1、1.6 切削用量及切削液的选择切削用量及切削液的选择1.切削用量对机械加工的影响1.6.1 合理选择切削用量对加工质量的影响对刀具寿命的影响对生产效率的影响vc的影响f的影响ap的影响通过切削温度来影响通过切削力来影响通过已加工表面的残留面积来影响加工质量2.提高生产率的途径提高生产率的途径d1tQ?生产率Q可以用计算式表示如下：式中：td为生产一个零件所需的总时间。在机床上加工一个零件所需的总时间包括三个部分：td=tj+tf+tt因此，生产率Q为tfjd11ttttQ?生产中，采用自动化生产过程和先进刀具、量具、装夹机生产中，采用自动化生产过程和先进刀具、量具、装夹机构可减少辅助时间；改进
2、管理，妥善安排生产等可减少其它时间；要想缩短零件的基本时间，则与选用切削用量有密切关系：pcccaZfvDLifvDLiDvLifnLt?100010001000j要提高生产率，如何选择切削用量？要提高生产率，如何选择切削用量？3.切削用量的选择原则ap的选择主要根据加工余量和工艺系统的刚度确定粗加工时冲击载荷较大或系统刚度较小时精加工时f的选择粗加工时，一般根据刚度来选择精加工、半精加工时，根据工件的表面粗糙度选择vc的选择根据工件材料、刀具材料和机床功率来选择（1）润滑作用切削液能在刀具的前、后刀面与工件之间形成一层润滑薄膜，可减少或避免刀具与工件或切屑间的直接接触，减轻摩擦和黏结程度，因
3、而可以减轻刀具的磨损，提高工件表面的加工质量。切削速度对切削液的润滑效果影响最大，一般速度越高，切削液的润滑效果越低。切削厚度越大，材料强度越高，润滑效果越差。1.6.2 合理选择切削液合理选择切削液1.切削液的作用（2）冷却作用）冷却作用流出切削区的切削液带走大量的热量，从而降低工件与刀具的温度，提高刀具耐用度，减少热变形，提高加工精度。不过切削液对刀具与切屑界面的影响不大，试验表明，切削液只能缩小刀具与切屑界面的高温区域，并不能降低最高温度，一般的浇注方法主要冷却切屑。切削液如喷注到刀具副后面处，将对刀具和工件的冷却效果更好。切削液的冷却性能取决于它的导热系数、比热容、汽化热、气化速度及流
4、量、流速等。切削液自身温度对冷却效果影响很大。（3）清洗作用在车、铣、磨削、钻等加工时，常浇注和喷射切削液来清洗机床上的切屑和杂物，并将切屑和杂物带走。（4）防锈作用一些切削液中加入了防锈添加剂，它能与金属表面起化学反应而生成一层保护膜，从而起到防锈的作用。2.切削液添加剂及切削液分类添加剂油性添加剂极压添加剂表面活性剂切削液分类切削油乳化液水溶液（1）粗加工?粗加工时，切削用量大，产生的切削热量多，容易使刀具迅速磨损。此类加工一般采用冷却作用为主的切削液，如离子型切削液或35乳化液。?切削速度较低时，刀具以机械磨损为主，宜选用润滑性能为主的切削液；?速度较高时，刀具主要是热磨损，应选用冷却为
5、主的切削液。?硬质合金刀具耐热性好，热裂敏感，可以不用切削液。如采用切削液，必须连续、充分浇注，以免冷热不均产生热裂纹而损伤刀具。3.切削液的选择原则（2）精加工）精加工?精加工时，切削液的主要作用：提高工件表面加工质量和加工精度。?加工一般钢件，在较低的速度（6.0m/min30m/min）情况下，宜选用极压切削油或1012极压乳化液，以减小刀具与工件之间的摩擦和粘结，抑制积屑瘤。?精加工铜及其合金、铝及合金或铸铁时：宜选用粒子型切削液或1012乳化液，以1012极压乳化液，以降低加工表面粗糙度。?A、加工铜材料时，不宜采用含硫切削液，因为硫对铜有腐蚀作用。?B、加工铝时，也不适于采用含硫与
6、氯的切削液，因为这两种元素宜与铝形成强度高于铝的化合物，反而增大刀具与切屑间的摩擦。也不宜采用水溶液，因高温时水会使铝产生针孔。注意：1.7 改善工件材料的切削加工性能改善工件材料的切削加工性能1.7.1 工件材料切削加工性能的分类比较为便于比较各种工件材料的切削加工性能，通常以正火状态45钢（b=0.735 GPa）的v60作为基准，记作(v60)j，而把其它材料的v60与之相比，其比值Kr称为该材料的 相对加工性能，j6060r)(vvK?凡Kr大于1的材料，其加工性能比45钢好。Kr越大，加工性能越好；反之亦然。1.7.2 影响工件材料切削加工性能的因素影响工件材料切削加工性能的因素材料
7、的物理机械性能材料的化学成分材料的金相组织硬度、强度、塑性、热导率含碳量、所含化学元素1.7.3 改善工件材料切削加工性能的途径改善工件材料切削加工性能的途径调整化学成分、适当的热处理作业布置作业布置P37 18、113刀具刀具耐用度耐用度T与刀具与刀具总刃磨次数总刃磨次数n的乘积称为刀具寿命。它是一把刀从开始使用到完全报废所经过的切它是一把刀从开始使用到完全报废所经过的切削时间。对刀具寿命的影响主要从对耐用度的影响来分析。对刀具寿命的影响主要从对耐用度的影响来分析。vc、f、ap增加时，刀具磨损加剧，耐用度降低，其中影响最大的是vc，其次是f，影响最小的是，影响最小的是ap，因此，贵重、精密
8、的刀具是此，贵重、精密的刀具是不宜采用高速切削和大进给采用高速切削和大进给量切削的。量切削的。油性添加剂油性添加剂单纯矿物油与金属的吸附力差，润滑效果不好，如在矿物油中添加油性添加剂，将改善润滑作用。动植物油、皂类、胺类等与金属吸附力强，形成的物理吸附油膜较牢固，是理想的油性添加剂。不过物理吸附油膜在温度较高时将失去吸附能力。因此一般油性添加剂切削液在200以下使用。极压添加剂主要利用添加剂中的化合物，在高温下与加工金属快速反应形成化学吸附膜，从而起固体润滑剂作用。目前常用的添加剂中一般含氯、硫和磷等化合物。由于化学吸附膜与金属结合牢固，一般在400800高温仍起作用。硫与氯的极压切削油分别对
9、有色金属和钢铁有腐蚀作用，应注意合理使用。表面活性剂表面活性剂表面活性剂是一种有机化合物，它使矿物油微小颗粒稳定分散在水中，形成稳定的 水包油乳化液。表面活性剂除起乳化作用外，还能吸附在金属表面，形成润滑膜，起润滑作用。切削油分为两类：A、以矿物油为基体加入油性添加剂的混和油，一般用于低速切削有色金属及磨削中；B、极压切削油，是在矿物油中添加极压添加剂制成，适用于重切削和难加工材料的切削。乳化液乳化液：用乳化油加：用乳化油加7098的水稀释而成的乳白的水稀释而成的乳白色或半透明状液体，它由切削油加乳化剂制成。色或半透明状液体，它由切削油加乳化剂制成。乳化液具有良好的冷却和润滑性能。乳化液的稀乳化液具有良好的冷却和润滑性能。乳化液的稀释程度根据用途定。浓度高，润滑效果好，但冷却效果差；，润滑效果好，但冷却效果差；浓度低，冷却效果好，润滑效果差。，冷却效果好，润滑效果差。水溶液的主要成分是水，为具有良好的防锈性能和一定的润滑性能，常加入一定的添加剂（如亚硝酸和一定的润滑性能，常加入一定的添加剂（如亚硝酸钠、硅酸钠等）。分类：常用的水溶液有电介质水溶液和表面活性水溶液。A、电介质水溶液是在水中加入电介质作为防锈剂；、电介质水溶液是在水中加入电介质作为防锈剂；B、表面活性水溶液是加入皂类等表面活性物质，增强水溶液的润滑作用。
