1、 第一节 断屑 第二节 工件材料切削加工性 第三节 切削液 第四节 已加工表面粗糙度 第五节 刀具几何参数选择 第六节 切削用量选择 第七节 切削新技术简介第1页/共43页 切屑的几种形态：带状-节状-粒状-崩碎状 对应工件：塑性 脆性 问题：1、切屑对工件加工表面质量、刀具强度-磨损等影响；2、如何断屑、断屑槽设计与改进，提高工件加工精度与表面质量；3、断屑槽的几种常用形式（折线-直线圆弧-全圆弧），刀片断屑槽的断屑切削用量范围；4、合理选择刀具几何角度，及合理使用切削液，提高刀具切削性能及工件加工精度和表面质量。第2页/共43页图 4-1 呈带状流出的切屑第3页/共43页图 4-2 切屑受
2、撞击折断的几种形式 a）切屑与工件待加工表面撞击 b）切屑与工件切削表面撞击 c）切屑与车刀后面撞击 d）切屑卷曲流出后甩断第4页/共43页图 4-3 断屑槽断屑及其参数第5页/共43页图 4-4 断屑槽形式 a）折线型 b）直线圆弧型 c）全圆弧型第6页/共43页 切削刃刃区的剖面型式：切削刃刃区的剖面型式：后刀面后刀面第7页/共43页第8页/共43页第9页/共43页第10页/共43页第11页/共43页刃形的区别刃形的区别负倒棱负倒棱 消振棱消振棱 刃带刃带第12页/共43页qA、前角的功用及合理前角值的选择前角的功用及合理前角值的选择 1 1）前角的主要功用）前角的主要功用 (1)(1)影
3、响切削区域的变形程度影响切削区域的变形程度 (2)(2)影响切削刃与刀头的强度、受力性质和散热条件影响切削刃与刀头的强度、受力性质和散热条件 (3)(3)影响切屑形态和断屑效果影响切屑形态和断屑效果 (4)(4)影响已加工表面质量影响已加工表面质量第13页/共43页qA、前角的功用及合理前角值的选择前角的功用及合理前角值的选择2 2）合理前角的概念）合理前角的概念 在一定的条件下，在一定的条件下，前角有一个合理的数前角有一个合理的数值。值。硬质合金高速钢Tooptopt前角的合理数值第14页/共43页qA、前角的功用及合理前角值的选择前角的功用及合理前角值的选择3 3）合理前角的选择原则：主要
4、考虑以下因素）合理前角的选择原则：主要考虑以下因素工件材料的强度、硬度工件材料的强度、硬度 是否是塑性材料和脆性材料是否是塑性材料和脆性材料是否是粗加工和精加工是否是粗加工和精加工 刀具材料的抗弯强度是否高刀具材料的抗弯强度是否高工艺系统刚性是否好和机床功率是否够工艺系统刚性是否好和机床功率是否够是否是数控机床和自动机、自动线用刀具是否是数控机床和自动机、自动线用刀具 第15页/共43页qB、后角的功用及合理前角值的选择后角的功用及合理前角值的选择 后角数值合理与否直接影响已加工表面的质后角数值合理与否直接影响已加工表面的质量、刀具使用寿命和生产率。量、刀具使用寿命和生产率。1.1.后角的功用
5、后角的功用 影响后刀面与加工表面之间的摩擦影响后刀面与加工表面之间的摩擦 影响加工工件的精度影响加工工件的精度 影响刀具耐用度和刃口的强度影响刀具耐用度和刃口的强度第16页/共43页 2.2.后角的选择后角的选择 加工精度加工精度精加工精加工：防止摩擦选较大的角防止摩擦选较大的角粗加工粗加工：增加刀头的强度选较增加刀头的强度选较小的后角小的后角加工材料加工材料塑性金属塑性金属：选较大的后角选较大的后角脆性材料脆性材料：选较小的后角选较小的后角硬度硬度、强度较高的材料强度较高的材料：选较选较小的后角小的后角第17页/共43页qC、主、副偏角的功用及其选择主、副偏角的功用及其选择1.1.主偏角的功
6、用主偏角的功用 影响已加工表面残留面积的高度影响已加工表面残留面积的高度 影响各切削分力的比例影响各切削分力的比例 影响刀尖的强度和刀具耐用度影响刀尖的强度和刀具耐用度 影响断屑影响断屑第18页/共43页 2.2.主、副偏角的选择主、副偏角的选择 主偏角主要根据加工条件和工艺系统刚性来选择主偏角主要根据加工条件和工艺系统刚性来选择 副偏角主要考虑表面粗糙度、刀尖强度和散热面副偏角主要考虑表面粗糙度、刀尖强度和散热面积来选择。积来选择。第19页/共43页图4-5 国产刀片断屑槽的断屑切削用量范围第20页/共43页图 4-6 Sandvik 刀片断屑槽的断屑切削用量范围第21页/共43页 s0，0
7、 三种情况 1、对切屑流向的影响；2、对刀尖强度的影响；3、影响已加工表面质量影响已加工表面质量 4、影响各切削分力的比例、影响各切削分力的比例 5、影响切入切出的平稳性、影响切入切出的平稳性第22页/共43页qD、刃倾角的功用及其选择刃倾角的功用及其选择 1.1.刃倾角的功用刃倾角的功用 影响已加工表面质量影响已加工表面质量 影响各切削分力的比例影响各切削分力的比例 影响刀尖的强度影响刀尖的强度 影响切入切出的平稳性影响切入切出的平稳性第23页/共43页图 4-7 刃倾角s对断屑影响 a）s0第24页/共43页 刃倾角控制切屑流向，影响加工质量刃倾角控制切屑流向，影响加工质量刃倾角为负时，切
8、屑流向已加工表面 刃倾角小于0时第25页/共43页刃倾角为正时，切屑流向待加工表面 刃倾角大于0时第26页/共43页刃倾角为零时切屑刃倾角为零时切屑流向加工表面流向加工表面 刃倾角等于0时第27页/共43页图 4-16 正、负刃倾角的作用 a）+s刀尖受力、-s刀刃受力 b）+s排屑向外、-s排屑向内第28页/共43页 2.2.刃倾角的选择刃倾角的选择根据加工性质和加工条件选择根据加工性质和加工条件选择 1 1）粗加工）粗加工S 0 0 0（使（使F FP P小些）小些）2 2）断续切削：）断续切削：S S 0 0（保护刀尖）（保护刀尖）3 3）工件）工件b b、HBHB大：大：S 0 0 0
9、（使（使F FP P小些）小些）5 5）微量切削：）微量切削：S S取大值取大值(使刀具实际刃口半径使刀具实际刃口半径）第29页/共43页图 4-8 已加工表面上理论粗糙度 a）r=0 b）r0 第30页/共43页图4-9 积屑瘤对表面粗糙度影响（32x）a)积屑瘤掉落时的照片 b）积屑瘤影响表面粗糙度 第31页/共43页图 4-10 在已加工表面上突出的鳞刺第32页/共43页图 4-11 刀具后面磨损对已加工表面粗糙度的影响第33页/共43页图 4-12 在已加工表面上复映的划痕及振纹 a）复映刻痕 b）振纹第34页/共43页图 4-13 切削速度对表面粗糙度Ra的影响 a）切削速度对粗糙度
10、影响 加工条件：工件材料易切钢、刀具高速钢：ap=1.2mmb)不同切削速度时的粗糙度波形加工条件：工件材料45钢、刀具P10（YT15）0=15、r=45、f=0.1mm/r、ap=0.5mm第35页/共43页图 4-14 副偏角r和刀尖圆弧半径r对表面粗糙度Ra影响 a）r影响 b）r影响第36页/共43页图4-15 前角0对表面粗糙度Ra的影响第37页/共43页 刀尖、刃口修磨形式:1、a)修圆刀尖 b）倒角刀尖 c）倒角带修光刃 2、a）锋刃 b）修圆刃口 c）负倒棱刃口 d）平棱刃口 e）后面倒棱刃口 修磨的主要作用：1、提高表面粗糙度Ra，切痕刀纹；2、刀尖强度，延缓磨损，耐用度等。第38页/共43页图 4-17 刀尖修磨 a）修圆刀尖 b）倒角刀尖 c）倒角带修光刃第39页/共43页图 4-18 刀尖修磨后的刀具 a）倒角刀尖（切槽刀、钻头）b）倒角刀尖带修光刃（可转位面铣刀）第40页/共43页图 4-19 刃口修磨 a）锋刃 b）修圆刃口 c）负倒棱刃口 d）平棱刃口 e）后面倒棱刃口第41页/共43页图 4-20 可转位刀具上刃口修磨 a）平棱刃口 b）负倒棱刃口第42页/共43页 1、高速切削 2、干式切削 3、绿色制造、绿色工艺 4、最优切削温度守恒定律 5、切削参数最优化技术（目标函数-在线控制）等第43页/共43页
