常常 用用 刀刀 具具 材材 料料 碳素工具钢：碳素工具钢： 含碳量较高的优质钢含碳量较高的优质钢 合金工具钢：合金工具钢： 碳钢中加入少量碳钢中加入少量 Cr,Mn,W,Si等元素等元素 廉价廉价 高速钢：高速钢： 含含W,Co,V等合金元等合金元 素较多的合金工具钢素较多的合金工具钢 价格低、工艺性价格低、工艺性 好，强度和韧性

13、好，强度和韧性 高于硬质合金高于硬质合金 硬质合金：硬质合金： 以高硬度、高熔点的以高硬度、高熔点的 金属碳化物金属碳化物(WC,TiC 等等)作基体，作基体，Co粘接粘接 剂，粉末冶金而成剂，粉末冶金而成 硬度高、耐磨性硬度高、耐磨性 好、耐热性高、好、耐热性高、 允许切削速度快允许切削速度快 待续待续 第一章 金属切削的基础知识 24 常常 用用 刀刀 具具 材材 料料 陶瓷材料：陶瓷材料： 主要分为氧化铝系主要分为氧化铝系 (Al2O3)和氮化硅系和氮化硅系 (Si3N4)两大类两大类 硬度高、耐磨性硬度高、耐磨性 好、耐热性好好、耐热性好 续续 人造金刚石：人造金刚石： 硬度极高、耐磨

14、性好硬度极高、耐磨性好 立方氮化硼立方氮化硼 (CBN)： 硬度高、耐热性和化硬度高、耐热性和化 学稳定性好，且与铁学稳定性好，且与铁 族金属的亲和力小族金属的亲和力小 第一章 金属切削的基础知识 25 碳素钢刀具碳素钢刀具 第一章 金属切削的基础知识 26 高速钢刀具高速钢刀具 第一章 金属切削的基础知识 27 硬质合金刀块硬质合金刀块 第一章 金属切削的基础知识 28 F刀具角度刀具角度 各种复杂刀具或多齿刀具，对单个齿而言都各种复杂刀具或多齿刀具，对单个齿而言都相当于相当于一把一把车刀的刀头车刀的刀头 第一章 金属切削的基础知识 29 车刀切削部分的组成车刀切削部分的组成 一个一个刀尖刀

15、尖、两个、两个刀刃刀刃、三个、三个刀面刀面 n f 前刀面前刀面 主切削刃主切削刃 副切削刃副切削刃 刀尖刀尖 第一章 金属切削的基础知识 30 三个三个刀面：刀面： 刀具上切屑流过的表面刀具上切屑流过的表面 主后刀面主后刀面： 与过渡表面相对的表面，同前刀与过渡表面相对的表面，同前刀 面相交形成主切削刃面相交形成主切削刃 副后刀面副后刀面： 与已加工表面相对的表面，同前与已加工表面相对的表面，同前 刀面相交形成副切削刃刀面相交形成副切削刃 两个两个刀刃：刀刃： 主切削刃主切削刃： 副切削刃副切削刃： 切削过渡表面的切削刃切削过渡表面的切削刃 切削刃上除主切削刃以外的切削刃切削刃上除主切削刃以

16、外的切削刃 一个一个刀尖：刀尖： 主切削刃与副切削刃的交接处主切削刃与副切削刃的交接处 前刀面前刀面： 第一章 金属切削的基础知识 31 p 辅助平面辅助平面 基面基面pr 主切削平面主切削平面ps 副切削平面副切削平面ps 正交平面正交平面po 假定工作平面假定工作平面pf n f 车刀切削部分的主要角度车刀切削部分的主要角度 第一章 金属切削的基础知识 32 p 辅助平面辅助平面 基面基面pr 主切削平面主切削平面ps 副切削平面副切削平面ps 正交平面正交平面po 假定工作平面假定工作平面pf 基面基面pr ：过切削刃选定点，垂直于该点假定主运动方向的平面：过切削刃选定点，垂直于该点假定

17、主运动方向的平面 第一章 金属切削的基础知识 33 p 辅助平面辅助平面 基面基面pr 主切削平面主切削平面ps 副切削平面副切削平面ps 正交平面正交平面po 假定工作平面假定工作平面pf 主切削平面主切削平面ps ： 过切削刃选定点，与切削刃相切，并垂直于基过切削刃选定点，与切削刃相切，并垂直于基 面的平面面的平面 第一章 金属切削的基础知识 34 p 辅助平面辅助平面 基面基面pr 主切削平面主切削平面ps 副切削平面副切削平面ps 正交平面正交平面po 假定工作平面假定工作平面pf 副切削平面副切削平面ps： 过切削刃选定点，与副切削刃相切，并垂直于过切削刃选定点，与副切削刃相切，并垂

18、直于 基面的平面基面的平面 第一章 金属切削的基础知识 35 p 辅助平面辅助平面 基面基面pr 主切削平面主切削平面ps 副切削平面副切削平面ps 正交平面正交平面po 假定工作平面假定工作平面pf 正交平面正交平面po ： 通过切削刃选定点，同时垂直于基面和切削平通过切削刃选定点，同时垂直于基面和切削平 面的平面面的平面 第一章 金属切削的基础知识 36 p 辅助平面辅助平面 基面基面pr 主切削平面主切削平面ps 副切削平面副切削平面ps 正交平面正交平面po 假定工作平面假定工作平面pf 假定工作平面假定工作平面pf ： 通过切削刃选定点，垂直于基面并平行于假定通过切削刃选定点，垂直于

19、基面并平行于假定 进给运动方向的平面进给运动方向的平面 第一章 金属切削的基础知识 37 p 标注角度标注角度 在基面在基面pr内标注的角度内标注的角度 . .主偏角主偏角k kr r: :主切削平面主切削平面 与假定工作平面间夹角，即与假定工作平面间夹角，即 主切削刃在基面上的投影与主切削刃在基面上的投影与 进给方向间夹角（进给方向间夹角（40409090）。）。 .副偏角副偏角k kr r : :副切削平 副切削平 面与假定工作平面间夹角，面与假定工作平面间夹角， 即副切削刃在基面上的投影即副切削刃在基面上的投影 与进给运动反方向间夹角。与进给运动反方向间夹角。 基面基面 ps pf ps

20、 po pr 第一章 金属切削的基础知识 38 主偏角主偏角k kr r、副偏角、副偏角k kr r 越大，越大，残留面积越大残留面积越大 第一章 金属切削的基础知识 39 主偏角主偏角k kr r、越大，进给、越大，进给 抗力抗力越大，切深抗力越小越大，切深抗力越小 第一章 金属切削的基础知识 40 在正交平面在正交平面po标注的角度标注的角度 . .前角前角o o: :前刀面与基面前刀面与基面 间夹角间夹角(0(01515）。）。 .后角后角o :主后刀面与主切主后刀面与主切 削平面间夹角（削平面间夹角（612） 基面基面 ps pf ps po pr 第一章 金属切削的基础知识 41 前

21、角的作用前角的作用 前角越大，刀越锋利、切削轻快，前角越大，刀越锋利、切削轻快， 强度下降、不利散热强度下降、不利散热 第一章 金属切削的基础知识 42 减小主后刀面与加工表面减小主后刀面与加工表面 的摩擦的摩擦 后角的作用后角的作用 第一章 金属切削的基础知识 43 在主切削平面在主切削平面ps标注的角度标注的角度 刃倾角刃倾角s s: :主切削刃与主切削刃与 基面间夹角（基面间夹角（-5-5+5+5）。）。 基面基面 ps pf ps po pr 第一章 金属切削的基础知识 44 刃倾角的作用刃倾角的作用 刃倾角为负时，能增强到头强度但背向力增大，引起振动，还会刃倾角为负时，能增强到头强度

22、但背向力增大，引起振动，还会 使切屑排向已加工表面，划伤表面正常值在使切屑排向已加工表面，划伤表面正常值在55度之间度之间 第一章 金属切削的基础知识 45 p 刀具工作角度刀具工作角度 刀具工作角度刀具工作角度：在：在工作参考系中工作参考系中的刀具角度。刀具工作角度主的刀具角度。刀具工作角度主 要考虑了要考虑了刀具安装条件刀具安装条件和和合成运动合成运动的影响。的影响。 第一章 金属切削的基础知识 46 1)1)刀具安装高低对工作角度的影响刀具安装高低对工作角度的影响 g pe = g p + q p a pe = a p q p 第一章 金属切削的基础知识 47 2）刀杆轴线与进给方向不垂

23、直的影响刀杆轴线与进给方向不垂直的影响 kre = kr G kre = kr G 第一章 金属切削的基础知识 48 进给运动的影响进给运动的影响 g g oe = g go + a a oe =a ao 第一章 金属切削的基础知识 49 刀具结构刀具结构 主要有：整体式，焊接式，机夹重磨式和机夹可转位式等主要有：整体式，焊接式，机夹重磨式和机夹可转位式等 第一章 金属切削的基础知识 50 第一章 金属切削的基础知识 51 F切屑形成过程及切屑种类切屑形成过程及切屑种类 切屑形成过程切屑形成过程 切削塑性金属时，材料受到刀具的作用以后开始产生弹性变形。随切削塑性金属时，材料受到刀具的作用以后开

24、始产生弹性变形。随 着刀具继续切入，金属内部的应力、应变继续加大。当应力大到材着刀具继续切入，金属内部的应力、应变继续加大。当应力大到材 料的屈服点时，产生塑性变形。刀具再继续前进，应力进而达到材料的屈服点时，产生塑性变形。刀具再继续前进，应力进而达到材 料的断裂强度，金属材料被挤裂，并沿前刀面流出，形成切屑料的断裂强度，金属材料被挤裂，并沿前刀面流出，形成切屑 第一章 金属切削的基础知识 52 衡量切屑变形程度的方法衡量切屑变形程度的方法 ：切屑厚度压缩比切屑厚度压缩比h h ch D D ch h l l h h 一般情况下一般情况下h1 第一章 金属切削的基础知识 53 切屑的种类切屑的

25、种类 第一章 金属切削的基础知识 54 n 带状切屑带状切屑 工况工况：大前角刀具、高切削速度、小进给量、塑性材料：大前角刀具、高切削速度、小进给量、塑性材料 特点特点：切削力平稳、加工表面光洁、需采用断屑措施：切削力平稳、加工表面光洁、需采用断屑措施 n 节状切屑节状切屑 工况工况：低切削速度、大进给量、中等硬度材料：低切削速度、大进给量、中等硬度材料 特点特点：切削力波动大、加工表面粗糙：切削力波动大、加工表面粗糙 n 崩脆切屑崩脆切屑 工况工况：脆性材料：脆性材料 特点特点：刀尖容易磨损、容易产生加工振动影响表面质量：刀尖容易磨损、容易产生加工振动影响表面质量 第一章 金属切削的基础知识

26、 55 F积屑瘤积屑瘤 积屑瘤：积屑瘤：在一定范围的切削速度下切削塑性金属时，常发现在刀具在一定范围的切削速度下切削塑性金属时，常发现在刀具 靠近切削刃的部位粘附着一块很硬的金属，即为积屑瘤，又称靠近切削刃的部位粘附着一块很硬的金属，即为积屑瘤，又称刀瘤刀瘤 第一章 金属切削的基础知识 56 积屑瘤的形成积屑瘤的形成 当切屑沿前刀面流出时，在一定当切屑沿前刀面流出时，在一定 的温度与压力作用下，与前刀面接触的温度与压力作用下，与前刀面接触 的切屑底层受到很大的摩擦力、致使的切屑底层受到很大的摩擦力、致使 这一层金属的流出速度减慢，形成滞这一层金属的流出速度减慢，形成滞 留层。当前刀面与滞留层之

27、间的摩擦留层。当前刀面与滞留层之间的摩擦 阻力超过工件材料的内部结合力时，阻力超过工件材料的内部结合力时， 就会有一部分金属粘附在切削刃附近，就会有一部分金属粘附在切削刃附近， 形成积屑瘤。形成积屑瘤。 积屑瘤形成后会不断长大，达到积屑瘤形成后会不断长大，达到 一定高度后会破裂，而被切屑带走或一定高度后会破裂，而被切屑带走或 嵌附在工件表面。嵌附在工件表面。 第一章 金属切削的基础知识 57 积屑瘤对切削加工的影响积屑瘤对切削加工的影响 n 积屑瘤包围着切削刃，可以代替前面、积屑瘤包围着切削刃，可以代替前面、 后面和切削刃进行切削，从而保护了刀刃，后面和切削刃进行切削，从而保护了刀刃， 减少了

28、刀具的磨损减少了刀具的磨损 n 积屑瘤使刀具的实际工作前角增大，而积屑瘤使刀具的实际工作前角增大，而 且，积屑瘤越高，实际工作前角越大，刀且，积屑瘤越高，实际工作前角越大，刀 具越锋利具越锋利 n 积屑瘤前端伸出切削刃外，直接影响加积屑瘤前端伸出切削刃外，直接影响加 工尺寸精度工尺寸精度 n 积屑瘤直接影响工件加工表面的形状精积屑瘤直接影响工件加工表面的形状精 度和表面粗糙度度和表面粗糙度 第一章 金属切削的基础知识 58 F切削力和切削功率切削力和切削功率 切削力：切削力：刀具在切削工件时，为克服材料的变形抗力、克服刀具与刀具在切削工件时，为克服材料的变形抗力、克服刀具与 工件及刀具与切屑之

29、间的摩擦力所需的力称为切削力工件及刀具与切屑之间的摩擦力所需的力称为切削力 n 切削力切削力Fc n 进给力进给力Ff n 背向力背向力Fp 第一章 金属切削的基础知识 59 （1 1）总切削力的分解总切削力的分解 rPDFFkcos rDfFFksin cf cp FF F.F 0.6)(0.10 )70150( 22222 fPCDC FFFFFF 第一章 金属切削的基础知识 60 （2 2）切削功率切削功率 4 106 cc c vF P单位：kw Fc切削力，单位：N； vc切削速度，单位：m/min。 c c E P P c 机床传动效率，一般，取c = 0.750.85。 第一章

30、金属切削的基础知识 61 F切削热和切削温度切削热和切削温度 n 切屑塑性变形所产生的热量切屑塑性变形所产生的热量 n 切屑与前刀面之间的摩擦所产切屑与前刀面之间的摩擦所产 生的热量生的热量 n 工件已加工表面与后刀面之间工件已加工表面与后刀面之间 的摩擦所产生的热量的摩擦所产生的热量 第一章 金属切削的基础知识 62 切削温度：切削温度：一般指切削区的平均温度一般指切削区的平均温度 第一章 金属切削的基础知识 63 影响切削温度的主要因素影响切削温度的主要因素 n 工件材料工件材料 工件材料的强度、硬度越高，总切削力越大，单位时间内产生的工件材料的强度、硬度越高，总切削力越大，单位时间内产生

31、的 热量越多，切削温度也就越高。热量越多，切削温度也就越高。 工件材料的导热性好，从切屑和工件传出的切削热相应增多，切工件材料的导热性好，从切屑和工件传出的切削热相应增多，切 削区的平均温度降低。削区的平均温度降低。 例如，合金结构钢的强度普遍高于例如，合金结构钢的强度普遍高于45钢，而导热系数又一般均低钢，而导热系数又一般均低 于于45钢，所以切削合金结构钢的切削温度高于切削钢，所以切削合金结构钢的切削温度高于切削45钢的切削温钢的切削温 度。度。 第一章 金属切削的基础知识 64 n 切削用量切削用量 切削速度增加时，单位时间产生的切削热随之增加，对温度的影切削速度增加时，单位时间产生的切

32、削热随之增加，对温度的影 响最大。进给量和背吃刀量增加时，切削力增大、摩擦力增大，响最大。进给量和背吃刀量增加时，切削力增大、摩擦力增大， 切削热也会增加。切削热也会增加。 切削用量对切削温度的影响程度以切削速度为最大，进给量次之，背切削用量对切削温度的影响程度以切削速度为最大，进给量次之，背 吃刀量最小。吃刀量最小。 第一章 金属切削的基础知识 65 n 刀具几何参数刀具几何参数 1）前角）前角 2）后角）后角 第一章 金属切削的基础知识 66 F刀具磨损与刀具耐用度刀具磨损与刀具耐用度 刀具磨损的形式刀具磨损的形式 第一章 金属切削的基础知识 67 影响刀具磨损的因素影响刀具磨损的因素 n

33、 擦伤磨损擦伤磨损 n 粘结磨损粘结磨损 n 扩散磨损扩散磨损 n 氧化磨损氧化磨损 第一章 金属切削的基础知识 68 刀具磨损过程及磨钝标准刀具磨损过程及磨钝标准 n 刀具磨损过程刀具磨损过程 第一章 金属切削的基础知识 69 n刀具的磨钝标准刀具的磨钝标准 刀具允许达到的最大的磨损量，称为刀具允许达到的最大的磨损量，称为“磨钝标准磨钝标准”。 对于一般刀具，常以对于一般刀具，常以后面磨损带高度后面磨损带高度VB的允许极限值的允许极限值作为磨钝标作为磨钝标 准，定尺寸刀具和自动化生产中的精加工刀具，常以准，定尺寸刀具和自动化生产中的精加工刀具，常以径向磨损量径向磨损量 NB的允许值的允许值作

34、为磨钝标准。作为磨钝标准。 第一章 金属切削的基础知识 70 第一章 金属切削的基础知识 71 F概述概述 技术技术与与经济经济是进行社会物质生产不可或缺的两个方面。在实际生是进行社会物质生产不可或缺的两个方面。在实际生 产中，它们紧密联系、互相制约、互相促进。产中，它们紧密联系、互相制约、互相促进。 经济的需求经济的需求是技术进步的动力和方向，是技术进步的动力和方向，技术的进步技术的进步是推动经济发是推动经济发 展重要条件和手段。展重要条件和手段。 在研究某个技术方案时，不仅要从技术上进行考虑，还要从经济在研究某个技术方案时，不仅要从技术上进行考虑，还要从经济 上进行考虑。尽量做到上进行考虑

35、。尽量做到技术上先进、经济上合理技术上先进、经济上合理。 第一章 金属切削的基础知识 72 F切削加工主要技术经济指标切削加工主要技术经济指标 某方案的技术经济效果可表示如下：某方案的技术经济效果可表示如下： C V E E 技术经济效果；技术经济效果； V 输出的使用价值，也称效益；输出的使用价值，也称效益； C 劳动耗费劳动耗费 切削加工几个主要经济指标：切削加工几个主要经济指标：产品质量、生产率、经济性产品质量、生产率、经济性 第一章 金属切削的基础知识 73 产品质量产品质量 产品质量包括产品质量包括精度精度和和表面质量表面质量 精度精度零件加工后，其形状、尺寸等参数的实际值与它们的理

36、论零件加工后，其形状、尺寸等参数的实际值与它们的理论 值之间的符合程度。值之间的符合程度。 精度精度 形状精度：形状精度： 零件实际表面与理想表面之间在形状上的接近程度，零件实际表面与理想表面之间在形状上的接近程度， 如：圆柱的圆柱度、平面的平面度如：圆柱的圆柱度、平面的平面度 尺寸精度：尺寸精度：指表面本身的尺寸精度（如圆柱面的直径）和表面 指表面本身的尺寸精度（如圆柱面的直径）和表面 间的尺寸精度（如孔间距等）间的尺寸精度（如孔间距等） 位置精度：位置精度：指表面、轴线或对称平面之间的实际位置与理想位指表面、轴线或对称平面之间的实际位置与理想位 置之间的接近程度，如两圆柱面间的接近程度、两

37、置之间的接近程度，如两圆柱面间的接近程度、两 平面间的平行度平面间的平行度 第一章 金属切削的基础知识 74 第一章 金属切削的基础知识 75 表面质量表面质量已加工表面质量（也称表面完整性）包括表面粗糙度、表已加工表面质量（也称表面完整性）包括表面粗糙度、表 层加工硬化的程度和深度、表层残余应力的大小和性质。层加工硬化的程度和深度、表层残余应力的大小和性质。 n表面粗糙度表面粗糙度 切削加工中，由于刀痕、塑性变形、振动和摩擦等原因，会使加工表切削加工中，由于刀痕、塑性变形、振动和摩擦等原因，会使加工表 面产生微小的峰谷。这些微小峰谷的高低程度和间距状况称为表面粗面产生微小的峰谷。这些微小峰谷

38、的高低程度和间距状况称为表面粗 糙度糙度 n表面层材质的变化表面层材质的变化 零件加工后表面层的力学、物理及化学等性能会于基体材料不同，表零件加工后表面层的力学、物理及化学等性能会于基体材料不同，表 现为加工硬化、残余应力产生、疲劳强度变化及耐腐蚀性下降等，这现为加工硬化、残余应力产生、疲劳强度变化及耐腐蚀性下降等，这 些将直接影响零件的使用性能些将直接影响零件的使用性能 第一章 金属切削的基础知识 76 生产率生产率 生产率生产率切削加工中，单位时间内生产的零件数即为生产率切削加工中，单位时间内生产的零件数即为生产率 w t R 1 0 R0生产率，生产率， tw生产一个零件所需的总时间生产

39、一个零件所需的总时间 0 tttt cmw tm基本工艺时间；基本工艺时间； tc辅助时间；辅助时间； to其他时间。其他时间。 第一章 金属切削的基础知识 77 经济性经济性 应尽量在保证其使用要求的前提下降低制造成本应尽量在保证其使用要求的前提下降低制造成本 第一章 金属切削的基础知识 78 F切削液的选用切削液的选用 切削液的合理选用是影响和改善切削加工过程，提高产品质量和生产切削液的合理选用是影响和改善切削加工过程，提高产品质量和生产 率的有效措施率的有效措施 常用切削液的种类常用切削液的种类 n水溶液水溶液 n乳化液乳化液 n切削油切削油 第一章 金属切削的基础知识 79 n水溶液水溶液 它的主要成分是水，其中加入了少量的有防锈和润滑作用的添加剂。它的主要成分是水，其中加入了少量的有防锈和润滑作用的添加剂。 水溶液的冷却效果良好，多用于普通磨削和其它精加工。水溶液的冷却效果良好，多用于普通磨削和其它精加工。 n乳化液乳化液 它是将乳化油它是将乳化油(由矿物油、表面活性剂和其它添加剂配成由矿物油、表面活性剂和其它添加剂配成)用水稀释而用水稀释而 成，用途广泛。低浓度的乳化液冷却效果较好，主要用于磨削、粗车、成，用途广泛。低浓度的乳化液冷却效果较好，主要用于磨削、粗车、 钻孔加工等。高浓度的乳化液润滑效果较好，主要用于精车、攻丝、钻孔加工等。高浓度的乳化液润滑效果较好，