几何参数的合理选择.

教案用纸

1.3 金属切削条件合理选择选择题库

1.3金属切削条件合理选择——选择题 （红√黑×） 1、工件材料的切削加工性是指工件材料被切削加工成合格零件的难易程度。工件材料切削加工性的主要指标包括：、、、已加工表面质量、切削温度、切屑控制和断屑难易程度。 A、刀具材料 B、刀具耐用度 C、切削力 D、材料的相对切削加工性 2、在一定寿命的条件下，，工件材料的切削加工性越好。 A、材料允许的切削速度越低 B、材料允许的切削速度越高 3、影响切削加工性的主要因素包括工件材料的物理机械性能、化学成分和金相组织。 ; ; 。 A、材料的硬度越高，切削加工性越差； B、材料的硬度越高，切削加工性越好； C、材料的热导率越大，切削加工性越好。 D、材料的塑性越大，切削加工性越差； 4、材料的化学成分影响其切削加工性，钢中的合金元素Cr、Ni、Mo、W、Mn等，；在钢中添加少量的S、P、Pb等，能改善钢的切削加工性。 A、使钢的切削加工性降低；

B、能改善钢的切削加工性； 5、刀具切削性能优劣，取决于刀具切削部分的材料、几何形状和结构。刀具切削部分的材料应具备的基本性能是：、、和经济性。 A、硬度、耐磨性 B、硬度、耐磨性、强度和韧性 C、热硬性、工艺性 D、导热性和膨胀系数 6、机械加工常用的刀具材料的类型有：、。 A、高速钢 B、硬质合金 C、碳素工具钢 D、金刚石 7、高速钢主要，如钻头、成形车刀、拉刀、齿轮刀具等。 A、用来制造刃形简单的刀具 B、用来制造刃形复杂的刀具 8、硬质合金是由高硬度、难熔的金属碳化物粉末，用钴或镍等金属作粘结剂，经烧结而成的粉末冶金制品。硬质合金是，可用作各种刀具，但其工艺性较差，。 A、一种高性能钢 B、当今最主要的刀具材料 C、制造复杂刀具困难

1.3金属切削条件合理选择选择题库

1.3 金属切削条件合理选择——选择题 （红√ 黑×） 1、工件材料的切削加工性是指工件材料被切削加工成合格零件的难易程度。工件材料切削加工性的主要指标包括：、、、已加工表面质量、切削温度、切屑控制和断屑难易程度。 A、刀具材料 B、刀具耐用度 C、切削力 D、材料的相对切削加工性 2、在一定寿命的条件下，，工件材料的切削加工性越好。 A、材料允许的切削速度越低 B、材料允许的切削速度越高 3、影响切削加工性的主要因素包括工件材料的物理机械性能、化学成分和金相组织。; ; 。 A、材料的硬度越高，切削加工性越差； B、材料的硬度越高，切削加工性越好； C、材料的热导率越大，切削加工性越好。 D、材料的塑性越大，切削加工性越差； 4、材料的化学成分影响其切削加工性，钢中的合金元素Cr、Ni 、Mo、W、 Mn等，；在钢中添加少量的S、P、Pb 等，能改善钢的切削加工性。

A、使钢的切削加工性降低； B、能改善钢的切削加工性； 5、刀具切削性能优劣，取决于刀具切削部分的材料、几何形状和结构。刀具切削部分的材料应具备的基本性能是：、、和经济性。 A、硬度、耐磨性 B、硬度、耐磨性、强度和韧性 C、热硬性、工艺性 D、导热性和膨胀系数 6、机械加工常用的刀具材料的类型有：、。 A、高速钢 B、硬质合金 C、碳素工具钢 D、金刚石 7、高速钢主要，如钻头、成形车刀、拉刀、齿轮刀具等。 A、用来制造刃形简单的刀具 B、用来制造刃形复杂的刀具 8、硬质合金是由高硬度、难熔的金属碳化物粉末，用钴或镍等金属作粘结剂，经烧结而成的粉末冶金制品。硬质合金是，可用作各种刀具，但其工艺性较差，。 A、一种高性能钢 B、当今最主要的刀具材料 C、制造复杂刀具困难 D、用来制造刃形复杂的刀具

机械加工的切削参数

教师姓名授课形式讲授授课时数1授课日期年月日授课班级 授课项目及任务名称 第四章切削加工基础 第二节机械加工的切削参数 教学目标知识目 标 掌握切削用量的三要素。 掌握切削用量的选择原则。技能目 标 学会正确的选用切削用量。 教学重点切削运动三要素、切削用量的选择原则教学难点三要素的含义、选择原则 教学方法教学手段 借助于多媒体课件和相关动画及视频，详细教授切削运动三要素、切削用量的选择原则等基础知识。教师先通过PPT课件进行理论知识讲解，再利用相关动画和视频进行演示，让学生能够将理论知识转化成实践经验。同时学生根据所学内容，完成知识的积累，为以后的实践实训打下基础。 学时安排1.切削三要素约30分钟； 2.切削用量选择约15分钟； 教学条件多媒体设备、多媒体课件。 课外作业查阅、收集切削用量的相关资料。 检查方法随堂提问，按效果计平时成绩。 教学后记 授课主要内容

第二节机械加工的切削参数 机械加工的切削是切削进程中不可缺少的因素。主要是指切削用量要素。切削用量要素主要包括：切削速度vc、进给量f 和切削深度ap. 一、切削用量要素 切削用量要素一般是指切削用量三要素：切削速度vc、进给量f 和切削深度ap. 在切削加工时，首先选取尽可能大的切削深度，其次是尽可能大的进给量，最后确定切削速度。 1.切削速度vc 含义：是切削加工时刀具切削刃上的某一点相对于待加工表面在主运动方向上的瞬时速度。 计算： vc=πdn/1000 Vc：切削速度（m/min） d：工件待加工表面的直径（最大直径，mm） n：工件的转速（r/min） 主运动为直线时，则为直线运动速度（如刨削） 2.进给量 f 在工件或刀具的每一转或每一往复行程的时间内，刀具与工件之间沿进给运动方向的相对位移。通常用表示，单位为mm/r或mm／行程 3.背吃刀量（切削深度）ap 含义：工件待加工表面与已加工表面的垂直距离 计算 ap=（dw－dm）/2 ap：背吃刀量（mm） dw：工件待加工表面直径（mm） dm：工件已加工表面直径（mm） 二、切削用量的选择 切削三要素中影响刀具耐用度最大的是切削速度，其次是进给量，最小的是切削深度，所在，在选择切削用量时，首先选择最大的切削深度，其次是选用较大的进给量，最后是选定合理的切削速度。 另外，在选择切削用量时，应注意考虑以下因素： （1）根据零件直径、加工余量和机床、刀具精度等来选择切削用量。 （2）根据刀具材料、焊接质量和机床、刀具的刃磨条件来选择切削用量。 （3）根据各类毛坯的硬度。 任务小结 回顾本次任务所学知识，强调本节课的重点与难点，本课主要讲解切削运动三要素、切削用量的选择原则等基础知识。 学习评价 以学习过程当中学生的现场任务完成情况为基础，结合学生的课堂学习接收能力，作为计入平时成绩依据。 课后作业

刀具几何参数的选择

2.4 刀具磨损和刀具耐用度 2.4.1 刀具的磨损形式及原因 （1）刀具的正常磨损形式 1）前面磨损 前面上形成月牙洼磨损（速度高，厚度大，形成月牙洼） 2）后面磨损 后面的磨损形式是磨成后角等于零的磨损棱带。后面磨损棱带的中间部位 表示。（B区），磨损比较均匀，其平均宽度以VB表示，而且最大宽度以VB max 3）前后面同时磨损或边界磨损（速度底，切削厚度较小的塑性金属及加工脆性金属时） 非正常磨损：刀具在切削的过程中突然或者过早的损现象叫~ 。又叫破损。常常分为两类：1.脆性破损（硬质合金和陶瓷刀具时）2.塑性破损（高速刚）（2）刀具磨损的原因 1）硬质点磨损（磨粒磨损）（碳化物，氧化物等） 工件材料中的杂质在刀具表面上擦伤，划出一条条的沟纹造成的机械磨损。 2）粘结磨损 在一定的压力和温度作用下，在切屑与前面、已加工表面与后面的磨擦面上，产生塑性变形，形成粘结点，这些粘结点又因相对运动而破裂，粘结点的破裂也常常发生在刀具一方面被工件材料带走，从而形成刀具的粘结磨损。 3）扩散磨损 切削过程中，刀具表面与工件由于高温与高压的作用，两磨擦表面上的化学元素有可能互相扩散到对方去，使两者的化学成分发生变化，从而削弱了刀具材料的性能，加速了刀具的磨损。扩散速度随切削温度的升高而增加。 4）化学磨损（氧化磨损，相变磨损） 化学磨损是在一定温度下，刀具材料与某些周围介质起化学作用，在刀具表面形成一层硬度较低的化合物，而被切屑带走，加速了刀具的磨损。由于切屑不易进入刀具与切屑的接触区，故氧化磨损容易在主、副切削刃的工作面处形成。

3.2 刀具合理几何参数的选择 3.2.1 概述 刀具几何参数包括：刀具角度、刀面形式、切削刃形状等。 刀具合理的几何参数，是指在保证加工质量的前提下，能够获得最高刀具耐用度，从而达到提高切削效率或降低生产成本目的的几何参数。刀具合理几何参数的选择决定于工件材料、刀具材料、刀具类型及其他具体工艺条件。 3.2.2 前角及前面形状的选择 （1）前角的功用及合理前角的选择 1）前角的主要功用 ①影响切削区的变形程度 ②影响切削刃与刀头的强度 ③影响切屑形态和断屑效果 ④影响已加工表面质量 2）增大或减小前角各有利弊，前角有一个合理的数值。 3）合理前角的选择原则 ①工件 ropt塑>ropt脆，ropt低强度纲>ropt高强度钢 ②刀具 ropt硬

切削用量的合理选择

切削用量的合理选择 切削用量不仅是在机床调整前必须确定的重要参数，而且其数值合理与否对加工质量、加工效率、生产成本等有着非常重要的影响。在确定了刀具几何参数后，还需选定合理的切削用量参数才能进行切削加工。所谓“合理的”切削用量是指充分利用刀具切削性能和机床动力性能（功率、转矩），在保证质量的前提下，获得高的生产率和低的加工成本的切削用量。选择合理的切削用量时，必须考虑合理的刀具寿命。 切削用量的选择原则 切削用量与刀具使用寿命有密切关系。在制定切削用量时，应首先选择合理的刀具使用寿命，而合理的刀具使用寿命则应根据优化的目标而定。一般分最高生产率刀具使用寿命和最低成本刀具使用寿命两种，前者根据单件工时最少的目标确定，后者根据工序成本最低的目标确定。 粗车切削用量的选择 对于粗加工，在保证刀具一定使用寿命前提下，要尽可能提高在单位时间内的金属切除量。在切削加工中，金属切除率与切削用量三要素绝保持线性关系，即其中任一参数增大一倍。都可使生产率提高一倍。然而由于刀具使用寿命的制约，当任一参数增大时，其他二参数必须减少。因此，在制定切削用量时，三要素的最佳组合，此时的高生产率才是合理的。由刀具寿命经验公式知，切削用量各因素对刀具使用寿命的影响程度不同，切削速度对使用寿命的影响最大，进给量次之，被吃刀量影响最小。所以在选择粗加工切削用量时，当确定刀具使用寿命合理数值后，应首先考虑增大被吃刀量，其次增大进给量，然后根据使用寿命、被吃刀量和进给量的值计算出切削速度，这样既能保持刀具使用寿命，发挥刀具切削性能，又能减少切削时间，提高生产率。被吃刀量应根据加工余量和加工系统的刚性确定。 精加工切削用量的选择 选择精加工或半精加工切削用量的原则是在保证加工质量的前提下，兼顾必要的生产率。进给量根据工件表面粗糙度的要求来确定。精加工时的切削速度应避开积屑瘤区，一般硬质合金车刀采用高速切削。 大件精加工时，为保证至少完成一次走刀，避免在切削时中途换刀，刀具使用寿命应按零件精度和表面粗糙度来确定。 切削用量制定 目前许多工厂是通过切削用量手册、

刀具几何参数

第一. 合理的刀具几何参数是提高刀具切削性能的重要因素，传统的刀具合理几何参数的研究方法一般是先设计并选择不同的刀具几何参数及工艺参数，并借助于一定的测试手段，来进行实际的切削实验。用这种方法来进行研究，往往要经历一个很长的过程，耗时、耗力、实验成本高。所以刀具合理几何参数的选择是切削理论与实践的重要课题。所谓刀具的合理的(或者最佳)几何参数 是在保证加工质量的前提下，能够满足生产效率高、加工成本高的刀具几何参数。一般的说，选定刀具几何参数的合理值问题，本质上是多变量函数针对某一目标计算求解最佳值的问题，但是，由于影响切削加工效益的因素太多，而且影响因素之间又是相互作用的，因而建立数学模型的难度很大。实用的优化或最佳化工作，只能在固定若干因素后，改变少量参数，取得实验数据，并且采用适当方法(例如方差分析法、回归分析法)进行处理，得出优选结论。 可见，选择合理的刀具几何参数的重要性，所以利用相关软件进行直接模拟优化结构、几何参数有其极其重要的现实意义。 刀具角度包括主切削刃的前角、后角、主偏角、刃倾角和副切削刃的副后角、副偏角等。不同的角度对刀具具体切削过程的影响是不同的。 1、前角变化对切削过程中的切削力、切屑变形等有很大的影响，其中前角对切削力的影响最大。有人曾研究认为:前角每变化一度，主切削力约改变1.5%。在切削过程中，切削力随着前角的增大而减小。这是因为当前角增大时，剪切角也随之增大，金属塑性变形减小，变形系数减小，沿前刀面的摩擦力也减小，因此切削力降低。这种变化趋势在较低速的切削中尤为明显。通过前述有限元分析，将刀具上沿接触长度上各节点的应力值相加可以获得主切削力，而在构成主切削力的各节点应力值中，刀刃部分具有最大等效力值的节点贡献最大。因此可以这么说，为其前角变化对于切削力的影响，可以通过研究刀具前刀面上具有最大等效应力的节点的应力状况而表现出来。所以，我们选取刀具接触长度上节点的最大等效应力作为刀具前角优化的标准。 2、后角的主要功用是减小切削过程中刀具后刀面与加工表面之间的摩擦。后角的大小还影响作用在后刀面上的力，后刀面与工件的接触长度以及后刀面的西华大学硕士学位论文

不同金属切削条件下切削液的选择

不同金属切削条件下切削液的选择 在机械切削加工中，使用数控机床切削时，按切削加工方法划分，主要有车削、铣削、钻削和镗削等；按去除材料多少划分，有粗加工、半精加工和精加工；按使用切削刀具材料划分，有高速钢、硬质合金、陶瓷、金刚石和立方氮化硼等；按机床划分，主要有明确要求使用油基切削液的机床、没有要求的机床、单件小批量生产类型的机床以及成批生产或自动生产线（柔性制造系统）等。 对于不同方式的切削加工，相同金属的切除特性是不一样的，加工难度的变化也是差别明显。例如，同样使用Q235碳素钢材料，在保证表面粗糙度质量指标上，加工螺纹要难于切削其他表面；精加工要难于粗加工。较难的切削加工对切削液的要求也较高。正确使用切削液能够有效保证加工质量、延长刀具使用寿命以及提高加工效率。 1.粗加工 当数控机床需要粗、精加工分开或工件不在一台机床完成时，就可以按粗、精加工的特性选择切削液。粗加工时，背吃刀量和进给量均较大，导致切削阻力大，因而产生大量的切削热，传给工件和刀具的热量也相应地增多，使得工件的热变形和刀具的磨损加剧，应该选择以冷却为主并具有一定润滑清洗和防锈作用的水基切削液，并且要大流量连续浇注。在车削等属于连续加工或粗加工余量均匀时，切削热是着重考虑的问题，切削液的冷却作用是首先衡量的指标。 在铣削或加工形状不规则、余量不均匀和断续加工时，切削速度要比连续均匀加工低，切削热的影响要比冲击和振动对刀具和工件的影响小，切削液的润滑和冷却作用要均衡考虑。机床条件允许时，在孔加工、切断时可以使用带内部供液孔的内孔车、镗刀和切槽刀，或使用压力供液，以及粗加工难加工材料时使用喷雾供液，均能起到较好效果。 粗加工的工件一般留有加工余量，同时，加工难加工材料和有色金属材料时，表面粗糙度精度指标要求不高，因此，加工难加工材料和有色金属材料时，粗加工对切削液中的化学成分要求不高，可以使用水基极压乳化液。 粗加工铸铁和脆性有色金属时，这些材料切削时共同的特点是切屑呈崩碎状，细小的切屑碎末在切削液的冲击下呈流动状态，随切削液循环时流经切削液箱时大部分会沉积，一部分随切削液流动，聚集在切削液输送管细小部位便会堵塞冷却喷管，并使切屑黏附在机床的运动部件（如导轨运动副）上。同时切削液与铸铁中某些成分发生化学反应，导致切削液变质，引起切削液性能下降。由于使用切削液会带来这些难题，一般不使用切削液。为了减少粉尘和切削热的影响，条件具备时，可以考虑使用抽尘装置，以吸走粉尘、细小切屑和一部分热量。如果使用切削液，易使用水基切削液，并一定做好切削液过滤和净化、防止切削液变质和浓度下降的预防工作。粗加工时，与精加工相比，切削液的浓度要低一些。 2.精加工 精加工按切削速度划分，有高速精加工和低速精加工之分。高速精加工时，使用油基切削液虽然能够保证工件表面质量，延长刀具使用寿命，但其所含的矿物油的粘度和闪点低，经常产生油烟、油雾和油蒸气，同时分解有毒成分，影响生产环境，损害操作者的身心健康。所以精加工高速切削时，尽可能地使用水基切削液中含极压添加剂的乳化液或微乳化液，且其浓度要高于粗加工的浓度。低速精加工时，切削温度低，不易产生上述问题。为了保证工件的加工精度，宜使用油基切削液。

车削用量的合理选择及其意义

车削用量的合理选择及其意义 摘要：车削加工，是金属切削的基础加工。对其切削用量进行合理的选择，将能充分发挥机床和刀具的性能，对产品的加工质量、效率、成本与安全具有重要作用。要合理的选择车削用量，必须对金属切削过程的现象和基本规律，工件材料的切削加工性，切削机床、刀具、夹具、切削液等切削条件，工件的加工技术要求，以及安全操作技术等等，进行深入而认真的理解与灵活运用。 关键词：车削用量意义选择 一、前言 车削加工，是金属切削加工的基础。在分析金属切削过程中的切削变形、切屑形成、切削力、切削热、切屑瘤、刀具磨损与刀具耐用度、冷却与润滑、表面质量等等的定性定量参数时，也都是以车削为基础阐述的。车削用量的合理选用与否，不仅对车削加工的质量、效率、加工成本、刀具磨损与刀具耐用度产生影响，而且也对钻削、镗削、铰削、拉削、铣削产生影响。只有合理的选择切削用量，才能有效的发挥机床和刀具材料的性能，才能优质、高效、低成本的完成工件的加工。特别是当今，科学技术的飞速发展，对产品的性能要求提高了，许多高性能难切削材料得到了广泛应用。为了使这些难切削材料加工出合格工件，在合理选择刀具材料、刀具几何参数和切削液的同时，合理选择切削用量具也具有重要的意义。 二、车削用量的合理选择与意义 1、意义。 合理选择切削用量，可以充分发挥机床的功率(Km)、机床的运动参数(n、f、Vf)、冷却润滑系统、操作系统的功能，可以充分发挥刀具的硬度、耐磨性、耐热性、强度及刀具的几何参数等切削性能，可以提高产品的加工质量、效率，降低加工成本，确保生产操作安全。 ①质量。切削用量中的切削速度，直接影响切削温度。当切削塑性材料时，切削温度在300℃，切屑瘤的高度最大，由于它的产生、长大、脱落，这一过程不断的循环，影响刀刃的形状不断变化，增大了已加工表面的粗糙度。用一般刀具，如果进给量增大，已加工表面残留面积高度就会增大，也会使已加工表面粗糙度增大。所以，在精车一般钢材时，为了避免切屑瘤的产生，降低工件表面粗糙度，切削速度应小于5m/min，大于100m/min，并选用相宜的进给量，来提高工件表面质量。 ②效率。切削用量三要素(Vc、ap、f)中，任何之一增大一倍，加工时的机动时间将减少一半，其效率就将近提高一倍。但是切削速度不能无限制的提高，它还受到刀具材料的硬度和耐热性及工件材料的导热系数的制约。进给量主要受表面粗糙度要求的制约。 ③成本。只有合理的选择切削用量，才能达到最为经济的加工。若Vc太高，刀具耐用度就要降低，刀具费就要增大，成本就增加了；若Vc太低，效率就低，成本同样会增加。 ④安全。安全是保证生产顺利、正常进行的首要条件。Vc对离心力和切削力的影响很大。Vc高，离心力和切削力就大，如果工件和刀具的刚性差，就会危及安全，因此必须限制Vc。切削深度ap对切削力和夹具的夹紧力有影响。ap增大，要求夹紧力也相应的增大，

切削参数的选取因素分享

切削参数的选取因素分享 作者：夹具侠 在编程或者加工产品时通常有几个重要的参数：转速、进给、切深，这些参数的选取直接影响着成品。要使刀具达到最佳的切削状态，三个参数需要相互配合。为此上周末夹具侠特别联合了一位资深的工程师，直播分享关于切削参数的选取因素，下面我们就来为大家做一下整合与回顾。 先看结论，转速、进给、切深的影响因素概览如图1。这是经过从加工组成三个主要部分：零件、刀具、机床做具体分析后得出的，我们往下继续看详解。 图1 切削参数的影响因素分析概览图 一、零件 1.零件材料（金属材料）——决定的主要切削参数：线速度Vc（夹具侠） 国际上把金属材料划分了六大类，各材质的加难易程度，如下参考图：

图2 金属材料的加工难易性 P-钢件 M-不锈钢 K-铸铁 N-有色金属 S-高温合金 H-淬火钢 我们衡量零件的切削性能，一个关键指标：零件材质的硬度，如HRC （洛氏硬度）、HB（布氏硬度）。材料硬度高，在保证零件合格的前提下，原则上加工参数尽量低，尤其是线速度Vc。 2.毛坯余量（工艺安排的粗精加工）——决定的主要切削参数:切深Ap 比如车削D100的尺寸，毛坯是D110 ,单边余量5，你如何去分走刀，精加工留多少余量等。 3.零件粗糙度——决定的主要切削参数:进给F 进给量直接决定了零件粗糙度，当然零件粗糙度还和其它很多因素有关，（如Vc，如刀具圆角）。经验公式：Ra=(f*f**50)/re,进给量越大，刀尖圆角越小，获得的表面粗糙度值越大。（夹具侠） 二、刀具 1.刀具材质——决定的主要切削参数：线速度Vc。

图3 刀具材料韧性与硬度 衡量刀具也有两个重要指标：硬度和韧性 硬——决定了切削参数中的线速度Vc，硬度高，Vc相对就高； 韧性——决定了切削参数中的Ap，韧性好（抗冲击），Ap相对就大。 2. 刀具的锋利与否----决定的主要切削参数：切深Ap 锋利——切深Ap 值小，这是因为锋利刀具不耐冲击； 不锋利——切深Ap 值可以增大，这样刀具能抗冲击，适合大的切深Ap。 3.刀具悬深----决定的主要切削参数：切深Ap（夹具侠） 悬的长，震动越大。震动大，零件会出现振纹,刀具容易蹦刃。所以尽量减低切削参数，尤其是切深Ap，切深大，切削抗力大，震动趋势就会加大。 三、机床 1.机床刚性------决定的主要切削参数:切深Ap 2.机床功率 车削来说：

刀具合理几何参数的选择

刀具合理几何参数的选择是切削刀具理论与实践的重要课题。中国有句谚语说：“工欲善其事，必先利其器”，刀具正是切削加工的直接作用工具，它的完善程度对切削加工的现状和发展起着决定性的作用。CIRP的一项研究报告指出：“由于刀具材料的改进，刀具的允许切削速度每隔十年几乎提高一倍；由于刀具结构和几何参数的改进，刀具使用寿命每隔十年几乎提高二倍。”这也说明了选择刀具合理几何参数的重要意义。 什么是刀具的合理(或最佳)几何参数呢？ 在保证加工质量的前提下，能够满足刀具使用寿命长、生产效率高、加工成本低的刀具几何参数，称为刀具的合理几何参数。 一般地说，选定刀具几何参数的合理值问题，本质上是多变量函数针对某一目标计算求解最佳值的问题。但是，由于影响切削加工效益的因素很多，而且影响因素之间又是相互作用的，因而建立数学模型的难度甚大。实用的优化或最佳化工作，只能在固定若干因素后，改变少数参量，取得实验数据，并且采用适当方法(例如方差分析法、回归分析法等)进行处理，得出优选结果。 二、刀具合理几何参数的基本内容 刀具的合理几何参数包含以下四个方面基本内容： 1.刃形 刃形即是切削刃的形状。从简单的直线刃发展到折线刃、圆弧刃、月牙弧刃、波形刃、阶梯刃及其他适宜的空间曲线刃，同时也明确了一定的切削加工条件必定对应有某种适宜的刃形。这是刀具几何构形趋于合理的一种标志。刀尖形状的变革，也是刃形变革的内容之一。 刃形直接影响切削层的形状，影响切削图形的合理性；刃形的变化，将带来切削刃各点工作角度的变化。因此，选择合理的刃形，对于提高刀具使用寿命、改善已加工表面质量、提高刀具的抗振性和改变切屑形态等，都有直接的意义。以切断刀为例(图10—1)，说明

车削加工操作中切削用量的选择

车削加工操作中切削用量的选择 摘要：切削用量的选择关系到能否合理使用刀具与机床，对保证加工质量、提高生产效率和经济效益，都具有很重要的意义。本文介绍在粗车、半精车和精车时，如何正确和合理地选用切削深度、进给量和切削速度。 关键词：切削用量切削深度进给量切削速度 切削用量是度量主运动和进给运动大小的参数。它包括切削深度、进给量和切削速度。切削用量的选择关系到能否合理使用刀具与机床，对保证加工质量、提高生产效率和经济效益，都具有很重要的意义。 合理地选择切削用量是指在工件材料、刀具材料和几何角度及其他切削条件已经确定的情况下，选择切削用量三要素中的最优化组合来进行切削加工。选择切削用量，不仅对切削阻力、切削热、积屑瘤、工件的加工精度、表面粗糙度有很大的影响，而且还与提高生产率，降低生产成本有密切的关系。虽然加大切削用量对提高生产效率有利，但过分增加切削用量却会增加刀具磨损，影响工件质量，甚至会撞坏刀具，产生“闷车”等严重后果，所以应合理选择切削用量。 合理的切削用量应在保证安全生产，不发生人身、设备事故，保证工件加工质量的前提下，能充分地发挥机床的潜力和刀具的切削性能，在不超过机床的有效功率和工艺系统刚性所允许的额定载荷的情况下，尽量选用较大的切削用量。 一、粗车时切削用量的选择 粗车时，加工余量较大，我们主要应考虑尽可能提高生产效率和保证必要的刀具寿命。由于切削温度对刀具磨损影响最大，切削速度增大，导致切削温度升高，刀具磨损加快，刀具使用寿命明显下降，这是不希望发生的。所以我们应首先选择尽可能大的进给量，然后再选取合适的切削深度，最后在保证刀具经济耐用度的条件下，尽可能选用较大的切削速度。 1.选用切削深度 切削深度应根据工件的加工余量和工艺系统的刚性来选择。 （1）在保留半精加工余量和精加工余量后，应尽量将剩下的余量一次切除，以减小走刀次数。 （2）若总加工余量太大时，一次切除所有余量将会引起机床明显的振动，还会导致刀具强度和机床功率不能承受，这时就应分两次或多次进刀，第一次进刀的深度应选得大一些。特别是当切削零件表面有硬皮的铸铁、锻件毛坯或不锈钢等冷硬现象较严重的材料时，应尽量使切削深度超过硬皮或冷硬层的厚度，以免刀尖过早磨损或破损。

切削用量的合理选择

合理的切削用量的选择原则 制订切削用量，就是要在已经选择好刀具材料和几何角度的基础上，合理地确定切削深度ap、进给量f和切削速度υc。 所谓合理的切削用量是指充分利用刀具的切削性能和机床性能，在保证加工质量的前提下，获得高的生产率和低的加工成本的切削用量。 不同的加工性质，对切削加制订切削用量，就是要在已经选择好刀具材料和几何角度的基础上，合理地确定切削深度ap、进给量f和切削速度υc。 所谓合理的切削用量是指充分利用刀具的切削性能和机床性能，在保证加工质量的前提下，获得高的生产率和低的加工成本的切削用量。 不同的加工性质，对切削加工的要求是不一样的。因此，本文在参考工控论坛相关文章后，在合理的切削量的选择上给出一些合理的建议。 在选择切削用量时，考虑的侧重点也应有所区别。粗加工时，应尽量保证较高的金属切除率和必要的刀具耐用度，故一般优先选择尽可能大的切削深度ap，其次选择较大的进给量f，最后根据刀具耐用度要求，确定合适的切削速度。精加工时，首先应保证工件的加工精度和表面质量要求，故一般选用较小的进给量f和切削深度ap，而尽可能选用较高的切削速度υc。 切削深度ap的选择 切削深度应根据工件的加工余量来确定。粗加工时，除留下精加工余量外，一次走刀应尽可能切除全部余量。当加工余量过大，工艺系统刚度较低，机床功率不足，刀具强度不够或断续切削的冲击振动较大时，可分多次走刀。切削表面层有硬皮的铸锻件时，应尽量使ap大于硬皮层的厚度，以保护刀尖。 半精加工和精加工的加工余量一般较小时，可一次切除，但有时为了保证工件的加工精度和表面质量，也可采用二次走刀。 多次走刀时，应尽量将第一次走刀的切削深度取大些，一般为总加工余量的2/3~3/4。 在中等功率的机床上、粗加工时的切削深度可达8~10mm，半径加工（表面粗糙度为Ra6.3~3.2μm）时，切削深度取为0.5~2mm，精加工（表面粗糙度为Ra1.6~0.8μm）时，切削深度取为0.1~0.4mm。 进给量f的选择 切削深度选定后，接着就应尽可能选用较大的进给量f。粗加工时，由于作用在工艺系统上的切削力较大，进给量的选取受到下列因素限制；机床—刀具—工件系统的刚度，机床进给机构的强度，机床有效功率与转矩，以及断续切削时刀片的强度。 半精加工和精加工时，最大进给量主要受工件加工表面粗糙度的限制。 工厂中，进给量一般多根据经验按一定表格选取（详见车、钻、铣等各章有关表格），在有条件的情况下，可通过对切削数据库进行检索和优化。 切削速度υc的选择 在ap-和f选定以后，可在保证刀具合理耐用度的条件下，用计算的方法或用查表法确定切削速度υc 的值。在具体确定υc值时，一般应遵循下述原则： 1）粗车时，切削深度和进给量均较大，故选择较低的切削速度；精车时，则选择较高的切削速度。 2）工件材料的加工性较差时，应选较低的切削速度。故加工灰铸铁的切削速度应较加工中碳钢低，而加工铝合金和铜合金的切削速度则较加工钢高得多。 3）刀具材料的切削性能越好时，切削速度也可选得越高。因此，硬质合金刀具的切削速度可选得比高速钢高度好几倍，而涂层硬质合金、陶瓷、金刚石个立方氧化硼刀具的切削速度又可选得比硬质合金刀具

刀具合理几何参数的选择

刀具的几何参数包括刀具的切削角度，刀面的形式(如平前刀面，带卷屑断屑槽的前刀面、波形刀面等)以及切削刃的形状(直线形、折线形、圆弧形等)。 刀具的几何参数对切屑变形、切削力、切削温度和刀具磨损都有显著影响，从而影响切削加工生产率、刀具耐用度、加工质量和加工成本。 刀具的合理几何参数．是指在保证加工质量的前提下，能够获得最高刀具耐用度，从而能达到提高切削效率，降低加工成本目的的几何参数。 选择刀具合理几何参数主要取决于工件材料、刀具材料、刀具类型，也与切削用量、工艺系统刚性和机床功率等因素有关。 第一节前角及前刀面形状的选择 一、前角的功用及选择 前角是刀具上重要的几何参数之一，它的大小决定切削刃的锋利程度和强固程度，直接影响切 削过程。前角有正前角和负前角之分。 取正前角的目的是为了减小切屑被切下时的弹塑性变形和切屑 流出时与前面的摩擦阻力，从而可减小切削力和切削热，使切削轻 快，提高刀具寿命，并提高已加工表面质量。但前角过大时，楔角 过小，会削弱切削刃部的强度并降低散热能力，反而会使刀具寿命 降低。由图可知，加工不同材料时，前角太大或太小，刀具耐用度 都较低。在一定加工条件下，存在一个耐用度为最大的前角，即合 理前角。 取负前角的目的在于改善刃部受力状况和散热条件，提高切削 刃强度和耐冲击能力。负前角刀具通常在用脆性 刀具材料加工高强度高硬度工件材料而当切削刃强度不够、易 产生崩刃时才采用。 前角的合理数值选取原则 刀具合理前角的选择主要取决于刀具材料、工件材料的种类与性质： 1．刀具材料：强度和韧性较高时可选择较大的前角。高速钢的强度高，韧性好；硬质合金脆性大，怕冲击，易崩刃。因此，高速钢刀具的前角可比硬质合金刀具选得大一些，可大5°～10°。陶瓷刀具的脆性更大，故前角应选择得比硬质合金还要小一些。选择要充分注意增加切削刃强度，常取负值(多在－4°～－15°范围)以改善刀具受力时的应力状态，并选负的刃倾角(取0°～－10°)与之配合以改善切入时承受冲击的能力。立方氮化硼由于脆性更大，都采用负前角高速切削。 2．工件材料 1）加工塑性材料时，切屑呈带状，沿刀具前面流出时和前面接触长度较长，摩擦较大，为减小变形和摩擦，一般都采用正前角。工件材料塑性愈大，强度和硬度愈低时，前角应选得愈大。如加工 铝及铝合金取γo=25°～35°，加工低碳钢常取γo=20°～25°。当工件材料强度较大、硬度较高时，前角宜取小值，如正火高碳钢取γo=10°～l5°。当加工高强度钢时，为增强切削刃，才取负前角。 2）加工脆性材料(如灰铸铁)时，塑性变形小，切屑呈崩碎状，刀屑接触长度短，摩擦不大，切削力集中在切削刃附近且产生冲击，容易造成崩刃。所选前角应比加工塑性材料时小一些，以提高切 削刃强度和散热能力。如加工灰铸铁取γo=5°～15°。前角数值随脆性材料强度和硬度的增大而逐渐 减小。在加工淬火钢、冷硬铸铁等高硬度难加工材料时，宜取负前角。实验证明，用正前角硬质合金车刀加工高硬度淬火钢时，切削刃几乎一开始切削就会发生崩刃。 3．具体加工条件：粗加工时或断续切削时，切削力和冲击较大，为使切削刃有足够强度，宜取较小前角；精加工时，切削刃强度要求较低，为使刀具刀刃锋利，降低切削力，以减小工件变形和减

切削参数的选择(精)

切削参数选择原则: 切削用量不仅是在机床调整前必须确定的重要参数,而且其数值合理与否对加工质量、加工效率、生产成本等有着非常重要的影响。所谓“ 合理的” 切削用量是指充分利用刀具切削性能和机床动力性能 (功率、扭矩 ,在保证质量的前提下,获得高的生产率和低的加工成本的切削用量。 一制订切削用量时考虑的因素 切削加工生产率 在切削加工中,金属切除率与切削用量三要素 ap 、 f 、 v 均保持线性关系, 即其中任一参数增大一倍, 都可使生产率提高一倍。然而由于刀具寿命的制约, 当任一参数增大时,其它二参数必须减小。因此,在制订切削用量时,三要素获得最佳组合,此时的高生产率才是合理的。 刀具寿命 切削用量三要素对刀具寿命影响的大小,按顺序为 v 、 f 、 ap 。因此,从保证合理的刀具寿命出发, 在确定切削用量时, 首先应采用尽可能大的背吃刀量; 然后再选用大的进给量;最后求出切削速度。 加工表面粗糙度 精加工时,增大进给量将增大加工表面粗糙度值。因此,它是精加工时抑制生产率提高的主要因素。 二刀具寿命的选择原则 切削用量与刀具寿命有密切关系。在制定切削用量时,应首先选择合理的刀具寿命, 而合理的刀具寿命则应根据优化的目标而定。一般分最高生产率刀具寿命和

最低成本刀具寿命两种,前者根据单件工时最少的目标确定,后者根据工序成本最低的目标确定。选择刀具寿命时可考虑如下几点: 根据刀具复杂程度、制造和磨刀成本来选择。复杂和精度高的刀具寿命应选得比单刃刀具高些。 对于机夹可转位刀具,由于换刀时间短,为了充分发挥其切削性能,提高 生产效率,刀具寿命可选得低些,一般取 15-30min 。 对于装刀、换刀和调刀比较复杂的多刀机床、组合机床与自动化加工刀具, 刀具寿命应选得高些,尤应保证刀具可靠性。 车间内某一工序的生产率限制了整个车间的生产率的提高时,该工序的刀具寿命要选得低些;当某工序单位时间内所分担到的全厂开支 M 较大时,刀具寿命也应选得低些。 大件精加工时,为保证至少完成一次走刀,避免切削时中途换刀,刀具寿命应按零件精度和表面粗糙度来确定。 三切削用量制定的步骤 背吃刀量的选择 进给量的选择 切削速度的确定 校验机床功率 四提高切削用量的途径 采用切削性能更好的新型刀具材料; 在保证工件机械性能的前提下,改善工件材料加工性;

切削液的作业及如何合理的选用切削液

切削液的作业及如何合理的选用切削液 正确的选用切削液，可以提高金属切削的生产率，保证被加工材料的加工精度。每种切削液都有各自的优缺点，各有各的用途。因此在加工不同的金属材料时需要选用不同的切削液，这样才能使切削液和刀具有效地结合到金属切削加工中。 今天，金属切削行业已进入了系统解决方案的年代。过去那种镶嵌法选用的工艺现已被简化，如果还不能称为“科学”的话，至少可称为“技术”。各种等级的刀具、涂层及断屑装置等因素都应结合在一起统筹考虑和设计，使其适应更大的应用范围和工件材料，更有效地进行加工。 然而有时候，金属切削加工中有一个问题往往容易忽略，那就是如何适当地选用切削液。将今天的系统方法应用于金属切削加工，需要正确地使用合适于金属加工的切削液，这与其它因素一样，已成为解决方案中的同样重要部分。实际上，现在至少有一家公司正在将切削液和刀具有效地结合到金属切削系统之中。当你选用以后的切削液时，应考虑到以下一些因素： 第一个问题，你在切削加工的是什么材料？ 你在切削加工中加工的是什么材料？回答这个问题往往是最困难的，因为在正常的情况下，大多数车间内所加工的工件材料是各种各样的。如果答案毫不含糊的说是“铝”或“不锈钢”或“铸铁”，切削液的选用就可能相当简单和直截了当。可惜在大批量生产的工厂，这样的情况极少。 如果所切削加工的绝大部分零件为铝或有色金属，那末切削加工时就必须采用非污染型切削液。一般来说，所使用的切削液为加有特殊成分的半合成液体，可防止有色金属工件的双金属腐蚀和污染。如果有色金属占绝大部分，选用通用的半合成或混合切削液比较经济。 第二个问题，在你的切削液中含有哪些化学成分？ 在你的切削液中含有哪些化学成分？这个问题可能涉及到切削液使用的成败原因。很少有工厂会花费必要的资金，去投资安装采用等离子技术或逆向渗透技术的有效水净化系统。 可惜在重新配制切削液的过程中，所使用水中的化学成分对切削液的性能和油箱的使用寿命会产生相当大的差别。大部分切削液生产厂将会做一些必要的用水试验，以确定溶解于水中的矿物质含量，并根据试验结果来推荐使用切削液。 第三个问题，你现在使用的是什么切削液？ 你现在使用的是什么切削液？解答这一问题有助于缩小选用切削液的范围。结合目前使用的切削液优缺点进行客观的分析，就能很快地对这一问题做出答复，使你在相对较少的、具有竞争性的各种替代切削液中选用，以满足你的切削要求。 今天所使用的多数切削液都是以前所沿用下来的。如果一家公司永远不思进取的话，他们最终必将会被其竞争对手所取代，这是今天市场的严酷现实。 第四个问题，有哪些切削液可供你选用？ 有哪些切削液可供你选用？这个问题关系到一种切削液的最终选择。根据化学特性，切削液一般可分为4大类型，它们分别是： * 可溶解的油类------照字面解释，这种油可在水中溶合扩散； * 合成液------一种完全不含油的人造可溶性冷却液； * 半合成液------一种含有30 %矿物油的天然和合成润滑剂混合液； * 混合液------含有约15 %矿物油的特种半合成切削液。 每种切削液都有各自的优缺点，因此各有各的用途。此外，在某些特殊的应用领域，各类切削液之间都提供有性/价比。 例如，对某一特定的使用领域，也许混合液和半合成液都很适用，而使用混合液也许初期费用较高，但可提高油箱使用寿命；相反，一些半合成液可循环使用，或排放量少，比较

切削参数的选择

切削参数选择原则： 切削用量不仅是在机床调整前必须确定的重要参数，而且其数值合理与否对加工质量、加工效率、生产成本等有着非常重要的影响。所谓“合理的”切削用量是指充分利用刀具切削性能和机床动力性能(功率、扭矩)，在保证质量的前提下，获得高的生产率和低的加工成本的切削用量。 一制订切削用量时考虑的因素 切削加工生产率 在切削加工中，金属切除率与切削用量三要素ap、f、v均保持线性关系，即其中任一参数增大一倍，都可使生产率提高一倍。然而由于刀具寿命的制约， 当任一参数增大时，其它二参数必须减小。因此，在制订切削用量时，三要素获得最佳组合，此时的高生产率才是合理的。 刀具寿命 切削用量三要素对刀具寿命影响的大小，按顺序为v、f、ap。因此，从保证合理的刀具寿命出发，在确定切削用量时，首先应采用尽可能大的背吃刀量；然后再选用大的进给量；最后求出切削速度。 加工表面粗糙度 精加工时，增大进给量将增大加工表面粗糙度值。因此，它是精加工时抑制生产率提高的主要因素。 二刀具寿命的选择原则 切削用量与刀具寿命有密切关系。在制定切削用量时，应首先选择合理的刀具寿命，而合理的刀具寿命则应根据优化的目标而定。一般分最高生产率刀具寿命和最低成本刀具寿命两种，前者根据单件工时最少的目标确定，后者根据工序成本最低的目标确定。选择刀具寿命时可考虑如下几点：根据刀具复杂程度、制造和磨刀成本来选择。复杂和精度高的刀具寿命应选得比单刃刀具高些。 对于机夹可转位刀具，由于换刀时间短，为了充分发挥其切削性能，提高

生产效率，刀具寿命可选得低些，一般取15-30min。 对于装刀、换刀和调刀比较复杂的多刀机床、组合机床与自动化加工刀具，刀具寿命应选得高些，尤应保证刀具可靠性。 车间内某一工序的生产率限制了整个车间的生产率的提高时，该工序的刀具寿命要选得低些；当某工序单位时间内所分担到的全厂开支M较大时，刀具寿命也应选得低些。 大件精加工时，为保证至少完成一次走刀，避免切削时中途换刀，刀具寿命应按零件精度和表面粗糙度来确定。 三切削用量制定的步骤 背吃刀量的选择 进给量的选择 切削速度的确定 校验机床功率 四提高切削用量的途径 采用切削性能更好的新型刀具材料； 在保证工件机械性能的前提下，改善工件材料加工性； 改善冷却润滑条件； 改进刀具结构，提高刀具制造质量。 其中：ap背吃刀量，f进给量，Vc切削速度 Vc=πdn/1000(单位为m/min); d——工件或刀具上某一点的回转直径(mm) n——工件或刀具的转速(r/min) 由于切削刃上各点相对于工件的旋转半径不同，因而刀刃上各点的切削速度也不同，在计算时应取最大的切削速度。 外圆车削时计算待加工表面上的速度，内孔车削时计算已加工表面上的速度，钻削时计算钻头外径处的速度。 t1=(L÷nf)×(A÷ap)=L×A×π×d/(1000×v×f×ap) t1：切削工时 L：每次进给的行程长度(mm)

刀具主要参数及应用

刀具的主要几何参数及作用 刀具作为具有既定功能的金属切削工具，其性能除了决定于刀具材料和涂层以外，还决定于刀具切削部分的几何参数。刀具的切削部分是一个由几何参数确定的几何体。由于刀具切削部分直接参与切削过程，其几何参数关系着切削时金属的变形、切屑与刀具的摩擦、工件已加工表面与刀具的摩擦等，从而影响切削力、切削热及刀具的磨损；此外，还影响工件已加工表面的形状和质量、切屑的卷曲、折断和流向的控制等，从而对刀具的切削性能和切削效果起重大的作用。因此，了解刀具几何参数与切削性能和切削过程的关系是设计刀具和合理使用刀具的前提。 刀具切削部分的具体形状因不同的刀具类别有很大的区别，但是它们参加切削的部分在几何特征和各几何要素的功能上却具有共性。下面就以车刀为例表示刀具的主要几何要素(图6)。图6的左边是刀具切削部分的工作状态，右边表示构成切削部分的几何要素，包括前刀面、主后面、副后面、主切削刃、副切削刃、刀尖，其作用如下： 前刀面是直接挤压金属形成切屑并引导切屑排出的表面，它与切屑产生剧烈的摩擦，金属变形的热量和与切屑摩擦的热量是刀具两个主要的热源，因此前刀面刀尖附近区域的温度很高。前刀面的形状、倾角是刀具控制切屑卷曲、折断和流向的要素。 主后面是与前刀面共同构成刀具切削楔和主切削刃的表面，主后面与过渡表面或切削表面之间的摩擦是切削过程的第三个热源。为了减少摩擦，在切削楔与工件的过渡表面或切削表面之间须形成必要的隙角。 主切削刃是前刀面与主后面相交形成的刀刃，起着对金属的切入、切离的作用，是切削过程中载荷和热量最集中的部位。 副后面是与主后面相连并与前刀面一起三者共同构成刀尖和副切削刃的表面。除某些类型的刀具以外，对于大多数刀具它为实现走刀、进行连续切削和刀具的实际应用提供了可能，副后面对着已加工表面并与已加工表面之间有一个隙角，以减少副后面与已加工表面的 摩擦。