第2章金属切削过程的基本知识机械制造技术 教学课件

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1、第第2章金属切削过程的基本知识章金属切削过程的基本知识 第一节金属切削运动和切削要素第一节金属切削运动和切削要素 第二节金属切削刀具几何角度第二节金属切削刀具几何角度 第三节金属切削过程物理现象第三节金属切削过程物理现象 第四节刀具材料第四节刀具材料 第五节切削液第五节切削液 第六节刀具几何参数与切削用量选择及实第六节刀具几何参数与切削用量选择及实例例 第七节磨削原理第七节磨削原理第一节金属切削运动和切削要素第一节金属切削运动和切削要素一、切削运动一、切削运动 在金属切削加工过程中，用刀具切除工件材料，刀具和工在金属切削加工过程中，用刀具切除工件材料，刀具和工件之间必须要有一定的相对运动，这种

2、相对运动称为切削运件之间必须要有一定的相对运动，这种相对运动称为切削运动。依其作用的不同，切削运动可分为主运动与进给运动。动。依其作用的不同，切削运动可分为主运动与进给运动。 1.主运动主运动 主运动是切除多余金属层以形成工件要求的形状、尺寸精主运动是切除多余金属层以形成工件要求的形状、尺寸精度及表面质量所必须的基本运动，也是切削运动中速度最高、度及表面质量所必须的基本运动，也是切削运动中速度最高、消耗功率最大的运动。在切削加工中，主运动只有且必须有消耗功率最大的运动。在切削加工中，主运动只有且必须有一个。主运动可以是旋转运动一个。主运动可以是旋转运动(如车削、锁削中主轴的运动如车削、锁削中主

3、轴的运动)，也可以是直线运动也可以是直线运动(如刨削、拉削中的刀具运动如刨削、拉削中的刀具运动)。如。如图图2-1所所示。示。 2.进给运动进给运动 进给运动是使新的金属不断投人切削的运动。它保证切削进给运动是使新的金属不断投人切削的运动。它保证切削工作连续或反复进行，从而切除切削层形成已加工表面。工作连续或反复进行，从而切除切削层形成已加工表面。下一页 返回第一节金属切削运动和切削要素第一节金属切削运动和切削要素进给运动的速度较低，消耗功率较小进给运动的速度较低，消耗功率较小;进给运动可由刀具完成进给运动可由刀具完成(如车削、钻削如车削、钻削)，也可由工件完成，也可由工件完成(如铣削如铣削)

4、;进给运动不限于进给运动不限于一个一个(如滚齿如滚齿)，个别情况也可以没有进给运动，个别情况也可以没有进给运动(如拉削如拉削);进给进给运动可以是连续的运动可以是连续的(如车削如车削)，也可以是间断的，也可以是间断的(如刨削如刨削)。 3.合成切削运动合成切削运动 主运动和进给运动可以同时进行主运动和进给运动可以同时进行(车削、铣削等车削、铣削等)，也可交，也可交替进行替进行(刨削等刨削等)。当主运动与进给运动同时进行时，刀具切。当主运动与进给运动同时进行时，刀具切削刃上某一点相对工件的运动称为合成切削运动。削刃上某一点相对工件的运动称为合成切削运动。 切削加工过程是一个动态过程，在切削过程中

5、，工件上通切削加工过程是一个动态过程，在切削过程中，工件上通常存在着三个不断变化的切削表面，如常存在着三个不断变化的切削表面，如图图2-2所示。所示。已加工表面已加工表面:工件上经刀具切削后形成的表面。工件上经刀具切削后形成的表面。待加工表面待加工表面:工件上有待切削金属层的表面。工件上有待切削金属层的表面。过渡表面过渡表面:已加工与待加工表面间的切削刃正在切除的表面。已加工与待加工表面间的切削刃正在切除的表面。上一页 下一页 返回第一节金属切削运动和切削要素第一节金属切削运动和切削要素 在切削过程中，切削刃相对于工件运动的轨迹面，就是工件在切削过程中，切削刃相对于工件运动的轨迹面，就是工件上

6、的过渡表面和已加工表面。这里有两个要素，一是切削刃，上的过渡表面和已加工表面。这里有两个要素，一是切削刃，二是切削运动。不同形状的切削刃与不同的切削运动组合，二是切削运动。不同形状的切削刃与不同的切削运动组合，即可形成各种工件表面，如即可形成各种工件表面，如图图2-3所示。所示。二、切削用量二、切削用量 在切削加工过程中，需要针对不同的工件材料、刀具材料在切削加工过程中，需要针对不同的工件材料、刀具材料和其他技术经济要求来选定适宜的切削速度和其他技术经济要求来选定适宜的切削速度vc、进给量、进给量f和背和背吃刀量吃刀量aD。切削速度、进给量和背吃刀量通常称为切削用量。切削速度、进给量和背吃刀量

7、通常称为切削用量三要素。三要素。 1.切削速度切削速度vc 切削速度切削速度vc是切削刃上选定点相对于工件的主运动的线速是切削刃上选定点相对于工件的主运动的线速度，单位为度，单位为m/s(或或m/min)。车削时切削速度计算式为。车削时切削速度计算式为 (2-1)n-主运动转速主运动转速(r/s或或r/min);d-刀具或工件的最大直径刀具或工件的最大直径(mm )。1000/dnvc上一页 下一页 返回第一节金属切削运动和切削要素第一节金属切削运动和切削要素2.进给量进给量f进给量进给量f是当主运动旋转一周时，刀具是当主运动旋转一周时，刀具(或工件或工件)沿进给运动方沿进给运动方向上的位移量

8、，单位为向上的位移量，单位为mm/r。进给量的大小也反映。进给量的大小也反映r进给速进给速度度vf (单位为单位为mm/min)的大小，关系为的大小，关系为 vf=nf (2-2) 3.背吃刀量背吃刀量aD 对车削和刨削加工来说，背吃刀量对车削和刨削加工来说，背吃刀量aD，是工件上待加工表，是工件上待加工表面和已加工表面间的垂直距离。外圆车削的背吃刀量为面和已加工表面间的垂直距离。外圆车削的背吃刀量为 aD=(dw-dm)/2 (2-3)dw-待加工表面直径待加工表面直径(mm);dm-已加工表面直径已加工表面直径(mm)。 4.合成运动速度合成运动速度ve 在主运动与进给运动同时进行的情况下

9、，切削刃上任一点在主运动与进给运动同时进行的情况下，切削刃上任一点的实际切削速度是它们的合成速度的实际切削速度是它们的合成速度ve，即，即上一页 下一页 返回第一节金属切削运动和切削要素第一节金属切削运动和切削要素 ve=vc+vf (2-4) 1.切削厚度切削厚度hD 切削厚度切削厚度hD是指垂直于过渡表面度量的切削层尺寸。是指垂直于过渡表面度量的切削层尺寸。hD的的大小反映了切削刃单位长度上的工作负荷。由大小反映了切削刃单位长度上的工作负荷。由图图2-4可知可知 (2-5) 2.切削宽度切削宽度bD 切削宽度切削宽度bD是指沿过渡表面度量的切削层尺寸。是指沿过渡表面度量的切削层尺寸。bD的

10、大小的大小反映了切削刃参加切削的长度反映了切削刃参加切削的长度)由图由图2-4可知可知 (2-6)可见可见aD越大，越大， bD越宽。越宽。 rDkfhsinrDDkabsin/上一页 下一页 返回第一节金属切削运动和切削要素第一节金属切削运动和切削要素3.切削面积切削面积AD 切削面积切削面积AD是指在切削层尺寸平面里度量的横截面积。由是指在切削层尺寸平面里度量的横截面积。由图图2-4可知可知 AD=hDbD=aDf (2-7) 在切削加工中，切削参数的选择对工件的加工质量、生产率在切削加工中，切削参数的选择对工件的加工质量、生产率和切削过程有着重要的影响。和切削过程有着重要的影响。上一页返

11、回第二节金属切削刀具几何角度第二节金属切削刀具几何角度 金属切削加工的刀具种类繁多，尽管有的刀具的结构相差很金属切削加工的刀具种类繁多，尽管有的刀具的结构相差很大，但刀具切削部分却具有相同的几何特征。其中较典型、大，但刀具切削部分却具有相同的几何特征。其中较典型、较简单的是车刀，其他刀具的切削部分可以看成是以车刀为较简单的是车刀，其他刀具的切削部分可以看成是以车刀为基本形态演变而来的刀具，如基本形态演变而来的刀具，如图图2-5所示。所示。一、刀具切削部分的组成一、刀具切削部分的组成 车刀由刀头和刀杆组成，如车刀由刀头和刀杆组成，如图图2-6所示。刀杆用于夹持刀具，所示。刀杆用于夹持刀具，又称夹

12、持部分又称夹持部分;刀头用于切削，又称切削部分。切削部分由刀头用于切削，又称切削部分。切削部分由三个面、两条切削刃和一个刀尖组成。三个面、两条切削刃和一个刀尖组成。 前刀面前刀面( )是切削过程中切屑流出所经过的刀具表面。是切削过程中切屑流出所经过的刀具表面。 主后刀面主后刀面( )是切削过程中与工件上过渡表面相对的刀具是切削过程中与工件上过渡表面相对的刀具表面。表面。 副后刀面副后刀面( )是切削过程中与工件上已加工表面相对的刀是切削过程中与工件上已加工表面相对的刀具表面。具表面。 主切削刃主切削刃(s)是前刀面与后刀面的交线。它担负着主要的切是前刀面与后刀面的交线。它担负着主要的切削工作。

13、削工作。 AAA下一页 返回第二节金属切削刀具几何角度第二节金属切削刀具几何角度副切削刃副切削刃(s)是前刀面与副后刀面的交线。它配合主切削刃完是前刀面与副后刀面的交线。它配合主切削刃完成切削工作。成切削工作。 刀尖是主切削刃和副切削刃的交点。为了改善刀尖的切削刀尖是主切削刃和副切削刃的交点。为了改善刀尖的切削性能，常将刀尖磨成直线或圆弧形过渡刃。性能，常将刀尖磨成直线或圆弧形过渡刃。 不同类型的刀具，其刀面、切削刃的数量不完全相同。不同类型的刀具，其刀面、切削刃的数量不完全相同。二、刀具的标注角度二、刀具的标注角度 刀具要从工件上切除材料，就必须具有一定的切削角度。刀具要从工件上切除材料，就

14、必须具有一定的切削角度。切削角度决定了刀具切削部分各表面之间的相对位置。定义切削角度决定了刀具切削部分各表面之间的相对位置。定义刀具的几何角度需要建立参考系。在刀具设计、制造、刃磨刀具的几何角度需要建立参考系。在刀具设计、制造、刃磨和测量时用于定义刀具几何参数的参考系称为标注角度参考和测量时用于定义刀具几何参数的参考系称为标注角度参考系或静止参考系。在此参考系中定义的角度称为刀具的标注系或静止参考系。在此参考系中定义的角度称为刀具的标注角度。下面主要介绍刀具静止参考系中常用的正交平面参考角度。下面主要介绍刀具静止参考系中常用的正交平面参考系。系。上一页 下一页 返回第二节金属切削刀具几何角度第

15、二节金属切削刀具几何角度 1.正交平面参考系正交平面参考系 正交平面参考系是由基面正交平面参考系是由基面Pr、切削平面、切削平面Ps和正交平面和正交平面Po三三个平面组成的空间直角坐标系，如个平面组成的空间直角坐标系，如图图2-7所示。基面所示。基面Pr是指过是指过主切削刃上的选定点，并垂直于该点切削速度方向的平面。主切削刃上的选定点，并垂直于该点切削速度方向的平面。车刀切削刃上各点的基面都平行于车刀的安装面车刀切削刃上各点的基面都平行于车刀的安装面(底面底面)。安。安装面是刀具制造、刃磨和测量时的定位基准面。切削平面装面是刀具制造、刃磨和测量时的定位基准面。切削平面Ps是指过主切削刃上的选定

16、点，与主切削刃相切，并垂直于该是指过主切削刃上的选定点，与主切削刃相切，并垂直于该点基面的平面点基面的平面(与工件过渡表面相切的面与工件过渡表面相切的面)。正交平面。正交平面Po是指是指过主切削刃上的选定点，同时垂直于该点基面和切削平面的过主切削刃上的选定点，同时垂直于该点基面和切削平面的平面。平面。 2.刀具的标注角度刀具的标注角度 如如图图2-8所示，在正交平面内标注的角度有以下几种。所示，在正交平面内标注的角度有以下几种。 前角前角 是指前刀面与基面之间的夹角。前刀面与基面平行是指前刀面与基面之间的夹角。前刀面与基面平行时前角为零时前角为零;刀尖位于前刀面最高点时，前角为正刀尖位于前刀面

17、最高点时，前角为正;刀尖位于刀尖位于前刀面最低点时，前角为负。前角对刀具切削性能影响很大。前刀面最低点时，前角为负。前角对刀具切削性能影响很大。 o上一页 下一页 返回第二节金属切削刀具几何角度第二节金属切削刀具几何角度后角后角 是指后刀面与切削平面之间的夹角。刀尖位于后刀面是指后刀面与切削平面之间的夹角。刀尖位于后刀面最前点时，后角为正最前点时，后角为正;刀尖位于后刀面最后点时，后角为负。刀尖位于后刀面最后点时，后角为负。后角的主要作用是减小后刀面与过渡表面之间的摩擦。后角的主要作用是减小后刀面与过渡表面之间的摩擦。 楔角楔角 是前刀面与后刀面之间的夹角。是前刀面与后刀面之间的夹角。 前角、

18、后角和楔角三者之间的关系为前角、后角和楔角三者之间的关系为 (2-8) 在基面内标注的角度有以下几种。在基面内标注的角度有以下几种。 主偏角主偏角kr是指主切削刃在基面上的投影与假定进给方向之是指主切削刃在基面上的投影与假定进给方向之间的夹角。主偏角一般在间的夹角。主偏角一般在0o90o之间。之间。 副偏角副偏角 是指副切削刃在基面上的投影与假定进给反方向是指副切削刃在基面上的投影与假定进给反方向之间的夹角。之间的夹角。 刀尖角刀尖角 是指主切削平面与副切削平面间的夹角。是指主切削平面与副切削平面间的夹角。 主偏角、副偏角和刀尖角三者之间的关系为主偏角、副偏角和刀尖角三者之间的关系为 (2-9

19、)oo90ooorkr180rrrkk上一页 下一页 返回第二节金属切削刀具几何角度第二节金属切削刀具几何角度 在切削平面内标注的角度是刃倾角在切削平面内标注的角度是刃倾角 。刃倾角。刃倾角 是指主切是指主切削刃与基面之间的夹角。切削刃与基面平行时，刃倾角为零削刃与基面之间的夹角。切削刃与基面平行时，刃倾角为零;刀尖位于刀刃最高点时，刃倾角为正刀尖位于刀刃最高点时，刃倾角为正;刀尖位于刀刃最低点时，刀尖位于刀刃最低点时，刃倾角为负，如刃倾角为负，如图图2-9所示。所示。 在副正交平面内标注的角度有副后角在副正交平面内标注的角度有副后角 。参照主切削刃的。参照主切削刃的研究方法，在副切削刃上同样

20、可以定义副正交平面和副切削研究方法，在副切削刃上同样可以定义副正交平面和副切削平面。在副正交平面内标注的角度有副后角平面。在副正交平面内标注的角度有副后角 ，是指副后，是指副后刀面与副切削平面之间的夹角。刀面与副切削平面之间的夹角。三、刀具的工作角度三、刀具的工作角度 刀具的标注角度是在假定运动条件和假定安装条件情况下刀具的标注角度是在假定运动条件和假定安装条件情况下定义得出。实际上，在切削加工中，由于进给运动的影响，定义得出。实际上，在切削加工中，由于进给运动的影响，或刀具相对于工件安装位置发生变化时，会使刀具的实际切或刀具相对于工件安装位置发生变化时，会使刀具的实际切削角度发生变化。刀具在

21、工作状态下的切削角度，称为刀具削角度发生变化。刀具在工作状态下的切削角度，称为刀具的工作角度。工作角度记作的工作角度。工作角度记作ssoo等。、oeresereoeoekk上一页 下一页 返回第二节金属切削刀具几何角度第二节金属切削刀具几何角度 1.进给运动对工作角度的影响进给运动对工作角度的影响 (1)横向进给运动对工作角度的影响。车端面或切断时，车横向进给运动对工作角度的影响。车端面或切断时，车刀沿横向进给，主运动方向与合成切削运动方向的夹角为刀沿横向进给，主运动方向与合成切削运动方向的夹角为 ( )，切削轨迹是阿基米德螺旋线，如，切削轨迹是阿基米德螺旋线，如图图2-10所示。这时工作基面

22、只。和工作切削平面所示。这时工作基面只。和工作切削平面Pre。相对于标注。相对于标注参考系都要偏转一个附加的角度参考系都要偏转一个附加的角度 ，使车刀的工作前角，使车刀的工作前角 。增大和工作后角增大和工作后角 减小，分别为减小，分别为 (2)纵向进给运动对工作角度的影响。车外圆或车螺纹时，纵向进给运动对工作角度的影响。车外圆或车螺纹时，如如图图2-11所示，合成运动方向与主运动方向之间的夹角为所示，合成运动方向与主运动方向之间的夹角为 ，这时工作基面这时工作基面Pre。和工作切削平面。和工作切削平面Pse。相对于标注参考系都。相对于标注参考系都要偏转一个附加的角度要偏转一个附加的角度 ，使车

23、刀的工作前角，使车刀的工作前角 。增大和。增大和工作后角工作后角 减小，分别为减小，分别为 (2-10) (2-11)dfvvcf/tanoeoe。ooeooe,foeoedkfkrff/sinsintantan。ooeooe,上一页 下一页 返回第二节金属切削刀具几何角度第二节金属切削刀具几何角度f-纵向进给量，或被切螺纹的导程纵向进给量，或被切螺纹的导程(mm/ r)d-工件选定点的直径工件选定点的直径(mm); -螺旋升角螺旋升角(o)。 一般车削时，进给量比工件直径小很多，故角度一般车削时，进给量比工件直径小很多，故角度 很小，对很小，对车刀工作角度影响很小，可忽略不计。但若进给量较大

24、车刀工作角度影响很小，可忽略不计。但若进给量较大(如如加工丝杆、多头螺纹加工丝杆、多头螺纹)，则应考虑角度，则应考虑角度 的影响。车削右旋的影响。车削右旋螺纹时，车刀左侧刃后角应大些，右侧刃后角应小些。或者螺纹时，车刀左侧刃后角应大些，右侧刃后角应小些。或者使用可转角度刀架将刀具倾斜一个使用可转角度刀架将刀具倾斜一个 角安装，使左右两侧刃角安装，使左右两侧刃工作前后角相同。工作前后角相同。 2.刀具安装对工作角度的影响刀具安装对工作角度的影响 (1)刀刃安装高度对工作角度的影响。车削时刀具的安装常刀刃安装高度对工作角度的影响。车削时刀具的安装常会出现刀刃安装高于或低于工件回转中心的情况，如会出

25、现刀刃安装高于或低于工件回转中心的情况，如图图2-12所示，此时工作基面、工作切削平面相对于标注参考系产所示，此时工作基面、工作切削平面相对于标注参考系产生生 角的偏转，将引起工作前角和工作后角的变化，即角的偏转，将引起工作前角和工作后角的变化，即 f。ooeooe,上一页 下一页 返回第二节金属切削刀具几何角度第二节金属切削刀具几何角度(2)刀杆安装偏斜对工作角度的影响。在车削时会出现刀杆与刀杆安装偏斜对工作角度的影响。在车削时会出现刀杆与进给方向不垂直的情况，如进给方向不垂直的情况，如图图2-13所示，此时刀杆垂线与进所示，此时刀杆垂线与进给方向产生给方向产生a角的偏转，将引起工作主偏角和

26、工作副偏角的角的偏转，将引起工作主偏角和工作副偏角的变化变化 。,rrekkkkrre上一页返回第三节金属切削过程物理现象第三节金属切削过程物理现象 金属切削过程是指将工件上多余的金属层，通过切削加工被金属切削过程是指将工件上多余的金属层，通过切削加工被刀具切除而形成切屑的过程。金属在切削过程中会产生的切刀具切除而形成切屑的过程。金属在切削过程中会产生的切削变形、切削力、切削热、积屑瘤和刀具磨损等物理现象，削变形、切削力、切削热、积屑瘤和刀具磨损等物理现象，研究这些现象及变化规律，对于合理使用与设计刀具、夹具研究这些现象及变化规律，对于合理使用与设计刀具、夹具和机床，保证加工质量，减少能量消耗

27、，提高生产率和促进和机床，保证加工质量，减少能量消耗，提高生产率和促进生产技术发展都有很重要的意义。生产技术发展都有很重要的意义。一、切屑的形成与切削变形一、切屑的形成与切削变形 大量的实验和理论分析证明，塑性金属切削过程中切屑的大量的实验和理论分析证明，塑性金属切削过程中切屑的形成过程就是切削层金属的变形过程。根据切削实验时制作形成过程就是切削层金属的变形过程。根据切削实验时制作的金属切削层变形图片，可绘制出如的金属切削层变形图片，可绘制出如图图2-14所示的金属切削所示的金属切削过程中的滑移线和流线示意图。流线表明被切削金属中的某过程中的滑移线和流线示意图。流线表明被切削金属中的某一点在切

28、削过程中流动的轨迹。一点在切削过程中流动的轨迹。切削过程中，切削层金属的变形大致可划分为三个区域。切削过程中，切削层金属的变形大致可划分为三个区域。 第一变形区第一变形区:第一变形区是切屑形成的主要区域第一变形区是切屑形成的主要区域(图图2-14中中I区区)，在刀具前面推挤下，切削层金属发生塑性变形。，在刀具前面推挤下，切削层金属发生塑性变形。下一页 返回第三节金属切削过程物理现象第三节金属切削过程物理现象切削层金属所发生的塑性变形是从切削层金属所发生的塑性变形是从OA线开始，直到线开始，直到OM线线结束。在这个区域内，被刀具前面推挤的工件的切削层金属结束。在这个区域内，被刀具前面推挤的工件的

29、切削层金属完成了剪切滑移的塑性变形过程，金属的晶粒被显著地拉长完成了剪切滑移的塑性变形过程，金属的晶粒被显著地拉长了。离开了。离开OM线之后，切削层金属已经变成了切屑，并沿着线之后，切削层金属已经变成了切屑，并沿着刀具前面流动。刀具前面流动。 第二变形区第二变形区:切屑沿前刀面流动时，进一步受到前刀面的挤切屑沿前刀面流动时，进一步受到前刀面的挤压，在刀具前刀面与切屑底层之间产生了剧烈摩擦，使切屑压，在刀具前刀面与切屑底层之间产生了剧烈摩擦，使切屑底层的金属晶粒纤维化，其方向基本上和刀具前面平行。这底层的金属晶粒纤维化，其方向基本上和刀具前面平行。这个变形区域个变形区域(图图2-14的的II区区

30、)称为第二变形区。第二变形区对切称为第二变形区。第二变形区对切削过程也会产生较显著的影响。削过程也会产生较显著的影响。) 第三变形区第三变形区:切削层金属被刀具切削刃和前面从工件基体材料切削层金属被刀具切削刃和前面从工件基体材料上剥离下来，进人第一和第二变形区上剥离下来，进人第一和第二变形区;同时，工件基体上留下同时，工件基体上留下的材料表层经过刀具钝圆切削刃和刀具后刀面的挤压、摩擦，的材料表层经过刀具钝圆切削刃和刀具后刀面的挤压、摩擦，使表层金属产生纤维化和非晶质化，使其显微硬度提高使表层金属产生纤维化和非晶质化，使其显微硬度提高;上一页 下一页 返回第三节金属切削过程物理现象第三节金属切削

31、过程物理现象在刀具后刀面离开后，已加工表面的表层和深层金属都要产在刀具后刀面离开后，已加工表面的表层和深层金属都要产生回弹，从而产生表面残余应力，这些变形过程都是在第三生回弹，从而产生表面残余应力，这些变形过程都是在第三变形区变形区(图图2 -14的的III区区)内完成的，也是已加工表面形成的过内完成的，也是已加工表面形成的过程。第三变形区内的摩擦与变形情况，直接影响着已加工表程。第三变形区内的摩擦与变形情况，直接影响着已加工表面的质量。这三个变形区不是独立的，它们有紧密的内在联面的质量。这三个变形区不是独立的，它们有紧密的内在联系并相互影响。系并相互影响。二、切屑的类型二、切屑的类型 由于工

32、件材料以及切削条件不同，切削变形的程度也就不由于工件材料以及切削条件不同，切削变形的程度也就不同，因而所产生的切屑形态也就多种多样。其基本类型如同，因而所产生的切屑形态也就多种多样。其基本类型如图图2-15所示，即带状切屑、挤裂切屑、单元切屑和崩碎切屑四所示，即带状切屑、挤裂切屑、单元切屑和崩碎切屑四类。类。 1.带状切屑带状切屑 带状切屑是加工塑性材料最常见的一种切屑。它的形状像带状切屑是加工塑性材料最常见的一种切屑。它的形状像一条连绵不断的带子，底部光滑，背部呈毛茸状。一般加工一条连绵不断的带子，底部光滑，背部呈毛茸状。一般加工塑性材料，当切削厚度较小、切削速度较高、刀具前角较大塑性材料，

33、当切削厚度较小、切削速度较高、刀具前角较大时，得到的切屑往往是带状切屑。时，得到的切屑往往是带状切屑。上一页 下一页 返回第三节金属切削过程物理现象第三节金属切削过程物理现象形成这种切屑时，切削过程平稳，切削力波动较小，已加工形成这种切屑时，切削过程平稳，切削力波动较小，已加工表面粗糙度值较小，但带状切屑会缠绕工件、刀具等，需采表面粗糙度值较小，但带状切屑会缠绕工件、刀具等，需采取断屑措施。取断屑措施。 2.挤裂切屑挤裂切屑 挤裂切屑又称节状切屑，是在加工塑性材料时较常见的一挤裂切屑又称节状切屑，是在加工塑性材料时较常见的一种切屑。其特征是内表面很光滑，外表面可见明显裂纹的连种切屑。其特征是内

34、表面很光滑，外表面可见明显裂纹的连续带状切屑。其主要原因是续带状切屑。其主要原因是:切削过程中，由于被切材料在局切削过程中，由于被切材料在局部达到了破裂强度，使切屑在外表面产生了明显可见的裂纹，部达到了破裂强度，使切屑在外表面产生了明显可见的裂纹，但在切屑厚度方向上不贯穿整个切屑，使切屑仍然保持了连但在切屑厚度方向上不贯穿整个切屑，使切屑仍然保持了连续带状。采用较小的前角、较低的切削速度加工中等硬度的续带状。采用较小的前角、较低的切削速度加工中等硬度的塑性材料时，容易得到这类切屑。这种切削过程，由于变形塑性材料时，容易得到这类切屑。这种切削过程，由于变形较大，切削力大，且有波动，加工后工件表面

35、较粗糙。较大，切削力大，且有波动，加工后工件表面较粗糙。) 3.单元切屑单元切屑(粒状切屑粒状切屑) 单元切屑是在加工塑性材料时较少见的一种切屑。其特征单元切屑是在加工塑性材料时较少见的一种切屑。其特征是切屑呈粒状。是切屑呈粒状。上一页 下一页 返回第三节金属切削过程物理现象第三节金属切削过程物理现象是因为在刀具的作用下，切屑在整个剪切面上受到的剪应力是因为在刀具的作用下，切屑在整个剪切面上受到的剪应力超过了材料的断裂极限，使切屑断裂而与基体分离。这种切超过了材料的断裂极限，使切屑断裂而与基体分离。这种切削过程不平稳，振动较大，已加工表面粗糙度值较大，表面削过程不平稳，振动较大，已加工表面粗糙

36、度值较大，表面可见明显波纹。其产生条件与前者相比切削速度、刀具前角可见明显波纹。其产生条件与前者相比切削速度、刀具前角进一步减小，切削厚度进一步增加。进一步减小，切削厚度进一步增加。 4.崩碎切屑崩碎切屑 崩碎切屑是加工脆性材料时常见切屑。因被切材料在刀刃崩碎切屑是加工脆性材料时常见切屑。因被切材料在刀刃和前刀面的作用下，未经塑性变形就被挤裂而崩碎，而形成和前刀面的作用下，未经塑性变形就被挤裂而崩碎，而形成不规则的碎块状切屑。工件越硬脆，越容易产生这类切屑。不规则的碎块状切屑。工件越硬脆，越容易产生这类切屑。产生崩碎切屑时，切削热和切削力都集中在主切削刃和刀尖产生崩碎切屑时，切削热和切削力都集

37、中在主切削刃和刀尖附近，刀尖容易磨损，并产生振动，从而影响加工件的表面附近，刀尖容易磨损，并产生振动，从而影响加工件的表面粗糙度。粗糙度。 同一加工件，切屑的类型可以随切削条件的不同而改变，同一加工件，切屑的类型可以随切削条件的不同而改变，在生产中，常根据具体情况采取不同的措施来得到需要的切在生产中，常根据具体情况采取不同的措施来得到需要的切屑，以保证切削加工的顺利进行。例如，增大前角、提高切屑，以保证切削加工的顺利进行。例如，增大前角、提高切削速度或减小切削厚度可将挤裂切屑转变成带状切屑。削速度或减小切削厚度可将挤裂切屑转变成带状切屑。上一页 下一页 返回第三节金属切削过程物理现象第三节金属

38、切削过程物理现象三、积屑瘤三、积屑瘤 在一定切削速度范围内，加工钢材、有色金属等塑性材料在一定切削速度范围内，加工钢材、有色金属等塑性材料时，在刀具前面靠近刀刃的部位钻附着一小块很硬的金属，时，在刀具前面靠近刀刃的部位钻附着一小块很硬的金属，这块金属就是切削过程中产生的积屑瘤，或称刀瘤，如这块金属就是切削过程中产生的积屑瘤，或称刀瘤，如图图2-16所示。所示。 1.积屑瘤的形成积屑瘤的形成 积屑瘤是由于切屑和前面剧烈的摩擦、积屑瘤是由于切屑和前面剧烈的摩擦、黏而形成的。当切屑沿前面流出时，在高温和高压的作用下，黏而形成的。当切屑沿前面流出时，在高温和高压的作用下，切屑底层受到很大的摩擦阻力，致

39、使这一层金属的流动速度切屑底层受到很大的摩擦阻力，致使这一层金属的流动速度降低，形成降低，形成“滞流层滞流层”。当滞流层金属与前面之间的摩擦力。当滞流层金属与前面之间的摩擦力超过切屑本身分子间的结合力时，就会有一部分金属钻结在超过切屑本身分子间的结合力时，就会有一部分金属钻结在刀刃附近形成积屑瘤。积屑瘤形成后不断长大，达到一定高刀刃附近形成积屑瘤。积屑瘤形成后不断长大，达到一定高度又会破裂，而被切屑带下或嵌附在工件表面上，影响表面度又会破裂，而被切屑带下或嵌附在工件表面上，影响表面粗糙度。上述过程是重复进行的。积屑瘤的形成主要取决于粗糙度。上述过程是重复进行的。积屑瘤的形成主要取决于切削温度，

40、如在切削温度，如在300o380o切削碳钢易产生积屑瘤。切削碳钢易产生积屑瘤。 上一页 下一页 返回第三节金属切削过程物理现象第三节金属切削过程物理现象2.积屑瘤对切削加工的影响积屑瘤对切削加工的影响 (1)对切削力的影响。积屑瘤钻结在前刀面上，增大了刀具对切削力的影响。积屑瘤钻结在前刀面上，增大了刀具的实际前角，可使切削力减小。但由于积屑瘤不稳定，导致的实际前角，可使切削力减小。但由于积屑瘤不稳定，导致了切削力的波动。了切削力的波动。 (2)对已加工表面粗糙度的影响。积屑瘤不稳定，易破裂，对已加工表面粗糙度的影响。积屑瘤不稳定，易破裂，其碎片随机性地散落，可能会留在已加工表面上。另外，积其碎

41、片随机性地散落，可能会留在已加工表面上。另外，积屑瘤形成的刃口不光滑，使已加工表面变得粗糙。屑瘤形成的刃口不光滑，使已加工表面变得粗糙。 (3)对刀具耐用度的影响。积屑瘤相对稳定时，可代替切削对刀具耐用度的影响。积屑瘤相对稳定时，可代替切削刃切削，减小了切屑与前刀面的接触面积，提高刀具耐用度刃切削，减小了切屑与前刀面的接触面积，提高刀具耐用度;积屑瘤不稳定时，破裂部分有可能引起硬质合金刀具的剥落，积屑瘤不稳定时，破裂部分有可能引起硬质合金刀具的剥落，反而降低了刀具耐用度。反而降低了刀具耐用度。 显然，积屑瘤有利有弊。粗加工时，对精度和表面粗糙度显然，积屑瘤有利有弊。粗加工时，对精度和表面粗糙度

42、要求不高，如果积屑瘤能稳定生长，则可以代替刀具进行切要求不高，如果积屑瘤能稳定生长，则可以代替刀具进行切削，保护刀具，同时减小切削变形。精加工时，则应避免积削，保护刀具，同时减小切削变形。精加工时，则应避免积屑瘤的出现。屑瘤的出现。上一页 下一页 返回第三节金属切削过程物理现象第三节金属切削过程物理现象 3.影响积屑瘤的主要因素影响积屑瘤的主要因素 工件材料和切削速度是影响积屑瘤的主要因素。此外，接工件材料和切削速度是影响积屑瘤的主要因素。此外，接触面间的压力、粗糙程度、黏结强度等因素都与形成积屑瘤触面间的压力、粗糙程度、黏结强度等因素都与形成积屑瘤的条件有关。的条件有关。 (1)工件材料。塑

43、性好的材料，切削时的塑性变形较大，容工件材料。塑性好的材料，切削时的塑性变形较大，容易产生积屑瘤。塑性差硬度较高的材料，产生积屑瘤的可能易产生积屑瘤。塑性差硬度较高的材料，产生积屑瘤的可能性相对较小。切削脆性材料时，形成的崩碎切屑与前面无摩性相对较小。切削脆性材料时，形成的崩碎切屑与前面无摩擦，一般无积屑瘤产生。擦，一般无积屑瘤产生。 (2)切削速度。切削速度较低切削速度。切削速度较低(vc40m/min)司时，由于切削温度很高，切司时，由于切削温度很高，切屑底面呈微熔状态，摩擦系数明显降低，亦不会产生积屑瘤。屑底面呈微熔状态，摩擦系数明显降低，亦不会产生积屑瘤。 上一页 下一页 返回第三节金

44、属切削过程物理现象第三节金属切削过程物理现象此外，增大前角以减小切屑变形或用油石仔细打磨刀具前面此外，增大前角以减小切屑变形或用油石仔细打磨刀具前面以减小摩擦，或选用合适的冷却润滑液以降低切削温度和减以减小摩擦，或选用合适的冷却润滑液以降低切削温度和减小摩擦，都有助于防止积屑瘤的产生。小摩擦，都有助于防止积屑瘤的产生。四、切削力四、切削力 金属切削时，刀具切入工件，使工件材料产生变形成为切金属切削时，刀具切入工件，使工件材料产生变形成为切屑所需要的力称为切削力。切削力是计算切削功率、设计刀屑所需要的力称为切削力。切削力是计算切削功率、设计刀具、机床和机床夹具以及制定切削用量的重要依据。在自动具

45、、机床和机床夹具以及制定切削用量的重要依据。在自动化生产中，还可通过切削力来监控切削过程和刀具的工作状化生产中，还可通过切削力来监控切削过程和刀具的工作状态。因此，研究和掌握切削力的规律和计算、实验方法，对态。因此，研究和掌握切削力的规律和计算、实验方法，对生产实践有重要的实用意义。生产实践有重要的实用意义。 1.切削力的来源及分解切削力的来源及分解 (1)切削力的来源。切削时，使被加工材料发生变形成为切切削力的来源。切削时，使被加工材料发生变形成为切屑所需的力称为切削力。切削力来源于以下两个方面屑所需的力称为切削力。切削力来源于以下两个方面(见见图图2-17)。 切屑形成过程中，弹性变形和塑

46、性变形产生的抗力。切屑形成过程中，弹性变形和塑性变形产生的抗力。 上一页 下一页 返回第三节金属切削过程物理现象第三节金属切削过程物理现象切屑和刀具前刀面的摩擦阻力及工件和刀具后刀面的摩擦切屑和刀具前刀面的摩擦阻力及工件和刀具后刀面的摩擦阻力。阻力。 (2)切削力的分解。总切削力切削力的分解。总切削力F是一个空间力。为了便于测是一个空间力。为了便于测量和计算，以适应机床、刀具设计和工艺分析的需要，常将量和计算，以适应机床、刀具设计和工艺分析的需要，常将F分解为三个互相垂直的切削分力，如分解为三个互相垂直的切削分力，如图图2-18所示。所示。主切削力主切削力Fc。主切削力是总切削力。主切削力是总

47、切削力F在主运动方向上的分力，在主运动方向上的分力，也称为切向力。主切削力是三个分力中最大的，消耗的机床也称为切向力。主切削力是三个分力中最大的，消耗的机床功率也最多功率也最多(95%以上以上)，是计算机床动力和主传动系统零件，是计算机床动力和主传动系统零件(如主轴箱内的轴和齿轮如主轴箱内的轴和齿轮)强度和刚度的主要依据。强度和刚度的主要依据。 进给力进给力Ff。进给力是总切削力。进给力是总切削力F在进给运动方向上的分力，在进给运动方向上的分力，车削外圆时与主轴轴线方向一致，又称轴向力。进给力一般车削外圆时与主轴轴线方向一致，又称轴向力。进给力一般只消耗总功率的只消耗总功率的1%5%，是计算进

48、给系统零件强度和刚度的，是计算进给系统零件强度和刚度的重要依据。重要依据。 背向力背向力FD。背向力是总切削力。背向力是总切削力F在垂直于进给运动方向在垂直于进给运动方向上的分力，也称为径向力或吃刀抗力。上的分力，也称为径向力或吃刀抗力。上一页 下一页 返回第三节金属切削过程物理现象第三节金属切削过程物理现象因为切削时在此方向上的运动速度为零，所以因为切削时在此方向上的运动速度为零，所以FD不做功，但不做功，但会使工件弯曲变形，还会引起工件振动，对表面粗糙度产生会使工件弯曲变形，还会引起工件振动，对表面粗糙度产生不利影响。不利影响。 总切削力总切削力F与三个分力与三个分力Fc、Ff、FD的关系

49、为的关系为 (2-12)2.切削力、切削功率的计算切削力、切削功率的计算 (1)切削力的计算。由于切削过程十分复杂，影响因素较多，切削力的计算。由于切削过程十分复杂，影响因素较多，生产中常采用经验公式计算，即生产中常采用经验公式计算，即Fc=KCAD=KCaDf(2-13)Fc-切削力切削力(N);KC-切削层单位面积切削力切削层单位面积切削力(N/mm2);AD-切削层公称横截面积切削层公称横截面积(mm2)。KC与工件材料、热处理方法、硬度等因素有关，其数值可查与工件材料、热处理方法、硬度等因素有关，其数值可查切削手册。切削手册。222DfcFFFF上一页 下一页 返回第三节金属切削过程物

50、理现象第三节金属切削过程物理现象(2)切削功率的计算。切削功率是三个切削力消耗功率的总和。切削功率的计算。切削功率是三个切削力消耗功率的总和。在车外圆时背向力方向速度为零，进给力又很小，它们消耗在车外圆时背向力方向速度为零，进给力又很小，它们消耗的功率可忽略不计，因此切削功率可按下式计算的功率可忽略不计，因此切削功率可按下式计算 Pm=Fcvc (2-14)vc-切削速度切削速度(m/s)考虑机床的传动效率，由切削功率考虑机床的传动效率，由切削功率Pm可求出机床电动机功率可求出机床电动机功率Pc为为 (2-15) -机床传动效率，一般取机床传动效率，一般取0. 750. 85。 3.影响切削力

51、的因素影响切削力的因素 (1)工件材料的影响。工件材料的强度、硬度越高，虽然切工件材料的影响。工件材料的强度、硬度越高，虽然切屑变形略有减小，但总的切削力还是增大的。强度、硬度相屑变形略有减小，但总的切削力还是增大的。强度、硬度相近的材料，塑性大，则与刀具的摩擦系数也较大，故切削力近的材料，塑性大，则与刀具的摩擦系数也较大，故切削力增大。加工脆性材料，因塑性变形小，切屑与刀具前刀面摩增大。加工脆性材料，因塑性变形小，切屑与刀具前刀面摩擦小，切削力较小。擦小，切削力较小。 /mcPP 上一页 下一页 返回第三节金属切削过程物理现象第三节金属切削过程物理现象(2)切削用量的影响。切削用量的影响。

52、背吃刀量和进给量。当背吃刀量和进给量。当f和和aD增加时，切削面积增大，切增加时，切削面积增大，切削力也增加，但两者的影响程度不同。在车削时，当削力也增加，但两者的影响程度不同。在车削时，当aD增大增大1倍时，切削力约增大倍时，切削力约增大1倍倍;而而f加大加大1倍时，切削力只增大倍时，切削力只增大68%86%。因此，在切削加工中，如果从切削力和切削功率。因此，在切削加工中，如果从切削力和切削功率来考虑，加大进给量比加大背吃刀量有利。来考虑，加大进给量比加大背吃刀量有利。 切削速度。积屑瘤的存在与否，决定着切削速度对切削力切削速度。积屑瘤的存在与否，决定着切削速度对切削力的影响情况的影响情况:

53、在积屑瘤生长阶段，在积屑瘤生长阶段，vc增加，积屑瘤高度增加，增加，积屑瘤高度增加，变形程度减小，切削力减小变形程度减小，切削力减小;反之，在积屑瘤减小阶段，切削反之，在积屑瘤减小阶段，切削力则逐渐增大。在无积屑瘤阶段，随着切削速度力则逐渐增大。在无积屑瘤阶段，随着切削速度vc的提高，的提高，切削温度增高，前刀面摩擦减小，变形程度减小，切削力减切削温度增高，前刀面摩擦减小，变形程度减小，切削力减小，如小，如图图2-19所示。因此生产中常用高速切削来提高生产效所示。因此生产中常用高速切削来提高生产效率。率。 在切削脆性金属工件材料时，因塑性变形很小，前刀面上的在切削脆性金属工件材料时，因塑性变形

54、很小，前刀面上的摩擦也很小，所以切削速度从对切削力无明显的影响。摩擦也很小，所以切削速度从对切削力无明显的影响。 上一页 下一页 返回第三节金属切削过程物理现象第三节金属切削过程物理现象(3)刀具几何参数的影响。刀具几何参数的影响。 前角。前角对切削力影响最大。当切削塑性金属时，前前角。前角对切削力影响最大。当切削塑性金属时，前角增大，能使被切层材料所受挤压变形和摩擦减小，排屑顺角增大，能使被切层材料所受挤压变形和摩擦减小，排屑顺畅，总切削力减小。加工脆性金属时前角对切削力影响不明畅，总切削力减小。加工脆性金属时前角对切削力影响不明显。显。 负倒棱。在锋利的切削刃上磨出负倒棱负倒棱。在锋利的切

55、削刃上磨出负倒棱(见见图图2 -20)，可，可以提高刃口强度，从而提高刀具使用寿命，但此时被切削金以提高刃口强度，从而提高刀具使用寿命，但此时被切削金属的变形加大，使切削力增加。属的变形加大，使切削力增加。 主偏角。主偏角对切削力的影响主要是通过切削厚度和主偏角。主偏角对切削力的影响主要是通过切削厚度和刀尖圆弧曲线长度的变化来影响变形，从而影响切削力的刀尖圆弧曲线长度的变化来影响变形，从而影响切削力的Fc主偏角对切削分力主偏角对切削分力F,的影响较小，但对背向力的影响较小，但对背向力FD和进给力和进给力Ff的影响明显，主偏角的影响明显，主偏角Kr增大，背向力增大，背向力FD减小，进给力减小，进

56、给力Ff增大。增大。因此，生产中常用主偏角为因此，生产中常用主偏角为75o的车刀加工。的车刀加工。上一页 下一页 返回第三节金属切削过程物理现象第三节金属切削过程物理现象 (4)其他因素的影响。刀具、工件材料之间的摩擦系数因影响其他因素的影响。刀具、工件材料之间的摩擦系数因影响摩擦力而影响切削力的大小。在同样的切削条件下，高速钢摩擦力而影响切削力的大小。在同样的切削条件下，高速钢刀具的切削力最大，硬质合金的次之，陶瓷刀具的最小。在刀具的切削力最大，硬质合金的次之，陶瓷刀具的最小。在切削过程中使用切削液，可以降低切削力。并且切削液的润切削过程中使用切削液，可以降低切削力。并且切削液的润滑性能越高

57、，切削力的降低越显著。刀具后刀面磨损越严重，滑性能越高，切削力的降低越显著。刀具后刀面磨损越严重，摩擦越剧烈，切削力越大。摩擦越剧烈，切削力越大。五、切削热与切削温度五、切削热与切削温度 切削热和由它产生的切削温度，会使加工工艺系统产生热切削热和由它产生的切削温度，会使加工工艺系统产生热变形，不但影响刀具的磨损和耐用度，而且影响工件的加工变形，不但影响刀具的磨损和耐用度，而且影响工件的加工精度和表面质量。因此，研究切削热和切削温度的产生及其精度和表面质量。因此，研究切削热和切削温度的产生及其变化规律有很重要的意义。变化规律有很重要的意义。 1.切削热的来源与传导切削热的来源与传导 在切削过程中

58、，由于切削层金属的弹性变形、塑性变形以在切削过程中，由于切削层金属的弹性变形、塑性变形以及摩擦而产生的热，称为切削热。切削热通过切屑、工件、及摩擦而产生的热，称为切削热。切削热通过切屑、工件、刀具以及周围的介质传导出去，如刀具以及周围的介质传导出去，如图图2 -21所示。所示。上一页 下一页 返回第三节金属切削过程物理现象第三节金属切削过程物理现象在第一变形区内切削热主要由切屑和工件传导出去，在第二在第一变形区内切削热主要由切屑和工件传导出去，在第二变形区内切削热主要由切屑和刀具传导出去，在第三变形区变形区内切削热主要由切屑和刀具传导出去，在第三变形区内切削热主要由工件和刀具传出。加工方式不同

59、，切削热的内切削热主要由工件和刀具传出。加工方式不同，切削热的传导情况也不同。不用切削液时，切削热的传导情况也不同。不用切削液时，切削热的50%86%由切屑由切屑带走，带走，40%10%传入工件，传入工件，9%3%传入刀具，传入刀具，1%左右传入左右传入空气。空气。 2.切削温度及影响因素切削温度及影响因素 切削温度一般指切屑与刀具前刀面接触区域的平均温度。切削温度一般指切屑与刀具前刀面接触区域的平均温度。切削温度可用仪器测定，也可通过切屑的颜色大致判断。如切削温度可用仪器测定，也可通过切屑的颜色大致判断。如切削碳素钢，切屑的颜色从银自色、黄色、紫色到蓝色，则切削碳素钢，切屑的颜色从银自色、黄

60、色、紫色到蓝色，则表明切削温度从低到高。切削温度的高低，取决于该处产生表明切削温度从低到高。切削温度的高低，取决于该处产生热量的多少和传散热量的快慢。因此，凡是影响切削热产生热量的多少和传散热量的快慢。因此，凡是影响切削热产生与传出的因素都影响切削温度的高低。与传出的因素都影响切削温度的高低。 (1)工件材料。对切削温度影响较大的是材料的强度、硬度工件材料。对切削温度影响较大的是材料的强度、硬度及热导率。及热导率。上一页 下一页 返回第三节金属切削过程物理现象第三节金属切削过程物理现象材料的强度和硬度越高，单位切削力越大，切削时所消耗的材料的强度和硬度越高，单位切削力越大，切削时所消耗的功率就

61、越大，产生的切削热也多，切削温度就越高。热传导功率就越大，产生的切削热也多，切削温度就越高。热传导率越小，传导的热越少，切削区的切削温度就越高。率越小，传导的热越少，切削区的切削温度就越高。 (2)刀具几何参数。刀具的前角和主偏角对切削温度影响较大。刀具几何参数。刀具的前角和主偏角对切削温度影响较大。增大前角，可使切削变形及切屑与前刀面的摩擦减小，产生增大前角，可使切削变形及切屑与前刀面的摩擦减小，产生的切削热减少，切削温度下降。但前角过大的切削热减少，切削温度下降。但前角过大(=20o)时，刀头时，刀头的散热面积减小，反而使切削温度升高。减小主偏角，可增的散热面积减小，反而使切削温度升高。减

62、小主偏角，可增加切削刃的工作长度加切削刃的工作长度(见见图图2-22 ) ,增大刀头的散热面积，降低增大刀头的散热面积，降低切削温度。切削温度。(3)切削用量。增大切削用量，单位时间内切除的金属量增多，切削用量。增大切削用量，单位时间内切除的金属量增多，产生的切削热也相应增多，致使切削温度上升。由于切削速产生的切削热也相应增多，致使切削温度上升。由于切削速度、进给量和吃刀深度的变化对切削热的产生与传导的影响度、进给量和吃刀深度的变化对切削热的产生与传导的影响不同，所以对切削温度的影响也不相同。其中，吃刀深度对不同，所以对切削温度的影响也不相同。其中，吃刀深度对切削温度的影响最小，进给量次之，切

63、削速度最大。因此，切削温度的影响最小，进给量次之，切削速度最大。因此，从控制切削温度的角度出发，在机床条件允许的情况下，选从控制切削温度的角度出发，在机床条件允许的情况下，选用较大的吃刀深度和进给量比选用大的切削速度更有利。用较大的吃刀深度和进给量比选用大的切削速度更有利。 上一页 下一页 返回第三节金属切削过程物理现象第三节金属切削过程物理现象(4)其他因素。刀具后刀面磨损增大时，加剧了刀具与工件间其他因素。刀具后刀面磨损增大时，加剧了刀具与工件间的摩擦，使切削温度升高。切削速度越高，刀具磨损对切削的摩擦，使切削温度升高。切削速度越高，刀具磨损对切削温度的影响越明显。利用切削液的润滑功能降低

64、摩擦系数，温度的影响越明显。利用切削液的润滑功能降低摩擦系数，减少切削热的产生，同时切削液也可带走一部分切削热，所减少切削热的产生，同时切削液也可带走一部分切削热，所以采用切削液是降低切削温度的重要措施。以采用切削液是降低切削温度的重要措施。 3.切削热对切削加工的影响切削热对切削加工的影响 传入切屑及介质中的热对加工没有影响传入切屑及介质中的热对加工没有影响;传入刀头的热量虽传入刀头的热量虽然不多，但由于刀头体积小，特别是高速切削时切屑与前面然不多，但由于刀头体积小，特别是高速切削时切屑与前面发生连续而强烈的摩擦，刀头上切削温度可达发生连续而强烈的摩擦，刀头上切削温度可达1 000以上，以上

65、，会加速刀具磨损，降低刀具使用寿命会加速刀具磨损，降低刀具使用寿命;传入工件的切削热会引传入工件的切削热会引起工件变形，影响加工精度，特别是加工细长轴、薄壁套以起工件变形，影响加工精度，特别是加工细长轴、薄壁套以及精密零件时，热变形的影响更需注意。所以，切削加工中及精密零件时，热变形的影响更需注意。所以，切削加工中应设法减少切削热的产生，改善散热条件。应设法减少切削热的产生，改善散热条件。六、刀具磨损与刀具耐用度六、刀具磨损与刀具耐用度 上一页 下一页 返回第三节金属切削过程物理现象第三节金属切削过程物理现象切削时刀具在高温条件下，受到工件、切屑的摩擦作用，刀切削时刀具在高温条件下，受到工件、

66、切屑的摩擦作用，刀具材料被逐渐磨耗或出现其他形式的破坏。当磨损量达到一具材料被逐渐磨耗或出现其他形式的破坏。当磨损量达到一定程度时，切削力加大，切削温度上升，切屑形状和颜色改定程度时，切削力加大，切削温度上升，切屑形状和颜色改变，甚至产生振动，不能继续正常切削。因此，刀具磨损直变，甚至产生振动，不能继续正常切削。因此，刀具磨损直接影响加工效率、质量和成本。接影响加工效率、质量和成本。 1.刀具磨损的形态刀具磨损的形态 刀具磨损是指刀具与工件或切屑的接触面上，刀具材料的刀具磨损是指刀具与工件或切屑的接触面上，刀具材料的微粒被切屑或工件带走的现象。这种磨损现象称为正常磨损。微粒被切屑或工件带走的现象。这种磨损现象称为正常磨损。若由于冲击、振动、热效应等原因使刀具崩刃、碎裂而损坏，若由于冲击、振动、热效应等原因使刀具崩刃、碎裂而损坏，称为非正常磨损。刀具正常磨损形式有以下三种。称为非正常磨损。刀具正常磨损形式有以下三种。 (1)前刀面磨损前刀面磨损(月牙洼磨损月牙洼磨损)。切削塑性材料，当切削厚度。切削塑性材料，当切削厚度较大时，刀具前刀面承受巨大的压力和摩擦力，而且切削温较大时，刀具前刀面