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大型數控機械設備加工
金屬切削和刀具的一般知識
1. 了解金屬切削運動及其特點，掌握切削用量三要素選用原則，會簡單計算。
1.1 切削運動：
（1）主運動Vc：
（2）進給運動Vf：
（3）關系：一般主運動一個，進給運動一個或多個。
1.2 切削時工件上形成的表面：
（1）待加工表面
（2）過渡表面：正在切削的表面。
（3）已加工表面
1.3 切削用量
（1）切削速度Vc：Vc=（PI*d*n）/1000（m/min或m/s）
鉆頭，切削刃d變化，Vc變化
（2）進給量f：車工：mm/r；銑工：
（3）背吃刀具ap（mm）
2. 了解常用刀具材料及其適用范圍。
2.1（車）刀具的結構形式：整體式、焊接式、機夾重磨式、機夾可轉位刀片式。
2.2 刀具常用材料：
（1）硬質合金：耐溫800度以上，不能使用冷卻液。常用的有YT（鋼件：YT5、YT15、YT30）、YW（YW1、YW2）、YG（鑄鐵件、有色金屬件：YG3、YG6、YG8）三種。
（2）高速鋼：耐溫550度以上，需要使用冷卻液。
2.3 刀具鈍化：
（1）磨損：刀具后刀面和前刀面磨損。
（2）崩刃：切削刃的脆性破裂。
（3）卷刃：切削刃的塑性變形。
3. 了解常用刀具的主要角度及其作用。
（1）前角：增大，切削變形減小，切削熱少，切削溫度低。
（2）后角：增大，后刀面摩擦少，（工件）切削熱少，切削刃強度低，影響刀尖散熱。
（3）主偏角：減小，切削刃增加，散熱改善，切削溫度低。
（4）副編角：增大，副后刀面摩擦少，加工殘余面積大，粗糙度降低。
（5）刃傾角：影響刀頭強度和排屑方向。
（6）車刀安裝對刀具角度的影響：刀尖與工件軸線不等高情況；刀桿軸線與工件旋轉軸線不垂直度影響。
4. 了解切削液的常用種類及適用范圍。
4.1 切削液的常用種類：
（1）水基類：水溶液：冷卻好，潤滑差；乳化液：冷卻中，潤滑中。
（2）油基類：切削油：冷卻差，潤滑好。
5. 了解常用金屬材料的可切削性。
（1）主要指標：相對加工性；與刀具耐用度、切削熱、已加工表面質量、切屑控制和斷屑情況、切削力有關。
（2）影響因素：強度、硬度、塑性、導熱性等
（3）改善方法：適當的熱處理，適當調整材料化學成份。
6. 了解切削過程中的物理現象，如切屑形成過程及切屑類型、積屑瘤形成機理及控制、切削力、切削熱及刀具磨損等。
6.1 切削類型：帶狀（塑性材料如鋼件）、擠裂、單元、崩碎（脆性材料如鑄鐵）切屑。
6.2 積屑瘤：
產生條件：中等切削速度，塑性材料。
對加工影響：保護刀具、增大前角、影響表面質量和尺寸精度（積屑瘤不穩定）。
控制措施：提高或降低速度。
6.3 切削力：
（1）主切削力Fc（消耗機床功率95%）；背向力Fp（又稱徑向力，它使工件彎曲變形進而引起振動，對加工精度和表面粗糙度影響大）；進給力Ff（消耗機床功率5%）。
（2）影響因素：材料的強度、硬度、塑性、韌性；刀具的幾何角度（主偏角、前角影響大）；切削用量（吃刀量、進給量影響大，切削速度影響不大）
6.4 切削熱
（1）切削熱來源：切削層金屬變形（主要）；切屑與刀具前刀面之間摩擦；切屑與刀具后刀面之間摩擦。
（2）切削熱傳出：切屑（50-80%）；工件（10-40%）；刀具（3-9%）；周圍介質（1%）
（3）影響切削熱因素：
a 切削用量因素：切削速度影響大；通過增加背吃刀量、降低速度來提高效率。
b 材料因素：強度、硬度影響；一般來說，合金鋼比結構鋼工件溫度高；
c 導熱性影響：有色金屬工件溫度低；
d 切屑影響：鑄鐵工件溫度低但刀尖溫度高（粒狀或崩碎狀切屑影響）。
e 常用切削液影響：水溶液好，乳化液次，切削油更次。
7. 遵守職業道德和職業規范，樹立安全生產、節能環保和產品質量等職業意識。
