第1篇
一、实验目的
本次实验旨在通过实际操作，了解切削加工的基本原理和过程，掌握切削加工中的关键参数，分析不同切削参数对切削性能的影响，为实际生产中的切削加工提供理论依据和技术支持。
二、实验设备与材料
1. 实验设备：数控车床、铣床、磨床、刀具磨削机、万能工具显微镜、硬度计等。
2. 实验材料：45钢、铝合金、铸铁等。
三、实验内容
1. 刀具几何参数测量
- 使用万能工具显微镜测量刀具的前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角等几何参数。
- 分析刀具几何参数对切削性能的影响。
2. 切削加工实验
- 在数控车床上进行切削加工实验，分别采用不同的切削速度、进给量和切削深度进行加工。
- 测量切削力、切削温度、表面粗糙度等切削性能参数。
3. 刀具磨损实验
- 在刀具磨削机上对刀具进行磨损实验，观察刀具磨损情况，分析刀具磨损机理。
- 测量刀具磨损量，分析刀具磨损对切削性能的影响。
4. 切削液实验
- 在切削加工实验中，采用不同的切削液进行加工，比较切削液的冷却、润滑和防锈效果。
- 分析切削液对切削性能的影响。 四、实验结果与分析
1. 刀具几何参数对切削性能的影响
- 前角增大，切削力减小，切削温度降低，但刀具磨损加剧。
- 后角增大，切削力增大，切削温度升高，但刀具磨损减轻。
- 主偏角增大，切削力减小，切削温度降低，但表面粗糙度增大。
- 副偏角增大，切削力减小，切削温度降低，但表面粗糙度增大。
- 刃倾角增大，切削力减小，切削温度降低，但表面粗糙度增大。
2. 切削速度对切削性能的影响
- 切削速度升高，切削力增大，切削温度升高，表面粗糙度增大，但刀具磨损减轻。
3. 进给量对切削性能的影响
- 进给量增大，切削力增大，切削温度升高，表面粗糙度增大，但刀具磨损加剧。
4. 切削深度对切削性能的影响
１ 金属切削原理与刀具教案
课题 §5、1工件材料的切削加工性 授课日期
教材
分析 1、衡量材料切削加工性的指标
2、影响材料切削加工性的因素
3、改善材料切削加工性的途径
学情
分析 这部分内容理论性较强，学生在实习过程中未接触过，且部分内容涉及到金属材料的内容，比较难
教学
目标 1、了解衡量材料切削加工性的指标
2、掌握影响材料切削加工性的因素
3、了解改善材料切削加工性的途径
重点 掌握影响材料切削加工性的因素
难点 掌握影响材料切削加工性的因素
[复习]
1、刀具的寿命
2、影响刀具寿命的各种因素
[新课]
材料的切削加工性是指材料被切削加工的难易程度。
一、衡量材料切削加工性的指标
1.一定刀具耐用度下的切削速度
当刀具的耐用度为T时，切削某种材料所允许的切削速度。 ，材料的切削加工性越好。
若T = 60min，则
2.相对加工性 kr
各种材料的 与45钢（正火态）的 之比值。
若把45钢的 作为基准，写为
jrvvk)(6060
： 材料具有良好的切削加工性。
： 材料的切削加工性较差。
常用材料的切削加工性分为八级；P27，表1-11。
3.已加工表面质量
凡较容易获得好的表面质量的材料，其切削加工性较好；
提问
概念较多，比较抽象 TvTv60vTv60v60v60vjv)(601rk1rk
２ 金属切削原理与刀具教案
反之则较差。
精加工时，常以此为衡量指标。
4.切屑的控制或断屑的难易
凡切屑较容易控制或易于断屑的材料，其切削加工性较好；反之则较差。
在自动机床或自动线上加工时，常以此为衡量指标。
5.切削力
在相同切削条件下，凡切削力较小的材料，其切削加工性较好；反之则较差。
在粗加工中，当机床刚性或动力不足时，常以此为衡量指标。
二、影响材料切削加工性的因素
1.物理性能
材料的导热性愈好、一定刀具耐用度下的切削速度愈高，材料的切削加工性愈好。
1 目录
复习思考题 .................................................................................................... 2
复习思考题 .................................................................................................. 10
复习思考题 .................................................................................................. 18
复习思考题 .................................................................................................. 29
复习思考题 .................................................................................................. 34
复习思考题 .................................................................................................. 45
复习思考题 .................................................................................................. 54
复习思考题 .................................................................................................. 63
那些因素影响工件材料切削加工性
工件材料的切削加工性能与其本身的物理、力学性能有很大关系。主要影响因素有以下几点：
1.材料的导热性
工件材料的导热性越好，由切屑带走和由工件散出的热量就越多，越有利于降低切削区的温度，减少刀具的磨损，切削加工性好。例45钢的导热系数为50.2W/(m℃)，而奥氏体不锈钢和高温合金的导热系数仅为45钢的1/3-1/4,这是其切削加工性低于45钢的重要原因之一。而铜、铝及其合金的导热系数很大，为45钢的2-8倍，这是它们切削加工性好的原因之一。
2.材料的强度和硬度
工件材料的硬度和强度越高，切削力就越大，消耗的功耗也越大，切削温度也越高，使刀具的磨损加剧，切削加工性能就差。特别是工件材料的耐热性越高，这时候刀具材料的硬度与工件材料的硬度之比就越低，切削加工性能就越差，刀具越容易莫顺。这也是某写耐热钢、高温合金钢切削加工性差的主要原因。
并不是材料的硬度越低，越好加工。有些金属如低碳、纯铁、纯铜等硬度虽低，但塑性很高，也不好加工。硬度适中的钢材较好加工。此外，适当提高材料的硬度，有利于获得较好的加工表面质量。
在切削加工中，被切削层材料产生剧烈的塑性变形，从而发生硬化。材料经加工硬化后，其硬度比原始硬度提高很多，使刀具发生磨损。故加工硬化现象越严重，刀具寿命越短，即材料的加工性越差。金属组织中常有一定数量的细微硬质夹杂物，则使刀具产生严重的磨料磨损，从而降低了材料的切削加工性。
3.材料的韧性
韧性以冲击值表示。韧性较大的材料，在切削变形时吸收的功较多，于是切削力和切削温度也越高，并且不易断屑，影响切削加工性。有些合金结构钢不仅强度高于碳素结构钢，冲击值也越高，故较难加工。
4.材料的塑性
材料的塑性越大，切削时的塑性变形就越大，切削温度就越高，刀具容易出现粘结磨损和扩散磨损。在低速切削塑性高的材料时易产生机屑瘤，影响表面加工质量，而且塑性大的材料，切削时候不易切削。但加工塑性太低的材料时候，则成为脆性材料，切削力和切削热集中在切削刃附近，加剧刀具的磨损，也会影响切削加工性。例如，1Cr18NiTi不锈钢的硬度与45钢相近，但其塑性很大，故其加工难度比45钢的加工难度大很多。
