【正文】 北京信息科技大學(xué) 第三章切削條件的合理選擇及刀具的選擇 第三章 切削條件合理選擇及刀具的選擇 第三章切削條件的合理選擇及刀具的選擇 北京信息科技大學(xué) 主要內(nèi)容 ? 第一節(jié) 工件材料的切削加工性 ? 第二節(jié) 刀具材料 ? 第三節(jié) 切削液 ? 第五節(jié) 切削用量的選擇 北京信息科技大學(xué) 第三章切削條件的合理選擇及刀具的選擇 第一節(jié) 工件材料的切削加工性 第三章切削條件的合理選擇及刀具的選擇 北京信息科技大學(xué) 工件材料的切削加工性：是指對某種材料進行切削加工的難易程度 。 良好的切削加工性一般包括： （ 1） 在相同的切削條件下刀具有較高的使用壽命；或在一定的刀具使用壽命下，能夠采用較高的切削速度。 （ 2）相同切削條件下，切削力或切削功率小，切削溫度低。 （ 3）容易獲得良好的表面加工質(zhì)量。 （ 4）容易控制切屑的形狀或容易斷屑。 第一節(jié) 工件材料的切削加工性 第三章切削條件的合理選擇及刀具的選擇 北京信息科技大學(xué) 工件材料的切削加工性是指材料在一定條件下被切削加工成合格零件的難易程度 。 材料切削加工性的概念 ?考慮生產(chǎn)率和耐用度的表示方法 1） 一定生產(chǎn)率條件下 ， 加工這種材料時刀具耐用度； 2） 一定刀具耐用度前提下 ， 加工這種材料所允許的切削速度； 3） 相同的切削條件下 ， 刀具達(dá)到磨鈍標(biāo)準(zhǔn)時所能切除工件材料的體積 。 ? 考慮已加工表面質(zhì)量的表示方法 ? 考慮切削力或切削功率的表示方法 ? 考慮是否易于斷屑的表示方法 材料切削加工性的不同表示方法 第三章切削條件的合理選擇及刀具的選擇 北京信息科技大學(xué) 1 切削加工性的概念和衡量指標(biāo) 1）刀具耐用度指標(biāo) 在切削普通金屬材料時，用刀具耐用度達(dá)到 60min時允許的切削速度 v60的高低來評定材料的加工性。難加工材料用 v20來評定。此外，經(jīng)常使用相對加工性指標(biāo)，即以 45號鋼（ HB170～ 229， σb ＝）的 v60為基準(zhǔn)，記作 v060。其它材料的 v60與 v20之比值稱為相對加工性，即： jr vvK)( 6060?式中 ,v60—— 某種材料其刀具使用壽命為 60min時的切削速度； (v60) j—— 切削 45鋼，刀具使用壽命為 60min時的切削速度。 第三章切削條件的合理選擇及刀具的選擇 北京信息科技大學(xué) 材料切削加工性的概念 ? 材料切削加工性指標(biāo)通常用 vT表示 ， vT是指耐用度為 T秒 （ 或分 ） 時 ， 切削某種材料所允許的切削速度 。 vT越高 ， 表示材料的切削加工性越好 。 ? 通常取 T＝ 3600秒 （ 60分 ） ， vT寫作 v3600（ v60） ； 對于一些特別難加工的材料 ， 也可取 T＝ 1800秒 （ 30分 ） ， vT寫作 v1800（ v30） 。 ? 如果以 45鋼的 v3600（ v60） 作為基準(zhǔn) ， 寫作 （ v3600） j ；而把其它各種材料的 v3600（ v60） 同它相比 ， 這個比值 Kr稱為材料的相對加工性 。 即： ? ?36003600rjvKv?（ 210） 第三章切削條件的合理選擇及刀具的選擇 北京信息科技大學(xué) 一、工件材料的切削加工性 標(biāo)準(zhǔn)一 用刀具壽命來衡量 在相同的切削條件下 ， 使用同一型號（ 最好是同一把 ） 刀具 ， 在同一磨鈍標(biāo)準(zhǔn)（ 例如 VB = mm） 下 ， 切削兩種不同的工件材料 ， 刀具壽命高的比壽命低的切削加工性好 。 第三章切削條件的合理選擇及刀具的選擇 北京信息科技大學(xué) 一、工件材料的切削加工性 標(biāo)準(zhǔn)二 用切削速度來衡量 在刀具壽命相同的條件下 ， 允許切削速度高的工件材料 ， 其切削加工性能好 。 第三章切削條件的合理選擇及刀具的選擇 北京信息科技大學(xué) 一、工件材料的切削加工性 標(biāo)準(zhǔn)二 用切削速度來衡量 為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)起見 ， 取正火狀態(tài)下的 45鋼作基準(zhǔn)材料 ， 刀具壽命為 60 min， 這時的切削速度為基準(zhǔn) （ 寫作 (vc 60) j ） ， 而將其它材料的 (vc 60)與其相比 ， 這個比值 Kr稱為相對加工性 ： jccr vvK )(6060?第三章切削條件的合理選擇及刀具的選擇 北京信息科技大學(xué) 一、工件材料的切削加工性 標(biāo)準(zhǔn)三 用已加工表面的表面質(zhì)量來衡量 精加工時，常以已加工表面質(zhì)量作為衡量切削加工性的指標(biāo)，容易獲得良好已加工表面質(zhì)量的，其加工性就好，反之就差。 第三章切削條件的合理選擇及刀具的選擇 北京信息科技大學(xué) 加工性等級 名稱及種類 相對加工性Kr 典型材料 1 很容易切削材料 一般有色金屬 銅鉛合金 ,鋁銅合金 ,鋁鎂合金 2 容易切削材料 易切削鋼 ～ 退火 15Cr,σb=～ 機鋼 ,σb=～ 3 較易切削鋼 ～ 正火 30鋼 σb=～ 4 普通材料 一般綱及鑄鐵 ～ 45鋼 ,灰鑄鐵 5 稍難切削材料 ～ 2Cr13調(diào)質(zhì) , σb= 85鋼 σb= 6 難切削材料 較難切削材料 ～ 65Mn調(diào)質(zhì) ,σb= 45Cr調(diào)質(zhì) , σb=～ 7 難切削材料 ～ 50CrV調(diào)質(zhì) ,1Cr18Ni9Ti,某些鈦合金 8 很難切削材料 某些鈦合金 ,鑄造鎳基高溫合金 第三章切削條件的合理選擇及刀具的選擇 北京信息科技大學(xué) 二、影響材料切削加工性的主要因素 1．材料的物理力學(xué)性能 （ 1）硬度和強度 （ 2）塑性和韌性 （ 3）導(dǎo)熱系數(shù) （ 4）其它物理力學(xué)性能：如線性膨脹系數(shù) 第三章切削條件的合理選擇及刀具的選擇 北京信息科技大學(xué) 二、影響材料切削加工性的主要因素 2 ．材料的化學(xué)成分 主要是通過其對材料物理力學(xué)性能的影響來影響切削加工性 (見下圖 )。鋼中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在 %左右的中碳鋼，加工性最好。而碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低或較高的低、高碳鋼均不如中碳鋼。 另外，鋼中含的合金元素 Cr、 Ni、 V、 Mo、 W、 Mn等雖能提高鋼的強度和硬度，但卻使鋼的切削加工性降低。而鋼中添加少量的 S、 P、 Pb、 Ca等能改善其加工性。 第三章切削條件的合理選擇及刀具的選擇 北京信息科技大學(xué) 圖 31 各種元素對鋼加工性的影向 + 表示加工性改善； 表示加工性變差 第三章切削條件的合理選擇及刀具的選擇 北京信息科技大學(xué) 二、影響材料切削加工性的主要因素 3．材料的金相組織 鐵素體塑性和韌性很高、硬度低，故切削時粘結(jié)嚴(yán)重，加工性不好。珠光體呈片狀分布時硬度較高，刀具磨損較嚴(yán)重，而呈球狀分布時硬度較低切削加工性較好奧氏體硬度不高但塑性和韌性很高切削時變形及加工硬化嚴(yán)重，切削加工性較差。馬氏體、索氏體及托氏體的硬度較高切削加工性差。 第三章切削條件的合理選擇及刀具的選擇 北京信息科技大學(xué) 三、難加工材料的切削加工性 （一）高錳鋼的切削加工性 加工硬化嚴(yán)重，塑性變形使奧氏體組織變?yōu)榧?xì)晶粒的馬氏體組織。 導(dǎo)熱率低，切削溫度高；韌性大，約為 45鋼的 8倍。伸長率大，變形嚴(yán)重，切削力增加。 （二）不銹鋼的切削加工性 鉻、鎳含量大。增加加工硬化，易粘刀。切屑與前刀面接觸長度較短，刀尖附近應(yīng)力大。容易塑變或崩刃。導(dǎo)熱性差，鋸齒形切削引起切削波動大，易產(chǎn)生振動，使刀具破損。 第三章切削條件的合理選擇及刀具的選擇 北京信息科技大學(xué) 四、改善材料切削加工性的基本方法 （ 1）調(diào)整化學(xué)成分 （ 2）材料加工前進行合適的熱處理 （ 3）選擇加工性好的材料狀態(tài) （ 4）采用新的切削技術(shù) 第三章切