第三節(jié)金屬切削過程物理現(xiàn)象教學(xué)目標(biāo)：要求學(xué)生把握金屬切削過程的根本規(guī)律、切削過程中影響加工質(zhì)量的因素，了解提高加工質(zhì)量的途徑教學(xué)重點(diǎn)：切削過程的根本規(guī)律、切削力、切削熱、刀具的磨損、刀具的使用壽命教學(xué)難點(diǎn)：切削過程的根本規(guī)律、積屑瘤爭論金屬切削過程意義在金屬切削過程中，工件材料在刀具的作用下發(fā)生彈、塑變形，從而產(chǎn)生：產(chǎn)生切削變形形成切屑。存在卷屑與斷屑等問題。產(chǎn)生切削力。存在工藝系統(tǒng)變形等問題。產(chǎn)生切削熱并使切削區(qū)域溫度上升，存在加工精度和外表質(zhì)量等問題刀具的磨損及其他現(xiàn)象。爭論金屬切削過程的目的：把握金屬切削過程的根本規(guī)律，〔1〕工效率，降低生產(chǎn)本錢和勞動(dòng)強(qiáng)度〔2〕查找切削加工中存在的問題及解決途徑2切屑形成過程概述：金屬切削過程的實(shí)質(zhì)：金屬材料在刀具的擠壓下產(chǎn)生剪切滑移變形金屬切削過程理論的建立根底：試驗(yàn)：側(cè)面方格變形觀看法用快速落刀法獲得切屑根部。通過對這兩個(gè)試驗(yàn)的觀看和分析，切削過程中的切削變形大致可分為三個(gè)區(qū)域：1、第一變形區(qū)2、其次變形區(qū)3、第三變形區(qū)〔插圖〕第一變形區(qū)：部位：從OA面到OM的AOM區(qū)域。 OA：始滑移面； OM：終滑移面注:OA面、OM面實(shí)際上是很多等應(yīng)力曲面中的兩個(gè)。變形過程：OA面的前方晶粒首先發(fā)生彈性變形，在OAOA方向開頭發(fā)生剪切滑移，OM面處晶粒的剪切滑移根本完成。故這局部區(qū)域也稱為剪切滑移變形區(qū)。注:OAOM之間的距離很小(0.02～0.2mm)OM表示。剪切面與切削速度Vc方向之間的夾角稱剪切角，用φ來表示。特點(diǎn)：第一變形區(qū)的變形量最大，占總變形量的85%以上，故也稱為根本變形區(qū)。其次變形區(qū)：部位：切屑與刀具前刀面接觸的極薄一層金屬內(nèi)。緣由：第一變形區(qū)產(chǎn)生的切屑存在彈性變形，在排出時(shí)切屑給刀具的前刀面產(chǎn)生一個(gè)正壓力，且切削時(shí)存在高溫，在刀/屑界面之間存在猛烈的擠壓和摩擦，使切屑底部靠近前刀面處的金屬纖維化，其方向根本上和前刀面相平行。依據(jù)變形的特征，這局部也叫做前刀面擠壓、摩擦變形區(qū)*、其次變形區(qū)的大小，對第一變形區(qū)有影響用其次變形區(qū)大剪切角φ小,切削變形大4.第三變形區(qū)：部位：已加工外表上極薄的一層金屬層緣由:刀刃有鈍圓有一點(diǎn)o：o點(diǎn)上面的金屬，進(jìn)入第一變形區(qū)形成切屑；o點(diǎn)下面的金屬，被刀刃壓入工件外表基體形成已加工外表。該層金屬與刀具后刀面接觸、產(chǎn)生彈性、塑性變形。塑性變形使晶粒纖維化。第三變形區(qū)也常稱為后刀面的擠壓、回彈，摩擦變形區(qū)當(dāng)后角α

小，刀刃鈍時(shí)，晶粒纖維有時(shí)會(huì)拉斷，產(chǎn)生微觀裂紋。o∴第三變形區(qū)對已加工外表質(zhì)量有直接影響歸納第一變形區(qū)內(nèi):剪切滑移變形其次變形區(qū)內(nèi):擠壓與摩擦變形第三變形區(qū)內(nèi):擠壓與摩擦變形3切屑的種類工件材料不同,切削條件不同,切削過程中的變形程度也就不同,產(chǎn)生的切屑也不同。帶狀切屑(帶狀切屑)：特征:內(nèi)外表是光滑的,外外表是毛茸呈帶狀;形成條件:塑性材料,切削厚度較小,切削速度較高,刀具前角較大時(shí),簡潔得到這類切屑。對切削過程的影響:切削過程比較平穩(wěn);塑性變形均勻; 切削力波動(dòng)小;已加工外表粗糙度較小。缺點(diǎn)：切屑不易處理節(jié)狀切屑(擠裂切屑)：特征:切屑外外表呈鋸齒形,內(nèi)外表有裂紋形成條件:比形成帶狀切屑的切削速度略低、切削厚度較大,工件材料塑性較差的狀況下產(chǎn)生。粒狀切屑(單元切屑)：特征:梯外形粒狀切屑當(dāng)切屑形成時(shí),假設(shè)整個(gè)剪切面上剪應(yīng)力超過了材料的裂開強(qiáng)度,則整個(gè)單元被切離,成為梯外形粒狀切屑形成條件:切削速度更低、切削厚度更大,工件材料塑性更差的狀況下產(chǎn)生。崩碎切屑：特征:不規(guī)章的碎塊狀切屑,同時(shí)使工件加工外表凹凸不平形成條件:切削脆性金屬,切削脆性金屬時(shí),,刀具切入后,切屑層內(nèi)靠近切削刃和前刀面的局部金屬未經(jīng)明顯的塑性變形就在張應(yīng)力狀態(tài)下脆斷,形成不規(guī)章的碎塊狀切屑,工件加工外表由凹凸不平的小坑組成。歸納起來,可分為以下四種類型帶狀切屑、節(jié)粒狀切屑(單元切屑/擠裂切屑)粒狀切屑(單元切屑)崩碎切屑。切屑的掌握磨制斷屑槽 2.適當(dāng)調(diào)整條件切削 3.熱處理 4.轉(zhuǎn)變工件材料的成份4變形系數(shù)和相對滑移一、變形系數(shù)切屑變形的測量切屑厚度hΛchΛ

通常都大于工件上切削層的厚度hΛDΛ

而切屑長度lch

卻小于切削層長度(l)。D=lD/lchl

=hch/hDa工件上切削層變成切屑后寬度的變化很小,依據(jù)體積不變原理,明顯ΛΛΛ= =ΛΛΛa l變形系數(shù)Λ11、變形系數(shù)Λ直觀地反映了切屑變形程度2、變形系數(shù)Λ比較簡潔測量:l是與切屑長度lc

對應(yīng)的切削層長度;l 可用保險(xiǎn)絲量出。chΛ值越大,表示切屑越厚，長度越短,標(biāo)志著切屑變形越大。這個(gè)方法很簡便,但也很粗略。表示切削變形有其局限性二、相對滑移切削過程中金屬變形的主要形式是剪切滑移，故用“相對滑移“衡量變形程度,是比較合理的。6積屑瘤現(xiàn)象及對切削過程的影響一、積屑瘤現(xiàn)象塑性材料，Vc不高，能形成帶狀切屑，工件材料有時(shí)會(huì)層積在刀具前刀面上，形成硬度高的楔塊(2~3倍)，代替刀具進(jìn)展切削這種硬度很高的楔塊叫積屑瘤二、積屑瘤對切削過程的影響1增大已加工外表粗糙度,精度降低(不穩(wěn)定,伸出量不均勻)增大前角 3.增大切削厚度 4.保護(hù)刀具加工種類不同,積屑瘤的利弊也不同粗加工:加工外表質(zhì)量的要求不高,積屑瘤對粗加工是有利的。實(shí)際切削前角變大,切削力減小,能耗降低; 可加大切削用量,使勞動(dòng)生產(chǎn)率得以提高;積屑瘤還能保護(hù)刀具,削減磨損。精加工:精加工要求較高的尺寸精度和較小的外表粗糙度,積屑瘤降低尺寸精度和增大已加工外表粗糙度。所以,積屑瘤對精加工是不利的。三、積屑瘤的緣由刀屑之間的冷焊切屑層的冷作硬化和強(qiáng)化影響積屑瘤的主要因素：工件材料的加工性能、切削速度、刀具前角和冷卻潤滑條件等。*工件材料：塑性影響最大，塑性↑，切屑變形↑，刀屑間的摩擦↑，其次變形區(qū)的長度↑，越易產(chǎn)生積屑瘤。加工硬度↓塑性↑的工件：用正火調(diào)質(zhì)冷撥→強(qiáng)度、硬度↑，塑性↓→積屑瘤↓工件材料肯定時(shí)，切削速度是影響積屑瘤生成的主要因素。在VC很低或很高的切削條件下:不會(huì)或產(chǎn)生很小的積屑瘤在某一速度范圍內(nèi)(一般鋼料約為Vc=5～50m／min)最簡潔產(chǎn)生積屑瘤。VC很低時(shí)：溫度不高，刀屑間不易產(chǎn)生粘結(jié)，故不易產(chǎn)生積屑瘤；當(dāng)VC很高時(shí)：切削溫度高，切屑底層金屬變軟，滯流層易被切屑帶走，積屑瘤隨之消逝。故在精加工時(shí)，宜用低速或高速切削刀具前角：適當(dāng)增大前角，切屑變形、切削力、切削溫度↓→抑制積屑瘤的產(chǎn)生。切削液、減小刀具外表的粗糙度、切削層厚度：有助于抑制積屑瘤的產(chǎn)生。四、防止積屑瘤的主要方法是：降低切削速度，使溫度較低，粘結(jié)現(xiàn)象不易發(fā)生承受高速切削，使切削溫度高于積屑瘤消逝的相應(yīng)溫度；承受潤滑性能好的切削液，減小磨擦；增加刀具前角，以減小切屑與前刀的面接觸區(qū)的壓力；適當(dāng)提高工件材料硬度，減小加工硬化傾向〔5〕適當(dāng)提高工件材料硬度，減小加工硬化傾向響切屑變形的主要因素工件材料:工件材料的強(qiáng)度σｂ↓,塑性δ↑,切屑變形就↑。σｂ↓,σｓ↓，在較小的應(yīng)力作用下就會(huì)產(chǎn)生塑性變形。δ↑的材料，連續(xù)進(jìn)展塑性變形的力量強(qiáng)，在破壞之前的塑變大，因此切屑變形也就越大。刀具前角前角越大，倒刃鈍圓半徑越小，刀刃越銳利，切屑變形也就相應(yīng)減小切削速度切削速度對切屑變形的影響在有積屑瘤生成的切削速度范圍內(nèi)(圖中為Vc<55m／min)，Vc通過積屑瘤來影響切屑變形。Vc增加使積屑瘤增大時(shí)(Vc8～22m／min間)，刀具實(shí)際工作前角增大，切屑變形減小Vc再增加積屑瘤減小時(shí)(Vc22～55m／min間刀具實(shí)際工作前角減小，切屑變形增大在無積屑瘤的切削速度區(qū)域，切屑變形程度只與切削速度有關(guān)。Vc增大時(shí)，切屑通過變形區(qū)的時(shí)間極短，來不及充分地剪切滑移即被排解切削區(qū)外，故切屑變形隨切削速度的增加而減小(4)進(jìn)給量如前所述，切屑底層的金屬，經(jīng)過第一、其次變形區(qū)的兩次塑性變形，其變形程度比切屑上層要猛烈得多。進(jìn)給量越大，切屑層公稱厚度也越大，其次變形區(qū)的影響相對小一些。所以，進(jìn)給量越大，切屑平均變形程度λh越小，二、切削力來源:工件材料塑性變形時(shí)的變形抗力、刀具前、后面上的內(nèi)摩擦阻力。這些力是分布力,經(jīng)過合成得總切削力F?？偳邢髁Φ淖饔?用來計(jì)算切削功率、設(shè)計(jì)和選用機(jī)床、夾具、刀具?？偳邢髁Φ姆纸夂颓邢鞴β士偳邢髁Φ姆纸鉃榱藨?yīng)用和測量的便利，將F分解成與主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向相全都，形成三個(gè)分力。切削力Fc：在主運(yùn)動(dòng)方向上的分力。耗功大的力，也稱為主切削力或切向力是計(jì)算工藝裝備的強(qiáng)度、剛度以及校驗(yàn)機(jī)床功率的原始數(shù)據(jù)之一。背向力Fp：垂直于工軸線的分力。也稱為徑向力使工件變形、產(chǎn)生振動(dòng)，對加工精度、加工外表質(zhì)量影響較大。Fp是計(jì)算工藝系統(tǒng)剛度及變形量的原始數(shù)據(jù)之一。進(jìn)給力Ff：與工件軸線平行的分力，也稱為軸向力Fr是計(jì)算刀具、機(jī)床和夾具的強(qiáng)度、剛度以及校驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給功率的原始數(shù)據(jù)之一FFcFDFDFpFf，如不考慮副切削刃的切削作用以及其它造成流屑方向轉(zhuǎn)變的因素的影響，總切削F就在刀具的正交平面內(nèi)，故有 一般Fc最大，F(xiàn)pFf小一些。隨著刀具幾何參數(shù)、刃磨質(zhì)量、磨損狀況和切削用量的不同，F(xiàn)pFfFc的比值在很大的范圍內(nèi)變化。Fp=(0．15～O．7)FcFf=(0．10～0．6)Fc切削功率:三變形區(qū)內(nèi)的摩擦功的總和切削功率是各切削分力所作功的總和外圓車削中:Fc與切削速度VC方向同 Fp方向的速度為零，即Fp不作功Ff與進(jìn)給速度vf由于Ff小于Fc,Vf又比VCFf所作的功僅占所以切削功率Pc(kW)常僅依據(jù)FcVC來計(jì)算，3．影響切削力的因素但凡影響切削變形抗力和摩擦阻力的因素，都會(huì)影響總切削力3參數(shù)工件材料：1、

b s c2、工件塑性↑、韌性↑→摩擦↑→Fc↑3、脆性材料→沒有塑變→Fc↓(二)切削用量：1、asp:asp↑→bD↑→切削層面積↑→Fc1：1比例上升2、f:f↑→hD↑→切削面積↑→Fc↑ 綜合f↑→Fc↑f↑→hd↑→Λ↓→Fc↓ 但不成比例Vc只對塑性材料有影響，對脆性材料沒有影響，由于脆材沒有什么塑變。vc：爭論時(shí)分段進(jìn)展。①低速：vc5-20m/min〕 vc↑→積屑瘤↑→Hb↑→φ↑→Λ↓→Fc↓②中速：v(20-35m/min) vc↑→積屑瘤↓→Hb↓→φ↓→Λ↑→Fc↑③高速：vc>35m/min vc↑→θ℃↑→τs↓→u↓→Λ↓→Fc↓㈢刀具幾何角度1、前角γγ

o↑→μ↑→ΛFc↑ 綜合γo

↑→Fc↓o刃傾角對切削力的影響：刃傾角λｓ在－40～+40度的范圍內(nèi)變化時(shí)，對Fc沒有太大的影響，λs增大，背前角γp(即背向力Fp方向的前角)增大，故Fｐ減??；λs增大，側(cè)前角γf(即進(jìn)給力Ff方向的前角)減小，因此Ff增大。刀尖圓弧半徑對切削力的影響：刀尖圓弧半徑rε增大,刀尖圓弧工作刃增長，由于圓弧刃各點(diǎn)切屑流向不同，加劇了切屑變形，使得變形抗力增大，故Fc略有增大刀尖圓弧半徑rε增大,平均主偏角κγ愈小，因此，rε故使Fη增大，F(xiàn)f減小。(4)其它因素對切削力產(chǎn)生影響切削液，可降低刀具與切屑和工件外表間的摩擦，因而可降低切削力；當(dāng)?shù)毒吣p后，在刀具后面會(huì)形成后角為零度、寬度為VB的不規(guī)章的小棱面，使作用在其上的法向力和摩擦力隨之增大，故使切削力增大。不同刀具材料與工件材料間的摩擦因數(shù)不同，因而對切削力有肯定影響，二、切削溫度在切削區(qū)域內(nèi)，假設(shè)切削熱不準(zhǔn)時(shí)傳導(dǎo)出去，會(huì)使切削區(qū)域內(nèi)的溫度上升切削溫度分布是不均勻的，依據(jù)測量并經(jīng)過溫度場理論的計(jì)算，溫度最高是在近切削刃處的前刀面上，該點(diǎn)也是壓力中心。切削溫度由于測量關(guān)系→指平均溫度，用θ表示。㈠測量和溫度分布：1、測定方法：自然電偶法：測量切削區(qū)域的平均溫度熱電偶：當(dāng)兩種導(dǎo)焊接在一起時(shí)，并且一端溫度高，一端溫度低，在形成的回路中，就有溫差電勢存在，并且與溫度差成正比。通過溫度標(biāo)定，就可測量切削溫度。人工熱電偶法：測量切削區(qū)的某點(diǎn)點(diǎn)溫。一般在刀具上的被測點(diǎn)作一小孔〔Φ<0.5mm〕孔上焊上標(biāo)準(zhǔn)熱電偶→熱端，另一端放一處于室穩(wěn)或其他溫度介質(zhì)的，依據(jù)高伏表，可直接讀出溫度值。依據(jù)人工熱電偶法測得的溫度，然后用傳熱學(xué)的原理經(jīng)推算→刀具等溫線。三、影響切削溫度的因素：有好幾個(gè)，如變形程度，刀具、工件材料的導(dǎo)熱系數(shù)，冷卻介質(zhì)，幾何參數(shù)，切削用量等。㈠ 切削用量的影響。 f:fA1、vc:vc↑→Fc*vc↑→消耗功↑→θ℃↑ v↑→刀、屑接觸l↓溫度集中，散發(fā)↓→θ℃↑ fh

FcFcFc*D從試驗(yàn)公式可看出 D

0.26~0.41

〔刀具為硬質(zhì)合金〕 c② c (ps

c) c

a0.05

f接觸長度f

c試驗(yàn)公式：

sp ③ a :a Asp sp D

Z cwa b csp D綜合：a cp試驗(yàn)公式：

c aaspsp

0.05把上面三式綜合，在用硬質(zhì)合金加工中c鋼的條件

0.26~0.4f0.15ac

0.05c出，對溫度影響最顯著的是vc，其次是f，最小是asp.由于 對加工質(zhì)量，刀具磨損影響最大，從掌握溫度的角度動(dòng)身，為了提高生產(chǎn)率，應(yīng)首先考慮：選大的ap，然后是大的f，在條件允許的狀況下選大的v。1、前角

: co 散熱體積 coo綜合：① 當(dāng)2、主偏角Kr：

15時(shí)，oo15時(shí)，ooo o

c c有上升的趨勢。 b h D

散熱長度cc綜合：

c

c 條件下： cT，對切削加工有利。此外：刀尖圓弧半徑↑→切削區(qū)塑變↑→刀尖局部溫度↑對總體溫度影響不大〔散熱↑〕㈢刀具磨損：刀具磨損↑→c↑㈣工件材料1、σ、HBS F

Fv

θc2、 b

c c cHBS接近，3、

F θcc4、導(dǎo)熱性 散熱快 θc脆性材料 塑變 θc三刀具磨損的形態(tài)刀具失效的形式分為正常磨損和破損兩類。在這里，主要爭論正常磨損在切削過程中,前刀面、后刀面常常與切屑、工件接, 在接觸區(qū)里發(fā)生著猛烈的摩擦,在這接觸區(qū)里有很高的溫度和壓力。前刀面磨損(月牙洼磨損)在切削速度較高、切削厚度較大的狀況下加工塑性金, 當(dāng)?shù)毒叩哪蜔嵝院湍湍バ陨杂腥狈r(shí),切屑在前刀面上常常會(huì)出一個(gè)月牙洼。深度：KT 寬度：KB刀刃與壓力中心的距離：KM后刀面磨損由于加工外表和刀具后刀面間存在著猛烈的摩擦, 在后刀面上毗鄰切削刃的地方很快被磨出后角為零的小棱面,這種磨損形式叫做后刀面磨損存在三個(gè)區(qū)：刀尖磨損區(qū)：VC 中間磨損區(qū):VB 邊界磨損區(qū):VN邊界磨損刀具的破損一、刀具破損的主要型式工具鋼、高速鋼刀具:塑性破損硬質(zhì)合金、陶瓷、立方氮化硼、金剛石刀具:脆性破損刀具磨損的緣由切削過程中刀具磨損特點(diǎn):刀具與切屑、工件的接觸外表常常是穎外表。接觸壓力格外大,有時(shí)超過被切材料的屈服強(qiáng)度。溫度很高,對于硬質(zhì)合金鋼刀具達(dá)800-1000°C, 對于高速鋼刀具達(dá)300-600°C。刀具磨損常常是機(jī)械的、熱的、化學(xué)的三種作用的綜合結(jié)果。一、擦傷(磨料)磨損二、粘結(jié)(冷焊)磨損 三、集中磨損 四、氧化磨損3、刀具磨損過程及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)一、刀具磨損過程 1.初期磨損階段 2.正常磨損階段 3.猛烈磨損階段二、刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)磨鈍標(biāo)準(zhǔn)用后刀面磨損帶中間局部允許的最大平均磨損量來表示，這個(gè)允許的最大值用VB表示。刀具磨損值到達(dá)了規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)就要重磨刀具或更換刀片，而不能連續(xù)使用。NB為刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)。磨鈍標(biāo)準(zhǔn)的具體數(shù)值可從切削用量手冊中查得。刀具使用壽命(刀具耐用度)1、刀具使用壽命的定義:兩次刃磨間的切削時(shí)間刀具總壽命:從第一次投入使用直至完全報(bào)廢時(shí)所經(jīng)受的實(shí)際切削時(shí)間2、切削用量對刀具使用壽命的影響(1).切削速度與刀具使用壽命的關(guān)系VCT1/=CO(2).進(jìn)給量、切削深度與刀具使用壽命的關(guān)系有與上類似的關(guān)系刀具壽命T與切削用量的一般關(guān)系可用下式表示CT：刀具壽命系數(shù),與刀具、工件材料和切削條件有關(guān)x、y、z：指數(shù)，分別表示切削用量要素對刀具壽命的影響程度(一般x＞y＞z)；X=5；Y=2。25 Z=0。75從上式可看出，切削速度對刀具壽命的影響最大，進(jìn)給量次之，背吃刀量影響最小。具磨損和刀具壽命的。第三節(jié)選擇合理的切削條件一、工件材料的切削加工性即評價(jià)工件材料在進(jìn)展切削加工時(shí)的難易程度，工件材料的切削加工性是一個(gè)相對的概念。例如：粗加工，要求刀具的磨損慢、生產(chǎn)率高；精加工時(shí)，要求能獲得高的加工精度和較小的外表粗糙度。加工性質(zhì)不同切削加工難易的含義不同一般機(jī)床與自動(dòng)化機(jī)床，單件小批與成批大量生產(chǎn)，單刀切削與多刀切削切削加工性的衡量標(biāo)志不同。不銹鋼在一般車床上加工并不難，但在自動(dòng)化生產(chǎn)線上，斷屑困難，屬難加工之列。因此，評價(jià)工件材料的可切削加工性只能是一個(gè)相對指標(biāo)。一、評定的指標(biāo)1、刀具耐用度：加工一般鋼材，以刀具耐用度來評定T=60min時(shí)允許的切削速度v6o來衡量。在實(shí)際生產(chǎn)中，一般用相對加工性Kv來衡量工件材料的可切削加工性。通常以45鋼的V0刀具壽命為60min時(shí)所允許的切削速度〕(V60)。被衡量的工件材料用V60表示，其比值即為相對加工性Kv，即Kr=V60/(υ60)j當(dāng)Kr＞145鋼簡潔切削，例如有色金屬Kv＞3；當(dāng)Kr＜145鋼難切削，例如鈦合金Kv≤0.5，均屬難加工材料。2、以加工外表質(zhì)量為指標(biāo)〔R、加工硬化、剩余應(yīng)力〔用于精加工在一樣條件下，加工后外表質(zhì)量上升，說明加工性能好。難加工材料的切削加工性及改善措施加工高強(qiáng)度、超高強(qiáng)度這類材料時(shí)：4520％～3％，切削溫度高，刀具磨損快，刀具壽命低，改善措施：提高工藝系統(tǒng)須的剛性，減小振動(dòng)。如刀具的懸伸量應(yīng)盡量小；選用強(qiáng)度大，耐熱，耐磨的刀具材料；應(yīng)增加切削刃、刀尖強(qiáng)度，防止崩刃。前角應(yīng)選小值或負(fù)值，刀刃的粗糙度應(yīng)小，刀尖圓弧半徑應(yīng)在0.8mm以上；粗加工一般應(yīng)在退火或正火狀態(tài)下進(jìn)展；適當(dāng)降低切削速度。加工硬度、強(qiáng)度低、高塑性導(dǎo)熱好材料時(shí)材料導(dǎo)熱系數(shù)↑：T長，加工性↑。材料δ↑：切削變形大，刀屑接觸長，易粘結(jié)冷焊，切削力也很大，材料δ↑：易生成積屑瘤，斷屑困難，加工外表質(zhì)量難提高，加工性差?？蓪?shí)行以下改善措施：1〕選用能磨出銳利切削刃的刀具材料，使刀刃銳利，減小切削變形；2〕承受較高的切削速度和較大進(jìn)給量、背吃刀量。三、刀具幾何參數(shù)的合理選擇要提高刀具的切削加工性能，應(yīng)正確選擇刀具材料和刀具幾何參數(shù)。刀具幾何參數(shù)影響切削變形、切削力、切削溫度和刀具磨損、生產(chǎn)率、加工外表質(zhì)量和加工本錢刀具合理幾何參數(shù)：在保證質(zhì)量的前提下，能獲得高的T,切削效率，低本錢的幾何參數(shù)。合理幾何參數(shù)決由刀具材料、類型、工藝條件〔切削用量、工藝系統(tǒng)剛性、機(jī)床功率等〕前角的選擇(1)前角的功用：γo↑可以使Λ↓→F↓和切削功率↓→Q↓θ ↓→T↑γo↑可抑制積屑瘤，改善已加工外表質(zhì)量.但γo↑會(huì)使楔角β↓,使切削刃強(qiáng)度降低，易造成崩刃；且使散熱效應(yīng)↓，使θ↓。因此，前角過大，T會(huì)下降。前角太大或太小，T低。在肯定條件下，存在T最大值的前角γopt，稱γopt合理前角。(2)合理前角的選擇:刀具合理前角由工件、刀具材料打算。加工塑性材料時(shí)，Λ↑，刀屑間的壓力和摩擦力↑。此時(shí)宜用大的前角；加工脆性材料時(shí)→崩碎切屑，切削力在切削刃四周，宜用較小前角→削減崩刃工件材料強(qiáng)度或硬度較小時(shí)，宜用大前角,使刀刃銳利；當(dāng)材料硬度或強(qiáng)度較高時(shí)，F(xiàn)↑,θ↑宜用小前角增加刀刃和加快散熱。當(dāng)材料的強(qiáng)度或硬度特別大時(shí)，甚至可承受負(fù)前角高速鋼刀具γopt比硬質(zhì)合金刀具選得大些，粗加工時(shí)，切削力及其沖擊都較大，為使刀刃有足夠強(qiáng)度，宜用小前角；精加工，用大前角。后角及副后角的選擇(1)后角的功用:αoαo’↑,后面與過渡外表間的摩擦↓,刀具磨損↓,T↑;αo↑，刀刃鈍圓半徑↓使刀刃更銳利，加工外表質(zhì)量↑。但αo過大，刀具的楔角會(huì)太小，刃區(qū)強(qiáng)度降低，散熱效果減小，刀具磨損加快，反而會(huì)使刀具壽命降低。因此，在肯定的條件下，同樣存在一個(gè)刀具壽命為較高的合理后角。合理后角的選擇合理后角主要取決于切削層厚度hD或進(jìn)給量f大小。具體留意以下幾點(diǎn)：切削層厚度很小時(shí)，主要是后刀面磨損，宜用銳利及較大后角刀具；當(dāng)切削層厚度很大時(shí)，后角宜小，增加切削刃及改善散熱條件。工件材料強(qiáng)度或硬度↓:用較小后角加強(qiáng)切削刃；工件塑性較大時(shí)，取較大后角．可減輕刀具后面的摩擦。工藝系統(tǒng)剛性差:簡潔消滅振動(dòng)時(shí)，尺寸精度↑的刀具:α↓，重磨次數(shù)↑定尺寸刀具的第一后角常取為0。形成一條與切削刃等距的棱邊，這樣，可使刀具切削刃具有較多的磨損儲(chǔ)藏體積，延長刀具使用時(shí)間車刀、刨刀及端銑刀的副后角αo’通常等于后角a條件限制，只能取得很小，一般α’=O.5～2。應(yīng)適當(dāng)減小后角。主偏角的選擇主偏角的功用Kr↓，在asp不變時(shí)，切削刃工作長度↑，刀尖角↑,刀刃單位長度的負(fù)荷↓,散熱效果好；Kr↓使工件外表殘留面積高度減小，RaKrFp↑,在工藝系統(tǒng)剛性缺乏時(shí),易引起振動(dòng)。主偏角的合理選擇:當(dāng)