【正文】 壞而失去切削能力。 圖 刀具磨損曲線 （ 2）刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn) 刀具磨損值達(dá)到一定限度，必須重磨或更換切削刃（可轉(zhuǎn)位刀片），否則，會(huì)明顯影響加工質(zhì)量，這個(gè)磨損限度即為磨鈍標(biāo)準(zhǔn)。粗加工時(shí)應(yīng)取大值，工件剛性較好或加工大件時(shí)應(yīng)取大值，反之則取小值。 （ 1）磨料磨損（又稱機(jī)械磨損）。磨料磨損是最主要的磨損原因。 切削區(qū)存在著高溫、高壓和強(qiáng)烈摩擦，在切屑、工件與刀面之間的吸附膜被擠破，形成新的表面緊密接觸，因而發(fā)生黏結(jié)（冷焊）現(xiàn)象。 （ 3）擴(kuò)散磨損。其結(jié)果是改變了原來刀具材料中的化學(xué)成分，降低了刀具的切削性能，加快了刀具的磨損。 在高速鋼刀具切削時(shí)，當(dāng)溫度超過其相變溫度（ 550～ 600o）時(shí)，刀具材料的金相組織就會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)變，由回火馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，使硬度降低，出現(xiàn)前面塌陷或卷刃等塑性破壞而加快刀具磨損。 （ 5）化學(xué)磨損（又稱氧化磨損）。硬質(zhì)合金刀具的切削溫度達(dá)到 700～ 800℃ 時(shí)，硬質(zhì)合金材料中 C、WC、 TiC和 Co與空氣中氧起化合作用形成了硬度和強(qiáng)度較低的氧化膜。有時(shí)刀具材料被周圍某種介質(zhì)腐蝕，也會(huì)造成化學(xué)磨損。對于可重磨刀具，刀具壽命是指刀具兩次刃磨之間的實(shí)際切削時(shí)間。 （ 1）切削用量對刀具壽命 T的影響 。 （ ） 切削用量對刀具壽命的影響可用下列經(jīng)驗(yàn)公式表述： TzpyxcT KafvCTVVV?式中 CT—— 刀具壽命系數(shù)，與刀具、工件材料和切削條件有關(guān)； —— 其他因素對刀具壽命的影響系數(shù)。 上述指數(shù)、系數(shù)值可查閱有關(guān)手冊。 （ 2）刀具幾何參數(shù) 。 （ 3）工件材料 。 （ 4）刀具材料 。采用涂層刀具材料和使用新型刀具材料，是提高刀具壽命的有效途徑。反之，若刀具壽命定得過低，雖能提高切削用量，縮短切削時(shí)間，但勢必會(huì)使刀具磨損加快，增加換刀和磨刀次數(shù)與時(shí)間，同樣也會(huì)降低切削效率，增加成本。 通常選擇刀具合理壽命的方法有： 最高生產(chǎn)率壽命 和最低生產(chǎn)成本壽命 。 （ 2）最低生產(chǎn)成本壽命 —— 是根據(jù)加工零件的一道工序成本最低來確定的。 cTpTcTpT 制訂刀具壽命值遵循的一般原則： 1） 簡單刀具制造成本低，它的壽命可規(guī)定低些； 2） 可轉(zhuǎn)位刀具的切削刃轉(zhuǎn)位迅速、更換刀片簡便、故刀具壽命可規(guī)定低些； 3） 精加工刀具的壽命應(yīng)制訂得較高些； 4） 自動(dòng)線刀具、數(shù)控刀具應(yīng)制訂較高刀具壽命。故實(shí)際生產(chǎn)中，為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，一般應(yīng)首先考慮選取一個(gè)較大的背吃刀量，然后再選取一個(gè)盡可能大的進(jìn)給量 f，最后再根據(jù)已確定的刀具壽命的合理數(shù)值 T來計(jì)算切削速度，這個(gè)切削速度就是刀具壽命所允許的切削速度（單位為 m／ min）。 vC vv yxm 、 切削液及其選用 —— 利用切削液的熱傳導(dǎo)、對流和汽化作用，帶走熱量，降低切削溫度和減小熱變形和刀具磨損。 —— 在切削中，為了防止碎屑、鐵銹及磨料細(xì)粉粘附在工件、刀具和機(jī)床上，影響工件加工質(zhì)量和機(jī)床精度，切削液應(yīng)有良好的沖刷和清洗作用。在切削液中加入防銹添加劑，使其與金屬表面起化學(xué)反應(yīng)生成保護(hù)膜，防止與腐蝕介質(zhì)接觸而起到防銹和防蝕作用。 生產(chǎn)中常用的切削液有：以冷卻為主的水溶性切削液和以潤滑為主的油溶性切削液。水溶液常用于粗加工和普通磨削加工中。乳化油是一種由礦物油、表面活性乳化劑配制而成的油膏。 乳化液的冷卻、潤滑性能較好，成本也較低，廢液處理較容易，故用途很廣。乳化液的缺點(diǎn)是穩(wěn)定性差，夏天易腐敗變質(zhì)。具有良好的冷卻、潤滑、清洗和防銹性能，還有熱穩(wěn)定性好和使用周期長等特點(diǎn)。 （ 主要有： 切削油 和 極壓切削油） （ 1）切削油 。礦物油包括機(jī)械油、輕柴油和煤油等。 （ 2）極壓切削油 —— 在礦物油中添加一定量的油性添加劑、極壓添加劑（氯、硫、磷等）和放銹添加劑等配制而成。 ① 氯化切削油熔點(diǎn)高，摩擦系數(shù)小，潤滑性能好，適用于切削合金鋼、高錳鋼及其它難加工材料； ② 硫化切削油是熔點(diǎn)更高，適用于對低、中碳鋼、 40Cr鋼和 20CrMnTi等材料的鉆、鉸、銑以及齒輪加工，均可獲得很小的加工表面粗糙度，并提高刀具壽命。由形成的潤滑膜具有極低的摩擦系數(shù)（ ～ ），高的熔點(diǎn)（ 1185℃ ），因此，高溫不易改變它的潤滑性能，具有很高的抗壓性能（ ）和牢固的附著能力。采用 能防止黏結(jié)和抑制積屑瘤的形成，減小切削力，能顯著地延長刀具壽命和減小加工表面粗糙度。 2MoS2MoS —— 將充足大流量的低壓切削液澆注在切削區(qū)（常用），但切削液難直接滲入高溫區(qū)，影響切削液效果。高速氣流帶著霧化成微小液滴的切削液滲透到切削區(qū)，在高溫下迅速汽化，吸收大量切削熱，取得良好效果。深孔鉆、套料鉆等加工就是采用這種冷卻方法。 —— 增大前角，切削刃鋒利，切削變形減小、切削力減小、切削輕快、切削溫度降低、刀具磨損減小、加工表面質(zhì)量提高。因此，前角應(yīng)有一個(gè)最佳數(shù)值。 （ 1）正前角平面型（圖 ） 特點(diǎn)： 刀刃鋒利，但刀尖強(qiáng)度較低、散熱能力較差。 圖 前面型式 a）正前角平面型 b） 正前角帶倒棱型 c） 負(fù)前角型 d） 曲面型 （ 2）正前角帶倒棱型（圖 ） 特點(diǎn)： 可提高刀具刃口強(qiáng)度、改善散熱條件、增強(qiáng)刀具耐用度。 （ 3）負(fù)前角型（圖 ） 特點(diǎn)： 增加了刀片重磨次數(shù)，切削刃強(qiáng)度高，散熱體積大，作用在刀片上的切削力由受彎改變?yōu)槭軌海纳屏耸芰l件。對于硬質(zhì)合金刀具，可采用負(fù)前角。因可增大前角，故切削變形小，切削力較小。 后角的選擇 增大后角，可減少后面與切削表面間的摩擦，提高刀具耐用度，減小切削刃鈍圓弧半徑，刀刃變得鋒利，可提高加工表面質(zhì)量。另外，在相同磨損標(biāo)準(zhǔn) VB條件下，大的后角經(jīng)重磨后，使加工直徑變化量大，從而影響加工精度。為便于制造，一般對車刀、面銑刀等選取 ＝ 。 ???? ???? 3~1?? 主偏角的選擇 減小主偏角，刀具切削部分的體積增大，刀具強(qiáng)度提高、散熱條件變好，刀具耐用度增強(qiáng)，特別是能夠減小殘留面積高度 ，降低了已加工表面粗糙度。主偏角還影響背向力和進(jìn)給分力的分配，從而對工藝系統(tǒng)的剛性和振動(dòng)產(chǎn)生影響。過小的副偏角，會(huì)增加副后面與已加工表面間的摩擦，引起振動(dòng)。 maxRyF r? yF 圖 ，均能提高刀尖處強(qiáng)度，增大散熱面積，減小表面粗糙度，但會(huì)不同程度地增大背向力 ，選擇時(shí)，要考慮加工工藝系統(tǒng)剛性是否足夠。選用負(fù)刃傾角，可提高刀具強(qiáng)度，改變刀刃受力的位置和受力方向，使切削過程比較平穩(wěn)，提高刀刃抗沖擊能力。 生產(chǎn)中常在選用較大前角時(shí)，同時(shí)選取負(fù)刃傾角，以解決“ 鋒利與強(qiáng)固 ”難以并存的矛盾。 1） 根據(jù)零件加工余量和加工要求，選定背吃刀量。 3） 根據(jù)刀具壽命，確定切削速度。 確定合理的切削用量須同時(shí)考慮加工余量、刀具壽命、機(jī)床功率、表面粗糙度和工藝系統(tǒng)剛度等多方面的因素。 ①粗加工 時(shí)，盡可能一次走刀即切除全部余量，在中等功率的機(jī)床上加工，取 =8～ 10mm；加工余量太大或余量不均勻、工藝系統(tǒng)剛性不足或者斷續(xù)切削時(shí)，可分幾次走刀。 pap f 的合理選擇 粗加工時(shí)， 對表面質(zhì)量要求不高，但切削力往往較大，應(yīng)根據(jù)工藝系統(tǒng)剛性的最大承受能力來選擇進(jìn)給量 f 。其原則是當(dāng)?shù)稐U尺寸大、工件直徑大時(shí)， f 可大些；如 選的較大，切削力會(huì)增大， f 就應(yīng)小些；加工鑄鐵時(shí)，切削力較小， f 可大些。但若 f 過小，切削層太薄，刀尖處有應(yīng)力集中，對散熱不利，刀具磨損加快，反而降低表面質(zhì)量。 pa pa 在背吃刀量、進(jìn)給量 f 和刀具耐用度 T已定的情況下，根據(jù)式（ ），再查閱有關(guān)的切削用量手冊，獲得相關(guān)的切削用量指數(shù)和系數(shù)，即可計(jì)算出切削速度。 2）工件材料強(qiáng)度、硬度較高時(shí)， 應(yīng)選較小的 值；反之， 可大些。 3）刀具材料性能越好 ， 值選得越高。 2） 斷續(xù)切削時(shí)，為減小沖擊和熱應(yīng)力，應(yīng)適當(dāng)降低 值。 4） 加工大件、細(xì)長件、薄壁件及帶硬皮的工件時(shí)，應(yīng)選用降低的 值。 總之， 切削用量的合理選擇，既可參照有關(guān)手冊的推薦數(shù)據(jù)，也可憑經(jīng)驗(yàn)根據(jù)選擇原則確定。 思考題 ？各變形區(qū)的變形機(jī)理是什么？ ？切削變形的大小是由什么因素決定？ ？不同類型的切屑會(huì)對切削過程產(chǎn)生什么樣的影響？ ？ 如何抑制和消除積屑瘤？ ？它對切削過程會(huì)產(chǎn)生什么影響？ 、切削速度和進(jìn)給量對切削變形的影響規(guī)律。 γ o與主偏角 kr對切削溫度 θ 的影響