《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》

緒論、第一篇《金屬切削基礎(chǔ)理論》

緒論

第一章金屬切削基礎(chǔ)知識(shí)（含實(shí)驗(yàn)）第二章金屬切削過(guò)程物理現(xiàn)象第三章金屬切削理論的應(yīng)用第四章金屬切削機(jī)床基礎(chǔ)第一篇金屬切削理論部分

緒論人類賴以生存的活動(dòng)是什么？連續(xù)型生產(chǎn)離散型生產(chǎn)混合型生產(chǎn)特點(diǎn)：無(wú)半成品，生產(chǎn)要素連續(xù)轉(zhuǎn)換成產(chǎn)品。舉例：石油、化工、冶金、制藥等領(lǐng)域特點(diǎn)：生產(chǎn)間斷性，半成品→裝配成最終產(chǎn)品。舉例：機(jī)械、電子、輕工等領(lǐng)域特點(diǎn)：前一個(gè)階段連續(xù)生產(chǎn)，后一階段離散生產(chǎn)。舉例：食品、造紙等領(lǐng)域制造企業(yè)--離散型生產(chǎn)中有半成品的企業(yè)。生產(chǎn)要素生產(chǎn)過(guò)程生產(chǎn)財(cái)富通過(guò)轉(zhuǎn)變生產(chǎn)活動(dòng)的類型生產(chǎn)活動(dòng)§1制造的概念一、

制造、制造業(yè)與制造技術(shù)1.制造

狹義理解--小制造（主要考慮企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)過(guò)程中的物質(zhì)流，而較少涉及生產(chǎn)過(guò)程中的信息流。主要包括：毛坯制造、零件加工、檢驗(yàn)、裝配、包裝、運(yùn)輸?shù)取ｏ@然，在新的形勢(shì)下，這種理解顯然存在嚴(yán)重不足）廣義理解--大制造（要考慮物質(zhì)流，也要考慮信息流。主要包括市場(chǎng)分析、經(jīng)營(yíng)決策、工程設(shè)計(jì)、加工裝配、質(zhì)量控制、銷售運(yùn)輸直至售后服務(wù)的全過(guò)程。在日常生活中，人們廣泛使用著各種類型的機(jī)電產(chǎn)品。……◆機(jī)械制造：生產(chǎn)加工機(jī)械零部件，并將其裝配成機(jī)電

產(chǎn)品的過(guò)程稱為機(jī)械制造。認(rèn)識(shí)機(jī)械制造盡管這些機(jī)電產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、性能、用途各不相同，但是它們都包含有各種機(jī)械零部件等。機(jī)電產(chǎn)品的問(wèn)世都離不開機(jī)械制造這一環(huán)節(jié)。將給定的材料變成符合要求的零部件。機(jī)械制造的主要任務(wù)機(jī)械制造的影響因素

機(jī)械制造實(shí)際上是一項(xiàng)復(fù)雜的工程。只有系統(tǒng)地規(guī)劃整個(gè)過(guò)程，我們才能得到需要的產(chǎn)品。材料產(chǎn)品受材料特點(diǎn)的影響受產(chǎn)品特點(diǎn)的影響加工性能機(jī)械性能使用性能產(chǎn)量大小原材料產(chǎn)品選材制造毛坯預(yù)先熱處理機(jī)械加工最終熱處理檢驗(yàn)合格零件機(jī)械零件制造的基本環(huán)節(jié)機(jī)械制造的方法熱加工----鑄造、鍛壓、焊接等方法。主要制作零件的毛坯。冷加工----也稱機(jī)械加工或稱金屬切削加工。主要包括車削、銑

削、刨削、鉆削、磨削等方法。

特種加工----利用電、磁、聲、光等能量對(duì)材料進(jìn)行加工。包括電火花加工、電解加工、超聲波加工、激光加工等。機(jī)械制造的主要手段--金屬切削加工（即機(jī)械加工）◆概念：在金屬切削機(jī)床上，利用金屬切削刀具從零件毛坯上切除多余材料，使其形狀、尺寸精度及表面質(zhì)量都符合預(yù)定的要求?！艚鉀Q的主要問(wèn)題：①切屑如何形成；②加工質(zhì)量如何保證；③刀具磨損問(wèn)題如何解決?！糁饕O(shè)備：金屬切削機(jī)床，簡(jiǎn)稱機(jī)床。它提供刀具與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)和相互位置，提供加工過(guò)程中所需的動(dòng)力?！艋緱l件：金屬切削刀具和工件之間必須具有正確的相對(duì)運(yùn)動(dòng)和相對(duì)位置關(guān)系。2.制造業(yè)

從事制造活動(dòng)的行業(yè)（或?qū)嶓w、企業(yè)機(jī)構(gòu)）的總稱。◆制造業(yè)涉及到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)行業(yè)。◆它是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)行業(yè)，是經(jīng)濟(jì)建設(shè)和綜合國(guó)力的支柱產(chǎn)業(yè)，更是一個(gè)國(guó)家的立國(guó)之本。衣食住行安全健康快樂(lè)◆機(jī)械制造業(yè)是制造業(yè)的核心，是為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門提供各種技術(shù)裝備的工業(yè)部門，帶動(dòng)性強(qiáng)，涉及面廣，是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)借以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的基礎(chǔ)和根本手段。

◆中國(guó)機(jī)械制造業(yè)的現(xiàn)狀

我國(guó)是制造大國(guó)而非制造強(qiáng)國(guó)。制造技術(shù)基礎(chǔ)薄弱，創(chuàng)新能力不強(qiáng)；產(chǎn)品以低端為主；制造過(guò)程資源、能源消耗大，污染嚴(yán)重，我國(guó)大部分?jǐn)?shù)控系統(tǒng)、伺服電機(jī)、高精部件、高精諧波減速器等主要靠進(jìn)口。與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比差距很大。落后的原因：歷史、管理、技術(shù)、投入振興的責(zé)任和措施：制造業(yè)從業(yè)者肩負(fù)著振興的重任，國(guó)家相關(guān)政策也要跟進(jìn)。

國(guó)家（2006━2020年）中長(zhǎng)期發(fā)展綱要強(qiáng)調(diào)原始性創(chuàng)新，加大投入，完善創(chuàng)新機(jī)制；加強(qiáng)對(duì)高檔數(shù)控設(shè)備開發(fā)等。3.制造技術(shù)完成機(jī)械制造活動(dòng)所采用的一切技術(shù)的總和。它是以制造一定質(zhì)量的產(chǎn)品為目標(biāo)，研究如何以最小的消耗、最低的成本和最高的效率進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品制造的綜合性技術(shù)。制造活動(dòng)所需的一切技術(shù)的總和。高質(zhì)量、高水平的制造業(yè)必然有先進(jìn)的制造技術(shù)作后盾。何謂機(jī)械制造技術(shù)？機(jī)械制造技術(shù)是從一種經(jīng)驗(yàn)、技藝、方法逐步形成一門系統(tǒng)工程科學(xué)。制造系統(tǒng)是覆蓋全部產(chǎn)品生命周期的制造活動(dòng)所形成的系統(tǒng)。它所存在的物質(zhì)流、信息流、資金流等構(gòu)成了整個(gè)制造系統(tǒng)。它是由包括人、生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)工具、物料傳輸設(shè)備及其他輔助裝置組成的硬件環(huán)境，以及由生產(chǎn)信息、決策信息、生產(chǎn)方法、工藝手段和管理模式所形成的軟件支持條件構(gòu)成的有機(jī)整體。一、制造系統(tǒng)其它隱含“流”資金流、誤差流、人員流等

三種基本“流素”物料流、信息流、能量流§3制造系統(tǒng)和工藝系統(tǒng)傳統(tǒng)制造系統(tǒng)：以普通機(jī)床為基礎(chǔ)組成的系統(tǒng)，以專用機(jī)床為基礎(chǔ)組成的剛性自動(dòng)生產(chǎn)線，柔性制造系統(tǒng)：在計(jì)算機(jī)支持下，能適應(yīng)加工對(duì)象變化的制造系統(tǒng)?！羧嵝灾圃煜到y(tǒng)（FMS）：以數(shù)控機(jī)床或加工中心為基礎(chǔ)，配以物料傳送裝置組成的生產(chǎn)系統(tǒng)?！羧嵝灾圃靻卧‵MC）：由一臺(tái)或數(shù)臺(tái)數(shù)控機(jī)床或加工中心構(gòu)成的加工單元。該單元可以自動(dòng)更換刀具和夾具，加工不同的工件。◆柔性自動(dòng)生產(chǎn)線（FML）：把多臺(tái)可以調(diào)整的機(jī)床(多為專用機(jī)床)聯(lián)結(jié)起來(lái)，配以自動(dòng)運(yùn)送裝置組成的生產(chǎn)線。該生產(chǎn)線可以加工批量較大的不同規(guī)格零件。柔性程度低的柔性自動(dòng)生產(chǎn)線，在性能上接近大批量生產(chǎn)用的自動(dòng)生產(chǎn)線；柔性程度高的柔性自動(dòng)生產(chǎn)線，則接近于小批量、多品種生產(chǎn)用的柔性制造系統(tǒng)。在機(jī)械制造過(guò)程中，由機(jī)床、刀具、夾具和工件共同構(gòu)成的閉環(huán)系統(tǒng)，稱為機(jī)械加工工藝系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱工藝系統(tǒng)。

二、工藝系統(tǒng)機(jī)床——切削設(shè)備（工作母機(jī)）刀具——切削工具（切削工件）夾具——工藝裝備（安裝工件）工件——加工對(duì)象

一、材料及制造方法的發(fā)展

◆產(chǎn)品的發(fā)展，使材料的性能不斷提高；◆材料的發(fā)展，促進(jìn)了刀具材料及制造方法的發(fā)展；◆材料和制造方法相互依賴、共同發(fā)展；◆研究開發(fā)新材料、新工藝是機(jī)械工業(yè)永無(wú)止境的追求目標(biāo)。二、加工質(zhì)量的發(fā)展

保證零件加工質(zhì)量是機(jī)械加工方法要解決的首要問(wèn)題。加工質(zhì)量評(píng)定指標(biāo)加工精度：尺寸精度、形狀精度、位置精度表面質(zhì)量：表面完整性

§4

制造技術(shù)的發(fā)展圖精密加工與超精密加工（各年代達(dá)到的加工精度解析）傳統(tǒng)的機(jī)械加工方法與超精密加工方法一樣，都是隨著新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備，以及新的測(cè)試技術(shù)和儀器的采用，其加工精度不斷提高的。提高機(jī)械加工精度的措施：◆開發(fā)新的機(jī)械加工工藝方法；◆新型刀具材料的研制和采用；◆研究超精密加工用機(jī)床；◆在加工過(guò)程中進(jìn)行加工精度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制，是穩(wěn)定提高加工精度的有效方法。

三、制造自動(dòng)化的發(fā)展制造自動(dòng)化技術(shù)大約經(jīng)歷了五個(gè)階段。如右圖所示。制造自動(dòng)化方面的技術(shù)：CNC技術(shù)（ComputerNumericalControl）、加工中心、FMC（柔性制造單元）、FMS（柔性制造系統(tǒng)）、CIMS（計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)）等。加工系統(tǒng)在制造自動(dòng)化方面的發(fā)展

傳統(tǒng)的：以普通機(jī)床為主。柔性好，適應(yīng)能力強(qiáng)；生產(chǎn)率低

自動(dòng)化生產(chǎn)線：以專用機(jī)床為主，柔性差，但提高了生產(chǎn)率

CNC、加工中心：高生產(chǎn)率和柔性

FMC：系統(tǒng)小些，物流功能弱些

FMS：高生產(chǎn)率和柔性，包括機(jī)床、自動(dòng)物流、自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)、自動(dòng)檢測(cè)

CIMS：硬件FMS，軟件CAPP，CAD/CAM，管理技術(shù)等未來(lái)制造技術(shù)的發(fā)展---先進(jìn)制造技術(shù)的廣泛使用所謂先進(jìn)制造技術(shù)，就是以提高綜合效益為目的，以人為主體，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為支柱，綜合應(yīng)用系統(tǒng)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、信息和材料及工藝技術(shù)、能源與環(huán)保等高新技術(shù)以及現(xiàn)代系統(tǒng)管理技術(shù)，研究并改造制造過(guò)程作用于產(chǎn)品整個(gè)生命周期的所有適用技術(shù)?！镏圃旒苫↖ntegration）★制造智能化（Intelligence）

★制造敏捷化（Agility）

★制造虛擬化（Virtual）★制造網(wǎng)絡(luò)化（Network）★制造全球化（Globalization）★制造綠色化（Green）★并行工程★精益生產(chǎn)★敏捷制造★快速成形技術(shù)（RP技術(shù)RapidProtyping）◆金屬切削理論（切削原理、切削機(jī)床等）◆機(jī)械制造工藝?yán)碚摚C(jī)床夾具設(shè)計(jì)、機(jī)械制造工藝規(guī)程制訂、機(jī)械裝配工藝基礎(chǔ)等）◆典型零件加工及加工質(zhì)量分析（軸套類、箱體類及齒輪等典型零件的加工方法及加工質(zhì)量分析等）一、主要內(nèi)容二、學(xué)習(xí)方法◆綜合性—注意聯(lián)系和綜合應(yīng)用以往所學(xué)知識(shí)?！魧?shí)踐性—注意理論聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際，重視實(shí)踐性環(huán)節(jié)?！綮`活性—掌握基本原理，活學(xué)活用?！?

課程的內(nèi)容及學(xué)習(xí)要求《機(jī)械制造基礎(chǔ)》是本專業(yè)的一門專業(yè)必修課。◆了解和把握制造活動(dòng)及制造技術(shù)的發(fā)展；◆熟悉機(jī)床、刀具、夾具的基本概念及結(jié)構(gòu)，具備根據(jù)具體工藝要求進(jìn)行工藝裝備選型及參數(shù)選擇的能力；◆掌握機(jī)械加工的基本知識(shí)，熟悉金屬切削過(guò)程的基本規(guī)律；◆掌握影響加工質(zhì)量的因素，具備分析及解決加工質(zhì)量問(wèn)題的基本能力；◆掌握制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程及裝配工藝的基本理論知識(shí)和方法，能夠完成中等復(fù)雜零件機(jī)械加工工藝規(guī)程的分析和制訂。三、學(xué)習(xí)要求平時(shí)（含實(shí)驗(yàn)）占30%，期末考試占70%四、成績(jī)?cè)u(píng)定制造：原材料→物質(zhì)產(chǎn)品制造業(yè)：從事制造活動(dòng)的行業(yè)制造技術(shù)：制造活動(dòng)所有適用技術(shù)的總稱機(jī)械制造：機(jī)械產(chǎn)品或零部件的制造小結(jié)§1-1切削運(yùn)動(dòng)和切削用量

第一章金屬切削基礎(chǔ)知識(shí)

一、切削運(yùn)動(dòng)和切削表面速度最高，消耗功率最大，且主運(yùn)動(dòng)只有一個(gè)。主運(yùn)動(dòng)可以由工件完成，也可以由刀具完成；它可以是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，也可以是直線運(yùn)動(dòng)。主運(yùn)動(dòng)的線速度稱為切削速度，以表示。

在切削加工時(shí)，為了獲得各種形狀的加工表面，刀具與工件之間必須具有一定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，即切削運(yùn)動(dòng)。切削運(yùn)動(dòng)按其作用不同分為主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。1、主運(yùn)動(dòng)

切削加工時(shí)，從毛坯上切下多余金屬層所必需的基本運(yùn)動(dòng)。

主要特點(diǎn)：與主運(yùn)動(dòng)配合，把切削層不斷投入切削的運(yùn)動(dòng)稱為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。2、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)

主要特點(diǎn)：速度慢，消耗功率少。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可以是一個(gè)、兩個(gè)或多個(gè)；它可能是連續(xù)的運(yùn)動(dòng)，也可能是間歇性的運(yùn)動(dòng)。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向可分為縱向、橫向和圓周進(jìn)給等。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的速度用進(jìn)給量或進(jìn)給速度表示。

合成切削運(yùn)動(dòng)就是主運(yùn)動(dòng)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的合成運(yùn)動(dòng)。如圖1-2所示。合成切削速度、主運(yùn)動(dòng)速度、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度之間的矢量表達(dá)式為：3、合成切削運(yùn)動(dòng)

4、切削中形成的表面

在金屬切削過(guò)程中，工件上有三個(gè)不斷變化的表面：待加工表面：即將被切除的工件表面。已加工表面：工件上經(jīng)刀具切削后產(chǎn)生的新表面。過(guò)渡表面：工件上切削刃正在切削的表面。

待加工表面過(guò)渡表面已加工表面主運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)圖1-2合稱切削運(yùn)動(dòng)和工件上的三種表面返回

１．切削速度——指主運(yùn)動(dòng)的線速度，以（m/s）表示。

當(dāng)主運(yùn)動(dòng)為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，其切削速度為其最大的線速度。計(jì)算公式：(1-1)

式中d——工件待加工表面（或刀具的最大)直徑（mm）；

n——做主運(yùn)動(dòng)回轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)速（r/s）。

二、切削用量

切削速度、進(jìn)給量和背吃刀量合稱為切削用量三要素。它們與加工質(zhì)量、刀具磨損、機(jī)床動(dòng)力消耗及生產(chǎn)效率等密切相關(guān)，機(jī)械加工時(shí)應(yīng)合理選擇。當(dāng)主運(yùn)動(dòng)為往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)時(shí)（如刨削加工），其平均切削速度的計(jì)算公式為（1-2）

——平均切削速度，單位為m/min（或m/s）；

L——往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的行程長(zhǎng)度，單位為mm；

——主運(yùn)動(dòng)每分鐘或每秒往復(fù)次數(shù)（str/min或str/s）２．進(jìn)給量它是指工件（或刀具）每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時(shí)，刀具相對(duì)于工件在進(jìn)給方向上位移量（也稱走刀量），以

f表示，單位為mm/r。若主運(yùn)動(dòng)為往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)（如刨削），則進(jìn)給量的單位為mm/次。３．背吃刀量（也稱切削深度）它是指工件上已加工表面和待加工表面間的垂直距離，以

表示，單位為mm。車外圓時(shí)，背吃刀量計(jì)算公式為式中

—工件待加工表面的直徑（mm）

—工件已加工表面的直徑（mm）

下頁(yè)7、何謂切削用量？其概念、符號(hào)及其計(jì)算公式（上頁(yè)）。1、機(jī)械制造的概念及其主要任務(wù)？

【材料合格零件】2、機(jī)械零件的加工包括哪幾個(gè)基本環(huán)節(jié)？3、機(jī)械制造的方法主要有哪三種？【熱加工、冷加工、特種加工】4、機(jī)械制造的主要手段是什么？

【金屬切削加工】5、何謂金屬切削加工？其解決的三個(gè)主要問(wèn)題【切屑、質(zhì)量、磨損】、所用設(shè)備【機(jī)床】、工作基本條件【確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)和相互位置】如何？6、何謂切削運(yùn)動(dòng)？其類型、特點(diǎn)，舉例說(shuō)明。學(xué)習(xí)要點(diǎn)回顧（1）§1-2金屬切削刀具概述

金屬切削刀具（簡(jiǎn)稱刀具）是完成金屬切削加工的重要工具，它直接參與切削加工，從工件表面上切除多余的金屬層。

金屬切削刀具是影響加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本的最活躍的因素。一、刀具的類型金屬切削刀具類型很多。絲錐、板牙、螺紋滾壓工具、螺紋車刀、螺紋梳刀等切刀類

車刀、銑刀、刨刀、插刀、鏜刀、拉刀、滾齒刀、插齒刀等孔加工刀具

麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、锪鉆、深孔鉆、鉸刀、鏜刀、絲錐等螺紋刀具

砂輪、砂帶、拋光輪等齒輪刀具

齒輪滾刀、插齒刀、剃齒刀、花鍵滾刀等磨具類

按用途和加工方法不同，刀具可分為以下幾類

常用車刀

a)45°外圓車刀b)75°外圓車刀c)90°左偏刀d)90°右偏刀e)鏜孔刀f)切斷刀g)螺紋車刀h)成形車刀

常用銑刀

a）圓柱形銑刀b)端銑刀c)、d)三面刃圓盤銑刀e)立銑刀f)鍵槽銑刀g)Ｔ形銑刀h)角度銑刀i)、j)成形銑刀

麻花鉆頭

鉆套和鉆套夾砂輪的構(gòu)造１－磨粒２－結(jié)合劑３－孔隙

砂輪

a)平面刨刀b)樣板刨刀c)角偏刀d)偏刀e)寬刃刨刀f)切刀g)內(nèi)孔刨刀h)彎切刀常用刨刀

二、刀具切削部分的基本定義

金屬切削刀具的種類繁多，構(gòu)造各異。如果要對(duì)所有刀具的切削部分進(jìn)行研究，既沒(méi)有必要，也是不可能的。

車刀是最基本、最常見的金屬切削刀具，其它刀具均可認(rèn)為是由車刀演變和組合而成。試比較下圖示的幾種刀具切削部分形狀。幾種刀具切削部分的形狀比較a)銑刀與車刀b)鉆頭與車刀下面以外圓車刀為例，分析刀具切削部分的基本要素。外圓車刀組成

圖1-4車刀的組成刀頭刀桿車刀刀桿（夾持部分）用于夾持刀具，多為45鋼材料。前刀面切屑流經(jīng)過(guò)的刀面。主后刀面

正對(duì)工件過(guò)渡表面的刀面，簡(jiǎn)稱后刀面。副后刀面正對(duì)著已加工表面的刀面。主切削刃前刀面與后刀面的相交部分。擔(dān)負(fù)著主要的切削工作。副切削刃前刀面與副后刀面的相交部分。配合主切削刃的工作。刀尖主切削刃、副切削刃連接處很短的一部分切削刃。一般為半徑很小的圓弧，以保證刀尖有足夠的強(qiáng)度。刀頭（切削部分）起主要切削任務(wù)，材料多為硬質(zhì)合金。（三面、兩刃、一尖）外圓車刀組成刀頭刀桿前刀面主后刀面（簡(jiǎn)稱后刀面）副后刀面主切削刃副切削刃刀尖三面兩刃一尖三、刀具切削部分的幾何角度

刀具切削部分的幾何角度是確定刀具幾何形狀、影響刀具切削性能的重要參數(shù)。

要確定刀具角度，首先要人為地建立參考平面，并組成相應(yīng)的參考坐標(biāo)系。度量刀具幾何角度坐標(biāo)系有兩種：刀具靜止參考系刀具工作參考系它是刀具設(shè)計(jì)、制造、刃磨及測(cè)量時(shí)的參考系，它只考慮主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的方向，不考慮進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的大小，且刀具安裝合理，刀尖與工件中心等高。它是確定刀具實(shí)際工作角度的參考系，它由以合成切削運(yùn)動(dòng)方向建立的工作基面、工作切削平面和工作正交平面組成。

1.刀具靜止參考系與標(biāo)注角度

靜止參考系的組成

坐標(biāo)平面

測(cè)量平面（如正交平面、法平面等）基面切削平面基面—通過(guò)切削刃某選定點(diǎn)，垂直于該點(diǎn)主運(yùn)動(dòng)方向的平面，以表示。切削平面—通過(guò)切削刃某選定點(diǎn)，切于切削刃并垂直于該點(diǎn)基面的平面，以表示。正交平面—通過(guò)切削刃某選定點(diǎn)，同時(shí)垂直于基面和切削平面的平面，以表示。

由相互垂直的基面、切削平面和正交平面所構(gòu)成的直角坐標(biāo)系稱為正交平面參考系。顯然這三個(gè)平面在空間是相互垂直的。對(duì)車刀而言，基面平行于刀桿底面；切削平面垂直于刀桿底面；正交平面同時(shí)與基面和切削平面垂直。刀具標(biāo)注角度是指在靜止參考系中所確定的刀具角度。圖1-6所示為外圓車刀在正交平面參考系中可測(cè)量到的六個(gè)獨(dú)立的標(biāo)注角度。前角γ0—前刀面與基面之間的夾角。表示前刀面的傾斜程度。

γ0越大，刀刃越鋒利，切削越省力。但前角過(guò)大，會(huì)使刀刃強(qiáng)度降低，影響刀具壽命。前角有正、負(fù)之分。后角α0—后刀面與切削平面之間的夾角。其作用主要是減少后刀面與工件切削表面之間的摩擦，后角越大，摩擦越小。但后角過(guò)大也會(huì)使刀刃的強(qiáng)度降低，影響刀具的壽命。后角一般取正值。楔角β0—前刀面與主后刀面之間的夾角，直接影響刀刃的強(qiáng)度，且γ0+α0+β0=90o

。楔角屬于派生角度。副后角α0＇—在副正交平面內(nèi)測(cè)量，副后刀面與副切削平面之間夾

角。副后角一般為正值。在正交平面內(nèi)測(cè)量的角度主偏角κr——主切削刃在基面上的投影與進(jìn)給方向之間的夾角。

主要影響主刀刃的受力情況及散熱情況。例如，在加工強(qiáng)度、硬度較高材料時(shí)，應(yīng)選較小的主偏角，以提高刀具壽命。在加工細(xì)長(zhǎng)工件時(shí)，應(yīng)選較大的主偏角，以減少?gòu)较蚯邢髁σ鸬淖冃魏驼駝?dòng)。副偏角κr′——副切削刃在基面上的投影與進(jìn)給反方向之間的夾角。主要影響已加工表面的粗糙度。刀尖角

——主、副切削刃在基面上投影之間的夾角。影響刀尖強(qiáng)度和散熱條件。屬于派生角度，且

κr＋κr′＋εr

＝180o在基面內(nèi)測(cè)量的角度

主切削刃與基面平行λs=0

；切屑垂直流出。

刀尖位于主切削刃的最低點(diǎn)，λs<0

；切屑流向已加工表面，刀尖強(qiáng)度增大，用于粗加工。

刀尖位于主切削刃的最高點(diǎn)，λs>0

；切屑流向待加工表面，刀尖強(qiáng)度削弱，用于精加工。刃傾角

——在切削平面內(nèi)，主切削刃與基面之間的夾角。它影響刀尖強(qiáng)度，并控制切屑流動(dòng)的方向。有正負(fù)之分。在切削平面內(nèi)測(cè)量的角度prαoλsαo′κr′κrpspspopopo′po′po′po′popoγovf90°外圓車刀典型例題prαoλsαo′κr′κrpspspopopo′po′po′-po′po-poγovf45°彎頭端面車刀prαoλsαo′κr′κrpspspopopo′po′po′-po′po-poγovf45°彎頭外圓車刀αoλs=0αoL′κrL′κrpspspopopoR′poL′poL′-poL′popoγovfαoR′κrR′poR′-poR′切斷刀2．刀具工作參考系與工作角度

工作參考系的組成

坐標(biāo)平面

測(cè)量平面（工作正交平面）工作基面工作切削平面工作基面——過(guò)切削刃某選定點(diǎn)，垂直于該點(diǎn)合稱切削

運(yùn)動(dòng)方向的平面，以表示。工作切削平面——過(guò)切削刃某選定點(diǎn)，切于切削刃并垂直于該點(diǎn)工作基面的平面，以表示。工作正交平面——過(guò)切削刃某選定點(diǎn)，同時(shí)垂直于工作基面和工作切削平面的平面，以表示。

刀具在工作狀態(tài)時(shí)的實(shí)際角度稱為工作角度。它可在工作參考系中測(cè)量。工作角度分別用表示，它們是切削過(guò)程中真正起作用的角度。

通常，因，且刀具實(shí)際安裝條件盡可能與假定安裝條件相近，因此刀具實(shí)際工作角度近似地等于刀具標(biāo)注角度（不超過(guò)1%）。

為此，大多數(shù)情況下（如普通車削，鏜孔、端銑等）不需要計(jì)算刀具工作角度，也不考慮其影響。

但在一些特殊情況下（如車螺紋、絲杠等），是需要計(jì)算刀具的工作角度的，以便使刀具的工作角度得到合理值，據(jù)此再換算出刀具的標(biāo)注角度進(jìn)行制造、刃磨。3．影響刀具工作角度的因素

1）刀具安裝位置對(duì)工作角度的影響（圖1-8所示外圓車削）

當(dāng)?shù)毒叩度邪惭b高于工件中心高h(yuǎn)時(shí)，刀具工作前角增大ε角度，工作后角減小ε角度。

當(dāng)?shù)毒咔邢魅械陀诒裙ぜS線安裝時(shí)，工作角度的變化情況恰好相反。

2）刀柄軸線與進(jìn)給方向不垂直時(shí)對(duì)工作角度的影響

如圖1-9所示，車刀刀柄軸線與進(jìn)給方向不垂直時(shí)，工作主、副偏角均將發(fā)生變化。其中，圖a主偏角增大，副偏角減小，圖c主偏角減小，副偏角增大，圖b為安裝正確時(shí)的情況。

3）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)對(duì)工作角度的影響（圖1-10所示為橫向進(jìn)給切斷工件）由于橫向進(jìn)給切斷工件時(shí)進(jìn)給量較大，切削刃選定點(diǎn)相對(duì)于工件的主運(yùn)動(dòng)軌跡為一阿基米德螺旋線，合成切削速度切于阿基米德螺旋線，工作基面和工作切削平面發(fā)生變化，導(dǎo)致工作前角增大η，工作后角減小η。

ρ---為切削刃選定點(diǎn)處工件的旋轉(zhuǎn)半徑，它隨刀具進(jìn)給逐漸減小。（1-5）顯然，ρ越小，η越大，就越小。當(dāng)切削刃接近中心時(shí)，會(huì)變?yōu)樨?fù)值，工件會(huì)被后刀面擠斷。所以，工件切斷時(shí)，端面上會(huì)留下一直徑為1～2mm的小圓柱。實(shí)際上，一般外圓車削η=-可忽略不計(jì)。但車螺紋尤其是多線螺紋時(shí)，η值很大，必須計(jì)算。

四、切削層參數(shù)

切削層是指在工件上正被刀具切削刃切削的一層多余的金屬材料，如圖所示。切削層參數(shù)規(guī)定在其橫截面（即基面）中測(cè)量，包括切削層公稱厚度、公稱寬度、公稱橫截面面積。1．切削層公稱厚度

hD

在切削層橫截面內(nèi)，垂直于過(guò)渡表面度量的切削層尺寸。它反映刀具切削刃單位長(zhǎng)度上工作負(fù)荷的大小。2．切削層公稱寬度

bD

在切削層橫截面內(nèi)，平行于過(guò)渡表面度量的切削層尺寸。它的大小影響刀具的散熱情況。

3．切削層公稱橫截面面積

AD

切削層在基面內(nèi)的面積。它反映了切削刃所受載荷的大小，并影響加工質(zhì)量、生產(chǎn)率及刀具壽命。它近似等于背吃刀量與進(jìn)給量的乘積。小結(jié)：切削要素------描述切削過(guò)程常用的幾個(gè)參數(shù)。切削運(yùn)動(dòng)參數(shù)

切削要素切削用量三要素切削層幾何參數(shù)切削速度進(jìn)給量背吃刀量在與主運(yùn)動(dòng)方向相垂直的平面內(nèi)度量的切削層截面尺寸切削厚度切削寬度切削面積2、正交平面參考系三個(gè)輔助平面？定義？3、一把外圓車刀在正交平面參考系中可測(cè)量的五個(gè)基本獨(dú)立標(biāo)注角度？其概念、符號(hào)、特點(diǎn)。4、外圓車刀刀尖裝高后，刀具實(shí)際工作后角如何變化？切斷刀切削快結(jié)束時(shí)，為什么工件端面上會(huì)有一個(gè)直徑為1～2mm的小圓柱？1、外圓車刀切削部分六個(gè)組成要素？學(xué)習(xí)要點(diǎn)回顧（2）5、切削層參數(shù)有哪三個(gè)？概念、符號(hào)?！?-3刀具材料的性能及分類

刀具材料一般是指刀具切削部分的材料。

它的性能優(yōu)劣是影響加工質(zhì)量、切削效率、刀具壽命等的重要因素。因此，我們應(yīng)當(dāng)合理選用刀具材料。

一、刀具材料應(yīng)具備的性能

在加工中，刀具能否勝任切削工作，與刀具切削部分材料的性能有很大關(guān)系。刀具材料應(yīng)具備以下性能要求：高的硬度和耐磨性

足夠的強(qiáng)度和韌性

高的耐熱性

合理的經(jīng)濟(jì)性良好的工藝性常用紅硬溫度來(lái)表示碳素工具鋼合金工具鋼僅用于一些手工工具或切削速度較低的刀具

二、常用刀具材料的種類和特性

刀具材料的種類很多，一般分為四大類。工具鋼硬質(zhì)合金陶瓷金剛石主要指人造金剛石。僅用于有限場(chǎng)合（金剛石不宜切削鐵族金屬）

高速鋼應(yīng)用最廣

它是一種加入了較多W、Mo、Cr、V等合金元素的高合金工具鋼。其綜合性能較好，應(yīng)用廣泛。紅硬溫度高達(dá)550℃左右。適宜制造各類切削刀具，特別適合于制造復(fù)雜刀具（鉆頭、拉刀、齒輪刀具等）。高速鋼可分為三大類：通用性高速鋼：

高性能高速鋼粉末冶金高速鋼高速鋼鎢系高速鋼，因鎢價(jià)高，應(yīng)用逐漸減少。常用牌號(hào)W18Cr4V鎢鉬系高速鋼，國(guó)內(nèi)外廣泛使用。常用牌號(hào)W6Mo5Cr4V2

它是用高硬度、高熔點(diǎn)的金屬碳化物（如WC、TiC等）粉末和金屬粘結(jié)劑（如CO、Mo、Ni等），經(jīng)高壓成型后，并在1500℃左右高溫下燒結(jié)而成的粉末冶金制品。硬質(zhì)合金材料發(fā)展很快，現(xiàn)已成為主要的刀具材料之一。硬質(zhì)合金

主要特點(diǎn)：其硬度、耐磨性都很高，紅硬溫度高達(dá)800～1000℃）。其允許的切削速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于高速鋼，且能切削淬火鋼等硬材料。但其抗彎強(qiáng)度較低、韌性差，怕沖擊和振動(dòng)，工藝性差，刃口不及高速鋼鋒利，很少用于制造形狀復(fù)雜的整體刀具。一般將其制成各種形狀的刀片。常用硬質(zhì)合金可分為三類：1、鎢鈷類（K類）

由WC+Co組成。用YG表示，常用牌號(hào)有YG3、YG6、YG8等。YG類硬質(zhì)合金刀具適宜加工鑄鐵工件。2、鎢鈦鈷類（P類）

由WC+TiC+Co組成。用YT表示。常用牌號(hào)有YT5、YT15、YY30等。其熱硬性比YG類好，但強(qiáng)度比YG類差。

YT類硬質(zhì)合金刀具適宜于加工鋼件（不銹鋼除外）。3、鎢鈦鉭（鈮）鈷類（M類）

由WC+TiC+TaC（NbC）+Co組成。用YW表示。它是在YT類合金中加入部分碳化鉭而制成的。YW類硬質(zhì)合金刀具既能加工鋼，又能加工鑄鐵和有色金屬及其合金。它的通用性較好，又稱為通用合金。1）涂層硬質(zhì)合金

具有較好的綜合性能，基體強(qiáng)度韌性較好，表面耐磨耐高溫?？稍试S采用較高的切削速度。主要用于可轉(zhuǎn)位刀片。2）陶瓷

具有高的硬度、耐磨性和耐熱性，有高的化學(xué)穩(wěn)定性，但強(qiáng)度與韌性低，熱導(dǎo)率低，一般適用于在高速下精細(xì)加工硬材料。3）金剛石

目前最硬物質(zhì)。主要用于有色金屬的精加工、超精加工，高硬度的非金屬材料（如陶瓷、剛玉、玻璃等）的精加工。4）立方氮化硼（CBN）

具有很高的硬度與耐磨性、很高的熱穩(wěn)定性，它能高速切削高硬度的鋼鐵材料及耐熱合金。其它刀具材料下頁(yè)本章結(jié)束課后練習(xí)（作業(yè)）：1-2；1-6；1-14第一章自測(cè)題一、單項(xiàng)選擇題1、前角γ0

是在（）內(nèi)測(cè)量的前刀面與基面之間的夾角

a．基面b．正交平面 c．切削平面2、車刀角度中，影響排屑方向的是（）

a．前角γ0b．主偏角Krc．刃傾角λs3、車刀角度中，主切削刃與基面的夾角稱（）

a．主偏角

b．刃傾角λsc．副偏角4、為下列刀具選材：車刀的刀頭部分應(yīng)選用（c）材料來(lái)制造圓盤銑刀應(yīng)選用（b）材料來(lái)制造

a．T12Ab．W18Cr4Vc．YT5d．9CrSi5、測(cè)量車刀角度時(shí)，通過(guò)主切削刃上某一點(diǎn)，并直于主切削刃的平面稱為（）。

a．基面b．正交平面c．切削平面二、判斷題1.所謂背吃刀量也就是切削深度。（）2.與工件上新形成的過(guò)渡表面相對(duì)的刀具表面稱為后刀面。（）3.主切削刃是前刀面與后刀面的交線，承擔(dān)主要的切削任務(wù)。（）4.在正交平面內(nèi)度量的基面與前刀面間的夾角是刀具的前角，它沒(méi)有正、負(fù)之分。（）5.在基面內(nèi)度量的切削平面與進(jìn)給平面間的夾角是主偏角。（）6.機(jī)械加工中，機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)一般有（）。a.1個(gè)或多個(gè)b.至少1個(gè)c.有且只有1個(gè)d.2個(gè)7.下列加工方法中，主運(yùn)動(dòng)為刀具旋運(yùn)動(dòng)的是（）。a.車外圓面b.鉆孔c.刨平面d.拉孔8.與工件已加工表面相對(duì)的刀面是（）。a.前刀面b.主后刀面c.副后刀面d.底平面三、填空題1．金屬切削加工是用

從毛坯上切除多余金屬材料，使零件的

、

和

等方面符合圖紙的要求。2.金屬切削時(shí)，

提供刀具和工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，提供加工過(guò)程中的所需的動(dòng)力。3.切削加工是通過(guò)

和

之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從毛坯上切除多余金屬，從而獲得合格零件的。4.使刀具和工件產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，并切除多余金屬以形成已加工表面的基本運(yùn)動(dòng)稱為

。5.與主運(yùn)動(dòng)配合，不斷地把切削層投入切削的運(yùn)動(dòng)稱為

。6．后角α是

與

之夾角。7．切削用量包括

、

和

。8．刀具材料應(yīng)具有的性能為

、

、

、

、

。9．切削層的參數(shù)有

、

、

。四、填圖題----標(biāo)注出對(duì)應(yīng)角度的位置及符號(hào)。實(shí)驗(yàn)一刀具幾何角度測(cè)量

通過(guò)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步熟悉車刀的基本組成，深刻理解刀具的基本幾何角度的含義及測(cè)量方法。下頁(yè)第二章金屬切削過(guò)程的物理現(xiàn)象

金屬切削過(guò)程就是用刀具的前刀面推擠切削層金屬，使之產(chǎn)生彈性變形和塑性變形，進(jìn)而產(chǎn)生切屑，并形成已加工表面的過(guò)程。在這一過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)以下物理現(xiàn)象：切削變形、切削力、切削熱、刀具磨損、積屑瘤、加工硬化等。

本章主要研究這些物理現(xiàn)象的成因、變化規(guī)律等。§2-1切削變形與切屑的形成圖2-1切削時(shí)的三個(gè)變形區(qū)一、金屬切削過(guò)程的三個(gè)變形區(qū)

用刀具加工零件時(shí)，切削層金屬受到刀具前刀面擠壓，使切削區(qū)域存在三個(gè)不同的變形區(qū)域。

圖2-1所示為根據(jù)實(shí)驗(yàn)和理論研究繪制的金屬切削過(guò)程中三個(gè)變形區(qū)的示意圖。ⅠⅡⅢ三個(gè)變形區(qū)分析

第Ⅰ變形區(qū)：AOM塑性變形區(qū)。金屬材料在刀具前刀面擠壓下，從OA線開始產(chǎn)生塑性變形，晶格發(fā)生剪切滑移，到OM線終止。故又稱剪切滑移區(qū)。該區(qū)域是切削過(guò)程中的主要變形區(qū)。

第Ⅱ變形區(qū)：切屑沿前刀面滑移排出時(shí)，受到前刀面的擠壓阻滯和摩擦，使靠近前刀面的金屬再次剪切滑移變形而纖維化，基本和前刀面平行。因其變形主要是摩擦引起的，故該區(qū)域又稱擠壓摩擦區(qū)。此變形區(qū)變形是造成前刀面磨損和產(chǎn)生積屑瘤的主要原因。

第Ⅲ變形區(qū)：已加工表面受到后刀面擠壓與摩擦，產(chǎn)生變形。該變形區(qū)直接影響已加工表面的質(zhì)量。此變形區(qū)是造成已加工面加工硬化和殘余應(yīng)力的主要原因。AMO→返回1、切屑的形成（如圖2-2所示）切削層金屬以靠近刀具前刀面前刀面擠壓被切削金屬產(chǎn)生彈性變形到OA面時(shí)產(chǎn)生塑性變形和剪切滑移質(zhì)點(diǎn)P由點(diǎn)1滑移到2，滑移量分別為2-2′、3-3′、4-4′等。

質(zhì)點(diǎn)滑移到OM

面時(shí)，剪切應(yīng)力達(dá)到最大，剪切滑移基本結(jié)束，切削層被切離形成切屑。

二、切屑的形成及種類圖2-2切屑的形成過(guò)程OA面-----始滑移面OM面----終滑移面二者之間是很窄第Ⅰ變形區(qū)域。

為方便起見，第一變形區(qū)域常用一個(gè)平面OM代表，稱為剪切面，如圖2-3所示。圖2-3剪切面與剪切角2、切屑的種類

由于被加工材料的性質(zhì)和切削條件不同，切屑的形成過(guò)程和形態(tài)也不相同。圖2-4所示為常見四種形態(tài)的切屑。OM

剪切面與切削速度之間夾角稱為剪切角，用φ表示。剪切角是衡量切削變形程度的一個(gè)指標(biāo)，φ越小，金屬的剪切變形越大。形成條件影響名稱簡(jiǎn)圖形態(tài)變形底面光滑，背面呈毛茸狀底面光滑有裂紋，背面呈鋸齒狀粒狀不規(guī)則塊狀顆粒剪切滑移尚未達(dá)到斷裂程度局部剪切應(yīng)力達(dá)到斷裂強(qiáng)度剪切應(yīng)力完全達(dá)到斷裂強(qiáng)度未經(jīng)塑性變形即被擠裂加工塑性材料，切削速度較高，進(jìn)給量較小，刀具前角較大加工塑性材料，切削速度較低，進(jìn)給量較大，刀具前角較小工件材料硬度較高，韌性較低，切削速度較低加工硬脆材料，刀具前角較小切削過(guò)程平穩(wěn)，表面粗糙度小，妨礙切削工作，應(yīng)設(shè)法斷屑切削過(guò)程欠平穩(wěn)，表面粗糙度欠佳切削力波動(dòng)較大，切削過(guò)程不平穩(wěn)，表面粗糙度不佳切削力波動(dòng)大，有沖擊，表面粗糙度惡劣，易崩刀帶狀切屑擠裂切屑粒狀切屑崩碎切屑

實(shí)驗(yàn)證明：切削層金屬變成切屑后，長(zhǎng)度縮短，厚度增加，這種現(xiàn)象稱為切屑收縮，如圖2-5所示。切屑收縮的程度用變形系數(shù)ξ表示：三、切削變形系數(shù)圖2-5切屑的收縮當(dāng)工件材料相同而切削條件變化時(shí)，ξ大，說(shuō)明塑性變形大；當(dāng)切削條件相同而工件材料不同時(shí)，ξ大，說(shuō)明材料塑性大。變形越大，切削力就越大，切削溫度就越高，表面質(zhì)量會(huì)越差。

在一定切削速度范圍內(nèi)，切削鋼、有色金屬等塑性材料時(shí)，在切削刃附近的前刀面上常會(huì)粘附著一塊很硬的金屬，它包圍著切削刃，且覆蓋著部分前刀面，這塊硬度很高的金屬就稱為積屑瘤，如圖2-6所示。

圖2-6積屑瘤現(xiàn)象四、積屑瘤現(xiàn)象概念◆

一定溫度和壓力下，切屑底層與前刀面發(fā)生粘接◆粘接的金屬發(fā)生嚴(yán)重塑性變形，產(chǎn)生加工硬化形成過(guò)程切屑滯留----粘接在前刀面----長(zhǎng)大特點(diǎn)不穩(wěn)定，時(shí)生時(shí)滅、時(shí)大時(shí)小對(duì)加工的影響◆增大了刀具前角，可保護(hù)刀刃◆影響加工精度和表面粗糙度

為此，在精加工時(shí)，應(yīng)設(shè)法避免積屑瘤的產(chǎn)生，以保證質(zhì)量。但在粗加工時(shí)，有時(shí)可充分利用積屑瘤來(lái)代替刀具切削，增大刀具實(shí)際前角，減少切削變形和切削力。

成因

1）工件材料的塑形：材料塑性越好，變形越大，越易形成積屑瘤。對(duì)工件進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚?，提高其?qiáng)度和硬度，降低塑性，可以避免積屑瘤。2）切削速度：在工件材料一定時(shí)，切削速度是影響積屑瘤的主要因素。圖2-8所示為加工中碳鋼時(shí)，vC對(duì)積屑瘤的影響情況。顯然，中等速度切削時(shí)最易產(chǎn)生積屑瘤，一定要避開中速切削。影響因素及控制措施3）刀具：增大γ0、減小前刀面的Ra值，均可減小積屑瘤生成。

4）冷卻潤(rùn)滑條件：使用切削液可減少摩擦，降低切削溫度，積屑瘤不易產(chǎn)生。下頁(yè)

當(dāng)υc很低（＜5m/min）時(shí)，切削溫度低，積屑瘤不易生成；當(dāng)υc逐漸增大（＝5～50m/min）時(shí)，切削溫度升高，摩擦加大，則易于形成積屑瘤。

當(dāng)υc為中等速度（15～20m/min）時(shí)，溫度約為300℃，此時(shí)摩擦最大，積屑瘤長(zhǎng)的最高。

當(dāng)υc很高（＞70m/min）時(shí)，切削溫度很高，切屑底層金屬變軟，摩擦變小，積屑瘤不會(huì)產(chǎn)生。

圖2-8切削速度對(duì)積屑瘤的影響

因此，一般精車、精銑采用高速切削，而拉削、鉸削和寬刃精刨則采用低速切削，以避免或減小積屑瘤的形成。返回學(xué)習(xí)要點(diǎn)回顧（3）2、金屬切削過(guò)程有哪三個(gè)變形區(qū)？各自的主要特點(diǎn)？3、切屑的四種形態(tài)及其主要特點(diǎn)？4、積屑瘤現(xiàn)象？積屑瘤產(chǎn)生的原因和特點(diǎn)？積屑瘤對(duì)加工的影響如何（利弊分析）？【粗加工可允許產(chǎn)生積屑瘤，但精加工絕對(duì)要避免】5、切削速度對(duì)積屑瘤影響的規(guī)律？影響積屑瘤的其它因素？6、切削力來(lái)源？切削力分解？哪個(gè)切削分力是計(jì)算切削功率的主要依據(jù)？切削用量對(duì)切削力的影響規(guī)律如何？1、常用的刀具材料主要有哪兩大類？適合做復(fù)雜刀具的材料是哪一種？常用牌號(hào)？YG類硬質(zhì)合金適合加工什么材料？【YG類：硬度偏低而韌性好，主要適合于加工脆性材料和有色金屬及其合金（如灰口鑄鐵等）；YT類：硬度偏高而韌性稍差，主要適合加工一般鋼件和淬硬鋼件，不銹鋼除外】上頁(yè)§2-1切削力和切削功率1、切削力來(lái)源

在金屬切削過(guò)程中，刀具會(huì)受到兩個(gè)方面的阻力（圖2-9示），一是變形區(qū)的變形抗力，二是前（后）刀面摩擦阻力。這些力的合力稱為切削力。因此，切削力來(lái)源于兩個(gè)方面：變形抗力和摩擦阻力。一、切削力的來(lái)源與分解圖2-9切削力的來(lái)源1)主切削力

FC----與切削速度方向一致的分力（又稱垂直切削力或切向力）。2)背向力

FP-----與背吃刀量方向一致的分力（又稱吃刀抗力）。3)進(jìn)給力

Ff----與進(jìn)給方向一致的分力（又稱走刀抗力）。圖2-10切削力的分解2、切削力分解

為了分析切削力對(duì)工件、刀具、機(jī)床影響，一般將總切削力F分解為相互垂直三個(gè)分力，如圖2-10示。主切削力Fc：最大的一個(gè)分力，占總切削力的90%左右。它是計(jì)算切削功率、刀具強(qiáng)度、夾緊力和選

擇切削用量的主要依據(jù)。背向力Fp：它能使工件在水平方向彎曲變形，容易引起

切削過(guò)程中的振動(dòng)，因而影響工件的加工精度。進(jìn)給力Ff：它是計(jì)算機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)零件強(qiáng)度的依據(jù)。

因金屬切削過(guò)程非常復(fù)雜，切削力的大小受到很多因素的影響，人們迄今還未能得出準(zhǔn)確計(jì)算切削力的理論公式。生產(chǎn)中常采用實(shí)驗(yàn)公式來(lái)近似計(jì)算切削力。二、切削力實(shí)驗(yàn)公式Kc為單位切削力，可從手冊(cè)中查出。指數(shù)

均可從手冊(cè)中查出系數(shù)

切削功率是指在切削過(guò)程中消耗的功率。它是Fc、Fp、Ff在切削過(guò)程中單位時(shí)間內(nèi)所消耗的功的總和。因車削時(shí)Fp不消耗功，所以，切削功率只是主切削力和進(jìn)給力消耗功率之和，而Ff消耗的功率很小，可忽略不計(jì)，于是切削功率計(jì)算式為：

三、切削功率計(jì)算配套機(jī)床電動(dòng)機(jī)的功率：——機(jī)床傳動(dòng)效率，一般取0.75～0.85。

1、工件材料四、影響切削力的因素2、切削用量

工件材料的強(qiáng)度、硬度愈高，塑性、韌性越好，切削時(shí)產(chǎn)生的變形抗力越大，摩擦力大，則切削力也愈大。

切削用量三要素中，對(duì)切削力影響最大的是背吃刀量，其次是進(jìn)給量。切削速度一般對(duì)切削力的影響較小。圖2-12示為ap、f對(duì)切削力的影響對(duì)比。。

若f不變，當(dāng)ap增加一倍時(shí)（圖a），刀具上的負(fù)荷也增加一倍，即切削力增加約一倍；若ap不變，當(dāng)f增加一倍時(shí)（圖b），切削力只增加70%～80%。由此可見，在同樣切削面積下，采用大的f要比采用大的ap省力和節(jié)能。圖2-12ap、f對(duì)切削力的影響3、刀具幾何參數(shù)

前角和主偏角對(duì)切削力的影響較明顯。增大前角，刀具鋒利，切削變形減小，切削力下降。

主偏角主要影響切削分力Fp和Ff的比值。增大主偏角，F(xiàn)p減小，F(xiàn)f增大。為此，在加工細(xì)長(zhǎng)軸零件時(shí)，一般用的車刀，以減小Fp

，防止工件變形。4、其它因素

刀具磨損后會(huì)使切削力明顯增大，甚至引起振動(dòng)，影響質(zhì)量。故刀具磨損后要及時(shí)修磨或換刀；合理使用切削液，能減小刀具與切屑、加工表面之間的摩擦，減少切削力。§2-3切削熱和切削溫度

切削熱和切削溫度是切削過(guò)程中又一重要物理現(xiàn)象。

在金屬切削過(guò)程中所消耗的能量大部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮堋４罅康那邢鳠釋?dǎo)致切削區(qū)域的溫度升高，直接影響刀具的磨損、工件的加工精度及生產(chǎn)效率等。因此，研究切削熱和切削溫度對(duì)切削加工具有重要意義。1、切削熱的來(lái)源切削熱來(lái)源于兩方面：各種變形功和摩擦功產(chǎn)生的熱量。一、切削熱和切削液2、切削熱的傳散切削加工中產(chǎn)生的熱量分別傳給了切屑、工件、刀具和介質(zhì)。加工方式和切削速度不同，熱量傳散的比例也不相同。一般來(lái)說(shuō)，切屑帶走熱量最多，工件次之，刀具中較少，周圍介質(zhì)中最少。但鉆削加工屬于半封閉切削，帶走熱量最多的是工件，其次才是切屑。

切削層擠裂變形前刀面與切屑摩擦切削熱的來(lái)源切削熱的傳散工件切屑刀具

熱量的20%～40%傳給刀具→刀具磨損、硬度降低3、切削熱的危害傳給工件的熱量，會(huì)使工件受熱變形，影響加工質(zhì)量。傳給刀具的熱量，會(huì)使刀頭部分的硬度下降，加速刀具磨損。由此可見，切削熱對(duì)切削加工過(guò)程是有害的。4、切削液的使用

為了延長(zhǎng)刀具的壽命，提高加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率，在切削過(guò)程中通常使用切削液。目前常用的切削液有兩大類：

以冷卻為主的水溶液（電解質(zhì)水溶液、乳化液等）

以潤(rùn)滑為主的油類（礦物油、混合油等）切削溫度一般是指切屑與刀具前刀面接觸區(qū)域的平均溫度。二、切削溫度及其分布切削熱是導(dǎo)致切削溫度變化的根源。由圖可知：前刀面上的最高溫度并不在刀刃上，而是距離刀刃一小段距離處。750℃刀具切削溫度的分布圖★

切削塑性材料——前刀面靠近刀尖處溫度最高?！?/p>

切削脆性材料——后刀面靠近刀尖處溫度最高。1、切削用量

切削用量增加時(shí)，變形和摩擦所消耗的功增大，故切削溫度升高，但三者的影響趨勢(shì)不同。

vc對(duì)切削溫度的影響最大。

vc↑1倍→切削溫度↑約30%

f的影響次之。

f↑1倍→切削溫度↑約18%

ap的影響最小。

ap↑1倍→切削溫度↑約7%三、影響切削溫度的主要因素vc提高，單位時(shí)間內(nèi)做功增多，切削熱急劇增加。f增大，使切屑厚度增大，帶走的熱量增加，切削溫度有所上升。ap增大，參與切削的刀刃長(zhǎng)度增加，散熱條件明顯改善，且刀刃的單位負(fù)荷不變，所以背吃刀量對(duì)切削溫度的影響最小。原因分析2、工件材料加工低碳鋼時(shí)，材料的強(qiáng)度、硬度低，導(dǎo)熱系數(shù)大，故產(chǎn)生的切削溫度低；加工高碳鋼時(shí)，材料的強(qiáng)度和硬度高，導(dǎo)熱系數(shù)小，故產(chǎn)生的切削溫度高。加工脆性金屬材料時(shí)，產(chǎn)生的變形和摩擦均較小，故切削時(shí)產(chǎn)生的切削溫度比45鋼低25%。工件材料的機(jī)械性能↑→切削溫度↑工件材料的導(dǎo)熱性↑→切削溫度↓前角

o↑→切削溫度↓；但

o不能過(guò)大，否則β0↓，散熱條件變差，溫度升高；主偏角

r↓→εr↑，散熱條件改善，切削溫度↓3、刀具幾何參數(shù)

前角和主偏角對(duì)切削溫度影響最明顯。4、其他因素

刀具磨損后，刀具與工件、切屑間的摩擦增大，產(chǎn)生切削熱增多，切削溫度會(huì)快速升高。

合理使用切削液，可減少刀屑間的摩擦，并帶走大量切削熱，從而可有效降低切削溫度?！?-4刀具磨損與刀具壽命

CutterWearandIt’sLife

在金屬切削時(shí)，刀具承受著很高切削溫度（700～800℃）和劇烈的摩擦力、沖擊力，使刀具逐漸磨損或破損。

磨損是指刀具材料在摩擦作用下發(fā)生的逐漸損耗，屬于正常工作時(shí)的逐漸損耗。

破損是指刀具在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生的非正常損壞，屬于突發(fā)的、隨機(jī)的破壞。

磨損和破損是刀具損壞的兩種主要形式。

磨損

切削力↑

切削溫度↑

振動(dòng)↑

影響加工質(zhì)量；

破損

會(huì)使刀具喪失切削性能，無(wú)法使用。

當(dāng)?shù)毒吣p到一定值時(shí)，切削過(guò)程發(fā)出沉重的聲音，并伴有振動(dòng)，有時(shí)會(huì)發(fā)出刺耳的尖叫聲，會(huì)在加工表面上出現(xiàn)亮點(diǎn)和紊亂的刀痕，表面粗糙度明顯惡化，切屑的顏色明顯變深，呈紫色或紫黑色，此時(shí)，必須對(duì)刀具及時(shí)進(jìn)行修磨。一、刀具磨損和破損的形式刀具磨損形式（正常磨損）（圖2-18所示）前刀面磨損（圖a）磨損特征：月牙洼（切削溫度最高地方）形成條件：加工塑性材料，vc大，hD大不良影響：削弱刀刃強(qiáng)度，降低加工質(zhì)量衡量參數(shù)：月牙洼的最大深度KT

后刀面磨損（圖b）磨損特征：在近刀刃處α0=0°的小棱面（衡量參數(shù)—棱面寬度VB表示）形成條件：加工塑性材料，vc較小，hD

較小，或加工脆性材料不良影響：切削力↑,切削溫度↑,產(chǎn)生振動(dòng)，降低加工質(zhì)量上次課重點(diǎn)內(nèi)容回顧3、切削熱來(lái)源于哪兩個(gè)大的方面？切削熱傳散到哪四部分？其中普通加工時(shí)，哪一部分傳散熱量最多？4、切削用量對(duì)切削溫度的影響規(guī)律？【vc＞f＞ap】1、切削力來(lái)源？切削力分解？哪個(gè)切削分力是計(jì)算切削功率的主要依據(jù)？【FC、Fp、Ff】2、切削用量對(duì)切削力的影響規(guī)律如何？【ap＞f＞vc】5、同條件下分別加工45鋼和灰口鑄鐵，切削溫度誰(shuí)的高？形成條件：加工塑性材料，切削速度和切削厚度適中則經(jīng)常會(huì)發(fā)生前、后刀面同時(shí)磨損（最常見形式）。前、后刀面同時(shí)磨損（圖c）刀具破損形式（非正常磨損）

刀具發(fā)生純前刀面磨損的情況很少，一般刀具都存在后刀面的磨損，且后刀面的磨損量便于測(cè)量，故常用后刀面的磨損量VB值表示刀具的磨損程度。

刀具破損主要發(fā)生的場(chǎng)合：刀具材料脆性大、工件材料硬度高、切削過(guò)程不平穩(wěn)（有沖擊、振動(dòng)）。刀具破損的五種形式：卷刃、崩刃、碎裂、剝落、裂紋?！裟チＤp（也稱機(jī)械磨損）

——各種切削速度下均存在

——低速情況下刀具磨損的主要原因◆粘結(jié)磨損（冷焊）

——

刀具材料與工件材料親和力大

——

刀具材料與工件材料硬度比小

——

中等偏低切削速度粘結(jié)磨損加劇◆擴(kuò)散磨損

——

高溫下發(fā)生◆相變磨損

——

高溫下發(fā)生◆氧化磨損（也稱為化學(xué)磨損）

——

高溫情況下，在切削刃工作邊界發(fā)生二、刀具磨損的原因刀具磨損過(guò)程三個(gè)階段（圖2-19）初期磨損后刀面磨損量VB正常磨損急劇磨損切削時(shí)間刀具磨損限度如上所述，刀具不可能無(wú)休止使用，當(dāng)?shù)毒吣p到一定程度時(shí)就要刃磨或換刀。刀具允許的最大磨損量稱為刀具磨損限度（或稱磨鈍標(biāo)準(zhǔn)）。磨損限度一般以后刀面的平均磨損量VB值表示。三、刀具磨損過(guò)程及刀具磨損限度◆刀具壽命：刀具從切削開始至磨鈍標(biāo)準(zhǔn)所花費(fèi)的切削時(shí)間，或刀具兩次刃磨之間總的切削時(shí)間，用T表示，單位為min?！舻毒呖倝勖阂话研碌稄拈_始切削至報(bào)廢為止總切削時(shí)間，其間包括多次重磨。刀具總壽命等于刀具壽命乘以重磨次數(shù)。

刀具壽命（刀具耐用度）實(shí)驗(yàn)公式四、刀具壽命（刀具耐用度）顯然，切削用量對(duì)刀具壽命的影響：vc最大；f次之；ap最小刀具壽命確定的原則

刀具壽命并非越高越好，應(yīng)有一個(gè)合理值。一般來(lái)說(shuō)，刀具壽命越長(zhǎng)，磨刀及換刀的費(fèi)用越少，但延長(zhǎng)刀具壽命需采用小的切削用量，降低了生產(chǎn)率，經(jīng)濟(jì)效益變差。因此，必須根據(jù)具體加工條件，選擇一個(gè)合理的刀具壽命，以達(dá)到最大生產(chǎn)率和最低生產(chǎn)成本的目的。所以，確定刀具壽命原則：◆

最高生產(chǎn)率壽命TP:

根據(jù)切削一個(gè)零件所花時(shí)間最少或在單位時(shí)間內(nèi)加工出的零件數(shù)最多來(lái)確定?！糇畹蜕a(chǎn)成本壽命ＴＣ:

根據(jù)加工零件的一道工序成本最低來(lái)確定。

本章結(jié)束課后練習(xí)（作業(yè)）：2-2；2-5；2-9下頁(yè)上次課重點(diǎn)內(nèi)容回顧1、切削熱來(lái)源于哪兩個(gè)大的方面？切削熱傳散到哪四部分？其中普通加工時(shí)，哪一部分傳散的最多？2、切削用量對(duì)切削溫度的影響規(guī)律如何？3、刀具磨損過(guò)程一般分為那三個(gè)階段？各有何特點(diǎn)？4、何謂刀具的磨損限度？刀具壽命？刀具總壽命？5、切削用量對(duì)刀具壽命的影響規(guī)律如何？第二章自測(cè)題一、單項(xiàng)選擇題1、車削工件時(shí)，切削熱主要是靠（）傳出的

a．工件b．切屑c．刀具2、積屑瘤很不穩(wěn)定，時(shí)生時(shí)滅，在（）產(chǎn)生積屑瘤有一定好處，在（）時(shí)必須避免積屑的產(chǎn)生。

a．粗加工，精加工b．精加工，粗加工c．半精加工，粗加工3、工件材料的硬度，強(qiáng)度愈高，塑性、韌性愈好，切削力（）

a．愈小b．愈大c．基本不變4、（）使車刀鋒利，切削輕快。

a．增大前角b．減小前角c．減小后角d．增大刃傾角5、刀具壽命（）刀具的耐用度

a．大于b．等于c．小于二、填空題1．第二個(gè)切削變形區(qū)域的主要特征是

，它是造成刀具

面磨損和

現(xiàn)象的主要原因。2．切屑一般有四種形態(tài)

、

、

與

。3．切削用量中對(duì)切削力影響最大的是

。4．切削用量中對(duì)切削溫度影響最大的是

。5．刀具從切削開始至磨鈍標(biāo)準(zhǔn)所花費(fèi)的切削時(shí)間稱為

。三、判斷題1.帶狀切屑較擠裂切屑的塑性變形充分，所以切削過(guò)程較平穩(wěn)。(√)2.切削用量中，對(duì)刀具壽命影響最大的是ap，其次是f，最小是v。(×)3.粗加工時(shí)，一般不允許積屑瘤存在。(×)4.前刀面上有積屑瘤后，刀具磨損會(huì)加劇，刀具壽命會(huì)大大縮短。（×）5.切削力可分解為切向力、軸向力和徑向力，其中切向力最大。（√）第三章金屬切削理論的應(yīng)用

簡(jiǎn)介

一、概念及衡量指標(biāo)§3-1工件材料的切削加工性概念工件材料被切削加工的難易程度。它與材料的物理力學(xué)性能、化學(xué)成分、熱處理狀態(tài)、加工要求等有關(guān)。衡量指標(biāo)①刀具壽命；②一定刀具壽命下允許的切削速度；③切削力；④切削溫度；⑤加工表面質(zhì)量等

一般來(lái)說(shuō)，加工某種材料時(shí)，若刀具壽命高，或一定刀具壽命下允許的切削速度高，或切削力小，或切削溫度低，或表面質(zhì)量容易保證等，我們就認(rèn)為這種材料切削加工性好。反之，切削加工性差。目前多采用一定刀具壽命下允許的切削速度作為切削加工性指標(biāo)。

的含義它是指刀具壽命為T分鐘時(shí)切削某種材料所允許的切削速度。越高，表示材料的切削加工性越好。通常取T＝60min，所以寫作。相對(duì)加工性指標(biāo)

某種材料切削加工性好壞是相對(duì)另一種材料而言的。在討論鋼材的切削加工性時(shí)，一般以45鋼為基準(zhǔn)，其它材料與45鋼進(jìn)行比較，用相對(duì)加工性指標(biāo)表示：式中

——表示切削某種材料、壽命為60min時(shí)的切削速度；

——表示切削45鋼（σb＝0.735MPa）、壽命為60min

時(shí)的切削速度。當(dāng)＞1時(shí)，說(shuō)明該材料切削加工性比45鋼好。（3-1）二、改善工件材料切削加工性的措施

1）進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚恚簩?duì)低碳鋼，通過(guò)正火處理，降低其塑性，提高硬度；對(duì)高碳鋼、工具鋼等進(jìn)行退火處理，可降低硬度。

2）調(diào)整材料的化學(xué)成分：在鋼中加入微量硫、硒、鉛、磷、鈣等，會(huì)使鋼塑性降低，易斷屑，或起潤(rùn)滑作用，減少刀具磨損。但是，只有在不影響工件材料性能的前提下，才能用此方法。

3）合理選擇刀具：切削不銹鋼、鈦合金時(shí)，應(yīng)選用YG類硬質(zhì)合金刀具，若選YT類，則工件與刀具中的鈦元素容易產(chǎn)生親和作用，刀具易磨損。

4）其它方面：合理使用切削液，可提高工件表面質(zhì)量；對(duì)低碳鋼進(jìn)行冷拔，可降低其塑性，改善其切削加工性?！?-2切削液

使用切削液可以減小刀具與工件、刀具與切屑之間的摩擦，降低切削區(qū)的溫度，減少刀具的磨損，提高工件的表面質(zhì)量和切削效率。因此，在生產(chǎn)中廣泛使用切削液。作用1．冷卻作用

2．潤(rùn)滑作用

3．清洗和排屑作用

4．防銹作用種類（1）水溶液

水中加入一定量的添加劑組成。水溶液具有很好的冷卻作用，同時(shí)具有一定的潤(rùn)滑能力和防銹能力。（2）乳化液

由礦物油、乳化劑、添加劑和水等配制而成的乳白色液體。具有較好的冷卻作用，其潤(rùn)滑性比水溶液好。（3）切削油

主要成分是礦物油，如機(jī)油、輕柴油、煤油等。主要起潤(rùn)滑作用。合理選擇（1）高速鋼刀具加工時(shí)常用切削液，硬質(zhì)合金刀具一般不用切削液。（2）加工鋼等塑性材料時(shí)，一般需使用切削液；加工鑄鐵等脆性材料時(shí)，故一般不用切削液，但精加工脆性材料時(shí)為了獲得較好的表面質(zhì)量可使用粘度較小的煤油。（3）鉆削、鉸削、攻絲等加工方法，應(yīng)選用粘度較小的極壓乳化液或切削油，并增大壓力和流量；磨削加工時(shí)，磨削溫度高，應(yīng)選用冷卻和清洗效果較好的切削液，如水溶液和乳化液，且流量要大?！?-3刀具幾何參數(shù)的合理選擇

為了充分發(fā)揮刀具的切削性能，除了應(yīng)正確選用刀具材料外，還應(yīng)合理選擇刀具幾何參數(shù)。刀具幾何參數(shù)包括：刀具的角度、刀面的形式、切削刃的形狀等，這些參數(shù)對(duì)金屬的變形、切削力、切削溫度和刀具磨損都有顯著的影響，從而影響生產(chǎn)率、刀具壽命、已加工表面質(zhì)量和加工成本等。一、前刀面及前角的選擇平面型、曲面型、帶倒棱型（見圖3-1）前刀面的形式平面型（圖a）易制造，重磨方便，刀具精度高曲面型（圖b）

有助于斷屑和排屑。主要用于粗加工塑性材料和孔加工的刀具帶倒棱型（圖c）

有利于提高刀具強(qiáng)度和刀具壽命◆

增大前角可使刀刃鋒利，切削變形和切削力小，切削溫度低，提高了刀具壽命，有利于排除切屑，使表面粗糙度減小?！舻敖窃龃笠矔?huì)削弱刀刃的強(qiáng)度，散熱條件惡化，使切削區(qū)溫度升高，導(dǎo)致刀具壽命降低，甚至造成崩刃。

為此，前角不能太小，也不能太大，應(yīng)有一合理值。前角的作用前角的大小決定切削刃的鋒利和強(qiáng)固程度前角的選擇原則

一般，在刀具強(qiáng)度許可條件下，盡可能選用較大的前角。

合理的刀具前角通常與工件材料、刀具材料及加工要求有關(guān)?！艄ぜ牧系膹?qiáng)度、硬度越高，前角應(yīng)選較小值，反之應(yīng)選較大值；工件材料的塑性越大，前角應(yīng)選的越大；加工脆性材料時(shí)，一般為崩碎切屑，為強(qiáng)化刀刃強(qiáng)度，前角應(yīng)選較小值。如圖3-2所示。◆刀具材料的強(qiáng)度和韌性好（如高速鋼），前角應(yīng)選大些；刀具材料的強(qiáng)度和韌性較差（如硬質(zhì)合金），則應(yīng)選擇較小的前角，如圖3-3示。◆粗加工或斷續(xù)切削時(shí)——為了增加刀刃的強(qiáng)度，

宜選用較小的前角；◆精加工時(shí)——為增加刀具鋒利性，提高加工質(zhì)量，

宜選擇較大前角；◆工藝系統(tǒng)剛性較差和機(jī)床功率不足時(shí)——為減小切削力，減少振動(dòng)和變形，宜選擇較大的前角。◆成形刀具——為了減小其刃形誤差，應(yīng)取較小的

前角，甚至取零度前角。二、后刀面及后角的選擇雙重后刀面、消振棱、刃帶（見圖3-1）后刀面的形式（圖a）可保證刃口強(qiáng)度，減小刃磨后面的工作量（圖b）可增加后刀面與過(guò)渡表面之間的接觸面積，加大阻尼，減少振動(dòng)（圖c）便于控制刀具尺寸，避免重磨后尺寸精度變化。用于定尺寸刀具◆

增大后角，可減小摩擦，提高加工表面質(zhì)量?！?/p>

但后角過(guò)大，會(huì)削弱刀刃強(qiáng)度，散熱條件變差，加劇了刀具的磨損，降低了刀具壽命。因此，后角應(yīng)有一個(gè)合理值。

后角的作用

減小后刀面與工件間的摩擦，并配合前角調(diào)整刀刃鋒利程度，它影響刀具強(qiáng)度和散熱條件。后角的選擇原則

一般情況，刀具的后角均為正值，不允許為負(fù)值。◆工件材料的強(qiáng)度、硬度越高，為保證刀刃強(qiáng)度，應(yīng)選較小的后角；工件材料的塑性大，材質(zhì)軟，易產(chǎn)生加工硬化，為減小后刀面的摩擦，應(yīng)取較大的后角?！魧?duì)尺寸精度要求較高的刀具，為限制刀具重磨后的尺寸變化，應(yīng)取較小的后角?！艄に囅到y(tǒng)剛性差時(shí)，因易振動(dòng)，應(yīng)取較小的后角，必要時(shí)可在后刀面上磨出消振棱。◆粗加工或刀具承受沖擊載荷時(shí)，為使刃口強(qiáng)固，應(yīng)取較小后角

；精加工時(shí)，為了保證表面加工質(zhì)量，宜選擇較大后角

。三、主偏角的選擇◆κr

，刀尖角εr

，刀尖強(qiáng)度，散熱體積，刀具壽命，還可減少刀尖損壞；減小Ra值?！舻?，主偏角，F(xiàn)p

，會(huì)引起振動(dòng)，反而使刀具壽命，已加工表面Ra值增大，降低加工精度。◆主偏角還影響斷屑效果和排屑方向。增大主偏角，使切屑窄而厚易折斷。對(duì)鉆頭而言，增大主偏角，有利于切屑沿軸向順利排出。主偏角κr的大小影響著切削力、切削熱和刀具壽命