.
工钢件。牌号中的数字表示TiC的质量分数。
改善硬质合金刀具的方法：1.调整化学成分。2.细化合金的晶粒。3.采用涂层刀具。
第三节 金属切削过程及其物理现象
1. 切屑形成过程 ：挤压? 剪切应力? 剪切滑移塑性变形?分离 ? 切屑。
变形区划分：第一变形区 剪切滑移变形并产生加工硬化
第二变形区 挤压摩擦变形
第三变形区 挤压摩擦变形并产生加工硬化
2. 切屑类型及其控制
切屑类型：带状切屑：塑性材料，Vc?， 切削厚度?， 前角? ；
挤裂切屑：塑性材料，Vc? ，切削厚度?， 前角? ；
单元切屑：塑性材料， Vc ? ? ， 切削厚度? ? ，前角??； 崩碎切屑：脆性材料常出现
3. 积屑瘤现象 积屑瘤的形成
位置：第二变形区
原因：摩擦＋塑性变形、堆积、硬化
形成条件：切削塑性材料、中等速度、形成带状切屑
对切削过程的影响：前角? 保护切削刃 切削厚度? ，加工精度? Ra ? 第四节 切削力与切削功率 一、 切削力来源、切削力合成及其分解、切削功率 切削力的来源：1.克服被加工材料弹性变形的抗力。 2.克服被加工材料塑性变形的抗力。
3.克服切屑与前面的摩擦力和刀具后面与过渡表面和已加工表面之间的摩擦力。
切削合力的分解：Fz——主切削力或切向力。方向与过渡表面相切并与基面垂直，是计算车刀强度、设计机床主轴
系统、确定机床功率所必需的。
Fx——进给力、轴向力。处于基面并与工件轴线平行与进给方向相反的力，是设计进给机构，计
算车刀进给功率所必需的。
Fy——切深抗力或背向力、径向力、吃刀力。处于基面并与工件轴线垂直的力。使计算工件挠度、
机床零件和车刀强度的依据。
二、 切削力的测量
目前的测量手段主要有：1.测定机床功率，计算切削力。 2.用测力仪测量切削力。
三、影响切削力的主要因素 1）工件材料的影响
强度和硬度 ?? ?s ? ? 切削力 ? 。 塑性和韧性? ? 摩擦 ? ? 切削力? 。 2）切削用量的影响 ap > f > V 背吃刀量? ? 切削力? ? ；进给量? ? 切削力? 3）刀具几何参数的影响
前角：前角 ?? 变形? ?切削力?
主偏角 ：改变切削层金属形状；改变进给力和背向力的大小。
4） 圆弧，磨损，切削液，刀具材料等。 四、切削力的预测
1、利用经验公式 2、理论公式 3、在线检测
第五节 切削热和切削温度
一、 切削热的产生和传导
切削时消耗的能量的转化，机械能通过金属键滑移产生的能量形成切削热。PC=FcVc
切削热传导：车削加工时，59％—86%由切屑带走，40%—10%传入车刀，9％一3％传入工件，1％左右通过辐射传
.
.
入空气。切削速度越高，切削厚度越大，则由切屑带走的热量越多。
钻削加工时，28％的切削热由切屑带走，14.5％传入刀具，52.5％传入工件，5％左右传入周围介
质。
二、切削温度的测量
大致分为：热电偶法、辐射温度计法、以及其他测量方法。目前应用较广的事自然热电偶法和人工热电偶法。
三、 影响切削温度的主要因素
1. 切削用量的影响
x
y
z
θ＝Cθ ap? f? vc? ∵ z ?> y? > x? ∴ Vc > f > ap
2. 工件材料的影响
HBs ? ?b ??功耗? ? ? ? 3. 刀具角度的影响
?0 ? ? ? ? ； ?0 ? ? ? ? ?
?r ? ? bD ? ?切削热集中? ?散热?? ? ?
4. 刀具磨损的影响
后面磨损值达到一定数值后，对切削温度的影响增大；切削速度越高，影响就越显著。 5. 切削液的影响
与切削液的导热性能、比热容、流量、注入方式以及本身的温度有很大的关系。
四、 切削液
作用：冷却、润滑、清洗、防锈。
分类：水溶液 ：冷却为主。常用于粗加工和磨削加工
乳化液：低浓度乳化液：以冷却为主。常用于粗加工、 磨削加工 高浓度乳化液：以润滑为主。用于精加工和复 杂刀具加工 切削油：以润滑为主。矿物油－机油、轻柴油、煤油 动植物油、复合油、极压切削油、极压乳化液
强化高温下的冷却和润滑效果。常用于 精加工、难加工材料的切削。 固体润滑剂：MoS2
五、 切削温度对工件、刀具和切削过程的影响
对工件材料强度和切削力的影响； 对刀具材料的影响；
对工件尺寸精度的影响；
第六节 刀具磨损与刀具寿命
一、 刀具磨损形态及其原因
刀具磨损形式：正常磨损的形式：1.前面磨损（高速、大的ap切削塑性金属时）；
2.后面磨损（切削脆性金属或切削厚度较小时）； 3.边界磨损。
非正常磨损形式（刀具的破损），脆性破损和塑性破损。
二、刀具磨损过程及磨钝标准
磨损过程三个阶段：1.初期磨损阶段；2.正常磨损阶段；3.急剧磨损阶段（避免达到）。
刀具磨损到一定限度就不能继续使用，这个磨损限度成为磨钝标准，它是刀具用到急剧磨损前的最大磨损量。 三、刀具寿命的经验公式 1、刀具寿命：刃磨后的刀具自开始切削直到磨损量达到磨钝标准为止的总切削时间，称为刀具寿命（刀具耐用度），
用T表示.
2、刀具总寿命： 3、切削行程lm ：lm=vcT 4、加工的工件数 N。
.
.
各参数对刀具寿命的影响：
刀具参数的影响： ?0 ? ? ? ? ? T ? ； ?0 ? ? ? ? ? ? T ?
?r ? ? 散热? ? T ?
工件材料： HBs ? ?b ??功耗? ? ? ? ?磨损? ? T ? 刀具材料：热硬性? ?耐磨? ? T ?。
第七节 切削用量的选择及公建材料加工性
一、 切削用量的选择
1. 对加工质量的影响：加大背吃刀量和进给量增大，都会使切削力增大，工件变形增大，并可能引起振动，
从而降低加工精度和增大表面粗糙度Ra值。进给量增大还会使残留面积高度显著增大， 表面更加粗糙。切削速度增大，切削力减小，并可减小或避免积屑瘤，有利于提高加 工质量和表面质量。
2. 对基本时间的影响：切削用量三要素对基本时间的影响是相同的。
3. 对刀具寿命和辅助时间的影响：在切削用量中，切削速度对刀具寿命影响最大，进给量的影响次之，背吃
刀量的影响最小。
综上所述：选择切削用量的顺序应为：首先选尽可能大的背吃刀量，其次选尽可能大的进给量，最后选尽可能
大的切削速度。
切削用量的选择原则：粗加工：提高生产率，降低成本 ap ? ? ? f ? ? Vc ?
精加工：保证加工精度
Vc ? ? ? f ? ? ap ? 二、工件材料的切削加工性 1.工件材料加工性的概念
工件材料被切削加工的难易程度，称为材料的切削加工性。
衡量材料加工型的指标：常用的指标是一定刀具寿命下的切削速度vT和相对加工性Kr。 通常T取60min，则vT写作V60。
Kr>1，加工性比45钢好；Kr<1，加工性比45钢差。 2.改善工件材料切削加工性的途径 （1）调整材料的化学成分。
（2）采用热处理改善材料的切削加工性。 第八节 高速切削及刀具
高速切削的概念：现阶段把转速1000r/min以上视为高速切削。
第三章 金属切削机床 机床类别代号 类车床 别
钻床
镗床
磨 床
齿 螺纹
加工轮
机床 加
工机床
铣床
刨插床
拉床
锯床
其他机床
代C 号
Z T M 2M 3M Y S X B L G Q
读
.
车 钻 镗 磨 二 三 牙 丝 铣 刨 拉 割 其
.
音
通用特性代号 通高精用度 特性 代G 号 精密 自动 半自动 磨
磨
数控 加工中心 仿型 轻型 加重型 简式或经济式 柔性加工单元 数显 高速 M Z B K H F Q C J R X S 读高 音
车床组划分表 组别 密 自 半 控 换 仿 轻 重 简 柔 显 速 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 车床 C 仪表车床 单轴自动 ，半自动车床 多轴自动 ，半自动车床 回轮，转塔车床 曲轴及凸轮轴车床 立式车床 落地及卧式车床 仿型及多刀车床 轮，轴，辊，锭及铲齿车床 其他车床 卧式车床系代号 0 落地车床 机床主参数
机床
卧式车床 牛头刨床 铣床 钻床 卧式镗床 平面磨床 外圆磨床
主参数
工件最大回转直径 工件最大刨削长度 工作台面宽度 最大钻孔直径 主轴直径 工作台面宽度 工件最大回转直径
1/10 1/10 1/10 1/1 1/10 1/10 1/10
折算值
1 普通车床 2 马鞍车床 3 无丝杠车床 4 卡盘车床 5 球面车床 .
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插齿机 滚齿机
工件最大回转直径 工件最大回转直径
1/10 1/10
第四章 机床夹具原理与设计
第一节 概述 一、 工件的装夹方法
1. 用找正法装夹工件（直接找正、划线找正）。 2. 用夹具装夹工件。
二、机床夹具的工作原理和在机械加工过程中的作用 1．夹具的主要工作原理
1）使工件在夹具中占有正确的加工位置。这是通过工件各定位面与夹具的相应定位元件的定位工作面（定位
元件上起定位作用的表面）接触、配合或对准来实现的。
2）夹具对于机床应先保证有准确的相对位置，而夹具结构又保证定位元件的定位工作面对夹具与机床相连接
的表面之间的相对准确位置，这就保证了家具定位工作面相对机床切削运动形成表面的准确几何位置。
3）使刀具相对有关的定位元件的定位工作面调整到准确位置，这就保证了刀具在工件上加工出的表面对工件
定位基准的位置尺寸。
2. 夹具的作用
1）保证稳定可靠地达到各项加工精度要求。 2）缩短加工工时，提高生产效率。 3）降低生产成本。 4）减轻工人劳动强度。
5）可由较低技术等级的工人进行加工。 6）能扩大机床工艺围。 三、夹具的分类与组成 1.夹具的分类
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机械制造技术基础总结
