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1、第四章提高金屬切削效率的途徑4.1工件材料的切削加工性能4.1.1工件材料的切削加工性能指標(biāo)工件材料的切削加工性能是指某一種材料切削加工的難易程度。一般以45#鋼（σb=0.735GPa）的切削性能為基準(zhǔn)，其它材料與其比較，用相對(duì)切削加工性能指標(biāo)Kr來度量：Kr=V60/VB60VB60切削45#鋼時(shí)耐用度為60min時(shí)的切削速度。V60切削某種材料耐用度為60min時(shí)的切削速度。第四章提高金屬切削效率的途徑4.1.2材料相對(duì)切削加工性能及分級(jí)Kr＞3：很容易切削的材料，如銅鋁合金；1.6＜Kr≦3：容易切削的材料，如30#。0.6＜Kr≦1.6：可切削的材料，如灰鑄鐵；0.15＜Kr≦0.6
2、：難切削的材料，如1Cr18Ni9T；Kr≦0.15：很難切削的材料，如鈦合金；第四章提高金屬切削效率的途徑4.1.3改善切削加工性能的途徑調(diào)整材料的化學(xué)成分在鋼中加入硫、鉛、磷等易切元素，可改善材料的切削加工性能進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚韺⒂捕雀叩母咛间?、工具鋼進(jìn)行退火處理。將加工硬化過的材料進(jìn)行退火、或回火處理。將硬度低的低碳鋼進(jìn)行正火處理。將中碳鋼進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，使材料硬度均勻。選擇良好的材料狀態(tài)加工前的供應(yīng)狀態(tài)：冷軋、熱軋、退火、回火等。第四章提高金屬切削效率的途徑4.2刀具幾何參數(shù)的選擇刀具幾何參數(shù):切削刃的形式刃口形式刀面形式切削角度刀具的幾何參數(shù)之間既有聯(lián)系又有制約，要合理選擇。第四章提高金
3、屬切削效率的途徑4.2.1前角和前刀面的選擇1．前角的功用前角是刀具上最重要的角度之一，增大前角，切削刃鋒利，切削變形小，切削力小，切削輕快，切削溫度低，刀具磨損小和加工表面質(zhì)量高，但過大前角刀頭強(qiáng)度降低，切削溫度高，刀具磨損加劇，刀具耐用度低，易造成崩刃。從正反兩方面考慮，前角有一個(gè)最佳數(shù)值。第四章提高金屬切削效率的途徑2．前角的選擇（1）根據(jù)工件材料選擇：加工塑性金屬材料前角較大；材料的塑性越大，前角越大。加工脆性材料時(shí)前角較小。材料的強(qiáng)度、硬度越高，前角越小；（2）根據(jù)刀具材料選擇：高速鋼刀具抗彎強(qiáng)度好，抗沖擊韌性高，可選較大前角；硬度合金材料抗彎強(qiáng)度較高速鋼低，故前角較小。陶瓷刀具材料
4、前角應(yīng)更小。（3）根據(jù)加工要求選擇：粗加工時(shí)選擇較小前角，精加工時(shí)前角應(yīng)大些，加工成型表面的刀具，前角應(yīng)小些以減少刀具的刃形誤差。第四章提高金屬切削效率的途徑第四章提高金屬切削效率的途徑3．前刀面的選擇生產(chǎn)中常用的幾種前刀面形狀有：（1）正前角平面型簡(jiǎn)單、鋒利，強(qiáng)度低、傳熱差。（2）正前角平面帶倒棱形型改善了強(qiáng)度和傳熱，提高了耐用度（3）正前角曲面帶倒棱形型增大了前角并起斷屑作用（4）負(fù)前角單面型強(qiáng)度高、增大了切削力和功耗（5）負(fù)前角雙面型增加了刀片的重磨次數(shù)第四章提高金屬切削效率的途徑4.2.2后角和后刀面的選擇1．后角的功用可減少后面與切削表面間摩擦，減小切削刃鈍圓弧半徑，可提高表面質(zhì)量。
5、但同時(shí)使刀具強(qiáng)度降低，散熱條件變差。2．后角的選擇選擇后角的原則是在不產(chǎn)生較大摩擦的條件下，應(yīng)適當(dāng)減小后角。（1）根據(jù)加工精度選擇精加工時(shí)為保證加工質(zhì)量，后角取較大8～12°，粗加工時(shí)，要提高刀具強(qiáng)度，后角應(yīng)取較小6～8°。（2）根據(jù)加工材料加工塑性材料，已加工表面的彈性恢復(fù)大，后角應(yīng)取大值。加工脆性材料后角取小值。副后角通常等于主后角。第四章提高金屬切削效率的途徑第四章提高金屬切削效率的途徑3.后刀面的形式(1)刃帶：指在后刀面上磨出后角為零的小棱邊。對(duì)于定尺寸的刀具（如拉刀、鉸刀等），磨出刃帶，為避免刀具重磨后的尺寸精度變化。刃帶增大了摩擦。(2)雙重后角：指有兩個(gè)不同角度的后刀面。保證了
6、刃口強(qiáng)度，減少了刃磨工作量。(3)消振棱：指在后刀面上磨出一條負(fù)后角的棱邊。增大阻尼，起消振作用。第四章提高金屬切削效率的途徑4.2.3主、副偏角及刀尖的選擇1.主偏角的功用主偏角主要影響各切削分力的比值，也影響切削層截面形狀和工件過渡表面形狀。減小主偏角，刀頭強(qiáng)度增高，散熱條件好，加工表面粗糙度小，但背向力增大，易使工件或刀桿發(fā)生變形，引起工藝系統(tǒng)振動(dòng)。減小主偏角使得切削厚度減小而導(dǎo)致斷屑效果差。2.主偏角的選擇在加工工藝系統(tǒng)剛性滿足的條件下，應(yīng)選較小主偏角；加工高強(qiáng)度、高硬度材料時(shí)為提高刀具強(qiáng)度壽命，應(yīng)選較小主偏角。在出現(xiàn)帶狀切屑時(shí)，應(yīng)考慮加大主偏角。第四章提高金屬切削效率的途徑3.副偏角
7、的功用副偏角大小主要影響已加工表面粗糙度，同時(shí)也影響切削分力的比值。副偏角減小，表面粗糙度減小，但會(huì)增大背向力Fp。4.副偏角的選擇選擇的原則是，在不影響摩擦和振動(dòng)的條件下應(yīng)選擇較小副偏角。一般取10o～15o。切斷刀：為保證刀尖強(qiáng)度可取1o～2o。第四章提高金屬切削效率的途徑5.刀尖的選擇(1)直線刃：多用于粗車、重型車。(2)圓弧刃：常用，切削時(shí)粗糙度值小，刀具耐用度會(huì)提高。(3)平行刃：能降
