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1、数控加工工艺数控加工工艺 本章主要介绍数控加工工艺系统概述；刀具本章主要介绍数控加工工艺系统概述；刀具几何角度及切削要素的基本定义；金属切削过程几何角度及切削要素的基本定义；金属切削过程的基本理论及规律；金属切削过程基本规律的应的基本理论及规律；金属切削过程基本规律的应用；刀具几何参数的合理选择。用；刀具几何参数的合理选择。 这些基本理论和规律是数控加工工艺的基础，这些基本理论和规律是数控加工工艺的基础，在工艺分析中具有重要作用。在工艺分析中具有重要作用。1.1数控加工工艺系统概述数控加工工艺系统概述1、数控加工： 根据零件图样及工艺要求等原始条件，编根据零件图样及工艺要求等原始条件，编制零件
2、数控加工程序，并输入到数控机床的数制零件数控加工程序，并输入到数控机床的数控系统，以控制数控机床中刀具与工件的相对控系统，以控制数控机床中刀具与工件的相对运动，从而完成零件的加工。运动，从而完成零件的加工。2、数控加工的过程 3、数控加工工艺的概念4、数控加工工艺过程 数控加工工艺过程是利用切削刀具在数控加工工艺过程是利用切削刀具在数控机床上直接改变加工对象的形状、尺数控机床上直接改变加工对象的形状、尺寸、表面位置、表面状态等，使其成为成寸、表面位置、表面状态等，使其成为成品或半成品的过程。品或半成品的过程。1.2.1 切削运动和切削用量1.概念概念 切削运动：在切削切削运动：在切削加工时，工
3、件与刀具之加工时，工件与刀具之间的相对运动。间的相对运动。2.分类分类 按所起的作用来划按所起的作用来划分，切削运动可分为：分，切削运动可分为：1.主运动主运动2.进给运动进给运动3.合成切削运动合成切削运动概念：刀具与工件之间最主要概念：刀具与工件之间最主要的相对运动。的相对运动。形式：主运动可以是旋转运动形式：主运动可以是旋转运动（如车削、镗削中主轴的运（如车削、镗削中主轴的运动），也可以是直线运动动），也可以是直线运动（如刨削、拉削中的刀具运（如刨削、拉削中的刀具运动）。动）。特点：消耗功率最多，速度最特点：消耗功率最多，速度最高。主运动通常只有且必须高。主运动通常只有且必须有一个。有一
4、个。概念：刀具与工件之间产生的概念：刀具与工件之间产生的附加相对运动，配合主运动，附加相对运动，配合主运动，不断将多余的金属投入切削，不断将多余的金属投入切削，以保持切削连续进行或反复以保持切削连续进行或反复进行的运动。进行的运动。形式：进给运动可由刀具完成形式：进给运动可由刀具完成（如车削、钻削），也可由（如车削、钻削），也可由工件完成（如铣削）；工件完成（如铣削）；特点：进给运动不限于一个特点：进给运动不限于一个（如滚齿），个别情况也可（如滚齿），个别情况也可以没有进给运动（如拉削）。以没有进给运动（如拉削）。一般而言，进给运动速度较一般而言，进给运动速度较低，消耗功率较少。低，消耗功率较
5、少。feV+V=V4.辅助运动辅助运动刀具切入、切出；刀具切入、切出；合理确定切入与切出长度，有助于刀具顺利切入与切出零件,避免损坏刀具与碰伤零件。 如图所示用钻头钻孔，钻头定位于R点，从R点以进给速度作Z向进给，到孔底部后，应安排快速退到R点。长度A为切入距离，B为切出距离，A与B实际尺寸要视工件表面状态和加工性质而定。快速定位；快速定位；机床的启停，变速，变向；机床的启停，变速，变向；工件的夹紧、松开；工件的夹紧、松开；切削液开关等。切削液开关等。切削加工时工件上形成三个不断变化着的表面：切削加工时工件上形成三个不断变化着的表面：1.1.已加工表面已加工表面2.2.待加工表面待加工表面 3
6、.3.过渡表面过渡表面切削用量切削用量1 1切削速度切削速度2 2进给量进给量3 3背吃刀量（切削深度）背吃刀量（切削深度）用于调整机床、计算切削力、切削功率、核算工用于调整机床、计算切削力、切削功率、核算工序成本、夹具设计等所必需的参数序成本、夹具设计等所必需的参数。概念：切削刃选定点相对于工件主运动概念：切削刃选定点相对于工件主运动 的瞬时速度的瞬时速度 符号：符号：v vc c计算公式：计算公式：v vc c=dn/1000 (m/min)=dn/1000 (m/min) d: d:刀具选定点的旋转直径（刀具选定点的旋转直径（mmmm） n:n:工件或刀具转速工件或刀具转速(r/min)
7、(r/min)进给量进给量f f: :工件或刀具每转或行程，刀具在进给运动工件或刀具每转或行程，刀具在进给运动方向上相对与工件的位移量。单位：方向上相对与工件的位移量。单位：mm/rmm/r进给速度进给速度v vf f：切削刃选定点相对与工件进给运动的：切削刃选定点相对与工件进给运动的瞬时速度。瞬时速度。单位：单位：mm/s; m/smm/s; m/s。计算公式：计算公式：v vf f=n=nf f背吃刀量背吃刀量a ap p: :垂直于进给运动方向测量的切削层的最大尺垂直于进给运动方向测量的切削层的最大尺寸寸. .（mmmm）dw待加工表面直径 dm已加工表面直径2dmdwap1.2.2 切
8、削层切削层是由切削部分切过工件一个单程切削层是由切削部分切过工件一个单程 所所 切除的工件材料层。切除的工件材料层。一、一、 切削层参数切削层参数 1. 切削层横截面积切削层横截面积AD DDpDhbfaA2. 切削公称厚度切削公称厚度hD rDfhsin3. 切削宽度切削宽度bDrpDsina=b二、二、 切削方式切削方式rprkafsinsinrprkafsinsin二、二、 材料切除率材料切除率Q318dn1000dnvcnfvf2)d(damwpcpmfv1000alAtcpfv1000aQ mm3/min1.2.3 刀具切削部分的几何形状和角度一、 刀具的组成1.1.前面（前面（AA
9、） 前面（前刀面）是刀具上切屑流过的表面。前面（前刀面）是刀具上切屑流过的表面。2.2.主后面（主后面（AA） 主后面（主后刀面）是与工件上过渡表面相对的主后面（主后刀面）是与工件上过渡表面相对的表面。表面。3. 3. 副后面（副后面（A A ） 副后面（副后刀面）是与工件上已加工表面相对副后面（副后刀面）是与工件上已加工表面相对的表面。的表面。 1.1.主切削刃（主切削刃（S S） 主切削刃是前刀面与主后面相交而得到的交线，主切削刃是前刀面与主后面相交而得到的交线，用以形成工件的过渡表面。它完成主要的金属切用以形成工件的过渡表面。它完成主要的金属切除工作。除工作。2.2.副切削刃（副切削刃（
10、S S） 副切削刃是前刀面与副后面相交而得到的交线。副切削刃是前刀面与副后面相交而得到的交线。刀尖是指主切削刃与副切削刃的连接处相当少的一刀尖是指主切削刃与副切削刃的连接处相当少的一部分切削刃。为了增加刀尖处的强度，改善散热部分切削刃。为了增加刀尖处的强度，改善散热条件，通常在刀尖处磨有圆弧或直线过渡刃。条件，通常在刀尖处磨有圆弧或直线过渡刃。为提高刃口强度和满足加工要求，在前后刀面磨制倒棱面，为提高刃口强度和满足加工要求，在前后刀面磨制倒棱面，二、 刀具角度参考系刀具静止参考系：在刀具设计、制造、刃磨、刀具静止参考系：在刀具设计、制造、刃磨、测量时用于定义刀具几何参数的参考系。测量时用于定义
11、刀具几何参数的参考系。在该参考系中定义的角度称为刀具的标注角度。在该参考系中定义的角度称为刀具的标注角度。建立刀具标注角度参考系时不考虑进给运动的影响，且建立刀具标注角度参考系时不考虑进给运动的影响，且假定车刀刀尖与工件中心等高，车刀刀杆中心线垂直假定车刀刀尖与工件中心等高，车刀刀杆中心线垂直于工件轴线。于工件轴线。 用于定义刀具工作时角度的参考系。用于定义刀具工作时角度的参考系。在该参考系中定义的角度称为刀具的工作角度。在该参考系中定义的角度称为刀具的工作角度。1. 刀具静止参考系刀具静止参考系 三、刀具角度三、刀具角度正交平面参考系内的标注角度正交平面参考系内的标注角度()前角前角 r o
12、在正交平面中测量的在正交平面中测量的前面与基面间的夹角。前面与基面间的夹角。后角后角 o在正交平面中测量的在正交平面中测量的后面与切削平面间的夹角。后面与切削平面间的夹角。楔角楔角 o： 楔角楔角 o是在正交平面是在正交平面Po上测量上测量的前面的前面Ag 与后面与后面Aa 之间的夹角。之间的夹角。o = 90-（ r o + o ） 副后角：副后角： o在副正交平面中在副正交平面中测量的副后面与副切削平面间的测量的副后面与副切削平面间的夹角。夹角。前面与基面平行时前角为零；前面与基面平行时前角为零；前面与切削平面间夹角小前面与切削平面间夹角小于于90时，前角为正；大时，前角为正；大于于90时
13、，前角为负。时，前角为负。后面与基面夹角小于后面与基面夹角小于90时，时，后角为正；大于后角为正；大于90时后时后角为负。角为负。刀具角度正负的规定刀具角度正负的规定主偏角主偏角主切削刃与进给方主切削刃与进给方向在基面上投影的夹角向在基面上投影的夹角副偏角副偏角副切削刃与进给副切削刃与进给方向在基面上投影的夹角方向在基面上投影的夹角刀尖角er ： 刀尖角er是在基面Pr上的测量切削平面Ps与副切削平面之间的夹角。er = 180-（ r + r ）正交平面参考系内的标注角度正交平面参考系内的标注角度()刃倾角刃倾角ls 在主切削平面在主切削平面中测量的主切削刃与中测量的主切削刃与基面间的夹角。
14、基面间的夹角。当刀尖处于主切削刃的最当刀尖处于主切削刃的最低点时，低点时， s 0；当；当主切削刃成水平时，主切削刃成水平时， s = 0 正交平面参考系内的标注角度正交平面参考系内的标注角度()锐角锐角正正钝角钝角负负法平面度量：法前角法平面度量：法前角n,法法后角后角n假定工作平面度量假定工作平面度量:侧前角侧前角f, 侧后角侧后角f背平面背平面度量度量p：背前角背前角p, 背后角背后角p其它参考系内的标注角度其它参考系内的标注角度图图 1-9 正交平面参考系中的车刀标注角度正交平面参考系中的车刀标注角度1.2.4 刀具的工作角度概念：用于定义刀具工作时角度的参考系。概念：用于定义刀具工作
15、时角度的参考系。分类分类 工作正交平面参考系工作正交平面参考系 工作法平面参考系工作法平面参考系 工作平面参考系工作平面参考系 应用最多的是应用最多的是工作正交平面参考系工作正交平面参考系1.1.工作基面（工作基面（PrPre e）过切削刃）过切削刃选定点，垂直于合成切削选定点，垂直于合成切削速度方向的平面。速度方向的平面。2.2.工作切削平面（工作切削平面（PsPse e） 通通过主切削选定点过主切削选定点, , 与切削与切削刃相切并垂直于工作基面刃相切并垂直于工作基面的平面。的平面。3.3.工作正交平面（工作正交平面（PoPoe e） 通通过主切削刃选定点并同时过主切削刃选定点并同时垂直于
16、工作基面和工作切垂直于工作基面和工作切削面的平面。削面的平面。二、刀具安装对工作角度的影响二、刀具安装对工作角度的影响ooe=ooe=2sindh =应用： 粗车外圆：刀尖高于工件中心，增大前角，降低切削力 精车外圆：刀尖低于工件中心，增大后角，减少后刀面磨损 车成形面、车螺纹、车锥面、切槽和切断：刀尖与工件中心等高，避免误差刀杆中心与正常位置偏 角时，刀具标注工作角度的假定工作平面与现工作平面pfe成 角rre=rre=1. 横向进给运动对工作角度的影响e+=00e-00=dffddtg=2 2.纵向进给运动对工作前后角纵向进给运动对工作前后角 的影响的影响-ffeffedftan车削方牙螺
17、纹时螺纹车刀的工作角度 a:车刀角度变化图；b:磨制静态前角c:将刀具倾斜安装角-ffeLffeRfeR2.纵向进给运动对工作前后角纵向进给运动对工作前后角 的影响的影响feLdPtan车削方牙螺纹时螺纹车刀的工作角度 a:车刀角度变化图；b:磨制静态前角c:将刀具倾斜安装角ffeR1.3金属切削过程的基本理论及规律金属切削过程的基本理论及规律1.3.1 切削过程中的变形第一变形区：（基本变形区）第一变形区：（基本变形区）OAOM之间的区域，是切削之间的区域，是切削过程中的主要变形区，是切削过程中的主要变形区，是切削力和切削热的主要来源。力和切削热的主要来源。主要特征：主要特征：剪切面的滑移变
18、形剪切面的滑移变形第二变形区：第二变形区：切屑底层与前刀面之间的摩擦切屑底层与前刀面之间的摩擦变形区。主要影响切屑的变形变形区。主要影响切屑的变形和积屑瘤的产生。和积屑瘤的产生。第三变形区第三变形区第二变形区第二变形区第一变形区第一变形区第三变形区：第三变形区：工件已加工表面与刀具后刀面之工件已加工表面与刀具后刀面之间的挤压、摩擦变形区域。间的挤压、摩擦变形区域。造成工件表面的纤维化与加工硬造成工件表面的纤维化与加工硬化。化。该区域对工件表面的残余应力以该区域对工件表面的残余应力以及后刀面的磨损有很大的影响。及后刀面的磨损有很大的影响。1.3.2 积屑瘤与鳞刺“在一定的温度和压力下在一定的温度
19、和压力下,切削塑性金属时切削塑性金属时,切屑底层与前刀面切屑底层与前刀面嵌入式结合发生冷焊现象嵌入式结合发生冷焊现象,使一部分切屑粘结在前刀面上的楔使一部分切屑粘结在前刀面上的楔状金属块状金属块,包围着切削刃且覆盖部分前面包围着切削刃且覆盖部分前面,形成积屑瘤形成积屑瘤”。一一 积屑瘤积屑瘤 产生条件：产生条件： 切削塑性材料切削塑性材料,存在塑性变形。存在塑性变形。 切削区的温度、压力和界面状况符合在刀面上发生冷焊切削区的温度、压力和界面状况符合在刀面上发生冷焊的条件。的条件。 特点：特点： 硬度是工件材料的硬度是工件材料的23.5倍，可以代替刀具切削。倍，可以代替刀具切削。 周而复始的生长
20、、脱落。周而复始的生长、脱落。在低速范围区内，不产生积屑瘤；在低速范围区内，不产生积屑瘤；在中速范围区内，积屑高度随切削速度增高而达最大值；在中速范围区内，积屑高度随切削速度增高而达最大值；在高速范围区内，积屑瘤再不生成。在高速范围区内，积屑瘤再不生成。 对切削过程的影响：对切削过程的影响： 稳性的积屑瘤可以代替切削刃和前刀面进行切削，从而保稳性的积屑瘤可以代替切削刃和前刀面进行切削，从而保护切削刃和前刀面，减少刀具的磨损；护切削刃和前刀面，减少刀具的磨损； 积屑瘤的存在使刀具在切削时具有更大的实际前角，减小积屑瘤的存在使刀具在切削时具有更大的实际前角，减小了切屑的变形，切削力下降；了切屑的变
21、形，切削力下降； 积屑瘤具有一定的高度，其前端伸出切削刃之外，使实际积屑瘤具有一定的高度，其前端伸出切削刃之外，使实际的切削厚度增大，有可能引起振动；的切削厚度增大，有可能引起振动； 在切削过程中积屑瘤是不断的生长和破碎的，所以积屑瘤在切削过程中积屑瘤是不断的生长和破碎的，所以积屑瘤的高度也在不断变化，导致实际切削厚度的不断变化，引的高度也在不断变化，导致实际切削厚度的不断变化，引起局部过切，使零件的表面粗糙度增大。同时部分积屑瘤起局部过切，使零件的表面粗糙度增大。同时部分积屑瘤的碎片会嵌入已加工表面，影响零件表面质量；的碎片会嵌入已加工表面，影响零件表面质量； 不稳定的积屑瘤不断地生长、破碎
22、和脱落，积屑瘤脱落时不稳定的积屑瘤不断地生长、破碎和脱落，积屑瘤脱落时会剥离前刀面上的刀具材料，造成刀具的磨损加剧。会剥离前刀面上的刀具材料，造成刀具的磨损加剧。对切削过程有积极的影响，也有消极的影响，弊大于利：对切削过程有积极的影响，也有消极的影响，弊大于利： 粗加工时可人为控制积屑瘤的生长，使积屑瘤能稳定存在。粗加工时可人为控制积屑瘤的生长，使积屑瘤能稳定存在。 精加工时应抑制积屑瘤的产生。精加工时应抑制积屑瘤的产生。对切削过程的影响：对切削过程的影响：降低切削速度，使温度较低，使粘结现象不易发生，例如：降低切削速度，使温度较低，使粘结现象不易发生，例如：高速钢刀具采用低速宽刀加工；高速钢
23、刀具采用低速宽刀加工；采用高速切削，使切削温度高于积屑瘤消失的相应温度，采用高速切削，使切削温度高于积屑瘤消失的相应温度，例如：硬质合金刀具采用高速精加工；例如：硬质合金刀具采用高速精加工；采用润滑性能好的切削液，减小摩擦，减小粘结；采用润滑性能好的切削液，减小摩擦，减小粘结；增加刀具前角，以减小前刀面上的正压力增加刀具前角，以减小前刀面上的正压力 ，即减小刀屑接，即减小刀屑接触区压力；触区压力；提高工件材料硬度、降低塑性，减少加工硬化倾向；提高工件材料硬度、降低塑性，减少加工硬化倾向；采用不易和工件材料粘结的刀具材料，如涂层刀具。采用不易和工件材料粘结的刀具材料，如涂层刀具。1 鳞刺是在已加
24、工表面上呈鳞片状有裂口的毛刺。鳞刺是在已加工表面上呈鳞片状有裂口的毛刺。 切削金属塑性材料时，若切削速度较低时，常常会产生鳞刺。切削金属塑性材料时，若切削速度较低时，常常会产生鳞刺。鳞刺使已加工表面质量下降，表面粗糙度值增大。鳞刺使已加工表面质量下降，表面粗糙度值增大。2 控制鳞刺的措施：控制鳞刺的措施：在低的切削速度（在低的切削速度（Vc10m/min）时，减小进给量，增大刀）时，减小进给量，增大刀具前角，采用润滑性能好的切削液，可抑制鳞刺的形成。具前角，采用润滑性能好的切削液，可抑制鳞刺的形成。在高的切削速度（在高的切削速度（ Vc 30m/min）时，工件材料调质处理，）时，工件材料调质
25、处理，减小刀具前角，可抑制鳞刺的形成。减小刀具前角，可抑制鳞刺的形成。 高速切削，切削温度在高速切削，切削温度在500以上，不会产生鳞刺。以上，不会产生鳞刺。二二 鳞刺鳞刺1工件材料工件材料 实验结果表明，工件实验结果表明，工件材料强度越高和硬度材料强度越高和硬度越高，变形系数越高，变形系数h将将随之减小；塑性小的，随之减小；塑性小的，变形系数变形系数h将随之减将随之减小。小。2刀具前角刀具前角 增大刀具前角增大刀具前角o，剪，剪切角切角将随之增大，将随之增大，变形系数变形系数h将随之减将随之减小。小。1.3.3 影响切削变形的因素3切削速度切削速度vc 在无积屑瘤产生的切削速度范围在无积屑瘤
26、产生的切削速度范围内，切削速度内，切削速度vc越大，变形系数越大，变形系数h越小。主要是因为塑性变形的越小。主要是因为塑性变形的传播速度较弹性变形慢，切削速传播速度较弹性变形慢，切削速度越高，切削变形越不充分，导度越高，切削变形越不充分，导致变形系数下降。此外，提高切致变形系数下降。此外，提高切削速度还会使切削温度增高，切削速度还会使切削温度增高，切屑底层材料的剪切屈服强度屑底层材料的剪切屈服强度s因因温度的增高而略有下降，导致前温度的增高而略有下降，导致前刀面摩擦系数刀面摩擦系数减小，使变形系数减小，使变形系数h下降。下降。4切削层公称厚度切削层公称厚度hD 在无积屑瘤的切削速度范围内，在无
27、积屑瘤的切削速度范围内，切削层公称厚度切削层公称厚度hD越大，变形系越大，变形系数数h越小。越小。影响工艺系统强度、刚度和被加工工件质量的重要因素，也是设计机床、刀具、夹具和计算切削动力的消耗的主要依据。1.3.4切削力一、切削力的来源、合力及其分力1、来源切削时作用在刀具切削时作用在刀具上的力，由下列两上的力，由下列两个方面组成：个方面组成： 变形区内产生的变形区内产生的弹性变形抗力和塑弹性变形抗力和塑性变形抗力性变形抗力 切屑、工件与刀切屑、工件与刀具间的摩擦力。具间的摩擦力。2、切削合力及其分解为了便于分析切削力的作用和测量、计算切削力的大小为了便于分析切削力的作用和测量、计算切削力的大
28、小,通常将通常将合力合力F在按主运动速度方向、切深方向、进给方向作的空间直在按主运动速度方向、切深方向、进给方向作的空间直角坐标轴角坐标轴z、y、x上分解成三个分力，它们是：上分解成三个分力，它们是： 主切削力主切削力Fc 切向力切向力 主运动切削速度方向的分力。主运动切削速度方向的分力。FC与切削与切削速度方向一致，又称切向抗力。是计算机速度方向一致，又称切向抗力。是计算机床切削功率的主要依据。床切削功率的主要依据。切深抗力切深抗力Fp 径向力径向力 切深方向的分力。总切削力在切深方向切深方向的分力。总切削力在切深方向的分力。的分力。FP在基面内，与进给方向垂直。在基面内，与进给方向垂直。进
29、给抗力进给抗力Ff 轴向力轴向力进给方向的分力。在进给方向的分力。进给方向的分力。在进给方向的分力。是计算或校核机床进给机构强度的依据。是计算或校核机床进给机构强度的依据。rFcFFpFDFfFf pFDfv切削力的分解切削力的分解F 切削合力Fc主切削力Fp吃刀抗力Ff进给抗力222sincoscfpfDpDFFFFFFFF222sincoscfpfDpDFFFFFFFF二、切削力的经验公式()()()FFccccFFppppFFffffxycFpFxypFpFxyfFpFFCafKNFCafKNFCafKN由实验获得经验公式由实验获得经验公式注意：注意： 计算公式由实验测得，式中的各项应按
30、照实验时的单位计算公式由实验测得，式中的各项应按照实验时的单位计算。即：计算。即：aP：mm，f：mm/r手册中的数据为特定切削条件下测得的数据，当实际的手册中的数据为特定切削条件下测得的数据，当实际的条件与实验公式条件不符时，应加修正系数。条件与实验公式条件不符时，应加修正系数。“单位面积上的主切削力单位面积上的主切削力”：单位切削力：单位切削力p是指切除单位切削层是指切除单位切削层面积所产生的主切削力，可用下式表示：面积所产生的主切削力，可用下式表示：)/(2mmNafFAFKpcDcC估算切削力：估算切削力：pCDCcafKAKF切削功率切削功率Pm是指车削时在切削区域内消耗的功是指车削
31、时在切削区域内消耗的功率，通常计算的是主运动所消耗的功率。率，通常计算的是主运动所消耗的功率。式中式中 Fc主切削力（主切削力（N）; vc主运动切削速度。主运动切削速度。 机床电动机所需功率机床电动机所需功率PE应为：应为： PEPc/ kW式中式中机床传动效率机床传动效率0.750.85kWvFPccc60103三、切削功率切削功率四、影响切削力的主要因素 切削力来源于工件材料的弹塑性变形及刀具与切削力来源于工件材料的弹塑性变形及刀具与切屑、工件表面的摩擦，因此凡是影响切削过程中切屑、工件表面的摩擦，因此凡是影响切削过程中材料的变形及摩擦的因素都影响切削力。材料的变形及摩擦的因素都影响切削
32、力。 影响因素主要为：影响因素主要为：工件材料；切削用量；刀工件材料；切削用量；刀具几何参数；其他因素。具几何参数；其他因素。 工件材料是通过材料的剪切屈服强度工件材料是通过材料的剪切屈服强度s、塑性变形、切屑与、塑性变形、切屑与前刀面间摩擦系数前刀面间摩擦系数等条件影响切削力的。等条件影响切削力的。 工件材料强度、硬度愈高，材料的剪切屈服强度工件材料强度、硬度愈高，材料的剪切屈服强度s越高大越高大,切切削力越大。材料的制造和热处理状态不同，得到的硬度也不同，削力越大。材料的制造和热处理状态不同，得到的硬度也不同，切削力随着硬度提高而增大。切削力随着硬度提高而增大。 还受加工硬化程度的影响。还
33、受加工硬化程度的影响。 工件材料的塑性或韧性越高，切屑越不易折断，使切屑与前工件材料的塑性或韧性越高，切屑越不易折断，使切屑与前刀面间摩擦增加，故切削力增大。刀面间摩擦增加，故切削力增大。强度强度高强度强度高加工硬化倾向大加工硬化倾向大塑性韧性高塑性韧性高 切削力大切削力大2、切削用量的影响、切削用量的影响（1） 背吃刀量背吃刀量ap、进给量、进给量f ap、f增大增大，切削宽度，切削宽度bD、切削厚度、切削厚度hD增大，切削面积增大，切削面积Ac增大，抗力和摩擦力增加，增大，抗力和摩擦力增加， 则切削力增大，但影响程度不一。则切削力增大，但影响程度不一。ap增大时，该处变形成比例增大；增大时
34、，该处变形成比例增大；f增大时，该处变形比例基增大时，该处变形比例基本不变。所以增加本不变。所以增加ap时切削力的增大较时切削力的增大较f的增大影响明显。一的增大影响明显。一般切削力实验公式中般切削力实验公式中ap的指数接近于的指数接近于1；f的指数接近于的指数接近于0.75也也可说明这一点。可说明这一点。 可见，在同样切削面积下，采用大的可见，在同样切削面积下，采用大的f较采用大的较采用大的ap省力。省力。(2) 切削速度切削速度vc 切削塑性金属时，切削塑性金属时，vc对切削力的影响如同对切削变形影响的对切削力的影响如同对切削变形影响的规律，是由积屑瘤与摩擦的作用所造成的。当规律，是由积屑
35、瘤与摩擦的作用所造成的。当vc35 m/min时，时，vc大，切削温度高，大，切削温度高，减小，减小，增大，则增大，则减小，致使切削力减小。减小，致使切削力减小。5 19 28 35 55 100 130 切削速度 vc（m/min） 981784588主切削力Fc（N）切削速度对切削力的影响3、刀具几何角度的影响、刀具几何角度的影响 前角前角o 增大，切削力减小增大，切削力减小主偏角主偏角r增大，增大，FP减少，减少，Ff增大增大s对对Fc的影响不大。的影响不大。s增大，增大，Fp减小，减小， Ff增大。增大。 4、刀具磨损的影响、刀具磨损的影响刀具的磨损量加大时，刀具的磨损量加大时， 使切
36、削力增大，对吃刀抗力使切削力增大，对吃刀抗力Fp的影响最为显著的影响最为显著5、切削液的影响、切削液的影响有润滑作用，可减小摩擦，使切削力降低有润滑作用，可减小摩擦，使切削力降低1.3.5切削力热与切削温度一、切削热的产生和传散一、切削热的产生和传散切削热切削热：在切削加工过程中，由于被切削材料层的弹、塑性变形及刀具和被切削材料间的摩擦而产生的热量。切削热的传散切削热的传散：车削加工时，车削加工时，5086%由切屑带走由切屑带走，40%10%传入车刀，传入车刀，93传入工件，传入工件，1左右通过辐射传入空气。切削速度越左右通过辐射传入空气。切削速度越高，切削厚度越大，则由切屑带走的热量越多。高
37、，切削厚度越大，则由切屑带走的热量越多。 钻削加工时，钻削加工时，28的切削热由切屑带走，的切削热由切屑带走，14.5传入刀具，传入刀具，52.5传入工件传入工件，5左右传入周围介质。左右传入周围介质。 切削热由切屑、工件、刀具及周围介质传导出去。二、切削温度的分布二、切削温度的分布切削温度：切削过程中切削区域的温度（一般指前刀面：切削过程中切削区域的温度（一般指前刀面与切屑接触区域的平均温度）。尽管切削热是切削温度与切屑接触区域的平均温度）。尽管切削热是切削温度上升的根源，但直接影响切削过程的却是切削温度上升的根源，但直接影响切削过程的却是切削温度。温度分布三、影响切削温度的主要因素三、影响
38、切削温度的主要因素1切削用量的影响切削用量的影响 zyxpvfaC z y x V f ap刀具角度的影响刀具角度的影响 r bD 切削热集中切削热集中 散热散热 o ； o 工件材料的影响工件材料的影响 HBs b 功耗功耗 不锈钢不锈钢lCrl8Ni9Ti和高温合金不但导热系数低，而且在高和高温合金不但导热系数低，而且在高温下仍能保持较高的强度和硬度。温下仍能保持较高的强度和硬度。 脆性金属的抗拉强度和延伸率都较小，切削过程中切削区脆性金属的抗拉强度和延伸率都较小，切削过程中切削区的塑性变形很小，切屑呈崩碎状或脆性带状，与前刀面的摩擦的塑性变形很小，切屑呈崩碎状或脆性带状，与前刀面的摩擦也
39、较小，所以产生的切削热较少，切削温度一般比切削钢料时也较小，所以产生的切削热较少，切削温度一般比切削钢料时低。低。 （4）刀具磨损的影响：）刀具磨损的影响：刀钝以后，摩擦加剧，温度升高刀钝以后，摩擦加剧，温度升高;（5）切削液切削液的影响：的影响：冷却效果冷却效果，润滑效果润滑效果;1.3.6刀具磨损和耐用度1 1 前刀面磨损前刀面磨损: :高速、大进给切削塑性金属时。高速、大进给切削塑性金属时。 2 后刀面磨损后刀面磨损:切削脆性金属或较小切削厚度切削塑性材料时。切削脆性金属或较小切削厚度切削塑性材料时。 3 3前、后刀面同时磨损前、后刀面同时磨损: :切削塑性金属时，中等速度和中等进给量的
40、情况下。切削塑性金属时，中等速度和中等进给量的情况下。 二、刀具磨损过程和磨钝标准二、刀具磨损过程和磨钝标准磨损过程三个阶段磨损过程三个阶段1. 刀具磨损过程刀具磨损过程磨钝标准磨钝标准 刀具用到急剧磨损前的最大磨损量。刀具用到急剧磨损前的最大磨损量。 规定后刀面磨损带中间均匀磨损量允许达到的最大值，规定后刀面磨损带中间均匀磨损量允许达到的最大值，以以VB表示。表示。 （ VB值的大小与加工要求有关）值的大小与加工要求有关） 2.刀具刀具磨钝标准磨钝标准 三、刀具耐用度三、刀具耐用度刀具从开始切削、磨损至磨钝标准所能从事的切削时间（刀具从开始切削、磨损至磨钝标准所能从事的切削时间（min）。）
41、。 切削用量:vc最大，f次之， ap 最小；刀具材料：刀具材料的强度和硬度越高，耐用度越高；工件材料：工件材料的切削性能越好，耐用度越高；刀具的几何参数： o 切削力、切削温度切削力、切削温度 T ，但，但 o 散热散热 T ； r 刀尖强度、散热条件刀尖强度、散热条件 T ，但但 r 背向力背向力 ，工艺系统刚性差，容易震动。，工艺系统刚性差，容易震动。1.4金属切削过程基本规律的应用金属切削过程基本规律的应用1.4.1切屑的种类及其控制1 带状切屑：带状切屑：产生条件：产生条件：切削塑性材料、切削切削塑性材料、切削速度高、切削厚度较速度高、切削厚度较小、前角大。小、前角大。形状：形状：连
42、绵不断呈带状，切连绵不断呈带状，切屑底面很光滑而背面屑底面很光滑而背面呈毛茸状。呈毛茸状。形成原因：形成原因：切速高，切削层未及充切速高，切削层未及充分变形即变为切屑，剪分变形即变为切屑，剪切面上的应力还未达到切面上的应力还未达到破坏值，因此只有塑性破坏值，因此只有塑性滑移而无断裂；前角大，滑移而无断裂；前角大，则刀具锋利；则刀具锋利；hD小则切小则切削力小。故易得带状切削力小。故易得带状切屑。屑。特点：特点：切削过程变形小，切切削过程变形小，切削力小且稳定；已加削力小且稳定；已加工表面粗糙度低。对工表面粗糙度低。对生产安全有危害。生产安全有危害。 一、切屑的种类一、切屑的种类2挤裂切屑：（节
43、状切屑）挤裂切屑：（节状切屑）形状：形状：宏观上自然连接，宏观上自然连接，但外表面呈锯齿形，但外表面呈锯齿形，如竹节状。如竹节状。产生条件：产生条件：切削塑性材料、切切削塑性材料、切削速度中等、切削削速度中等、切削厚度较厚、前角较厚度较厚、前角较小。小。形成原因：形成原因：切削层经过充分变切削层经过充分变形全过程，最后被形全过程，最后被挤裂。挤裂。特点：特点：切屑冷硬度高，脆且切屑冷硬度高，脆且易断，便于处理；易断，便于处理；变形相对较大，切削变形相对较大，切削力波动较大，易产生力波动较大，易产生振动；振动；已加工表面粗糙度较已加工表面粗糙度较高。高。3单元切屑：单元切屑：形状：形状： 切屑沿
44、挤裂面切屑沿挤裂面完全断开成单元完全断开成单元状。状。产生条件：产生条件：材料塑性很差、材料塑性很差、切速低、切速低、hD大、大、前角小。前角小。形成原因：形成原因：整个剪切面上剪整个剪切面上剪应力超过材料的应力超过材料的破坏强度极限。破坏强度极限。特点：特点：切削力波动很大，切削力波动很大，有振动；已加工有振动；已加工表面非常粗糙，表面非常粗糙，且有振纹。且有振纹。4崩碎切屑：崩碎切屑：形状：形状：切屑呈不规则切屑呈不规则的碎块状。的碎块状。产生条件：产生条件：切削脆性材料。切削脆性材料。形成原因：形成原因：材料塑性差，抗拉材料塑性差，抗拉强度低，受前刀面强度低，受前刀面挤压时几乎没有塑挤压
45、时几乎没有塑性变形便脆断成不性变形便脆断成不规则的碎块。规则的碎块。特点：特点：切削过程不平稳，切削过程不平稳，切削力波动大，有切削力波动大，有冲击，振动大，已冲击，振动大，已加工表面粗糙。加工表面粗糙。 前三种切屑是切削塑性金属时得到的。带状切前三种切屑是切削塑性金属时得到的。带状切屑的切削过程最平稳，单元切削的切削力波动最大。屑的切削过程最平稳，单元切削的切削力波动最大。崩碎切屑的切削过程很不平稳，容易破坏刀具，应崩碎切屑的切削过程很不平稳，容易破坏刀具，应该尽量避免。该尽量避免。 在生产中一般最常见到的是带状切屑，当切削在生产中一般最常见到的是带状切屑，当切削厚度大时得到节状切屑，单元切
46、屑比较少见。在形厚度大时得到节状切屑，单元切屑比较少见。在形成节状切屑的情况下，进一步减小前角，或加大切成节状切屑的情况下，进一步减小前角，或加大切削厚度，就可以得到单元切屑。反之，如果加大前削厚度，就可以得到单元切屑。反之，如果加大前角，提高切削速度，减小切削厚度，则可得到带状角，提高切削速度，减小切削厚度，则可得到带状切屑。这说明切屑的形态是可以随切削条件而转化切屑。这说明切屑的形态是可以随切削条件而转化的。的。 二、切屑的流向、卷曲和折断二、切屑的流向、卷曲和折断1 切屑的流向：切屑的流向： s2切屑的卷曲与折断：切屑的卷曲与折断：在切削过程中，由于工件材料、刀具几何形状和切削用量的差在
47、切削过程中，由于工件材料、刀具几何形状和切削用量的差异，使形成的切屑形状也各异。异，使形成的切屑形状也各异。 带状屑连绵不断，易缠绕在工件或刀具上，造成划伤工件表带状屑连绵不断，易缠绕在工件或刀具上，造成划伤工件表面或打坏刀刃，甚至伤害操作人员，故一般应避免形成带状面或打坏刀刃，甚至伤害操作人员，故一般应避免形成带状屑。但在某些情况下屑。但在某些情况下(如加工盲孔如加工盲孔)，为了使切屑顺利地排出，为了使切屑顺利地排出，希望形成带状屑或长紧卷屑。希望形成带状屑或长紧卷屑。 C形屑是一种较好的屑形，不会伤工件表面或打刀刃，也不形屑是一种较好的屑形，不会伤工件表面或打刀刃，也不易伤人。多数是使它碰
48、撞在刀具后刀面或工件表面上而折断，易伤人。多数是使它碰撞在刀具后刀面或工件表面上而折断，但这样会影响切削过程的平稳性，也会影响工件已加工表面但这样会影响切削过程的平稳性，也会影响工件已加工表面粗糙度。因此，精加工时希望形成长螺卷屑。粗糙度。因此，精加工时希望形成长螺卷屑。 三、影响断屑的因素三、影响断屑的因素1卷屑槽的形状卷屑槽的形状 卷屑槽的形状一般是指刀具正交平面内的形状。常用的卷屑槽的形状一般是指刀具正交平面内的形状。常用的有直线圆弧型、直线型和全圆弧型三种。有直线圆弧型、直线型和全圆弧型三种。 卷屑槽的形状卷屑槽的形状 a) 直线圆弧型直线圆弧型 b) 直线型直线型 c) 全圆弧型全圆
49、弧型2影响断屑的因素还有工件材料、刀具角度、切削用量等。影响断屑的因素还有工件材料、刀具角度、切削用量等。（1）被切削材料的屈服极限愈小，则弹性恢复少，愈容）被切削材料的屈服极限愈小，则弹性恢复少，愈容易折断；易折断；（2）被切削材料的弹性模量大时，也容易折断；）被切削材料的弹性模量大时，也容易折断；（3）被切削材料塑性愈低，愈容易折断；）被切削材料塑性愈低，愈容易折断；（4）切削厚度）切削厚度hD愈大，则应变增大，容易断屑，而薄切愈大，则应变增大，容易断屑，而薄切屑则难断；屑则难断；（5）背吃刀量）背吃刀量ap增加，则断屑困难增大；增加，则断屑困难增大；（6）切削速度）切削速度vc提高时，断
50、屑效果降低；提高时，断屑效果降低；（7）刀具前角）刀具前角o愈小，切屑变形愈大，容易折断。愈小，切屑变形愈大，容易折断。一一. .材料材料的切削加工性的切削加工性（指对工件材料进行切削加工的难易（指对工件材料进行切削加工的难易程度）程度）刀具的耐用度高刀具的耐用度高所需的切削力小所需的切削力小产生的切削热少，切削温度低产生的切削热少，切削温度低容易保证零件的加工表面质量容易保证零件的加工表面质量生产率高生产率高粗加工考虑粗加工考虑1 1，2 2，3 3，5 5； 精加工考虑精加工考虑1 1，4 4，5 5。1.4.2金属材料胡切削加工性二二. . 评定零件切削加工性能的指标评定零件切削加工性能
51、的指标 以刀具耐用度或一定耐用度时的切削速度来评定（前提是以刀具耐用度或一定耐用度时的切削速度来评定（前提是工作条件相同）。工作条件相同）。1 以一定刀具耐用度下的切削速度以一定刀具耐用度下的切削速度vct衡量。通常取衡量。通常取t=60 min，记为记为vc60。 vct越高，材料的切削加工性越好。越高，材料的切削加工性越好。2 用相对加工性用相对加工性Kr作评定，即以切削正火状态的作评定，即以切削正火状态的45号钢的号钢的vc60 作为基准，记为（作为基准，记为（vc60）j。 Kr = vc60/ （vc60）j。3 精加工时，以工件已加工表面粗糙度衡量。精加工时，以工件已加工表面粗糙度
52、衡量。4 深孔加工和在自动机床上加工时，以断屑难易程度来衡量。深孔加工和在自动机床上加工时，以断屑难易程度来衡量。1 热处理方法低碳钢：正火处理，降低韧性，增加硬度；高碳钢：球化退火处理，降低硬度；合金钢：调质（淬火+高温回火）处理，增加硬度；2 调整材料的化学成分 一一.切削用量的选择原则切削用量的选择原则 1 粗加工粗加工 高生产效率是追求的基本目标。高生产效率是追求的基本目标。 提高提高vc、增大、增大f和和ap，都能提高生产率，都能提高生产率 。 切削用量三要素对刀具寿命的影响程度不同，由大到小影切削用量三要素对刀具寿命的影响程度不同，由大到小影响次序是：响次序是：vc、f、ap。为保
53、持已确定的刀具寿命，若提高其中。为保持已确定的刀具寿命，若提高其中一要素，则必须相应地降低另外两要素。可见切削用量三要素一要素，则必须相应地降低另外两要素。可见切削用量三要素对生产率的影响程度是不同的对生产率的影响程度是不同的 。 结果：为了保证合理的刀具寿命，在选择切削用量时：首先选择最大的ap ，其次在机床动力和刚度条件允许条件内，选用较大的f，最后根据公式选择合适的速度1.4.3切削用量与切削液的合理选择 2 精加工时的切削用量选择的基本原则精加工时的切削用量选择的基本原则 首先保证加工精度和表面质量，同时兼顾必要的使首先保证加工精度和表面质量，同时兼顾必要的使用寿命和生产效率。用寿命和
54、生产效率。 先选取较小的先选取较小的ap和和f，其中：其中： ap根据加工余量来定；根据加工余量来定； f根据表面粗糙度来定；根据表面粗糙度来定； 最后利用切削用量手册选取或者用公式计算确定最后利用切削用量手册选取或者用公式计算确定vc。二二.切削用量的选择方法切削用量的选择方法1.背吃刀量背吃刀量ap的确定的确定 一般根据加工性质与加工余量确定一般根据加工性质与加工余量确定ap。切削加工一。切削加工一般分为粗加工、半精加工和精加工。般分为粗加工、半精加工和精加工。 粗加工粗加工(表面粗糙度表面粗糙度Ra506.3)时，在机床功率和刀时，在机床功率和刀具强度允许情况下，具强度允许情况下，一次走
55、刀应尽可能切除全部余量一次走刀应尽可能切除全部余量。在中等功率机床上，背吃刀量可达在中等功率机床上，背吃刀量可达210mm。 半精加工半精加工(表面粗糙度表面粗糙度Ra6.33.2)时，背吃刀量取为时，背吃刀量取为0.52mm。 精加工精加工(表面粗糙度表面粗糙度Ra3.20.8)时。背吃刀量取为时。背吃刀量取为0.20.4mm。2.确定进给量确定进给量f 粗加工时粗加工时，工件表面质量要求不高，但切削力往往很大，工件表面质量要求不高，但切削力往往很大，合理进给量的大小主要受合理进给量的大小主要受机床进给机构强度、刀具的强度与刚机床进给机构强度、刀具的强度与刚性、工件的装夹刚度等因素的限制。性
56、、工件的装夹刚度等因素的限制。粗车时工件材料，刀杆尺粗车时工件材料，刀杆尺寸，工件直径与选定的切削深度进行选择，一般寸，工件直径与选定的切削深度进行选择，一般f=0.30.6mm/r。 半精加工和精加工时，合理进给量的大小则主要受工件加半精加工和精加工时，合理进给量的大小则主要受工件加工精度和表面粗糙度的限制。根据预先估计的切削速度与刀尖工精度和表面粗糙度的限制。根据预先估计的切削速度与刀尖圆弧半径进行选择，常取圆弧半径进行选择，常取f=0.080.3mm/r。此外，还需要考虑。此外，还需要考虑到所选的进给量能满足加工精度，甚至卷屑、断屑的要求。到所选的进给量能满足加工精度，甚至卷屑、断屑的要
57、求。 生产实际中多采用查表法确定进给量。生产实际中多采用查表法确定进给量。3.切削速度vc的选择根据工件尺寸计算工件转数n:根据机床说明书取较低而相近的机床主轴转数n，计算实际切削速度。N=1000vc/dw在生产中选择切削速度的一般原则是：在生产中选择切削速度的一般原则是：(1)粗车时，粗车时，ap和和f 较大，故选择较低的较大，故选择较低的vc；反之精车时选择较高；反之精车时选择较高的的vc。(2)工件材料强度、硬度高时，应选较低的工件材料强度、硬度高时，应选较低的vc。(3)切削合金钢比切削中碳钢切削速度降低切削合金钢比切削中碳钢切削速度降低20%30%；切削调；切削调质状态的钢比切削正
58、火、退火状态钢要降低切削速度质状态的钢比切削正火、退火状态钢要降低切削速度20%30%；切削有色金属比切削中碳钢的切削速度可提高；切削有色金属比切削中碳钢的切削速度可提高100%300%。(4)刀具材料的切削性能愈好，切削速度也选得愈高，如硬质合刀具材料的切削性能愈好，切削速度也选得愈高，如硬质合金钢的切削速度比高速钢刀具可高几倍，涂层刀具的切削速金钢的切削速度比高速钢刀具可高几倍，涂层刀具的切削速度比未涂层刀具要高，陶瓷、金刚石和度比未涂层刀具要高，陶瓷、金刚石和CBN刀具可采用更高刀具可采用更高的切削速度。的切削速度。(5)精加工时，应尽量避开积屑瘤和鳞刺产生的区域。精加工时，应尽量避开积
59、屑瘤和鳞刺产生的区域。(6)断续切削时，为减少冲击和热应力，宜适当降低切削速断续切削时，为减少冲击和热应力，宜适当降低切削速度。度。(7)在易发生振动情况下，切削速度应避开自激振动的临界在易发生振动情况下，切削速度应避开自激振动的临界速度。速度。(8)加工大型工件、细长件和薄壁工件或带外皮的工件，应加工大型工件、细长件和薄壁工件或带外皮的工件，应适当降低切削速度。适当降低切削速度。三三.切削液切削液1 作用作用（一）润滑（一）润滑 金属切削时，切屑、工件与刀具之间的摩擦可分为：金属切削时，切屑、工件与刀具之间的摩擦可分为：干摩干摩擦、流体润滑摩擦和边界润滑摩擦擦、流体润滑摩擦和边界润滑摩擦。
60、切削液渗入到切屑、刀具、工件的接触面间，粘附在金属切削液渗入到切屑、刀具、工件的接触面间，粘附在金属表面上形成润滑膜，减小它们之间的摩擦系数、减轻粘结表面上形成润滑膜，减小它们之间的摩擦系数、减轻粘结现象、现象、 抑制积屑瘤，并改善已加工表面的粗糙度，提高刀抑制积屑瘤，并改善已加工表面的粗糙度，提高刀具耐用度。具耐用度。 润滑性能取决于润滑性能取决于切削液的渗透性、吸附薄膜形成能力与强切削液的渗透性、吸附薄膜形成能力与强度度等。等。（二）冷却（二）冷却切削液通过它从它所能达到最靠近热源的刀具、切屑切削液通过它从它所能达到最靠近热源的刀具、切屑和工件表面上带走大量的切削热，从而降低切削温度，和工
61、件表面上带走大量的切削热，从而降低切削温度，提高刀具耐用度，提高刀具耐用度， 并减小工件与刀具的热膨胀，并减小工件与刀具的热膨胀， 提高加提高加工精度。工精度。 切削液要有较高的热导率和比热容，较高的汽化热。一切削液要有较高的热导率和比热容，较高的汽化热。一定的流量和流速。定的流量和流速。 水的冷却性能最好，油类最差，乳化液介于两者之间。水的冷却性能最好，油类最差，乳化液介于两者之间。（三）清洗作用（三）清洗作用 冲走切削中产生的细屑、砂轮脱落下来的微粒等，起到冲走切削中产生的细屑、砂轮脱落下来的微粒等，起到清洗作用，清洗作用， 防止加工表面、机床导轨面受损；防止加工表面、机床导轨面受损； 有
62、利于精有利于精加工、深孔加工、自动线加工中的排屑；加工、深孔加工、自动线加工中的排屑；（四）防锈作用（四）防锈作用 加入防锈添加剂的切削液，还能在金属表面上形成保护加入防锈添加剂的切削液，还能在金属表面上形成保护膜，使机床、工件、刀具免受周围介质的腐蚀。膜，使机床、工件、刀具免受周围介质的腐蚀。 切削液的使用效果决定于切削液的类型、形态、用量、切削液的使用效果决定于切削液的类型、形态、用量、使用方法等。使用方法等。2 分类分类（1）非水溶性切削液）非水溶性切削液 主要是切削油。有各种矿物油，如机械油、轻柴油、煤主要是切削油。有各种矿物油，如机械油、轻柴油、煤油等；还有动、油等；还有动、 植物油
63、，如豆油、猪油等；以及加入油植物油，如豆油、猪油等；以及加入油性、极压添加剂配制的混合油。它主要起润滑作用。性、极压添加剂配制的混合油。它主要起润滑作用。（2）溶性切削液）溶性切削液 主要成分为水，并加入防锈剂，也可加入适量的表面活性主要成分为水，并加入防锈剂，也可加入适量的表面活性剂和油性添加剂，使其具有一定的润滑性能。剂和油性添加剂，使其具有一定的润滑性能。（3）乳化液）乳化液 由矿物油、乳化剂及其它添加剂配制的乳化油加由矿物油、乳化剂及其它添加剂配制的乳化油加95%98%的水稀释而成的乳白色切削液，有良好的冷却性能的水稀释而成的乳白色切削液，有良好的冷却性能和清洗作用。和清洗作用。3 选
64、用选用（1）依据刀具材料、加工要求）依据刀具材料、加工要求 高速钢刀具耐热性差，高速钢刀具耐热性差， 粗加工时，切削用量大，切削热多，粗加工时，切削用量大，切削热多，容易导致刀具磨损，应选用以冷却为主的切削液，容易导致刀具磨损，应选用以冷却为主的切削液， 如如3%5%的乳化液或水溶液的乳化液或水溶液；精加工时，主要是获得较好精加工时，主要是获得较好的表面质量，可选用润滑性好的极压切削油或高浓度极压的表面质量，可选用润滑性好的极压切削油或高浓度极压乳化液。乳化液。 硬质合金刀具耐热性好，一般不用切削液，如必要，也可硬质合金刀具耐热性好，一般不用切削液，如必要，也可用低浓度乳化液或水溶液，但应连续
65、、充分地浇注，以免用低浓度乳化液或水溶液，但应连续、充分地浇注，以免高温下刀片冷热不均，高温下刀片冷热不均， 产生热应力而导致裂纹、损坏等。产生热应力而导致裂纹、损坏等。（2）依据工件材料）依据工件材料 加加工钢等塑性材料时，需用切削液工钢等塑性材料时，需用切削液；而加工；而加工铸铁等脆性材铸铁等脆性材料时，一般则不用料时，一般则不用，原因是作用不如钢明显，又易污染，原因是作用不如钢明显，又易污染机床、工作地；对于高强度钢、高温合金等，机床、工作地；对于高强度钢、高温合金等， 加工时均加工时均处于极压润滑摩擦状态，应选用极压切削油或极压乳化处于极压润滑摩擦状态，应选用极压切削油或极压乳化液；对
66、于铜、液；对于铜、 铝及铝合金，为了得到较好的表面质量和铝及铝合金，为了得到较好的表面质量和精度，可采用精度，可采用10%20%的乳化液、煤油或煤油与矿物的乳化液、煤油或煤油与矿物油的混合液；油的混合液；切削铜时不宜用含硫的切削液，因为硫会切削铜时不宜用含硫的切削液，因为硫会腐蚀铜；腐蚀铜；有的切削液与金属能形成超过金属本身强度的有的切削液与金属能形成超过金属本身强度的化合物，这将给切削带来相反的效果。化合物，这将给切削带来相反的效果。 如铝的强度低，如铝的强度低， 切铝时就不宜用硫化切削油。切铝时就不宜用硫化切削油。（3）依据加工工种）依据加工工种 钻孔、攻丝、铰孔、拉削等，排屑方式为半封闭、封闭状钻孔、攻丝、铰孔、拉削等，排屑方式为半封闭、封闭状态，态，导向部、校正部与已加工表面的摩擦也严重，对硬导向部、校正部与已加工表面的摩擦也严重，对硬度高、强度大、韧性大、冷硬严重的难切削材料尤为突度高、强度大、韧性大、冷硬严重的难切削材料尤为突出，宜用乳化液、极压乳化液和极压切削油；出，宜用乳化液、极压乳化液和极压切削油； 成形刀具、成形刀具、 齿轮刀具齿轮刀具等，要求保持形状、尺寸精度等，
