第二章机械加工及设备的基础理论(浏览2-1浏览2

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,*,北京信息科技大学,第二章机械加工及设备的基础理论,第,三,三,节,节,金,金,属,属,切,切,削,削,过,过,程,程,金,属,属,切,切,削,削,过,过,程,程,就,就,是,是,通,通,过,过,刀,刀,具,具,把,把,被,被,切,切,金,金,属,属,层,层,变,变,为,为,切,切,屑,屑,的,的,过,过,程,程,。,。,金,属,属,的,的,切,切,削,削,过,过,程,程,，,，,实,实,质,质,上,上,是,是,工,工,件,件,切,切,削,削,层,层,在,在,刀,刀,具,具,的,的,挤,挤,压,压,下,下,，,，,产,产,生,生,剪,剪,切,切,滑,滑,移,移,为,为,主,主,的,的,塑,塑,性,性,变,变,形,形,，,，,而,而,形,形,成,成,切,切,屑,屑,的,的,过,过,程,程,。,。,挤,压,压,、,、,滑,滑,移,移,、,、,挤,挤,裂,裂,、,、,切,切,离,离,第,三,三,节,节,金,金,属,属,切,切,削,削,过,过,程,程,金,属,属,切,切,削,削,过,过,程,程,中,中,的,的,滑,滑,移,移,线,线,和,和,流,流,线,线,第,三,三,节,节,金,金,属,属,切,切,削,削,过,过,程,程,一,、,、,切,切,屑,屑,的,的,形,形,成,成,过,过,程,程,及,及,变,变,形,形,区,区,的,的,划,划,分,分,第,一,一,变,变,形,形,区,区,金,金,属,属,的,的,滑,滑,移,移,OA,面-,“,“,始,始,滑,滑,移,移,面,面,”,”,切,削,削,层,层,中,中,点,点,P,OM,-,“,“,终,终,滑,滑,移,移,面,面,一,、,、,切,切,屑,屑,的,的,形,形,成,成,过,过,程,程,及,及,变,变,形,形,区,区,第,三,三,节,节,金,金,属,属,切,切,削,削,过,过,程,程,三,个,个,变,变,形,形,区,区,、,、,剪,剪,切,切,角,角,平,面,面OM,表,表,示,示,第,第,一,一,变,变,形,形,区,区,（,（,）,）,第二变形区,（,（II）,第三变形区,（）,第三节 金,属,属切削过程,三个变形区,说,说明,第三节 金,属,属切削过程,二、变形系,数,数,切屑厚度与,切,切削层厚度,之,之比称为厚,度,度变形系数,h,（切屑厚度,压,压缩比,A,h,）；,切削长度与,切,切屑长度之,比,比称为长度,变,变形系数,l,，,变形系数直,观,观地反映了,切,切屑的变形,程,程度，且容,易,易测量。,第三节 金,属,属切削过程,厚度变形系,数,数,长度变形系,数,数,第三节 金,属,属切削过程,对于同一种,工,工件材料，,如,如果在不同,的,的切削条件,下,下进行切削,，,，变形系数,越,越大，则表,明,明切削中的,塑,塑性变形越,大,大，切削力,和,和切削热相,应,应增加，动,力,力消耗上升,，,，加工质量,下,下降。,有效,控,控制,变,变形,系,系数,，,，有,利,利于,提,提高,工,工件,的,的加,工,工质,量,量。,第三,节,节,金,金属,切,切削,过,过程,切屑,类,类型,a),带,带状,切,切屑b)节,状,状切,屑,屑c),单,单元,切,切屑d),崩,崩碎,切,切屑,三、,切,切屑,类,类型,第三,节,节,金,金属,切,切削,过,过程,带状,切,切屑,采用,较,较高,的,的切,削,削速,度,度、,较,较小,的,的切,削,削厚,度,度和,前,前角,较,较大,的,的刀,具,具，,切,切削,塑,塑性,较,较好,的,的金,属,属材,料,料时,，,，易,形,形成,带,带状,切,切屑,。,。形,成,成带,状,状切,屑,屑时,，,，切,削,削力,的,的波,动,动小,，,，切,削,削过,程,程比,较,较平,稳,稳，,已,已加,工,工表,面,面粗,糙,糙度,较,较小,，,，但,这,这种,切,切屑,容,容易,缠,缠绕,在,在刀,具,具或,工,工件,上,上，,损,损伤,已,已加,工,工表,面,面，,或,或危,害,害操,作,作者,安,安全,，,，应,采,采取,适,适当,的,的断,屑,屑措,施,施。,节状,切,切屑,采用,较,较低,的,的切,削,削速,度,度、,较,较大,的,的切,削,削厚,度,度和,前,前角,较,较小,的,的刀,具,具，,切,切削,中,中等,硬,硬度,的,的塑,性,性材,料,料时,，,，易,形,形成,节,节状,切,切屑,。,。形,成,成节,状,状切,屑,屑时,，,，金,属,属的,塑,塑性,变,变形,和,和切,削,削抗,力,力较,大,大，,切,切削,力,力的,波,波动,也,也比,较,较大,，,，切,削,削过,程,程不,平,平稳,，,，已,加,加工,表,表面,也,也比,较,较粗,糙,糙,。,第三,节,节,金,金属,切,切削,过,过程,单元,切,切屑,切削,塑,塑性,材,材料,时,时，,切,切削,层,层金,属,属在,塑,塑性,变,变形,过,过程,中,中，,剪,剪切,面,面上,产,产生,的,的剪,应,应力,超,超过,材,材料,的,的强,度,度极,限,限，,切,切屑,沿,沿剪,切,切面,完,完全,断,断开,，,，形,成,成形,状,状类,似,似，,而,而又,互,互相,分,分离,的,的屑,块,块。,采,采用,极,极低,的,的切,削,削速,度,度，,大,大的,切,切削,厚,厚度,，,，小,的,的前,角,角，,切,切削,塑,塑性,较,较差,的,的材,料,料时,，,，易,形,形成,单,单元,切,切屑,。,。形,成,成单,元,元切,屑,屑时,，,，切,削,削力,波,波动,很,很大,，,，有,振,振动,，,，已,加,加工,表,表面,粗,粗糙,，,，且,有,有振,纹,纹。,崩碎,切,切屑,切削,脆,脆性,材,材料,时,时，,由,由于,材,材料,的,的塑,性,性小,，,，抗,拉,拉强,度,度低,，,，切,削,削层,金,金属,在,在产,生,生弹,性,性变,形,形后,，,，几,乎,乎不,产,产生,塑,塑性,变,变形,而,而突,然,然崩,裂,裂，,形,形成,形,形状,极,极不,规,规则,的,的碎,块,块。,形,形成,崩,崩碎,切,切屑,时,时，,切,切削,力,力幅,度,度小,，,，但,波,波动,很,很大,，,，伴,有,有振,动,动和,冲,冲击,，,，使,已,已加,工,工表,面,面凸,凹,凹不,平,平。,第三,节,节,金,金属,切,切削,过,过程,（一,）,）积,屑,屑瘤,的,的产,生,生,在切,削,削塑,性,性金,属,属材,料,料时,，,，经,常,常在,前,前刀,面,面上,靠,靠刃,口,口处,沾,沾结,一,一小,块,块很,硬,硬的,金,金属,楔,楔块,（,（如,图,图3-6,）,），,这,这个,金,金属,楔,楔块,称,称积,屑,屑瘤,。,。,四、,积,积屑,瘤,瘤,积屑,瘤,瘤,第三,节,节,金,金属,切,切削,过,过程,（二,）,）积,屑,屑瘤,对,对切,削,削过,程,程的,影,影响,积屑,瘤,瘤对,切,切削,加,加工,的,的影,响,响,对,切,切削,力,力的,影,影响,对,已,已加,工,工表,面,面粗,糙,糙度,的,的影,响,响,对,刀,刀具,强,强度,的,的影,响,响,积屑,瘤,瘤与,切,切削,刃,刃的,金,金相,显,显微,照,照片,第三,节,节,金,金属,切,切削,过,过程,积屑,瘤,瘤包,围,围着,切,切削,刃,刃，,可,可以,代,代替,前,前面,、,、后,面,面和,切,切削,刃,刃进,行,行切,削,削，,从,从而,保,保护,了,了刀,刃,刃，,减,减少,了,了刀,具,具的,磨,磨损,。,。,积屑,瘤,瘤使,刀,刀具,的,的实,际,际工,作,作前,角,角增,大,大，,而,而且,，,，积,屑,屑瘤,越,越高,，,，实,际,际工,作,作前,角,角越,大,大，,刀,刀具,越,越锋,利,利。,积屑,瘤,瘤前,端,端伸,出,出切,削,削刃,外,外，,直,直接,影,影响,加,加工,尺,尺寸,精,精度,。,。,积屑,瘤,瘤直,接,接影,响,响工,件,件加,工,工表,面,面的,形,形状,精,精度,和,和表,面,面粗,糙,糙度,。,。,第三,节,节,金,金属,切,切削,过,过程,（1,）,）积,屑,屑瘤,积屑,瘤,瘤对,切,切削,过,过程,的,的影,响,响有,其,其有,利,利的,一,一面,，,，也,有,有其,不,不利,的,的一,面,面。,粗加,工,工时,，,，可,允,允许,积,积屑,瘤,瘤的,产,产生,，,，以,增,增大,实,实际,前,前角,，,，使,切,切削,轻,轻快,；,；,精加,工,工时,，,，则,应,应尽,量,量避,免,免产,生,生积,屑,屑瘤,，,，以,确,确保,加,加工,质,质量,。,。,第三,节,节,金,金属,切,切削,过,过程,（2,）,）积,屑,屑瘤,的,的成,因,因,1）,工,工件,材,材料,的,的塑,性,性；,2）,切,切削,速,速度,；,；,3）,刀,刀具,前,前角,；,；,4）,冷,冷却,润,润滑,条,条件,。,。,切削,速,速度,对,对积,屑,屑瘤,的,的影,响,响,第三,节,节,金,金属,切,切削,过,过程,（,三,三,）,）,控,控,制,制,积,积,屑,屑,瘤,瘤,产,产,生,生,的,的,措,措,施,施,（1,）,）,避,避,免,免,容,容,易,易,产,产,生,生,积,积,屑,屑,瘤,瘤,的,的,切,切,削,削,速,速,度,度,范,范,围,围,（2,）,）,降,降,低,低,材,材,料,料,塑,塑,性,性,（3,）,）,合,合,理,理,使,使,用,用,切,切,削,削,液,液,（4,）,）,增,增,大,大,刀,刀,具,具,前,前,角,角,第,三,三,节,节,金,金,属,属,切,切,削,削,过,过,程,程,第,四,四,节,节,切,切,削,削,力,力,、,、,切,切,削,削,热,热,与,与,切,切,削,削,温,温,度,度,切,削,削,力,力,决,决,定,定,着,着,切,切,削,削,热,热,的,的,产,产,生,生,，,，,并,并,影,影,响,响,刀,刀,具,具,磨,磨,损,损,和,和,已,已,加,加,工,工,表,表,面,面,质,质,量,量,。,。,切,削,削,力,力,又,又,是,是,计,计,算,算,切,切,削,削,功,功,率,率,，,，,设,设,计,计,和,和,使,使,用,用,机,机,床,床,、,、,刀,刀,具,具,、,、,夹,夹,具,具,的,的,必,必,要,要,依,依,据,据,。,。,切,削,削,热,热,和,和,由,由,它,它,产,产,生,生,的,的,切,切,削,削,温,温,度,度,，,，,直,直,接,接,影,影,响,响,刀,刀,具,具,的,的,磨,磨,损,损,和,和,使,使,用,用,寿,寿,命,命,切,削,削,热,热,影,影,响,响,工,工,件,件,的,的,加,加,工,工,精,精,度,度,和,和,表,表,面,面,质,质,量,量,。,。,第,四,四,节,节,切,切,削,削,力,力,、,、,切,切,削,削,热,热,与,与,切,切,削,削,温,温,度,度,一,、,、,切,切,削,削,力,力,的,的,来,来,源,源,、,、,合,合,力,力,及,及,其,其,分,分,力,力,第,四,四,节,节,切,切,削,削,力,力,、,、,切,切,削,削,热,热,与,与,切,切,削,削,温,温,度,度,切,削,削,力,力,的,的,来,来,源,源,一,是,是,切,切,削,削,层,层,金,金,属,属,、,、,切,切,屑,屑,和,和,工,工,件,件,表,表,面,面,层,层,金,金,属,属,的,的,弹,弹,性,性,变,变,形,形,、,、,塑,塑,性,性,变,变,形,形,所,所,产,产,生,生,的,的,抗,抗,力,力,；,；,二,是,是,刀,刀,具,具,与,与,切,切,屑,屑,、,、,工,工,件,件,表,表,面,面,间,间,的,的,摩,摩,擦,擦,阻,阻,力,力,。,。,第,四,四,节,节,切,切,削,削,力,力,、,、,切,切,削,削,热,热,与,与,切,切,削,削,温,温,度,度,切,削,削,力,力,（1,）,）,总,总,切,切,削,削,力,力,的,的,分,分,解,解,1,）,）,切,切,削,削,力,力,Fc,2,）,）,背,背,向,向,力,力,Fp,3,）,）,进,进,给,给,力,力,Ff,第,四,四,节,节,切,切,削,削,力,力,、,、,切,切,削,削,热,热,与,与,切,切,削,削,温,温,度,度,第,四,四,节,节,切,切,削,削,力,力,、,、,切,切,削,削,热,热,与,与,切,切,削,削,温,温,度,度,第,四,四,节,节,切,切,削,削,力,力,、,、,切,切,削,削,热,热,与,与,切,切,削,削,温,温,度,度,单,位,位,：,：,kw,Fc,切,削,削,力,力,，,，,单,单,位,位,：,：N,；,；,vc,切,切,削,削,速,速,度,度,，,，,单,单,位,位,：,：m/min,。,。,第,四,四,节,节,切,切,削,削,力,力,、,、,切,切,削,削,热,热,与,与,切,切,削,削,温,温,度,度,（2,）,）,切,切,削,削,功,功,率,率,（2,）,）,切,切,削,削,功,功,率,率,单,位,位,：,kw,m,机床传,动,动效率,，,，,一般，,取,取,m,=0.75,0.85,。,机床电,机,机所需,功,功率,第四节,切,切削,力,力、切,削,削热与,切,切削温,度,度,单位切,削,削力是,指,指单位,面,面积上,的,的主切,削,削力，,用,用,K,C,表示（,单,单位N/mm,2,）。,K,C,=,F,C,/,A,D,式中,A,D,切,削,削层公,称,称横截,面,面积（mm,2,）,A,D,=,a,p,.f,；,F,c,主,切,切削力,（,（N）,。,。,计算主,切,切削力,：,：,F,C,=,K,C,A,D,=,K,C,a,p,.f,第四节,切,切削,力,力、切,削,削热与,切,切削温,度,度,切削力,第四节,切,切削,力,力、切,削,削热与,切,切削温,度,度,2.,切,切削力,的,的经验,公,公式,切削力,背向力,进给力,切削时,消,消耗的,功,功率,第四节,切,切削,力,力、切,削,削热与,切,切削温,度,度,计算,举,举例,：,：,工件材,料,料：40Cr,热,热轧棒,料,料；HBS=212,刀具结,构,构：机,夹,夹可转,位,位车刀,刀片材,料,料及型,号,号：YT15,；,；TNMA150605,刀具几,何,何参数,：,：,0,=15,，,r,=90,，,S,=-5,，,b,r,=0.4mm,，,，,01,=-10（,负,负倒棱,的,的前角,）,），,r,=0.5mm,机床型,号,号：CA6140车,床,床,切削用,量,量：,a,p,=3mm，,f,=0.4mm/r，,v,c,=100m/min,试求,切,切削力,F,c,、,F,p,、,F,f,和切削功率,P,c,第四节 切,削,削力、切削,热,热与切削温,度,度,查表2-6至表2-15得下列,数,数据：,Cfc=1640N，xfc=1,，,，yFc=0.84，kvFc=0.96，krfc=1，kvfc=1，kbrFc=1.1，,K,Fc,=1.05,，,，,F,p,/,F,c,=0.3，,F,f,/,F,c,=0.4，,K,rFc,=1，,K,Fc,=1，,K,VBFc,=1.2,（取,VB=,0.6mm,）,），,K,c,=1962N/mm,2,。,第四节 切,削,削力、切削,热,热与切削温,度,度,解：1,主切削力,F,c,第四节 切,削,削力、切削,热,热与切削温,度,度,2背向力,F,p,与进给力,F,f,（估算法）,3切削功,率,率,P,c,机床消耗功,率,率：,取机床传动,效,效率,m,=0.8，,而,而CA6140车床电,机,机功率为7.5kW，,功,功率足够。,第四节 切,削,削力、切削,热,热与切削温,度,度,第四节 切,削,削力、切削,热,热与切削温,度,度,二、切削力,3. 影响,切,切削力的因,素,素,总切削力的,来,来源有两个,方,方面：,一是克服被,加,加工材料对,弹,弹性变形和,塑,塑性变形的,抗,抗力；,二是克服切,屑,屑对刀具前,面,面的摩擦阻,力,力和工件表,面,面对刀具后,面,面的摩擦阻,力,力。,第四节 切,削,削力、切削,热,热与切削温,度,度,3. 影响,切,切削力的因,素,素,1）工件材,料,料的性能对,切,切削力有显,著,著的影响。,工件材料的,硬,硬度或强度,愈,愈高，材料,的,的剪切屈服,强,强度也愈高,，,，发生剪切,变,变形的抗力,也,也愈大，故,切,切削力也愈,大,大。,第四节 切,削,削力、切削,热,热与切削温,度,度,3. 影响,切,切削力的因,素,素,2）切削用,量,量对切削力,的,的影响。,a）背吃刀,量,量,asp,和进给量,f,对切削力的,影,影响;,背吃刀量,asp,进给量,f,A,D,变形抗力,摩擦力,切削力,第四节 切,削,削力、切削,热,热与切削温,度,度,二、切削力,标准切削试,验,验：刀具材,料,料P10，,工,工件材料45钢b=650Mpa，,车,车刀几何参,数,数为,go,=10、,kr,=45,、,、,ls,=0。,即，ap增,大,大一倍，F,C,也增大一倍,；,；而f 增,大,大一倍，F,C,只能增大68%80,。,第四节 切,削,削力、切削,热,热与切削温,度,度,由此可见，,从,从减小切削,力,力和节省动,力,力消耗的观,点,点出发，在,切,切除相同余,量,量的条件下,，,，增大,f,比增大,asp,更为有利。,第四节 切,削,削力、切削,热,热与切削温,度,度,3. 影响,切,切削力的因,素,素,2）切削用,量,量对切削力,的,的影响。,b）切削速,度,度Vc对切,削,削力的影响;,切削塑性材,料,料时,第四节 切,削,削力、切削,热,热与切削温,度,度,3. 影响,切,切削力的因,素,素,3）刀具几,何,何参数对切,削,削力的影响,。,。,a） 前角,go,对切削力的,影,影响;,刀刃锋利,前角,g,o,变形抗力,切削力,第四节,切,切削力、,切,切削热与,切,切削温度,3. 影,响,响切削力,的,的因素,3）刀具,几,几何参数,对,对切削力,的,的影响。,a） 前,角,角,go,对切削力,的,的影响;,图3-25 前角,对,对切削力,的,的影响,asp,=4mm,f,=0.25mm/r,第四节,切,切削力、,切,切削热与,切,切削温度,3. 影,响,响切削力,的,的因素,3）刀具,几,几何参数,对,对切削力,的,的影响。,b） 主,偏,偏角,kr,对切削力,的,的影响;,第四节,切,切削力、,切,切削热与,切,切削温度,3. 影,响,响切削力,的,的因素,3）刀具,几,几何参数,对,对切削力,的,的影响。,c）刃倾,角,角,ls,对切削力,的,的影响;,l,s,背前角,g,p,侧前角,g,f,Fp,Ff,第四节,切,切削力、,切,切削热与,切,切削温度,3. 影,响,响切削力,的,的因素,3）刀具,几,几何参数,对,对切削力,的,的影响。,d）刀尖,圆,圆弧半径,re,对切削力,的,的影响;,第四节,切,切削力、,切,切削热与,切,切削温度,3. 影,响,响切削力,的,的因素,3）刀具,几,几何参数,对,对切削力,的,的影响。,e）使用,切,切削液,对,对切削力,的,的影响。,第四节,切,切削力、,切,切削热与,切,切削温度,五、 影,响,响切削力,的,的因素,工件材,料,料的影响,切削用,量,量的影响,背吃刀,量,量和进给,量,量的影响,切削速,度,度的影响,刀具几,何,何参数的,影,影响,前角的,影,影响,负倒棱,的,的影响,主偏角,的,的影响,刃倾角,的,的影响,第四节,切,切削力、,切,切削热与,切,切削温度,刀具磨,损,损的影响,切削液,的,的影响,刀具材,料,料的影响,第四节,切,切削力、,切,切削热与,切,切削温度,切削热来,源,源于切削,层,层金属发,生,生弹性、,塑,塑性变形,所,所产生的,热,热及切屑,与,与前刀面,、,、工件与,后,后刀面之,间,间的摩擦,。,。,切削热来,源,源,七,、,、,切,切,削,削,热,热,的,的,产,产,生,生,与,与,传,传,出,出,第,四,四,节,节,切,切,削,削,力,力,、,、,切,切,削,削,热,热,与,与,切,切,削,削,温,温,度,度,1.,切,切,削,削,热,热,的,的,来,来,源,源,与,与,传,传,出,出,式,中,中,Q,单,单,位,位,时,时,间,间,产,产,生,生,的,的,热,热,量,量,，,，,单,单,位,位,：,：J/s,；,；,Fc,切,切,削,削,力,力,，,，,单,单,位,位,：,：N,；,；,vc,切,削,削,速,速,度,度,单,单,位,位,：,：,m/s,。,第,四,四,节,节,切,切,削,削,力,力,、,、,切,切,削,削,热,热,与,与,切,切,削,削,温,温,度,度,切,削,削,热,热,由,由,切,切,屑,屑,、,、,工,工,件,件,、,、,刀,刀,具,具,及,及,周,周,围,围,介,介,质,质,传,传,导,导,出,出,去,去,。,。,影,影,响,响,散,散,热,热,的,的,主,主,要,要,因,因,素,素,是,是,：,：,工,工,件,件,材,材,料,料,的,的,导,导,热,热,性,性,能,能,刀,刀,具,具,材,材,料,料,的,的,导,导,热,热,性,性,能,能,周,周,围,围,介,介,质,质,切,切,屑,屑,与,与,刀,刀,具,具,的,的,接,接,触,触,时,时,间,间,第,四,四,节,节,切,切,削,削,力,力,、,、,切,切,削,削,热,热,与,与,切,切,削,削,温,温,度,度,切,削,削,热,热,由,由,切,切,屑,屑,、,、,工,工,件,件,、,、,刀,刀,具,具,及,及,周,周,围,围,的,的,介,介,质,质,传,传,导,导,出,出,去,去,，,，,热,热,平,平,衡,衡,式,式,可,可,写,写,为,为,：,：,Q=Q,e,+Q,t,+Q,w,+Q,m,(2-33),式,中,中,Q,e,单,位,位,时,时,间,间,内,内,传,传,给,给,切,切,屑,屑,的,的,热,热,量,量,（,（J/s,）,）,；,；,Q,t,单,位,位,时,时,间,间,内,内,传,传,给,给,刀,刀,具,具,的,的,热,热,量,量,（,（J/s,）,）,；,；,Q,w,单,位,位,时,时,间,间,内,内,传,传,给,给,工,工,件,件,的,的,热,热,量,量,（,（J/s,）,）,；,；,Q,m,单位时,间,间内传,给,给周围,介,介质的,热,热量（J/s,）,）,第四节,切,切削,力,力、切,削,削热与,切,切削温,度,度,三、切,削,削热和,切,切削温,度,度,不同切,削,削速度,下,下的热,量,量传出,比,比例,第四节,切,切削,力,力、切,削,削热与,切,切削温,度,度,三、切,削,削热和,切,切削温,度,度,加工方法,切屑,工件,刀具,车削,5080%,1040%,5%,铣削,70%,50%,15%,磨削,4%,80%,12%,第四节,切,切削,力,力、切,削,削热与,切,切削温,度,度,三、切,削,削热和,切,切削温,度,度,3.影,响,响切削,温,温度的,主,主要因,素,素,(1),工,工件材,料,料,工件材,料,料的强,度,度、硬,度,度越高,，,，总切,削,削力越,大,大，单,位,位时间,内,内产生,的,的热量,越,越多，,切,切削温,度,度也就,越,越高。,工件材,料,料的导,热,热性好,，,，从切,屑,屑和工,件,件传出,的,的切削,热,热相应,增,增多，,切,切削区,的,的平均,温,温度降,低,低。,例如，,合,合金结,构,构钢的,强,强度普,遍,遍高于45钢,，,，而导,热,热系数,又,又一般,均,均低于45钢,，,，所以,切,切削合,金,金结构,钢,钢的切,削,削温度,高,高于切,削,削45,钢,钢的切,削,削温度,。,。,第四节,切,切削,力,力、切,削,削热与,切,切削温,度,度,(2),切,切削用,量,量,在切削,用,用量中,，,，,切削速,度,度对切,削,削温度,的,的影响,最,最大。,随着切,削,削速度,的,的提高,，,，材料,切,切除率,随,随之成,正,正比例,的,的增加,。,。但随,着,着切削,速,速度的,提,提高，,切,切屑变,形,形相应,减,减小，,所,所以，,切,切削功,和,和切削,热,热虽然,有,有所增,高,高，但,不,不可能,成,成正比,例,例的增,高,高，因,此,此，切,削,削温度,也,也不会,成,成正比,例,例的增,高,高。,第四节,切,切削,力,力、切,削,削热与,切,切削温,度,度,(2),切,切削用,量,量,切削速,度,度,第四节,切,切削,力,力、切,削,削热与,切,切削温,度,度,(2),切,切削用,量,量,进给量,材料切,除,除率,Q,=1000,v,c,a,sp,f,第四节,切,切削,力,力、切,削,削热与,切,切削温,度,度,切削用,量,量对切,削,削温度,的,的影响,程,程度以,切,切削速,度,度为最,大,大，进,给,给量次,之,之，背,吃,吃刀量,最,最小。,在选择,切,切削用,量,量时，,应,应优先,考,考虑采,用,用大的,背,背吃刀,量,量，然,后,后选择,一,一个适,当,当的进,给,给量，,最,最后再,选,选择合,理,理的切,削,削速度,。,。,切削,用,用量,选,选择,原,原则,是,是从,最,最低,切,切削,温,温度,出,出发,考,考虑,的,的，,这,这也,是,是制,订,订零,件,件加,工,工工,艺,艺规,程,程时,，,，确,定,定切,削,削用,量,量的,原,原则,。,。,第四,节,节,切,切削,力,力、,切,切削,热,热与,切,切削,温,温度,(3)刀,具,具几,何,何参,数,数,1）,前,前,角,角,2）,主,主,偏,偏角,第四,节,节,切,切削,力,力、,切,切削,热,热与,切,切削,温,温度,第五,节,节,刀,刀具,的,的磨,损,损与,刀,刀具,使,使用,寿,寿命,刀具,磨,磨损,与,与刀,具,具寿,命,命,刀具,失,失效,刀具,磨,磨损,刀具,破,破损,第五,节,节,刀,刀具,的,的磨,损,损与,刀,刀具,使,使用,寿,寿命,一、,刀,刀具,磨,磨损,方,方式,车刀,典,典型,磨,磨损,形,形式,示,示意,图,图,第五,节,节,刀,刀具,的,的磨,损,损与,刀,刀具,使,使用,寿,寿命,一、,刀,刀具,磨,磨损,方,方式,刀具,磨,磨损,形,形式,分,分为,正,正常,磨,磨损,和,和非,正,正常,磨,磨损,两,两大,类,类。,(1)正,常,常磨,损,损,正常,磨,磨损,是,是指,在,在刀,具,具设,计,计与,使,使用,合,合理,、,、制,造,造与,刃,刃磨,质,质量,符,符合,要,要求,的,的情,况,况下,，,，刀,具,具在,切,切削,过,过程,中,中逐,渐,渐的,磨,磨损,。,。,后,刀,刀面,磨,磨损,前,刀,刀面,磨,磨损,前,后,后刀,面,面同,时,时磨,损,损,第五,节,节,刀,刀具,的,的磨,损,损与,刀,刀具,使,使用,寿,寿命,一、,刀,刀具,磨,磨损,的,的形,式,式,（2,）,）非,正,正常,磨,磨损,非正,常,常磨,损,损是,指,指刀,具,具在,切,切削,过,过程,中,中突,然,然或,过,过早,产,产生,损,损坏,现,现象,。,。其,中,中有,：,：,破,损,损,在,在,切,切削,刃,刃或,刀,刀面,上,上产,生,生裂,纹,纹、,崩,崩刃,或,或碎,裂,裂。,卷,刃,刃,切,切,削,削时,在,在高,温,温作,用,用下,，,，使,切,切削,刃,刃或,刀,刀面,产,产生,塌,塌陷,或,或隆,起,起的,塑,塑性,变,变形,现,现象,。,。,第五,节,节,刀,刀具,的,的磨,损,损与,刀,刀具,使,使用,寿,寿命,二、,刀,刀具,磨,磨损,的,的原,因,因,磨料,磨,磨损,：也,称,称机,械,械磨,损,损，,由,由于,切,切屑,或,或工,件,件的,摩,摩擦,面,面上,有,有一,些,些微,小,小的,硬,硬质,点,点，,能,能在,刀,刀具,表,表面,刻,刻划,出,出沟,纹,纹，,这,这就,是,是磨,料,料磨,损,损。,粘结,磨,磨损,：粘,附,附是,冷,冷焊,和,和熔,焊,焊的,总,总称,扩散,磨,磨损,：在,高,高温,下,下，,刀,刀具,材,材料,与,与工,件,件材,料,料的,成,成份,产,产生,互,互相,扩,扩散,氧化,磨,磨损,：,当,当切,削,削温,度,度达700800,时,时，,空,空气,中,中的,氧,氧与,硬,硬质,合,合金,中,中的,钴,钴及,碳,碳化,钨,钨、,碳,碳化,钛,钛等,发,发生,氧,氧化,作,作用,，,，产,生,生较,软,软的,氧,氧化,物,物（,如,如CoO,、,、WO,2,、TiO,2,）被,切,切屑,或,或工,件,件摩,擦,擦掉,而,而形,成,成的,磨,磨损,称,称氧,化,化磨,损,损。,第五,节,节,刀,刀具,的,的磨,损,损与,刀,刀具,使,使用,寿,寿命,磨粒磨损, 各,种,种切速下,均,均存在, 低,速,速情况下,刀,刀具磨损,的,的主要原,因,因,粘结磨损,（,（冷焊）, 刀,具,具材料与,工,工件材料,亲,亲和力大, 刀,具,具材料与,工,工件材料,硬,硬度比小, 中,等,等偏低切,速,速,粘结磨损,加,加剧,扩散磨损, 高,温,温下发生,氧化磨损, 高,温,温情况下,，,，在切削,刃,刃工作边,界,界发,生,二、刀具,磨,磨损的原,因,因,第五节,刀,刀具的磨,损,损与刀具,使,使用寿命,1刀具,的,的磨损过,程,程,初期磨,损,损,正常磨,损,损,剧烈磨,损,损,典型的刀,具,具磨损曲,线,线,三、刀具,磨,磨损过程,及,及磨钝标,准,准,第五节,刀,刀具的磨,损,损与刀具,使,使用寿命,2.刀具,的,的磨钝标,准,准,刀具磨损,到,到一定限,度,度就不能,再,再继续使,用,用，这个,磨,磨损限度,称,称为磨钝,标,标准,刀具的磨,损,损量的大,小,小直接影,响,响切削力,、,、切削热,、,、切削温,度,度及工件,的,的加工质,量,量。所以,，,，一定的,加,加工条件,都,都对刀具,的,的磨损量,值,值做了相,应,应的规定,。,。,以符号,V,B表示。,第五节,刀,刀具的磨,损,损与刀具,使,使用寿命,对于一般,刀,刀具，常,以,以,后面磨损,带,带高度,VB,的允许极,限,限值,作为磨钝,标,标准,定尺寸刀,具,具和自动,化,化生产中,的,的精加工,刀,刀具，常,以,以,径向磨损,量,量,NB,的允许值,作为磨钝,标,标准。,第五节,刀,刀具的磨,损,损与刀具,使,使用寿命,刀具寿命,（,（耐用度,）,）概念,刀具从切,削,削开始至,磨,磨钝标准,的,的切削时,间,间，用,T,表示。,刀具总寿,命,命 ,一,一把新,刀,刀从投入,切,切削开始,至,至报废为,止,止的总切,削,削时间，,其,其间包括,多,多次重磨,。,。,（3-14）,式中,C,T,、,m,、,n,、,p,为与工件,、,、刀具材,料,料等有关,的,的常数,。,。,刀具寿命,（,（耐用度,）,）经验公,式,式,第五节,刀,刀具的磨,损,损与刀具,使,使用寿命,（3-15）,可见,v,的影响最,显,显著；,f,次之；,a,p,影响最小,。,。,用硬质合,金,金刀具切,削,削碳钢（,b,= 0.763GP,a,）时，有,：,：,第五节,刀,刀具的磨,损,损与刀具,使,使用寿命,不同刀具,材,材料的耐,用,用度比较,硬质合金,（,VB,=0.4mm）,陶瓷刀具,（,VB,=0.4mm）,高速钢,刀具耐用,度,度,T,（min,）,）,123568 102030 40 60,800,600,500,400,300,200,100,80,60,50,切削速度,v,（m/min）,不同刀具,材,材料寿命,（,（耐用度,）,）比较,第五节,刀,刀具的磨,损,损与刀具,使,使用寿命,(2),刀,刀具寿命,与,与切削用,量,量的关系,确定切削,用,用量就应,该,该遵循下,列,列原则：,采用尽可,能,能大的背,吃,吃刀量，,采,采用能满,足,足已加工,表,表面粗糙,度,度要求的,尽,尽可能大,的,的进给量,，,，再根据,所,所确定的,刀,刀具寿命,值,值，按切,削,削用量与,刀,刀具寿命,的,的关系公,式,式计算切,削,削速度。,第五节,刀,刀具的磨,损,损与刀具,使,使用寿命,五、刀具,合,合理使用,寿,寿命的选,择,择,据单件工,序,序工时最,短,短的原则,来,来确定刀,具,具的使用,寿,寿命，即,最,最大生产,率,率使用寿,命,命(,T,p,)；,根据工序,成,成本最低,的,的原则来,制,制订刀具,的,的使用寿,命,命，即经,济,济使用寿,命,命（,T,c,）,刀具最,大,大生产,率,率使用,寿,寿命和,刀,刀具经,济,济使用,寿,寿命公,式,式,第五节,刀,刀具,的,的磨损,与,与刀具,使,使用寿,命,命,式中,t,o,、,t,m,、,t,a,、,t,c,分别为,工,工序时,间,间、基,本,本时间,、,、辅助,时,时间和,换,换刀时,间,间；,T,为刀具,寿,寿命。,令,令,f,，,a,p,为常数,，,，有：,使工序,时,时间最,短,短的刀,具,具寿命,。,。以车,削,削为例,，,，工序,时,时间：,将上式,代,代入式,（,（4-14）,，,，对,T,求导，,并,并令其,为,为0，,可,可得到,最,最大生,产,产率刀具寿,命,命为：,（3-16）,又：,第五节,刀,刀具,的,的磨损,与,与刀具,使,使用寿,命,命,最大生,产,产率寿,命,命,（3-18）,式中,C,0,工,工序成,本,本；,C,m,机,机时费,；,；,C,t,刀,刀具费,用,用；,t,m,，,t,a,，,t,c,，,T,含,含义同,前,前。,使工序,成,成本最,小,小的刀,具,具寿命,。,。仍以,车,车削为,例,例，工,序,序成本,为,为：,仍令,f,，,a,p,为常数,，,，采用,相,相同方,法,法，可,得,得到经,济,济寿命,为,为,t,m,C,m,刀具费用,t,a,C,m,C,0,刀具耐用度,T,op,成本,经济寿命,经济寿,命,命,第五节,刀,刀具,的,的磨损,与,与刀具,使,使用寿,命,命,刀具最,大,大生产,率,率使用,寿,寿命和,刀,刀具经,济,济使用,寿,寿命公,式,式,式中,m,指数；,t,ct,刀具磨,钝,钝后，,换,换刀一,次,次所需,要,要时间,；,；,C,t,刀具成,本,本；,M,该工序,单,单位时,间,间的机,床,床折旧,费,费及所,分,分担的,全,全厂开,支,支。,第五节,刀,刀具,的,的磨损,与,与刀具,使,使用寿,命,命,作业,第二章4、6、8,、,、12,、,、13,、,、14,