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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三章 切削过程及控制,第六节 切削液,本节主要内容：,一、切削液的分类,二、切削液的作用机理,三、切削液的选择和使用,第三章 切削过程及控制,第六节 切削液,一、切削液的分类,3.,切削油,主要成分是矿物油，加入少量的油性添加剂、极压添加剂和防锈添加剂，,以提高其润滑和防锈性能。,使用切削液，可改善切削摩擦，降低切削力和切削温度，提高刀具耐用度，减小工件热变形，抑制积屑瘤的生长。,2.,乳化液,由矿物油、乳化剂及添加剂配成的乳化油，再用,95%98%,的水稀释而成，,其冷却作用良好。若加入一定的油性、防锈添加剂，可具有防锈作用。,1.,水溶液,主要成分是水，加入一定的添加剂，,形成既能保持冷却性能，又有防锈性能和一定的润滑性能的切削液。,第三章 切削过程及控制,第六节 切削液,二、 切削液的作用机理,在刀具材料的耐热性较差、工件材料的热膨胀系数较大，以及两者的导热性能较差时，切削液的冷却作用非常重要。,切削液的冷却性能取决于其导热系数、汽化热、汽化速度、流量、流速等 。,一般水溶液的冷却性能最好，油类最差，乳化液介于两者之间而接近于水。,1.,切削液的冷却作用,第三章 切削过程及控制,第六节 切削液,只有在切屑、工件与刀具界面间存在油膜形成流体润滑摩擦时，切削液的润滑作用才能得到较好的效果。,2,）,多数难切削金属的加工，属于极压润滑膜状态，须靠极压添加剂形成另一种性质的润滑膜。来提高润滑作用。,金属切削中，大多属于边界润滑。这时润滑液的承载能力与油的粘度无关，而取决于润滑液中的,“,油性,”,润滑膜。,1,）,一般金属的低速精加工切削时，主要是添加动植物油脂的油性添加剂，来提高润滑作用。,2.,切削液的润滑作用,第三章 切削过程及控制,第六节 切削液,为减小工件、机床、刀具受空气、水分的腐蚀，要求切削液具有防锈作用。防锈取决于切削液本身的性能和加入的防锈剂的作用。,当切削产生碎屑或粉屑（磨削）时，要求切削液有良好的清洗作用，其清洗性能与渗透性、流动性和使用压力有关。,通常在切削液中加入剂量较大的活性剂、水和少量矿物油，,以提高清洗效果。再提供一定的压力，提高冲刷能力。,3.,切削液的清洗作用,4.,切削液的防锈作用,4.,硬质合金刀具精加工,采用的切削液与粗加工相同，但应适当注意提高其润滑性能。,第三章 切削过程及控制,第六节 切削液,三、 切削液的选择和使用,切削液的选用应根据工件材料、刀具材料、加工方法和加工要求来确定。,1.,高速钢刀具粗加工,应选用以冷却作用为主的切削液。,2.,硬质合金刀具粗加工,可不用切削液。必要时可采用低浓度的乳化液和水溶液，但必须连续地、充分地浇注。,3.,高速钢刀具中、低速精加工（如铰削、拉削）,应选用润滑性能好的极压切削液或高浓度的极压乳化液。,第三章 切削过程及控制,第七节,切削用量的选择,本节主要内容,一、选择切削用量的原则,二、,a,p,、,f,和,v,值的选定,三、,切削用量最优化概念,本节中心思想：,根据合理的刀具耐用度的分析，讨论如何选择合理的切削用量三要素。,第三章 切削过程及控制,第七节,切削用量的选择,一、 选择切削用量的原则,为何要选择合理,的切削用量,选择,宗旨,切削用量的选择必须与刀具耐用度的选择相联系。,在机床、刀具和工件条件一定的情况下，合理选择,a,f,、,f,、,v,，,能充分发挥机床和刀具的功能，保证加工质量，降低加工成本，取得生产的最大效益。,根据切削用量与刀具耐用度,T,的关系已知，影响,T,最大的是,v,，,最小的是,a,f,。,在确保,T,时，,v,、,f,、,a,p,对生产率,P,的影响程度则不同。,第三章 切削过程及控制,第七节,切削用量的选择,1.,切削用量同加工生产率的关系,外圆纵车时，按切削工时,t,m,计算的生产率,P,为,得到,因为,t,m,与,工件转速,、,毛坯直径、工件切削长度、加工余量有关。,即提高,v,、,f,、,a,p,，,都能提高切削生产率。,第三章 切削过程及控制,第七节,切削用量的选择,根据,，选用一定的切削条件进行计算，得到如下结果：,小结,:,增大,a,p,比增大,f,更有利于提高生产率,P,；切削速度,v,高过一定的临界值时，生产率,P,反而会降低。,1,）,a,p,增至,3,a,p,，,f,不变，若刀具,仍,保持合理的,T,，,则,v,必须降低,15%,，此时,。,2,）,f,增至,3,f,，,a,p,不变，若刀具,仍,保持合理的,T,，则,v,必须降低,32%,，此时 。,3,）,v,增至,3,v,，,f,不变、,a,p,因加工余量不变,，此时,即生产率大为降低。,第三章 切削过程及控制,第七节,切削用量的选择,2.,切削用量的选用原则,优选切削用量，就是要选择切削用量三要素的最佳组合。,在保持刀具合理耐用度,T,的前提下，使生产率 保持最大。,切削用量的选用原则,1,）,首先选择尽可能大的,a,p,；,2,）,其次根据机床动力和刚性限制条件或已加工表面粗糙度的要求，选择尽可能大的,f,；,3,）,最后利用设计手册或计算公式确定,v,。,第三章 切削过程及控制,第七节,切削用量的选择,二、,a,p,、,f,和,v,值的选定,1.,背吃刀量,a,p,的选定,1,）,粗加工时，表面粗糙度为,R,a,8020,m,，为提高生产效率，一次走刀尽可能切除全部加工余量。取,a,p,为,810mm,。,2,）,半精加工时，表面粗糙度为,R,a,105,m,，兼顾生产率和加工精度，,取,a,p,为,0.52mm,。,3,）,精加工时，表面粗糙度为,R,a,2.51.25,m,，为保证加工精度，,取,a,p,为,0.10.4mm,。,4,）,加工表层有硬皮的铸、锻件或切削加工硬化严重的材料时，尽量使,a,p,超过硬皮或硬化层厚度，防止刀刃过早磨损。,第三章 切削过程及控制,第七节,切削用量的选择,2.,进给量,f,的选定,粗加工时，切削力较大，合理,f,主要受机床进给机构强度、刀具的强度与刚度、工件的装夹刚度等因素的限制。,精加工时，合理,f,主要受加工精度和表面粗糙度的限制。,生产实际中，大多采用查表法确定合理的进给量,1,）,粗加工时，根据工件材料、工件直径及已确定的被吃刀量,a,p,来选择,f,；,2,）,半精加工和精加工时，按加工表面粗糙度要求，根据工件材料、刀尖圆弧半径，切削速度,v,来选择,f,。,第三章 切削过程及控制,第七节,切削用量的选择,3.,切削速度,v,的选定,在,a,p,、,f,选定后，根据合理的刀具耐用度来选定速度,v,。,如 车削速度的计算式,:,K,v,为切削速度修正系数，包括工件材料、刀具材料、刀具主偏角、副偏角、刀尖圆弧半径等对切削速度的修正系数。,各种速度修正系数和,C,v,、,x,v,、,y,v,、,m,等均可查阅手册。,第三章 切削过程及控制,第七节,切削用量的选择,切削速度,v,的选择原则,1,）,粗车时，,a,p,、,f,较大，选择较低的,v,；精车时，,a,p,、,f,较小，选择较高的,v,。,2,）,工件材料强度、硬度高时，选较低的,v,；,加工难加工材料时，只能去较低的,v,。,3,）,切削合金钢比切削中碳钢的,v,应低,20%30%,；切削调质钢比切削正火、退火钢的,v,应,低,20%30%,；切削有色金属比切削中碳钢的,v,应高,100%300%,。,4,）,刀具材料的切削性能愈好，切削速度也选得愈高,。,5,）,精加工时，应尽量避开积屑瘤和鳞刺产生的区域,。,第三章 切削过程及控制,第七节,切削用量的选择,三、,切削用量最优化概念,1.,T,v,关系及,l,m,v,关系中的极值,2.,最佳切削温度的概念,对一定的刀具和工件，用不同的切削用量加工时，都存在一个使刀具磨损强度最低，尺寸耐用度最高的最佳切削温度。,最佳切削温度时的切削速度称为最佳切削速度,v,0,。,如图，从低速到高速过程中，,T,-,v,，,l,m,v,的,关系式在某一速度下刀具耐用度,T,和切削路程,l,m,都有最大值。且,l,m,与,T,的最大值所对应的,v,是不同的。,第三章 切削过程及控制,第七节,切削用量的选择,3.,各切削速度之间的关系,如图，最高刀具耐用度的切削速度,v,T,、最佳切削速度,v,0,、经济切削速度,v,c,和最高生产率切削速度,v,P,之间存在如下关系：,1,）,采用,v,T,来,切削不合理。因为此时的,P,和,l,m,很低，,C,和,NB,rs,均,较高。,2,）,采用最佳,v,0,切削比较合理，此时刀具磨损,NB,rs,最低，,消耗少，,l,m,长，加工精度较高,。但,C,不是最低，,P,不是最高。,第三章 切削过程及控制,第七节,切削用量的选择,3,）,采用经济,v,c,切削比较合理，因为此时加工成本最低,，,l,m,较长，,但刀具磨损强度,NB,rs,稍有增加，加工精度有所下降,。,4,）,采用速度,v,P,来,切削只用于特殊情况，因为此时生产率,P,最高，但刀具磨损加重，加工成本,C,显著提高。,小结,根据最大,l,m,和加工经济性选择切削用量，优于根据最高,T,和最大,P,的选择。,对于一般加工材料，,对于难加工材料，,v,c,和,v,0,几乎是重合的。故采用,v,0,可同时获得较好的经济效果。,
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