1、 金屬切削及機床基本知識金屬切削及機床基本知識 2.3 2.3 切削條件的合理選擇切削條件的合理選擇 重慶大學 第三節第三節 選擇合理的切削條件選擇合理的切削條件 刀具材料 刀具幾何參數 切削用量 切削液 切削條件: 2.3.1 工件材料的切削加工性工件材料的切削加工性 1.切削加工性的概念和衡量指標 切削加工性是指工件材料被切削加工 的難易程度。 2.3.1 工件材料的切削加工性工件材料的切削加工性 1.切削加工性的概念和衡量指標 標準一 用刀具壽命來衡量 在相同的切削條件下，使用同一型號（最好是同一把）刀具，在同一磨鈍標 準（例如VB= 0.3 mm）下，切削兩種不同的工件材料，刀具壽命高

2、的比壽命低 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.切削加工性的概念和衡量指標 標準二 用切削速度來衡量 在刀具壽命相同的條件下，允許切削速度高的工件材料，其切削加工性能好。 2.3.1 2.3.1 工件材料的切削加工性工件材料的切削加工性 標準二 用切削速度來衡量 為了統一標準，取正火狀態下的45鋼作基準材料， 刀具壽命為60 min，這時的切削速度為基準（寫作 (Vc60) j ），而將其它材料的 (Vc60)與其相比，這 個比值Kr稱為相對加工性： j c c r v v K )(60 60 請看表2-8 2.3.1 工件材料的切削加工性工件材料的切削

3、加工性 標準三 用已加工表面的表面質量來衡量 精加工時，常以已加工表面質量作為衡量切削加工性的指標，容易獲得良好已加 工表面質量的，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機械機械性能對切削加工性的影響性能對切削加工性的影響 1 1) )硬度和強度硬度和強度 Kr VB b、HB Fc 2.工件材料的物理工件材料的物理機械機械性能對切削加工性的影響性能對切削加工性的影響 1 1) )硬度和強度硬度和強度 2 2) )塑性和韌性塑性和韌性 h 塑性 刀具與切屑越容易產生粘結 Ra Kr VB Fc 同時 韌性 Kr Fc 2.工件材料的物理工件材料的物理機械性能機械性能對切削加

4、工性的影響對切削加工性的影響 1 1) )硬度和強度硬度和強度 2 2) )塑性和韌性塑性和韌性 3 3) )導熱系數導熱系數 工件材料的導熱性 Q散失 Kr VB 3.3.改善改善切削加工性的途徑切削加工性的途徑 1 1）熱處理方法）熱處理方法 例如：高碳鋼例如：高碳鋼 低碳鋼低碳鋼 3.3.改善改善切削加工性的途徑切削加工性的途徑 1 1) )熱處理方法熱處理方法 2 2) )調整材料的化學成分調整材料的化學成分 適當加入：硫適當加入：硫S S、磷、磷P P、鉛、鉛PbPb、鈣、鈣CaCa 2.3.2 2.3.2 刀具材料刀具材料 1.1.對刀具材料的要求對刀具材料的要求 (1)(1)高的

5、硬度和耐磨性；高的硬度和耐磨性； (2)(2)足夠的強度和韌性；足夠的強度和韌性； (3)(3)高的耐熱性（指高溫下保持硬度、耐磨性、強度和高的耐熱性（指高溫下保持硬度、耐磨性、強度和 韌性的性能韌性的性能) ) (4)(4)良好的冷加工工藝性、熱加工（熱處理、表面處理、良好的冷加工工藝性、熱加工（熱處理、表面處理、 鍛造、鑄造等）工藝性；鍛造、鑄造等）工藝性； (5)(5)經濟性。經濟性。 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： 碳素工具鋼碳素工具鋼 切削金屬的性能較差，切削刃切削金屬的性能較差，切削刃 合金工具鋼合金工具鋼 鋒利，可加工木材、橡膠、塑

6、料。鋒利，可加工木材、橡膠、塑料。 高速鋼高速鋼 生產中用的最多、生產中用的最多、 硬質合金硬質合金 最廣。最廣。 陶瓷陶瓷 強度低、脆性大，成本高，強度低、脆性大，成本高， 金剛石金剛石 僅用于某些有限的場合。僅用于某些有限的場合。 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.高速鋼高速鋼 高速鋼是一種高速鋼是一種合金工具鋼合金工具鋼，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，有較和耐磨性，有較 高的耐熱性，在切削溫度高達高的耐熱性，在切削溫度高達500500600600 時尚能切削。時尚能切削。 1.1.

7、高速鋼高速鋼 高速鋼是強度和韌性最好的刀具材料：高速鋼是強度和韌性最好的刀具材料： 抗拉強度：為一般硬質合金的抗拉強度：為一般硬質合金的2 23 3倍，倍， 為陶瓷的為陶瓷的5 56 6倍；倍； 沖擊韌性：較硬質合金和陶瓷高幾十倍；沖擊韌性：較硬質合金和陶瓷高幾十倍； 適于加工從有色金屬到高溫合金的范適于加工從有色金屬到高溫合金的范 圍廣泛的金屬材料。圍廣泛的金屬材料。 1.1.高速鋼高速鋼 高速鋼的冷加工工藝性特別好，在熱處理高速鋼的冷加工工藝性特別好，在熱處理 前，高速鋼可以象一般中碳鋼一樣的進行各前，高速鋼可以象一般中碳鋼一樣的進行各 種加工；熱處理后，高速鋼刀具可以磨出鋒種加工；熱處理

8、后，高速鋼刀具可以磨出鋒 利的切削刃。利的切削刃。 在鉆頭、絲錐、拉刀、齒輪刀具、在鉆頭、絲錐、拉刀、齒輪刀具、 成形刀具等復雜刀具制造中，高速鋼仍成形刀具等復雜刀具制造中，高速鋼仍 占主導地位。占主導地位。 1） 2） 3）粉末冶金高速鋼： 4）高速鋼涂層： 2.2.硬質合金硬質合金 金屬碳化物 WC、TiC、 + TaC NbC 金屬粘結劑 Co、Ni 粉末 冶金 硬質合金 2.2.硬質合金硬質合金 硬度硬度 硬質合金的硬度為硬質合金的硬度為89 89 HRA HRA 93 HRA;93 HRA; 高速鋼的硬度為高速鋼的硬度為83 83 HRA HRA 86.6 HRA;86.6 HRA;

9、 耐熱性耐熱性 硬質合金在硬質合金在800100080010000 0C C時仍能切削時仍能切削; ; 高速鋼在高速鋼在5006005006000 0C C時能切削時能切削; ; 2.2.硬質合金硬質合金 切削速度切削速度 在刀具壽命相同的條件下，硬在刀具壽命相同的條件下，硬 質合金的切削速度比高速鋼的可質合金的切削速度比高速鋼的可 提高提高2 21010倍，可達倍，可達100100 m m / / minmin以以 上。上。 2.2.硬質合金硬質合金 強度和韌性強度和韌性 抗彎強度抗彎強度 沖擊韌度沖擊韌度 硬質合金硬質合金 1500Mpa 30KJ/m1500Mpa 30KJ/m2 2 高

10、速鋼高速鋼 4000Mpa 350KJ/m4000Mpa 350KJ/m2 2 2.2.硬質合金硬質合金 冷加工性和熱加工性較差冷加工性和熱加工性較差 主要用于制造如車刀、刨刀、主要用于制造如車刀、刨刀、 銑刀、深孔鉆、鉸刀等簡單刀具。銑刀、深孔鉆、鉸刀等簡單刀具。 2.2.硬質合金硬質合金 硬質合金由于具有高硬度、高硬質合金由于具有高硬度、高 耐熱性和高耐磨性，加工性能優良，耐熱性和高耐磨性，加工性能優良， 而且而且生產成本較低，生產成本較低，所以，使用極所以，使用極 其廣泛。其廣泛。 P50 表2-10 2.2.硬質合金硬質合金 1)1) 鎢鈷類硬質合金鎢鈷類硬質合金（Wc+CoWc+Co

11、） 國標代號國標代號YGYG，ISOISO標準代號標準代號K K類類。 2.2.硬質合金硬質合金 1)1) 鎢鈷類硬質合金鎢鈷類硬質合金 YGYG類具有較高的抗彎強度和韌性，類具有較高的抗彎強度和韌性， 所以所以適用于加工鑄鐵適用于加工鑄鐵，也適用于加工有，也適用于加工有 色金屬和非金屬材料。此外，色金屬和非金屬材料。此外，K K類硬質類硬質 合金還適用于加工鈦合金和不銹鋼。合金還適用于加工鈦合金和不銹鋼。 2.2.硬質合金硬質合金 1)1) 鎢鈷類硬質合金鎢鈷類硬質合金（Wc+CoWc+Co） 國標代號國標代號YGYG，ISOISO標準代號標準代號K K類類。 粗加工宜選用：粗加工宜選用：Y

12、G8(K30)YG8(K30) 精加工宜選用：精加工宜選用：YG3(K01)YG3(K01) 2.2.硬質合金硬質合金 2 2) )鎢鈦鈷類硬質合金鎢鈦鈷類硬質合金 （WCWCTiC TiC + Co+ Co） 國標代號國標代號YTYT，ISOISO標準代號標準代號P P類類。 YT YT類硬質合金適用于在中高切削類硬質合金適用于在中高切削 速度下加工速度下加工鋼料鋼料。 2.2.硬質合金硬質合金 2 2) )鎢鈦鈷類硬質合金鎢鈦鈷類硬質合金（注意）（注意） 不能加工含鈦的不銹鋼（如不能加工含鈦的不銹鋼（如1Cr18Ni9Ti1Cr18Ni9Ti）和鈦）和鈦 合金；合金； 不能加工加工淬火鋼、

13、高強度鋼和高溫合金；不能加工加工淬火鋼、高強度鋼和高溫合金； 不能在低速下切削鋼。不能在低速下切削鋼。 宜采用韌性較好的宜采用韌性較好的YGYG類合金。類合金。 2.2.硬質合金硬質合金 2 2) )鎢鈦鈷類硬質合金鎢鈦鈷類硬質合金 （WCWCTiC TiC + Co+ Co） 國標代號國標代號YTYT，ISOISO標準代號標準代號P P類類。 粗加工選用：粗加工選用：YT5(P30)YT5(P30) 精加工選用：精加工選用：YT30(P01)YT30(P01) 2.2.硬質合金硬質合金 3)3)鎢鈦鉭（鈮）鈷類硬質合金鎢鈦鉭（鈮）鈷類硬質合金 （WCWCTiC + TiC + TaC(NbC

14、)TaC(NbC) + Co + Co） 國標代號國標代號YWYW，ISOISO標準代號標準代號M M類類。 2.2.硬質合金硬質合金 3)3)鎢鈦鉭（鈮）鈷類硬質合金鎢鈦鉭（鈮）鈷類硬質合金 YW類硬質合金兼有YG類和YT類 的優點，具有硬度高、耐熱性好和 強度高、韌性好的特點，既可加工 鋼材，也可加工鑄鐵和有色金屬， 故被稱為通用硬質合金。 2.2.硬質合金硬質合金 3)3)鎢鈦鉭（鈮）鈷類硬質合金鎢鈦鉭（鈮）鈷類硬質合金 YWYW類硬質合金成本高，使用受限。類硬質合金成本高，使用受限。 YWYW類硬質合金主要用于耐熱鋼、高類硬質合金主要用于耐熱鋼、高 錳鋼、不銹鋼等難加工材料。錳鋼、不銹

15、鋼等難加工材料。 2.2.硬質合金硬質合金 3)3)鎢鈦鉭（鈮）鈷類硬質合金鎢鈦鉭（鈮）鈷類硬質合金 （WCWCTiC + TiC + TaC(NbC)TaC(NbC) + Co + Co） 國標代號國標代號YWYW，ISOISO標準代號標準代號M M類類。 YW2(M20)YW2(M20)適用于：粗加工適用于：粗加工 YW1(M10) YW1(M10)適用于：精加工適用于：精加工 2.2.硬質合金硬質合金 4)4) 碳化鈦基硬質合金碳化鈦基硬質合金 TiC TiC（主要成分）（主要成分）+Ni+Ni、MoMo 國標代號國標代號YNYN， ISOISO標準代號標準代號P P類類 2.2.硬質合

16、金硬質合金 4)4) 碳化鈦基硬質合金碳化鈦基硬質合金 特點：硬度更高。特點：硬度更高。 TiCTiC基硬質合金的硬度已經達到基硬質合金的硬度已經達到93 93 HRAHRA， 接近陶瓷的水平。接近陶瓷的水平。 因此，因此，TiCTiC基硬質合金的刀具基硬質合金的刀具 壽命比壽命比WCWC基硬質合金高。基硬質合金高。 2.2.硬質合金硬質合金 4)4) 碳化鈦基硬質合金碳化鈦基硬質合金 TiCTiC基硬質合金可加工鋼，也可加工基硬質合金可加工鋼，也可加工 鑄鐵。鑄鐵。 但是，但是，TiCTiC基硬質合金的抗彎強度和基硬質合金的抗彎強度和 韌性不如韌性不如WCWC基硬質合金，因此不適于重基硬質合

17、金，因此不適于重 載荷切削及斷續切削，載荷切削及斷續切削，只適用于精加工。只適用于精加工。 2.2.硬質合金硬質合金 5)5) 涂層硬質合金涂層硬質合金 3.3.其他刀具材料其他刀具材料 1) 1)陶瓷陶瓷 陶瓷的主要特點陶瓷的主要特點: : 有很高的硬度（有很高的硬度（91 HRA 91 HRA 95 HRA95 HRA）和耐磨性，因而）和耐磨性，因而 刀具壽命高；刀具壽命高； 有很高的耐熱性（有很高的耐熱性（12001200）；）； 有良好的抗粘結性和化學穩定性，陶瓷刀具抗粘結、有良好的抗粘結性和化學穩定性，陶瓷刀具抗粘結、 抗擴散、抗氧化磨損的能力強；抗擴散、抗氧化磨損的能力強； 有較低

18、的摩擦系數，不易產生積屑瘤，故加工表面粗有較低的摩擦系數，不易產生積屑瘤，故加工表面粗 糙度小；糙度小； 主要用于加工高硬度材料（冷硬鑄鐵和淬硬鋼）。主要用于加工高硬度材料（冷硬鑄鐵和淬硬鋼）。 3.3.其他刀具材料其他刀具材料 2 2) )金剛石金剛石 金剛石刀具的特點金剛石刀具的特點: : 有極高的硬度（有極高的硬度（10000 HV10000 HV）和耐磨性，是目前已知）和耐磨性，是目前已知 的最硬物質；的最硬物質； 刀具切削刃非常鋒利，適合于極精密的加工；刀具切削刃非常鋒利，適合于極精密的加工； 具有很高的導熱系數和很低的線膨脹系數，故加工具有很高的導熱系數和很低的線膨脹系數，故加工

19、質量好；質量好； 主要用于加工硬質合金、陶瓷、高硅鋁合金及耐磨主要用于加工硬質合金、陶瓷、高硅鋁合金及耐磨 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 立方氮化硼刀具的特點立方氮化硼刀具的特點: : 有很高的硬度（有很高的硬度（8000 HV 8000 HV 9000 HV9000 HV）和耐磨性，）和耐磨性， 因而刀具壽命很高；因而刀具壽命很高； 有很高的耐熱性，耐熱溫度可達有很高的耐熱性，耐熱溫度可達1400140015001500 有良好的化學穩定性；有良好的化學穩定性； 有良好的導熱性和較低的摩擦系數；有良好的導熱性和較低的摩擦系數； 主要用于

20、加工淬硬鋼、硬鑄鐵，高溫合金及各種表主要用于加工淬硬鋼、硬鑄鐵，高溫合金及各種表 面噴涂材料。面噴涂材料。 2 2.3.3 .3.3 刀具幾何參數的合理選擇刀具幾何參數的合理選擇 1.1.前角的選擇前角的選擇 1 1) )前角的功用前角的功用 刀刃鋒利 前角ro 變形抗力 Fc T 刀刃強度 同時 崩刃 Q散 T 1.1.前角的選擇前角的選擇 2)合理前角的選擇 塑性材料: 宜選擇較大的前角; 脆性材料: 宜選擇較小前角。 取決于工件和刀具的材料 1.1.前角的選擇前角的選擇 2)合理前角的選擇 工件材料的強度或硬度較小時，宜選較大前角; 工件材料的硬度或強度較高時，宜選較小前角。 工件材料的

21、強度或硬度特別大時，甚至可采用負前角。 高速鋼刀具的前角可比硬質合金刀具選得大一些。 粗加工時，宜選用較小前角； 精加工時，宜選用較大前角。 2.2.后角的選擇后角的選擇 1)后角的功用 摩擦 后角ao T 刀刃強度 同時 崩刃 Q散 T 2.2.后角的選擇后角的選擇 2 2）后角的選擇）后角的選擇 當hD很小時，宜選用較大后角； 當hD很大時，后角宜小。 工件材料強度或硬度較高時，宜取較小后角； 工件塑性較大時，宜取較大后角。 工藝系統剛性差，應適當減小后角。 對于尺寸精度要求高的刀具，宜取較小后角。 取決于切削層厚度hD 3.3.主偏角的選擇主偏角的選擇 1 1) )主偏角功用主偏角功用

22、r kr Q散熱面積 Ra 同時 rPDFFcos振動 T 3.3.主偏角的選擇主偏角的選擇 2 2) )主偏角的選擇主偏角的選擇 取決于工藝系統 剛度的大小 3.3.主偏角的選擇主偏角的選擇 2 2) )主偏角的選擇主偏角的選擇 4.4.刃傾角的選擇刃傾角的選擇 1 1) )刃傾角功用刃傾角功用 控制切屑流出 的方向 問精加工時,刃傾角取正 還是負? 4.4.刃傾角的選擇刃傾角的選擇 1 1) )刃傾角功用刃傾角功用 控制切屑流出 的方向 影響刀頭的強度 圖2-56 刃傾角對切削刃沖擊位置的影響 4.4.刃傾角的選擇刃傾角的選擇 1 1) )刃傾角功用刃傾角功用 控制切屑流出 的方向 影響刀

23、頭的強度 影響刀刃的鋒 利程度 刀刃鋒利 s 4.4.刃傾角的選擇刃傾角的選擇 1 1) )刃傾角功用刃傾角功用 控制切屑流出 的方向 影響刀頭的強度 影響刀刃的鋒 利程度 影響軸向力和 徑向力的大小 4.4.刃傾角的選擇刃傾角的選擇 1 1) )刃傾角功用刃傾角功用 控制切屑 流出的方向 影響刀頭的強度 影響刀刃的 鋒利程度 影響軸向力和 徑向力的大小 刃傾角刃傾角l ls s 對切削力的影響對切削力的影響 ls s 背前角gp 側前角 gf Fp Ff 4. 刃傾角的選擇刃傾角的選擇 2)刃傾角的選擇 P115 在加工一般鋼料和鑄鐵時： 在無沖擊的情況下粗車，s取 值為 0 -5； 精車時

24、，s取值為 0 +5； 在有沖擊負荷時，s可取 為-5 -15； 沖擊特別大時，s可取 -30 -45。 2.3.4 2.3.4 切削液的作用和選擇切削液的作用和選擇 1.1.切削液的作用切削液的作用 1 1) )冷卻作用冷卻作用 2 2) )潤滑作用潤滑作用 3 3) )清洗作用清洗作用 1 1) )水溶液水溶液 水水+ +防銹劑防銹劑+ +油性劑油性劑 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 礦物油（或動、植物油）礦物油（或動、植物油） 2.切削液的種類 冷卻作用冷卻作用 潤滑作用潤滑作用 1 1) )水溶液水溶液 強強

25、 弱弱 2 2) )乳化液乳化液 3 3) )切削油切削油 弱弱 強強 2.切削液的種類 3.3.切削液的選用切削液的選用 (1)(1) 按加工性質選用：按加工性質選用： 1)1)粗加工時，應選用以冷卻為主的水溶液或粗加工時，應選用以冷卻為主的水溶液或 乳化液；乳化液； 2)2)精加工時，應選用潤滑為主的極壓切削油精加工時，應選用潤滑為主的極壓切削油 或高濃度的極壓乳化液。或高濃度的極壓乳化液。 3)3)鉆削、鉸削、拉削和深孔加工時，應選用鉆削、鉸削、拉削和深孔加工時，應選用 粘度較小的極壓水溶液、極壓乳化液和極壓切粘度較小的極壓水溶液、極壓乳化液和極壓切 削油，并應加大流量和壓力。削油，并應

26、加大流量和壓力。 3.3.切削液的選用切削液的選用 (2)(2) 按刀具材料選用：按刀具材料選用： 1)1)高速鋼刀具高速鋼刀具 粗加工用極壓水溶液或極壓乳化液粗加工用極壓水溶液或極壓乳化液; ; 精加工用極壓乳化液或極壓切削油。精加工用極壓乳化液或極壓切削油。 2)2)硬質合金刀具切削，一般不使用切削液；硬質合金刀具切削，一般不使用切削液； 3)3)使用立方氮化硼刀具或砂輪時，不宜使用使用立方氮化硼刀具或砂輪時，不宜使用 水質切削液。水質切削液。 3.3.切削液的選用切削液的選用 (3)(3) 按工件材料選用：按工件材料選用： 1)1)鑄鐵、黃銅及硬鋁等脆性材料一般鑄鐵、黃銅及硬鋁等脆性材料

27、一般不加切削不加切削 液液。 2)2)切削有色金屬和銅合金時，不宜采用切削有色金屬和銅合金時，不宜采用含硫含硫的的 切削液，以免腐蝕工件。切削液，以免腐蝕工件。 3)3)切削鎂合金時，不能用切削鎂合金時，不能用油質切削液油質切削液，以免燃，以免燃 燒起火。燒起火。 2.3.5 2.3.5 切削用量的合理選擇切削用量的合理選擇 什么是合理的切削用量？什么是合理的切削用量？ 在在保證加工質量保證加工質量的前提下，充分利用刀的前提下，充分利用刀 具和機床的性能，能獲得具和機床的性能，能獲得高的生產率高的生產率和和低的低的 加工成本加工成本的切削用量。的切削用量。 1.1.切削用量選擇的原則切削用量選

28、擇的原則 (1)(1)a asp sp、 、f f、v vc c對切削生產率的影響對切削生產率的影響 材料切除率 Q = 1000 vc asp f （mm3/s） (2)(2)a asp sp、 、f f、v vc c對表面粗糙度（加工質量）的影響對表面粗糙度（加工質量）的影響 表面粗糙度 1)進給量f影響最大 f f 對表面粗糙度的影響對表面粗糙度的影響 rr max ctgctg f R r f Rmax 8 2 r=0 r很大 (2)(2)a asp sp、 、f f、v vc c對表面粗糙度的影響對表面粗糙度的影響 表面粗糙度 1)進給量f影響最大 2)切削速度vc次之 (2)a(2

29、)asp sp、 、f f、v vc c對表面粗糙度的影響對表面粗糙度的影響 表面粗糙度 1)進給量f影響最大 2)切削速度vc次之 3)被吃刀量asp影響最小 (3)(3)a asp sp、 、f f、v vc c對刀具壽命的影響對刀具壽命的影響 刀具壽命： 7502525 TC . spc a T fv 在機床、刀具、工件的強度以及工藝系統剛在機床、刀具、工件的強度以及工藝系統剛 性允許的條件下：性允許的條件下： 1 1）首先選擇盡可能大的背吃刀量）首先選擇盡可能大的背吃刀量a asp sp ; ; 2 2）其次選擇在加工條件和加工要求限制下允許）其次選擇在加工條件和加工要求限制下允許 的

30、進給量的進給量f f; ; 3 3）最后再按刀具壽命的要求確定一個合適的切）最后再按刀具壽命的要求確定一個合適的切 削速度削速度v vc c。 切削用量選擇的原則 (1)(1)刀具的經濟壽命刀具的經濟壽命T TC C（minmin）：）： 按工序加工成本最低的原則確定的刀具壽命。按工序加工成本最低的原則確定的刀具壽命。 (2)(2)刀具的最高生產率壽命刀具的最高生產率壽命T TP P（minmin）：）： 按工序加工時間最少的原則確定的刀具壽命。按工序加工時間最少的原則確定的刀具壽命。 2.刀具壽命的確定 2.2.刀具壽命的確定刀具壽命的確定 刀具壽命高 速 鋼硬 質 合 金陶 瓷 經 濟壽

31、命 最高生產率 壽 命 M C tT t ctC7 M C tT t ctC4 M C tT t ctC ctPtT7ctPtT4 ctPtT tct 換刀一次所需要的時間，單位：min； M 單位時間內的全廠費用分攤，包括所有人員的工資、廠房與設備的折 舊、 動力消耗等各項費用，但有關刀具刃磨的費用計入刀具費用Ct中，不計 入M，單位：元/min； Ct 刀具費用,包括刃磨費用在內的，刀具壽命期間與刀具有關的費用， 單位：元。 2.2.刀具壽命的確定刀具壽命的確定 常用刀具壽命的推薦值（單位：min） 刀 具 類 型刀具壽命T 可轉位車刀10 15 硬質合金車刀20 60 高速鋼車刀30 9

32、0 硬質合金端銑刀120 180 高速鋼鉆頭80 120 齒輪刀具200 300 (3)(3)刀具壽命的合理選擇：刀具壽命的合理選擇： 在制定工藝規程時，在制定工藝規程時，一般情況下，宜采用一般情況下，宜采用 刀具的經濟壽命刀具的經濟壽命T TC C及其所允許的切削速度，及其所允許的切削速度， 只有在緊急的單件生產、市場緊缺或批量生只有在緊急的單件生產、市場緊缺或批量生 產中出現薄弱環節時，才采用最高生產率壽產中出現薄弱環節時，才采用最高生產率壽 命命T TP P及其所允許的較高的切削速度。及其所允許的較高的切削速度。 3.3.切削用量的合理制定切削用量的合理制定( (重點）重點） (1)(1

33、) 背吃刀量背吃刀量a asp sp和走刀次數的選擇 和走刀次數的選擇 1)1)粗加工時，首先應將精加工的和半精加工的余量粗加工時，首先應將精加工的和半精加工的余量 留下來，剩下的余量盡可能在一次走刀下切除。留下來，剩下的余量盡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 在下列情況下，粗車一般要分兩次或幾次走刀，且 每次走刀的背吃刀量應逐漸遞減： 加工余量太大，一次走刀會使切削力過大，導致機 床功率不足或刀具強度不夠； 工藝系統剛性不足，或加工余量極不均勻，一次走 刀會引起系統較大的振動； 斷續切削，刀具受到很大沖擊，以至容易造成打刀 。 3.3.切削用量的合理制定切

34、削用量的合理制定 (1)(1) 背吃刀量背吃刀量a asp sp和走刀次數的選擇 和走刀次數的選擇 最常用的是兩次走刀，第一次走刀切去 余量的 ，第二次走刀切去剩下余量的 。 3 2 4 3 3 1 4 1 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 asp sp和走刀次數的選擇： 和走刀次數的選擇： 2)2)精加工時的最小背吃刀量的確定精加工時的最小背吃刀量的確定 取決于刀具刃口的鋒利程度：取決于刀具刃口的鋒利程度：a aspmin spmin r rn n 對于刃口較鋒利的高速鋼刀具對于刃口較鋒利的高速鋼刀具不應小于不應小于 0.0050.005mmmm

35、； 對于刃口不太鋒利的硬質合金刀具，背吃刀對于刃口不太鋒利的硬質合金刀具，背吃刀 量要略大一點。量要略大一點。 3.3.切削用量的合理制定切削用量的合理制定 (2)(2) 進給量進給量f f的選擇：的選擇： 1)1)粗加工時，主要考慮工藝系統的承受能力。粗加工時，主要考慮工藝系統的承受能力。 選擇進給量的限制條件有：選擇進給量的限制條件有： 機床進給機構的強度機床進給機構的強度; ; 車刀刀桿強度、剛度車刀刀桿強度、剛度; ; 刀片強度；刀片強度； 工件裝夾剛度等。工件裝夾剛度等。 每個限制條件給出一個允許的進給量，在這幾個每個限制條件給出一個允許的進給量，在這幾個 允許的進給量中選取最小的一

36、個。允許的進給量中選取最小的一個。 3.3.切削用量的合理制定切削用量的合理制定 2)2)半精加工和精加工時，最大進給量主要受半精加工和精加工時，最大進給量主要受 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。 當車刀的刀尖圓弧半徑當車刀的刀尖圓弧半徑r r 較大時，進給量可以選較大時，進給量可以選 得大一些；得大一些； r f Rmax 8 2 3.3.切削用量的合理制定切削用量的合理制定 2)2)半精加工和精加工時，最大進給量主要受半精加工和精加工時，最大進給量主要受 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。 當車刀具有副偏角很小的修光刃時，進給量可以選當車刀具有

37、副偏角很小的修光刃時，進給量可以選 得大一些；得大一些； rr max ctgctg f R 3.3.切削用量的合理制定切削用量的合理制定 2)2)半精加工和精加工時，最大進給量主要受半精加工和精加工時，最大進給量主要受 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。 當切削速度較高時，進給量可以選得大一些。當切削速度較高時，進給量可以選得大一些。 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的選擇：的選擇： 1)1)根據已確定的背吃刀量根據已確定的背吃刀量a asp sp、 、進給量進給量f f以及刀具壽以及刀具壽 命命T T，再按刀具壽

38、命與切削用量關系式計算，得出再按刀具壽命與切削用量關系式計算，得出 的計算值。的計算值。 注意：所選定的這個刀具壽命注意：所選定的這個刀具壽命T T，一般都在刀具一般都在刀具 的經濟壽命的經濟壽命T Tc c和最高生產率壽命和最高生產率壽命T Tp p之間。之間。 vyx sp m v c k fT vv a v c 初 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的選擇：的選擇： 2)2)計算計算v vc c后，應根據加工工件直徑計算相應后，應根據加工工件直徑計算相應 的轉速：的轉速： w c d v n 初 初 1000 Vc實際 轉速n初 n實際 機床的轉速表 初cv 3)3)校驗機床功率及扭矩。校驗機床功率及扭矩。 切削功率切削功率P Pc c（KwKw）