机械制造技术

合理切削条件选择

三、合理切削条件选择㈠、工件材料的切削加工性 1、切削加工性的概念和衡量指标⑴、以刀具使用寿命T 或切削速度vT来衡量相同切削条件比T ;T 一定，比速度vT 或切除材料体积

⑵、以切削力或切削温度来衡量 粗加工、机床刚性或功率不足用力或功率;导热差用温度 ⑶、以已加工表面质量来衡量 一般精加工，用Ra;精密零件，用加工硬化、残余应力⑷、以断屑性能来衡量 自动机床、数控机床、自动线等，断屑性能是主要指标

三、合理切削条件选择㈠、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：工件材料被切削加工的难易程度。相对加工性Kr: Kr=vc60/(vc60)j

其中：(vc60)j为45钢正火的基准材料、刀具寿命为60分 种时的切削速度； vc60为某材料刀具寿命为60分种时的切削速度。

三、合理切削条件选择㈠、工件材料的切削加工性 1、切削加工性的概念和衡量指标

根据相对加工性Kr的大小，将不同材料的切削加 工性分为8级(1~8)。

三、合理切削条件选择

三、合理切削条件选择

Kr仅反映不同材料对刀具使用寿命的影响程 度，并未反映表面粗糙度和断屑问题，仅对选择 切削速度有指导意义。若以某材料的Kr 乘以45钢 的切削速度即得该材料的许用切削速度。

三、合理切削条件选择

三、合理切削条件选择㈠、工件材料的切削加工性 2、工件材料的物理力学性能对切削加工性的

影响⑴、硬度和强度 ⑵、塑性和韧性 ⑶、导热系数 ⑷、其它物理力学性能，如线膨胀系数、弹 性模量等。

三、合理切削条件选择⑴有色金属普通铝及铝合金、铜及铜合金，强度硬度低，导热性 好，易切削。

⑵铸铁白口铸铁硬度高(HBS600),难切削；灰口铸铁硬度适中，强度塑性小，切削力较小，但高硬度 碳化物对刀具有擦伤，崩碎切屑，切削力热集中刀刃上且有 波动，刀具磨损率并不低，应采用低于加工钢的切削速度。 球墨铸铁、可锻铸铁的强度塑性比灰铁高，切削性良好

工件表面若有硬皮应进行退火处理。

三、合理切削条件选择⑶结构钢碳素结构钢切削加工性取决于含碳量。 低碳钢硬度低，塑韧性高，变形大，断屑难，粘屑，加 工表面粗糙，加工性较差； 高碳钢硬度高，塑性低，切削力大，温度高，刀具耐用 度低，加工性差； 中碳钢性能适中，加工性良好。 合金结构钢强度硬度提高，切削加工性变差。

⑷难加工材料高强度硬度，高塑性韧性或高脆性，耐高温，导热性差。切削力大，温度高，刀具磨损快，断屑难，加工性差。

三、合理切削条件选择㈠、工件材料的切

削加工性 3、材料化学成分和金相组织的影响

三、合理切削条件选择㈠、工件材料的切削加工性 4、改善切削加工性的途径

⑴、通过不同的热处理方法对高碳钢：球化退火处理；

对低碳钢：冷拔、正火；对铸铁：退火。

⑵、调整材料的化学成分

三、合理切削条件选择㈡、刀具材料 1、切削加工对刀具材料的基本要求

⑴、高的硬度和耐磨性⑵、足够的强度和韧性

⑶、高度耐热性⑷、良好的冷、热加工工艺性

⑸、经济性

三、合理切削条件选择㈡、刀具材料 1、切削加对对刀具材料的基本要求

2、高速钢：是一种加入了较多金属(W、Cr、Mo、 V等)碳化物的、含碳量较高的合金工具钢。3、硬质合金：是由高硬度的难熔金属碳化物(如 WC、TiC、TaC、NbC等)和金属粘结剂(如Co、Ni等)用 粉末冶金方法制成的一种刀具材料。

4、其它刀具材料：如陶瓷、金刚石、立方氮化 硼等。

三、合理切削条件选择㈢、刀具几何参数的合理选择 刀具几何参数主要包括：刀具角度、刀刃的刃形、 刃口形状、前刀面与后刀面型式等。 当刀具材料和刀具结构确定后，合理选择和改进 刀具几何参数是保证加工质量、提高效率、降低成本 的有效途径。

三、合理切削条件选择㈢、刀具几何参数的合理选择 1、前角的选择

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o

小时

b)α o大时

c)消振棱边

d)刃

带

三、合理切削条件选择㈢、刀具几何参数的合理选择 2、后角及副后角的选择后角选择原则是： 在粗加工以确保刀具强度为主，可在4°~6°范围内选 取；在精加工时以保证加工表面质量为主，一般取 α o=8°~12°。 根据试验研究资料表明，后角α 0应随切削厚度hD变化而 改变，切削厚度增加，后角α o应减小；hD减小、α o应增大。 例如进给量f<0.3mm/r,取α o=10°左右；进给量f≥0.3mm, 取α o=6°左右。