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切削三要素：切削速度、进给量、背吃刀量 V c=πdn1000 V f=fn a p=d w−d m2切削层参数：切削层公称厚度h、切削层公称宽度b、切削层公称横截面积Ah=f sin kγ b=a psin kγA=hb=fa p刀具切削部分：（三面两刃一尖）前刀面切削沿其流出的刀具表面主后刀面刀具上与过度表面相对的表面副后刀面刀具上与已加工表面相对的表面主切削刃前刀面与主后刀面的交线，它完成主要的切削工作，也称主刀刃副切削刃前刀面与副后刀面的交线，它配合主切削刃完成切削工作，并最终形成已加工表面，也称为副刀刃。
刀尖主切削刃与副切削刃的连接点，它可以是短的直线段或圆弧。
刀具标注角度的参考系基面p r通过切削刃上某一指定点，并与该点，并与该点切削速度方向相垂直的平面切削平面p s通过主切削刃上某一指定点，与主切削刃相切并垂直与基面的平面正交平面p0通过主切削刃上某一指定点，同时垂直与基面和切削平面的平面刀具标注角度前角在正交平面内测量的前刀面与基面的夹角。
前刀面在基面之下时前角为正，反之为负（前角影响刀具的锋利程度）后角在正交平面内测量的后主刀面与切削平面的夹角。
后角一般为正。
刃倾角在切削平面内测量的主切削刃与基面的夹角。
（影响切削流出的方向）主偏角在基面内测量的主切削刃在基面上的投影与进给运动方向的夹角。
一般为正负偏角在基面上测量的副切削刃在基面上的投影与进给运动反方向的夹角。
(主\副偏角与车螺纹的形状有关)以上，是在忽略进给运动的影响下并假定刀柄轴线与纵向进给运动方向垂直以及切削刃上选定点与工件等高的条件下确定的。
刀具工作角度1进给运动对刀具工作角度的影响横向进给车削：进给量增大，则η增大；当瞬时直径d减小，η值也增大，车削至接近工件中心时，η值增长很快，工作后角将有正变负，致使工件最后被挤断。
纵向进给车削进给量f越大，工件的加工后d越小，则工作角度值的变化就越大。
2刀具安装位置对刀具工作角度的影响刀具安装高低对刀具工作角度的影响车刀的刀尖一般与工作轴心是等高的。
数控机床加工不同硬度材料的最佳切削参数选择方法引言：数控机床作为现代制造业中的重要设备，广泛应用于各种工业领域。
在加工过程中，选择合适的切削参数对于实现高效、高质量的加工非常重要。
本文将介绍数控机床加工不同硬度材料的最佳切削参数选择方法，以帮助读者在实践中获得更好的加工效果。
一、硬度对切削参数的影响切削硬度是指材料对刀具切削时的硬度，硬度越高通常表明切削难度越大。
硬度对切削参数的选择有以下几个方面的影响：1. 切削速度：硬度较低的材料可以使用较高的切削速度，以提高加工效率。
而对于硬度较高的材料，则需要采用较低的切削速度，这样能减少切削时的磨损，提高刀具使用寿命。
2. 进给速度：硬度较低的材料可以采用较大的进给速度，以加快切削进程。
而对于硬度较高的材料，需要降低进给速度，以减少切削时的切屑形成和排出的困难。
3. 切削深度：对于硬度较低的材料，可以选择较大的切削深度，以减少加工时间。
而对于硬度较高的材料，则需要采用较小的切削深度，以避免刀具过度磨损和工件变形。
二、选择最佳切削参数的方法正确选择切削参数可以提高加工效率、降低成本，并保证加工质量。
以下是一些建议的方法：1. 参考切削参数手册：数控机床切削参数手册是宝贵的参考资料，其中列出了不同硬度材料的推荐切削参数。
可以根据工件材料的硬度，查找手册并参考建议的切削参数进行调整。
2. 经验法则：经验法则可以作为初步选择切削参数的参考。
例如，对于硬度较低的材料，可以尝试切削速度为材料硬度的2倍，进给速度为材料硬度的0.5倍，切削深度为3mm。
然后根据实际情况进行微调。
3. 切削试验：切削试验是一种有效的方法，可以根据试验结果来选择最佳切削参数。
在实际加工之前，可以准备一块与工件材料相似的试验材料，进行切削试验，并记录加工时间、表面粗糙度、切削力等参数。
根据实验结果调整切削参数，以得到最佳加工效果。
4. 刀具选择：选择合适的刀具也是选择最佳切削参数的重要因素。
不同材质刀具切削参数在机械加工中，刀具的选择和切削参数的设置对于生产效率和产品质量具有重要影响。
不同的材料对切削条件有不同的需求，因此了解各种材料的特性并相应地调整切削参数是至关重要的。
本文将探讨几种常见金属材料的刀具切削参数。
一、不锈钢不锈钢具有良好的强度和耐腐蚀性，但相对较硬，切削时需要较高的切削力和适当的冷却。
一般建议使用硬度较高（如高速钢）的刀具，以避免过度磨损。
切削速度应保持在较低水平，进给量也应适当控制。
为了确保良好的冷却效果，通常会使用水基或油基切削液。
二、铝合金铝合金轻便且易于加工，但其易脆性和敏感性使得切削过程需要特别注意。
推荐使用硬质合金或涂层刀具，因为它们能够抵抗铝的氧化作用。
切削速度应控制在中等范围，进给量也需适度降低。
为防止粘刀现象，可以使用乳化油或极压切削油。
三、碳钢碳钢是常用的结构材料，其质地均匀、韧性好。
对于碳钢的切削，可以选择钨钻类刀具，由于其高硬度和高温性能良好，可以有效地进行切削。
切削速度可在中等偏高的范围内，进给量和背吃力矩应适中。
推荐使用润滑性能好的乳化油。
四、钛合金钛合金具有优异的抗腐蚀性和高强度，但也因此而变得异常敏感和脆弱。
钛合金的切削要求非常精确的控制，包括缓慢的切削速度、小直径的切入和切出路径以及充分冷却等。
通常建议使用金刚石涂层的高速钢刀具或者超细颗粒硬质合金涂层刀具，这样可以更好地适应钛合金的高温高压环境。
此外，还需根据实际情况选择合适的冷却剂来减少热变形和提高加工质量。
五、铜合金铜合金具有良好的导电性和导热性，适合于制造电气元件和其他相关产品。
然而，由于其软性，需要更小的切削力和更大的容屑空间。
一般来说，高速钢或硬质合金刀具都能满足这种材料的切割需求。
切削速度应在低速范围内，进给量也要适当减小。
同时，为了防止过热和粘刀现象，我们推荐使用水溶性切削液。
六、高强度钢高强度钢具有较高的硬度和强度，因此需要更高的切削力和更大的切削深度。
推荐使用硬度较高（如超细颗粒硬质合金）的刀具，并适当提高切削速度和进给量。
数控机床加工铝合金的最佳切削参数选择方法数控机床是现代制造业中不可或缺的一种高精密加工设备，它通过计算机控制来实现工件的切削加工。
对于加工铝合金这种常见又具有一定难度的材料，选择合适的切削参数是确保加工质量和效率的关键。
本文将介绍数控机床加工铝合金的最佳切削参数选择方法，帮助读者在实际应用中做出正确的选择。
首先，我们需要了解铝合金的特性。
铝合金具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点，广泛应用于航空航天、汽车、电子等领域。
但是，由于其导热性好、切削阻力小的特点，加工时容易产生切削温度过高、刀具磨损严重的问题。
因此，在选择切削参数时，需要综合考虑切削速度、进给速度、刀具选型和冷却液等因素。
首先，切削速度是影响切削热的主要因素之一。
一般来说，切削速度越高，切削温度就越高。
对于加工铝合金，切削速度一般在250-400m/min范围内，但具体数值还需根据不同型号的数控机床和刀具来确定。
刀具磨损和加工表面质量是切削速度的两个重要指标，应根据实际情况进行平衡考虑。
其次，进给速度是切削参数中另一个重要的因素。
进给速度过快会导致切削力增大、切削温度升高，降低切削质量，甚至造成刀具折断。
进给速度过慢则会降低加工效率。
一般来说，进给速度的选择应根据切削深度和切削宽度来合理确定。
在加工铝合金时，一般选择较大的进给速度，可以提高加工效率，同时注意结合切削速度进行综合调整。
刀具选型也是影响加工质量和效率的重要因素。
对于加工铝合金，应选择适合的刀具材料和刀具几何形状。
常用的刀具材料有硬质合金和高速钢，前者具有高硬度和耐热性，后者的价格相对较低。
刀具的几何形状包括刀尖角度、刃数和刃间距等，应根据加工要求和切削条件进行选择。
同时，定期检查和更换刀具也是保证加工质量和效率的重要手段。
最后，冷却液的使用在加工铝合金时尤为重要。
冷却液不仅可以降低切削温度，还可以减少切削力和刀具磨损，提高加工质量和效率。
选择冷却液时应考虑其导热性、润滑性和抗腐蚀性等性能，同时要控制冷却液的喷射方式和压力，确保切削过程中刀具和工件始终处于良好的润滑和冷却状态。
影响工件材料切削加工性的因索及改善途径发布日期：[2007-3-17] 共阅[1268]次1、什么是难切削材料？所谓难切削材料，就是切削性差的材料，或切削困难的材料。
材料的性能如硬度大于250HB，抗拉强度大于1000MPa，延伸率δ大于30％，冲击值αK大于100MPa，导热系数K小于41.8W/m.k，都属于难切削材料。
也可用切削过程中的现象(切削力大、刀具易磨损、刀具耐用度低、已加工表面质量难于达到要求和切屑难于控制等)来衡量。
2、影响材料切削加工性的因素：(1)物理性能：1)导热系数K：导热系数高的材料，允许的切削速度Vc就高。
如用硬质合金刀具切削下列不同导热系数的材料所允许用的Vc；碳钢K=48.2～50.2 W/m.k Vc=100～150 m/min高温合金K=8.4～16.7 W/m.k Vc=7～60 m/min钛舍金K=5.44～10.47 W/m.k Vc=15～50 m/min2)线膨胀系数α：它的大小影响材料在切削时加工时热胀冷缩程度而影响加工精度。
(2)材料的化学成分：材料的化学成分和配比，是影响材料的力学性能、物理性能、热处理性能、金相组织和材料的切削加工性的根本因素。
如：碳(C)；材料含碳量增加，其硬度和强度相应增大。
含碳量适中(如45号钢)，其切削加工性好。
材料含碳量低，切削加工性也变差。
镍(Ni)：Ni能提高材料的耐热性，但材料的导热系数明显下降。
当镍大于8％时，形成奥氏体钢，致使加工硬化严重。
钒(V)：随着材料含钒量的增加，使材料的磨削性能变差。
钼(Mo)：钼能提高材料的强度和韧性，但材料的导热系数下降。
钨(W)：能提高材料的高温强度和常温强度，但使材料的导热系数明显下降。
锰(Mn)：锰能提高材料的硬度与强度，但使材料的韧性略降低。
当锰大于1.5％时，材料的切削加工性将变差。
硅(Si)：使材料的导热系数下降。
钛(Ti)：钛是易于形成碳化物的元素，其加工性也差。
淬火钢由于硬度和抗拉强度高、热导率低且脆性大，按工件材料切削加工性分级为9a级，属于难切削材料，成为生产中一大切削难题。
但只要合理选择刀具材料、刀具几何参数、切削用量和掌握操作技术，就可顺利地完成淬火钢的切削，达到要求的加工精度和表面质量。
淬火钢的特点淬火钢是指金属经过淬火后，组织变为马氏体，硬度大于50HRC的钢。
它在难加工材料中占有相当大的比例。
加工淬火的钢传统方法是磨削，但为了提高加工效率，解决工件因形状复杂而不能磨削和淬火后因变形而产生形位误差大的问题，往往也需采用车削、铣削、刨削、钻削和铰削等切削加工方法。
淬火钢在切削时的特点：（1）硬度和强度高，几乎没有塑性，这是淬火钢的主要性能特点。
当淬火钢的硬度达到50～60HRC时，它的抗拉强度R m为2100～2600MPa，属于最难切削的材料。
（2）切削力大，切削温度高。
要从高硬度、高强度的工件上切下切屑，其单位切削力K c可达4500MPa，切削温度比切削一般钢材高50%以上。
（3）不易产生积屑瘤。
由于淬火钢的硬度高、脆性大，切削温度高于产生积屑瘤的条件，故不会产生积屑瘤，可以获得较低的表面粗糙度值。
（4）刀具易崩刃和磨损。
由于淬火钢特性，切削时的切削力和热集中在刃口附近，所以易造成刀具崩刃和磨损。
淬火钢的刀具选择合理选择刀具材料是切削加工淬火钢的重要条件，根据淬火钢的性能和切削特点，应选用高硬度、高耐磨性和耐热性高，并具有一定抗弯强度及良好导热性的刀具材料。
（1）硬质合金。
应优先选用添加TaC或NbC的细晶粒或超细晶粒的硬质合金。
因为在硬质合金中添加TaC或NbC后，可使期常温和高温硬度及抗弯强度提高。
硬质合金的晶粒细化后，其抗弯强度σbb提高600～800MPa，减少刀具在切削中的磨损。
常用来切削淬火钢的硬质合金有YS8、YG600、YG610、YG726、YG758及YG813等。
如没有上述牌号，只要是硬质合金都可以切削淬火钢，但刀具易磨损和刀具耐用度较低（见图1）。
1． 前角选择的原则：刀具材料的抗弯强度和韧性较高时，可选用大前角。
高速钢刀具的前
角，在同样条件下，可比硬质合金刀具的前角大5-10°，而陶瓷的前角又要比硬质合金的小一些。
加工塑性材料宜选较大的前角，以减少金属变形和摩擦。
加工脆性材料时，应选5-15读的较小前角。
工件材料硬度、强度较低时，应选用较大前角，反之，选负前角或较小的正前角，以增强刀刃的强度和散热的体积。
粗加工取较小的前角，精加工取较大的前角，精密成型刀具取零度前角。
2． 倒棱选择原则：倒棱宽度和进给量有关。
倒棱宽度一般取（0.3~0.8）f 粗加工取大值。
进给量f<=0.2mm/r 的精加工刀具，不宜磨出负倒棱。
高速钢倒棱前角取-5~0°，硬质合金倒棱角去-15~-5。
另外也可以采用刃口钝圆形式代替倒棱，可以增强刃口强度，一般用于粗加工。
3． 后角选用原则：后角主要按照切削厚度来选择。
切削厚度小时，宜选用大后角，以减少
刃口圆弧半径，使刃口锋利。
当f<=0.25mm/r 时，取后角为10~12°，反之，取后角为6~8°。
后角还依据材料强度和硬度选择，材料强度和硬度高，应取小的后角，相反则取大的后角，当工艺系统刚性差时，应选用小的后角或刃带宽=0.1mm~0.2mm,角度为0的刃带。
另外后角的选择与刀具的运动轨迹有关。
副后角选择原则与主后角相似。
4． 主偏角选择原则：在工艺系统和工艺要求允许的情况下，主偏角宜选的小一些。
工艺系
统刚性好、切深小和工件硬度高时，如对冷硬铸铁和淬火钢的加工，取10~30°，工艺系统差可取75~93°。
粗加工时为了增加刀尖强度，改善散热条件，应取较小主偏角。
5． 副偏角的选择原则：在工艺系统刚性较好的情况下，副偏角不宜取得太大，精加工时取
5~10°，粗加工时取10~15°。
切断刀或切槽刀为了增强刀头强度，取1~2°。
6． 刃倾角选择原则：粗加工时，去3~5°，精加工时，取45~75°，冲击性较大时，取-30~-45，
强力刨削是，取-10~-20°，当车削硬度高的材料时，去-15~-5°，采用金刚石和立方氮化硼刀具时，取-5~0°。
7． 控制积屑瘤产生的措施：（1）降低和提高切削速度，切削速度大于120m/min 或小于
15m/min 时，产生积屑瘤小。
（2）采用润滑性能良好的切削液（3）增大刀具前角（4）提高工件材料的硬度，可采用热处理工艺，将材料的硬度提高。
（5）降低前刀面的粗糙度。
8． 材料的切削加工性：材料在加工时的难易程度，不仅取决于材料本身的成分、结构、性
能和状态，而且也取决于切削条件。
9． 材料的相对切削加工性：一般以切削未淬火的45钢时的刀具耐用度T=60min 、切削速
度=60m/min 为基准，将其他材料在相同条件下的切削速度的比值，称为此材料相对45号钢的相对切削加工性，用r K 表示，计算公式如下：Tj T r v v K /
T v -其他材料切削速度，Tj v -基准材料切削速度。
典型的难切削材料相对切削加工性
量，在相同切削条件下，切削力、切削温度高的材料比切削力、切削温度低的材料切削
性能差。
（3）以加工表面质量衡量。
（4）以切屑控制或断屑的难易程度衡量，容易控制切屑或断屑好的说明加工性能好。
11．影响材料切削性能的因素：（1）材料物理性能，比如线膨胀系数。
（2）材料的化学成分：碳，中碳钢含碳量适中，切削性能较好；铬，钢中含铬量容易获得较低表面粗糙度；镍，当含镍量超过8%时，形成奥氏体钢，加工硬化严重；钒，含钒两增加时，材料磨削加工性能变差；钼，提高材料强度和韧性，导热系数降低；钨，提高硬度强度，但导热系数下降；锰，高于1.6%，切削性能变差。
（3）材料的力学性能影响。
（4）材料金相组织的影响：铁素体，易产生黏结磨损，较难于切削加工；渗碳体，硬度高，很难加工；奥氏体；珠光体，一般加工性能良好；马氏体，硬度高；莱氏体，加工性能差；
屈氏体，对刀具磨损严重；索氏体，切削性能良好。
12．难切削材料分类：（1）微观高硬度材料：玻璃钢，岩石，陶瓷碳棒等。
（2）宏观高硬度材料：淬火钢，硬质合金，陶瓷，冷硬铸铁，合金铸铁，喷涂材料等。
（3）加工时硬化倾向严重的材料，如不锈钢、高锰钢、耐热钢、高温合金等。
（4）切削温度高的材料：合成树脂。
木材、硬质橡胶、酚醛塑料、高温合金、钛合金等。
（5）高塑性材料：如纯铁、纯镍、纯铜等。
（6）高强度材料：指强度大于1000MPa的材料。
（7）化学活性大的材料（8）稀有高熔点材料。
13．难切削材料特点：（1）切削力大（2）切削温度高（3）加工硬化倾向大（4）刀具磨损大。
14．高速钢：高碳高速钢、钴高速钢、高钒高速钢、高钒含钴高速钢、超硬高速钢。
15．陶瓷刀具：适用于切削各种铸铁（灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、冷硬铸铁、高合金耐磨铸铁），也可以切削铜合金、石墨、工程塑料、复合材料。
16．立方氮化硼刀具：用于切削各种淬火钢、各种铸铁（钒钛铸铁、高磷铸铁、冷硬铸铁）、高温合金、硬质合金、表面喷涂材料。
不宜做载荷冲击较大的加工。
在超精密加工时，应选用金刚石刀具。
17．怎样选择砂轮粒度：原则：（1）粗磨时，以提高生产效率为主，应选粗粒度的砂轮。
（2）精磨和成形磨，应选用细粒度砂轮（3）磨削硬度高的材料时，如淬火钢、硬质合金，应选用较粗粒度砂轮，以减小灼伤和裂纹（4）磨削紫铜和黄铜等塑性材料时，应选用粗粒度砂轮，以防止堵塞。
（5）砂轮与工件接触面积较大时，应选用粗粒度砂轮，以免磨削温度太高引起表面烧伤。
（6）磨薄片、薄壁或细长轴工件时，应选用较粗粒度砂轮，以减少工件变形。
18．砂轮硬度选用准则：（1）磨削硬材料时用较软砂轮；磨削较软材料时用较硬砂轮。
（2）砂轮与工件接触面积大时，应选用较软砂轮。
（3）磨削导热性差的材料用较软砂轮。
（4）精磨、精密磨削、超精密磨削、成形磨削时，用较硬砂轮。
（5）镜面磨削、缓进给磨削时，一般选用超软砂轮。
（6）磨削橡胶树脂等有机材料，应选用较软的砂轮。
（7）机械加工中，常用的砂轮硬度等级一般在H~N指尖。
修磨钢坯或铸件时，选用Q 级。
19．砂轮组织选择原则：（1）一般磨削，如外圆磨。
内圆磨、无心磨、工具磨，应选择5号~8号中等组织。
（2）成形磨削和精密磨削时，可选择3~4号较紧密的砂轮。
（3）磨削韧性大、硬度不高的材料时，应选用组织较疏松的砂轮。
（4）为减小热变形，避免烧伤，选用组织疏松的砂轮。
（5）磨削薄壁、机床导轨、有色金属、橡胶、塑料等，应选用组织号12以上的大气孔砂轮。
淬火钢的切削加工
1．淬火钢指金属经过淬火后，组织为马氏体，硬度大于HRC50的钢。
淬火钢在切削时特
点：（1）硬度高、强度高、几乎没有塑性（2）切削力大、切削温度高，刀具选择较小的主偏角和副偏角（3）不易产生积屑瘤（4）刀刃易崩刃、磨损（5）导热系数低，切削热很难被切屑带走。
2．切削淬火钢刀具材料选择：（1）硬质合金，常用来切削淬火钢的硬质合金牌号：YS8,YN05,YN10,600,610,726,758,767,813等。
（2）热压复合陶瓷和热压氮化硅陶瓷（3）立方氮化硼复合片（PCBN）刀具。
综上所述，切削淬火钢最好刀具材料是立方氮化硼，其次是复合陶瓷，再次是新牌号硬质合金。
3．切削淬火钢刀具的几何参数：（1）前角：前角应选用零度角和负值，一般取-10~0°，工件材料硬度高、断续切削时，应选择较大的负前角，-10~-30°。
如果采用正前角可转位刀片时，应磨出0.5~1mm宽，-5~-15°较大的负倒棱。
（2）后角：一般为8~10°（3）主偏角和副偏角：主偏角30~60°，副偏角8~10°。
（4）刃倾角：一般情况去-5~0，断续切削时，去-10~-20°，硬齿面刮削滚刀，刃倾角去-30。
（5）刀尖圆弧半径：取0.5~2mm。
4．切削用量选择：（1）切削速度：硬质合金刀具速度30m/min~75m/min,陶瓷刀具速度60~120，立方氮化硼刀具速度100~200。
断续切削时为上面最低速度一半。
（2）进给量：一般为0.05~0.4mm/r。
（3）切削深度：一般选择0.1~3mm.。
