[工学]机械制造基础三

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1、第三章切削条件合理选择及刀具的选择主要内容第一节工件材料的切削加工性第二节刀具材料第三节切削液第五节切削用量的选择第一节工件材料的切削加工性工件材料的切削加工性：是指对某种材料进行切削加工的难易程度。良好的切削加工性一般包括：（1）在相同的切削条件下刀具有较高的使用寿命；或在一定的刀具使用寿命下，能够采用较高的切削速度。（2）相同切削条件下，切削力或切削功率小，切削温度低。（3）容易获得良好的表面加工质量。（4）容易控制切屑的形状或容易断屑。第一节工件材料的切削加工性工件材料的切削加工性是指材料在一定条件下被切削加工成合格零件的难易程度。材料切削加工性的概念

2、考虑生产率和耐用度的表示方法1）一定生产率条件下，加工这种材料时刀具耐用度；2）一定刀具耐用度前提下，加工这种材料所允许的切削速度；3）相同的切削条件下，刀具达到磨钝标准时所能切除工件材料的体积。考虑已加工表面质量的表示方法考虑切削力或切削功率的表示方法考虑是否易于断屑的表示方法材料切削加工性的不同表示方法1切削加工性的概念和衡量指标1）刀具耐用度指标在切削普通金属材料时，用刀具耐用度达到60min时允许的切削速度v60的高低来评定材料的加工性。难加工材料用v20来评定。此外，经常使用相对加工性指标，即以45号钢（HB170～229，σb＝0.637GPa）

3、的v60为基准，记作v060。其它材料的v60与v20之比值称为相对加工性，即：式中,v60——某种材料其刀具使用寿命为60min时的切削速度；(v60)j——切削45钢，刀具使用寿命为60min时的切削速度。材料切削加工性的概念材料切削加工性指标通常用vT表示，vT是指耐用度为T秒（或分）时，切削某种材料所允许的切削速度。vT越高，表示材料的切削加工性越好。通常取T＝3600秒（60分），vT写作v3600（v60）；对于一些特别难加工的材料，也可取T＝1800秒（30分），vT写作v1800（v30）。如果以45钢的v3600（v60）作为基准，写作（v

4、3600）j；而把其它各种材料的v3600（v60）同它相比，这个比值Kr称为材料的相对加工性。即：（2-10）一、工件材料的切削加工性1.切削加工性的概念和衡量指标标准一用刀具寿命来衡量在相同的切削条件下，使用同一型号（最好是同一把）刀具，在同一磨钝标准（例如VB= 0.3 mm）下，切削两种不同的工件材料，刀具寿命高的比寿命低的切削加工性好。一、工件材料的切削加工性1.切削加工性的概念和衡量指标标准二用切削速度来衡量在刀具寿命相同的条件下，允许切削速度高的工件材料，其切削加工性能好。一、工件材料的切削加工性标准二用切削速度来衡量为统一标准起见，取正火状态

5、下的45钢作基准材料，刀具寿命为60min，这时的切削速度为基准（写作(vc60) j），而将其它材料的 (vc60)与其相比，这个比值Kr称为相对加工性：一、工件材料的切削加工性标准三用已加工表面的表面质量来衡量精加工时，常以已加工表面质量作为衡量切削加工性的指标，容易获得良好已加工表面质量的，其加工性就好，反之就差。加工性等级名称及种类相对加工性Kr典型材料1很容易切削材料一般有色金属>3.0铜铅合金,铝铜合金,铝镁合金2容易切削材料易切削钢2.50～3.00退火15Cr,σb=0.37～0.441GPa自动机钢,σb=0.393～0.491GPa3较易

6、切削钢1.60～2.50正火30钢σb=0.441～0.549GPa4普通材料一般纲及铸铁1.00～1.6045钢,灰铸铁5稍难切削材料0.65～1.002Cr13调质,σb=0.834GPa85钢σb=0.883GPa6难切削材料较难切削材料0.50～0.6565Mn调质,σb=1.03GPa45Cr调质,σb=0.932～0.981GPa7难切削材料0.15～0.5050CrV调质,1Cr18Ni9Ti,某些钛合金8很难切削材料<0.15某些钛合金,铸造镍基高温合金二、影响材料切削加工性的主要因素1．材料的物理力学性能（1）硬度和强度（2）塑性和韧性（3

7、）导热系数（4）其它物理力学性能：如线性膨胀系数二、影响材料切削加工性的主要因素2．材料的化学成分主要是通过其对材料物理力学性能的影响来影响切削加工性(见下图)。钢中碳的质量分数在0.4%左右的中碳钢，加工性最好。而碳的质量分数低或较高的低、高碳钢均不如中碳钢。另外，钢中含的合金元素Cr、Ni、V、Mo、W、Mn等虽能提高钢的强度和硬度，但却使钢的切削加工性降低。而钢中添加少量的S、P、Pb、Ca等能改善其加工性。图3-1各种元素对钢加工性的影向+表示加工性改善；-表示加工性变差二、影响材料切削加工性的主要因素3．材料的金相组织铁素体塑性和韧性很高、硬度低，

8、故切削时粘结严重，加工性不好。珠光体呈片状分布时硬度