机械制造技术资源 吉卫喜 主编 第二章 金属切削基本理论.ppt

采用切削性能更好的新型刀具材料； 改善工件材料的切削加工性； 改进刀具结构和选配合理刀具几何参数 提高刀具的制造和刃磨质量； 采用新型的、性能好的切削液和高效的冷却方法。 2、提高切削用量的途径 五 切削液 一、切削液的作用 切削液的冷却作用主要靠热传导带走大量的切削热，从而降低切削温度，提高刀具寿命；减少工件、刀具的热变形，提高加工精度；降低断续切削时的热应力，防止刀具热裂破损等。 1.切削液的冷却作用 2.切削液的润滑作用 使用切削液后，切屑、工件与刀面之间形成完全的润滑油膜，成为流体润滑摩擦，此时摩擦系数很小；实际情况是属于边界润滑摩擦，其摩擦系数大于流体润滑，但小于干摩擦。图3－34 二）切削液的分类 水溶液 乳化液 水溶性切削液有良好的 冷却作用和清洗作用。 （2）水溶性切削液 切削油 固体润滑剂 非溶性切削液主要起润滑作用。 （1）非水溶性切削液 （3）清洗和排屑作用防锈作用 三）切削液的选择和使用 按工件材料选用 加工钢等塑性材料时，需要切削液；加工铸铁等脆性材料时，不用切削液。 按刀具材料选用 高速钢刀具耐热性差，粗加工时应选用以冷却作用为主的切削液，以降低切削温度；在精加工时应使用润滑性能好的极压切削油或高浓度的极压乳化液，以提高加工表面质量。硬质合金刀具由于耐热性好，一般不用切削液； 按加工方法选用 对半封闭、封闭加工，选用极压乳化液或极压切削油，以对切削区进行冷却、润滑和对切屑冲洗。磨削加工时，由于磨削区温度很高，磨屑会破坏已磨削表面质量,要求切削液具有良好的冷却、清洗、排屑和防锈性能，一般选用乳化液。 第四节 磨削 磨削加工是用高速回转的砂轮或其它磨具以给定的背吃刀量（或称切削深度），对工件进行加工的方法。根据工件被加工表面的形状和砂轮与工件之间的相对运动，磨削分为外圆磨削、内圆磨削、平面磨削和无心磨削等几种主要加工类型。此外，还有对凸轮、螺纹、齿轮等零件进行磨削加工的专用磨床。 1.磨削除可以加工铸铁、碳钢、合金钢等一般结构材料外，还能加工一般刀具难以切削的高硬度材料。 2.能获得很高的加工精度和低的表面粗糙度 （1）磨粒上锋利的切削刃，能够切下一层很薄的金属，切削厚度可以小到数微米； （2）磨床有较高的精度和刚度，并有实现微量进给机构，可以实现微量切削； （3）磨削的切削速度高，因此，磨削时有很多切削刃同时参与切削，每个磨刃只切下极细薄的金属，残留面积的高度小，有利于形成光洁的表面； 3．磨削温度高 一、磨削特点 4.磨削的径向力大； 5.砂轮有自锐作用； 6.磨削加工的工艺范围广； 7.磨削在切削加工中的比重日益增大。 二、磨削运动与磨削用量 在磨削过程中，磨削速度、工件圆周进给速度、轴向进给量、径向进给量等，统称为磨削用量。 合理选择磨削用量对保证磨削加工质量和提高生产率有很大影响。 磨削速度vs 砂轮的高速旋转运动是主运动，磨削速度是指砂轮外圆的线速度。 工件圆周进给速度vw 指工件外圆的线速度。 轴向进给量 fa 径向进给量 fp 指工件转一周沿轴线方向相对于砂轮移动的距离。单位为mm/r； 指砂轮相对于工件在工作台每双（单）行程内径向移动的距离，单位为mm/双行程或mm/单行程。 本章习题 2-2 积屑瘤产生的条件及对金属切削过程的影响？如何抑制积屑瘤的产生？ 2-6 用硬质合金车刀（γO=15°、κγ=45°、λS=5°）车削外圆，工件材料为40Cr钢，选用的υc=100m/min，f=0.2mm/r，ap=3mm。试计算（1）主切削力；（2）校验机床功率（机床额定功率为7.5KW，机床传动效率为0.8）。 2-8 试比较a p 、f对切削力、切削温度的影响有何异同？ 2-14 在CA6140卧式车床上车削材料为经调质处理的45钢，硬度为229HBS，工件毛坯直径为100mm，零件外圆直径为80mm，加工长度为160mm。试（1）选配刀具材料；（2）设计刀具几何参数；（3）选配切削用量。 2、刀具磨损的原因 1.硬料磨损 2.粘结磨损 3.扩散磨损 切削时，切屑、工件材料中含有一些碳化物、氮化物和氧化物等硬质点以及积屑瘤碎片等，可在刀具表面刻划出沟纹，这就是磨料磨损。 切削时，切屑、工件与前、后刀面之间存在很大的压力和强烈的摩擦，形成新鲜表面接触而发生冷焊粘结。由于切屑在滑移过程中产生剪切破坏，带走刀具材料，从而造成粘结磨损。 在切削高温下，使工件与刀具材料中的合金元素在固态下相互扩散置换造成的刀具磨损，称为扩散磨损 （5）相变磨损 （4）氧化磨损 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