不同切削速度下的热量传出比例
切削热和切削温度
1.切削热的来源与传出
加工方法 切屑 工件
车削 50~80% 10~40%
铣削
70% <30%
钻、镗削 30% >50%
磨削
4% >80%
刀具 <5% 5% 15% 12%
切削热和切削温度
2. 切削温度的分布
a） 法平面内的切削温度分布 b）刀具前面上的切削温度分布 切削温度的分布
刀具磨损与刀具寿命
3.刀具磨损过程及磨钝标准 (1)刀具的磨损过程
图3-38 硬质合金车刀的典型磨损曲线 YD05-30CrMnSiA；go4º，ao8º，kr45º，ls-4º；vc=150m/min，
刀具磨损与刀具寿命
3.刀具磨损过程及磨钝标准 (2)刀具的磨钝标准
刀具允许达到的最大的磨损量，称为 “磨钝标准”。
3.影响切削温度的主要因素
(2)切削用量 在切削用量中，切削速度对切削温度的影响最
大。 。
3.影响切削温度的主要因素
(2)切削用量
3.影响切削温度的主要因素
综上所述，切削用量对切削温度的影响程 度以切削速度为最大，进给量次之，背吃刀 量最小。
因此，若要切除给定的余量，又要求切削 温度较低，则在选择切削用量时，应优先考 虑采用大的背吃刀量，然后选择一个适当的 进给量，最后再选择合理的切削速度。
车刀典型磨损形式示意图
刀具磨损与刀具寿命
2.刀具磨损的原因 (1) 擦伤磨损 （任何切削温度） (2) 粘结磨损 (3) 扩散磨损 （高速切削） (4) 氧化磨损 （高速切削）
刀具磨损与刀具寿命
2.刀具磨损的原因 (1) 擦伤磨损 (2) 粘结磨损 (3) 扩散磨损 (4) 氧化磨损
切削温度对磨损影响的示意图 ①擦伤磨损 ②粘结磨损 ③扩散磨损 ④氧化磨损
对于一般刀具，常以后面磨损带高度VB
的允许极限值作为磨钝标准，定尺寸刀具 和自动化生产中的精加工刀具，常以径向
磨损量NB的允许值作为磨钝标准。
刀具磨损与刀具寿命
3.刀具磨损过程及磨钝标准 (2)刀具的磨钝标准
图3-39 车刀的径向磨损
（2）刀具的磨钝标准
1） 精加工 VB＝0.1 mm ～ 0.3mm； 粗加工 VB＝ 0.6 mm ～ 0.8mm。
切削热和切削温度
3.影响切削温度的主要因素 (1)工件材料
工件材料的强度、硬度越高，总切削力越大， 单位时间内产生的热量越多，切削温度也就越高。
工件材料的导热性好，从切屑和工件传出的 切削热相应增多，切削区的平均温度降低。
例如，合金结构钢的强度普遍高于45钢，而导 热系数又一般均低于45钢，所以切削合金结构钢 的切削温度高于切削45钢的切削温度。
上述切削用量选择原则是从最低切削温度 出发考虑的，这也是制订零件加工工艺规程 时，确定切削用量的原则。
3.影响切削温度的主要因素
(3)刀具几何参数 1） 前角 2） 主偏角
3.影响切削温度的主要因素
(4)切削液
刀具磨损与刀具寿命
刀具失效 刀具磨损 刀具破损
刀具磨损与刀具寿命
1. 刀具磨损的形式
2） 工艺系统刚性较差时，应规定较小的磨钝 标准；
3） 粗车钢件，特别是粗车合金钢和高温合金 时，磨钝标准要比粗车铸铁时取得小些。
4） 加工同一种工件材料时，硬质合金刀具的 磨钝标准要比高速钢刀具取得小些。
刀具磨损与刀具寿命
4.刀具寿命 (1) 定义
刃磨或换刃后的刀具，自开始切削直到磨 损量达到磨钝标准为止的切削时间，称为刀
度对刀具寿命的影响最大，其次是进给量，背 吃刀量的影响很小。
刀具磨损与刀具寿命
4.刀具寿命 (2) 刀具寿命与切削用量的关系
制订工艺规程时，如果既要保证较长的刀具 寿命，又要追求较高的切削效益，那么，确定切 削用量就应该遵循下列原则：采用尽可能大的背 吃刀量，采用能满足已加工表面粗糙度要求的尽 可能大的进给量，再根据所确定的刀具寿命值， 按切削用量与刀具寿命的关系公式计算切削速度。
具寿命，符号用T，单位用min或s。
刀具磨损与刀具寿命
4.刀具寿命 (2) 刀具寿命与切削用量的关系
T
CT
11
1
vm c
f
n
aspp
vc
Tm
Cv
f yv
a xv
sp
式中，Cv、CT是与切削条件有关的常数；m、n p
刀具磨损与刀具寿命
4.刀具寿命
(2) 刀具寿命与切削用量的关系
数控机床刀具
切削热和刀具寿命
切削热和切削温度
1.切削热的来源与传出
图3-29 切削热的来源与传出
切削热和切削温度
1.切削热的来源与传出
Q Fc vc
式中 Q——单位时间产生的热量，单位：J / s； Fc——切削力，单位：N； vc——切削速度单位：m / s。
切削热和切削温度
1.切削热的来源与传出
例如，当用硬质合金车刀车削sb = 0.65GPa的中碳钢时，切
削用量与刀具寿命的关系为：
v T
CT
f a 5 2.25 0.75
c
sp
vc T 0.2
Cv f a 0.45 0.15
sp
刀具磨损与刀具寿命
4.刀具寿命 (2) 刀具寿命与切削用量的关系
切削用量对刀具寿命T的影响程度与切削用 量对切削温度θ的影响程度是一致的，切削速