切削用量及切削液的选择课件.ppt

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1、1.6,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,v,c,的影响,f,的影响,a,p,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,d,1,t,Q,?,生产率,Q,可以用计算式表示如下：,式中：,t,d,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：,t,d,=,t,j,+,t,f,+,t,t,因此，生产率,Q,为,t,f,j,d,1,1,t,t,t,t,Q,?,?,?,?,生产中，采用自动化生产过程和

2、先进刀具、量具、装夹机,构可减少辅助时间；改进管理，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：,p,c,c,c,a,Z,f,v,DL,i,f,v,DL,i,D,v,L,i,f,n,L,t,?,?,?,?,?,?,?,?,?,1000,1000,1000,j,要提高生产率，如何选择切削用量？,3.,切削用量的选择原则,a,p,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,v,c,的选择,根据工件材料、刀具材料和机床功率

3、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,1.,切削液的作用,（,2,）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

4、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

5、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,3,5,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、6.0m/min,30m/min,）情况,下，宜选用极压切削油或,10,12,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,10,12,乳化液，以,10,12,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,1.7.1,工件材料切削加

7、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,v,60,作为基准，,记作,(,v,60,),j,，而把其它,材料的,v,60,与之相比，其比值,K,r,称为该材料的,相对加工性能,，,j,60,60,r,),(,v,v,K,?,凡,K,r,大于,1,的材料，其加工性能比,45,钢好。,K,r,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,材料的物理机械性能,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,调整化学成分

8、、适当的热处理,作业布置,P37 1,8,、,1,13,刀具,耐用度,T,与刀具,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,削时间。,对刀具寿命的影响主要从对耐用度的影响来分析。,v,c,、,f,、,a,p,增加时，刀具磨损加剧，耐用度降低，,其中影响最大的是,v,c,，其次是,f,，影响最小的是,a,p,，因,此，贵重、精密的刀具是,不宜,采用高速切削和大进给,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

9、，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,400,800,高温仍起作,用,。硫与氯的极压切削油分别对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

10、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,：用乳化油加,70,98,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。,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；,浓度低,，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,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；,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。,