刀具基础课件

1、2005-4-221金属切削原理与刀具金属切削原理与刀具金属切削原理与刀具金属切削原理与刀具 第一章第一章 刀具材料刀具材料2005-4-223内内 容容 安安 排排常用刀具材料其他刀具材料刀具材料刀具材料刀具材料应具备的性能概述 2005-4-224一、一、概概 述述 n刀具材料是指刀具上刀具材料是指刀具上 参与切削部分的材料。参与切削部分的材料。 刀具的切削部分不但刀具的切削部分不但 要求具有一定的几何要求具有一定的几何 形状，还要求有相应形状，还要求有相应 的刀具材料。的刀具材料。目前广泛应用的刀具材料有目前广泛应用的刀具材料有高速钢高速钢和和硬质硬质 合金合金。2005-4-225（一

2、）高的硬度和良好的耐磨性（一）高的硬度和良好的耐磨性（二）高的强度和韧性（二）高的强度和韧性（三）高的耐热性（三）高的耐热性（四）良好的工艺性（四）良好的工艺性 总之，刀具应具备的性能主要就这四个方面，当然还有经济性、切削性能的可预测性等要求。 二、刀具材料应具备的性能二、刀具材料应具备的性能2005-4-226 三、常用刀具材料三、常用刀具材料 目前在切削加工中常用的刀具材料有：碳素工具钢、合金目前在切削加工中常用的刀具材料有：碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金及陶瓷等。工具钢、高速钢、硬质合金及陶瓷等。 一）碳素工具钢一）碳素工具钢 碳素工具钢是一种含碳素工具钢是一种含C C量较高的

3、优质钢（含量较高的优质钢（含C C一般为一般为0.650.651.35%1.35%）。）。 1 1、常用牌号、常用牌号有有 T7AT7A、T8AT8AT13AT13A等等 2 2、主要性能、主要性能 淬火后硬度较高，可达淬火后硬度较高，可达HRC61HRC616565；红硬性为；红硬性为200200250250，价格低廉，不耐高温，切削速度因此而不能，价格低廉，不耐高温，切削速度因此而不能提高，允许切削速度提高，允许切削速度V VC C10m/min,10m/min,只能制作低速手用刀具，只能制作低速手用刀具，如板牙、锯条、锉等。如板牙、锯条、锉等。 2005-4-2272005-4-228二

4、）合金工具钢二）合金工具钢 在碳素工具钢中加入一定量的铬（在碳素工具钢中加入一定量的铬（CrCr）、钨（）、钨（WW）、）、锰（锰（MnMn）等合金元素，能够提高材料的耐热性、耐磨）等合金元素，能够提高材料的耐热性、耐磨性和韧性，同时还可以减少热处理时的变形。性和韧性，同时还可以减少热处理时的变形。 1 1、主要牌号、主要牌号有有 9SiCr CrWMn9SiCr CrWMn 2 2、主要性能、主要性能 淬火后的硬度可达淬火后的硬度可达HRC61HRC616565，红硬性，红硬性为为300300400400，允许切削速度，允许切削速度Vc=10Vc=1015m/min,15m/min,制作制作

5、低速、形状比较复杂、要求淬火后变形小的刀具。如低速、形状比较复杂、要求淬火后变形小的刀具。如板牙、拉刀、手用铰刀（孔的精加工）等。板牙、拉刀、手用铰刀（孔的精加工）等。三、常用刀具材料三、常用刀具材料2005-4-229 三）高速钢三）高速钢高速钢是一种高合金工具钢，钢中含有W、Mo、Cr、V等合金元素。 ( (一一) )高速钢的性能高速钢的性能 三、常用刀具材料三、常用刀具材料2005-4-2210（二）高速钢的分类（二）高速钢的分类三、常用刀具材料三、常用刀具材料2005-4-2211四）硬质合金四）硬质合金 硬质合金 = 硬质相（TiC或WC）+ + 粘结相（Co、Ni、Mo等，其中Co

6、比较常用）n（一）主要性能（一）主要性能三、常用刀具材料三、常用刀具材料2005-4-2212钨钴类硬质合金（YG） 钨钴钛类硬质合金（YT） 添加稀有金属硬质合金（YA、YW）碳化钛基硬质合金（YN）硬质合金 （二）分类（二）分类n1 1、钨钴钛类硬质合金、钨钴钛类硬质合金YGYG： WC + Con常用牌号：YG3、YG6、YG8（3、6、8、代表Co含量占3%、6%、8%）n应用：n n主要用于加工铸铁、青铜等脆性材料，不适合加工钢料，因为在640时发生严重 粘结，使刀具磨损，耐用度下降。YG3（精加工） YG6（半精加工） YG8（粗加工）Co的含量 韧性 强度 HRC 耐磨性Co的含

7、量 韧性 强度 HRC 耐磨性 脆性三、常用刀具材料三、常用刀具材料2005-4-2213n2、钨钴钛类硬质合金（YT）：硬质相（WC+TiC）+粘结相（Co）n常用牌号：YT5、YT14、YT15、YT30（数字表示TiC的百分含量）n应用：n n主要用于加工钢材及有色金属，一般不用与加工含Ti的材料,如1Cr15Ni9Ti,Ti与Ti的亲合力较大，使刀具磨损较快。YT5（粗加工） YT14、YT15（半精加工） YT30（精加工） TiC含量 硬度 耐磨性 脆性 韧性 TiC含量 硬度 耐磨性 脆性 韧性 三、常用刀具材料三、常用刀具材料2005-4-22143 3、添加稀有金属硬质合金、

8、添加稀有金属硬质合金 钨钽（铌）钴类硬质合金（钨钽（铌）钴类硬质合金（YAYA）和钨钛钽（铌）钴类硬质合金）和钨钛钽（铌）钴类硬质合金（YWYW），是在钨钴钛类硬质合金（），是在钨钴钛类硬质合金（YTYT）中加入）中加入TaC(NbC),TaC(NbC),可提高其抗弯可提高其抗弯强度、疲劳强度和冲击韧性，提高和金的高温硬度和高温强度，提高抗强度、疲劳强度和冲击韧性，提高和金的高温硬度和高温强度，提高抗氧化能力和耐磨性。这类合金可以用于加工铸铁及有色金属，也可用于氧化能力和耐磨性。这类合金可以用于加工铸铁及有色金属，也可用于加工钢材，因此常成为通用硬质合金，他们主要用于加工难加工材料。加工钢材，

9、因此常成为通用硬质合金，他们主要用于加工难加工材料。4 4、碳化钛基硬质合金（、碳化钛基硬质合金（YNYN） 这种合金有很高的耐磨性，有较高的耐热性和抗氧化能力，化学稳这种合金有很高的耐磨性，有较高的耐热性和抗氧化能力，化学稳定性好，与工件材料的亲合力小，抗粘结能力较强。主要用于钢材、铸定性好，与工件材料的亲合力小，抗粘结能力较强。主要用于钢材、铸铁的精加工、半精加工和粗加工。铁的精加工、半精加工和粗加工。三、常用刀具材料三、常用刀具材料2005-4-2215 （三）涂层硬质合金的选用（三）涂层硬质合金的选用涂层硬质合金是采用韧性较好的基体（如硬质合金刀片涂层硬质合金是采用韧性较好的基体（如硬

10、质合金刀片或高速钢等），通过化学气相沉积和真空溅射等方法，对或高速钢等），通过化学气相沉积和真空溅射等方法，对硬质合金表面涂层厚度为硬质合金表面涂层厚度为5 512m12m的涂层材料以提高刀具的涂层材料以提高刀具的抗磨损能力。的抗磨损能力。涂层材料为涂层材料为TiCTiC、TiNTiN、AlAl2 2O O3 3等。适合于各种钢材、铸等。适合于各种钢材、铸铁的半精加工和精加工，也适合于负荷较小的精加工。铁的半精加工和精加工，也适合于负荷较小的精加工。三、常用刀具材料三、常用刀具材料2005-4-2216 （一）陶瓷材料（一）陶瓷材料 陶瓷材料主要是以氧化铝（陶瓷材料主要是以氧化铝（AlAl2

11、2O O3 3）或氮化硅（）或氮化硅（Si Si3 3N N4 4）等为主要成分，经压制成型后烧结而成的刀具材料。）等为主要成分，经压制成型后烧结而成的刀具材料。陶瓷的硬度高，化学性能稳定，耐氧化，所以被广泛用陶瓷的硬度高，化学性能稳定，耐氧化，所以被广泛用于高速切削加工中。陶瓷刀具和传统硬质合金刀具相比于高速切削加工中。陶瓷刀具和传统硬质合金刀具相比，具有以下优点：，具有以下优点：四、其他刀具材料四、其他刀具材料2005-4-2217（二）立方氮化硼（二）立方氮化硼 它是一种人工合成的新型刀具材料。它是它是一种人工合成的新型刀具材料。它是立方氮化硼在高温、其硬度很高，可达立方氮化硼在高温、其

12、硬度很高，可达800080009000HV,9000HV,仅次于金刚石，并具有很好的热稳定仅次于金刚石，并具有很好的热稳定性，可承受性，可承受10001000以上的切削温度，它的最大以上的切削温度，它的最大的优点是在高温的优点是在高温1200120013001300时也不会与铁时也不会与铁族金属起反应。因此既能胜任淬火钢、冷硬铸族金属起反应。因此既能胜任淬火钢、冷硬铸铁的粗车和精车，又能胜任高温合金、热喷涂铁的粗车和精车，又能胜任高温合金、热喷涂材料、硬质合金及其他难加工材料的高速切削。材料、硬质合金及其他难加工材料的高速切削。2005-4-2218（三）金刚石（三）金刚石 分为人造和天然两种

13、，是目前已知最硬的，分为人造和天然两种，是目前已知最硬的，硬度约为硬度约为HV10000,HV10000,故其耐磨性好，不足之处是故其耐磨性好，不足之处是抗弯强度和韧性差，对铁的亲和作用大，故金抗弯强度和韧性差，对铁的亲和作用大，故金刚石刀具不能加工黑色金属，在刚石刀具不能加工黑色金属，在800800时，金时，金刚石中的碳与铁族金属发生扩散反应，刀具急刚石中的碳与铁族金属发生扩散反应，刀具急剧磨损。金刚石价格昂贵，刃磨困难，应用较剧磨损。金刚石价格昂贵，刃磨困难，应用较少。主要用作磨具及磨料，有时用于修整砂轮。少。主要用作磨具及磨料，有时用于修整砂轮。2005-4-2219金刚石砂轮2005-

14、4-2220激光金刚石切割片第二章 刀具几何参数与 切削用量的合理选择2-1 2-1 刀具几何参数的合理选择刀具几何参数的合理选择2-2 2-2 切削用量的合理选择切削用量的合理选择2005-4-2222 合理选择刀具几何参数合理选择刀具几何参数一、刀具合理几何参数的基本内容一、刀具合理几何参数的基本内容 二、前角、后角和主、副偏角的功用及其选择二、前角、后角和主、副偏角的功用及其选择2005-4-2223一、刀具合理几何参数的基本内容刀具合理几何参数的基本内容v 1. 1.刃形：刃形即是切削刃的形状。从简刃形：刃形即是切削刃的形状。从简单的直线刃发展到折线刃、圆弧刃、月单的直线刃发展到折线刃

15、、圆弧刃、月牙弧刃、波形刃、阶梯刃及其他适宜的牙弧刃、波形刃、阶梯刃及其他适宜的空间曲线刃空间曲线刃 切断刀的刃形切断刀的刃形2005-4-2224外圆车刀的刃形外圆车刀的刃形2005-4-2225外圆车刀的刃形外圆车刀的刃形2005-4-2226一、刀具合理几何参数的基本内容一、刀具合理几何参数的基本内容v2 2、切削刃刃区的剖面型式、切削刃刃区的剖面型式 v3 3、刀面型式及参数、刀面型式及参数 2005-4-2227后刀面后刀面2005-4-2228 后刀面后刀面2005-4-2229负倒棱负倒棱2005-4-2230前刀面前刀面2005-4-2231前刀面前刀面2005-4-2232刃

16、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2005-4-22334 4、刀具角度、刀具角度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、受力性质和散热条影响切削刃与刀头的强度、受力性质和散热条件件 (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2005-4-2234qA、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

17、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2005-4-2235qA、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：）合理前角的选择原则：主要考虑以下因素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

18、 2005-4-2236qB、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。质量、刀具使用寿命和生产率。1. 1.后角的功用后角的功用 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2005-4-2237n2. 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

19、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2005-4-2238qC、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2005-4-2239n2. 2.主、副偏角的选择主、副偏角的选择n主偏角主要根据加工条件和工艺系统刚性来选主偏角主要根据加工条件和工艺系统刚性来选择择n副偏角主要考

20、虑表面粗糙度、刀尖强度和散热副偏角主要考虑表面粗糙度、刀尖强度和散热面积来选择。面积来选择。2005-4-2240qD、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2005-4-2241n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，切屑流向已加工表面n刃倾角小于0时2005-4-2242刃倾角为正时，切屑流向待加工表面n刃倾角大于0时2005-4-2243刃倾角为零时切屑刃倾角为

21、零时切屑流向加工表面流向加工表面n刃倾角等于0时2005-4-2244n2. 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（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）切削用量的合理选择切削用量的合理选择n刀具耐用度的确定n切削用量的选择原则n切削用量的选择方法2005-4-2246刀具耐

22、用度的确定（一）最大生产率耐用度（一）最大生产率耐用度n完成一个工序所需要的工时tw为n求一阶导数，得最大生产率耐用度（二）最低成本耐用度（经济耐用度）（二）最低成本耐用度（经济耐用度）n每个工件的工序成本为 n刀具经济使用寿命 mwmctottttttT1pctmTtm(mmmctottttCtttMCTT）1()tcctCmTtmM2005-4-2247切削用量的选择原则切削用量的选择原则n粗加工粗加工时，为充分发挥机床和刀具的性能，以提高金属切除量为主要目的，应选择较大的切削深度、较大的进给量和适当的切削速度。n精加工精加工时，应主要考虑保证加工质量，并尽可能的提高加工效率，应采用较小的

23、进给量和较高的切削速度。在切削加工性差的材料时，由于这些材料硬度高、强度高、导热系数低，必须首先考虑选择合理的切削速度。2005-4-2248切削用量的选择方法n在一般情况下，首先根据加工余量选择切削深度ap，其次根据工件材料的硬化深度和切屑断连的已加工表面粗糙度情况选择进给量f，最后尽量选择较高的（高速钢刀具选择较低的）切削速度Vc，以切削速度来控制切削温度，消除切屑瘤，保证工件表面粗糙度。 2005-4-2249 刀具几何参数和切削用量表刀具几何参数和切削用量表工件材料刀具材料刀具几何参数切削用量低碳钢易切钢中碳钢GYT、YWG25-308-2030-4025-3015-208-106-8

24、90-18020-300.3-50.3-100.5-50.1-0.50.08-10.1-0.500Vc(m/min)Ap(nm)F(mm/r)2005-4-2250n参数选择说明nA、粗车时，选用低的切削速度，大的切削深度和进给量。nB、精车时，选用高的切削速度，小的切削深度和进给量。nC、高速钢刀具精车时采用Vc小于10m/min的切削速度以控 制积屑瘤产生，降低钢件粗糙度。nD、对铸钢件，粗车应选比较低的切削速度。nE、断续切削时，刀具前角适当减小。nF、刀具材料抗弯强度低，0应减小到05。第三章第三章 切削加工性、表面切削加工性、表面粗糙度和切削液粗糙度和切削液n工件材料的切削加工性工件

25、材料的切削加工性n表面粗糙度表面粗糙度n切削液切削液2005-4-22523-1 工件材料的切削加工性工件材料的切削加工性n工件材料切削加工性的概念工件材料切削加工性的概念 材料的切削加工性笼统地说是指对某种材材料的切削加工性笼统地说是指对某种材料进行切削加工的难易程度。切削加工性的概料进行切削加工的难易程度。切削加工性的概念具有相对性。所谓某种材料切削加工性好坏，念具有相对性。所谓某种材料切削加工性好坏，是相对于另一种材料而言的。一般在讨论钢料是相对于另一种材料而言的。一般在讨论钢料的切削加工性时，习惯地以的切削加工性时，习惯地以4545碳素结构钢作为碳素结构钢作为比较的基准。如高强度钢比较

26、难加工，就是相比较的基准。如高强度钢比较难加工，就是相对于对于4545钢而言的。钢而言的。 2005-4-2253n衡量切削加工性的指标衡量切削加工性的指标以刀具寿命以刀具寿命T T或一定寿命下的切削速度或一定寿命下的切削速度V VT T衡量加工性衡量加工性 以切削力或切削温度衡量切削加工性以切削力或切削温度衡量切削加工性 以已加工表面质量衡量切削加工性以已加工表面质量衡量切削加工性 以切屑控制或断屑的难易衡量切削加工以切屑控制或断屑的难易衡量切削加工性性 2005-4-2254n改善切削加工性的途径：改善切削加工性的途径：通过热处理改变材料的组织和机械性能通过热处理改变材料的组织和机械性能

27、高碳钢和工具钢高碳钢和工具钢 球化退火球化退火 热轧状态的中碳钢热轧状态的中碳钢 正火正火 低碳钢低碳钢 冷拔或正火冷拔或正火 调整材料的化学成分调整材料的化学成分 在钢中适当添加一些元素，如硫、钙、铅等，使钢的在钢中适当添加一些元素，如硫、钙、铅等，使钢的切削加工性得到显著改善，这样的钢叫切削加工性得到显著改善，这样的钢叫“易切钢易切钢”。 2005-4-2255n难加工金属材料的切削加工性难加工金属材料的切削加工性 难加工的原因一般是以下几个方面：难加工的原因一般是以下几个方面：高高硬度；高强度；高塑性和高韧性；低塑硬度；高强度；高塑性和高韧性；低塑性和高脆性；低导热性；有大量微观硬质性和

28、高脆性；低导热性；有大量微观硬质点或硬夹杂物；化学性质活泼。点或硬夹杂物；化学性质活泼。这些特性一这些特性一般都能使切削过程中的切削力加大，切削温度般都能使切削过程中的切削力加大，切削温度升高，刀具磨损加剧，刀具使用寿命缩短；有升高，刀具磨损加剧，刀具使用寿命缩短；有时还将使已加工表面质量恶化，切屑难以控制；时还将使已加工表面质量恶化，切屑难以控制；最终则使加工效率和加工质量降低，加工成本最终则使加工效率和加工质量降低，加工成本提高。提高。 2005-4-2256n高强度、超高强度钢的切削加工性高强度、超高强度钢的切削加工性 高强度钢、超高强度钢的半精加工、高强度钢、超高强度钢的半精加工、精加

29、工和部分粗加工常在调质状态下进精加工和部分粗加工常在调质状态下进行。调质行。调质( (淬火、中温回火淬火、中温回火) )后的金相组织后的金相组织为索氏体或托氏体，硬度达为索氏体或托氏体，硬度达HRC35HRC355555。一般，一般， s s1GPa1GPa或或 b b1.1GPa1.1GPa的结构钢，的结构钢，称为称为高强度钢高强度钢； s s1.2GPa1.2GPa或或 b b1.5GPa1.5GPa称为超称为超高强度钢高强度钢。 2005-4-2257n高锰钢的切削加工性高锰钢的切削加工性 高锰钢的典型牌号有高锰钢的典型牌号有Mnl3Mnl3、40Mnl8Cr340Mnl8Cr3、50M

30、nl8Cr450Mnl8Cr4等。经过水韧处理，金相组织为等。经过水韧处理，金相组织为均匀的奥氏体。它的原始硬度虽然不甚高，均匀的奥氏体。它的原始硬度虽然不甚高，但其塑性和韧性特别高但其塑性和韧性特别高( (分别为分别为4545钢的钢的4 4倍和倍和8 8倍倍) )，加工硬化特别严重。，加工硬化特别严重。 2005-4-2258n冷硬铸铁和淬硬钢的切削加工性冷硬铸铁和淬硬钢的切削加工性 冷硬铸铁的硬度极高，是其难加工冷硬铸铁的硬度极高，是其难加工的主要原因。它的塑性很低，刀的主要原因。它的塑性很低，刀屑接屑接触长度很小，切削力和切削热都集中在触长度很小，切削力和切削热都集中在切削刃附近，因而切

31、削刃很容易崩损。切削刃附近，因而切削刃很容易崩损。冷硬铸铁零件的结构尺寸和加工余量一冷硬铸铁零件的结构尺寸和加工余量一般都较大，毛坯精度低，因而就进一步般都较大，毛坯精度低，因而就进一步加大了加工难度。加大了加工难度。 2005-4-2259n纯金属的加工纯金属的加工 常用的纯金属如紫铜、纯铝、纯铁等，其常用的纯金属如紫铜、纯铝、纯铁等，其硬度、强度都较低，导热系数大，对切削加工硬度、强度都较低，导热系数大，对切削加工有利；但其塑性很高，切屑变形大，刀有利；但其塑性很高，切屑变形大，刀屑接屑接触长度大并容易发生冷焊，生成积屑瘤，因此触长度大并容易发生冷焊，生成积屑瘤，因此切削力较大，不容易获得

32、好的已加工表面质量，切削力较大，不容易获得好的已加工表面质量，断屑困难。此外，它们的线膨胀系数较大，精断屑困难。此外，它们的线膨胀系数较大，精加工时不易控制工件的加工精度。加工时不易控制工件的加工精度。 2005-4-2260n不锈钢和高温合金的切削加工性不锈钢和高温合金的切削加工性 不锈钢按金相组织分，有铁素体、马氏体、奥氏体三种。不锈钢按金相组织分，有铁素体、马氏体、奥氏体三种。铁素体、马氏体不锈钢的成分以铬为主，经常在淬火铁素体、马氏体不锈钢的成分以铬为主，经常在淬火回回火或退火状态下使用，综合机械性能适中，切削加工一般火或退火状态下使用，综合机械性能适中，切削加工一般不太难。奥氏体不锈

33、钢的成分以铬、镍等元素为主，淬火不太难。奥氏体不锈钢的成分以铬、镍等元素为主，淬火后呈奥氏体组织，切削加工性比较差。后呈奥氏体组织，切削加工性比较差。高温合金中含有许多高熔点合金元素，如铁、钛、铬、钴、高温合金中含有许多高熔点合金元素，如铁、钛、铬、钴、镍、钒、钨、钼等，它们与其他合金元素构成纯度高、组镍、钒、钨、钼等，它们与其他合金元素构成纯度高、组织致密的奥氏体合金。织致密的奥氏体合金。 (1)(1)强度较高强度较高 (2)(2)硬度较高硬度较高 (3)(3)导热系导热系数小数小 (4)(4)合金中的高硬度化合物构成硬质点合金中的高硬度化合物构成硬质点 (5)(5)在中、低切在中、低切削速

34、度下，易与刀具发生冷焊削速度下，易与刀具发生冷焊 2005-4-2261n钛合金的切削加工性钛合金的切削加工性 钛合金的切削加工性也很差，刀具磨损钛合金的切削加工性也很差，刀具磨损快，刀具耐用度低，其原因为快，刀具耐用度低，其原因为:(1):(1)加工钛合金时，加工钛合金时，剪切角很大，刀屑接触长度短；剪切角很大，刀屑接触长度短；(2)(2)导热系数极导热系数极小；小；(3)(3)已加工表面经常出现硬而脆的外皮；已加工表面经常出现硬而脆的外皮；（4) 4)弹性模量小，已加工表面回弹量大，加剧弹性模量小，已加工表面回弹量大，加剧了对后刀面的摩擦。了对后刀面的摩擦。 2005-4-22623-2

35、已加工表面粗糙度已加工表面粗糙度n已加工表面质量的标志已加工表面质量的标志工件经过切削加工后，已加工表面质量的工件经过切削加工后，已加工表面质量的主要标志是：主要标志是：表面的粗糙度、表面层冷表面的粗糙度、表面层冷作硬化程度、表面层残余应力的性质及作硬化程度、表面层残余应力的性质及其大小其大小。已加工表面质量对工件成为机。已加工表面质量对工件成为机器零件后的使用性能有很大的影响。器零件后的使用性能有很大的影响。 2005-4-2263n理论粗糙度理论粗糙度 切削刃相对于工件运动，能够形成已加工切削刃相对于工件运动，能够形成已加工表面。如果把切削刃看作几何学的线，由相对表面。如果把切削刃看作几何

36、学的线，由相对于工件运动时，应该形成的已加工表面的粗糙于工件运动时，应该形成的已加工表面的粗糙度，称为度，称为理论粗糙度理论粗糙度。它的数值决定于残留面。它的数值决定于残留面积的高度。实际上，只有切削脆性材料或高速积的高度。实际上，只有切削脆性材料或高速切削塑性材料时，已加工表面的粗糙度才比较切削塑性材料时，已加工表面的粗糙度才比较接近理论组糙度，因为除此之外，还有许多其接近理论组糙度，因为除此之外，还有许多其他因素，诸如鳞刺、积屑瘤、振动、切削刃不他因素，诸如鳞刺、积屑瘤、振动、切削刃不平整、工件材料组织的缺陷等等的影响，使已平整、工件材料组织的缺陷等等的影响，使已加工表面难以接近理论粗糙度

37、。加工表面难以接近理论粗糙度。 2005-4-2264n残留面积的高度残留面积的高度maxctgctgrrfRabcdeRmaxRmax2f2frr2005-4-2265n鳞刺及其对已加工表面粗糙度的影响鳞刺及其对已加工表面粗糙度的影响 鳞刺就是已加工表面上的鳞片状毛刺。生鳞刺就是已加工表面上的鳞片状毛刺。生产实践及科学实验表明，在较低的及中等的切产实践及科学实验表明，在较低的及中等的切削速度下，用高速钢、硬质合金或陶瓷刀具，削速度下，用高速钢、硬质合金或陶瓷刀具，切削一些常用的塑性金属，如低碳钢、中碳钢、切削一些常用的塑性金属，如低碳钢、中碳钢、铬钢铬钢(40Cr(40Cr、20Cr)20Cr)、不锈钢、铝合金、紫铜等，、不锈钢、铝合金、紫铜等，在车、刨、插、钻、拉、滚齿、螺纹车削、板在车、刨、插、钻、拉、滚齿、螺纹车削、板牙铰螺纹等工序中，都可能出现鳞刺。鳞刺的牙铰螺纹等工序中，都可能出现鳞刺。鳞刺的产生是切削加工中获得较小粗糙度的表面的一产生是切削加工中获得较小粗糙度的表面的一大障碍。大障碍。 2005-4-2266ac鳞刺形成过程各阶段的示意图ac2005-4-2267n积屑瘤对已加工表