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1、制制作作：周周宗宗明明第三节第三节第三节第三节 切削过程中的物理现象切削过程中的物理现象切削过程中的物理现象切削过程中的物理现象 第四节第四节第四节第四节 工件材料的切削加工性工件材料的切削加工性工件材料的切削加工性工件材料的切削加工性 第十七章第十七章第十七章第十七章 金属切削加工基础知识金属切削加工基础知识金属切削加工基础知识金属切削加工基础知识第十七章 金属切削加工基础知识制制作作：周周宗宗明明一、一、切切削过程中金属的变形削过程中金属的变形 三个变形区三个变形区：第第第第三三三三节节节节 切切切切削削削削过过过过程程程程中中中中的的的的物物物物理理理理现现现现象象象象 基本变形区；基本
2、变形区；磨擦变形区；磨擦变形区；加工表面变形区。加工表面变形区。二、二、切切屑的形态屑的形态 由于工件材料的不同，切削条件的不同，塑性变形的由于工件材料的不同，切削条件的不同，塑性变形的程度也不同，形成的切屑会多种多样，并对切削加工产生程度也不同，形成的切屑会多种多样，并对切削加工产生不同的影响。不同的影响。第三节第三节第三节第三节 切削过程中的物理现象切削过程中的物理现象切削过程中的物理现象切削过程中的物理现象 制制作作：周周宗宗明明第第第第三三三三节节节节 切切切切削削削削过过过过程程程程中中中中的的的的物物物物理理理理现现现现象象象象 二、二、切屑切屑的形态的形态 按其机理切屑可分为按其
3、机理切屑可分为三大类三大类：3 3单元切屑（粒状切屑）。单元切屑（粒状切屑）。1 1带状切屑；带状切屑；2 2挤裂切屑（节状切屑）；挤裂切屑（节状切屑）；三、积屑瘤三、积屑瘤 2 2积屑瘤对切削加工的影响；积屑瘤对切削加工的影响；3 3避免产生积屑瘤的措施。避免产生积屑瘤的措施。1 1积屑瘤形成积屑瘤形成；切屑切屑是怎样形成的呢？是怎样形成的呢？制制作作：周周宗宗明明第第第第三三三三节节节节 切切切切削削削削过过过过程程程程中中中中的的的的物物物物理理理理现现现现象象象象 四、四、切削力切削力 1 1切削力的产生切削力的产生 切削力是金属切削过程中主要的物理现象之一。切削力是金属切削过程中主要
4、的物理现象之一。切削合力与分力切削合力与分力制制作作：周周宗宗明明第第第第三三三三节节节节 切切切切削削削削过过过过程程程程中中中中的的的的物物物物理理理理现现现现象象象象 （1 1）垂直分力）垂直分力F Fc c 是计算机床动力的主要是计算机床动力的主要依据，功耗依据，功耗95%95%以上。以上。制制作作：周周宗宗明明第第第第三三三三节节节节 切切切切削削削削过过过过程程程程中中中中的的的的物物物物理理理理现现现现象象象象 （2 2）轴向分力）轴向分力F Ff f 也叫进给也叫进给（反反）力，与进给力，与进给速度方向平行，是验证进给系统零件强度和刚度的依速度方向平行，是验证进给系统零件强度和
5、刚度的依据。据。制制作作：周周宗宗明明第第第第三三三三节节节节 切切切切削削削削过过过过程程程程中中中中的的的的物物物物理理理理现现现现象象象象 （3 3）径向分力）径向分力F Fp p 也叫背向力，容易使工件变也叫背向力，容易使工件变形，同时还会引起振动，使工件表面粗糙度值加大。形，同时还会引起振动，使工件表面粗糙度值加大。制制作作：周周宗宗明明第第第第三三三三节节节节 切切切切削削削削过过过过程程程程中中中中的的的的物物物物理理理理现现现现象象象象 由图可知：制制作作：周周宗宗明明第第第第三三三三节节节节 切切切切削削削削过过过过程程程程中中中中的的的的物物物物理理理理现现现现象象象象 四
6、、切削力四、切削力 2 2影响切削力大小的因素影响切削力大小的因素（2 2）切削用量；（）切削用量；（c c ；a ap p ；f f 。）。）（3 3）几何参数。（）几何参数。（0 0 ；0 0；k kr r ；k kr r ；s s 。）（1 1）工件材料；（高速钢；硬质合金等。）工件材料；（高速钢；硬质合金等。）五、切削热与切削温度五、切削热与切削温度 来源：来源：弹、塑性变形热；弹、塑性变形热；1 1切削热的来源与传出途径切削热的来源与传出途径 切屑与前刀面的磨擦热；切屑与前刀面的磨擦热；工件与后刀面的磨擦热。工件与后刀面的磨擦热。制制作作：周周宗宗明明第第第第三三三三节节节节 切切切
7、切削削削削过过过过程程程程中中中中的的的的物物物物理理理理现现现现象象象象 五、切削热与切削温度五、切削热与切削温度 传出途径：传出途径：切屑占切屑占75%75%；1 1切削热的来源与传出途径切削热的来源与传出途径 刀具占刀具占20%20%；工件占工件占4%4%；空气占空气占1%1%。2 2切削热对刀具磨损和工件质量的影响切削热对刀具磨损和工件质量的影响 水溶液：主要起到冷却和冲洗作用；水溶液：主要起到冷却和冲洗作用；乳化液：主要起到冷却和冲洗作用。乳化液：主要起到冷却和冲洗作用。切削油：主要起到润滑和冷却作用；切削油：主要起到润滑和冷却作用；3 3降低切削热的措施：常采用切削冷却液降低切削热
8、的措施：常采用切削冷却液常用切削冷却液的种类有：常用切削冷却液的种类有：制制作作：周周宗宗明明第第第第三三三三节节节节 切切切切削削削削过过过过程程程程中中中中的的的的物物物物理理理理现现现现象象象象 五、切削热与切削温度五、切削热与切削温度 （2 2）当刀具采用硬质合金时，不用切削液；）当刀具采用硬质合金时，不用切削液；（3 3）加工铜料时，不宜用切削液。）加工铜料时，不宜用切削液。（1 1）在加工铸铁时一般不用切削液；）在加工铸铁时一般不用切削液；4注意事项六、刀具磨损过程和影响刀具使用寿命的因素六、刀具磨损过程和影响刀具使用寿命的因素1 1刀具的磨损形态刀具的磨损形态（2 2）非正常磨损
9、。）非正常磨损。（1 1）正常磨损；）正常磨损；制制作作：周周宗宗明明第第第第三三三三节节节节 切切切切削削削削过过过过程程程程中中中中的的的的物物物物理理理理现现现现象象象象 六、刀具磨损过程和影响刀具使用寿命的因素六、刀具磨损过程和影响刀具使用寿命的因素2 2刀具的磨损过程刀具的磨损过程（2 2）正常磨损阶段；）正常磨损阶段；（1 1）初期磨损阶段；）初期磨损阶段；（3 3）剧烈磨损阶段。剧烈磨损阶段。制制作作：周周宗宗明明第第第第三三三三节节节节 切切切切削削削削过过过过程程程程中中中中的的的的物物物物理理理理现现现现象象象象 六、刀具磨损过程和影响刀具使用寿命的因素六、刀具磨损过程和影
10、响刀具使用寿命的因素3 3影响刀具使用寿命的因素影响刀具使用寿命的因素 （1 1）刀具寿命）刀具寿命T T ：是指新刃磨的刀具从开始切削：是指新刃磨的刀具从开始切削至达到刀具磨钝标准所经过的总净切削时间（分钟）。至达到刀具磨钝标准所经过的总净切削时间（分钟）。（2 2）影响因素：主要有工件材料、刀具材料和几）影响因素：主要有工件材料、刀具材料和几何角度切削用量及是否使用切削液等，而切削用量中何角度切削用量及是否使用切削液等，而切削用量中以切削速度对刀具寿命以切削速度对刀具寿命T T影响最大。影响最大。在生产中，为合理使用刀具，保证加工质量，刀具在生产中，为合理使用刀具，保证加工质量，刀具磨损应
11、避免到达剧烈磨损阶段，在这个阶段到来之前，磨损应避免到达剧烈磨损阶段，在这个阶段到来之前，就应及时更换刀具或重新刃磨刀具。就应及时更换刀具或重新刃磨刀具。谢谢大家！制制作作：周周宗宗明明第第第第四四四四节节节节 工工工工件件件件材材材材料料料料的的的的切切切切削削削削加加加加工工工工性性性性 工件材料的切削加工性，是指在一定的条件下，对某工件材料的切削加工性，是指在一定的条件下，对某种材料进行切削加工的难易程度。种材料进行切削加工的难易程度。一般来说，良好的切削加工性是指：在相同的切削条一般来说，良好的切削加工性是指：在相同的切削条件下，刀具寿命件下，刀具寿命T T较长，或在一定的寿命较长，或
12、在一定的寿命T T下所允许的切削下所允许的切削速度速度V VT T较高；在相同的切削条件下切削力较小，切削温度较较高；在相同的切削条件下切削力较小，切削温度较低；容易获得好的表面质量；切屑形态容易控制或容易断低；容易获得好的表面质量；切屑形态容易控制或容易断屑。屑。一、衡量工件材料切削加工性的指标一、衡量工件材料切削加工性的指标 由由于于切切削削加加工工性性是是对对材材料料多多方方面面的的分分析析和和综综合合评评价价，所所以以很很难难用用一一个个简简单单的的物物理理量量来来精精确确规规定定和和测测量量它它。在在生生产产和和实实验验中中，常常取取某某项项指指标标来来反反映映材材料料切切削削加加工
13、工性性的的某某一一方方面面，最最常常用用的的切切削削速速度度V VT T和和相相对对加加工工性性K Kr r,对对各各种种加加工工条条件都适用。件都适用。第四节第四节第四节第四节 工件材料的切削加工性工件材料的切削加工性工件材料的切削加工性工件材料的切削加工性 制制作作：周周宗宗明明 V VT T 越高表示材料的切削加工性越好越高表示材料的切削加工性越好。通常取通常取T=60minT=60min，即即V VT T可写作可写作V V6060。1 1V VT T 的含义（最大切削速度）的含义（最大切削速度）2 2K Kr r的含义（相对切削加工性）的含义（相对切削加工性）一一般般以以正正火火状状态
14、态4545钢钢的的V V6060为为基基准准,写写作作(V V6060)。若若把把其其它它各各种种材材料料的的V VT T同同它它相相比比,其其比比值值K Kr r=V=VT T/(V V6060）,K Kr r即即称称为相对加工性。为相对加工性。一、衡量工件材料切削加工性的指标一、衡量工件材料切削加工性的指标 当当K Kr r11时时,说说明明该该材材料料比比4545钢钢容容易易切切削削,反反之之,则则难难切切削。常用各种材料的切削加工性可分为八级削。常用各种材料的切削加工性可分为八级,见表见表17-117-1。第第第第四四四四节节节节 工工工工件件件件材材材材料料料料的的的的切切切切削削削
15、削加加加加工工工工性性性性 制制作作：周周宗宗明明二、影响材料切削加工性的因素二、影响材料切削加工性的因素 1 1影响材料切削加工性的因素影响材料切削加工性的因素 2 2改善材料切削加工性的主要措施改善材料切削加工性的主要措施 材材料料的的硬硬度度、强强度度愈愈高高，刀刀具具磨磨损损快快，切切削削加加工工性能差。性能差。材材料料的的韧韧性性、塑塑性性愈愈大大，刀刀具具易易磨磨损损，切切削削加加工工性能也差。性能也差。热热导导率率、化化学学成成分分、金金相相组组织织等等都都对对材材料料的的切切削削加工性有一定的影响。加工性有一定的影响。（1 1）冶炼时添加如硫、硒、铅、铋、碲等元素；）冶炼时添加
16、如硫、硒、铅、铋、碲等元素；（2 2）对工件材料进行适当的热处理。）对工件材料进行适当的热处理。第第第第四四四四节节节节 工工工工件件件件材材材材料料料料的的的的切切切切削削削削加加加加工工工工性性性性 作业：P254 17-8、9制制作作：周周宗宗明明第第第第三三三三节节节节 切切切切削削削削过过过过程程程程中中中中的的的的物物物物理理理理现现现现象象象象 返 回制制作作：周周宗宗明明1713A第第第第三三三三节节节节 切切切切削削削削过过过过程程程程中中中中的的的的物物物物理理理理现现现现象象象象 返 回制制作作：周周宗宗明明第第第第三三三三节节节节 切切切切削削削削过过过过程程程程中中中中的的的的物物物物理理理理现现现现象象象象 返 回制制作作：周周宗宗明明返 回第第第第三三三三节节节节 切切切切削削削削过过过过程程程程中中中中的的的的物物物物理理理理现现现现象象象象 制制作作：周周宗宗明明第第第第四四四四节节节节 工工工工件件件件材材材材料料料料的的的的切切切切削削削削加加加加工工工工性性性性 返 回制制作作：周周宗宗明明第第第第四四四四节节节节 工工工工件件件件材材材材料料料料的的的的切切切切削削削削加加加加工工工工性性性性 返 回制制作作：周周宗宗明明 本次课内容完毕。本次课内容完毕。谢谢大家！谢谢大家！制作：周宗明制作：周宗明 老师老师