机械制造基础课题五-金属切削原理

课题五金属切削原理教学重点1、掌握金属切削要素，以及切削用量的选择。2、理解金属切削刀具的结构、角度。教学难点1、掌握金属切削用量的概念、符号并了解其选择原那么。2、掌握刀具的几何参数的含义及符号表示主要概念1、切削热2、切削温度3、切削液4、外表质量3、了解刀具的磨损和耐用度及刀具的材料。4、理解金属的切削过程，包括切屑的形成及其类型，积屑瘤的形成及其对切削过程的影响。3、了解刀具安装位置、进给运动对刀具角度的影响。5、积屑瘤学习情境一金属切削的根本知识金属切削机床是用切削和特种加工等方法加工金属工件，使之获得所要求的几何形状、尺寸精度和外表质量的机器。它是机床中的一种，人们习惯上称为机床。机床一般都需要固定，在机床上装有动力驱动装置，利用物理、化学或其他方法进行各种不同加工。金属切削机床的品种和规格繁多，为了便于区别、使用和管理，须对机床加以分类和编制型号。机床的分类方法很多。目前，我国常用的机床分类方法是按机床的加工性质和所用的刀具进行分类。机床共分为12类：车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、铣床、刨插床、拉床、电加工机床、切割机床和其他机床。在每一类机床中，又按工艺特点、布局形式和结构特性等不同，可分为假设干组。每一组又细分为假设干系〔系列〕。除了上述分类外，还有其他分类的方法。

一、金属切削机床的分类在切削加工中，为了得到具有一定几何形状、一定精度和外表质量的工件，需要使刀具和工件间按一定的规律完成一系列地运动。这些运动按其功用可分为外表成形运动和辅助运动两大类。1．外表成形运动直接参与切削过程，使之在工件上形成一定几何形状外表的刀具和工件间的相对运动称为外表成形运动。如下图，在车床上车削圆柱面，工件的旋转运动1和车刀的纵向直线移动5是形成圆柱外外表的成形运动。外表成形运动是机床上最根本的运动。它直接影响被加工外表的精度和粗糙度。二、机床的运动车削圆柱面过程中的运动1，5-成形运动；2，3-快速趋近运动；4-切入运动；6，7-快速退回运动各种机床加工时所必须具备的外表成形运动的形式和数目，与被加工外表的形状以及所采用的加工方法和刀具结构有关。如下图为常见的几种工件外表的加工方法及加工时的成形运动。由图可看出，用不同加工方法形成各种外表的成形运动，其根本形式为旋转运动和直线运动。即使刀具和工件的运动轨迹比较复杂，也仍然是由这两种运动合成所得到的。如图〔g〕中，车削成形外表时车刀沿曲线的运动是由相互垂直的两个直线运动s1和s2组合而成的。在切削加工形成零件的全过程中，刀具和工件间的相对运动，通常是通过各种切削机床的传动系统提供。根据切削过程中所起的作用不同，外表成形运动又可分为主运动和进给运动。主运动是直接切除工件上的被切削层，使之转变为切屑，以形成工件新外表的运动，它是速度最高、消耗功率最多的运动。在图中，车削外圆柱面时工件的旋转运动，磨外圆时砂轮的旋转运动，钻孔时钻头的旋转运动等都是主运动。进给运动是不断地把被切削层投入切削，以逐渐切出整个工件外表的运动。在图中，车削外圆柱面时刀具纵向的连续直线运动，磨外圆时砂轮横向间断的直线运动和工件的旋转运动及轴向往复直线运动，钻孔时的钻头沿轴向连续的直线运动等都是进给运动。任何一种机床，必定有且通常也只有一个主运动，但进给运动可能有一个或几个，也可能没有〔如拉削〕。主运动和进给运动合成的运动称为合成切削运动。2．辅助运动机床上除外表成形运动外的所有运动都是辅助运动，其功用是实现机床加工过程中所必需的各种辅助动作。辅助运动的种类很多，它包括：保证获得一定加工尺寸所需的切入运动，如图中的4运动；为反复进行切削加工创造条件的快速引进和退回运动，如图中的2、3、6、7运动；使刀具和工件具有正确相对位置的调位运动，如摇臂钻床上移动钻头对准被加工孔中心；多工位工作台和刀架周期换位以及逐一加工许多相同的局部外表时，工件周期换位所需的分度运动。此外，机床的启动、停止、变速、变向以及部件和工件的夹紧、松开等操纵控制运动，也都属于辅助运动。车削圆柱面过程中的运动1，5-成形运动；2，3-快速趋近运动；4-切入运动；6，7-快速退回运动三、零件外表的形成切削加工是机械加工的根本方法，它是利用切削刀具切除工件上多余材料来制造机械零件的。在切削加工中，随着工件多余材料不断被切除，工件上存在三个处于不断变化的外表，如下图。

常见加工方法中的外表形成1．待加工外表。工件上待加工的外表，即工件上将要切去一层金属的外表。2．已加工外表。工件上切去一层金属后形成的新外表。3．过渡外表。工件上由切削刃形成的外表，它总是介于待加工外表和已加工外表之间，也可以称作加工外表或切削外表。零件三个外表的划分，只是为了便于研究切削过程。在切削加工过程中，零件的三个外表处于不断的变化之中：这一次加工走刀的待加工外表，为上一次加工走刀的已加工外表；过渡外表那么随着每次切削加工的刀具进给不断被切除而形成新的过渡外表。

零件切削加工的质量主要由加工精度和外表质量来衡量。1．加工精度加工精度就是指零件加工后零件的尺寸、形状和外表间的相互位置等方面的几何参数与理想几何参数的相符合程度，两者的差距愈小，加工精度愈高。零件的实际几何参数对理想几何参数的偏离量称为加工误差。加工误差越小，加工精度越高。在保证零件使用要求的前提下，对要加工获得的几何参数规定一个允许变化的范围，称为公差。零件的公差越小，对加工精度的要求越高，零件的加工越困难。在一般情况下，零件的加工精度包括尺寸精度、形状精度和位置精度，相对应的就有尺寸误差、形状误差、位置误差以及尺寸公差、形状公差、位置公差。1〕尺寸精度尺寸精度是指零件被加工后的实际尺寸和理想尺寸的相符合程度。尺寸精度要求的上下用公差来表达。“公差与配合〞国家标准将确定尺寸精度的标准公差分为20个等级，分别用IT01、IT0、IT1、IT2、…、IT18表示，等级数字愈大，零件的精度等级愈低，零件允许的加工误差愈大。其中IT5~IT6用于精密零件的加工；IT6~IT7用于较精密零件的加工；IT8~IT9为中等精度级，用于一般零件的加工；IT10~IT13用于精度要求不高的零件的加工。2〕形状精度形状精度是指零件上的几何要素线、面的实际形状与理想形状的相符合程度，例如零件平面的平面度、零件圆柱面的圆柱度等。形状精度要求是通过形状公差来规定的。3〕位置精度位置精度是指零件外表之间或轴线之间的实际位置与理想位置的相符合程度，例如两平面之间的平行度等。位置精度要求是通过位置公差来规定的。形状和位置公差简称为形位公差。形位公差等级为1~12级，等级数字越大，公差值越大。对于精度要求高的零件，应分别要求一定的尺寸精度、形状精度和位置精度；对于一般零件，大多只要求尺寸精度。2．外表质量零件的外表质量对零件的耐磨性、疲劳强度、抗腐蚀性、密封程度、接触刚度等都有一定的影响。1〕外表粗糙度零件外表微观的凸凹不平的峰值与谷底造成的不平整程度称为外表粗糙度。外表粗糙度是在毛坯制造或去除金属加工过程中形成的。一般零件的工作外表粗糙度值在0.4~3.2μm范围内选取。非工作外表的粗糙度值可以选得比3.2μm大一些，而精度要求高的重要工作外表粗糙度值那么可能比0.4μm小得多。选择外表粗糙度值时，配合外表的粗糙度值比非配合外表小；有相对运动的接触外表比无相对运动的外表粗糙度值小；接触应力大的相对运动外表比接触应力小的相对运动外表粗糙度值小。2〕外表层组织及力学性能切削加工时，由于切削变形和切削热等的影响，工件表层及其与基体材料的交界处会产生相互平衡的弹性应力，称为外表层剩余应力。剩余应力分为剩余拉应力和剩余压应力。剩余拉应力使零件疲劳强度下降，降低材料的耐蚀能力，如果剩余拉应力到达材料的强度极限，将会使零件外表形成显微裂纹，给零件的使用带来平安隐患；剩余压应力在一定程度上可提高零件材料的疲劳强度。磨削加工时的高温将导致表层金属的金相组织发生变化，使零件外表硬度下降，甚至出现剩余拉应力，大大降低了外表层的物理、力学性能。学习情境二金属切削的要素一、切削要素1．切削用量要素切削用量是切削过程中最根本的操作参数，包括切削速度vc、进给量f和背吃刀量ap，其分别表示切削刃与过渡外表之间的相对运动速度、待加工外表转化为已加工外表的速度、已加工外表与待加工外表之间的垂直距离。其数值的大小反映了切削运动的快慢以及刀具切入工件的深浅。如下图为车削加工的切削用量要素。车削加工的切削用量要素1〕切削速度vc切削速度是指在切削过程中，切削刃上的某切削点相对于工件主运动的瞬时速度。切削刃上各点的切削速度可能是不同的。假设工件作旋转运动时，切削速度是指最大直径处的线速度；假设主运动为工件的往复直线运动，那么常以往复运动的平均速度作为切削速度。2〕进给量f刀具在进给方向上相对于工件单位时间的位移量称之为进给量，可以用刀具或工件每转或每行程的位移量来表示。不同的加工方法，由于切削运动的形式不同，进给量的表达方式也不相同。例如车削外圆时，工件每转一圈车刀沿工件轴线方向移动的距离即为进给量，单位为mm/r；牛头刨床刨平面时，刀具每往复一次，工件移动的距离即为进给量，单位为mm/str；铣平面时，铣刀每进一齿，或转一圈，或运行一分钟，工件沿进给方向移动的距离分别称为每齿进给量(mm/z)、每转进给量(mm/r〕和每分钟进给量(mm/min)。3)背吃刀量ap待加工外表和已加工外表的垂直距离，称为刀具切削时的背吃刀量。

切削用量1．切削用量：2．三要素2dmdw图：车削运动、切削层及工件上形成的外表v(n)BACDE待加工表面过渡表面已加工表面1apfvf(f)切削速度：（m/s或m/min）旋转运动：直线运动：进给量f或进给速度vf（3）背吃刀量ap（已加工表面和待加工表面的垂直距离）（mm）

车外圆时的切削层尺寸ADB-主切削刃截形；BC-副切削刃截形1〕切削层公称厚度hD。简称为切削层厚度，是在切削层尺寸平面内，垂直于切削刃方向所测得的切削层尺寸，单位为mm。它代表了切削刃的工作载荷。2〕切削层公称宽度bD。简称为切削层宽度，是在切削层尺寸平面内，沿切削刃的方向所测得的切削层尺寸，单位为mm。当切削刃与切削层尺寸平面夹角为零时，切削层宽度即等于切削刃的工作长度。3〕切削层公称横截面积AD。简称切削层面积，是指在给定瞬间，在切削层尺寸平面里的实际横截面积，单位为mm2。它等于切削层厚度与宽度的乘积，也等于背吃刀量与进给量的乘积，即：AD=hDbD=apf

车外圆时的切削层尺寸ADB-主切削刃截形；BC-副切削刃截形在机床、刀具和工件等一定的条件下，选择切削用量具有很大的灵活性和潜力。合理地选择切削用量，对于保证加工质量、提高生产效率和降低本钱有着重要的影响。切削加工时应当根据具体的加工条件，确定切削用量三要素的合理组合。在实际生产中，粗加工时，为了提高生产率，一般采用较大的背吃刀量和进给量，切削速度并不是很高。精加工时，主要考虑加工质量，常采用较小的背吃刀量和进给量，较高的切削速度。只有受刀具等工艺条件限制下不宜采用高速切削时，才采用较低的切削速度。例如，高速钢铰刀铰孔时，切削速度受刀具材料耐热性限制，同时为了防止积屑瘤的影响，采用低速切削。因此，切削用量选择的原那么是：首先选尽可能大的背吃刀量ap，其次选尽可能大的进给量f，最后选择尽可能大的切削速度vc。二、切削用量的选择原那么1．背吃刀量的选择背吃刀量要尽可能取得大些，最好一次走刀能把该工序的加工余量切完。假设加工余量太大,一次走刀切除会使切削力太大、机床功率缺乏、刀具强度不够或产生振动时，可将加工余量分为两次或屡次切完。这时也应将第一次走刀时的背吃刀量取得尽量大些，其后的背吃刀量取得相对小一些。2．进给量的选择粗加工时，一般对工件的外表质量要求不高，中选定背吃刀量后，进给量数值就直接影响切削力的大小。进给量的选择主要受机床、刀具和工件所能承受的切削力的限制。精加工时，一般背吃刀量不大，切削力也不大，限制进给量的主要因素是工件外表粗糙度。实际生产中，一般通过查阅“切削用量手册〞等资料查出进给量的大小。硬质合金车刀粗车外圆和端面时进给量的参考值按外表粗糙度选择进给量f的参考值3．切削速度的选择选定背吃刀量和进给量以后，根据合理的刀具耐用度，用计算法或查表法选择切削速度。粗加工时，切削速度主要受机床功率的限制。如果依据刀具耐用度选定的切削速度，使切削功率超过许用值时，就应当适当地降低切削速度；精加工时，切削速度主要受刀具耐用度的限制。切削速度的具体选择，可查阅“切削用量手册〞等资料。硬质合金外圆车刀切削速度的参考值学习情境三刀具的几何参数一、刀具结构尽管切削刀具的种类很多，但分析各局部的构造和作用，仍然存在共同之处，而车刀的组成要素具有普遍的代表性。因此，以车刀为例进行说明。如下图为最常用的外圆车刀，其根本组成局部包括：1．夹持局部。俗称刀柄或刀体，主要用于刀具安装与标注的局部。2．切削局部。俗称刀头，是刀具的工作局部，由刀面、切削刃〔又称刀刃〕组成。其组成要素包括：前面、主后面、副后面、主切削刃、副切削刃、刀尖等六大要素。

外圆车刀1-主切削刃；2-主后面；3-刀尖；4-副后面；5-副切削刃；6-前面；7-切削局部；8-夹持局部1〕前面。又称前刀面，切削过程中切屑流出所经过的刀具外表。2〕主后面。又称主后刀面，切削过程中与过渡外表相对的刀具外表。3〕副后面。又称副后刀面，切削过程中与已加工外表相对的刀具外表。4〕主切削刃。前面与主后面的交线称为主切削刃，承担主要切削工作，形成过渡外表。5〕副切削刃。前面与副后面的交线称为副切削刃，辅助切除余量并形成已加工外表。6〕刀尖。主、副切削刃连接处的一小局部切削刃，可以是一个点，也可以是一小段其他形式的切削刃〔未加说明可视为一个点〕，是刀具切削局部工作条件最恶劣的部位。外圆车刀1-主切削刃；2-主后面；3-刀尖；4-副后面；5-副切削刃；6-前面；7-切削局部；8-夹持局部二、刀具的角度刀具要到达良好的切削加工效果，其切削局部必须具有正确的几何形状。刀具的角度反映了刀具切削局部各外表和切削刃的位置，决定了刀具的几何形状。为了标注和度量方便，在不考虑进给运动，规定车刀安装时刀尖与工件轴线等高，刀柄中心线垂直进给方向等简化条件下建立一坐标系，如下图。

正交平面参考系1-切削平面；2-正交平面；3-底平面；4-车刀；5-基面；6-工件

①基面Pr。通过主切削刃上选定点，并与该点切削速度方向相垂直的平面。②切削平面Ps。通过主切削刃上选定点，并与该点处工件过渡外表相切的平面。③正交平面Po。通过主切削刃上选定点，并与主切削刃在基面上的投影相垂直的平面。基面、切削平面和正交平面相互垂直，构成正交平面参考系。

正交平面参考系1-切削平面；2-正交平面；3-底平面；4-车刀；5-基面；6-工件工件刀具n摩擦严重不便切入工件图：刀具角度的必要性车刀的主要角度1．

车刀的标注角度刀具的标注角度是标注在图样上供刀具制造、刃磨的角度。正交平面参考系中刀具的标注角度主要有五个，如下图。车刀的主要角度车刀的主要角度2．车刀的工作角度在实际的切削加工中，由于刀具装夹位置和进给运动的影响，基面、切削平面和正交平面的位置会发生变化，标注角度也会发生一定的变化。通常情况下，将切削过程中实际的基面、切削平面和正交平面为参考平面所确定的刀具角度称为刀具的工作角度。1〕刀具安装位置对工作角度的影响〔1〕刀具安装高度的影响。车刀装高时，如下图。车刀切削刃高于工件中心线，实际的基面和切削平面相对于标注角度参考坐标平面产生θ角的偏转，这时刀具的工作前角γ0e增大，工作后角α0e减小，其变化值均为θ。即γ0e=γ0+θα0e=α0—θ

当车刀的刀尖低于工件的中心线时，刀具的工作角度的变化情况正好与前者相反。〔2〕刀柄中心线与进给方向不垂直时的影响。如下图，车刀刀柄中心线与进给方向不垂直时，工作主偏角将增大〔或减小〕，而工作副偏角将减小〔或增大〕，其角度变化值为G，即：式中符号由刀柄偏斜方向决定，G为刀柄中心线的垂线与进给方向的夹角。车圆锥时，进给方向与工件轴线不平行，也会使车刀主偏角和副偏角发生变化。2〕进给运动对工作角度的影响〔1〕横向进给运动的影响。如下图，刀具作横向进给时，切削轨迹为螺旋线，此时，实际的基面和切削平面都要偏转一个附加的螺旋角β，使车刀的工作前角γ0e比标注角度γ0大，工作后角α0e比标注角度α0小。即：γ0e=γ0+βα0e=α0—β〔2〕纵向进给运动的影响。如下图，纵向进给时，在假定工作平面内的工作角度为：γfe=γf+θαfe=αf—θ在正交平面内的工作角度为： γ0e=γ0+θ0α0e=α0—θ0学习情境四金属切削过程一、切屑的形成过程1．切削层的变形塑性金属切削过程在本质上是被切削层金属在刀具的挤压作用下产生变形，并与工件本体别离形成切屑的过程。切削过程中的切削变形可大致划分为三个变形区。1〕第一变形区。从OA线开始产生塑性变形，到OM线金属晶粒的剪切滑移根本完成，这一区域〔I区〕称为第一变形区。在OA到OM之间整个第一变形区内，变形的主要特征是沿滑移面的剪切变形，以及随之产生的加工硬化。被切金属层的变形主要在第一变形区进行。在一般切削速度下，第一变形区的宽度仅为0.02~0.2mm，可以用一剪切面来表示。金属切削过程中的变形区2〕第二变形区。切屑沿前刀面流出时，切屑底层受到前刀面的进一步挤压和摩擦，由于切屑与刀具之间存在较大的压力以及较高的温度，使靠近前刀面处的金属晶粒进一步变形，并沿前刀面方向纤维化。这局部变形区称为第二变形区〔Ⅱ区〕。3〕第三变形区。已加工外表受到切削刃钝圆局部与后刀面的挤压，产生变形与回弹，造成已加工外表上金属与后刀面摩擦，产生纤维化和加工硬化，导致工件外表形成剩余应力。这一局部的变形也较为密集，称为第三变形区〔Ⅲ区〕。金属切削过程中的变形区三个变形区聚集在切削刃附近，相互关联相互影响，称为切削区域。在切削区域内，应力集中而复杂，被切金属层在此与工件本体别离。在切削过程中，刀具切下的切屑厚度hch通常都要大于工件上切削层的厚度hD，而切屑的长度lch却小于切削层长度1c，如下图，这种现象称为切屑收缩现象。切屑收缩的程度用变形系数ξ表示，它直观地反映了切屑的变形程度。ξ值越大，说明切出的切屑越厚、越短，切削变形越大，工件的外表质量越差，切削过程中所消耗的能量越多。

切屑的变形2．切屑的形成在切削过程中，切削层金属以切削速度vc向刀具前刀面接近，在前刀面的挤压下，被切金属产生弹性变形，并逐渐加大，其内应力也在增加。当被切金属运动到OA线时〔如图〕，其内应力到达屈服点，开始产生塑性变形，金属内部发生剪切滑移。OA线称为始滑移线。随着被切金属继续向前刀面逼近，塑性变形加剧，内应力进一步增加，到达OM线时，变形和应力到达最大。OM称为终滑移线。切削刃附近金属内应力到达金属断裂极限而使被切金属与工件本体别离。别离后的变形金属沿刀具的前刀面流出成为切屑。3．切屑的种类在切削加工中，切削层的变形程度不同，产生的切屑形态不同。按其形态不同，可分为四种类型〔带状切屑、挤裂切屑、单元切屑、蹦碎切屑〕。1〕带状切屑。这是最常见的一种切屑。切屑外形呈较长的带状，切屑上无明显的裂纹，用显微镜观察其反面，可以看到剪切变形的条纹。切屑底面光滑，反面呈毛茸状。每个剪切单元很薄。这种切屑一般在加工塑性金属，选用较小的进给量、较高的切削速度、较大的刀具前角时得到。形成带状切屑时，切削过程平稳，切削力波动小，已加工外表粗糙度数值小，但带状切屑会缠绕工件和刀具，需要采取一定的断屑措施，否那么会影响正常的加工，尤其在自动化加工中。带状切屑产生条件：加工塑性金属，且切削厚度较小，切削速度较高、刀具前角较大。优点：切削过程平稳，切削力波动范围小，已加工外表粗糙度较小。缺点：容易缠绕刀具或工件，影响加工过程。带状切屑2〕挤裂切屑。切屑外形仍然连续不断，但变形程度比带状切屑大，切屑反面呈明显的齿状，底面有时有裂纹，但仍比较光滑。形成这类切屑时，第一变形区较宽，剪切滑移量较大，局部地方的切应力到达材料的断裂强度。在以较低切削速度、较大切削厚度、较小刀具前角加工中等硬度塑性金属时会产生这种切屑。形成挤裂切屑时，切削力会产生一定的波动，造成切削过程不平稳，使工件的外表质量降低。挤裂(节状)切屑产生条件：加工塑性金属，在低速、切削厚度较大、刀具前角较小特点：切削过程不平稳，切削力有波动，已加工外表粗糙度较大。挤裂切屑3〕单元切屑。切屑上裂纹已经贯穿，形成彼此毫无关系的独立单元，即梯形的单元切屑。当用更低的切削速度，更大的切削厚度切削塑性较差的金属时，挤裂切屑的裂纹将会扩展到整个断面上，整个变形单元那么被别离，成为梯形的单元切屑。形成单元切屑时，切削力波动较大，工件外表质量也更差。单元(粒状)切屑产生条件：加工塑性金属，切削速度极低时，增大进给量，减小前角。特点：切削过程不平稳，切削力波动大，已加工外表粗糙度大。粒状切屑切塑性材料带状切屑挤裂切屑单元切屑

↑γ0↑v↓hD↓γ0↓v↑hD↓γ0↓v↑hD↑γ0↑v↓hD4〕崩碎切屑。切削铸铁、硬黄铜等脆性材料时，材料塑性太差，切屑形成时几乎未经塑性变形便突然崩裂，形成形状不规那么的细小颗粒状切屑，这种切屑称为崩碎切屑。形成崩碎切屑时，切削过程不稳定，切削力集中在刀刃附近，容易引起刀具的破损。工件的已加工外表凹凸不平，外表粗糙度数值大。崩碎切屑切脆性材料，工件材料越是脆硬、进给量越大那么越容易产生这种切屑。材料所受应力超过了抗拉强度。切削力的幅度小，但波动大，切削过程不平稳，易损坏刀具，已加工外表粗糙。崩碎切屑减小切削厚度，使切屑成针状或片状，同时提高切削速度，以增加工件材料的塑性。切屑的控制1〕采用断屑槽对流动中的切屑施加一定的约束力，使切屑应变增大，切屑卷曲半径减小。切削加工中采用适当的措施来控制切屑的卷曲、流出与折断，形成“可接受〞的良好切屑。增大刀具主偏角切削厚度变大，有利于断屑。2〕改变刀具角度减小刀具前角可使切屑变形加大，切屑易于折断。

刃倾角

正值切屑常卷曲后碰到后刀面折断负值切屑常卷曲后碰到已加工表面折断3〕调整切削用量即据实际条件适中选择切削用量。

进给量切削厚度对断屑有利加工表面粗糙度

切削速度切削变形利于断屑切除效率二、积屑瘤1．积屑瘤的现象加工一般钢料或其他塑性金属材料，在切削速度不高而又能形成连续切屑时，常发现在刀具前刀面靠近切削刃的部位黏附着一块剖面呈三角状的硬块，称其为积屑瘤，如下图。积屑瘤硬度很高，为工件材料的2~3倍，处于稳定状态时可代替刀尖进行切削。积屑瘤积屑瘤与切削刃的金相显微照片积屑瘤高度及其实际工作前角2．积屑瘤的形成积屑瘤的形成一般可以分为形核和核长大两个过程。切削塑性金属时由于金属的强烈变形与摩擦，切削区域温度升高，当切屑沿刀具的前刀面流出时，在一定的温度与压力作用下，与前刀面接触的切屑底层受到很大的摩擦阻力，致使这一局部金属的流动速度减慢，形成一层很薄的滞流层。当前刀面对滞流层的摩擦阻力超过切屑材料的内部结合力时，就会有一局部金属黏附在刀刃附近的前刀面上，形成积屑瘤核。积屑瘤核形成后，随着切屑的流动，切屑底层结构相似的原子团不断依附，使积屑瘤核不断长大，到达一定高度后破碎，被切屑带走或嵌附在工件外表。积屑瘤形成与被加工材料的硬化性质、切削区的温度、压力分布等有关。一般地说，塑性金属材料的加工硬化倾向愈强，愈易产生积屑瘤；温度低、压力低时，不易产生积屑瘤；反之，温度太高，使金属软化，也不易产生积屑瘤。对碳钢，300~350℃最易形成积屑瘤，500℃以上时趋于消失。〔1〕工件材料的性质塑性材料的加工硬化倾向越强，越易产生积屑瘤；切削区的温度和压力很低时，不会产生积屑瘤；切削区的温度太高时，由于材料变软，也不会产生积屑瘤。积屑瘤的成因〔2〕切削区的温度分布和压力分布有关。〔3〕刀具前角增大刀具前角可以有效抑制积屑瘤的形成。〔4〕冷却润滑条件加注切削液可以有效抑制积屑瘤的形成。

根据积屑瘤的有无及生长高度Hb与切削速度关系，可分为四个区：〔5〕切削速度I区：切削速度很低，形成粒状或节状切屑，没有积屑瘤生成；Ⅱ区：形成带状切屑，冷焊条件逐渐形成，随着切削速度的提高，积屑瘤高度也增加。摩擦阻力Ff与切削流动推力T：Ff>T积屑瘤高度增大；Ff<T积屑瘤被推走；Ff＝T积屑瘤达到临界高度。Ⅲ区：积屑瘤的高度随切削速度的增加而减小，当到达边界时，积屑瘤消失。速度高，切屑温度高被软化，摩擦阻力下降，滞留倾向减弱。Ⅳ区：切削速度进一步提高，由于切削速度较高而冷焊消失，此时积屑瘤不再存在，当切屑底部的纤维化依然存在，切屑的滞留倾向也依然存在。3．积屑瘤的影响1〕使实际前角增大，减小切削力，对切削过程起积极作用。2〕影响刀具耐用度。稳定时代替刀刃切削，减少刀具磨损，提高刀具耐用度；但破裂时可能使硬质合金颗粒剥落，反而加剧刀具磨损。3〕增大加工外表粗糙度。积屑瘤的顶部很不稳定，容易破裂，或局部黏附于切屑底部而排出，或局部留在已加工外表而影响粗糙度。4．积屑瘤的控制精加工时，防止积屑瘤产生的措施有：1〕用低速切削，使切削温度低，黏结现象不易发生；或用高速切削，使切削温度高于积屑瘤消失的相应温度。2〕采用润滑性能好的切削液，减小摩擦。3〕增大γ0，减小切削变形。4〕当工件材料硬度很低、塑性很好时，可采取适当的热处理，提高工件材料硬度，降低塑性，减小加工硬化倾向。三、切削力和切削功率1．切削力的来源与分解切削力来源于两个方面：一是切削层金属和切屑作用在前刀面上的正压力Fnr和摩擦力Ffr；二是已加工外表作用在后刀面上的正压力Fna和摩擦力Ffa。前后刀面上作用力的合力为F，如下图。作用在刀具上的力l〕克服切削层材料和工件外表层材料对弹性变形的抗力；2〕克服塑性变形的抗力；切削力也可以说来源于以下这三个方面：3〕克服刀具与切屑、刀具与工件外表间摩擦阻力所需的力；定义:切削过程中作用在刀具上的切削抗力称为切削力。实际加工中，前后刀面上的切削力都不易测定，也没有必要测定它，而是根据设计和工艺分析的需要将切削合力分解在三个相互垂直的方向进行研究，如下图为切外圆时切削力的分解。切削力的分解

κrFcFFpFf·pFfFf·pFf·pfv切削力的分解F切削合力Fc主切削力Fp背向力Ff进给力1〕切削力Fc。切削力是切削合力F在切削速度vc方向的分力，亦称切向力或主切削力。切削力Fc约占总切削力的80%~90%，是计算机床动力，以及主传动链的传动零件强度、刚度的依据。切削力过大时，可能使刀具崩刃甚至发生“闷车〞现象。2〕进给力Ff。进给力是切削合力F在进给方向的分力，亦称轴向力或走刀抗力。由于切削加工中进给运动的速度低，Ff所消耗的功率少，只占总功率的1％~5％。进给力是设计和验算机床进给机构所必需的数据。3〕背向力Fp。背向力是切削合力F在切削深度方向的分力，亦称为切深抗力或径向分力。因为切削加工时，刀具在这个力的方向运动速度为零，所以从理论上说，Fp不消耗功。但Fp一般作用在工件刚度较低的方向上，容易使工件产生变形。背吃刀量ap进给量fAD↑↑↑↑变形抗力摩擦力切削力↑↑刀刃锋利↑↓前角go变形抗力切削力↓刀具几何参数对切削力的影响。a〕前角go对切削力的影响;

前角对切削力的影响ap

=

4

mmf

=

0.25

mm

/

rb〕主偏角Kr对切削力的影响;

c〕刃倾角ls对切削力的影响;ls↑↓背前角gp↑侧前角gfFp↓Ff↑d〕刀尖圆弧半径re对切削力的影响;刀具材料和切削液的使用对切削力也有一定的影响。2．切削功率切削功率指在切削过程中消耗的功率，切削功率应是三个切削分力消耗功率的总和。但在车削外圆时，Fp不消耗功率，Ff所消耗的功率与Fc相比，完全可以忽略不计。因此切削功率计算公式如下：P=Fcvc/〔103×60〕式中：P为切削功率，kW；Fc为主切削力，N；vc为切削速度，m/min。由上式可知，切削功率直接与切削速度和主切削力有关，而主切削力又与背吃刀量和进给量有关，因此，直接影响切削功率的是切削用量三要素：背吃刀量ap、进给量f和切削速度vc。四、切削热、切削温度、切削液1．切削热切削过程中所消耗的能量，除了极少局部以形变能存于工件外表和切屑中，其余都要转变成热，所以要产生大量的热，这些热称为切削热。切屑热产生于切削加工的三个变形区，即切削变形所消耗的功、切屑与前刀面的摩擦所消耗的功、工件与刀具后刀面的摩擦所消耗的功三个方面。三个变形区与三个发热区相对应。切削塑性金属时，切削变形量大，切屑底部与前刀面的摩擦大，消耗的功多，发热多，第一变形区所占的比例大。切削脆性金属时，被切金属变形小，形成的崩碎切屑与前刀面摩擦少，发热量少，刀具与工件摩擦产生的热量所占比例增多。切削热产生以后，由切屑、工件、刀具及周围介质传出。各局部传出的比例取决于工件材料、切削速度、刀具材料及刀具几何形状等因素。车削加工时，切屑带走的切削热为50%~80%，传入车刀的占40%~10%，传入工件的占9%~3%，约1%传入空气。传入切屑和介质中的热越多，对切削加工越有利。传入刀具的热量虽不多，但由于刀具切削局部体积很小，刀具在切削过程中温度可达很高，从而加速刀具磨损，缩短刀具使用寿命。传入工件的热，使工件发生变形，从而影响加工精度和外表质量。图为不同切削速度下的热量传出比例2．切削温度切削温度一般是指切削区的平均温度。切削温度的上下取决于切削热的产生和传出情况，一般可通过观察切屑的颜色大致估计出来，精确时，可通过仪器测定。在切削加工过程中应设法减小切削热的产生，改善散热条件，降低切削温度，减小切削热和切削温度对刀具和工件产生的不良影响。影响切削温度的因素切削用量刀具的几何参数切削液

工件材料

ap、f

和vc增大，单位时间内材料的切除量增大，切削热增多，切削温度随之上升。在提高金属切除率的同时，为了有效控制切削温度以延长刀具寿命，优先增大ap

，其次是增大f，严格控制vc；在刀具材料与机床性能允许条件下，应尽可能提高vc

，以进行高效率、高质量切削。刀具几何参数1)前角γoγ0↑→变形程度↓→F↓→θ↓但γ0

＞20°时，散热体积↓，对θ的影响减小2)主偏角krκr↑，切削刃工作接触长度、刀尖角和切削宽度↓，散热面积↓→θ↑3〕工件材料的影响强度、硬度高，那么加工硬化能力强，切削抗力越大，消耗的功多，产生的热就越多。

热导率越小，传散的热越少，切削区的切削温度就越高。4〕刀具磨损的影响后刀面磨损增大，塑性变形增大，摩擦加剧，切削温度升高。VB达一定值，v越高刀磨损对θ影响越显著刀具磨损是影响切削温度的主要因素。5〕切削液的影响切削液对↓切削温度↓刀具磨损↑加工质量有明显效果。热导率比热容和流量越大，本身温度越低冷却效果越显著3．切削液为了减小切削热，降低刀具与工件的切削温度，使用切削液是简便有效的方法。使用切削液有以下作用：1〕冷却作用。切削液通过传导、对流和汽化将切削区的热量带走，实现冷却作用，从而降低刀具和工件的温度，改善切削条件，减小工件热变形，提高刀具寿命。2〕润滑作用。切削液通过渗透到达切削区，在刀具和工件、切屑的接触外表之间形成润滑膜，减少摩擦，减小切削热，从而提高刀具寿命和工件外表质量。3〕清洗作用。在有些切削条件下，如切削铸铁或磨削加工，常会产生细小切屑和磨削微粒，它们常黏附在工件、刀具上，影响工件外表质量。使用一定压力的切削液可以迅速冲洗掉这些微粒，防止工件已加工面受到损伤，以保证加工质量。4〕防锈作用。为了防止工件、机床、刀具受到周围介质的腐蚀，使用加有防锈添加剂的切削液能在金属外表形成保护膜，起防锈作用。切削液的品种很多，性能各异，应根据具体加工条件来选择适宜的切削液，才能收到良好的效果。常用的切削液种类及其选用情况如下：1〕非水溶性切削液。主要是切削油。有各种矿物油，如机械油、轻柴油、煤油等；还有动、植物油，如豆油、猪油等；以及参加油性、极压添加剂配制的混合油。它主要起润滑作用。普通切削油在低温条件下使用时具有良好的润滑性能，常用于低速精加工。但在极压条件下工作时需要参加硫、氯等添加剂形成极压切削油，以保证其具有良好的润滑性能。2〕水溶性切削液。主要成分为水，并参加防锈剂，也可参加适量的外表活性剂和油性添加剂，使其具有一定的润滑性能。水溶性切削液主要用于以冷却为主的粗加工和高速切削的精加工。3〕乳化液。由矿物油、乳化剂及其他添加剂配制的乳化油加95%~98％的水稀释而成的乳白色切削液。乳化液以水为主，有良好的冷却性能和清洗作用。在乳化液中参加极压添加剂后形成的极压乳化液在高温、高压条件下仍能保持较好的冷却作用和一定的润滑作用。高浓度的极压乳化液用于低速切削，既有良好的冷却效果，又有较好的润滑效果。低浓度的乳化液用于需要以冷却为主的硬质合金刀具高速切削。切削液：〔1〕水溶液：水+防锈剂，透明状，冷却性能好，润滑性能差。常用于磨削。〔2〕乳化液：乳化油加水稀释，乳白色，冷却及清洗性能良好，润滑性能一般。适用于粗加工及磨削。〔3〕切削油：矿物油，润滑性能好，冷却性能差。主要用于精加工。一般钢材：铜及有色金属：脆性材料：低速加工：乳化液不含硫的切削液不使用切削液煤油五、刀具的磨损和耐用度刀具在使用过程中丧失切削能力的现象称为刀具失效。刀具的失效直接影响加工精度、外表质量和加工本钱。在加工过程中，刀具的失效是经常发生的，主要的失效形式包括刀具的破损和磨损两种。刀具的破损是由于刀具选择、使用不当及操作失误造成的，俗称打刀。一旦发生很难修复，属于非正常失效，应尽量防止。刀具的磨损属正常失效形式，可以通过重磨修复。1．刀具的磨损形式刀具的磨损主要有刀具的前刀面磨损、后刀面磨损和边界磨损三种形式，如下图。刀具的磨损形式1〕前刀面磨损〔月牙洼磨损〕切削塑性材料且切削速度和切削厚度较大时，产生的连续切屑和刀具前刀面在高温、高压、高速下产生剧烈摩擦。由于摩擦的作用，以切削温度最高的位置为中心开始发生磨损，并逐渐向前、向后扩展，且深度不断增加，形成月牙洼。2〕后刀面磨损在切削铸铁等脆性材料或以小的切削速度、切削厚度切削塑性材料时，后刀面虽然磨出后角，使之不与工件外表接触，但是靠近切削刃的后刀面局部，仍与工件外表发生弹性接触，且实际的切削刃有一定的圆弧和塌刃，形成显著的负后角局部，与已加工外表产生剧烈的摩擦，刀具出现磨损。后刀面一旦磨损，这局部承受的摩擦力增大，使刀具后刀面的磨损继续开展。3〕边界磨损切削塑性材料以及切削铸钢或锻件等外皮粗糙的工件时，常在主切削刃靠近工件外皮处以及副切削刃与工件已加工外表接触处磨出较深的沟槽，称为边界磨损。1〕前刀面磨损形成条件：加工塑性材料，v高，hD大；刀具的耐热性和耐磨性缺乏.AA形式：月牙洼影响：削弱刀刃强度，降低加工质量磨损值以其最大深度KT表示。〔1〕工件材料〔相同的切削条件〕

材料的强度和硬度越大，摩擦系数略有减小；是因为切削速度不变时，温度增高，导致摩擦系数减小。〔2〕切削厚度

切削厚度越大，正应力增大，摩擦系数略有减小。〔3〕切削速度〔4〕刀具前角2〕后刀面磨损形成条件：后刀面与工件小面积接触，加工塑性材料,v

较小,hD

较小；加工脆性材料时常常发生。形式：后角=0的磨损面〔参数——VB，VBmax〕影响：切削力↑,切削温度↑,产生振动，降低加工质量刀尖局部磨损严重,以VC表示；中间部位磨损较均匀,以VB表示,以VBmax表示最大磨损值。3〕边界磨损形成条件：切钢料，边界处的加工硬化层、硬质点、毛坯外表硬层。较大的应力梯度和温度梯度。形式：沟纹磨损量用VN表示。刀具磨损机制：1〕硬质点划痕硬质点〔碳化物、氮化物、氧化物等〕积屑瘤碎片——各种切削速度下均存在——低速情况下刀具磨损的主要原因取决于硬度和耐磨性

磨削2〕冷焊粘结高温高压强烈摩擦

——刀具材料与工件材料亲和力大——刀具材料与工件材料硬度比小——中等偏低切速

粘结磨损加剧冷焊

4〕化学磨损3〕扩散磨损

化学作用——边界磨损原因之一；——主要发生在较高速切削条件下；高温作用——取决于刀具的耐热性氧化铝陶瓷和立方氯化硼刀具抗扩散磨损能力较强。扩散磨损常与冷焊磨损、磨料磨损同时产生。前刀面上温度最高处扩散作用最强烈〔月牙洼〕。对于一定的刀具和工件材料，切削温度对刀具磨损具有决定性的影响。高温时扩散磨损和化学磨损强度较高；在中低温时，冷焊磨损占主导地位；磨料磨损那么在不同切削温度下都存在。①硬质点划痕②冷焊粘结③扩散磨损④化学磨损2.刀具磨损过程刀具的磨损可分为三个阶段，如下图。刀具的磨损曲线1〕初期磨损阶段此阶段磨损较快。新刃磨的刀具外表比较粗糙，刀刃比较锋利，刀具后刀面与工件加工外表的接触面积小，压强较大，使后刀面很快出现磨损带。初期磨损量的大小与刀具的刃磨质量有关。2〕正常磨损阶段经过初期磨损后，刀具的粗糙外表被磨平，刀具后刀面与工件接触面积变大，压强减小，刀具的磨损量随时间的增加均匀增加，磨损速度比较慢。这个阶段是刀具的有效工作期，磨损速度主要取决于刀具材料、工件材料和切削速度。3〕急剧磨损阶段由于刀具变钝，切削力增大，温度升高，磨损原因发生了质的变化，导致刀具磨损急剧增加。在此阶段，即不能保证加工质量，刀具材料消耗也多，甚至崩刃而完全丧失切削能力。为了合理使用刀具，保证加工质量，刀具在使用时应防止进入这一阶段，一般在此之前应及时换刀。刀具磨损过程〔三个阶段〕1〕初期磨损过程与刀具刃磨质量直接相关。刀具外表粗糙度大、单位面积压力高，磨损快。2〕正常磨损阶段磨损缓慢，磨损量均匀增加;VB与t近似正比,斜率表示磨损强度,性能指标之一。3〕急剧磨损阶段切削力、温度急升，磨损量急剧增加，之前需重新刃磨或换刀。

刀具磨损过程初期磨损后刀面磨损量VB正常磨损急剧磨损切削时间3.刀具的磨钝标准及其耐用度1〕刀具的磨钝标准刀具磨损到一定限度后就不能继续使用，这个磨损限度称为磨钝标准。国际标准统一规定，以1/2背吃刀量处的刀具后刀面上测定的磨损带VB作为刀具的磨钝标准。确定磨钝标准需要考虑被加工现象的特点和加工条件的具体情况。加工条件及要求不同，刀具的磨钝标准也不同。精加工时的磨钝标准较小，粗加工较大；工艺系统刚性低时，考虑系统振动，磨钝标准应取小值；切削难加工材料时，一般应取较小的磨钝标准；加工一般材料时，可取大值。2〕刀具的耐用度在实际生产中，不允许经常卸下刀具来测量磨损量，因而不能直接以刀具磨损量的大小作为磨钝标准，而是根据切削中的一些现象来判断刀具是否已经磨钝。工程中以刀具刃磨后，从开始切削到磨损量到达磨钝标准的总切削时间定义刀具的耐用度。在相同的条件下，刀具的耐用度越高，表示刀具磨损的越慢或刀具的切削性能越好。刀具的耐用度和切削用量有密切的关系，切削用量取得大，刀具耐用度就低，两者大小的不同组合，对生产率及工序本钱影响很大。刀具的磨钝标准硬质合金车刀刀具寿命试验的磨钝标准，有以下三种可供选择：〔1〕VB＝0.3mm；〔2〕如果主后刀面为无规那么磨损，取VBmax=0.6mm；〔3〕前刀面磨损量KT＝〔0.06＋0.3f〕mm。1〕磨钝标准概念：允许的最大磨损的限度。度量：后刀面处的磨损宽度VB；径向尺寸磨损量NB〔精加工〕；2〕磨钝标准的制定〔1〕工艺系统刚性工艺系统的刚性差，VB应取小值。如车刚性差的细轴。〔2〕工件材料切削难加工材料如高温合金、不锈钢、钛合金等，VB一般应取小值；加工一般材料，VB值可取大一些。加工大型工件，为了防止频繁换刀，VB应取大值。〔3〕加工精度和外表质量加工精度和外表质量要求高时，VB应取小值。刀具寿命刀具寿命的定义刃磨后的刀具自开始切削直到磨损量到达磨钝标准为止所经历的总切削时间；两次刃磨之间所经历的切削时间T。刀具寿命乘以刃磨次数，得到的就是刀具总寿命。

Vc1>Vc2>Vc3>Vc4

在提高生产率，保证刀具的使用寿命的情况下，首先尽量选用大的切削深度，然后根据加工条件和加工要求选取允许的最大进给量，最后根据刀具使用寿命和机床功率允许的情况选取最大切削速度。

不同刀具材料的耐用度比较硬质合金（VB=0.4mm）陶瓷刀具（VB=0.4mm）高速钢刀具耐用度T（min）1235681020304060800600500400300200100806050切削速度v（m/min）不同刀具材料寿命〔耐用度〕比较影响刀具寿命的其他因素：(1)刀具几何参数合理选择刀具几何参数能提高刀具寿命。刀具几何参数中对刀具寿命影响较大的是前角和主偏角。(2)刀具材料采用涂层刀具材料和使用新型刀具材料，可提高刀具寿命。(3)工件材料工件材料的强度、硬度和韧性越高，伸长率越小，切削时均能使切削温度升高，刀具寿命降低。

2〕多刀车床上的车刀，组合机床上的钻头、丝锥和铣刀，自动机及自动线上的刀具，因为调整复杂，刀具寿命应规定得高些。l〕刀具构造复杂、制造和磨刀费用高时，刀具寿命应规定得高些。刀具寿命制订考虑因素：3〕某工序的生产成为生产线上的瓶颈时，刀具寿命应定得低些，这样可以选用较大的切削用量，以加快该工序生产节拍；某工序单位时间的生产本钱较高时刀具寿命应规定得低些，这样可以选用较大的切削用量，缩短加工时间。4〕精加工大型工件时，刀具寿命应规定得高些，至少保证在一次走刀中不换刀。5〕一般情况下，首先最小本钱刀具寿命。在生产任务紧迫等情况下，可选用最高生产率刀具寿命。1〕崩刃切削刃产生小的缺口。在继续切削中，缺口会不断扩大，导致更大的破损。用陶瓷刀具切削及用硬质合金刀具作断续切削时，常发生这种破损。刀具的破损形式分为脆性破损和塑性破损。刀具的破损

1．脆性破损硬质合金刀具和陶瓷刀具切削时，在机械应力和热应力冲击作用下，经常发生以下几种形态的破损：2〕碎断切削刃发生小块碎裂或大块断裂，不能继续进行切削。用硬质合金刀具和陶瓷刀具作断续切削时，常发生这种破损。3〕剥落在刀具的前、后刀面上出现剥落碎片，经常与切削刃一起剥落，有时也在离切削刃一小段距离处剥落陶瓷刀具端铣时常发生。4〕裂纹破损长时间进行断续切削后，因疲劳而引起裂纹的一种破损。热冲击和机械冲击均会引发裂纹，裂纹不断扩展合并就会引起切削刃的碎裂或断裂。2．塑性破损过高的温度和压力的作用，刀具表层材料将因发生塑性流动而丧失切削能力。抗塑性破损能力取决于刀具材料的硬度和耐热性。硬质合金和陶瓷的耐热性好，一般不易发生这种破损。相比之下，高速钢耐热性较差，较易发生塑性破损。3〕防止刀具破损采取的措施1)合理选择刀具材料的种类和牌号。2)合理选择刀具几何参数。3)保证刀具焊接和刃磨质量，防止各种缺陷。4)合理选择切削用量。5)提高工艺系统的刚性，减少振动。6)采用正确的操作方法，防止刀具承受突变载荷，不要断续使用切削液冷却脆性大的刀具材料。六、切削刀具的材料1．对刀具材料的根本要求刀具材料一般是指刀具切削局部的材料。刀具切削局部在切削加工过程中，承受很大的切削力，并且承受冲击、振动和摩擦，工作温度很高。因此，刀具切削局部的材料必须满足以下根本要求。1〕刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度，否那么难以切削。在常温条件下，刀具切削局部的硬度要求在60HRC以上。2〕刀具材料应具有良好的耐磨性。耐磨性与刀具材料的硬度有关，同时与刀具组织结构中碳化物种类、数量、大小和分布情况有关。3〕刀具材料必须具备足够的强度和韧度，以便承受切削力、冲击和振动时不被破坏。4〕切削时切削温度很高，因此，要求刀具材料在高温条件下仍能保持高的硬度，高的耐磨性和具有足够的坚韧度，材料的这种性质称为热硬性。5〕刀具材料应具有较好的化学惰性，保证在切削过程中，随着切削温度的升高而具有不发生黏结磨损和扩散磨损的能力。6〕刀具材料应具有良好的工艺性。高速钢

分类：按用途：通用型高速钢、高性能高速钢工艺方法：熔炼高速钢、粉末冶金高速钢*参加WMoCrV等高合金工具钢*较高的热稳定性；较高的强度；工艺性好，使用可靠特点：1、热稳定性：500-650℃。切削速度提高1-3倍，2、硬度：63-70HRC3、抗弯强度：3.3GPa〔硬质合金的2-3倍，陶瓷的5-6倍〕4、工艺性好，适于制作复杂道具通用高速钢：*按含钨量：钨系：W12%、W18%；钨钼系：W6%、W8%；钼系：W2%或不含W一般硬度：63-66HRC，615℃-620℃时，60HRC良好的塑性和刃磨性——复杂刀具切削材料：硬度小于250-280HBS以下的结构钢和铸铁切削速度最高：40-60m/min〔一〕钨钢W18Cr4V〔W18〕〔二〕钨钼钢W6Mo5Cr4V2〔M2〕；W9Mo3Cr4V2、W9Mo3Cr4V〔1〕σ弯：4-4.5GPa；αk=350-400KJ/m2〔2〕65-66.5HRC〔3〕热稳定性能高于M2〔4〕碳化物均匀性接近M2，良好的热塑性；〔5〕脱碳倾向小于M2〔6〕耐用度较高。高性能高速钢1．什么是高性能高速钢：在通用性高速钢成分中再增加含碳量、含钒量及添加钴、铝等合金元素的新钢种。2．特点：〔1〕高热稳定性〔630-650度时60HRC〕〔2〕耐用度高1.5-3倍〔3〕硬度高：67-70HRC3．主要牌号：〔1〕高C：9W18Cr4V、9W6Mo5Cr4V2〔韧性差〕〔2〕高V：W6Mo5Cr4V3〔刃磨差〕〔3〕高Co：；W18Cr4VCo5〔本钱高〕〔4〕超硬：W2Mo9Cr4VCo8〔M42〕、W6Mo5Cr4V2Al〔501〕4.适应范围：高碳，高钒，含钴高速钢的局限性5、W2Mo9Cr4VCo8〔M42〕〔