3.切削液,(1)切削液的作用及种类 1)作用 润滑作用；冷却作用；清洗；防锈。 2)分类 a.水基冷却润滑液（成份以水为主，主要起冷却作用） 水溶液 水+防锈剂（碳酸钠，亚硫酸钠，使表面形成一层气化膜） 乳化液 乳化油（矿物油，乳化剂，添加剂）+水（95%98%）,b.油基冷却润滑液(主要起润滑作用) 矿物油（机械油，轻柴油，煤油） 油性 植物油（豆油） +添加剂 动物油（猪油） 极压 (2)切削液的选用 1)粘性和塑性较大的材料（低碳钢），选用硫化矿物油。 2)脆性材料（铸铁，青铜），不用冷却润滑液。精加工时，用煤油（降低表面粗糙度和冲走切屑）,硫，磷，氯 耐高温，高压,3)有色金属，不采用切削液。精加工铝合金可以采用煤油。高速切削镁合金，采用煤油，矿物油，氟化钠溶液。不能采用水，因为水能助燃。 4)难加工材料（耐热钢，不锈钢），采用喷雾法，喷射含石墨的乳化液或者用液态二氧化碳冷却。 5)硬质合金刀片，陶瓷刀片，一般不采用切削液。如果要采用，就一开始大量注入，特别要防止切削中途突然加切削液，会使刀片炸裂。,1.3.5刀具的磨损和刀具的耐用度,1.刀具的磨损形式,(1)后刀面磨损,后刀面磨损是刀具是刀具上最主要的一个磨损区，通常以后刀面磨损高度为各种刀具的磨损标准。 1)工件材料 切削脆性材料（如铸铁）；切削薄的塑性材料ac0.1mm。 2)原因 加工表面与后刀面剧烈摩擦。 3)度量 磨损情况由平均磨损宽度VB来表示。,最大磨损宽度VBmax,(2)前刀面磨损（月牙洼磨损crater wear）,刀具磨损后，在切削刃口后方出现月牙洼。 1)工件材料 切削厚度ac0.1mm的塑性材料。 2)原因 刀-屑接触面有很高的压力和温度，接触面积中有80%是实际接触，空气或切削液渗入比较困难，因而形成月牙洼磨损。 塑性变形 热软化 扩散 切屑和前刀面粘接带走刀具材料。 3)度量 月牙洼磨损值以其最大深度KT表示,(3)边界磨损 在主切削刃靠近工件外皮处以及副切削刃靠近刀尖处的后刀面上，磨出较深的沟纹。 1)工件材料 加工铸、锻件等外皮粗糙的工件。 2)原因 在刀刃附近的前、后刀面上，压应力和剪应力很大，但工件外表面处的切削刃上应力突然下降，形成很高的应力梯度，引起很大的剪应力。 3)度量 用VN的宽度。,前刀面,2.刀具的磨损过程及磨钝标准,(1)刀具磨损过程 1)初期磨损段 0.080.1mm 2)正常磨损段 3)急剧磨损段 已加工表面质量恶化，切削力，切削温度升高。,(2)刀具磨钝标准,刀具磨损到一定的程度就不能继续使用。这个磨损限度称为磨钝标准。 下列现象作为磨钝标准： 1)噪声 2)振动 3)已加工表面质量恶化 4)切削力突然增加 这四种现象，在VB-t曲线上是在B点，因此就将磨钝标准化成VB。 国际标准ISO统一规定以1/2切削深度处后刀面上测定的磨损带宽度VB作为刀具磨钝标准。,例如：,高速钢 粗加工 VBmax=1.5mm 精加工 VB=0.75mm 硬质合金 VB=0.4mm或VBmax=0.7mm 陶瓷刀片 VBmax=0.6mm 3.刀具耐用度 刀具耐用度定义为，由刃磨后开始切削，一直到磨损量达到刀具磨钝标准所经过的总切削时间。,或：达到规定的磨钝标准，刀具的工作时间。 或：两次磨刀之间的工作时间。 例如：高速钢车刀 T=3090min; 高速钢钻头 T=80120min; 硬质合金刀片 T=2060min。 4.影响刀具耐用度的因素 影响刀具磨损和刀具耐用度的因素是错综复杂的。切削用量对刀具耐用度的影响最有实际意义：,结论： (1) v对T的影响最大； (2)f对T的影响其次； (3)ap对T的影响最小。 首先选择ap；尽量取大的f；耐用度足够，从而确定v。,CT 刀具耐用度系数,1.4加工质量和生产率 1.4.1加工质量,1.加工精度 (1)尺寸精度 零件的实际尺寸与理想尺寸相接近的程度。 (2)形状精度 零件的实际形状与理想形状相接近的程度。 (3)位置精度 零件几何要素的实际位置与理想位置相接近的程度。,2.表面质量,(1)表面粗糙度 1)加工后的残留面积 2)其它影响因素 鳞刺 积屑瘤 振动,R为刀尖半径,鳞刺,(2)表面层材质的结构状态,1)加工硬化 切削加工后，在已加工的表面有冷硬现象。表面层硬度提高，比原来材料硬度高50%100%。 硬化厚度： 粗加工：0.30.5mm 精加工：0.070.08mm 冷硬对零件耐磨性有利，但粗加工出现冷硬现象影响下一工序的加工。 2)残余应力 残余应力是指没有外力作用的情况下，在物体内部保持平衡而存留的应力。,a.切削温度,高温,高温,低温,低温,表层受压-,表层受拉+,b.相变,切削时，若表层温度大于相变温度，则表层组织可能发生相变。例如，高速切削碳钢，切削温度可达800，碳钢在720发生相变，形成奥氏体，冷却后变成马氏体。马氏体的体积比奥氏体大，从而使表层产生残余压应力，里层产生残余拉应力。,1.4.2生产率,切削加工生产率R0常用单位时间内产生零件的数量表示。 tw=tm+tc+to tw为生产一个零件所需要的总时间min/件 tm 基本工艺时间 tc 辅助时间 to 其它时间,件/min,1.4.3切削用量的选择,在机床功率，工件和刀具强度，工艺系统刚度，加工精度允许的条件下，尽量选择较大的ap和f；根据合理刀具耐用度的要求，选择合理的切削速度。 总的选择：粗加工 ap f v 精加工 较小的进给量f和较高的切削速度v 1.切削深度ap的选择 粗加工 一次走刀尽可能切除全部余量 精加工 选较小的ap，0.10.4mm,2.进给量f的选择,粗加工 尽量选取较大的值。 半精加工，精加工 最大进给量受加工精度和表面粗糙度的限制。 3.切削速度v的选择 (1)粗加工时，切削深度和进给量较大，选低的切削速度；精加工时，可选较高的切削速度。 (2)工件材料强度和硬度较高，选低的切削速度；反之则选较高的切削速度。 (3)刀具材料的切削性能愈好，切削速度愈高。,1.5材料的切削加工性,工件材料切削加工性是指在一定切削条件下，对工件材料进行切削加工的难易程度。 1.5.1衡量材料切削加工性的指标 1.一定刀具耐用度下的切削速度VT 当刀具耐用度为T时，切削某种材料所允许的切削速度。VT越高，材料的切削加工性越好。若刀具耐用度T=60min，则VT可写作V60。 2.相对加工性Kr 是指各种材料的V60与45钢（正火）的(V60)j之比值。,则各工件材料的可用切削速度为V60=kr(V60)j V60的意义在于，如果使用相同于(V60)j的ap和f，V60与(V60)j等价。 目前常用的工件材料，按相对加工性可以分为8级。,相对加工性,3.已加工表面质量,较容易获得好的表面质量的材料，其切削加工性能就较好。 4.切屑控制或断屑的难易 易于断屑的材料，其切削加工性较好。例如，自动机床和深孔钻削就需要断屑容易。 5.单位切削力 在相同切削条件下，切削力较小的材料，其切削加工性好。,1.5.2改善材料切削加工性的途径,1.调整材料的化学成分 在钢中适当添加一些化学元素，如硫和铅等，能使钢的切削加工性得到改善，这样的钢就成为易切削钢。 易切削钢：（1）切削力小；（2）容易断屑；（3）刀具耐用度高；（4）加工表面质量好 2.采用热处理改善材料的切削加工性 (1)高碳钢和工具钢硬度高-球化退火，降低硬度，改善切削加工性。,(2)低碳钢塑性大-冷拔或正火处理，降低塑性，改善切削加工性。 (3)中碳钢-有时可以进行退火处理，改善切削加工性。 (4)铸铁件-加工前进行退火处理，降低表面硬度，改善切削加工性。 (5)马氏体不锈钢-调质处理，降低塑性，改善切削加工性。,结束,