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第8章_切削液

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第八章工件材料的切削加工性与切削液

第八章工件材料的切削加工性与切削液
第八章 工件材料的切削加工 性与切削液
8.1 工件材料的切削加工性 8.3 切削液及其合理选用
8.1 工件材料的切削加工性
8.1.1 切削加工性的相对性
工件材料的切削加工性是在一定切削条件，工件材料 切削加工的难易程度。
比如：纯铁的粗加工容易，精加工时表面粗糙度很难达 到要求；不锈钢在普通机床上加工容易，在自动化生产时因 不断屑会使生产中断等等。
8.1.2 切削加工性的衡量指标
归纳为以下几种： ➢ 1.以刀具使用寿命衡量切削加工性
在相同的切削条件下，刀具使用寿命长，工件材料的切 削加工性好。
2.以切削速度衡量切削加工性 在刀具使用寿命T相同的前提下，切削某种材料允许的 切削速度vT 高，切削加工性好；如取刀具使用寿命 T=60min，则vT可写作v60。
磨削速度高、温度高，热应力会使工件变形，甚至产生 表面裂纹，且磨削产生的碎屑会划伤已加工表面和机床滑动 表面。所以宜选用冷却和清洗性能好的水溶液或乳化液。但 磨削难加工材料时，宜选用润滑性能好的极压切削油。
（5）封闭或半封闭容屑加工。 钻削、攻丝、铰孔和拉削等需要切 削液有较好的冷却、 润滑及清洗性能，以减小刀-屑摩擦生热带走切屑，宜选用 乳化液、极压乳化液和极压切削液。
8.3.2切削液的合理选用和使用方法
➢ 1、切削液的合理选用 切削液的种类很多，性能各异，应根据工件材料、刀具
材料、加工方法和加工要求合理选用。一般选用原则如下：
（1）粗加工。 选用冷却性能为主的切削液（如质量分数为3%～5%的乳 化液），以降低切削温度。
硬质合金刀具耐热性好，一般不用切削液。 在低速切削时，刀具以硬质点磨损为主，宜选用以润滑性能 为主的切削油； 高速度下切削时，刀具主要是热磨损，要求切削液油良好的 冷却性能，宜选用水溶液和乳化液.

机械制造技术考点汇总

机械制造技术考点汇总

第一章 金属切削基础1.基本知识：①工件上的加工表面：3个不断变化着的表面 (1) 待加工表面。

工件上行将被切除的表面。

(2) 已加工表面。

工件上经刀具切削后产生的新表面。

(3) 过渡表面。

工件上由切削刃正在切削着的表面，位于待加 工表面和已加工表面之间，也称作加工表面或切削表面。

②切削运动：直接完成切除加工余量任务，形成所需零件表面的运动包括主运动和进给运动（合成切削运动）主运动及进给运动：可能是连续，也可能是间歇的；可能是直线运动，也可能是回转运动；可由刀具和工件分别完成(如车削和刨削)，也可由刀具单独完成(如钻孔)，但很少由工件单独完成；可以同时进行(如车削、钻削)，也可以交替进行(如刨平面、插键槽)；③切削用量：切削用量用来定量描述主运动、进给运动和投入切削的加工余量（切削层）厚度。

切削速度：刀刃上选定点的主运动的线速度 单位：m/s 或m/min当主运动为旋转运动时，可按右式计算 切削刃上各点的切削速度是不同的进给量：主运动的每一转或每一行程，刀具和工件沿进给运动方向的相对位移量称。

znf fn v Z f ==背吃刀量：工件上已加工表面和待加工表面间的距离切削用量三要素：切削速度；进给量；背吃刀量2.金属切削刀具的几何参数①刀具切削部分的结构要素：刀具组成：夹持部分（刀柄）；切削部分（刀头） 切削部分组成：三面、两刃、一尖②切削平面切削角度分析：参考PPT1000dnv π=第二章金属切削的基本规律及其应用1.切屑的种类及其变化①分类：带状切屑；底面光滑，背面呈毛茸状挤裂切屑；底面光滑有裂纹，背面呈锯齿状节状切屑；底面已不光滑，呈粒状金属块的堆砌崩碎切屑：不规则块状颗粒②影响切屑形状的因素：工件材料、切削速度、进给量、刀具角度③切屑形状对加工过程的影响：切削过程平稳性、表面质量④切屑控制：卷曲和折断2.切削层金属的变形①三个变形区②变形程度的表示：变形系数；剪切角；剪应变变形系数PS：能表示变形程度的参数：切屑形态（方便、定性）；剪切角（定量）；变形系数（纯挤压，易测）；剪应变（纯剪切，较合理，忽略挤压）③刀—屑接触区的变形与摩擦第二变形区特征:切屑底层晶粒纤维化,流速减慢,甚至滞留。

第7-10章 切削用量的合理选择-程

第7-10章 切削用量的合理选择-程

在加工铸、锻件或萧膛锈钢等加工硬化严重的材料时，应尽量使背吃 刀量大于硬皮层或冷硬层的厚度，以保护刀尖，避免过早磨损。
精加工时，背吃刀量的选取应该根据表面质量的要求来选择。在用硬 质合金刀具、陶瓷刀具、金刚石和立方氮化硼刀具精细车削和镗孔时， 切削用量可取为ap=0.05～0.2mm，f==0.01～0.1mm，v=240～ 900m/min，这时表面粗糙度值可以达到Ra=0.32～0.1μ m，精度达到 或高于IT5(孔达到IT6)，可以代替磨削加工。
n
1000 v 1000 v 845～1040 (r/min) d w 3.14 (55 6)
根据 CA6140 型车床的实际转速，取主轴转速为 900 (r/min)，则实际切削速度为：
v
d w n 3.14 (55 6) 900 138.5 (m / min) 1000 1000
n
1000 v 1000 v 521 636 (r/min) ～ d w 3.14 55
根据选择切削速度的原则及 CA6140 型车床的实际，取主轴转速 500 r / min，故实际切削速度为：
v
(4) 校验机床功率
d w n
1000

3.14 55 560 86.4 1000
7.1.2 精加工时切削用量选择的基本 原则
精加工时切削用量的选择首先要保证加工精 度和表面质量，同时兼顾必要的刀具使用寿 命和生产效率。 在精加工和半精加工时，常常采用较小的背 吃刀量ap和进给量f。为了避免或减小积屑瘤 和鳞刺，提高表面质量，硬质合金车刀常采 用较高的切削速度（一般 vc=80～100 m/min 以上），高速钢车刀则采用较低的切削速度 （如宽刃精车刀 vc =3～8 m/min)。

第8章 齿轮加工技术

第8章 齿轮加工技术
第8章 齿轮加工技术


8.1 8.2 8.3 8.4
齿轮加工原理 齿轮加工工艺及方法 齿轮的测量 圆柱齿轮的机械加工工艺过程及工 艺分析
结束
8.1 齿轮加工原理


8.1.1 常见齿轮的种类
齿轮在切削加工时，工件和刀具按一定规律运动，利用
刀具切削刃对工件毛坯的切削作用，切除毛坯上多余的金属， 而得到所要求的表面形状。常用的齿轮有圆柱齿轮，圆锥齿 轮及蜗杆蜗轮等，而以圆柱齿轮应用最广。齿轮齿面的表面 形状有渐开线表面，摆线表面，圆弧表面等，渐开线表面齿 轮是最常用的齿轮，它能方便地在机床上加工出来，图8-1为 常见齿轮种类。
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补充：热轧

热轧就是在高于合金再结晶温度的温度中使其软 化后用压轮把材料压成薄片或钢坯的横截面，使 材料形变，但材料物理性质并无变化。
补充：冷轧

冷轧是对已经过热轧、除麻点除氧化工序的材料在 低于合金再结晶温度的温度中用压轮进一步碾压材 料以让材料有再结晶的过程。经过反覆的冷压－－ 再结晶－－退火－－冷压（反覆2～3次）过程， 材料里的金属发生分子级别的改变（再结晶），形 成的合金物理性质发生改变。


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图8-8 直齿圆柱齿轮的铣削
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8.2 齿轮加工工艺及方法





3)铣刀的选择。根据齿轮模数、压力角、齿轮齿数选择正确 铣刀。 4)分度计算与调整。据齿轮齿数选择合适的分度方法，计算 后进行有关调整。 5)确定合理铣削用量及切削液。按照切削用量选择原则，考 虑齿轮铣刀是铲齿成型铣刀，所选铣削速度应比普通铣刀略 低。为了保证齿轮加工质量和铣刀耐用度，可采用乳化液、 轻柴油等切削液。 6)对中心 对刀是使铣刀廓形的对称平面通过齿坯轴线。如偏 离标准中心，铣出的齿形将向一边倾斜，严重影响齿轮质量， 常用的方法有试切法，划线法。 7)铣削。

第8、9章铣削、磨削

第8、9章铣削、磨削

r 0
1）工件速度和径向进给量增大时，将 增大。 2）砂轮速度和砂轮直径d。增大时， 将减小。 3）粒度号大（细粒度）的砂轮e大， 相对较小。
单颗磨粒的切削厚度增大时，磨粒的 切削负荷加重，磨削力增大，磨削温度升 高，砂轮磨损加快，工件已加工表面质量 将变差。
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四、磨削力
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立铣刀的装夹 加工中心用立铣刀大多采用弹簧夹套装夹方式， 使用时处于悬臂状态。在铣削加工过程中，有时 可能出现立铣刀从刀夹中逐渐伸出，甚至完全掉 落，致使工件报废的现象，其原因一般是因为刀 夹内孔与立铣刀刀柄外径之间存在油膜，造成夹 紧力不足所致。立铣刀出厂时通常都涂有防锈油， 如果切削时使用非水溶性切削油，刀夹内孔也会 附着一层雾状油膜，当刀柄和刀夹上都存在油膜 时，刀夹很难牢固夹紧刀柄，在加工中立铣刀就 容易松动掉落。所以在立铣刀装夹前，应先将立 铣刀柄部和刀夹内孔用清洗液清洗干净，擦干后 再进行装夹。
五、磨削温度
l．磨削温度 2. 影响磨削温度的因素． （1）砂轮速度
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（2）工件速度
（3）径向进给量
（4）工件材料
（5）砂轮特性
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第二节 铣床 一、铣床 铣床是用铣刀进行铣削加工的机床。铣削的主运动 是铣刀的旋转运动，工件或铣刀的移动为进给运 动。其生产率较高。铣床适应的工艺范围较广， 可加工各种平面、台阶、沟槽、螺旋面等。如装 上分度头还可进行分度加工。 铣床的主要类型有：卧式升降台铣床、立式升降 台铣床、工具铣床、龙门铣床、仿形铣床、各种 专门化铣床及数控铣床等。

机械制造基础第六至九章(答案)

机械制造基础第六至九章(答案)

第六章～第九章一、名词解释：1．切削速度：切削速度是切削刃选定点相对于工件的主运动的瞬时速度。

（P158）2．进给量：刀具在进给运动方向上相对于工件的位移量，用工件每转的位移量来表达和度量。

（P158）3．背吃刀量：在通过切削刃基点并垂直于工作平面的方向上测量的吃刀量，即工件待加工表面与已加工表面间的垂直距离。

（P159）γ：在正交平面中测量的刀具前面与基面间的夹角。

（P165）4．前角α：在正交平面内测量的刀具后面与切削平面间的夹角。

（P165）5．后角κ：在基面内测量的主切削平面与假定工作平面之间的夹角。

（P165）6．主偏角rκ：在基面内测量的副切削平面与假定工作平面之间的夹角。

（P165）7．副偏角'r8．积屑瘤：切削塑性材料时，在刀尖部位黏结着一小块很硬的金属楔块，称为积屑瘤。

(P170)9．刀具耐用度：刀具耐用度是指刀具由开始切削一直到达到磨钝标准为止的切削时间，即刀具两次刃磨间的切削时间。

(P172)10．（铣削）背吃刀量：指平行于铣刀轴线测量的切削层尺寸。

周铣时是已加工表面宽度，端铣时是切削层深度。

（P196）11．（铣削）侧吃刀量：指垂直于铣刀轴线测量的切削层尺寸。

周铣时是指切削层深度，端铣时是指已加工表面宽度。

（P196）12．顺铣：在铣刀与工件已加工表面的切点处，铣刀切削刃的旋转运动方向与工件进给方向相同的铣削称为顺铣。

（P203）13．逆铣：在铣刀与工件已加工表面的切点处，铣刀切削刃的旋转运动方向与工件进给方向相反的铣削称为逆铣。

（P204）14．展成法：展成法是指利用齿轮刀具与被切齿轮在专用齿轮加工机床上按展成原理切出齿形的加工方法。

（P247）二、填空题：1．车削的主运动是工件的旋转运动，车削的进给运动是车刀纵向或横向移动。

（P158）2．切削用量包括切削速度、进给量和背吃刀量。

（P158）3．卧式车床的组成部分主要有：主轴箱、进给箱、溜板箱、光杠、丝杠、刀架和滑板、尾座、床身及床腿等。

机械制造考试问答题

2.5.1 如何表示切屑变形程度？两种表示方法的区别与联系？答：1.相对滑移ε（剪切角越小，剪切变形量越大）Λ（变形系数越大，剪切角越小）2. 变形系数hΛ与相对滑移ε的关系：变形系数h当0γ= 0～30°，hΛ≥1.5时，hΛ的数值与ε相近。

当0γ＜0°或hΛ＜1.5时，不能用hΛ表示切屑的变形程度。

2.5.2 影响切削变形有哪些因素？各因素如何影响切削变形？答：前角、工件材料、切削速度、进给量、v c在低速围提高，积屑瘤高度随着增加，刀具实际前角增大，使剪切角φ增大，故变形系数Λh减小；v c在中速围提高，积屑瘤逐渐消失，刀具实际前角减小，使φ减小，Λh 增大。

高速，由于切削温度继续增高，致使摩擦系数μ下降，故变形系数Λh减小。

增大前角，使剪切角φ增大，变形系数Λh减小，切屑变形减小。

进给量f 增大，使变形系数Λh减小。

工件材料的机械性能不同，切屑变形也不同。

材料的强度、硬度提高，正压力Fn 增大，平均正应力σav增大，因此，摩擦系数μ下降，剪切角φ增大，切屑变形减小。

2.5.3 三个切削分力是如何定义的？各分力对加工有何影响？答：（1）主切削力F z 主运动切削速度方向的分力；切深抗力F y切深方向的分力；进给抗力F x进给方向的分力。

（2）1.主切削力Fz是最大的一个分力，它消耗了切削总功率的95%左右，是设计与使用刀具的主要依据，并用于验算机床、夹具主要零部件的强度和刚度以及机床电动机功率。

2.切深抗力Fy不消耗功率，但在机床—工件—夹具—刀具所组成的工艺系统刚性不足时，是造成振动的主要因素。

3.进给抗力Fx消耗了总功率5%左右，它是验算机床进给系统主要零、部件强度和刚性的依据。

2.5.4 刀具磨损过程有哪几个阶段？为何出现这种规律？答：1.初期磨损阶段（在开始切削的短时间，磨损较快。

这是由于刀具表面粗糙不平或表层组织不耐磨引起的。

）2.正常磨损阶段（随着切削时间增加，磨损量以较均匀的速度加大。

机械加工设备操作手册

机械加工设备操作手册第1章安全操作规程 (4)1.1 安全防护措施 (4)1.1.1 机械设备操作前，必须对设备进行全面检查，确认设备状态良好，无异常情况。

(4)1.1.2 操作人员应熟悉并掌握设备的功能、结构、操作方法及安全防护装置的作用。

41.1.3 操作过程中，应严格遵守操作规程，不得擅自改变设备参数和操作方式。

(4)1.1.4 操作人员应穿戴符合国家标准的劳动防护用品，如防护眼镜、耳塞、防尘口罩、防护手套等。

(4)1.1.5 工作场所要保持整洁，通道畅通，不得堆放杂物。

(4)1.1.6 设备运行过程中，严禁触摸运动部件，避免发生安全。

(4)1.1.7 定期对设备进行维护保养，保证设备安全防护装置正常工作。

(4)1.2 操作人员资质要求 (4)1.2.1 操作人员应具备相应的文化程度和专业知识，了解机械加工工艺。

(4)1.2.2 操作人员需经过专业培训，掌握设备操作技能和安全操作规程。

(4)1.2.3 取得相应工种的操作证，方可独立操作设备。

(4)1.2.4 定期参加安全教育和技能培训，不断提高操作水平。

(4)1.3 应急处理方法 (4)1.3.1 发生设备故障或异常情况时，应立即按下急停按钮，切断电源。

(5)1.3.2 及时报告设备维修人员，对设备进行检查、维修。

(5)1.3.3 发生人身伤害时，应立即进行现场急救，同时报告上级领导。

(5)1.3.4 如发生火灾，应迅速启动灭火器材进行灭火，并拨打火警电话。

(5)1.3.5 在处理应急事件时，要保证自身安全，防止扩大。

(5)1.3.6 定期组织应急演练，提高操作人员应对突发的能力。

(5)第2章设备概述 (5)2.1 设备结构及功能 (5)2.2 设备技术参数 (5)2.3 设备安装与调试 (6)第3章操作面板及功能键说明 (6)3.1 操作面板布局 (6)3.1.1 操作面板整体布局 (6)3.1.2 功能键布局 (7)3.2 功能键作用及操作方法 (7)3.2.1 启动/停止键 (7)3.2.2 复位键 (7)3.2.3 模式选择键 (7)3.2.4 紧急停止键 (7)3.2.5 其他功能键 (7)3.3 参数设置与调整 (7)3.3.1 参数设置 (7)3.3.2 参数调整 (8)第4章基本操作流程 (8)4.1.1 开机操作 (8)4.1.2 关机操作 (8)4.2 加工前准备 (8)4.2.1 工件准备 (8)4.2.2 刀具准备 (8)4.2.3 程序准备 (9)4.3 加工操作步骤 (9)4.3.1 设备启动 (9)4.3.2 加工过程 (9)4.3.3 加工监控 (9)4.4 加工结束后的操作 (9)4.4.1 停机 (9)4.4.2 工件检查 (9)4.4.3 设备保养 (9)第5章加工工艺参数设置 (9)5.1 刀具选择与安装 (9)5.1.1 刀具选择 (9)5.1.2 刀具安装 (10)5.2 工件装夹与定位 (10)5.2.1 工件装夹 (10)5.2.2 工件定位 (10)5.3 加工速度与进给量设置 (10)5.3.1 加工速度设置 (10)5.3.2 进给量设置 (10)5.4 切削液的选用与使用 (10)5.4.1 切削液选用 (10)5.4.2 切削液使用 (10)第6章设备维护与保养 (11)6.1 日常保养与检查 (11)6.1.1 日常保养 (11)6.1.2 日常检查 (11)6.2 定期保养与更换消耗品 (11)6.2.1 定期保养 (11)6.2.2 更换消耗品 (11)6.3 设备故障排查与处理 (12)6.4 零部件的更换与维修 (12)第7章加工误差分析与调整 (12)7.1 加工误差原因分析 (12)7.1.1 机床误差 (12)7.1.2 刀具误差 (12)7.1.3 工件误差 (12)7.1.4 人员操作误差 (12)7.2 常见误差调整方法 (13)7.2.2 优化刀具参数 (13)7.2.3 改进工件装夹方式 (13)7.2.4 提高操作人员技能 (13)7.3 误差补偿与优化 (13)7.3.1 误差补偿 (13)7.3.2 优化加工工艺 (13)7.3.3 优化机床控制策略 (14)第8章特殊加工功能应用 (14)8.1 螺纹加工 (14)8.1.1 螺纹加工概述 (14)8.1.2 螺纹加工设备 (14)8.1.3 螺纹加工工艺 (14)8.1.4 螺纹加工操作要点 (14)8.2 钻孔加工 (14)8.2.1 钻孔加工概述 (14)8.2.2 钻孔加工设备 (14)8.2.3 钻孔加工工艺 (15)8.2.4 钻孔加工操作要点 (15)8.3 铣削加工 (15)8.3.1 铣削加工概述 (15)8.3.2 铣削加工设备 (15)8.3.3 铣削加工工艺 (15)8.3.4 铣削加工操作要点 (15)8.4 数控编程与加工 (15)8.4.1 数控编程概述 (15)8.4.2 数控加工设备 (16)8.4.3 数控编程方法 (16)8.4.4 数控加工操作要点 (16)第9章设备扩展与升级 (16)9.1 设备接口与兼容性 (16)9.1.1 设备接口概述 (16)9.1.2 接口类型及功能 (16)9.1.3 兼容性要求 (16)9.2 软件升级与功能拓展 (16)9.2.1 软件升级概述 (16)9.2.2 升级流程与操作步骤 (16)9.2.3 功能拓展 (16)9.3 硬件升级与改造 (17)9.3.1 硬件升级概述 (17)9.3.2 升级流程与操作步骤 (17)9.3.3 硬件改造 (17)9.3.4 硬件兼容性 (17)9.3.5 售后服务与支持 (17)第10章售后服务与支持 (17)10.1 技术咨询与培训 (17)10.1.1 技术咨询 (17)10.1.2 技术培训 (17)10.2 配件供应与维修服务 (17)10.2.1 配件供应 (18)10.2.2 维修服务 (18)10.3 用户反馈与投诉处理 (18)10.3.1 用户反馈 (18)10.3.2 投诉处理 (18)10.4 服务承诺与保障措施 (18)10.4.1 服务承诺 (18)10.4.2 保障措施 (19)第1章安全操作规程1.1 安全防护措施1.1.1 机械设备操作前，必须对设备进行全面检查，确认设备状态良好，无异常情况。

第8章钻削和镗削加工ppt课件

第八章 钻削和镗削加工
教学内容
❖ 8.1 钻削加工概述 ❖ 8.2 钻削加工设备 ❖ 8.3 钻孔刀具 ❖ 8.4 扩孔和锪孔 ❖ 8.5 铰孔刀具 ❖ 8.6 复合加工刀具 ❖ 8.7 镗削加工概述 ❖ 8.8 镗削加工刀具
一、钻削加工概述
❖ 1.1 钻削加工特点
径向力相互抵消，切削效率高 排屑困难，加工表面质量差 粗加工，精度为IT13~IT11，Ra为50~12.5μm
进给运动路线表达式
Ⅶ -3 47 8 2 42 1 -Ⅷ -1 38 0//3 2 -Ⅸ 6 4-1 26 /2 /4 31 5-Ⅹ -1 36 //12 45 0-Ⅺ -1 46 0//4 1 -Ⅻ 1 6M 3-M 4(合 )-Ⅹ-Ⅲ 727-M 5(合 )-Ⅹ-Ⅳ z13-齿(条 m3)-轴向进
三、钻削加工刀具
❖ 3.3 麻花钻钻孔方法
按划线位置钻孔 钻较深的孔 在硬材料上钻孔 钻孔径较大的孔 钻高塑性材料上的孔 钻斜面上的孔
三、钻削加工刀具
❖ 3.4 标注麻花钻存在的问题
前角变化且相差较大，使切削变形大 主刃长，宽度大，切屑变形和排屑难 横刃处前角呈负值，轴向力大 外缘转角处和副后刀面摩擦严重 横刃处的前后角是刃磨时自然形成的
灵活性大，适应性强 操作技术要求较高 镗刀结构简单，刃磨方便 可以修正位置误差 尺寸精度和表面质量高
七、镗削加工概述
❖ 7.2 镗床的工艺范围
七、镗削加工设备
❖ 7.1 镗床的加工方法
七、镗削加工设备
❖ 7.2 卧式镗床TP619
镗床的结构组成 镗床的主运动 镗床的进给运动
七、镗削加工设备
三、钻削加工刀具
❖ 3.5 麻花钻的修磨与改进
修磨横刃

金属切削原理 (陈日瞿)提纲

金属切削原理与刀具习题与思考题第一章基本定义基本概念：主运动和进给运动、工件的三种表面切削用量三要素参考平面、参考系及关系主要标注角度(γo 、αo、κr 、κr’、λs，)定义及图示工作角度的定义、改变原因切削厚度切削宽度难点与重点：几何参数的基本定义，标注角度图示问题：1、在车床上切槽，使用定义分析其主运动和进给运动、工件的三种表面、刀具上的各刀面和刀刃；找出γo 、αo、αo’、κr 、κr’、λs，γn、αn、γf、αf、γP、αP；用公式描述进给过程中γoe 和αoe的变化规律。

2、列表表示车削内、外圆时选定点高、低于工件回转中心情况下刀具工作角度与标注角度、偏移距离之间的关系。

3、试分别画出主偏角为45o的外圆车刀车外圆和车端面时的所有标注角度。

4、试分别画出主偏角为45o的外圆车刀车外圆和车端面时的切削厚度和切削宽度。

5、车削外圆，其他条件不变，f或κr增大切削厚度怎样变化？a p或κr增大切削宽度怎样变化？6、刀刃上同一点的主剖面与法剖面之间的夹角是多少？为什么？7、车削外径36mm、中径33mm、内径29mm、螺距6mm的梯形螺纹时，若使用刀具前角γο=0o，左刃后角αfL=12o，右刃后角αfR=6 o。

试问左、右刃的工作前、后角是多少？8、半精车45钢外圆，试选择刀具材料牌号；车刀角度κr =75o，κr’=15o，γo=10o，αo=6o，λs=8o；试按制图标准标注刀具角度。

9、粗车HT200内圆，直径80mm，试选择刀具材料牌号；内圆车刀κr =45o，κr’=45o，γo=5o，αo=8o，λs=0o试标注刀具角度(符合制图标准)。

第二章刀具材料难点与重点：刀具材料应具备的性能常用刀具材料性能及应用问题：1、刀具材料是在什么条件下工作的？应具备哪些性能？2、对比高速钢和硬质合金性能指标。

3、常用高速钢有哪些型号？用在哪些场合？列举5种高速钢刀具。

4、常用硬质合金有哪几类？各有哪些常用牌号？其性能特点如何？加工钢料和加工铸铁、粗加工和精加工应如何选择硬质合金？为什么？5、简述YT 、YG两类硬质合金的牌号及应用范围；6、解释YT15 、YT30 、YG6、YG3牌号的含义。

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(2)表面活性剂的种类：表面活性剂的种类和牌号很多，但按 其性质和分子结构，大体可分为四类：阴离子型、阳离子型、 两性离子型和非离子型。在配制乳化液时，应用最广泛的是阴 离子型和非离子型的表面活性剂。 阴离子型表面活性剂的特点是乳化性能好，并有一定的清洗 和润滑性能，有的还有—定的防锈性能，但抗硬水能力差，易 起泡沫。 非离子型表面活性剂在乳化液和水溶液中不产生离子，所以 不怕硬水，也不受ph值(酸碱值的大小)的限制，而且分子中的 亲水、亲油基可根据需要加以调节。 (3)乳化稳定剂：乳化液中加入稳定剂的作用有两个方面：一 是使乳化油中的皂类借稳定剂的加溶作用与其他添加剂充分互 溶，以改善乳化油及乳化液的稳定性；二是扩大表面活性剂的 乳化范围，提高稳定性。但是，在使用乳化稳定剂低分子醇时， 应特别注意，因它同时又是破乳剂，如用量过大会造成油水分 层。
第四节 切削液的选择和使用 使用方法
1.浇注法：速度慢，压力低，难到最高温度区。
浇注后刀面比浇注前刀面效果更好很多。
2.高压冷却法：比如用于深孔加工中。 3.喷雾冷却法：雾化装置，切削液雾化，小液滴 迅速汽化。
切削液的性能要求： 1.热容量大，导热性好，具有较好的冷却作用。 2.具有较高的油性或在金属表面的吸附作用。能 使形成的吸附薄膜具有较高的强度，牢固的吸 附在金属表面，起到良好的润滑作用。 3.防锈性好，对金属不起腐蚀作用，不会因腐蚀 而损坏机床和工件的精度及表面粗糙度。 4.表面张力低，易于均匀扩散，有利于冷却和洗 涤作用并具有较好的润滑性。
切削液的润滑作用，只是在切屑、工件与刀具界面 间存在油膜形成流体润滑摩擦时，才能得到比较好 的效果。 但在很多情况下，当切屑、工件与刀具界面间承受 的载荷增加，温度升高，油膜的厚度便要减薄。如 载荷与温度继续增加，则油膜厚度进一步减薄，一 直到相当于金属表面的凹凸不平度时，流体油膜便 部分地被破坏，而由凸起的金属峰尖直接接触，起 不到良好的流体润滑作用。 但是由于润滑液的渗透和吸附作用(见下一页PPT)， 部分接触面仍存在着润滑液的吸附膜，起到减小摩 擦系数的作用，这种状态就称之为边界润滑摩擦。 边界润滑时的摩擦系数值大于流体润滑，但小于干 切削。 在金属切削加工中，大多属于边界润滑。
切削液渗入的途径
见课本图8－1 1.前后刀面的毛细管现象 2.切屑和前刀面相对运动产生泵吸现象滑、高温 边界润滑、高压边界润滑和高温高压边界润 滑四种。 一般的切削油在200℃左右即失去其润滑能力， 因此只适用于低温低压边界润滑摩擦。 而在某些切削条件下，切屑、刀具界面间可 达到600—1000℃左右的高温和1.5— 2.0GPa(150—200kgf／mm2)的高压，这就 形成了高温高压边界润滑，或称极压润滑。
乳化液长期使用以后，容易变质发臭，这是由于细菌繁殖的结果。只要加入 万分之几的防霉添加剂，即可起到杀菌和抑制细菌繁殖的效果。但防霉添加 剂会引起操作者皮肤起红斑、发痒等，所以一般不用。
4.抗泡沫添加剂 切削液中一般都加入防锈添加剂、乳化剂等表 面活性剂，这些物质增加了混入空气而形成泡 沫的可能性。如果泡沫过多，会降低切削液的 效果。若加入百万分之几的抗泡沫添加剂(如 二甲基硅油)，可以有效地防止形成泡沫。在 高速强力磨削时，由于会产生比较多的泡沫， 所以必须在磨削液中添加适量的抗泡沫剂，并 作消泡试验。
2.润滑作用：能减少切削刀具与工件间摩 擦。 润滑液能浸润到刀具与工件及其切屑之间，减 少摩擦和粘结，降低切削阻力，保证切削质量， 延长刀具寿命。 金属切削时切屑、工件与刀具间的摩擦可分为 干摩擦、流体润滑摩擦和边界润滑摩擦三类。 真正的干摩擦只发生在绝对清洁的摩擦表面间， 这时摩擦系数很大。如在真空中两金属表面间 的摩擦系数可达10—100
2.防锈添加剂
为了使机床、刀具、工件不受腐蚀，要在切削液中加入防 锈添加剂。它是一种极性很强的化合物，与金属表面有很 强的附着力，在金属表面上优先吸附形成保护膜，或与金 属表面化合形成钝化膜，保护金属表面不与腐蚀介质接触， 因而起到防锈作用。常用的防锈添加剂，可分为水溶性和 油溶性两大类： 1）水溶性防锈添加剂：水溶性防锈添加剂的品种很多，其中以亚硝酸钠在
(1)含硫的极压添加剂：
在切削液中引入硫元素有两种方式，一是用元素硫直 接硫化的矿物油，叫硫化切削油；二是在矿物油中加 入含硫的添加剂，如硫化动植物油、硫化烯烃和硫、 氯化动植物油等，制成极压切削油。硫化切削油对铜 及铜合金有腐蚀作用，加工时气味大，已逐渐被极压 切削油所代替。含硫的极压切削油在金属切削过程中 和金属起化学反应，生成硫化铁。硫化铁没有像氯化 铁那样的层状结构，比氯化铁摩擦系数大，但熔点高 (硫化铁熔点1193℃，二硫化铁熔点117l℃)，硫化膜 在高温下不易破坏，故切削钢件时，能在1000℃左右 的高温下，仍保持其润滑性能。
在流体润滑中，润滑液的承载能力，随润滑 液的粘度增加而增加。而在边界润滑中，由 于不存在完全的油膜，其承载能力已与油的 粘度无关，而取决于润滑液中的“油性”。 所谓“油性”，是指在动植物油脂中，包含 着对金属有强烈吸附性的原子团，能在切屑、 工件与刀具界面间形成物理吸附膜，即润滑 膜。
在一般金属的低速精加工（低温低压）切削时，主要 是添加动植物油脂的油性添加剂(或直接采用动植物 油)。（称为物理吸附作用） 但是，大多数难切削金属的加工，属于极压润滑状态， 此时油性添加剂在金属摩擦表面所形成的润滑膜，也 将被高温高压所破坏，这就必须依靠极压添加剂形成 另一种性质的润滑膜。这层润滑膜是极压添加剂在高 温高压下，进入切屑、工件与刀具界面间，和金属发 生化学反应所生成的氯化铁、硫化铁等化学吸附膜， 使边界润滑层具有较好的润滑性。（称为化学吸附作 用） 由上述分析可知：大多数的金属切削过程是在边界润 滑摩擦条件下进行的，采用恰当的能适应这样摩擦状 态的切削液，就有可能改善切削过程的摩擦条件，达 到提高切削效果的目的。
3.洗涤作用：当金属切削中产生碎屑(如切铸铁)或粉 屑(如磨削)时，要求切削液具有良好的清洗作用。 使切屑或磨料粒子被冲洗而离开刀具和工件的加工 区，以防它们相互粘结及粘附在工件、刀具和机床 上妨碍加工过程的正常进行。 清洗性能的好坏，与切削浓的渗透性、流动性和使用 的压力有关。为了增强切削液的渗透性、流动性， 往往加入剂量较大的表面活性剂和少量矿物油，用 大的稀释比(水占95％—98％左右)制成乳化液或水 溶液，可以大大提高其清洗效果。为了提高其冲刷 能力，及时冲走碎屑及粉屑，在使用中往往给予一 定的压力，并保持足够的流量。
(3)含磷的极压添加剂：
在切削液中，常用的含磷添加剂是有机磷酸 酯或硫代磷酸锌。这类添加剂有中等的极压性 能，与钢铁接触即被吸附，并起化学反应，生 成磷酸铁化学润滑膜，降低摩擦、减小磨损的 效果比含硫、含氯的极压添加剂更为良好。 为了得到效果较好的切削液，往往在一种切削 液中加入上述的两种或三种添加剂，复合使用， 以便切削液迅速进入高温切削区，形成牢固的 化学润滑膜。
第二节
作用机理
1.冷却作用：在工件切削加工过程中，能及时而迅速的 降低切削区的温度，即降低通常因摩擦引起的温升、 冷却也影响切削效率，切削质量及刀具寿命。 在刀具材料的耐热性较差、工件材料的热膨胀系数较 大以及两者的导热性较差的情况下，切削液的冷却作 用显得更为重要。 切削液冷却性能的好坏，取决于它的导热系数、比热 容、汽化热、汽化速度、流量、流速等。一般地说， 水溶液的冷却性能最好，油类最差，乳化液介于两者 之间而接近于水。 切削液本身的温度对冷却效果影响很大。过高，冷却 差；过小，粘度大，冷却差。
4.防锈作用：应有一定的防锈性能，防止工 件和机床生锈。如提高防锈性能，还可 部分取代工序间防锈。 在气候潮湿地区，对防锈作用的要求显得更 为突出。
第三节
切削液的添加剂
1油性添加剂和极压添加剂
油性添加剂主要应用于低压低温边界润滑状态，它 在金属切削过程中主要起渗透和润滑作用，降低油 与金属的界面张力，使切削油很快渗透到切削区， 在一定的切削温度作用下进一步形成物理吸附膜， 减小前刀面与切屑、后刀面与工件之间的摩擦。 在极压润滑状态下，切削液中必须添加极压添加 剂来维持润滑膜强度。常用的极压添加剂是含硫、 磷、氯、碘等的有机化合物，这些化合物在高温下 与金属表面起化学反应，生成化学吸附膜，它比物 理吸附膜的熔点高得多，可防止极压润滑状态下金 属摩擦界面直接接触，减小摩擦，保持润滑作用。
5. 乳 化 剂（表面活性剂）
乳化剂是使矿物油和水乳化形成稳定乳化液的关键性物质。它 能吸附在油水界面上形成坚固的吸附膜，使油很均匀地分散在水 中，形成稳定的乳化液。 (1)乳化液形成的机理(表面活性剂的作用)：油水本来是互不 相溶的，经过高速搅拌也能形成分散体，但静置后不久还会分离。 若加入表面活性剂后，再加搅拌混合，油就会以微小的颗粒分散 在水中，形成稳定的乳化液，即使静置也难分离。这是因为表面 活性剂是一种有机化合物，它的分子是由极性基团和非极性基团 两个部分组成助。极性基因是亲水的，叫做亲水基团，可溶于水； 非极性基团是亲油的，叫做亲油基团或憎水出由，可溶于油。 加入油和水中的表面活性剂能定向地排列吸附在油水两相界面 上，极性端朝水，非极性端朝油，把油和水连接起来，降低油— 水的界面张力，使油以微小的颗粒稳定地分散在水中，形成稳定 的水包油(0／w)乳化液。这时水为连续相，称为分散介质或外相； 油为不连续相，称为分散相或内相。反之就是油包水(w／o)的乳 化液。在金属切削加工中应用的是水包油(o／w)的乳化液。 表面活性剂在乳化液中，除了起乳化作用外，还能吸附在金属 表面上形成润滑膜，起油性添加剂的润滑作用。
(2)含氯的极压添加剂：
常用的含氯极压添加剂有氯化石蜡(氯含量为40 ％—50％)、氯化脂肪酸或酯类等。氯的化学性 能活泼，在200—300℃时即能与金属表面起化 学反应。氯化物的摩擦系数低于硫化物，故含 氯极压添加剂具有优良的润滑性能，含氯极压 添加剂的切削液约可耐600℃的高温，特别适合 于切削合金钢、高强度钢、钼以及其他难切削 材料。氯化石蜡等有腐蚀性，必须与油溶性防 锈添加剂一起使用。