金属切削条件的合理选择.ppt

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1、金属切削条件的合理金属切削条件的合理选择选择 2.3 2.3 切削条件的合理选择切削条件的合理选择 重庆大学重庆大学 第三节第三节 选择合理的切削条件选择合理的切削条件n刀具材料n刀具几何参数n切削用量n切削液 切削条件切削条件:2.3.1工件材料的切削加工性工件材料的切削加工性1.1.切削加工性的概念和衡量指标切削加工性的概念和衡量指标 切削加工性是指工件材料被切削加工切削加工性是指工件材料被切削加工的难易程度。的难易程度。2.3.1工件材料的切削加工性工件材料的切削加工性1.1.切削加工性切削加工性的概念和衡量指标的概念和衡量指标标准一标准一 用刀具寿命来衡量用刀具寿命来衡量 在在相相同同

2、的的切切削削条条件件下下，使使用用同同一一型型号号（最最好好是是同同一一把把）刀刀具具，在在同同一一磨磨钝钝标标准准（例例如如VBVB=0.30.3mmmm）下下，切切削削两两种种不不同同的的工工件件材材料料，刀具寿命高的比寿命低的切削加工性好。刀具寿命高的比寿命低的切削加工性好。2.3.1工件材料的切削加工性工件材料的切削加工性1.1.切削加工性的概念和衡量指标切削加工性的概念和衡量指标标准二标准二 用切削速度来衡量用切削速度来衡量 在在刀刀具具寿寿命命相相同同的的条条件件下下，允允许许切切削削速速度高的工件材料，其切削加工性能好。度高的工件材料，其切削加工性能好。2.3.1 2.3.1 工

3、件材料的切削加工性工件材料的切削加工性标准二标准二 用切削速度来衡量用切削速度来衡量 为为了了统统一一标标准准，取取正正火火状状态态下下的的4545钢钢作作基基准准材材料料，刀刀具具寿寿命命为为6060minmin，这这时时的的切切削削速速度度为为基基准准（写写作作 (VcVc60)60)j j），而而将将其其它它材材料料的的(VcVc60)60)与与其相比，这个比值其相比，这个比值KrKr称为相对加工性称为相对加工性：请看表2-82.3.1工件材料的切削加工性工件材料的切削加工性标准三标准三 用已加工表面的表面质量来衡量用已加工表面的表面质量来衡量 精加工时，常以已加工表面质量作为衡量切精加

4、工时，常以已加工表面质量作为衡量切削加工性的指标，容易获得良好已加工表面质削加工性的指标，容易获得良好已加工表面质量的，其加工性就好，反之就差。量的，其加工性就好，反之就差。2.工件材料的物理工件材料的物理机械机械性能对切削加工性的影响性能对切削加工性的影响1 1)硬度和强度硬度和强度KrKr VBVBb b、HBHBFcFc2.工件材料的物理工件材料的物理机械机械性能对切削加工性的影响性能对切削加工性的影响1 1)硬度和强度硬度和强度2 2)塑性和韧性塑性和韧性h 塑性塑性刀具与切屑越容易产生粘结刀具与切屑越容易产生粘结RaRaKrKr VBVBFcFc同时同时韧性韧性KrKr FcFc2.

5、工件材料的物理工件材料的物理机械性能机械性能对切削加工性的影响对切削加工性的影响1 1)硬度和强度硬度和强度2 2)塑性和韧性塑性和韧性3 3)导热系数导热系数工件材料的导热性工件材料的导热性Q散失散失KrKrVBVB3.3.改善改善切削加工性的途径切削加工性的途径1 1）热处理方法）热处理方法例如：高碳钢例如：高碳钢 低碳钢低碳钢3.3.改善改善切削加工性的途径切削加工性的途径1 1)热处理方法热处理方法2 2)调整材料的化学成分调整材料的化学成分 适当加入：硫适当加入：硫S S、磷、磷P P、铅、铅PbPb、钙、钙CaCa2.3.2 2.3.2 刀具材料刀具材料1.1.对刀具材料的要求对刀

6、具材料的要求(1)(1)高的硬度和耐磨性；高的硬度和耐磨性；(2)(2)足够的强度和韧性；足够的强度和韧性；(3)(3)高的耐热性（指高温下保持硬度、耐磨性、强度和高的耐热性（指高温下保持硬度、耐磨性、强度和韧性的性能韧性的性能)(4)(4)良好的冷加工工艺性、热加工（热处理、表面处理、良好的冷加工工艺性、热加工（热处理、表面处理、锻造、铸造等）工艺性；锻造、铸造等）工艺性；(5)(5)经济性。经济性。2.3.2 2.3.2 刀具材料刀具材料常用的刀具材料有：常用的刀具材料有：碳素工具钢碳素工具钢 切削金属的性能较差，切削刃切削金属的性能较差，切削刃合金工具钢合金工具钢 锋利，可加工木材、橡胶

7、、塑料。锋利，可加工木材、橡胶、塑料。高速钢高速钢 生产中用的最多、生产中用的最多、硬质合金硬质合金 最广。最广。陶瓷陶瓷 强度低、脆性大，成本高，强度低、脆性大，成本高，金刚石金刚石 仅用于某些有限的场合。仅用于某些有限的场合。立方氮化硼立方氮化硼 2.3.2 2.3.2 刀具材料刀具材料2.2.高速钢高速钢 高速钢是一种高速钢是一种合金工具钢合金工具钢，具有一定的，具有一定的硬度（硬度（63 63 HRC HRC 70 HRC70 HRC）和耐磨性，有较和耐磨性，有较高的耐热性，在切削温度高达高的耐热性，在切削温度高达500500600600时尚能切削。时尚能切削。1.1.高速钢高速钢 高

8、速钢是强度和韧性最好的刀具材料：高速钢是强度和韧性最好的刀具材料：抗拉强度：为一般硬质合金的抗拉强度：为一般硬质合金的2 23 3倍，倍，为陶瓷的为陶瓷的5 56 6倍；倍；冲击韧性：较硬质合金和陶瓷高几十倍；冲击韧性：较硬质合金和陶瓷高几十倍；适适于于加加工工从从有有色色金金属属到到高高温温合合金金的的范范围广泛的金属材料。围广泛的金属材料。1.1.高速钢高速钢 高高速速钢钢的的冷冷加加工工工工艺艺性性特特别别好好，在在热热处处理理前前，高高速速钢钢可可以以象象一一般般中中碳碳钢钢一一样样的的进进行行各各种种加加工工；热热处处理理后后，高高速速钢钢刀刀具具可可以以磨磨出出锋锋利的切削刃。利的

9、切削刃。在在钻钻头头、丝丝锥锥、拉拉刀刀、齿齿轮轮刀刀具具、成成形形刀刀具具等等复复杂杂刀刀具具制制造造中中，高高速速钢钢仍仍占占主导地位。主导地位。1 1）2）3 3）粉末冶金高速钢：）粉末冶金高速钢：4 4）高速钢涂层：）高速钢涂层：2.2.硬质合金硬质合金金属碳化物金属碳化物WCWC、TiCTiC、+TaCTaC NbC NbC 金属粘结剂金属粘结剂CoCo、Ni Ni 粉末粉末冶金冶金硬质合金硬质合金2.2.硬质合金硬质合金硬度硬度 硬质合金的硬度为硬质合金的硬度为89 89 HRA HRA 93 HRA;93 HRA;高速钢的硬度为高速钢的硬度为83 83 HRA HRA 86.6

10、HRA;86.6 HRA;耐热性耐热性 硬质合金在硬质合金在800100080010000 0C C时仍能切削时仍能切削;高速钢在高速钢在5006005006000 0C C时能切削时能切削;2.2.硬质合金硬质合金切削速度切削速度 在在刀刀具具寿寿命命相相同同的的条条件件下下，硬硬质质合合金金的的切切削削速速度度比比高高速速钢钢的的可可提提高高2 21010倍，可达倍，可达100100m m/minmin以上。以上。2.2.硬质合金硬质合金强度和韧性强度和韧性 抗弯强度抗弯强度 冲击韧度冲击韧度硬质合金硬质合金 1500Mpa 30KJ/m1500Mpa 30KJ/m2 2高速钢高速钢 40

11、00Mpa 350KJ/m4000Mpa 350KJ/m2 2 2.2.硬质合金硬质合金冷加工性和热加工性较差冷加工性和热加工性较差主主要要用用于于制制造造如如车车刀刀、刨刨刀刀、铣刀、深孔钻、铰刀等简单刀具。铣刀、深孔钻、铰刀等简单刀具。2.2.硬质合金硬质合金 硬硬质质合合金金由由于于具具有有高高硬硬度度、高高耐耐热热性性和和高高耐耐磨磨性性，加加工工性性能能优优良良，而而且且生生产产成成本本较较低低，所所以以，使使用用极极其广泛。其广泛。P50 表2-102.2.硬质合金硬质合金1)1)钨钴类硬质合金钨钴类硬质合金（Wc+CoWc+Co）国标代号国标代号YGYG，ISOISO标准代号标准

12、代号K K类类。2.2.硬质合金硬质合金1)1)钨钴类硬质合金钨钴类硬质合金 YGYG类类具具有有较较高高的的抗抗弯弯强强度度和和韧韧性性，所所以以适适用用于于加加工工铸铸铁铁，也也适适用用于于加加工工有有色色金金属属和和非非金金属属材材料料。此此外外，K K类类硬硬质质合金还适用于加工钛合金和不锈钢。合金还适用于加工钛合金和不锈钢。2.2.硬质合金硬质合金1)1)钨钴类硬质合金钨钴类硬质合金（Wc+CoWc+Co）国标代号国标代号YGYG，ISOISO标准代号标准代号K K类类。粗加工宜选用：粗加工宜选用：YG8(K30)YG8(K30)精加工宜选用：精加工宜选用：YG3(K01)YG3(K

13、01)2.2.硬质合金硬质合金2 2)钨钛钴类硬质合金钨钛钴类硬质合金（WCWCTiC TiC+Co+Co）国标代号国标代号YTYT，ISOISO标准代号标准代号P P类类。YTYT类类硬硬质质合合金金适适用用于于在在中中高高切切削削速度下加工速度下加工钢料钢料。2.2.硬质合金硬质合金2 2)钨钛钴类硬质合金钨钛钴类硬质合金（注意）（注意）不能加工含钛的不锈钢（如不能加工含钛的不锈钢（如1Cr18Ni9Ti1Cr18Ni9Ti）和钛）和钛合金；合金；不能加工加工淬火钢、高强度钢和高温合金；不能加工加工淬火钢、高强度钢和高温合金；不能在低速下切削钢。不能在低速下切削钢。宜采用韧性较好的宜采用韧

14、性较好的YGYG类合金。类合金。2.2.硬质合金硬质合金2 2)钨钛钴类硬质合金钨钛钴类硬质合金（WCWCTiC TiC+Co+Co）国标代号国标代号YTYT，ISOISO标准代号标准代号P P类类。粗加工选用：粗加工选用：YT5(P30)YT5(P30)精加工选用：精加工选用：YT30(P01)YT30(P01)2.2.硬质合金硬质合金3)3)钨钛钽（铌）钴类硬质合金钨钛钽（铌）钴类硬质合金 （WCWCTiC+TiC+TaC(NbC)TaC(NbC)+Co+Co）国标代号国标代号YWYW，ISOISO标准代号标准代号M M类类。2.2.硬质合金硬质合金3)3)钨钛钽（铌）钴类硬质合金钨钛钽（

15、铌）钴类硬质合金 YW类硬质合金兼有YG类和YT类的优点，具有硬度高、耐热性好和强度高、韧性好的特点，既可加工钢材，也可加工铸铁和有色金属，故被称为通用硬质合金。2.2.硬质合金硬质合金3)3)钨钛钽（铌）钴类硬质合金钨钛钽（铌）钴类硬质合金 YWYW类类硬硬质质合合金金成成本本高高，使使用用受受限限。YWYW类类硬硬质质合合金金主主要要用用于于耐耐热热钢钢、高高锰钢、不锈钢等难加工材料。锰钢、不锈钢等难加工材料。2.2.硬质合金硬质合金3)3)钨钛钽（铌）钴类硬质合金钨钛钽（铌）钴类硬质合金 （WCWCTiC+TiC+TaC(NbC)TaC(NbC)+Co+Co）国标代号国标代号YWYW，I

16、SOISO标准代号标准代号M M类类。YW2(M20)YW2(M20)适用于：粗加工适用于：粗加工 YW1(M10)YW1(M10)适用于：精加工适用于：精加工2.2.硬质合金硬质合金4)4)碳化钛基硬质合金碳化钛基硬质合金 TiC TiC（主要成分）（主要成分）+Ni+Ni、MoMo 国标代号国标代号YNYN，ISOISO标准代号标准代号P P类类 2.2.硬质合金硬质合金4)4)碳化钛基硬质合金碳化钛基硬质合金 特点：硬度更高。特点：硬度更高。TiCTiC基基硬硬质质合合金金的的硬硬度度已已经经达达到到93 93 HRAHRA，接近陶瓷的水平。接近陶瓷的水平。因因此此，TiCTiC基基硬硬

17、质质合合金金的的刀刀具具寿命比寿命比WCWC基硬质合金高。基硬质合金高。2.2.硬质合金硬质合金4)4)碳化钛基硬质合金碳化钛基硬质合金 TiCTiC基基硬硬质质合合金金可可加加工工钢钢，也也可可加加工工铸铁。铸铁。但但是是，TiCTiC基基硬硬质质合合金金的的抗抗弯弯强强度度和和韧韧性性不不如如WCWC基基硬硬质质合合金金，因因此此不不适适于于重重载荷切削及断续切削，载荷切削及断续切削，只适用于精加工。只适用于精加工。2.2.硬质合金硬质合金5)5)涂层硬质合金涂层硬质合金 3.3.其他刀具材料其他刀具材料 1)1)陶瓷陶瓷陶瓷的主要特点陶瓷的主要特点:n有很高的硬度（有很高的硬度（91 H

18、RA 91 HRA 95 HRA95 HRA）和耐磨性，因而）和耐磨性，因而刀具寿命高；刀具寿命高；n有很高的耐热性（有很高的耐热性（12001200）；）；n有良好的抗粘结性和化学稳定性，陶瓷刀具抗粘结、有良好的抗粘结性和化学稳定性，陶瓷刀具抗粘结、抗扩散、抗氧化磨损的能力强；抗扩散、抗氧化磨损的能力强；n有较低的摩擦系数，不易产生积屑瘤，故加工表面粗有较低的摩擦系数，不易产生积屑瘤，故加工表面粗糙度小；糙度小；n主要用于加工高硬度材料（冷硬铸铁和淬硬钢）。主要用于加工高硬度材料（冷硬铸铁和淬硬钢）。3.3.其他刀具材料其他刀具材料2 2)金刚石金刚石 n金刚石刀具的特点金刚石刀具的特点:n

19、有极高的硬度（有极高的硬度（10000 HV10000 HV）和耐磨性，是目前已知）和耐磨性，是目前已知的最硬物质；的最硬物质；n刀具切削刃非常锋利，适合于极精密的加工；刀具切削刃非常锋利，适合于极精密的加工；n具有很高的导热系数和很低的线膨胀系数，故加工具有很高的导热系数和很低的线膨胀系数，故加工质量好；质量好；n主要用于加工硬质合金、陶瓷、高硅铝合金及耐磨主要用于加工硬质合金、陶瓷、高硅铝合金及耐磨塑料等。塑料等。3.3.其他刀具材料其他刀具材料 3 3)立方氮化硼立方氮化硼n立方氮化硼刀具的特点立方氮化硼刀具的特点:n有很高的硬度（有很高的硬度（8000 HV 8000 HV 9000

20、HV9000 HV）和耐磨性，因）和耐磨性，因而刀具寿命很高；而刀具寿命很高；n有很高的耐热性，耐热温度可达有很高的耐热性，耐热温度可达1400140015001500n有良好的化学稳定性；有良好的化学稳定性；n有良好的导热性和较低的摩擦系数；有良好的导热性和较低的摩擦系数；n主要用于加工淬硬钢、硬铸铁，高温合金及各种表主要用于加工淬硬钢、硬铸铁，高温合金及各种表面喷涂材料。面喷涂材料。2 2.3.3.3.3 刀具几何参数的合理选择刀具几何参数的合理选择1.1.前角的选择前角的选择1 1)前角的功用前角的功用刀刃锋利刀刃锋利前角前角r ro o变形抗力变形抗力FcFcT T刀刃强度刀刃强度同时

21、同时 崩刃崩刃Q散散T T1.1.前角的选择前角的选择2 2)合理前角的选择合理前角的选择塑性材料塑性材料:宜选择较大的前角宜选择较大的前角;脆性材料脆性材料:宜选择较小前角。宜选择较小前角。取决于工件和刀具的材料取决于工件和刀具的材料1.1.前角的选择前角的选择2 2)合理前角的选择合理前角的选择工件材料的强度或硬度较小时，宜选较大前角工件材料的强度或硬度较小时，宜选较大前角;工件材料的硬度或强度较高时，宜选较小前角。工件材料的硬度或强度较高时，宜选较小前角。工件材料的强度或硬度特别大时，甚至可采用负前角。工件材料的强度或硬度特别大时，甚至可采用负前角。高速钢刀具的前角可比硬质合金刀具选得大

22、一些。高速钢刀具的前角可比硬质合金刀具选得大一些。粗加工时，宜选用较小前角；粗加工时，宜选用较小前角；精加工时，宜选用较大前角。精加工时，宜选用较大前角。2.2.后角的选择后角的选择1)后角的功用摩擦摩擦后角后角a ao oT T刀刃强度刀刃强度同时同时 崩刃崩刃Q散散T T2.2.后角的选择后角的选择2 2）后角的选择）后角的选择当当hD很小时，宜选用较大后角；很小时，宜选用较大后角；当当hD很大时，后角宜小。很大时，后角宜小。工件材料强度或硬度较高时，宜取较小后角；工件材料强度或硬度较高时，宜取较小后角；工件塑性较大时，宜取较大后角。工件塑性较大时，宜取较大后角。工艺系统刚性差，应适当减小

23、后角。工艺系统刚性差，应适当减小后角。对于尺寸精度要求高的刀具，宜取较小后角。对于尺寸精度要求高的刀具，宜取较小后角。取决于切削层厚度取决于切削层厚度hD3.3.主偏角的选择主偏角的选择1 1)主偏角功用主偏角功用r rk krQ散热面积散热面积RaRa同时同时振动振动T T3.3.主偏角的选择主偏角的选择2 2)主偏角的选择主偏角的选择取决于工艺系统取决于工艺系统刚度的大小刚度的大小3.3.主偏角的选择主偏角的选择2 2)主偏角的选择主偏角的选择4.4.刃倾角的选择刃倾角的选择1 1)刃倾角功用刃倾角功用控制切屑流出控制切屑流出 的方向的方向 问问 精精 加加 工工时时,刃刃倾倾角角取取正还

24、是负正还是负?4.4.刃倾角的选择刃倾角的选择1 1)刃倾角功用刃倾角功用控制切屑流出控制切屑流出 的方向的方向影响刀头的强度影响刀头的强度图2-56 刃倾角对切削刃冲击位置的影响4.4.刃倾角的选择刃倾角的选择1 1)刃倾角功用刃倾角功用控制切屑流出控制切屑流出 的方向的方向影响刀头的强度影响刀头的强度影响刀刃的锋影响刀刃的锋 利程度利程度刀刃锋利刀刃锋利s s4.4.刃倾角的选择刃倾角的选择1 1)刃倾角功用刃倾角功用控制切屑流出控制切屑流出 的方向的方向影响刀头的强度影响刀头的强度影响刀刃的锋影响刀刃的锋 利程度利程度影响轴向力和影响轴向力和 径向力的大小径向力的大小4.4.刃倾角的选择

25、刃倾角的选择1 1)刃倾角功用刃倾角功用控制切屑控制切屑流出的方向流出的方向影响刀头的强度影响刀头的强度影响刀刃的影响刀刃的锋利程度锋利程度影响轴向力和影响轴向力和径向力的大小径向力的大小刃倾角刃倾角l ls s对切削力的影响对切削力的影响l ls sss背前角背前角g gp p侧前角侧前角g gf fFpFpFfFf4.刃倾角的选择刃倾角的选择2 2)刃倾角的选择刃倾角的选择P115在加工一般钢料和铸铁时：在加工一般钢料和铸铁时：在无冲击的情况下粗车，在无冲击的情况下粗车，ss取取值为值为0 0-5-5；精车时，精车时，ss取值为取值为0 0+5+5；在有冲击负荷时，在有冲击负荷时，ss可取

26、可取为为-5-5 -15-15；冲击特别大时，冲击特别大时，ss可取可取-30-30-45-45。2.3.4 2.3.4 切削液的作用和选择切削液的作用和选择1.1.切削液的作用切削液的作用1 1)冷却作用冷却作用2 2)润滑作用润滑作用3 3)清洗作用清洗作用 1 1)水溶液水溶液 水水+防锈剂防锈剂+油性剂油性剂2 2)乳化液乳化液 乳化油乳化油+水（水（90%90%95%95%）3 3)切削油切削油 矿物油（或动、植物油）矿物油（或动、植物油）2.2.切削液的种类切削液的种类 冷却作用冷却作用 润滑作用润滑作用 1 1)水溶液水溶液 强强 弱弱 2 2)乳化液乳化液 3 3)切削油切削油

27、 弱弱 强强2.2.切削液的种类切削液的种类3.3.切削液的选用切削液的选用 (1)(1)按加工性质选用：按加工性质选用：1)1)粗粗加加工工时时，应应选选用用以以冷冷却却为为主主的的水水溶溶液液或或乳乳化液；化液；2)2)精精加加工工时时，应应选选用用润润滑滑为为主主的的极极压压切切削削油油或或高浓度的极压乳化液。高浓度的极压乳化液。3)3)钻钻削削、铰铰削削、拉拉削削和和深深孔孔加加工工时时，应应选选用用粘粘度度较较小小的的极极压压水水溶溶液液、极极压压乳乳化化液液和和极极压压切切削削油，并应加大流量和压力。油，并应加大流量和压力。3.3.切削液的选用切削液的选用(2)(2)按刀具材料选用

28、：按刀具材料选用：1)1)高速钢刀具高速钢刀具 粗加工用极压水溶液或极压乳化液粗加工用极压水溶液或极压乳化液;精加工用极压乳化液或极压切削油。精加工用极压乳化液或极压切削油。2)2)硬质合金刀具切削，一般不使用切削液；硬质合金刀具切削，一般不使用切削液；3)3)使使用用立立方方氮氮化化硼硼刀刀具具或或砂砂轮轮时时，不不宜宜使使用用水质切削液。水质切削液。3.3.切削液的选用切削液的选用 (3)(3)按工件材料选用：按工件材料选用：1)1)铸铸铁铁、黄黄铜铜及及硬硬铝铝等等脆脆性性材材料料一一般般不不加加切切削削液液。2)2)切切削削有有色色金金属属和和铜铜合合金金时时，不不宜宜采采用用含含硫硫

29、的的切削液，以免腐蚀工件。切削液，以免腐蚀工件。3)3)切切削削镁镁合合金金时时，不不能能用用油油质质切切削削液液，以以免免燃燃烧起火。烧起火。2.3.5 2.3.5 切削用量的合理选择切削用量的合理选择 什么是合理的切削用量？什么是合理的切削用量？在在保保证证加加工工质质量量的的前前提提下下，充充分分利利用用刀刀具具和和机机床床的的性性能能，能能获获得得高高的的生生产产率率和和低低的的加加工成本工成本的切削用量。的切削用量。1.1.切削用量选择的原则切削用量选择的原则 (1)(1)a aspsp、f f、v vc c对切削生产率的影响对切削生产率的影响 材料切除率 Q=1000vcaspf（

30、mm3/s）(2)(2)a aspsp、f f、v vc c对表面粗糙度（加工质量）的影响对表面粗糙度（加工质量）的影响 表面粗糙度 1)进给量f影响最大 f f 对表面粗糙度的影响对表面粗糙度的影响r=0r很大(2)(2)a aspsp、f f、v vc c对表面粗糙度的影响对表面粗糙度的影响 表面粗糙度 1)进给量f影响最大 2)切削速度vc次之(2)a(2)aspsp、f f、v vc c对表面粗糙度的影响对表面粗糙度的影响 表面粗糙度 1)进给量f影响最大 2)切削速度vc次之 3)被吃刀量asp影响最小(3)(3)a aspsp、f f、v vc c对刀具寿命的影响对刀具寿命的影响

31、刀具寿命：在机床、刀具、工件的强度以及工艺系统刚在机床、刀具、工件的强度以及工艺系统刚性允许的条件下：性允许的条件下：1 1）首先选择尽可能大的背吃刀量）首先选择尽可能大的背吃刀量a aspsp;2 2）其次选择在加工条件和加工要求限制下允许）其次选择在加工条件和加工要求限制下允许的进给量的进给量f f;3 3）最后再按刀具寿命的要求确定一个合适的切）最后再按刀具寿命的要求确定一个合适的切削速度削速度v vc c。切削用量选择的原则切削用量选择的原则 (1)(1)刀具的经济寿命刀具的经济寿命T TC C（minmin）：）：按工序加工成本最低的原则确定的刀具寿命。按工序加工成本最低的原则确定的

32、刀具寿命。(2)(2)刀具的最高生产率寿命刀具的最高生产率寿命T TP P（minmin）：）：按工序加工时间最少的原则确定的刀具寿命。按工序加工时间最少的原则确定的刀具寿命。2.2.刀具寿命的确定刀具寿命的确定 2.2.刀具寿命的确定刀具寿命的确定 刀具寿命高 速 钢硬 质 合 金陶 瓷经 济寿 命最高生产率 寿 命tct换刀一次所需要的时间，单位：min；M单位时间内的全厂费用分摊，包括所有人员的工资、厂房与设备的折旧、动力消耗等各项费用，但有关刀具刃磨的费用计入刀具费用Ct中，不计 入M，单位：元/min；Ct刀具费用,包括刃磨费用在内的，刀具寿命期间与刀具有关的费用，单位：元。2.2.

33、刀具寿命的确定刀具寿命的确定 常用刀具寿命的推荐值（单位：min）刀具类型刀具寿命T可转位车刀1015硬质合金车刀2060高速钢车刀3090硬质合金端铣刀120180高速钢钻头80120齿轮刀具200300(3)(3)刀具寿命的合理选择：刀具寿命的合理选择：在制定工艺规程时，在制定工艺规程时，一般情况下，宜采用一般情况下，宜采用刀具的经济寿命刀具的经济寿命T TC C及其所允许的切削速度，及其所允许的切削速度，只有在紧急的单件生产、市场紧缺或批量生只有在紧急的单件生产、市场紧缺或批量生产中出现薄弱环节时，才采用最高生产率寿产中出现薄弱环节时，才采用最高生产率寿命命T TP P及其所允许的较高的

34、切削速度。及其所允许的较高的切削速度。3.3.切削用量的合理制定切削用量的合理制定(重点）重点）(1)(1)背吃刀量背吃刀量a aspsp和走刀次数的选择和走刀次数的选择 1)1)粗粗加加工工时时，首首先先应应将将精精加加工工的的和和半半精精加加工工的的余余量量留下来，剩下的余量尽可能在一次走刀下切除。留下来，剩下的余量尽可能在一次走刀下切除。3.3.切削用量的合理制定切削用量的合理制定 在下列情况下，粗车一般要分两次或几次走刀，且在下列情况下，粗车一般要分两次或几次走刀，且每次走刀的背吃刀量应逐渐递减：每次走刀的背吃刀量应逐渐递减：加工余量太大，一次走刀会使切削力过大，导致机加工余量太大，一

35、次走刀会使切削力过大，导致机床功率不足或刀具强度不够；床功率不足或刀具强度不够；工艺系统刚性不足，或加工余量极不均匀，一次走工艺系统刚性不足，或加工余量极不均匀，一次走刀会引起系统较大的振动；刀会引起系统较大的振动；断续切削，刀具受到很大冲击，以至容易造成打刀。断续切削，刀具受到很大冲击，以至容易造成打刀。3.3.切削用量的合理制定切削用量的合理制定 (1)(1)背吃刀量背吃刀量a aspsp和走刀次数的选择和走刀次数的选择 最最常常用用的的是是两两次次走走刀刀，第第一一次次走走刀刀切切去去余余量量的的 ，第第二二次次走走刀刀切切去去剩剩下下余余量的量的 。3.3.切削用量的合理制定切削用量的

36、合理制定 (1)(1)背吃刀量背吃刀量a aspsp和走刀次数的选择：和走刀次数的选择：2)2)精加工时的最小背吃刀量的确定精加工时的最小背吃刀量的确定 取决于刀具刃口的锋利程度：取决于刀具刃口的锋利程度：a aspminspminr rn n 对对于于刃刃口口较较锋锋利利的的高高速速钢钢刀刀具具不不应应小小于于0.0050.005mmmm；对对于于刃刃口口不不太太锋锋利利的的硬硬质质合合金金刀刀具具，背背吃吃刀刀量要略大一点。量要略大一点。3.3.切削用量的合理制定切削用量的合理制定(2)(2)进给量进给量f f的选择：的选择：1)1)粗加工时，主要考虑工艺系统的承受能力。粗加工时，主要考虑

37、工艺系统的承受能力。选择进给量的限制条件有：选择进给量的限制条件有：机床进给机构的强度机床进给机构的强度;车刀刀杆强度、刚度车刀刀杆强度、刚度;刀片强度；刀片强度；工件装夹刚度等。工件装夹刚度等。每每个个限限制制条条件件给给出出一一个个允允许许的的进进给给量量，在在这这几几个个允许的进给量中选取最小的一个。允许的进给量中选取最小的一个。3.3.切削用量的合理制定切削用量的合理制定 2)2)半精加工和精加工时，最大进给量主要受半精加工和精加工时，最大进给量主要受加工精度和表面粗糙度的限制。加工精度和表面粗糙度的限制。当当车车刀刀的的刀刀尖尖圆圆弧弧半半径径r r 较较大大时时，进进给给量量可可以

38、以选选得大一些；得大一些；3.3.切削用量的合理制定切削用量的合理制定 2)2)半精加工和精加工时，最大进给量主要受半精加工和精加工时，最大进给量主要受加工精度和表面粗糙度的限制。加工精度和表面粗糙度的限制。当当车车刀刀具具有有副副偏偏角角很很小小的的修修光光刃刃时时，进进给给量量可可以以选选得大一些；得大一些；3.3.切削用量的合理制定切削用量的合理制定 2)2)半精加工和精加工时，最大进给量主要受半精加工和精加工时，最大进给量主要受加工精度和表面粗糙度的限制。加工精度和表面粗糙度的限制。当切削速度较高时，进给量可以选得大一些。当切削速度较高时，进给量可以选得大一些。3.3.切削用量的合理制

39、定切削用量的合理制定(3)(3)切削速度切削速度v vc c的选择：的选择：1)1)根据已确定的背吃刀量根据已确定的背吃刀量a aspsp、进给量进给量f f以及刀具寿命以及刀具寿命T T，再按刀具寿命与切削用量关系式计算，得出的再按刀具寿命与切削用量关系式计算，得出的计算值。计算值。注意：所选定的这个刀具寿命注意：所选定的这个刀具寿命T T，一般都在刀具一般都在刀具的经济寿命的经济寿命T Tc c和最高生产率寿命和最高生产率寿命T Tp p之间。之间。3.3.切削用量的合理制定切削用量的合理制定(3)(3)切削速度切削速度v vc c的选择：的选择：2)2)计计算算v vc c后后，应应根根

40、据据加加工工工工件件直直径径计计算算相相应应的转速：的转速：Vc实际转速转速n n初初n n实际实际机床的转速表机床的转速表3)3)校验机床功率及扭矩。校验机床功率及扭矩。切削功率切削功率P Pc c（KwKw）：）：机床的有效功率（机床的有效功率（KwKw）：若若 则机床主电机功率效验合格则机床主电机功率效验合格!(3)(3)切削速度切削速度v vc c的选择：的选择：3)3)校验机床功率及扭矩。校验机床功率及扭矩。切削扭矩切削扭矩McMc（单位：单位：NmNm）：）：机床主轴输出扭矩（单位：机床主轴输出扭矩（单位：NmNm）：）：若若 则机床主轴输出扭矩校验合格则机床主轴输出扭矩校验合格!

41、3)3)切削速度切削速度v vc c的选择：的选择：(1)(1)车削加工中常用的切削用量见下表。车削加工中常用的切削用量见下表。1)1)粗粗车车时时，背背吃吃刀刀量量和和进进给给量量都都比比较较大大，所所以以切削速度较低；切削速度较低；反反之之，精精车车的的背背吃吃刀刀量量和和进进给给量量都都比比较较小小，切削速度较高；切削速度较高；4.4.选择切削用量时应注意的问题选择切削用量时应注意的问题(1)(1)车削加工中常用的切削用量见下表。车削加工中常用的切削用量见下表。2)2)工件材料的强度、硬度越高，切削速度应越低；工件材料的强度、硬度越高，切削速度应越低；工工件件材材料料的的强强度度、硬硬度

42、度越越低低，则则应应该该选选择择较较高高的切削速度。的切削速度。4.4.选择切削用量时应注意的问题选择切削用量时应注意的问题(1)(1)车削加工中常用的切削用量见下表。车削加工中常用的切削用量见下表。3)3)刀具的切削性能愈好，切削速度就愈高。刀具的切削性能愈好，切削速度就愈高。4.4.选择切削用量时应注意的问题选择切削用量时应注意的问题(1)(1)车削加工中常用的切削用量见下表。车削加工中常用的切削用量见下表。4)4)可可转转位位车车刀刀的的切切削削速速度度比比焊焊接接式式车车刀刀的的高高，一一般般可可提提高高15%15%到到30%30%，因因此此，可可转转位位车车刀刀能能有效地提高切削生产

43、率。有效地提高切削生产率。4.4.选择切削用量时应注意的问题选择切削用量时应注意的问题(2)(2)选择切削速度时应该注意的要点：选择切削速度时应该注意的要点：1)1)精加工时应采用高的切削速度，避开积屑瘤发生区域；精加工时应采用高的切削速度，避开积屑瘤发生区域；2)2)断断续续切切削削时时，应应适适当当降降低低切切削削速速度度，避避免免切切削削力力冲冲击击和和切切削削热热冲击；冲击；3)3)在在易易发发生生振振动动的的情情况况下下，所所确确定定的的切切削削速速度度应应避避开开自自激激振振动动的的临界区域；临界区域；4)4)加工大件、细长件和薄壁件时，所确定的切削速度应适当降低；加工大件、细长件和薄壁件时，所确定的切削速度应适当降低；5)5)加工带有铸造或锻造外皮的工件时，切削速度应适当降低。加工带有铸造或锻造外皮的工件时，切削速度应适当降低。4.4.选择切削用量时应注意的问题选择切削用量时应注意的问题谢谢！