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1、第五节 切削规律的应用,一、改善切削加工性 二、选择切削液 三、选择刀具参数 四、选择切削用量,1、概念：是指在一定切削条件下，对工件材料进行切削加工的难易程度。,一、工件材料的切削加工性,2、评定指标： 刀具寿命指标 加工表面粗糙度指标 切屑控制指标,3、改善材料切削加工性的措施 选用切削加工性较好的材料 选用切削加工性好的毛坯状态 通过热处理改善材料的切削加工性,4、 常见材料的切削加工性 有色金属：断屑较困难，但总体上讲加工性较好。 铸铁：总的说来，铸铁的加工性比碳钢好。 碳素结构钢：碳素结构钢的切削加工性主要取决于钢中碳的含量，以及热处理状态。 合金结构钢：在碳素结构钢中加入一定的合金
2、元素如Si、Mn、Cr、Ni、Mo、W、V、Ti等，使钢的强度、硬度、弹性等方面性能提高，故加工性也随之变差。 难切削金属材料：通常把高锰钢、高强度钢、不锈钢、高温合金、钛及钛合金、难熔金属及其合金等称为难切削材料。难切削材料强度一般较高，加工硬化严重，硬度高，有很高的耐磨性，加工时切削力大、切削区温度高、刀具磨损剧烈。 陶瓷材料：一般情况下只有使用金刚石或立方氮化硼刀具才能进行切削，也可以采用磨削。 工程橡胶：弹性大，难于控制准确的尺寸。,难加工材料的切削加工性及改善途径,特殊刀具材料 特殊刀具角度 适当的热处理,二、选择切削液,1. 切削液的作用 切削液的作用主要有冷却、润滑、排屑 、清洗
3、和防锈 （1）冷却作用：主要是指迅速将切削过程中产生的热量从切削区带走，使切削区温度降低。,（2）润滑作用：采用切削液可起到润滑作用，减轻刀具与工件、刀具与切屑之间摩擦。,（3）排屑作用：利用高压大剂量切削液冲走切削区的切屑,（4）清洗和防锈作用：切削液应能将切屑或磨粒冲走，以免切屑堵塞或划伤已加工表面及机床导轨，对磨削、深孔加工等工序特别重要。防锈作用取决于切削液本身的性能和使用的防锈添加剂。,2. 切削液的种类 水溶液：主要起冷却作用。主要有水溶液、乳化液和化学合成液三种。 油溶液类切削液：主要有切削没和极压切削油。切削油主要起润滑作用，包括10号、20号机油，轻柴油、煤油等矿物油及动植物
4、油等。 固体润滑剂：二硫化钼。,3、 切削液的选用 加工中使用的切削液要根据工件材料、刀具材料、加工方法、加工要求等情况综合考虑，合理选用。 工件材料方面的考虑,刀具材料方面的考虑,加工方法方面的考虑,三、选择刀具几何参数 刀具几何参数包括刀具角度、刀面的形式以及切削刃形状。,（一）、选择前角和前刀面形状,前角的作用：前角 切屑变形 切削力 刃口强度 前刀面磨损 导热体积 刀具前角的选用：加工塑性材料选大前角,加工脆性材料、断续切削选小前角,加工硬材料选用负前角,加工钢铁时，硬质合金刀具前角取值为10到20，切削相同材料时，高速钢比硬质合金前角取值大10 ； 陶瓷刀具和立方氮化硼刀具则比硬质合
5、金小5到10 。,（二）、后角和后刀面形状,后角的作用：后角 后刀面与加工表面间的摩擦 后刀面磨损 刃口强度 导热体积,刀具后角的选用：粗加工选小后角,精加工选大后角,选大前角时选小后角以增大刃口强度；加工塑性好的材料时可取大一点，若工件材料的硬度或强度较高，则后角应取小一点。,粗加工后角一般为4到6，精加工刀具的后角一般取8到10。另外定尺寸刀具的后角取值小于非定尺寸刀具。,（三）、选择主偏角和副偏角,主偏角的作用：主偏角 切削刃工作长度 刀尖强度 导热体积 径向分力 刀具主偏角的选用：一般为3075,加工细长工件采用9093 ,副偏角的作用：副偏角 副后面与工件已加工表面摩擦 刀尖强度 表
6、面粗糙度 刀具副偏角的选用：一般为520,特殊要求可采用Kr=0 的修光刃,（四）、选择过渡刃,过渡刃的作用：增强刀尖强度和散热能力。降低残留面积高度。,过渡刃的选择：根据工艺系统刚性选择和工件表面粗糙度要求选择。 过渡刃偏角： 过渡刃长度： 刀尖圆弧半径：,（五）、选择刃倾角,刃倾角的作用： 影响排屑方向：影响刀头的强度；影响切削刃的锋利 S 0 排向待加工表面 ； S 0 排向已加工表面； S =0 前刀面上卷曲,刀具刃倾角的选用： 精加工取S 0 ，5到10 粗加工取S 0 ，5到10 加工细长工件采用S 0 90,四、 选择切削用量的原则 合理的选择切削用量能保证零件的质量，提高行产率
7、，降低加工成本。 1. 切削用量对生产率的影响 金属切除率可以表示为： Q=vfap （mm3/s） 2. 切削用量对刀具耐用度的影响 切削速度v的影响最大，进给量f居其次，切削深度ap的影响最小。 3. 选择切削用量的基本原则 选择切削用量应在保证刀具一定耐用度的前提下，优考虑采用最大的切削深度ap，其次考虑采用大的进给量f，最后根据刀具耐用度的要求选定（根据相关手册资料）合理的切削速度v。,（一）粗车切削用量的选择,着重考虑提高生产率 Q=vfap,应先尽量选取大的背吃刀量，尽量一次去掉余量。不同的机床允许的最大背吃刀量不同，如C6136允许的吃刀量为2到3mm，而C6160则可以达到5到10mm。 然后选一个比较大的进给量：受机床强度，刀片结构及工件刚性的景响，一般查表选择。常用的范围是0.31mm/r。 最后根据刀具寿命选择一个合理的切削速度：计算查表。 最后验算机床功率。硬质合金刀具车削中碳钢时，50100m/min。,（二）精车切削用量的选择,着重考虑保证工件的加工质量。,应先尽量选取小的背吃刀量，半精车取1到2mm，精车取0.05到0.8mm。 然后选一个比较小的进给量：半精车0.2到0.5mm/r，精车为0.1到0.3mm/r。 最后选择较高的切削速度：。 最后验算机床功率。硬质合金刀具车削中碳钢时，50100m/min。,