【正文】 削效率和核算生產(chǎn)成本。將式（ ）可改寫為： cv pavPymvT KafTCvVXv?式中的系數(shù) 、指數(shù) 可查相關(guān)手冊(cè)。 （ 分為：水溶液，乳化液和合成切削液） （ 1）水溶液 —— 以水為主要成分，在軟水中加入防銹劑、防霉劑，有的還加入油性添加劑、表面活性劑和添加極壓抗磨劑等，以改善其潤(rùn)滑和防銹性能以及增加潤(rùn)滑膜的強(qiáng)度。 表 乳化液的選用 （ 3）合成切削液 —— 由水、各種表面活性劑和化學(xué)添加劑組成。 它在高溫下不破壞潤(rùn)滑膜，高濃度乳化液起潤(rùn)滑作用為主，具有良好的潤(rùn)滑效果，被廣泛適用于精加工和加工形狀復(fù)雜的工件（如成形面、齒輪、螺紋等），其潤(rùn)滑和放銹效果較好。 —— 將切削液以高壓、高速、霧化狀態(tài)噴至切削區(qū)。 選擇前角的原則是， 在達(dá)到刀具壽命要求的前提下，應(yīng)選取較大的前角。 （ 4）曲面型（圖 ） 特點(diǎn)： 有利于排屑、卷屑和斷屑。有些刀具，例如切斷刀、切槽刀、三面刃銑刀等，為增加刀齒強(qiáng)度并且使得刀具重磨后刀齒厚度變化較小，常選用很小的負(fù)后角 。 a） b） c） 圖 刀尖形式 a） 倒角刀尖 b） 修圓刀尖 c）修光刀刃 合理選擇刃傾角有多方面作用： 能夠控制切屑流向和影響切削分力的分配；刃傾角的絕對(duì)值變大，可增加實(shí)際工作前角和減小法平面中鈍圓半徑 ，刀具具有斜角切削的特點(diǎn)，從而使刀刃變得鋒利，同時(shí)增加了刀刃的工作長(zhǎng)度，單位長(zhǎng)度切削刃上的負(fù)荷減小，減小切削力 ，提高加工表面質(zhì)量和刀具的耐用度。 4） 所選定的切削用量應(yīng)該是機(jī)床功率所允許的。 精加工時(shí)， 進(jìn)給量 f 主要受加工表面質(zhì)量限制，一般取較小值。 pa cvpa cv cvcvcv cvc cvcvcv c （ 2）選擇切削速度時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng) 1） 精加工應(yīng)盡量避開(kāi)產(chǎn)生積屑瘤和鱗刺的速度值域。 思考題 f對(duì)切削力 Fc的影響規(guī)律是什么？ 、徑向、切向三個(gè)方向垂直分力的意義是什么？ f對(duì)切削溫度 θ 的影響規(guī)律。 cv cvc 本章小結(jié) 本章主要介紹了金屬切削加工過(guò)程中的切削變形、積屑瘤、加工硬化、切削力、切削熱和切削溫度、刀具磨損和刀具壽命等物理現(xiàn)象以及影響這些現(xiàn)象的因素，同時(shí)講解了如何通過(guò)合理選擇刀具材料和幾何參數(shù)、工件材料及組織狀態(tài)、切削用量和切削液等來(lái)控制切削加工過(guò)程的基本思路和方法。材料切削加工性較差時(shí)，應(yīng)選較小的 值；在同等條件下，易切鋼的 要高于普通鋼的 ；加工灰鑄鐵的 要低于碳鋼的 ；加工鋁合金、銅合金的 要高于加工鋼的 。生產(chǎn)中常根據(jù)工件材質(zhì)和形狀尺寸以及刀桿截面尺寸，先確定背吃刀量 ，然后在切削用量手冊(cè)中查得。 2） 根據(jù)加工工藝系統(tǒng)允許的切削力，其中包括工藝系統(tǒng)剛度以及精加工時(shí)表面粗糙度要求，確定進(jìn)給量 f 。副偏角的選擇原則是，在不產(chǎn)生摩擦和振動(dòng)的條件下，應(yīng)盡可能選取較小的副偏角。 副后角的選擇 其作用是減少副后面與已加工表面之間的摩擦，選擇原則與主后角基本相同。但產(chǎn)生的切削力大，易引起振動(dòng)。但若前角過(guò)大，刀具切削部分和切削刃的剛度和強(qiáng)度降低，散熱條件變差，切削溫度高，刀具易磨損或破損，刀具壽命低。生產(chǎn)實(shí)際表明，將它用于車、鉆、鉸孔、深孔加工、攻螺紋、拉、銑等加工中，均能獲得良好的效果。 輕柴油的特點(diǎn)： 熱穩(wěn)定性好，資源豐富，價(jià)格便宜，但潤(rùn)滑性較差，它主要用于切削速度較低的精加工、有色金屬加工和易切鋼的加工； 機(jī)械油的特點(diǎn)： 潤(rùn)滑作用較好，廣泛用于普通精車、螺紋精加工中； 煤油的特點(diǎn)： 滲透和沖洗作用均較突出，故在精加工鋁合金、精刨鑄鐵和用高速鋼鉸刀鉸孔中，均能減小加工表面粗糙度和提高刀具壽命。低濃度的乳化液以冷卻作用為主，用于粗加工和普通磨削加工中；高濃度乳化液以潤(rùn)滑作用為主，用于精加工和復(fù)雜刀具加工中。 除此之外，還應(yīng)具有抗泡性、抗變質(zhì)能力，排放時(shí)無(wú)污染、對(duì)人體無(wú)害和使用經(jīng)濟(jì)性等要求。 （ ） 由式（ ）和式（ ）可知，切削用量三要素對(duì)刀具壽命的影響是不一樣的， 的影響最大，其次是 f， 的影響最小。 若刀具壽命定得過(guò)高，雖可減少換刀次數(shù)，但必須減小切削用量，從而使切削效率降低、成本提高。 TKVxyVz VxVyVz （ ） 當(dāng)用 YT5硬質(zhì)合金車刀切削碳素鋼（ σb=0. 637GPa）時(shí)，車削用量三要素（ 、 f、 ）與刀具壽命 T之間存在著如下關(guān)系： cv pa favCTpcT? 從式（ ）中切削用量各要素的指數(shù)值可以看出，在切削用量三要素中，對(duì)刀具壽命影響最大的是切削速度，其次是進(jìn)給量，影響最小的背吃刀量。 刀具壽命是指 一把刃磨好的新刀從開(kāi)始切削一直到磨損量達(dá)到磨鈍標(biāo)準(zhǔn)前所經(jīng)歷的 總的切削時(shí)間 （單位為min，用 T來(lái)表示）。 （ 4）相變磨損。 在工件材料中含有氧化物、碳化物和氮化物等硬質(zhì)點(diǎn)，在鑄、鍛工件表面上存在著硬夾雜物和在切屑、加工表面上粘附著硬的積屑瘤殘片，這些硬質(zhì)點(diǎn)（磨粒）對(duì)刀具表面產(chǎn)生摩擦和刻劃作用致使刀面磨損。 當(dāng)?shù)毒吣p達(dá)到一定限度后，已加工表面粗糙度變差，刀具切削性能下降，切削溫度升高，磨損量 VB急劇增大，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)、噪聲等。 造成刀具破損的原因： ① 刀具材料選擇不合理； ② 刀具結(jié)構(gòu)、制造工藝不合理； ③ 刀具幾何參數(shù)不合理； ④ 切削用量選擇不當(dāng)； ⑤ 刀具刃磨或使用操作不當(dāng)。 1）塑性變形。 加工表面與刀具后面間存在強(qiáng)烈摩擦，在后面上切削刃附近被磨出一段后角為零的小棱面。 合理使用切削液對(duì)降低切削溫度、減小刀具磨損、提高已加工表面質(zhì)量效果明顯。 C?700C?900 （ 6） 材料導(dǎo)熱系數(shù)越低，刀具前、后面上的溫度越高。 Q （ 1） 刀 — 屑接觸面摩擦大，熱量不易傳散，故產(chǎn)生的溫度值最高。切削熱使得工件和機(jī)床產(chǎn)生熱變形，降低零件的加工精度和表面質(zhì)量，還對(duì)刀具磨損產(chǎn)生決定性的影響。尤其是加工材料的韌性、延伸率越高，增大前角使切削力下降更為顯著。 pa 切削速度對(duì)切削力的影響不大，加工塑性金屬時(shí)，切削速度主要是由于積屑瘤影響實(shí)際工作前角和摩擦系數(shù)的變化而影響切削力。 切削力的指數(shù)公式為： ccFcFcFC FncyxpFc KvfaCF ? pFcpFpFp FncyxpFp Kf?ffFfFfFf FncyxpFf KvfaCF ?（ ） 式（ ）中的系數(shù)、指數(shù)和修正系數(shù)值可查相關(guān)的金屬切削手冊(cè)。軸向力 作用在機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)上，它是計(jì)算進(jìn)給機(jī)構(gòu)薄弱環(huán)節(jié)零件的強(qiáng)度和檢驗(yàn)進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的主要依據(jù)。 合力 F、推力與各分力之間關(guān)系： ； （ ） 式（ ）表明，當(dāng) 當(dāng) 時(shí)， 、 ，各分力的大小對(duì)切削過(guò)程產(chǎn)生明顯不同的作用。 、合力及其分力 在刀具作用下，被切削層金屬、切屑和工件已加工表面金屬都在發(fā)生彈性變形和塑性變形，因而產(chǎn)生變形抗力。當(dāng)達(dá)到中等切速時(shí)，積屑瘤高度達(dá)最大值， 變?yōu)樽钚　? （ 4） 適當(dāng)減小進(jìn)給量。 （ 5） 合理調(diào)節(jié)各切削參數(shù)間的關(guān)系，防止形成中溫區(qū)。 （ 3）增大切削厚度 。當(dāng)滯流層金屬與刀具前面之間的摩擦力超過(guò)切屑內(nèi)部的結(jié)合力時(shí)，滯流層的一部分金屬就會(huì)黏結(jié)在切削刃附近（亦稱冷焊），不斷沉積便形成小硬塊稱為 積屑瘤 。工件材料越脆、切削厚度越大、刀具前角越小，就越容易產(chǎn)生這種切屑。 優(yōu)點(diǎn)： 切削過(guò)程較平穩(wěn)，切削力波動(dòng)較小，已加工表面粗糙度較小。 （ 3）第三變形區(qū) 。 研究切削變形與切屑的形成非常復(fù)雜，下面以正交（直角）自由切削為研究模型進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)明。通過(guò)對(duì)本章的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生了解產(chǎn)生這些現(xiàn)象的基本規(guī)律，能夠通過(guò)調(diào)整某些影響因素來(lái)控制切削過(guò)程，從而達(dá)到實(shí)現(xiàn)工件切削加工要求之目的。由始滑移面 OA與終滑移面 OM所圍成的區(qū)域（ Ⅰ ）稱為第一變形區(qū)，也稱剪切滑移區(qū)。 三個(gè)變形區(qū)的變形相互牽連，切削變形是一個(gè)整體，且整個(gè)變形過(guò)程是在極短的時(shí)間內(nèi)完成的。 特點(diǎn)： 切削中切應(yīng)