第五讲磨削与切削条件选择
金属切削原理课题五金属切削条件合理选择
较小，不易产生粘结或积屑瘤，可用于加工硬质合金、陶瓷等硬度
达65～70HRC的材料。
加工高硬度的非金属材料，如石材、压缩木材、玻璃等，还 可加工有色金属，如铝硅合金材料以及复合难加工材料的精加工或 超精加工
➢缺点是热稳定性差，强度低、脆性大，对振动敏感，只宜微量切削
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2. 常用刀具材料
工具钢
硬质合金 陶瓷
超硬刀具材料
包括碳素工具钢、合金工 具钢和高速钢。
有钨钴类硬质合金、钨钛钴类 硬质合金和钨钛钽（铌）类硬 质合金。
推广使用新型刀具材料如 涂层刀具、陶瓷刀具、天然金 刚石、聚晶金刚石、立方氮化 硼等。
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（1）碳素工具钢和合金工具钢
用粉末冶金工艺制成。
•硬质合金刀具常温硬度为89～93HRA，化学稳定性好，热稳定性好，
耐磨性好，耐热性达800～1000°C。硬质合金刀具允许的切削速度比高速
钢刀具高5～10倍 。
•但强度、韧度均较高速钢低，工艺性也不如高速钢。 •常制成各种型式的刀片，焊接或机械夹固在车刀、刨刀、端铣刀等
的刀柄(刀体)上使用。
高速钢。
➢按基本化学成份可分为: 钨系和钼系。
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2）常用高速钢的牌号与性能
❖通用型高速钢
W18Cr4V(18-4-1)由于钨价高，热塑性差，碳化物分布不均匀等原因，目 前国内外已很少采用。
❖高性能高速钢
高性能高速钢是指在通用型高速钢中增加碳、钒、钴或铝等合金元素，使其常温硬
度可达67～70HRC，抗氧化能力、耐磨性与热稳定性进一步提高。可以用于 加工不锈钢、高温合金、耐热钢和高强度钢等难加工材料。典型牌号有M42
切削三要素的选取原则
切削三要素的选取原则
切削三要素，那可是机械加工里超级重要的部分啊！切削速度、进给量和切削深度，这三者就像一个默契的团队，相互配合才能达到最佳效果。
咱先说切削速度，它就像赛车的速度一样关键。
要是太快了，刀具磨损得厉害，成本不就上去啦；可要是太慢了，那加工效率又低得让人着急。
所以得根据工件的材料、刀具的材质等好多因素来好好琢磨琢磨，找到那个最合适的速度，这多像给赛车找最适合的速度档啊！
再看看进给量，它就如同走路的步伐大小。
步伐大了，可能会走得不稳；步伐小了，又走得太慢。
得根据实际情况来调整，既要保证加工的质量，又不能让生产效率太低。
这不就跟我们平时走路一样嘛，要根据路况和目的地来决定怎么走。
还有切削深度，它就像是挖掘的深度。
挖得太深，容易出问题；挖得太浅，又达不到要求。
这可得仔细考量，结合工件的形状、尺寸等各种因素来决定，这和挖宝藏的时候要判断挖多深不是很像吗？
在选取这三要素的时候，可不能马虎啊！得像侦探一样细心观察、分析各种情况。
反问一下，要是随便选，能行吗？那肯定不行啊！这就好比做饭，食材、调料和火候都要搭配好，才能做出美味的菜肴。
切削三要素的选取也是一样，只有选对了，才能加工出高质量的工件。
而且啊，不同的加工场景就像是不同的赛道，有的平坦，有的崎岖。
我们得根据这些不同的情况来灵活调整切削三要素。
这可不是一件简单的事儿，但只要我们用心去钻研，就一定能掌握其中的诀窍。
总之，切削三要素的选取原则至关重要，直接关系到加工的质量和效率。
我们要像对待宝贝一样认真对待它们，通过不断的实践和探索，找到最适合的组合，让机械加工变得更加完美！。
切削条件的合理选择
机械制造工艺与设备
谢谢观看！
2.改善工件材料切削加工性的基本方法 1）选择合理的热处理工序 2）选切削加工性好的工件材料 3）调整化学成分 4）其他方法
1.2 刀具几何参数
1.前角的选择 1）前角的功用
增大前角，可使切削刃锋利，减少切削变形和摩擦，从而减少切削力， 提高刀具寿命，还可以抑制积屑瘤的产生，改善加工质量。但前角过大， 会削弱切削刃的强度和散热情况，甚至造成崩刃。
2.切削用量的确定
切削速度的合理选择
粗加工时，切削速度vc选 的较小；精加工时，切削 速度vc选的较大。工件材 料强度、硬度较高时，应 选较小的切削速度vc ；在 断续切削和加工大件、细 长件、薄壁件时，应选用 较低的切削速度vc 。
进给量的合理选择
粗加工时，进给量f的 选择主要受切削力的限 制。半精加工和精加工 时，进给量f对工件的 已加工表面粗糙度的影 响较大，因此，其一般
2）前角的选择原则
1
2
3
当工件材料的强度、硬 度大时，为增加切削刃 刃口强度，应选择较小 的前角；当工件材料的 塑性大时，为减小变形， 应选择较大的前角；当 工件材料的脆性大时， 工件变形小，切削力集 中，应选择较小的前角。
当刀具材料的强度、 韧性较高时，可选 择较大的前角。
粗加工时，为增加切 削刃的强度，宜选择 较小的前角；精加工 时，为增加切削刃的 锋利性，宜选择较大 的前角。
2.后角的选择 1）后角的功用
增大后角能减小刀具后刀面与工件切削表面之间的摩擦，还可 使切削刃刃口锋利。但后角过大，使得楔角减小，切削刃刃口强度 减小，散热体积减小。 2）后角的选择原则
（1）当需要提高刀具刃口强度时，应适当减小后角。 （2）粗加工、强力切削及承受冲击载荷的刀具，为增加刀具强 度，后角应取小些；精加工时，因切削深度及进给量较小，增大后 角可提高刀具寿命和已加工表面的质量。
3.7切削条件的合理选择
3.7 切削条件的合理选择一、刀具几何参数的合理选择刀具几何参数包含四方面内容：几何角度、刃形、刃面、刃口型式及参数（一）前角的选择1.前角的作用γ↑→变形程度↓→F↓q ↓→θ ↓→T↑振动↓质量↑0刀刃和刀头强度↓散热面积容热体积↓断屑困难在一定的条件下，存在一个合理值对于不同的刀具材料和工件材料，T 随γ的变化趋势为驼峰形。
高速钢的合理前角比Y合金的大。
加工塑材的合理前角比脆材的大2.合理前角的选择原则①粗加工、断续切削、刀材强度韧性低工材强度硬度高，选较小的前角；②工材塑韧性大、系统刚性差，易振动或机床功率不足，选较大的前角；③成形刀具、自动线刀具取小前角；④Aγ磨损增大前角，Aα磨损减小前角（二）后角的选择1.后角的作用α0↑→rn↓锋利、lα↓摩擦F↓→质量↑VB 一定，磨损体积↑→T↑但NB↑刀头强度↓散热体积↓重磨体积↑在一定的条件下，存在一个合理值2.合理后角的选择原则①粗加工、断续切削、工材强度硬度高，选较小后角, 已用大负前角应↑α；②精加工取较大后角，保证表面质量；③成形、复杂、尺寸刀具取小后角；④系统刚性差，易振动，取较小后角；⑤工材塑性大取较大后角，脆材↓α（三）主偏角的选择1.主偏角的作用κr ↓→ac↓aw↑→单位刃长负荷↓→T↑刀尖强度↑散热体积↑，Ra↓Fp↑→变形↑加工精度↓，易振动→Ra↑，T↓在一定的条件下，存在一个合理值2.合理主偏角的选择原则①主要看系统刚性。
若刚性好，不易变形和振动，κr取较小值；若刚性差（细长轴），κr取较大值（90°）；②考虑工件形状、切屑控制、减小冲击等，车台阶轴，取90 °；镗盲孔＞90 °；κr小切屑成长螺旋屑不易断；较小κr，改善刀具切入条件，不易造成刀尖冲击。
（四）副偏角的选择副偏角的主要作用是形成已加工表面。
副偏角↓→Ra↓刀尖强度↑散热体积↑↑易振动→Ra↑，T↓副刃工作长度↑→摩擦↑Fp在一定条件下，存在一合理值。
金属切削基本条件的合理选择课件
刀具的几何参数选择
01
02
03
04
前角
后角
主偏角
刃倾角
刀具的磨损与破损
刀具磨损形式 磨损原因
磨损对加工的影响
破损形式 破损原因
破损对加工的影响
03
切削液的选择
切削液的种类与特性
油基切削液
水基切削液 乳化切削液
切削液的作用
冷却作用
。的使用方法与注意事 项
01
02
03
04
04
切削用量的选择
切削速度的选择
。
进给量的选择
切削深度的选择
ABCD
05
金属切削条件的优化建议
提高刀具的耐用度
选用优质刀具材料 优化刀具几何参数 采用涂层技术
合理使用切削液
选择合适的切削液
1
控制切削液的流量和压力
2
定期更换切削液
3
优化切削用量以提高加工效率
合理选择切削深度和进给量 优化切削速度 采用多刀加工
金属切削基本条件的合 理选择课 件
contents
目录
• 金属切削基本概念 • 金属切削刀具的选择 • 切削液的选择 • 切削用量的选择 • 金属切削条件的优化建议
01
金属切削基本概念
金属切削的定 义
金属切削定义
金属切削是将原材料通过刀具的切削 作用，去除多余的金属材料，以达到 零件的几何形状、尺寸和表面质量要 求的加工过程。
THANKS
感谢观看
金属切削的分类
金属切削的原理
金属切削的原理基于刀具与工件之间 的相对运动，通过刀具对工件进行切 削，使多余的金属材料被切除，形成 所需形状的零件。
根据切削方式的不同，金属切削可以 分为铣削、车削、钻削、磨削等类型。
《切削与磨削过程》PPT课件
27
第1章 切削与磨削过程 编辑ppt《机械制造技术基础》课件《机械制造 技术基础》课件
➢1.2 切削变形、切削力与切削热
1.2.1 金属切削变形 1.2.2 切削力 1.2.3 切削热
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1.2 切削变形、切削力与切削热 编辑ppt《机械制造技术基础》课件《机械制造 技术基础》课件
➢ 1.2.1 金属切削变形
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1.1金属切削过程与刀具的基本知识 编辑ppt《机械制造技术基础》课件《机械制造 技术基础》课件 车刀的主要标注角度
11
1.1金属切削工程与刀具的基本知识 编辑ppt《机械制造技术基础》课件《机械制造 技术基础》课件
四、刀具的工作角度
横向进给运 动的影响
12
1.1金属切削过程与刀具的基本知识 编辑ppt《机械制造技术基础》课件《机械制造 技术基础》课件
副偏角κr的大小主要根据表面粗糙度的要求选取，一般为 5°~15°，粗加工时取大值，精加工时取小值。
26
编辑ppt《机械制造技术基础》课件《机械制造
➢ 1.1.4 刀具角度的选择
技术基础》课件
4. 刃倾角s
影响：刀头的强度和切屑流动的方向。
取值：
在加工一般钢件和铸铁时，无冲击的粗车取s =0~-5° 精车取s =0~+5°； 有冲击负荷时，取s = － 5°~ － 15°； 当冲击特别大时，取s = － 30°~ － 45°。 切削高强度钢，冷硬钢时，可取s =－30°~ － 10°。
金属切削过程是高速进行的微观变形 过程。 1） 侧面方格变形观察法 2） 快速落刀法 3） 其他方法
高速摄影法：动态观察切削过程 扫描电镜显微观察法：观察金属晶粒
内部的微观滑移情况 带显微镜头的工业电视观察法 光弹性、光塑性实验法扫描电镜观察
机械类-金属切削条件的合理选择
后再热压锻轧制成。适用于制造精密刀具、大尺寸(滚刀、
插齿刀)刀具、复杂成形刀具、拉刀等。
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(3)硬质合金
•(碳硬化质钨合W金C、(c碳ar化bi钛deTsi)C是、由碳高化硬钽度Ta和C、高碳熔化点铌的N金bC属等碳)和化金物属
粘结剂(Co、Mo、Ni等)用粉末冶金工艺制成。
•定硬性质好合,耐金磨刀性具好常,温耐硬热度性为达8890～0～931H0R0A0,°化C学。稳硬定质性合好金,刀热具稳
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(4)刀具材料的切削性能愈好,切削速度也选得愈高。
(5)精加工时,应尽量避开积屑瘤和鳞刺产生的区域。 (6)断续切削及加工大件、细长件和薄壁工件时,应 适当降低切削速度。 (7)在易发生振动的情况下,切削速度应避开自激振 动的临界速度。
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3.粗、精加工选择切削用量的原则
(WC+TiC+TaC+(NbC)+Co) :YW,属M类
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2)常用硬质合金的牌号及其性能
❖K (YG)(钨钴类)类硬质合金:有较好的韧性、磨削性、
导热性,
❖适合加工短切屑的金属或非金属材料,如淬硬钢、铸铁、
铜铝合金、塑料等。
❖其代号有K01、K10、K20、K30、K40等,数字越大,耐磨
允许的切削速度比高速钢刀具高5～10倍 。
•但强度、韧度均较高速钢低,工艺性也不如高速钢。 •端常铣制刀成等各的种刀型柄式(刀的体刀)片上,使焊用接。或机械夹固在车刀、刨刀、
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1)硬质合金的分类
➢钨钴类(WC+Co);YG,属K类 ➢钨钛钴类(WC+TiC+Co);YT,属P类 ➢钨 钛 钽 ( 铌 ) 类 硬 质 合 金
第三章切削条件的合理选择及刀具的选择
第三章切削条件的合理选择及刀具的选择一、切削条件的重要性切削条件的选择对于切削加工的效果具有重要的影响。
合理选择切削条件可以提高加工效率、延长刀具使用寿命、降低加工成本，因此在实际加工中，需要根据具体情况来选择合适的切削条件。
二、切削条件的选择要点1. 加工材料的硬度和刀具的硬度加工材料的硬度和刀具的硬度是选择切削条件的重要因素之一。
对于硬度较高的材料，需要选择刀具硬度更高的刀具来进行加工，以避免刀具过早损坏。
而对于较软的材料，可以选择硬度较低的刀具来降低成本。
2. 切削速度的选择切削速度的选择直接影响到加工效率。
一般情况下，切削速度越高，加工效率越高。
但是切削速度过高也会导致刀具磨损加剧，降低刀具使用寿命。
因此，在选择切削速度时，需要综合考虑加工效率和刀具寿命的因素。
3. 切削深度和切削宽度的选择切削深度和切削宽度的选择也是影响切削效果的重要因素。
切削深度过大可能会导致刀具振动，加剧刀具磨损。
切削宽度过大则容易引起加工表面粗糙度的提高。
因此，在选择切削深度和切削宽度时，需要根据材料的硬度和刀具的性能进行合理选择。
4. 切削液的选择切削液在切削过程中起到冷却刀具和减少摩擦的作用，对切削效果有着重要的影响。
选择合适的切削液可以有效地延长刀具的使用寿命，改善切削表面质量。
切削液的选择应综合考虑材料的切削性能，加工条件和环境因素等。
三、刀具的选择要点1. 刀具材料的选择刀具材料的选择直接影响到刀具的使用寿命和切削效果。
一般情况下，硬度较高的刀具材料可以提供更好的切削性能，但价格也更高。
因此，在选择刀具材料时，需要根据加工材料的硬度、切削条件和经济性等因素进行综合考虑。
2. 刀具的几何形状刀具的几何形状也是选择刀具的重要因素之一。
不同的切削任务需要选择不同形状的刀具，以获得更好的加工效果。
例如，对于粗车加工，可以选择具有大后角和大刀尖半径的刀具，以提高切削稳定性和表面质量。
3. 刀具的涂层选择涂层可以提高刀具的硬度、耐磨性和切削性能。
切削三要素及选择原则
切削三要素及选择原则1.切削速度：切削速度是指工件或刀具在切削过程中的相对运动速度。
切削速度的选择直接关系到切削加工的效率和刀具寿命。
一般来说，切削速度越高，切削效率越高，但也会对刀具造成磨损和损坏的风险。
因此，在选择切削速度时需要综合考虑刀具材料、工件材料、刀具结构和切削液等因素，以保证切削过程的稳定性和刀具的寿命。
2.切削深度：切削深度是指切削刀具进入工件的距离。
切削深度的选择会影响到加工后的工件表面质量和加工效率。
一般来说，切削深度越大，加工效率越高，但也会对刀具产生较大的负荷和热量，对刀具寿命造成影响。
因此，在选择切削深度时需要根据刀具的刚度和强度，合理确定切削深度，以保证切削过程的稳定性和刀具的寿命。
3.进给量：进给量是指切削过程中刀具在单位时间内沿工件表面的移动量。
进给量的选择会影响到加工后工件表面的光洁度和形状精度。
一般来说，进给量越大，加工速度越快，但也会增加切削过程中的振动和噪声，并可能导致工件表面质量下降。
因此，在选择进给量时需要考虑工件材料和形状、刀具尺寸和结构等因素，以保证加工后的工件表面质量和形状精度。
1.刀具供给条件：切削三要素的选择首先要满足刀具的供给条件。
根据刀具的特性和材料，确定切削速度、切削深度和进给量的范围，以保证切削过程的稳定性和刀具的寿命。
2.工件要求：根据工件的材料和加工要求，选择适当的切削速度、切削深度和进给量。
不同的工件材料和加工要求对切削三要素的选择有不同的要求，需要根据具体情况进行综合考虑。
3.加工效率：切削三要素的选择还要考虑加工效率。
在满足刀具供给条件和工件要求的前提下，选择合适的切削速度、切削深度和进给量，以提高加工效率，降低生产成本。
4.刀具寿命：切削三要素的选择还要考虑刀具寿命。
合理选择切削速度、切削深度和进给量，避免过高或过低，以延长刀具的使用寿命，并降低更换刀具的频率和成本。
5.加工稳定性：切削三要素的选择还要保证加工过程的稳定性。
金属切削条件的选择
成形刀具，数控机床和自动线刀具，为增加工作稳定性和刀具使用寿 命应选较小前角 硬质合金车刀合理前角的参考值见表3-2。高速钢车刀的前角一般比 表中数值增大5°～10°。
郭德伟
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3.5.2 刀具几何参数的合理选择
后角的选择
增大后角，可降低切削力和切削温度，改善已加工表面质量。但 增大后角也会使切削刃和刀头的强度降低，减少了散热面积和容热体 积，加速刀具磨损。 合理选择后角应遵循的原则： 粗加工或承受冲击载荷时，切削刃应该有足够强度，应取较小后角； 精加工时可适当增大后角，应提高刀具使用寿命和加工表面质量。 工件材料强度﹑硬度高时，宜取 较小后角；对于有尺寸精度要求的 刀具，则宜减小后角，以减小NB值。
郭德伟
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3.5.2 刀具几何参数的合理选择
前角的选择
选择合理刀具前角可遵循下面几条原则： 根据工件材料的种类和性质选择前角
加工塑性材料(如钢)，应选较大的前角；加工脆性材料(如铸铁)，应选较小 前角。工件材料的强度和硬度大时，切削力大，温度较高，宜选较小前角；反 之，强度和硬度小时，选较大前角。
根据刀具材料的种类和性质选择前角
刀具材料的强度及韧性较高时(如高速钢)，可选较大前角；反之，强度及韧 性较低(如硬质合金﹑陶瓷)时，可选较小前角。
选择前角还要考虑一些具体加工条件
粗加工，特别是断续切削，有冲击载荷时，为增强刀具强度，宜选较小前角。 精加工或工艺系统刚性差，机床动力不足，应选较大前角。
>635
9b
硬 度
HB HRC
>14~ 24.8
≤0.196 >0.196 ~0.441 >0.441 ~0.588 >0.588 ~0.784 >0.784 ~0.98
切削加工必须具备的三个基本条件
切削加工必须具备的三个基本条件好嘞，今天我们聊聊切削加工这回事。
说到切削加工，大家可能会觉得有点生涩，实际上这玩意儿跟我们的生活息息相关，特别是那些在工厂里打拼的兄弟姐妹们。
简单说，切削加工就是把一些金属材料通过刀具切割、雕刻成我们需要的形状和尺寸，这就像把面团捏成小动物一样，妙不可言。
不过，要想把切削加工做好，有三个基本条件必须得具备，缺一不可，咱们今天就来细说细说。
首先得说的就是刀具。
要知道，刀具就像是切削加工的灵魂，没有它，别说切削了，连想象都不敢想。
你想啊，给你一块金属，没刀具，你能把它变成啥？可能只能当块小砖头扔了。
所以刀具的选择非常重要，不同的材料需要不同的刀具。
就好比你吃水果，用水果刀还是菜刀？这得看你吃的是什么。
再说了，刀具的锋利程度也很关键，钝了的刀子不仅切不动，还容易坏事。
想象一下，削苹果用个钝刀，那画面，别提多尴尬。
锋利的刀具才能事半功倍，真是“磨刀不误砍柴工”啊。
然后就是工件的材料。
工件的质量和特性直接影响到切削效果。
咱们常说的“兵马未动，粮草先行”，这话放在这里也合适。
选对了材料，切削加工的效果就会大打折扣。
比如，有些材料硬得像石头，切削起来那可真是费劲，要是用不对的刀具，简直就像是“以卵击石”。
所以，选择合适的材料，是切削加工的另一个关键点。
再说了，材料的均匀性和稳定性也很重要，不然一切都是空谈，工艺再好，也不能事事顺利。
咱们得提到的就是加工参数。
就像做饭得控制火候一样，切削加工的速度、进给量和切削深度这些参数都得把握好。
你想啊，切得太快，材料热得发烫，刀具容易磨损，切得太慢，效率低得像蜗牛，结果就是“急不得，慢不得”。
这些参数得根据具体情况来调整，才能达到最佳效果，真是“因地制宜”啊。
就像打游戏，碰到不同的对手，得换不同的策略，才能赢得比赛。
切削加工其实并不是那么复杂，前提是你得具备这些基本条件。
刀具、材料、加工参数，缺一不可。
切削加工就像是生活中的一场舞蹈，得有节奏、有技巧。
04第三节合理的切削条件与磨削
砂轮参数的选择过程，实际上就是砂轮的磨 削特性的选择过程。
2. 砂轮的参数
1）砂轮的磨料
氧化物
取决于工件材料的硬度
棕刚玉 白刚玉 络刚玉 黑色碳化硅 绿色碳化硅 碳化硼 人造金刚石
磨削碳钢、合金钢、 通用高速钢 磨削硬铸铁、硬质 合金、非铁金属 磨削硬脆材料、硬 质合金、宝石、高 温合金
磨 料
碳化物 超硬磨料
VW ---单位 m / s 或m/min
3. 工件轴向进给运动fa
fa mm/ r 或 mm/st
4. 径向进给量fr
fr mm
三、磨削过程
1.砂轮工作表面的形貌特征
1）磨粒在砂轮工作表面上是
随机分布的； 2）每一颗磨粒的形状和大小 都是不规则的。
三、磨削过程
1.砂轮工作表面的形貌特征
三、磨削过程
强度较B高，更富有弹性，气孔率
小，耐热性差 强度最高，导电性好，磨耗少，自
橡胶
金属
M
锐性差
适用于金刚石砂轮
5）砂轮的组织
砂轮的组织
取决于容屑空间
砂轮的组织系指磨粒、结合剂和气孔三者体积的比 例关系，用来表示结构紧密和疏松程度。用组织号的大 小来表示。
选择原则：一般选用中等组织号的砂轮
组织号
磨粒率/% 疏密程度 0 1 2
立方氮化硼
磨料硬度及选择，表3-11
2）选择砂轮硬度
砂轮硬度----指砂轮表面磨料在磨削力作用下脱落的难易程 度。 砂轮硬度是由结合剂的粘结强度和数量决定的，而与磨料 本身的硬度无关。磨削与切削的一个显著差别在于砂轮具有自 锐性，选择砂轮的硬度，实际上就是选择砂轮的自锐性。 选择砂轮硬度的一般原则： 磨削软材料时，选用硬1．砂轮特性 砂轮是把磨料和结合 剂按比例经混合、搅拌、 压坯、干燥、焙烧而制成 的多孔体（图3－44）. 磨料--起切削作用； 结合剂--把磨料粘结在 一起，使砂轮具有一定的 形状和硬度； 气孔—容屑和冷却。
机械设计基础学习如何进行机械零件的磨削与切割
机械设计基础学习如何进行机械零件的磨削与切割对于机械工程师来说，机械零件的磨削与切割是非常重要的技能。
无论是在设计过程中还是在实际制造中，准确地进行机械零件的磨削与切割都能够保证产品的质量和性能。
本文将介绍机械零件的磨削与切割的基本原理和技巧。
一、机械零件的磨削机械零件的磨削是指通过磨削工具在工件表面上去除杂质和不规则的部分，使其表面光滑平整。
机械零件的磨削可以使用不同的磨削工具，例如砂轮、磨石等。
下面是进行机械零件磨削的步骤：1. 选择合适的磨削工具和磨料。
根据所需的精度和要求选择适当的磨削工具和磨料。
通常情况下，砂轮用于对金属进行粗磨和修整，而磨石则适用于对工件进行精磨。
2. 固定工件和磨削工具。
将工件安装在磨削机床上，并固定好。
确保工件和磨削工具之间的距离适当，并且稳定可靠。
3. 调整磨削参数。
根据磨削的要求调整磨削参数，例如磨削速度、磨削深度和进给速度等。
确保磨削参数的设置符合要求，以获得期望的磨削效果。
4. 进行磨削操作。
启动磨削机床，将磨削工具缓慢接触到工件表面，开始进行磨削。
在磨削过程中，要保证工件和磨削工具的接触密切，并避免磨削过度或不足。
5. 检查磨削效果。
磨削完成后，使用合适的工具检查磨削后的工件表面。
确保表面平整度和光洁度达到要求。
二、机械零件的切割机械零件的切割是指通过切割工具将工件分割或削减为所需的形状和尺寸。
机械零件的切割可以使用不同的切割工具，例如锯片、割刀等。
下面是进行机械零件切割的步骤：1. 选择合适的切割工具和切割方式。
根据工件材料和形状的不同，选择适当的切割工具和切割方式。
例如，对于较硬的材料可以选择使用锯片进行切割，而对于柔软的材料可以选择使用割刀进行切割。
2. 固定工件和切割工具。
将工件安装在切割机床上，并固定好。
确保工件和切割工具之间的距离适当，并且稳定可靠。
3. 调整切割参数。
根据切割的要求调整切割参数，例如切割速度和切割深度等。
确保切割参数的设置符合要求，以获得期望的切割效果。
切削与磨削
第一章切削与磨削1主运动：使工件与刀具产生相对运动以进行切削的最基本的运动。
速度最大，消耗的功率最高且只有一个。
2进给运动：不断地把被切削层投入切削，已逐渐切削出整个工件的运动。
速度较低，消耗的功率较少，一个或多个运动。
3切削用量：切削速度，进给量，背吃刀量切削速度：刀刃上选定点相对于工件的主运动速度。
刀刃上个点的切削速度可能是不同的。
进给速度与进给量刀刃上选定点相对于工件的进给运动的速度，若进给运动为直线运动，则进给速度在刀刃上个点相同。
进给量是工件或刀具的主运动每转或每一行程时，工件和刀具两者在进给运动方向上的相对位移量。
背吃刀量它是一个和主刀刃与工件切削表面接触长度有关的量，在包含主运动和进给运动的方向的平面的垂直方向上测量。
4刀具角度前刀面切削流过的表面。
主后刀面与工件上过渡表面相对的表面副后刀面:与工件上已加工表面相对的表面。
主切削刃：前刀面和主后刀面的交线承载主要的切削工作。
副切削刃;前刀面与副后刀面的交线协同主切削刃完成切削工作，并最终行成已加工表面。
刀尖：主切屑刃和副切削刃链接处的那部分切削刃。
基面它是主切削刃上选定点，垂直于该店切削速度方向的平面。
切削平面它是通过主切屑刃上选定点，与主切屑刃相似，且垂直于该点的基面上。
正交平面它是主切屑刃上选定点，垂直于基面和切屑平面的平面前角在正交平面内测量的前刀面与基面的夹角后角在正交平面内测量的主后刀面与切削平面的夹角。
为正值主偏角在基面内测量的主切削刃在基面上的投影与假定进给运动方向的夹角，为正值副偏角在基面呢测量的副切削刃在基面上的投影与假定进给方向的夹角。
为正值刃倾角在切削平面内测量的主切削刃与基面间的夹角。
副后角在副切削刃上选定点的副正交平面内，副后刀面与副切削平面之间的夹角。
一般后角与副后角选择相等4刀具的工作角度（前角增大，后角减小）横向进给运动对工作角度的影响：进给量增大，则增大；瞬时半径减小，则值也增大。
切削值工件中心时，值增长很快，工作后角将由正变负，致使工件最后被挤断。
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
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在被磨粒切削过的地方也产生隆起现象的原因 因为磨粒具有负前角，较大的钝圆半径及较小的 切入深度。在磨削过程中，工件变形不仅发生在 剪切面方向，而且产生在磨粒侧面，这样使剪切 变形的面加宽了，因此只有磨粒所切出的沟内那 部分材料才成为切屑。在沟痕两侧的材料虽然受 了塑性变形，却并不成为切屑，而在沟的两侧出 现残余的隆起
粒已逐渐能够划进工件，随着切入
图3-28 磨削过程的三个阶段
请单击三下
过程：一些比较突出和锋利的 工件表面接触阶段，由于磨粒有 深度的增大而与工件间的压力逐步 磨粒，当切削厚度、被切材料的 很大的负前角和较大的刃口钝圆 增大，使工件表面由弹性变形过渡 切应力和温度达到一定值时，材 半径，切削厚度又非常小，磨粒 到塑性变形，部分材料发生滑移而 料明显地滑移而形成切屑并沿磨 仅在工件表面上滑擦而过，此时 被推向磨粒前方及两侧，出现材料 粒前刀面流出。磨粒切下的切屑 工件表层产生弹性变形和热应力。 的流动及表面隆起现象。此时工件 非常细小，且温度很高，当切屑 表面上出现划痕，但磨粒前刀面上 一些更钝更低的磨粒，在磨削过 沿着砂轮切向飞出时，在空气中 并没有切屑流出 程中不能切入工件也仅在工件表 急剧氧化和燃烧，形成磨削火花 面产生滑擦作用 现象：这一阶段除磨粒与工件间 现象：磨屑尺寸虽然细小但形 的挤压摩擦外，更主要的是材料内 现象：被磨表面烧伤、裂纹 态却是多种多样的，典型的磨屑 部发生摩擦，磨削热显著增加，工 形态有带状切屑、挤裂切屑、球 件表层不仅有热应力，而且有弹塑 状切屑及灰烬等 性变形所产生的应力
• 三个分力中的切深抗力最大
影响磨削力的因素
• 砂轮速度 当砂轮速度vc增大时，单位时间内参加切削的磨粒数量 随之增大，因此，每个磨粒的切削厚度减小，磨削力随之 减小 • 工件速度 当工件速度vw和轴向进给量fa增大时，单位时间内磨去 的金属量增大，若其他条件不变，则每个磨粒的切削厚度 随之增大，从而使磨削力增大 • 径向进给量 当径向进给量fr增大时，不仅每个磨粒的切削厚度增大， 而且使砂轮与工件的磨削接触弧长增大，同时参加磨削的 磨粒数增多，因而使磨削力增大 • 磨粒的磨损程度 砂轮的磨损会使磨削力增大，因此磨削力的大小在一定 程度上可以反映砂轮向
松←磨具组织→紧
工作性质
磨削条件
软而韧←工件材料→硬而 脆 大←热变形→小 差←工件导热性→好 细←磨具粒度→粗 粗加工←加工方式→精加 工 大←接触面积→小
硬度选择趋向
软←磨具硬度→硬 硬←工件硬度→软 大←工件抗张强度→小 小←工件塑性→大 小←工件导热性→大 大←接触面积→小 粗←加工表面精度→精 大←砂轮工作速度→小
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工作性质
磨削条件
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【结合剂】
• 结合剂定义
– 在砂轮里保持磨粒与磨粒在一起，并 使砂轮能在一定速度下，安全旋转的 一种材料。砂轮的强度、抗冲击性、 耐热性及抗腐蚀能力主要决定于结合 剂的性能。
立方氮 化硼
C B N M B D
立方氮 化硼
80009000
黑色
硬度仅次于金刚石，耐磨性和导 电性好，发热量小
磨削硬质合金、不锈钢、高合 金钢等难加工材料
人造金 刚石
碳结晶 体
10000
乳白 色
硬度极高，韧性很差，价格昂贵
【粒度】
•将熔炼的结晶锭块打碎、辊压和处理 ，以筛选分出不同大小的颗粒和微粉， 其颗粒大小以数字来表示，称为粒度。 •磨料粒度一般以号数表示之，即每一 英吋（25.4mm）长度之筛孔数。号数越 大，则磨料粒愈小，磨料粒愈小则磨削 时其磨屑较小，磨削后之工件表面则较 细致。
–磨料(Abrasive)：
• 直接对工件发生研磨作用的粒刃。
–结合剂(Bond)：
•产生磨料颗粒间的结合力、保持力，并使砂 轮在一定的速度下能安全回转。
–气孔(Pore)：
• 磨料与结合剂以外的间隙，可帮助磨屑的排除 ，并保持研磨效果。
【砂轮的构造】
【砂轮的研磨性能】
• 决定砂轮研磨性能五大因素
【磨粒大小之比较】
【砂轮粒度表 】
磨粒 粒度号 磨粒 微粉 粒度号 W后为真实尺寸
颗粒尺寸 （ um ） 1600~1250
1250~1000
颗粒尺寸 （ um） 250~200
200~160
粒度号
颗粒尺寸 （um） 40~28
28~20
14 #
16 #
70 #
80 #
W40
W28
20 #
24 # 30 #
粗磨、半精磨、精 磨
W14-10
14-10 10-7
精磨、精细磨、超 精磨、镜面磨
10028 0
165-125 50-40
精磨、成型磨、刀 具刃磨、珩磨
7-5 W7-3.5 3.52.5
超精磨、镜面磨、 制作研磨剂等
粒度选择考虑的因素
硬度选择趋向 工作性质 细←粒度→粗 低←工件硬度→高 小←工件材料延伸率→大 大←工件导热性→小 小←接触面积→大 精加工←加工方式→粗加工 小←加工效率→大 小←磨削用量→大
【结合剂种类的特性与用途】
种类 陶瓷 代号 V 性能 耐热性、耐腐蚀性好、气孔率 大、易保持轮廓、弹性差 用途 应用广泛，适用于 v<35m/s的各种成 形磨削、磨齿轮、磨螺纹等
树脂
B
强度高、弹性大、耐冲击、坚 适用于 v>50m/s的高速磨削，可制成 固性和耐热性差、气孔率小 薄片砂轮，用于磨槽、切割等 强度和弹性更高、气孔率小、 耐热性差、磨粒易脱落
磨削力
• 总磨削力可分解为三个分力：Fc —主磨削力 （切向磨削力）；Fp—切深抗力（径向磨削力）； Ff —进给抗力（轴向磨削力），几种不同类型 磨削加工的三个分力如下图所示
磨削时的三个磨削分力
磨削力的主要特征
• 单位磨削力很大
原因：由于磨削几何形状及分布的随机性和几何参数 的不合理性，磨削时挤压摩擦很严重，且切削厚度很 小，使得单位磨削力很大，是车、铣的10-20倍
【磨料】
• 磨料种类
– 氧化铝系
–碳化硅系
•黑色氧化铝(A) •黑色碳化硅(C) •绿色碳化硅(GC) •白色氧化铝(WA) •淡红色氧化铝(PA) –超级磨料 •单结晶灰白色氧化铝(HA) •立方晶氮化硼(CBN) •多结晶黑褐色氧化铝(44A) •钻石(SDC)
【磨料之种类特性及其用途】
系别 氧化 物系 名称 棕刚玉 代 号 A 主要成 分 AL2O3 91-96% 显微硬 度(HV) 22002288 颜色 棕褐 色 特性 硬度高，韧性好，价格便宜 适用范围 磨削碳钢、合金钢、可锻铸铁、 硬青铜
砂轮种类与用途
简单分类
• 按所用磨料可分为普通磨料（刚玉和碳化硅 等）砂轮和天然磨料超硬磨料和（金刚石和 立方氮化硼等）砂轮。 • 按形状可分为平形砂轮、斜边砂轮、筒形砂 轮、杯形砂轮、碟形砂轮等；按结合剂可分 为陶瓷砂轮、树脂砂轮、橡胶砂轮、金属砂 轮等。
【砂轮的构造】
• 构成砂轮的三大要素
磨削过程及磨削形成机理
• 磨削是利用砂轮表面大量的微小磨粒切削刃完成 的切削加工，它与通常的切削加工有很大差异 • 磨削过程大致分为滑擦、刻划和切削三个阶段 • 在被磨粒切削过的地方也产生隆起现象的原因
磨削过程的三个阶段
过程：在磨粒切削刃刚开始与
刻划阶段 滑擦阶段 切削阶段 过程：磨粒继续前进时，一些磨
韧性和成形性好、强度大、但 自锐性差
橡胶
R
适用于无心磨的砂轮和导轮、开槽和 切割的薄片砂轮、抛光砂轮等
可制造各种金刚石磨具
金属
M
【组织】
• 定义 – 组织乃系磨料、结合剂和气孔三者在数量上比 例分布状况，狭义而言乃为磨料粒间之距离。 – 磨料间距之测定甚为困难，故以砂轮体积中磨 料所占的百分比，亦即以磨料率作为组织。 • 目地 – 可以制成紧密或松散的不同密度砂轮，以适合 不同的研磨状况。 – 使砂轮的磨料颗粒磨钝后能迅速崩碎，而使新 刃露出继续研磨。
【组织与气孔】
• 组织密则气孔少，组织松则气孔多。 • 气孔多虽然结合度弱，但有较大的切屑空间，可提高 切削效果。 • 气孔大、孔数少称为粗砂轮；气孔小、孔数多称为密 砂轮。
【组织分类】
• 组织分为三类
–密类(C)：0、1、2、3、4 –中类(M)：5、6、7、8、9 –粗类(W)：10、11、12、13、14
• 提高磨削生产率的措施
提高磨削生产率的措施
采用切削性能好的的磨料，如金刚石、立方氮化 硼等。 在满足加工粗糙度的前提下，应尽量选用粗粒度 的砂轮 采用树脂结合剂砂轮 选择适当的砂轮硬度 采用组织疏松的砂轮，有利于磨粒切入工件，可 增加磨削深度和进给量 采用高强度砂轮进行高速磨削 在机床允许的条件下，采用宽砂轮磨削
白钢玉
W A
AL2O39 7-99%
22002300
白色
磨削淬硬的碳钢、高速钢
碳化 物系
黑碳化 硅
Si C
SiC>95 %
28403320
黑色 带光 泽
硬度高于钢玉，性脆而锋利，有 良好的导热性和导电性
磨削铸铁、黄铜、铝及非金属
绿碳 化硅
绿碳化 硅
G C
32803400
绿色
优良的导电性
高硬 磨料
磨削温度
磨削温度的概念: 磨削时由于速度很高，且切除单位体积金属 所消耗的能量也高（为车削的10～20倍），因此 磨削温度很高 影响磨削温度的主要因素: 砂轮速度vc 工件速度vw 径向进给量fr 工件材料 砂轮硬度与磨粒
磨削加工的特点
• 磨削加工的特点
可加工高硬度的材料 切深抗力大 磨削温度高 砂轮有自锐性 加工工艺范围广
磨削条件
【粒度与表面粗糙度关系】