最新工学机械制造技术吉卫喜编金属切削基本理论幻灯片.ppt

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1、工学机械制造技术吉卫喜编金属切削基本理论一般用相对加工性Kv来衡量工件材料的可切削加工性。通常以（抗拉强度）σb=0.637GPa的45钢的υ60（刀具寿命为60min时所允许的切削速度，用υ60表示）为基准，写作(υ60)j。将其它工件材料的υ60与之相比，其比值即为相对加工性Kv，即Kv=υ60/(υ60)j当Kv＞1时，该材料比45钢容易切削，例如有色金属Kv＞3；当Kv＜1时，该材料比45钢难切削，例如高锰钢、钛合金Kv≤0.5，均属难加工材料。2、改善工件材料切削加工性的途径要改善工件材料的切削加工性，可通过

2、热处理方法，改变材料的金相组织和物理力学性能，也可通过调整材料的化学成分等途径。生产实际中，热处理是常用的处理方法。γo1Prγo2（2）选择前角大小取决于：工件材料、刀具材料及加工要求。工件材料强度、硬度较低时，应取较大前角，反之应取较小的前角。加工塑性材料时，应取较大前角，加工脆性材料时，应取较小的前角。刀具材料韧性好（高速钢），取较大前角，反之（硬质合金）取较小前角。粗加工时，取较小前角，精加工时，取较大前角。2.后角αo（1）作用（2）选择α0↑→锋利、F↓→表面质量、加工精度↑刀头强度↓散热体积↓①粗加工、断

3、续切削、工材强度硬度高，选较小后角。②精加工取较大后角，保证表面质量；③成形、复杂、尺寸刀具取小后角；④系统刚性差，易振动，取较小后角；⑤工材塑性大取较大后角，脆材↓α03.主偏角κr和副偏角κr′（1）作用κr和κr′刀刃强度表面粗糙度背向力Fp残留面积高度，散热条件刀具寿命，进给力Ff（2）选择1主要看系统刚性。若刚性好，不易变形和振动，κr取较小值；若刚性差（细长轴），κr取较大值（90°）；2粗加工，κr取大些，减振。精加工小些，提高表面粗糙度。3副偏角大小取决于表面粗糙度（5°〜15°)，粗加工时取大值，精加

4、工取小值0°。4.刃倾角λs（1）作用（2）选择加工一般钢料和铸铁，无冲击时：粗车λs＝0°〜－5°，精车λs＝0°〜+5°；有冲击时：λs＝－5°〜－15°；特别大时：λs＝－30°〜－45°。切削加工高强度钢、冷硬钢时：λs＝－20°〜－30°。①影响刀刃锋利性.λs↑→↑锋利性②负刃倾角→刀头强度↑散热体积↑③负刃倾角→Fp↑→变形↑，易振动→Ra↑④正λs切屑流向待加工表面，负λs切屑流向已加工表面1、强度和韧性大的刀具材料选择大的还是小的前角，而脆性大的刀具又如何选择？2、加工塑性材料时，一般选择大的还是小的

5、前角。3、加工脆性材料时，刀具前角相对塑性材料如何选择？4、粗加工和精加工时刀具的前角有何区别？问题？强度和韧性大的刀具材料可以选择大的前角，而脆性大的刀具甚至取负的前角。加工钢件等塑性材料时，一般采用选择大的前角。加工脆性材料时，因此刀具前角相对塑性材料取得小些或取负值，以提高刀刃的强度。粗加工时，一般取较小的前角；精加工时，宜取较大的前角，以减小工件变形与表面粗糙度；解答四切削用量1、合理的切削用量及其选择(1)合理切削用量是指使刀具的切削性能和机床的动力性能得到充分发挥，并在保证加工质量的前提下，获得高生产率和低

6、加工成本的切削用量。1)切削加工生产率在切削加工中，材料切除率与切削用量三要素vc、f、αp均保持线性关系，其中任一参数增大，都可使生产率提高。2)刀具寿命切削用量三要素对刀具寿命影响的大小，按顺序为vc、f、αp。因此，从保证合理的刀具寿命出发，在确定切削用量时，应先采用尽可能大的背吃刀量；然后再选用大的进给量，最后按确定的刀具寿命按式(2-22)求出切削速度(也可查阅切削用量手册)3)加工表面粗糙度精加工时，增大进给量将增大加工表面粗糙度值。因此，它是精加工时抑制生产率提高的主要因素。(2)选择切削用量时考虑的因素

7、(3)切削用量制定的步骤(1）根据加工余量确定粗加工时，除留下精加工的余量外，应尽可能一次走刀切除全部粗加工的余量，这样不仅能在保证一定刀具使用寿命的前提下使ap、f、vc的乘积大，而且可以减少走刀次数。（2）中等功率机床情况1）粗车时背吃刀量最大可达8～10mm。2）半精车（表面粗糙度值一般是Ra10～5mm）时，背吃刀量可取为0.5～2mm。3）精车（表面粗糙度值一般是Ra2.5～1.25mm）时，背吃刀量可取为0.1～0.4mm。（3）加工余量过大或工艺系统刚度不足等情况在此情况下，可分几次走刀完成。如分两次走刀

8、将第一次走刀的背吃刀量取大些，可占全部余量的2/3-3/4，而使第二次走刀的切削深度小些，以使精加工工序获得较小的表面粗糙度及较高的加工精度。（4）切削特殊材料情况切削零件表层有硬皮的铸、锻件或不锈钢等冷硬较严重的材料时，应使背吃刀量超过硬皮或冷硬层，以避免使切削刃在硬皮或冷硬层上切削。1)被吃刀量的选定（1）一般原则背吃刀量选定