金属切削过程及其控制课件

第一章金属切削过程及其控制第一章金属切削过程及其控制第一章第一章第一章第一章 金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程的基本知识金属切削过程的基本知识金属切削过程的基本规律与控制金属切削过程的基本规律与控制金属切削过程的基本规律与控制金属切削过程的基本规律与控制金属切削基本条件的合理选择金属切削基本条件的合理选择1.11.21.3本章内容本章内容第一章第一章第一章第一章 金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制本节提要本节提要 本节主要介绍金属切削过程四个方面的基本规律及其控制。本节主要介绍金属切削过程四个方面的基本规律及其控制。在在切切削削过过程程中中，产产生生了了切切削削变变形形、切切削削力力、切切削削热热与与切切削削温温度度、刀刀具具磨磨损损与与耐耐用用度度变变化化等等各各种种现现象象，严严重重影影响响了了生生产产的的进进行行。针针对对上上述述现现象象，本本节节分分析析了了产产生生诸诸现现象象的的原原因因及及对对切切削削过过程程的的影影响响，并并在在此此基基础础上上总总结结出出切切削削变变形形、切切削削力力、切切削削热热与与切切削削温温度度、刀刀具具磨磨损损与与耐耐用用度度变变化化四四大大规规律律。应应用用这这些些规规律律，很很好好地地解解决决了了生生产产上上出出现现的的各各种种问问题题，如如改改善善工工件件材材料料的的切切削削加加工工性性，合合理理选选择择切切削削液液，合合理理选选择择刀刀具具几几何何参参数数与与切切削削用用量量等等，并并对对促促进进机机械械加工技术的发展起着很重要的作用。加工技术的发展起着很重要的作用。第一章第一章第一章第一章 金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制第二节金属切削过程的基本规律与控制一、切削变形与切屑一、切削变形与切屑（一）切削变形与切屑形成（一）切削变形与切屑形成第一章第一章第一章第一章 金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制 切切屑屑的的形形成成与与切切离离过过程程，是是切切削削层层受受到到刀刀具具前前刀刀面面的的挤挤压压而而产产生生以以滑滑移移为为主主的的塑性变形过程。塑性变形过程。FABOM45a a）正挤压）正挤压FABOM45b b）偏挤压）偏挤压OMFc c）切削）切削正挤压：金金属属材材料料受受挤挤压压时时，最最大大剪剪应应力方向与作用力方向约成力方向与作用力方向约成45。偏挤压：金金属属材材料料一一部部分分受受挤挤压压时时，OB线线以以下下金金属属由由于于母母体体阻阻碍碍，不不能能沿沿AB线线滑滑移，而只能沿移，而只能沿OM线滑移。线滑移。切削：与与偏偏挤挤压压情情况况类类似似。弹弹性性变变形形剪剪切切应应力力增增大大，达达到到屈屈服服点点产产生生塑塑性性变变形形，沿沿OM线线滑滑移移剪剪切切应应力力与与滑滑移移量量继继续续增大，达到断裂强度增大，达到断裂强度切屑与母体脱离。切屑与母体脱离。金属挤压与切削比较挤压与切削挤压与切削第二节金属切削过程的基本规律与控制一、切削变形与切屑一、切削变形与切屑（一）切削变形与切屑形成（一）切削变形与切屑形成切削变形过程切削变形过程第一章第一章第一章第一章 金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制切屑形成过程模型切屑形成过程模型 切削时受压金属层切削时受压金属层沿剪切面向上滑移，若沿剪切面向上滑移，若为脆性材料，则沿剪切为脆性材料，则沿剪切面被剪断；若为塑性材面被剪断；若为塑性材料，则沿滑移继续，被料，则沿滑移继续，被切金属层形成切屑。切金属层形成切屑。第二节金属切削过程的基本规律与控制一、切削变形与切屑一、切削变形与切屑（一）切削变形与切屑形成（一）切削变形与切屑形成切屑形成切屑形成第一章第一章第一章第一章 金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削变形的基本特征：金属切削变形的基本特征：金属切削过程就是工件的被切金属金属切削过程就是工件的被切金属层在刀具前刀面的推挤下，沿着剪切面（滑移面）产生剪切变形并层在刀具前刀面的推挤下，沿着剪切面（滑移面）产生剪切变形并转变为切屑的过程。即是转变为切屑的过程。即是金属内部不断滑移变形金属内部不断滑移变形的过程。的过程。第二节金属切削过程的基本规律与控制一、切削变形与切屑一、切削变形与切屑（一）切削变形与切屑形成（一）切削变形与切屑形成切屑形成切屑形成第一章第一章第一章第一章 金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制塑性材料切屑根部金相照片M刀具切屑OA终滑移线始滑移线：=s剪切角I剪切滑移区剪切滑移区II挤压挤压摩擦摩擦区区III挤压摩擦回弹区挤压摩擦回弹区第二节金属切削过程的基本规律与控制一、切削变形与切屑一、切削变形与切屑（一）切削变形与切屑形成（一）切削变形与切屑形成变形区的划分变形区的划分第一章第一章第一章第一章 金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制1.第一变形区第一变形区(剪切滑移区剪切滑移区)塑性变形从始滑移面塑性变形从始滑移面OAOA开始至终滑移面开始至终滑移面OMOM终了，之间形成终了，之间形成AOMAOM塑性变形区，由于塑性塑性变形区，由于塑性变形的主要特点是晶格间的剪切滑移，所以变形的主要特点是晶格间的剪切滑移，所以AOMAOM叫剪切区，也称为叫剪切区，也称为第一变形区第一变形区()()。OAOA和和OMOM非常接近非常接近(0.02-0.2mm)(0.02-0.2mm)，通常用一个平面来表示，称为剪切面。，通常用一个平面来表示，称为剪切面。剪切面与切削速度方剪切面与切削速度方向的夹角称为剪切角向的夹角称为剪切角。2.第二变形区第二变形区(挤压摩擦区挤压摩擦区)切屑沿刀具前面排出时会进一步受到前刀面的阻碍，在刀具和切屑界面之间存在强烈切屑沿刀具前面排出时会进一步受到前刀面的阻碍，在刀具和切屑界面之间存在强烈的挤压和摩擦，使切屑底部靠近前刀面处的金属发生的挤压和摩擦，使切屑底部靠近前刀面处的金属发生“纤维化纤维化”的二次变形。这部分区域的二次变形。这部分区域称为称为第二变形区第二变形区()。在已加工表面上与刀具后面挤压、摩擦形成的变形区域称为在已加工表面上与刀具后面挤压、摩擦形成的变形区域称为第三变形区第三变形区()()。由于刀。由于刀具刃口不可能绝对锋利具刃口不可能绝对锋利,钝圆半径的存在使切削层参数中公称切削厚度不可能完全切除，钝圆半径的存在使切削层参数中公称切削厚度不可能完全切除，会有很小一部分被挤压到已加工表面，与刀具后刀面发生摩擦，并进一步产生弹、塑性变会有很小一部分被挤压到已加工表面，与刀具后刀面发生摩擦，并进一步产生弹、塑性变形，从而影响已加工表面质量。形，从而影响已加工表面质量。3.第三变形区第三变形区(挤压摩擦回弹区挤压摩擦回弹区)第二节金属切削过程的基本规律与控制一、切削变形与切屑一、切削变形与切屑（一）切削变形与切屑形成（一）切削变形与切屑形成变形区的划分变形区的划分第一章第一章第一章第一章 金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制 第变形区：即剪切变形区，金属剪切滑移，成为切屑。金属切削过程的塑性变形主要集中于此区域。切削部位三个变形区 第变形区：已加工面受到后刀面挤压与摩擦，产生变形。此区变形是造成已加工面加工硬化和残余应力的主要原因。三个变形区分析三个变形区分析 第变形区：靠近前刀面处，切削层变成切屑沿刀具前面流出时，切屑底层仍受到刀具前面的挤压和摩擦而发生变形，变形的结果使切屑底层的晶粒弯曲拉长，并趋向于与前面平行而形成纤维层。此变形区的变形是造成前刀面磨损和产生积屑瘤的主要原因。第二节金属切削过程的基本规律与控制一、切削变形与切屑一、切削变形与切屑（一）切削变形与切屑形成（一）切削变形与切屑形成变形区的划分变形区的划分第一章第一章第一章第一章 金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制第二节金属切削过程的基本规律与控制一、切削变形与切屑一、切削变形与切屑（一）切削变形与切屑形成（一）切削变形与切屑形成前刀面的摩擦特点前刀面的摩擦特点塑性金属切削层材料经第一变塑性金属切削层材料经第一变形区后沿前刀面排出，由于受前刀形区后沿前刀面排出，由于受前刀面的挤压和摩擦而进一步加剧变形，面的挤压和摩擦而进一步加剧变形，在靠近前刀面处形成在靠近前刀面处形成第二变形区第二变形区。切屑在流经前刀面时，在高温切屑在流经前刀面时，在高温高压的作用下产生剧烈的摩擦。刀高压的作用下产生剧烈的摩擦。刀具与切屑接触区分为具与切屑接触区分为粘结区粘结区和和滑动滑动区区两部分。在两部分。在lf长度内，近切削刃长度内，近切削刃的接触长度的接触长度lf1为粘结区，为粘结区，粘结区内粘结区内的摩擦为金属间的内摩擦的摩擦为金属间的内摩擦，是金属，是金属内部的剪切滑移；内部的剪切滑移；lf1外的长度外的长度lf2称称为为外摩擦外摩擦。粘结接触区粘结接触区上各点的摩擦系数：上各点的摩擦系数：滑动接触区滑动接触区上各点的摩擦系数上各点的摩擦系数:s/S=常数常数服从古典摩擦法则。服从古典摩擦法则。剪应力；正应力第一章第一章第一章第一章 金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制第二节金属切削过程的基本规律与控制一、切削变形与切屑一、切削变形与切屑（一）切削变形与切屑形成（一）切削变形与切屑形成前刀面的摩擦特点前刀面的摩擦特点加工一般刚材或其它塑性材加工一般刚材或其它塑性材料时，在切削速度不高而又能形料时，在切削速度不高而又能形成连续性切屑的情况下，由于摩成连续性切屑的情况下，由于摩擦和挤压作用形成内摩擦区，并擦和挤压作用形成内摩擦区，并产生高温和高压，使刀产生高温和高压，使刀屑面屑面lf1接触区内形成粘结，亦称冷焊，接触区内形成粘结，亦称冷焊，层积在前刀面处形成一个楔块。层积在前刀面处形成一个楔块。楔块的硬度很高，处于稳定状态楔块的硬度很高，处于稳定状态时能够代替刀刃进行切削。时能够代替刀刃进行切削。这块冷焊在前刀面上的金属这块冷焊在前刀面上的金属就称为就称为积屑瘤积屑瘤。剪应力；正应力第一章第一章第一章第一章 金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制第二节金属切削过程的基本规律与控制一、切削变形与切屑一、切削变形与切屑（二）切削变形的表示方法（二）切削变形的表示方法切削厚度压缩比h(变形系数)在切削过程中，刀具切下的切屑厚度在切削过程中，刀具切下的切屑厚度hch通常都大于工件切削层通常都大于工件切削层厚度厚度hD，而切屑长度，而切屑长度lch却小于切削层长度却小于切削层长度lc。切屑厚度与切削层厚度之比称为厚度变形系数切屑厚度与切削层厚度之比称为厚度变形系数h；而切削层长；而切削层长度与切屑长度之比称为长度变形系数度与切屑长度之比称为长度变形系数l。第一章第一章第一章第一章 金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制 厚度变形系数：长度变形系数：hch-切屑厚度切屑厚度hD 切削层厚度切削层厚度lch切屑长度切屑长度lc 切削层长度切削层长度 切削层变为切屑后，宽度变化很小。根据体积不变原理，有：第二节金属切削过程的基本规律与控制一、切削变形与切屑一、切削变形与切屑（二）切削变形的表示方法（二）切削变形的表示方法切削厚度压缩比h(变形系数)第一章第一章第一章第一章 金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制长度测量法长度测量法：最简单的方式是刨削法，此时切削层长度等于工件长度最简单的方式是刨削法，此时切削层长度等于工件长度lc，用细铜丝测出弯曲的切屑长度，用细铜丝测出弯曲的切屑长度lch；质量测定法：质量测定法：取一段取一段2060mm而不太弯曲的切屑，用而不太弯曲的切屑，用1法测出它的长法测出它的长度度Lch(mm),再用天平称出其质量为再用天平称出其质量为Q克（克（g），设），设为材料的密度为材料的密度（g/cm3）,铜的密度约为铜的密度约为7.7g/cm3,按体积不变条件：按体积不变条件：切削层体积切削层体积切削层截面积（切削层截面积（Ac）.lc切屑截面积（切屑截面积（Ach）.lch已知已知Acap.f所以所以lc/lch=Ach/Ac又知又知Ach1000Q/.Lch(mm2)故故1000Q/.Lch.ap.f第二节金属切削过程的基本规律与控制一、切削变形与切屑一、切削变形与切屑（二）切削变形的表示方法（二）切削变形的表示方法切削厚度压缩比h(变形系数)第一章第一章第一章第一章 金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制既既然然切切削削过过程程中中金金属属变变形形的的主主要要形形式式是是剪剪切切滑滑移移，当当然然就就可可以以用用相相对对滑滑移移（剪剪应应变变）来来衡衡量量切切削削过过程程的的变变形形程程度度。如如下下图图，平平行行四四边边形形OHNM发生剪切变形后，变为平行四边形发生剪切变形后，变为平行四边形OGPM，其相对滑移，其相对滑移：第二节金属切削过程的基本规律与控制一、切削变形与切屑一、切削变形与切屑（二）切削变形的表示方法（二）切削变形的表示方法相对滑移相对滑移/剪应变剪应变第一章第一章第一章第一章 金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制 公式表明，公式表明，剪切角剪切角与与前角前角0 0变化是影响切削变形的两个主要因素，因此，切削时塑变化是影响切削变形的两个主要因素，因此，切削时塑性变形是很大的。如果增大前角性变形是很大的。如果增大前角0 0和剪切角和剪切角，使，使、h减小，则切削变形减小。减小，则切削变形减小。h主要主要从塑性压缩方面分析；而从塑性压缩方面分析；而值主要从剪切变形考虑。所以，值主要从剪切变形考虑。所以，与与h只能近似地表示切削变只能近似地表示切削变形等程度。形等程度。、均可表示切屑变形程度，但应指出，它们是根据纯剪切的观点提出的，实际均可表示切屑变形程度，但应指出，它们是根据纯剪切的观点提出的，实际切削过程是复杂的，既有剪切，又有前刀面对切屑的挤压和摩擦，所以这些公式不能反映切削过程是复杂的，既有剪切，又有前刀面对切屑的挤压和摩擦，所以这些公式不能反映全部变形实质。例如当全部变形实质。例如当1 1时，似没变形，但实际有相对滑移存在。时，似没变形，但实际有相对滑移存在。第二节金属切削过程的基本规律与控制一、切削变形与切屑一、切削变形与切屑（二）切削变形的表示方法（二）切削变形的表示方法变形系数与剪应变变形系数与剪应变第一章第一章第一章第一章 金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制(1)变形系数并不等于剪应变。(2)当1.5时，对于某一固定的前角，剪应变与变形系数呈线性关系。因此，在一般情况下，变形系数可以在一定程度上反映剪应变的大小。(3)当=1时，hD=hch，似乎切屑没有变形，但此时剪应变并不等于零，因此，切屑仍有变形。(4)当0=-15o30o时，变形系数即使具有同样的数值，倘若前角不相同，剪应变仍然不相等，前角愈小，剪应变就愈大。(5)当1.2时，不能用变形系数来表示变形程度。因为当在11.2之间，变形系数虽然减小，而剪应变变化不大；当Q刀刀Q工工Q介介第二节金属切削过程的基本规律与控制三、切削热和切削温度三、切削热和切削温度（一）切削热的产生与传导（一）切削热的产生与传导切削热的传导第一章第一章第一章第一章 金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制实验表明，由切屑、刀具、工件和周围介质传出的热量比例大实验表明，由切屑、刀具、工件和周围介质传出的热量比例大致为：致为：车削车削：50508686由切屑带走，由切屑带走，10104040传入车刀，传入车刀，3 39 9传入传入工件，工件，1 1左右传入空气。左右传入空气。钻削钻削：2828由切屑带走，由切屑带走，14.514.5传入刀具，传入刀具，52.552.5传入工件，传入工件，5 5传入周围介质。传入周围介质。切削切削塑性塑性金属时切削热主要由剪切区变形热和前刀面摩擦热形金属时切削热主要由剪切区变形热和前刀面摩擦热形成；切削成；切削脆性脆性金属时则后刀面摩擦热占的比例较多。金属时则后刀面摩擦热占的比例较多。第二节金属切削过程的基本规律与控制三、切削热和切削温度三、切削热和切削温度（一）切削热的产生与传导（一）切削热的产生与传导切削热的传导第一章第一章第一章第一章 金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制 切削温度与变形功、摩擦功和热传导有关切削温度与变形功、摩擦功和热传导有关。即，切削温度。即，切削温度的高低是由的高低是由产生的热和传走的热产生的热和传走的热两方面综合影响的结果。两方面综合影响的结果。做功越多、生热越多、散热越少时，切削温度越高。做功越多、生热越多、散热越少时，切削温度越高。影响生热和散热的因素有：影响生热和散热的因素有：切削用量切削用量、刀具几何参数刀具几何参数、工工件材料件材料和和切削液切削液等。等。第二节金属切削过程的基本规律与控制三、切削热和切削温度三、切削热和切削温度（二）影响切削温度的主要因素（二）影响切削温度的主要因素第一章第一章第一章第一章 金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制式中 用自然热电偶法测出的前刀面接触区的平均温度(C)；C 与工件、刀具材料和其它切削参数有关的切削温度系数；Z、Y、X vc、f、ap 的指数。刀具材料加工方法高速钢车削1401700.350.450.20.30.080.10铣削80钻削150硬质合金车削320f(mm/r)0.10.410.150.050.20.310.30.26切削温度的系数及指数经验公式经验公式第二节金属切削过程的基本规律与控制三、切削热和切削温度三、切削热和切削温度（二）影响切削温度的主要因素（二）影响切削温度的主要因素（切削用量）第一章第一章第一章第一章 金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制切削速度提高切削速度提高，摩擦热生成的时间极短，而切削热向切屑内部和刀具内部传，摩擦热生成的时间极短，而切削热向切屑内部和刀具内部传导需要一定时间，故摩擦热来不及传导，而是大量积聚在切屑底层，使导需要一定时间，故摩擦热来不及传导，而是大量积聚在切屑底层，使切削温度切削温度升高升高。随着随着进给量的增加进给量的增加，金属切除率增多，温度升高；同时，单位切削力和单位，金属切除率增多，温度升高；同时，单位切削力和单位切削功率减小，切除单位体积金属所产生的热量减小，切屑的热容量增大，由切切削功率减小，切除单位体积金属所产生的热量减小，切屑的热容量增大，由切屑带走的热量增加，切削区的屑带走的热量增加，切削区的平均温度上升的不明显平均温度上升的不明显。切削深度增加切削深度增加后，虽然热量成比例地增加，但同时切削刃参加切削地工作长后，虽然热量成比例地增加，但同时切削刃参加切削地工作长度也成比例地增大，改善了散热条件，故度也成比例地增大，改善了散热条件，故切削深度对切削温度的影响很小切削深度对切削温度的影响很小。在提高金属切除率的同时，为了有效地控制切削温度以延长刀具使用寿命，在提高金属切除率的同时，为了有效地控制切削温度以延长刀具使用寿命，优先选用大的切削深度，其次是进给量，而必须严格控制切削速度优先选用大的切削深度，其次是进给量，而必须严格控制切削速度。第二节金属切削过程的基本规律与控制三、切削热和切削温度三、切削热和切削温度（二）影响切削温度的主要因素（二）影响切削温度的主要因素（切削用量）第一章第一章第一章第一章 金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制切削温度切削温度随前角随前角o的的增大增大而而降低降低。这是因为前角增大时，单。这是因为前角增大时，单位切削力下降，使产生的切削热位切削力下降，使产生的切削热减少的缘故。减少的缘故。但前角大于但前角大于1820后，对切后，对切削温度的削温度的影响减小影响减小，这是因为楔，这是因为楔角变小而使散热体积减小的缘故。角变小而使散热体积减小的缘故。第二节金属切削过程的基本规律与控制三、切削热和切削温度三、切削热和切削温度（二）影响切削温度的主要因素（二）影响切削温度的主要因素（刀具几何参数）1、前角、前角o第一章第一章第一章第一章 金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制主偏角主偏角r增大增大时，使切削宽度时，使切削宽度bD减减小小，切削厚度，切削厚度hD增大增大，因此，切削变形，因此，切削变形和摩擦和摩擦增大增大，切削温度，切削温度升高升高。但当切削宽度但当切削宽度bD增大后，散热条增大后，散热条件改善。由于散热起主要作用，故随着件改善。由于散热起主要作用，故随着主偏角主偏角kr减少，切削温度下降。减少，切削温度下降。2、主偏角、主偏角r第二节金属切削过程的基本规律与控制三、切削热和切削温度三、切削热和切削温度（二）影响切削温度的主要因素（二）影响切削温度的主要因素（刀具几何参数）第一章第一章第一章第一章 金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制3、负倒棱及刀尖圆弧半径、负倒棱及刀尖圆弧半径负倒棱负倒棱b1在在(02)f范围内变化，刀尖圆弧半径范围内变化，刀尖圆弧半径re在在01.5mm范围内变化，基本上不影响切削温度。范围内变化，基本上不影响切削温度。因为负倒棱宽度及刀尖圆弧半径的因为负倒棱宽度及刀尖圆弧半径的增大增大，会使塑性变形区的，会使塑性变形区的塑性变形塑性变形增大增大，但另一方面这两者都能使刀具的，但另一方面这两者都能使刀具的散热条件有所改散热条件有所改善善，传出的热量也，传出的热量也有所增加有所增加，两者趋于平衡，所以对切削温度影，两者趋于平衡，所以对切削温度影响很小。响很小。第二节金属切削过程的基本规律与控制三、切削热和切削温度三、切削热和切削温度（二）影响切削温度的主要因素（二）影响切削温度的主要因素（刀具几何参数）第一章第一章第一章第一章 金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制刀具刀具磨损磨损后，切削区金属的后，切削区金属的变形增加变形增加，刀具与工件的，刀具与工件的摩擦增加摩擦增加，使使切削热增多切削热增多在后刀面的磨损值达到一定数值后，对切削温度的影响增大，在后刀面的磨损值达到一定数值后，对切削温度的影响增大，切削速度愈高，影响就愈显著切削速度愈高，影响就愈显著。合金钢的强度大，导热系数小，所以切削合金钢时刀具磨损对合金钢的强度大，导热系数小，所以切削合金钢时刀具磨损对切削温度的影响，就比切碳素钢时大。切削温度的影响，就比切碳素钢时大。第二节金属切削过程的基本规律与控制三、切削热和切削温度三、切削热和切削温度（二）影响切削温度的主要因素（二）影响切削温度的主要因素（刀具磨损）第一章第一章第一章第一章 金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制工件材料的工件材料的强度强度（包括（包括硬度硬度）和）和导热系数导热系数对切削温度的影响是对切削温度的影响是很大的。很大的。由理论分析知，由理论分析知，单位切削力单位切削力是影响切削温度的重要因素，而工是影响切削温度的重要因素，而工件材料的强度（包括硬度）直接决定了单位切削力，所以件材料的强度（包括硬度）直接决定了单位切削力，所以工件材料工件材料强度（包括硬度）增大强度（包括硬度）增大时，产生的时，产生的切削热增多切削热增多，切削温度升高切削温度升高。工件材料的工件材料的导热系数导热系数则直接影响切削热的则直接影响切削热的导出导出。第二节金属切削过程的基本规律与控制三、切削热和切削温度三、切削热和切削温度（二）影响切削温度的主要因素（二）影响切削温度的主要因素（工件材料）第一章第一章第一章第一章 金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制 切削液对切削温度的影响，与切削液的导热性能、切削液对切削温度的影响，与切削液的导热性能、比热、流量、浇注方式以及本身的温度有很大的关系。比热、流量、浇注方式以及本身的温度有很大的关系。从导热性能来看，油类切削液不如乳化液，乳化液从导热性能来看，油类切削液不如乳化液，乳化液不如水基切削液。不如水基切削液。第二节金属切削过程的基本规律与控制三、切削热和切削温度三、切削热和切削温度（二）影响切削温度的主要因素（二）影响切削温度的主要因素（切削液）第一章第一章第一章第一章 金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制 切削金属时，刀具一方面切下切屑，另一方面刀具本身也要发切削金属时，刀具一方面切下切屑，另一方面刀具本身也要发生损坏。从而影响加工质量、生产率、加工成本。生损坏。从而影响加工质量、生产率、加工成本。如果刀具设计合理，制造、刃磨质量符合要求，使用正确，则如果刀具设计合理，制造、刃磨质量符合要求，使用正确，则刀具主要是由于刀具主要是由于正常磨损正常磨损而钝化。而钝化。突然崩刃、卷刃或碎裂，则往往是由于刀具材料的韧性或硬度突然崩刃、卷刃或碎裂，则往往是由于刀具材料的韧性或硬度太低、焊接或刃磨的裂纹、刀具几何参数不合理、切削用量选择不太低、焊接或刃磨的裂纹、刀具几何参数不合理、切削用量选择不妥、操作不当等所造成，称妥、操作不当等所造成，称非正常磨损非正常磨损。正常磨损正常磨损是连续的逐渐磨损，是连续的逐渐磨损，非正常磨损非正常磨损包括脆性破损（如崩包括脆性破损（如崩刃、碎断、剥落、裂纹破损等）和塑性破损两种刃、碎断、剥落、裂纹破损等）和塑性破损两种 第二节金属切削过程的基本规律与控制四、刀具磨损与刀具寿命四、刀具磨损与刀具寿命第一章第一章第一章第一章 金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制刀具磨损形式分为正常磨损和非正常磨损两大类。刀具磨损形式分为正常磨损和非正常磨损两大类。按磨损部位的不同，刀具按磨损部位的不同，刀具正常磨损正常磨损的形式有的形式有3 3种：种：前刀面磨前刀面磨损、后刀面磨损、前刀面和后刀面同时磨损。损、后刀面磨损、前刀面和后刀面同时磨损。（正常磨损是指在刀具设计与使用合理、制造与刃磨质量符合要求的情（正常磨损是指在刀具设计与使用合理、制造与刃磨质量符合要求的情况下，刀具在切削过程中逐渐产生的磨损。）况下，刀具在切削过程中逐渐产生的磨损。）第二节金属切削过程的基本规律与控制四、刀具磨损与刀具寿命四、刀具磨损与刀具寿命（一）刀具磨损的形态与原因（一）刀具磨损的形态与原因 刀具磨损形态刀具磨损后，使工件加工精度降低，表面粗糙度增大，并导致切削力刀具磨损后，使工件加工精度降低，表面粗糙度增大，并导致切削力加大、切削温度升高，甚至产生振动，不能继续正常切削。因此，刀具磨加大、切削温度升高，甚至产生振动，不能继续正常切削。因此，刀具磨损直接影响加工效率、质量和成本。损直接影响加工效率、质量和成本。切削时，刀具的前、后刀面在高温、高压的作用下，与切屑、工件发切削时，刀具的前、后刀面在高温、高压的作用下，与切屑、工件发生接触和摩擦，因而发生了磨损。生接触和摩擦，因而发生了磨损。第一章第一章第一章第一章 金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制 正常磨损前刀面磨损前刀面磨损形式：月牙洼形成条件：加工塑性材料，v大，hD大影响：削弱刀刃强度，降低加工质量 后刀面磨损后刀面磨损形式：后角=0的磨损面（参数VB，VBmax）形成条件：加工塑性材料,v较小,hD较小；加工脆性材料影响：切削力,切削温度,产生振动，降低加工质量前、后刀面磨损前、后刀面磨损第二节金属切削过程的基本规律与控制四、刀具磨损与刀具寿命四、刀具磨损与刀具寿命（一）刀具磨损的形态与原因（一）刀具磨损的形态与原因 刀具磨损形态第一章第一章第一章第一章 金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制（1 1）前刀面磨损（月牙洼磨损）前刀面磨损（月牙洼磨损）切削塑性材料，在切削速度较高、切削塑性材料，在切削速度较高、切削厚度较大时，切屑与前刀面在高切削厚度较大时，切屑与前刀面在高温、高压下相互接触，产生剧烈摩擦，温、高压下相互接触，产生剧烈摩擦，使前刀面上近切削刃处磨出月牙洼。使前刀面上近切削刃处磨出月牙洼。前刀面的磨损量用月牙洼深度前刀面的磨损量用月牙洼深度KT和月牙洼的宽度为和月牙洼的宽度为KB表示。表示。第二节金属切削过程的基本规律与控制四、刀具磨损与刀具寿命四、刀具磨损与刀具寿命（一）刀具磨损的形态与原因（一）刀具磨损的形态与原因 刀具磨损形态第一章第一章第一章第一章 金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制（2 2）后刀面磨损）后刀面磨损切削速度较低、切削厚度较小时，切削脆性或塑性材料时，切屑与前刀切削脆性或塑性材料时，切屑与前刀面的接触长度较短，其上的压力与摩面的接触长度较短，其上的压力与摩擦均不大，而相对的刀刃钝圆使后刀擦均不大，而相对的刀刃钝圆使后刀面与工件表面的接触压力却较大，磨面与工件表面的接触压力却较大，磨损主要发生在后刀面。其值以磨损带损主要发生在后刀面。其值以磨损带宽度宽度VBVB表示。根据棱面上各部位磨损表示。根据棱面上各部位磨损特点，可分为三个区域。特点，可分为三个区域。第二节金属切削过程的基本规律与控制四、刀具磨损与刀具寿命四、刀具磨损与刀具寿命（一）刀具磨损的形态与原因（一）刀具磨损的形态与原因 刀具磨损形态第一章第一章第一章第一章 金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制 C区：在近刀尖处磨损较大的区域，这是由于温度高、散热条件差而造成的。其磨损量用高度vc表示。N区：近待加工表面，约占全长1/4的区域。在它的边界处磨出较长沟痕，这是由于表面氧化皮或上道工序留下的硬化层等原因造成的。它亦称边界磨损，磨损量用VN表示。B区：在C、N区间较均匀的磨损区。磨损量用VB表示。其中局部出现的划痕深沟的高度用VBmax表示。在大多数情况下，后刀面都有磨损，且在大多数情况下，后刀面都有磨损，且VBVB直接直接影响加工精度，又便于测量，所以常以影响加工精度，又便于测量，所以常以VBVB表示刀具表示刀具磨损程度。磨损程度。（2 2）后刀面磨损）后刀面磨损四、刀具磨损与刀具寿命四、刀具磨损与刀具寿命（一）刀具磨损的形态与原因（一）刀具磨损的形态与原因 刀具磨损形态第二节金属切削过程的基本规律与控制第一章第一章第一章第一章 金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制（3 3）前、后刀面同时磨损）前、后刀面同时磨损/边界磨损边界磨损经切削后刀具上同时出现前刀面和后刀经切削后刀具上同时出现前刀面和后刀面磨损。这是在切削塑性金属时，采用中等面磨损。这是在切削塑性金属时，采用中等切削速度和中等进给量较常出现的磨损形式。切削速度和中等进给量较常出现的磨损形式。在生产中，较常见到的是后刀面磨损，在生产中，较常见到的是后刀面磨损，尤其是在切削脆性金属和切削厚度尤其是在切削脆性金属和切削厚度hD较小情较小情况下。月牙洼磨损通常是在高速、大进给（况下。月牙洼磨损通常是在高速、大进给（f 0.5mm）切削塑性金属时产生的。）切削塑性金属时产生的。四、刀具磨损与刀具寿命四、刀具磨损与刀具寿命（一）刀具磨损的形态与原因（一）刀具磨损的形态与原因 刀具磨损形态第二节金属切削过程的基本规律与控制第一章第一章第一章第一章 金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制刀具磨损是由机械摩擦和热效应两方面因素作用造成的。从对温度的刀具磨损是由机械摩擦和热效应两方面因素作用造成的。从对温度的依赖程度来看，刀具正常磨损的原因主要是依赖程度来看，刀具正常磨损的原因主要是机械磨损机械磨损和和热、化学磨损热、化学磨损。机。机械磨损是由工件材料中硬质点的刻划作用引起的，热、化学磨损则是由粘械磨损是由工件材料中硬质点的刻划作用引起的，热、化学磨损则是由粘结、扩散等引起的。结、扩散等引起的。1）在低、中速范围内磨粒磨损和粘结磨损是刀具磨损的主要原因。）在低、中速范围内磨粒磨损和粘结磨损是刀具磨损的主要原因。通常拉削、铰孔和攻丝加工时的刀具磨损主要属于这类磨损。通常拉削、铰孔和攻丝加工时的刀具磨损主要属于这类磨损。2）在中等以上切削速度加工时，热效应使高速钢刀具产生相变磨损、）在中等以上切削速度加工时，热效应使高速钢刀具产生相变磨损、使硬质合金刀具产生粘结、扩散和氧化磨损。使硬质合金刀具产生粘结、扩散和氧化磨损。四、刀具磨损与刀具寿命四、刀具磨损与刀具寿命（一）刀具磨损的形态与原因（一）刀具磨损的形态与原因 刀具磨损的原因第二节金属切削过程的基本规律与控制第一章第一章第一章第一章 金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制l磨粒磨损磨粒磨损 在切削过程中，刀具上经常被一些硬质点刻出深浅不一的沟痕。磨在切削过程中，刀具上经常被一些硬质点刻出深浅不一的沟痕。磨粒磨损对高速钢作用较明显。粒磨损对高速钢作用较明显。l粘结磨损粘结磨损/冷焊磨损冷焊磨损 刀具与工件材料接触到原子间距离时产生的结合现象，称粘结。粘刀具与工件材料接触到原子间距离时产生的结合现象，称粘结。粘结磨损就是由于接触面滑动在粘结处产生剪切破坏造成。低、中速切结磨损就是由于接触面滑动在粘结处产生剪切破坏造成。低、中速切削时，粘结磨损是硬质合金刀具的主要磨损原因。削时，粘结磨损是硬质合金刀具的主要磨损原因。四、刀具磨损与刀具寿命四、刀具磨损与刀具寿命（一）刀具磨损的形态与原因（一）刀具磨损的形态与原因 刀具磨损的原因第二节金属切削过程的基本规律与控制第一章第一章第一章第一章 金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制l扩散磨损扩散磨损切削时在高温作用下，接触面间分子活动能量大，造成了合金元素切削时在高温作用下，接触面间分子活动能量大，造成了合金元素相互扩散置换，使刀具材料机械性能降低，若再经摩擦作用，刀具容相互扩散置换，使刀具材料机械性能降低，若再经摩擦作用，刀具容易被磨损。扩散磨损是一种化学性质的磨损。易被磨损。扩散磨损是一种化学性质的磨损。l相变磨损相变磨损当刀具上最高温度超过材料相变温度时，刀具表面金相组织发生当刀具上最高温度超过材料相变温度时，刀具表面金相组织发生变化。如马氏体组织转变为奥氏体，使硬度下降，磨损加剧。因此，变化。如马氏体组织转变为奥氏体，使硬度下降，磨损加剧。因此，工具钢刀具在高温时均用此类磨损。工具钢刀具在高温时均用此类磨损。l氧化磨损氧化磨损氧化磨损是一种化学性质的磨损。氧化磨损是一种化学性质的磨损。四、刀具磨损与刀具寿命四、刀具磨损与刀具寿命（一）刀具磨损的形态与原因（一）刀具磨损的形态与原因 刀具磨损的原因第二节金属切削过程的基本规律与控制第一章第一章第一章第一章 金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制磨粒磨损各种切速下均存在低速情况下刀具磨损的主要原因粘结磨损（冷焊）刀具材料与工件材料亲和力大刀具材料与工件材料硬度比小中等偏低切速粘结磨损加剧扩散磨损高温下发生氧化磨损高温情况下，在切削刃工作边界发生刀具磨损原因刀具磨损原因相变磨损高温下发生热电磨损材料不同产生热电势四、刀具磨损与刀具寿命四、刀具磨损与刀具寿命第二节金属切削过程的基本规律与控制第一章第一章第一章第一章 金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制u 非正常磨损 刀具的破损又称非正常磨损，是指刀具在切削过程中突然或过早产生损坏现象。其中有：破损:在切削刃或刀面上产生裂纹、崩刃或碎裂。卷刃:切削时在高温作用下，使切削刃或刀面产生塌陷或隆起的塑性变形现象。四、刀具磨损与刀具寿命四、刀具磨损与刀具寿命（二）刀具的破损及其控制措施（二）刀具的破损及其控制措施第二节金属切削过程的基本规律与控制破损是相对于磨损而言的。破损是相对于磨损而言的。刀具的破损形式分为刀具的破损形式分为脆性破损脆性破损和和塑性破损塑性破损。第一章第一章第一章第一章 金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制 脆性破损脆性破损硬质合金刀具和陶瓷刀具切削时，在机械应力和热应力冲击作硬质合金刀具和陶瓷刀具切削时，在机械应力和热应力冲击作用下，经常发生以下几种形态的破损：用下，经常发生以下几种形态的破损：（1 1）崩刃）崩刃 切削刃产生小的缺口。在继续切削中，缺口会不断切削刃产生小的缺口。在继续切削中，缺口会不断扩大，导致更大的破损。用陶瓷刀具切削及用硬质合金刀具作断续扩大，导致更大的破损。用陶瓷刀具切削及用硬质合金刀具作断续切削时，常发生这种破损切削时，常发生这种破损。（2 2）碎断）碎断 切削刃发生小块碎裂或大块断裂，不能继续进行切切削刃发生小块碎裂或大块断裂，不能继续进行切削。用硬质合金刀具和陶瓷刀具作断续切削时，常发生这种破损。削。用硬质合金刀具和陶瓷刀具作断续切削时，常发生这种破损。四、刀具磨损与刀具寿命四、刀具磨损与刀具寿命（二）刀具的破损及其控制措施（二）刀具的破损及其控制措施 刀具的破损第二节金属切削过程的基本规律与控制第一章第一章第一章第一章 金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制 （3 3）剥剥落落 在在刀刀具具的的前前、后后刀刀面面上上出出现现剥剥落落碎碎片片，经经常常与与切切削削刃刃一一起起剥剥落落，有有时时也也在在离离切切削削刃刃一一小小段段距距离离处处剥剥落落陶陶瓷刀具端铣时常发生这种破损。瓷刀具端铣时常发生这种破损。（4 4）裂纹破损）裂纹破损 长时间进行断续切削后，因疲劳而引起长时间进行断续切削后，因疲劳而引起裂纹的一种破损。热冲击和机械冲击均会引发裂纹，裂纹不裂纹的一种破损。热冲击和机械冲击均会引发裂纹，裂纹不断扩展合并就会引起切削刃的碎裂或断裂。断扩展合并就会引起切削刃的碎裂或断裂。脆性破损脆性破损四、刀具磨损与刀具寿命四、刀具磨损与刀具寿命第二节金属切削过程的基本规律与控制（二）刀具的破损及其控制措施（二）刀具的破损及其控制措施 刀具的破损第一章第一章第一章第一章 金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制在刀具前刀面与切屑、后刀面与工件接触面上，由于过在刀具前刀面与切屑、后刀面与工件接触面上，由于过高的温度和压力的作用，刀具表层材料将因发生塑性流动而高的温度和压力的作用，刀具表层材料将因发生塑性流动而丧失切削能力，这就是刀具的塑性破损。丧失切削能力，这就是刀具的塑性破损。抗塑性破损能力取决于刀具材料的硬度和耐热性。硬抗塑性破损能力取决于刀具材料的硬度和耐热性。硬质合金和陶瓷的耐热性好，一般不易发生这种破损。相比之质合金和陶瓷的耐热性好，一般不易发生这种破损。相比之下，高速钢耐热性较差，较易发生塑性破损。下，高速钢耐热性较差，较易发生塑性破损。四、刀具磨损与刀具寿命四、刀具磨损与刀具寿命第二节金属切削过程的基本规律与控制 塑性破损塑性破损（二）刀具的破损及其控制措施（二）刀具的破损及其控制措施 刀具的破损第一章第一章第一章第一章 金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制（2 2）硬质合金、陶瓷、立方氮化硼、金刚石刀具）硬质合金、陶瓷、立方氮化硼、金刚石刀具 切削刃微崩切削刃微崩 切削刃或刀尖崩碎切削刃或刀尖崩碎 刀片或刀具折断刀片或刀具折断 刀片表层脱落刀片表层脱落 切削部位塑性变形切削部位塑性变形 刀片的热裂刀片的热裂 （1 1）工具钢、高速钢刀具）工具钢、高速钢刀具 卷刃或相变磨损卷刃或相变磨损四、刀具磨损与刀具寿命四、刀具磨损与刀具寿命第二节金属切削过程的基本规律与控制（二）刀具的破损及其控制措施（二）刀具的破损及其控制措施 刀具的破损第一章第一章第一章第一章 金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制（2 2）合合理理选选择择刀刀具具几几何何参参数数 通通过过选选择择合合适适的的几几何何参参数数，使使切切削削刃刃和和刀刀尖尖有有较较好好的的强强度度。在在切切削削刃刃上上磨磨出出负负倒倒棱棱是是防防止止崩崩刃的有效措施。刃的有效措施。（1 1）合合理理选选择择刀刀具具材材料料 用用作作断断续续切切削削的的刀刀具具，刀刀具具材材料料应应具有一定的韧性。具有一定的韧性。（3 3）保保证证刀刀具具的的刃刃磨磨质质量量 切切削削刃刃应应平平直直光光滑滑，不不得得有有缺缺口口，刃口与刀尖部位不允许烧伤刃口与刀尖部位不允许烧伤。（4 4）合理选择切削用量合理选择切削用量 防止出现切削力过大和切削温度过防止出现切削力过大和切削温度过高的情况。高的情况。（5 5）工艺系统应有较好的刚性工艺系统应有较好的刚性 防止因为振动而损坏刀具。防止因为振动而损坏刀具。四、刀具磨损与刀具寿命四、刀具磨损与刀具寿命第二节金属切削过程的基本规律与控制（二）刀具的破损及其控制措施（二）刀具的破损及其控制措施 刀具破损的控制措施第一章第一章第一章第一章 金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制规定刀具切削时间，离线检测常规方法常规方法通通过过切切削削力力（切切削削功功率率）变变化化幅幅值值，判判断断刀刀具具的的磨磨损损程程度度；当当切切削力突然增大或突然下降很大幅值时，则表明刀具发生了破损削力突然增大或突然下降很大幅值时，则表明刀具发生了破损 通过实验确定刀具磨损与破损的通过实验确定刀具磨损与破损的“阈值阈值”切削力与切削功率检测方法切削力与切削功率检测方法 切削加工时，切屑剥离，工件塑性变形，刀具与工件之间摩擦以及刀具破损等，都会产生声发射。正常切削时，声发射信号小而连续，刀具严重磨损后声发射信号会增大，而当刀具破损时声发射信号会突然增大许多，达到正常切削时的几倍 声发射检测方法声发射检测方法 四、刀具磨损与刀具寿命四、刀具磨损与刀具寿命刀具状态监控刀具状态监控第二节金属切削过程的基本规律与控制第一章第一章第一章第一章 金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制钻头破损检测器声发射钻头破损检测装置系统图交换机床控制器工件折断工作台声发射传感器破损信号四、刀具磨损与刀具寿命四、刀具磨损与刀具寿命刀具状态监控刀具状态监控第二节金属切削过程的基本规律与控制第一章第一章第一章第一章 金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制1 1刀具磨损过程刀具磨损过程随着切削时间的延长，刀具磨损增加。根据切削实验，可随着切削时间的延长，刀具磨损增加。根据切削实验，可得图示的刀具正常磨损过程的典型磨损曲线。得图示的刀具正常磨损过程的典型磨损曲线。刀具磨损过程初期磨损后刀面磨损量VB正常磨损急剧磨损切削时间初期磨损阶段（初期磨损阶段（段）段）：在开始切削的短时间内，磨损较快。这是由于刀具表面粗糙不平或表层组织不耐磨引起的。四、刀具磨损与刀具寿命四、刀具磨损与刀具寿命（三）刀具的磨损标准与刀具寿命（三）刀具的磨损标准与刀具寿命第二节金属切削过程的基本规律与控制第一章第一章第一章第一章 金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制刀具磨损过程初期磨损后刀面磨损量VB正常磨损急剧磨损切削时间 正常磨损阶段（正常磨损阶段（段）：段）：随着切削时间增加，磨损量以较均匀的速度加大。这是由于刀具表面磨平后，接触面增大，压强减少所致。AB线段基本上呈直线，单位时间内磨损量称为磨损强度，该磨损强度近似为常数。急剧磨损阶段（急剧磨损阶段（段）段）：磨损量达到一定数值后，磨损急剧加速继而刀具损坏。这是由于切削时间过长，磨损严重，切削温度剧增，刀具强度、硬度降低所致。四、刀具磨损与刀具寿命四、刀具磨损与刀具寿命（三）刀具的磨损标准与刀具寿命（三）刀具的磨损标准与刀具寿命第二节金属切削过程的基本规律与控制第一章第一章第一章第一章 金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制 显然，刀具一次磨刀后的切削时间应控制在达到急剧磨损阶段以前完成。如果超过急剧磨损阶段继续切削，就可能产生冒火花、振动、啸叫等现象，甚至产生崩刃或造成刀具严重破损。所以，应该规规规规定定定定刀刀刀刀具具具具用用用用到到到到产产产产生生生生急急急急剧剧剧剧磨磨磨磨损损损损前前前前必必必必须须须须重重重重磨磨磨磨或或或或更更更更换换换换新新新新刀刀刀刀刃刃刃刃。这这这这时时时时刀刀刀刀具具具具的的的的磨磨磨磨损损损损量量量量称称称称为为为为磨磨磨磨损损损损限限限限度度度度或或或或磨磨磨磨钝钝钝钝标标标标准准准准。由于后刀面磨损是常见的，且易于控制和测量，因此，规定后刀面上均匀磨损区的高度VB值作为刀具的磨钝标准。2 2刀具的磨钝标准刀具的磨钝标准 四、刀具磨损与刀具寿命四、刀具磨损与刀具寿命（三）刀具的磨损标准与刀具寿命（三）刀具的磨损标准与刀具寿命第二节金属切削过程的基本规律与控制第一章第一章第一章第一章 金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制在在ISO标准中，供作研究用推荐的高速钢和硬质合金刀具磨钝标准标准中，供作研究用推荐的高速钢和硬质合金刀具磨钝标准为：为：在后刀面内均匀磨损在后刀面内均匀磨损VB0.3mm；在后刀面内非均匀磨损在后刀面内非均匀磨损VBmax0.6mm；月牙洼深度标准月牙洼深度标准KT0.06十十0.3f (f进给量进给量mm/r)。2 2刀具的磨钝标准刀具的磨钝标准 四、刀具磨损与刀具寿命四、刀具磨损与刀具寿命（三）刀具的磨损标准与刀具寿命（三）刀具的磨损标准与刀具寿命第二节金属切削过程的基本规律与控制第一章第一章第一章第一章 金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制生产中磨钝标准应根据加工要求制订：车刀磨钝标准车刀磨钝标准V VB B值（值（mmmm）l粗加工磨钝标准是能使刀具切削时间与可磨或可用次数的乘积最长为原则确定的，从而能充分发挥刀具的切削性能，该标准亦称为经济磨钝标准经济磨钝标准。l精加工磨钝标准是在保证零件加工精度和粗糙度条件下制订的，因此VB值较小。该标准亦称工艺磨钝标准工艺磨钝标准。2 2刀具的磨钝标准刀具的磨钝标准 四、刀具磨损与刀具寿命四、刀具磨损与刀具寿命（三）刀具的磨损标准与刀具寿命（三）刀具的磨损标准与刀具寿命第二节金属切削过程的基本规律与控制第一章第一章第一章第一章 金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制2 2刀具的磨钝标准刀具的磨钝标准 四、刀具磨损与刀具寿命四、刀具磨损与刀具寿命（三）刀具的磨损标准与刀具寿命（三）刀具的磨损标准与刀具寿命第二节金属切削过程的基本规律与控制第一章第一章第一章第一章 金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制金属切削过程及其控制 要达到规定磨钝标准的耐用度数值可长也可短，因耐用度随加工条件特别是切削速度不同而变化着。究竟耐用度长好还是短好，应根据耐用度/寿命对切削加工的作用而定。3 3刀具寿命与耐用度刀具寿命与耐用度四、刀具磨损与刀具寿命四、刀具磨损与刀具寿命（三）刀具的磨损标准与刀具寿命（三）刀具的磨损标准与刀具寿命第二节金属切削过程的基本规律与控制刃磨后的刀具自开始切削直到磨损量达到磨损标准为止的