1、2.1 金屬切削基礎(chǔ)知識(shí) 金屬切削加工是指用刀具或磨具，從工件表面上 切除多余的金屬，使工件達(dá)到圖紙所規(guī)定的幾何形狀、 尺寸精度和表面質(zhì)量的切削過(guò)程。 機(jī)械加工簡(jiǎn)稱(chēng)機(jī)加工，是指由工人操縱機(jī)床對(duì)工 件進(jìn)行的切削加工。它分為兩類(lèi)：一類(lèi)是刀具切削加 工；另一類(lèi)是磨料切削加工。 鉗工一般是指由工人用手動(dòng)工具對(duì)工件進(jìn)行的切 削加工，主要有劃線(xiàn)、鋸削、銼削、刮削、研磨、鉆 孔、鉸孔、攻絲、套絲、機(jī)械裝配和修理等工作。 2.1.1 切削運(yùn)動(dòng) 切削運(yùn)動(dòng)是指在金屬切削加工過(guò)程中，工具與工 件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。按在切削過(guò)程中所起的作用不同， 切削運(yùn)動(dòng)可分為主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)兩種。 1、主運(yùn)動(dòng)是形成機(jī)床切削速度或消耗主

2、要?jiǎng)恿?的工作運(yùn)動(dòng)，也就是切下切屑的基本運(yùn)動(dòng)。 2、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是使工件多余的材料不斷被去除的 工作運(yùn)動(dòng)。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)一般速度較低，消耗功率較少， 可由一個(gè)或多個(gè)運(yùn)動(dòng)組成。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可以是連續(xù)的， 也可以是間斷的。 2.1.2 加工表面和切削用量 1. 切削中形成的工件表面 （1）待加工表面 （2）已加工表面 （3）過(guò)渡表面 2.切削用量 切削用量是切削速度、進(jìn)給量和背吃刀量三者的 總稱(chēng)，即切削用量三要素。 （1）切削速度 是主運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)速度。切削速度可 按下式計(jì)算： （m/s） （2）進(jìn)給量 是主運(yùn)動(dòng)每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，刀具沿進(jìn)給 運(yùn)動(dòng)方向相對(duì)于工件的位移量，稱(chēng)為每轉(zhuǎn)進(jìn)給量。鉆 削、銑削等多刀齒刀具切削時(shí)還可用每

3、齒進(jìn)給量表示。 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)有時(shí)還用進(jìn)給速度來(lái)表示，它們的關(guān)系是： (mm/min) （3）背吃刀量 是工件上已加工表面至待加工 表面間的垂直距離。對(duì)于外圓車(chē)削，背吃刀量可按下 式計(jì)算： （mm）601000dncznffnzf2mwpdda 2.1.3 切削層參數(shù) 切削層是指切削時(shí)，切削刃在一次進(jìn)給中從工件 的待加工表面上切除的那一層金屬。如圖所示。 1. 切削層公稱(chēng)厚度 2. 切削層公稱(chēng)寬度 3. 切削層公稱(chēng)橫截面積rDkfhsinrpDkabsin/pDDDfabhA 2.1.4 刀具切削部分的幾何參數(shù) 1. 刀具切削部分的組成 普通外圓車(chē)刀的構(gòu)造如圖所示，它由刀體和刀柄兩 部分組成。車(chē)刀的

4、切削部分一般由三面二刃一尖組成。 （1）三面 即前刀面、主后刀面和副后刀面 1）前刀面 是刀具上切屑流過(guò)的表面。 2）主后刀面 是與工件上過(guò)渡表面相對(duì)的表面。 3）副后刀面 是與工件上已加工表面相對(duì)的表面。 （2）二刃 即主切削刃和副切削刃 1）主切削刃 前刀面與后刀面的交線(xiàn)，又稱(chēng)主刀 刃。它完成主要的切削工作。 2）副切削刃 前刀面與副后刀面的交線(xiàn)，又稱(chēng)副 刀刃。它配合主切削刃完成切削工作，最終形成工件的 已加工表面。 （3）一尖 即刀尖 是主、副切削刃的交點(diǎn)。 刀尖有三種類(lèi)型：銳刀尖、修圓刀尖和倒角刀尖。 2. 刀具靜止角度參考系 靜止參考系由以下平面組成。 （1）基面是指通過(guò)切削刃上的選

5、定點(diǎn)并垂直于假 定主運(yùn)動(dòng)方向的平面。 （2）切削平面是指通過(guò)切 削刃上的選定點(diǎn)，與該切削刃 相切并垂直于基面的平面。 （3）正交平面是指通過(guò)主 切削刃上的選定點(diǎn)并同時(shí)垂直 于基面和主切削平面的平面。 3. 刀具的幾何角度 刀具的幾何角度分為標(biāo)注角度和工作角度。 （1）刀具的標(biāo)注角度 標(biāo)注角度是指在刀具圖樣上標(biāo)注的角度，是在刀具 角度的參考系中確定的。普通車(chē)刀的六個(gè)主要標(biāo)注角度 是前角、后角、主偏角、副偏角、刃傾角和副后角。 1）前角 前刀面與基面之間的夾角，它決定了刀 具前面的位置。 2）后角 主后刀面與切削平面之間的夾角，它決 定了刀具后面的位置。 3）主偏角 主切削刃在基面上的投影與假定進(jìn)

6、給方 向之間的夾角。 4）副偏角 副切削刃在基面上的投影與假定進(jìn)給 反方向之間的夾角。 5）刃傾角 主切削刃與基面之間的夾角。 6）副后角 副后刀面與副切削平面 之間的夾角。 （2）刀具的工作角度 工作角度是指按照切削工作實(shí)際情況而確定的角度。 1）刀具工作參考系平面如下圖所示。 工作基面是指通過(guò)切削刃上的選定點(diǎn)并與合成切 削速度方向相垂直的平面。 工作切削平面是指通過(guò)切削刃上選定點(diǎn)與切削刃 相切并垂直于工作基面的平面。 工作正交平面是指通過(guò)切削刃上的選定點(diǎn)并同時(shí) 與工作基面和工作切削平面相垂直的平面。 2）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)對(duì)工作角度的影響 以車(chē)外圓為例，在車(chē)削大導(dǎo)程的絲杠或多頭（右旋）螺紋時(shí)，要將車(chē)

7、刀的左側(cè)刃后角磨大些，右側(cè)刃后角磨小些，使左、右側(cè)刀刃獲得相同的工作后角。 3）刀具安裝位置對(duì)工作角度的影響 在實(shí)際生產(chǎn)中，粗車(chē)外圓時(shí)常將車(chē)刀刀尖裝高一個(gè)值；精尖裝低一個(gè)值車(chē)外圓時(shí)常將車(chē)刀刀。 2.2 常用刀具材料 2.2.1 刀具材料應(yīng)具備的基本性能 1. 高的硬度和耐磨性 。 2. 足夠的強(qiáng)度和韌性。 3. 高的耐熱性和良好的導(dǎo)熱性。 4. 良好的工藝性和較好的經(jīng)濟(jì)性。 2.2.2 常用刀具材料的類(lèi)型及選用 1. 高速鋼 高速鋼是在鋼中加入較多的鎢、鉬、鉻、釩等合金 元素的高合金工具鋼。其按用途不同可分為通用型高速 鋼和高性能高速鋼；按制造工藝方法不同又可分為熔煉 高速鋼和粉末冶金高速鋼。

8、 2. 硬質(zhì)合金 （1）硬質(zhì)合金的組成和特點(diǎn) 硬質(zhì)合金是用粉末冶金的方法制成的。 硬質(zhì)合金是由高硬度、高熔點(diǎn)的金屬碳化物的微粉 和金屬粘結(jié)劑 ，在高壓下壓制成形，并在1500C的高 溫下燒結(jié)而成。 它的硬度很高，耐磨性好，能加工包 括淬硬鋼在內(nèi)的多種材料。 但抗彎強(qiáng)度低、沖擊韌性 差、不能承受振動(dòng)和沖擊，制造工藝性差，多用于制造 刀片，很少做成形狀復(fù)雜的整體刀具。 （2）硬質(zhì)合金的種類(lèi)、牌號(hào)、性能及選用 1）鎢鈷類(lèi)（YG）硬質(zhì)合金 其由碳化鎢和鈷構(gòu)成。常用的牌號(hào)有YG3X 、 YG6X 、YG6 、YG8等。適用于切削鑄鐵、有色金屬及 其合金，非金屬材料、不銹鋼材料等，其中YG3適用于 精加工

9、，YG8適用于粗加工，YG6適用于半精加工。 2）鎢鈦鈷類(lèi)（YT）硬質(zhì)合金 其由碳化鎢、碳化鈦和鈷構(gòu)成。YT30適用于精加 工鋼材，YT5適用于粗加工塑性較大的材料，YT15適 用于半精加工鋼材。 3）鎢鈦鉭鈷類(lèi)（YW）硬質(zhì)合金 其由碳化鎢、碳化鉭或碳化鈮和鈷構(gòu)成，是一種既 能加工鋼，又能加工鑄鐵和有色金屬及其合金，通用性 較好的刀具材料。常用的牌號(hào)有YW1、YW2等。 3. 涂層刀具 涂層刀具是在韌性較好的硬質(zhì)合金或高速鋼刀具基 體上，通過(guò)化學(xué)氣相沉積法或物理氣相沉積法，涂覆一 層512um厚的耐磨性很高的難熔金屬碳化物而獲得的。 常用的涂層材料有碳化鈦、氮化鈦和氧化鋁等。涂層硬 質(zhì)合金刀片

10、的壽命至少可以提高13倍，涂層高速鋼刀 具的壽命則可以提高210倍。 4. 其他刀具材料簡(jiǎn)介 （1）陶瓷 陶瓷刀具是以氧化鋁為主要成分，經(jīng)壓制成形后燒 結(jié)而成的一種刀具材料。其特點(diǎn)：有很高的硬度、耐磨 性和耐熱性；有良好的化學(xué)穩(wěn)定性；不易產(chǎn)生積屑瘤， 抗彎強(qiáng)度和韌性差，不能承受沖 擊負(fù)荷。 主要用于高硬度、高強(qiáng)度鋼和冷硬鑄鐵等材料的半 精加工和精加工。 （2）金剛石 1）天然單晶金剛石刀具價(jià)格昂貴，應(yīng)用較少，主 要用于有色金屬及非金屬的精密加工。 2）人造聚晶金剛石刀具結(jié)晶界面無(wú)固定方向，可 以自由刃磨。 3）金剛石復(fù)合刀片可進(jìn)行間斷切削和多次重磨使 用。 金剛石刀具的主要特點(diǎn)：有極好的硬度和

11、耐磨性， 可用來(lái)加工硬質(zhì)合金、陶瓷、高硅鋁合金及耐磨塑料； 不易產(chǎn)生積屑瘤。但耐熱性差，不宜加工鋼鐵材料。 （3）立方氮化硼 其特點(diǎn)有：具有很高的硬度和耐磨性；很好的熱 穩(wěn)定性；化學(xué)惰性大。因此可對(duì)淬火鋼、冷硬鑄鐵進(jìn) 行粗加工和半精加工，高速切削高溫合金、硬質(zhì)合金 及其他難加工材料。2.3 金屬切削過(guò)程中的基本規(guī)律及控制 2.3.1 切屑的類(lèi)型及斷屑方法 1. 切屑的類(lèi)型 在加工中會(huì)出現(xiàn)四種不同形態(tài)的切屑，即帶狀切屑、 擠裂切屑、單元切屑和崩碎切屑，如圖所示。 2. 切屑的形狀 在實(shí)際加工中，因工件材料、 刀具幾何參數(shù)和切削用量的不同， 切屑形狀有很大的不同。還可以按 切屑的形狀分為帶狀切屑、

12、C形切 屑、寶塔狀卷屑、長(zhǎng)緊卷屑、發(fā)條 狀卷屑、崩碎切屑、螺卷屑。如圖所示。 3. 控制切屑的方法 在刀具上磨制出斷屑槽和選擇合理的斷屑槽的斜角， 是控制切屑折斷及流向的有利措施。 （1）斷屑槽的型式 型式有折線(xiàn)型、直線(xiàn)圓弧型和全圓弧型三種。 （2）斷屑槽的尺寸參數(shù) 1）寬度的選擇 斷屑槽寬度越小，切屑卷曲半徑越小，彎曲應(yīng)力越 大，切屑越易折斷，但也不宜選得太小，否則會(huì)使卷屑 槽容屑空間減小，造成堵屑、崩刃和切屑飛濺等不良現(xiàn) 象。在保證斷屑的前提下，應(yīng)選擇較大的斷屑槽寬度。 通常按下式初選： DBnhl)1310( 2）反屑角的選擇 反屑角通常按槽型選擇。折線(xiàn)型=6070，直線(xiàn)圓 弧型=405

13、0，全圓弧型=3040。 上述數(shù)值經(jīng)試切后再修正。 3）卷屑槽斜角 外斜式（圖a）的主要特點(diǎn)是卷屑槽的寬度外寬內(nèi)窄， 深度是外深內(nèi)淺。 平行式（圖b）的特點(diǎn)是卷屑槽的寬度、深度前后均 相等，其斷屑效果與外斜式相近。 內(nèi)斜式（圖c）的主要特點(diǎn)是卷屑槽的寬度外窄內(nèi)寬， 深度是外 淺內(nèi)深。 2.3.2 積屑瘤 在某一切削速度范圍內(nèi)，切削鋼、有色金屬等塑性 材料時(shí)，常常在刀具切削刃附近的前刀面上粘結(jié)著一塊 與工件材質(zhì)相同，但硬度高于工件材料23.5倍的楔塊， 其形狀好像在刀具上長(zhǎng)了一個(gè)瘤，所以稱(chēng)為積屑瘤。 1. 積屑瘤的形成及變化規(guī)律 刀-屑間的冷焊是積屑瘤形成的主要原因。 變化規(guī)律:積屑瘤的產(chǎn)生、成

14、長(zhǎng)、脫落過(guò)程是在短時(shí) 期內(nèi)進(jìn)行的，并在切削過(guò)程中不斷地周期出現(xiàn)。 2. 積屑瘤對(duì)切削過(guò)程的影響 （1）保護(hù)刀具 （2）增大刀具前角 （3）增大切削厚度 （4）增大已加工表面粗糙度 粗加工時(shí)，可利用積屑瘤； 而在精加工時(shí)一定要避免積屑瘤的產(chǎn)生。 3. 控制積屑瘤的措施 （1）控制切削速度 （2）增大刀具前角 （3）降低材料的塑性 （4）合理使用切削液 4. 殘余應(yīng)力 殘余應(yīng)力是指在切削力消失的狀態(tài)下，在材料內(nèi)部 保持平衡而存在的應(yīng)力，分為殘余壓應(yīng)力和殘余拉應(yīng)力。 殘余拉應(yīng)力會(huì)降低零件的疲勞強(qiáng)度；殘余壓應(yīng)力有時(shí)卻 提高零件的疲勞強(qiáng)度。已加工表面的殘余應(yīng)力如分布不 均勻，會(huì)使工件發(fā)生變形，影響工件形

15、狀和尺寸精度。 5. 加工硬化 加工硬化是指已加工表面經(jīng)過(guò)切削加工后，其表層 金屬硬度高于里層金屬硬度的現(xiàn)象。其硬化層的硬度比 工件硬度高1.42.2倍，硬化層的深度可達(dá)幾十至幾百微 米。 加工硬化使下道工序加工困難，加速刀具磨損；同 時(shí)硬化層的表面常常會(huì)出現(xiàn)微細(xì)的裂紋，并在表層內(nèi)形 成殘余應(yīng)力，增大了表面粗糙度和降低材料的疲勞強(qiáng)度。 加工時(shí)應(yīng)盡量減輕或避免硬化現(xiàn)象：提高刀具刃磨 質(zhì)量，減小刃口鈍圓半徑；增大刀具前角，減小切削變 形；增大后角，減少摩擦；提高切削速度，減少變形等。 但可利用加工硬化來(lái)提高已加工表面的硬度、耐磨性等。 6. 鱗刺 鱗刺就是已加工表面上出現(xiàn)的一種鱗片狀有裂口的 毛刺

16、。鱗刺嚴(yán)重的影響了工件的表面粗糙度。 鱗刺經(jīng)過(guò)以下四個(gè)階段而形成。（1）抹拭階段 （2）導(dǎo)裂階段 （3）層積階段 （4）切頂階段 鱗刺較大地影響了工件加工表面質(zhì)量，必須通過(guò) 采取熱處理工藝（正火或調(diào)質(zhì)）適當(dāng)提高零件材料的 硬度、降低材料塑性、增大刀具前角等措施來(lái)控制鱗 刺的產(chǎn)生。 7. 影響切削變形的因素及控制措施 （1）工件材料的影響 采用熱處理來(lái)提高工件材料的硬度，降低工件材 料的塑性，可以有效地減少零件的切削變形，提高零 件的加工質(zhì)量。 （2）切削用量的影響 加工時(shí)，應(yīng)選擇較小的進(jìn)給速度、較大的背吃刀 量和合理的切削速度來(lái)控制切削變形，提高零件的加 工質(zhì)量。 （3）刀具幾何參數(shù)的影響 加

17、工時(shí)，應(yīng)選擇較大的前角、較小的主偏角來(lái)控 制切削變形，提高零件的加工質(zhì)量。 2.3.3 切削力 1. 切削力的產(chǎn)生 切削力是指切削時(shí)，刀具作用在工件上使工件材料 發(fā)生變形，并使多余材料變?yōu)榍行妓枰牧?。切削?的來(lái)源有以下兩個(gè)方面：（1）變形抗力（2）摩擦阻力 由變形抗力和摩擦阻力形成作用在刀具上的切削合 力F，稱(chēng)為總切削力F，如圖所示。 2. 切削力的分解 通常將合力分解為三個(gè)互相垂直的分力。 （1）主切削力 切削合力在主運(yùn)動(dòng)方向上的分力。 （2）背向力 切削合力在垂直于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上的 分力。 （3）進(jìn)給力 切削合力 在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上的分力。 切削合力與三個(gè)分力 之間的關(guān)系為：22222

18、fPcNcFFFFFF 3. 切削功率 切削功率是指在切削過(guò)程中消耗的總功率，用P表示。 （KW） 根據(jù)P ，可以計(jì)算機(jī)床主電機(jī)的功率： （KW） 4. 影響切削力的因素及控制措施 （1）工件材料的影響 采用適當(dāng)?shù)拿髦圃旆椒ɑ?對(duì)工件進(jìn)行熱處理，可以減小切削力。 （2）切削用量的影響 在機(jī)床功率不足和工藝系統(tǒng) 剛度較小的情況下，應(yīng)選擇較大的進(jìn)給速度和切削速度， 減小背吃刀量，以便減小切削力。 （3）刀具幾何參數(shù)的影響 前角增大，切削力減小； 主偏角增大，進(jìn)給力增加，背向力減??；刃傾角在一定 范圍內(nèi)增大時(shí)，進(jìn)給力增加，背向力減??； (4) 其他影響因素 刀具磨損影響切削力的大小。后 刀面磨損后

19、，切削力增大；潤(rùn)滑作用強(qiáng)的切削油，能顯 著降低切削力。 60103cccFPPmcEPP 2.3.4 切削熱與切削溫度 1. 切削熱的產(chǎn)生與傳導(dǎo) 切削熱是由切削功轉(zhuǎn)變而來(lái)的。如圖所示。切削熱 由切屑、工件、刀具及周?chē)橘|(zhì)傳導(dǎo)出去。 2. 切削溫度及其分布規(guī)律 （1）切削塑性金屬 最高溫度區(qū)一般在距離切削刃有一小段距離的地方。 （2）切削脆性金屬 最高溫 度區(qū)在接近 刀刃的后刀 面上，其次 在接近刀刃 的前刀面上。 3. 影響切削溫度的因素與控制措施 （1）工件材料的影響 工件材料的硬度和強(qiáng)度越高、塑性越大，切削溫 度就越高；工件材料導(dǎo)熱系數(shù)小，切削溫度就高；切 削灰鑄鐵等脆性材料，切削溫度較低

20、。 （2）切削用量的影響 對(duì)切削溫度影響最大的是切削速度，進(jìn)給量次之， 背吃刀量最小。因此，應(yīng)優(yōu)先選用大的背吃刀量，較 小的進(jìn)給量和低的切削速度。 （3）刀具幾何參數(shù)的影響 前角增大，切削溫度下降。但如果前角過(guò)大，切 削溫度反而會(huì)上升；主偏角減小，切削溫度下降。 （4）刀具磨損的影響 刀具磨損后，切削溫度上升。 （5）切削液的影響 合理使用切削液，可以使切削溫度明顯降低。 2.3.5 刀具磨損與刀具使用壽命 1. 刀具磨損方式 （1）前刀面磨損 切削塑性材料時(shí)，如用較高的切削速度和較大的切 削厚度進(jìn)行切削，刀具后刀面還未出現(xiàn)明顯的磨損痕跡， 卻在前刀面上會(huì)磨出一個(gè)月芽洼，如圖a所示。 （2）后

21、刀面磨損 用較低的切削速度和較小的切削厚度切削塑性金屬， 或切削脆性金屬時(shí)，刀具的磨損主要發(fā)生在后刀面。后 刀面磨損往往是不均勻的，如圖b所示。其平均磨損寬 度以VB表示。 （3）前、后刀面同時(shí)磨損 當(dāng)切削塑性金屬材料時(shí)，若采用中等切削速度和中 等切削厚度，則經(jīng)常會(huì)發(fā)生前、后刀面同時(shí)磨損的磨損 形式。如圖c所示。 2. 刀具磨損原因 刀具是在高溫和高壓下，受到機(jī)械、物理、化學(xué)等 方面的復(fù)雜作用而發(fā)生磨損的。其主要原因如下： （1）磨粒磨損 是指切削時(shí)，在切屑、工件材料中含有一些比刀具 材料硬度更高的碳化物、氧化物、氮化物和脫落的積屑 瘤碎片等硬質(zhì)點(diǎn)，可在刀具表面刻劃出溝紋而使刀具磨 損。它是低

22、速切削刀具產(chǎn)生磨損的主要原因。 （2）氧化磨損 是指在切削溫度較高時(shí)，切屑、工件和刀具極易與 周?chē)承┙橘|(zhì)起氧化反應(yīng)，生成一層氧化膜，若刀具表 面上的氧化膜硬度較低，會(huì)被切屑和工件抹拭掉而形成 的磨損。 （3）擴(kuò)散磨損 是指高溫切削時(shí)，刀具與工件、切屑的新鮮切削表 面相接觸，造成刀具材料和工件材料中的 化學(xué)元素互相擴(kuò)散到對(duì)方去，改變了原來(lái)材料的成分 與結(jié)構(gòu)，使刀具表面材料性能下降而形成的磨損。它 也是硬質(zhì)合金刀具發(fā)生急劇磨損的主要原因。 （4）粘結(jié)磨損 是指在一定的溫度和壓力下，刀具與工件、切屑 間易產(chǎn)生粘結(jié)，因接觸面間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，粘結(jié)處產(chǎn)生 撕裂，使刀具表面的微粒被對(duì)方帶走而造成的刀具磨 損

23、。在中偏低的切削速度下它是刀具磨損的主要形式。 （5）相變磨損 是指切削溫度升高，當(dāng)?shù)毒卟牧蠝囟壬叩狡湎?變溫度時(shí)，刀具材料的金相組織發(fā)生變化，使硬度明 顯下降而造成的刀具磨損。它是高速鋼刀具發(fā)生急劇 磨損的主要原因。 （6）非正常磨損 是指在切削過(guò)程中，刀具因其他原因產(chǎn)生的非正 常磨損，也使刀具失去切削能力。包括卷刃、崩刃、 打刀、裂紋等。 3. 刀具磨損過(guò)程 隨著切削的不斷進(jìn)行，刀具后面的磨損量隨之增加， 如圖所示為刀具后面磨損過(guò)程曲線(xiàn)，其磨損過(guò)程可分為 初期磨損階段、正常磨損階段和急劇磨損階段。 4. 刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn) 刀具磨損到一 定限度就不能再使 用，因此對(duì)刀具規(guī) 定了一個(gè)允許磨損量的

24、最大值，這個(gè)值稱(chēng)為刀具磨鈍標(biāo) 準(zhǔn)或磨損限度。以后刀面磨損帶中間部分（B區(qū)）磨損 量的平均值VB表示。 （1）經(jīng)濟(jì)磨鈍標(biāo)準(zhǔn) 是根據(jù)能使刀具切削時(shí)間與可磨或可用次數(shù)的乘積 最長(zhǎng)為原則所制定的磨損限度。 （2）工藝磨鈍標(biāo)準(zhǔn) 是在保證零件加工精度和表面粗糙度的條件下所制 定的磨損限度。 5. 刀具耐用度 （1）刀具耐用度 是指一把新刃磨的刀具，從開(kāi)始切削至磨損量達(dá)到 磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為止所使用的切削時(shí)間，用T表示。 （2）刀具壽命 是指一把新刀從投入使用，經(jīng)多次重磨直到報(bào)廢為 止的總切削時(shí)間。顯然刀具壽命等于刀具耐用度乘以重 磨次數(shù)，即： nT （3）刀具耐用度的選擇原則 若刀具耐用度選得過(guò)高，則切削速度必須

25、降低，雖可以減少換刀及磨刀次數(shù)，減少刀具的消耗及其費(fèi)用， 但生產(chǎn)率的降低，也會(huì)使生產(chǎn)成本增加；若刀具耐用度 選得過(guò)低，雖然可以用提高切削速度來(lái)使生產(chǎn)率提高， 但由于刀具磨損過(guò)快而使換刀、刃磨的時(shí)間和費(fèi)用顯著 增加，經(jīng)濟(jì)效益同樣也不好。確定的原則有兩種：一是 使生產(chǎn)率達(dá)到最高的刀具耐用度，二是 使生產(chǎn)成本降到最低的刀具耐用度?？?2.3.6 刀具幾何參數(shù)的合理選擇 1. 前角及前面的選擇 前角選擇原則：在保證加工質(zhì)量和刀具強(qiáng)度的前提 下，盡量選用大的前角。 根據(jù)工件材料選取 加工塑性材料時(shí)，一般采用 正前角；加工脆性材料時(shí)，前角應(yīng)選小些；工件材料強(qiáng) 度和硬度較高時(shí)，前角應(yīng)選小些。 根據(jù)刀具材料選

26、取 選擇強(qiáng)度高和韌性好的刀具 材料，可選較大的前角；選擇強(qiáng)度和韌性差的刀具材料， 應(yīng)選較小的前角。 根據(jù)加工條件選取 粗加工時(shí)，在不影響刀具鋒 利的前提下，應(yīng)選較小的前角；精加工時(shí)，應(yīng)選取較大的前角；有沖擊的斷續(xù)切削比連續(xù)切削應(yīng)取較小的前角；當(dāng)工藝系統(tǒng)剛度較差或機(jī)床功率不足時(shí)，應(yīng)取較大前角。 （2）前面形式 1）正前角平面形（圖a）。一般用于精加工刀具、 成形刀具和加工脆性材料刀具。 2）正前角曲面帶倒棱形（圖b）。一般用于粗加工 或精加工塑性材料的刀具上。 3）負(fù)前角單面形（圖c）。當(dāng)磨損主要發(fā)生在后面 上時(shí)，硬質(zhì)合金刀具，常制成負(fù)前角單面形。 4）負(fù)前角雙面形（圖d） 當(dāng)磨損同時(shí)發(fā)生在前、

27、后 刀面時(shí)，制成負(fù)前角雙面形，可使刀片的重磨次數(shù)增多。 2. 后角的選擇 后角選擇原則是：在粗加工時(shí)以確保刀具強(qiáng)度為主； 在精加工時(shí)以保證 加工表面質(zhì)量為主。 1）根據(jù)加工條件選取 粗加工時(shí)，應(yīng)選取較小的 后角；精加工時(shí)，應(yīng)選取較大的后角；當(dāng)工藝系統(tǒng)剛度 較差時(shí)，應(yīng)選取較小的后角。 2）根據(jù)工件材料選取 加工脆性材料或強(qiáng)度和硬 度較高的材料時(shí)，應(yīng) 選取較小的后角；加 工塑性材料或易產(chǎn)生 加工硬化時(shí)，應(yīng)選取較大的后角。 3）綜合考慮前角選取 當(dāng)前角選取較大時(shí)，后角 應(yīng)在可選擇的范圍內(nèi)取較小值；當(dāng)采用負(fù)前角刀具加工 高硬度、高強(qiáng)度材料時(shí)，后角應(yīng)取較大值。 3. 主偏角的選擇 1）根據(jù)工藝系統(tǒng)剛性選

28、取 工藝系統(tǒng)剛性較好時(shí)， 應(yīng)選取較小的主偏角；當(dāng)工藝系統(tǒng)剛度不足時(shí)，應(yīng)選取 較大的主偏角。 2）根據(jù)工件材料選取 當(dāng)切削強(qiáng)度和硬度較高的材料時(shí)，應(yīng)選取較小的主偏角。 3）根據(jù)加工條件選取 粗加工時(shí)，應(yīng)選取較大的 主偏角；單件小批生產(chǎn)或加工帶臺(tái)階和倒角的工件時(shí)， 常選取通用性較好的車(chē)刀，以提高生產(chǎn)率。 4. 副偏角的選擇 1）根據(jù)工件材料選取 當(dāng)切削強(qiáng)度和硬度較高的 材料或斷續(xù)切削時(shí)，應(yīng)選較小的副偏角；當(dāng)切削塑性和韌性較大的材料時(shí)，應(yīng)選較大的副偏角； 2）根據(jù)加工條件選取 粗加工時(shí)，應(yīng)選取較大的 副偏角；精加工時(shí)，應(yīng)選取較小的副偏角。 3）根據(jù)工藝系統(tǒng)剛性選取 工藝系統(tǒng)剛性較好時(shí)， 應(yīng)選取較小的副偏角；當(dāng)工藝系統(tǒng)剛度不足時(shí)，應(yīng)選取 較大的副偏角。 5. 刃傾角的選擇 （1）刃傾角的功用 影響切屑的流向；影響刀 尖強(qiáng)度和抗沖擊能力；影響切 入切出時(shí)的平穩(wěn)性