切削力、切削温度和切削液
第二章第三节_切削力与切削温度
1000
Fz C f f
y FZ
a2 yFz tg 2 0.84 b2
f 1处Fz 177，得： C f 177
a2
b2
Fz 177 f
1
lg Fz yFz lg f lg C f
θ
2
0.84
2、 切削力经验公式
Fz 60 a p (f=0.3mm) 0.84 (ap=1mm) Fz 177 f
4 243.2
1000
Fz Ca p a p z
a1 xFz tg1 1 b1
a1
xF
a p 1处Fz 60，得： Ca p 60
b1
lg Fz xFz lg a p lg Ca p
θ
1
Fz 60 a p
2) 固定吃刀深度 ap=1mm ，仅改变进给量 f 进行实验， 求进给量f对切削力的影响。 假设主切削力Fz与进给量f的关系
αo
γ o
二 切削热与切削温度
Cutting Heat and Cutting Temperature
切削热和由它产生的切削温度会使整个工 艺系统的温度升高，一方面会引起工艺系统的 变形，另一方面会加速刀具的磨损，从而影响 工件的加工精度、表面质量及刀具的耐用度。
1、 切削热的产生和传导
切削热的产生
（2）进给量f 随着进给量的增大，金属切除量
增多，切削热增加，使切削温度上升。但单位切 削力和单位切削功率随f的增大而减小，切除单位 体积金属产生的热量也减小；另外，f增大使切屑 变厚，切屑的热容量增大，由切屑带走的热量增 加，故切削区的温度上升得不显著。
（3）背吃刀量ap 背吃刀量ap对切削温度的影响
机械加工切削液的工作原理
机械加工切削液的工作原理机械加工切削液是一种应用于金属材料的切削加工过程中的液体冷却剂。
它主要由水和一系列特殊添加剂组成。
机械加工切削液在切削过程中起到冷却、润滑和清洗的作用。
本文将详细介绍机械加工切削液的工作原理。
一、冷却作用在机械加工的切削过程中，刀具与金属工件之间会产生大量的热量。
如果不及时冷却，会导致切削温度过高，不仅影响刀具寿命，还会使工件表面产生过度的热损伤。
机械加工切削液的首要功能之一就是冷却切削区域，将产生的热量带走。
机械加工切削液通过喷洒或润湿的方式，将液体送到切削区域，利用其高热容量和良好的导热性质，吸收并带走切削过程中产生的热量。
切削液吸收热量后，会迅速蒸发或通过循环冷却系统进行散热，从而保持切削区域的温度在一个合适的范围内。
这也是为什么机械加工切削液通常需要具备较高的热容量和导热性能的原因。
二、润滑作用切削过程中，刀具与金属工件的摩擦会产生大量的热量和摩擦力。
机械加工切削液的润滑作用可以减少或消除这些摩擦力，降低切削力，提高切削效率和加工质量。
机械加工切削液中的特殊添加剂可以在切削过程中形成一层润滑膜，减少金属与刀具的直接接触，降低摩擦系数。
这样可以有效地降低切削力，减少切削过程中的磨损和热损伤。
同时，润滑膜还可以防止切削过程中产生的金属屑与刀具表面粘连，提高切削效率和刀具的使用寿命。
三、清洗作用机械加工切削液中的添加剂还具有良好的清洗作用。
在切削过程中，切削液可以将切削过程中产生的金属屑和切屑冲洗走，防止它们重新堆积在切削区域，造成刀具磨损和切削效果下降。
此外，机械加工切削液还可以清洗工件表面，去除表面的污垢和氧化物。
这对于要求高精度加工的工件来说尤为重要，可以保持工件表面的光洁度和平整度，提高加工质量。
总结：机械加工切削液在切削加工过程中起到冷却、润滑和清洗的作用，其中冷却作用可以将产生的热量带走，润滑作用可以减少摩擦力，提高切削效率，清洗作用可以防止切削区域堆积金属屑和切屑。
球墨铸铁加工切削参数
球墨铸铁加工切削参数球墨铸铁是一种常见的材料，具有高强度、耐磨、耐腐蚀等优点，广泛应用于各种机床零部件、汽车零部件、农机零部件等领域。
在球墨铸铁加工切削过程中，合理选择切削参数对于加工效率、切削质量和工具寿命起着重要作用。
下面将对球墨铸铁加工切削参数进行详细介绍。
1. 切削速度：切削速度是指工件表面被切削掉的材料的线速度，通常用V表示，单位是m/min。
选择合理的切削速度可以保证切削过程中材料的变形、磨损和变质等现象最小，同时也要考虑到工具的耐磨性。
一般情况下，切削速度的选择范围为30-150m/min。
2. 进给量：进给量是指滑块在单位时间内沿切削方向的移动距离，通常用f表示，单位是mm/r。
进给量的选择要根据切削速度、切削深度和工具的耐磨性等因素综合考虑，一般来说，较低的进给量可以提高加工表面质量，而较高的进给量可以提高加工效率。
具体的选择范围要根据具体情况而定。
3. 切削深度：切削深度是指工件被切削掉的材料的厚度，通常用ap 表示，单位是mm。
切削深度的选择要根据工件的材料性质、切削性能以及刀具的刚度和工件的稳定性等因素综合考虑。
一般情况下，切削深度的选择范围为0.1-3mm。
4.切削力：切削力是指刀具在切削过程中对工件施加的力，它是切削过程中能量消耗的重要指标。
切削力的大小与切削参数、刀具形状、刃磨状态以及工件的刚度和强度等因素有关。
一般来说，合理选择切削参数可以降低切削力，提高切削效率和工具寿命。
5.切削液：切削液在球墨铸铁加工切削过程中起着冷却、润滑、降温和清洁的作用。
合理选择切削液的类型和用量可以有效降低切削温度、减少切削力和摩擦，并提高加工质量和工具寿命。
常用的切削液有液压油、切削油和切削液等，根据具体情况选择合适的切削液。
以上是关于球墨铸铁加工切削参数的一些介绍，正确选择合适的切削参数可以提高加工效率、切削质量和工具寿命，同时还可以降低切削力、切削温度和能耗，从而达到更好的加工效果。
切削液
切削液切削液的分类在切削加工中，合理使用切削液，可以改善切屑、工件与刀具间的摩擦状况，降低切削力和切削温度，延长刀具使用寿命，并能减小工件热变形，抑制积屑瘤和鳞刺的生长，从而提高加工精度和减小已加工表面粗糙度。
所以，对切削液的研究和应用应当予以重视金属切削加工中常用的切削液可分为三大类：水溶液、乳化液、切削油。
1.水溶液水溶液的主要成分是水，它的冷却性能好，若配成液呈透明状，则便于操作者观察。
但是单纯的水容易使金属生锈，且润滑性能欠佳。
因此，经常在水溶液中加入一定的添加剂，使其既能保持冷却性能又有良好的防锈性能和一定的润滑性能。
2.乳化液乳化液是将乳化油用水稀释而成。
乳化油是由矿物油、乳化剂及添加剂配成，用95—98％水稀释后即成为乳白色或半透明状的乳化液。
它具有良好的冷却作用，但因为含水量大，所以润滑、防锈性能均较差。
为了提高其润滑性能和防锈性能，可再加入一定量的油性、极压添加剂和防锈添加剂，配制成极压乳化液或防锈乳化液。
3.切削油切削油的主要成分是矿物油，少数采用动植物油或复合油。
纯矿物油不能在摩擦界面上形成坚固的润滑膜，润滑效果一般。
在实际使用中常常加入油性添加剂、极压添加剂和防锈添加剂以提高其润滑和防锈性能。
动植物油有良好的“油性”，适于低速精加工，但是它们容易变质，因此最好不用或少用，而应尽量采用其他代用品，如含硫、氯等极压添加剂的矿物油。
切削液的作用机理一、切削液的冷却作用切削液能够降低切削温度，从而可以提高刀具使用寿命和加工质量。
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(表8—1)，乳化液介于两者之间而接近于水。
二、切削液的润滑作用三、切削液的清洗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。
切削液知识与选用
切削液知识与选用一、前言合理选用冷却润滑液，可以有效地减小切削过程中的摩擦，改善散热条件，而降低切削力，切削温度和刀具磨损，提高刀具耐用度，切削效率和已加工表面质量及降低产品的加工成本。
随着科学技术和机械加工工业的不断发展，特别足大量的难切削材料的应用和对产品零件加工质量要求越来越高，这就给切削加工带来了难题。
为了使这些难题获得解决，除合理选择别的切削条件外，合理选择切削液也尤为重要。
二．切削的分类1．水溶液：其主要成分是水。
由于水的导热系数是油的导热系数三倍，所以它的冷却性能好。
在其中加入一定量的防锈和汕性添加剂，还能起到一定的防锈和润滑作用。
2．乳化液：(1)普通乳化液：它是由防锈剂，乳化剂和矿物油配制而成。
清洗和冷却性能好，兼有防锈和润滑性能。
(2)防锈乳化液：在普通乳化液中，加入大量的防锈剂，其作用同上，用于防锈要求严格的工序和气候潮湿的地区。
(3)极压乳化液：在乳化液中，添加含硫，磷，氯的极压添加剂，能在切削时的高温，高压下形成吸附膜，起润滑作用。
3．切削油：(1)矿物油：有5#、7#、10#、20#、30#机械油和柴油，煤油等，适用于一般润滑。
(2)动，植油及复合油：有豆油、菜子油、棉子油、蓖麻油、猪油等。
复合油是将动、植、矿三种油混合而成。
它具有良好地边界润滑。
(3)极压切削油：它是以矿物油为基础，加入油性，极压添加剂和防锈剂而成。
具有动，植物油良好地润滑性能和极压润滑性能。
三．切削液的作用1.冷却作用：它可以降低切削温度，提高刀具耐用度和减小工件热变形，保证加工质量。
一般的情况下，可降低切削温度50～150℃。
2.润滑作用：可以减小切屑与前刀面，工件与刀具后刀面的摩擦，以降低切削力，切削热和限制积屑瘤和鳞刺的产生。
一般的切削油在200℃左右就失去润滑能力。
如加入极压添加剂，就可以在高温(600～1000℃)、高压(1470～1960MPa)条件下起润滑作用。
这种润滑叫做极压润滑。
切削液的作业及如何合理的选用切削液
切削液的作业及如何合理的选用切削液正确的选用切削液，可以提高金属切削的生产率，保证被加工材料的加工精度。
每种切削液都有各自的优缺点，各有各的用途。
因此在加工不同的金属材料时需要选用不同的切削液，这样才能使切削液和刀具有效地结合到金属切削加工中。
今天，金属切削行业已进入了系统解决方案的年代。
过去那种镶嵌法选用的工艺现已被简化，如果还不能称为“科学”的话，至少可称为“技术”。
各种等级的刀具、涂层及断屑装置等因素都应结合在一起统筹考虑和设计，使其适应更大的应用范围和工件材料，更有效地进行加工。
然而有时候，金属切削加工中有一个问题往往容易忽略，那就是如何适当地选用切削液。
将今天的系统方法应用于金属切削加工，需要正确地使用合适于金属加工的切削液，这与其它因素一样，已成为解决方案中的同样重要部分。
实际上，现在至少有一家公司正在将切削液和刀具有效地结合到金属切削系统之中。
当你选用以后的切削液时，应考虑到以下一些因素：第一个问题，你在切削加工的是什么材料？你在切削加工中加工的是什么材料？回答这个问题往往是最困难的，因为在正常的情况下，大多数车间内所加工的工件材料是各种各样的。
如果答案毫不含糊的说是“铝”或“不锈钢”或“铸铁”，切削液的选用就可能相当简单和直截了当。
可惜在大批量生产的工厂，这样的情况极少。
如果所切削加工的绝大部分零件为铝或有色金属，那末切削加工时就必须采用非污染型切削液。
一般来说，所使用的切削液为加有特殊成分的半合成液体，可防止有色金属工件的双金属腐蚀和污染。
如果有色金属占绝大部分，选用通用的半合成或混合切削液比较经济。
第二个问题，在你的切削液中含有哪些化学成分？在你的切削液中含有哪些化学成分？这个问题可能涉及到切削液使用的成败原因。
很少有工厂会花费必要的资金，去投资安装采用等离子技术或逆向渗透技术的有效水净化系统。
可惜在重新配制切削液的过程中，所使用水中的化学成分对切削液的性能和油箱的使用寿命会产生相当大的差别。
切削知识点
切削知识点：step by step思维引言切削是机械加工中的一项重要技术，通过切削加工，可以将原始材料加工成所需形状和尺寸的工件。
在进行切削加工时，掌握一些基本的切削知识点非常重要。
本文将介绍一些常见的切削知识点，通过step by step思维，帮助读者逐步理解和掌握这些知识。
1. 切削工具切削工具是进行切削加工的重要装备。
常见的切削工具包括刀具、钻头、铣刀等。
刀具的选用应根据加工材料、加工形式和加工精度要求来确定。
刀具的种类繁多，每种刀具都有其特定的用途和适应范围。
在选择切削工具时，需要考虑刀具的材料、刃数、刃型、刃角等因素。
2. 切削力与切削参数在进行切削加工时，切削力是一个重要的参数。
切削力包括切向力和法向力，它们的大小与切削过程中的材料特性、切削速度、进给量、切削深度等因素相关。
合理控制切削力有助于提高加工效率和加工质量。
切削参数是指切削过程中需要设置的参数，包括切削速度、进给量、切削深度等。
合理选择切削参数可以提高切削效率和降低加工成本。
3. 切削力分析切削力分析是对切削过程中切削力的研究和分析。
通过切削力分析，可以了解切削过程中的力学特性，优化切削参数，提高加工效率和质量。
切削力分析的方法有很多种，常用的有实验测量法、理论计算法和仿真模拟法等。
切削力分析需要考虑切削过程中的材料变形、切削温度、切削液等因素。
4. 切削液的选择与应用切削液在切削加工中起到冷却、润滑和清洁的作用。
合理选择和应用切削液可以提高切削加工的效率和质量。
切削液的选择包括切削液的种类、切削液的浓度和切削液的供给方式等。
切削液的应用要注意控制切削液的温度和清洁度，以保证切削过程的稳定性和安全性。
5. 切削加工的安全注意事项在进行切削加工时，安全是首要考虑的问题。
切削加工的安全注意事项包括个人防护、设备安全、切削液的安全等。
在进行切削加工前，需要穿戴好个人防护用品，如安全眼镜、防护手套等。
设备的安全检查和维护也是非常重要的，确保设备正常运行，避免意外事故的发生。
切削液原理
切削液原理
切削液原理是指在金属切削过程中，通过喷涂润滑油或润滑剂等液体到刀具和工件接触面，以降低切削过程中的摩擦力、降低切削温度、延长刀具使用寿命、改善加工质量等目的。
切削液的使用可以提高切削性能，减少切削热量的传递，防止切削变形和刀具磨损，并清洗切屑。
切削液的主要功能包括润滑冷却、减少切削热量、冲洗切屑和减少切削磨损等。
切削液在切削过程中的作用机制主要有三个方面：机械作用、热传导和润滑冷却。
首先，切削液的机械作用是通过形成润滑膜来降低切削摩擦力。
液体在切削过程中能形成一层薄膜覆盖在刀具和工件接触面上，从而减少切削介面的摩擦。
液膜能够填充切槽，减少摩擦面的接触，有效降低切削力和功率消耗。
其次，切削液能够通过热传导来降低切削温度。
在切削过程中，高速切削会产生大量的热量，这会导致刀具和工件的温度升高，降低切削性能。
切削液可以通过吸收和传导热量来降低切削温度，防止工件和刀具过热。
最后，切削液具有润滑冷却的作用。
在切削过程中，切削液能够冷却刀具，并冷却切削区域，降低切削温度。
同时，切削液还能清洗切屑，防止切削屑卡住刀具和工件之间的间隙。
综上所述，切削液在金属切削过程中具有重要的作用。
通过润滑冷却、减少切削热量、冲洗切屑和减少切削磨损等机制，能够提高切削性能、延长刀具使用寿命和提高加工质量。
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机械制造工艺基础
•二、切削温度
•1.切削温度的产生
•金属切削过程的三个变形区就
是产生切削热的三个热源。
•在这三全变形区中，刀具克服
金属弹、塑性变形抗力所做的功
和克服摩擦抗力所做的功，绝大
部分转化为切削热。
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•2.影响切削力的因素
•二、切削温度 •1.切削温度的产生 •2.影响切削温度的因素 •3.切削温度对切削加工过程
的影响
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•2.切削液的选择依据
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•作业布置： •简述切削液的主要作用？
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Thank you！
机 械 制 造 工 艺 基 础
第四章 切削加工基础
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第四节 切削力、切削温度和切削液
知 识 目 标
技 能 目 标
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•掌握切削力的基础知识。 •掌握切削温度的产生过程和对加工的影响。 •掌握切削液的选择方法。
•学会应用合适的方法，减小切削力、切削温度对加工过程
的影响。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
•3.切削温度对切削加工过程的影响
•（1）对刀具材料的影响：硬质合金刀具材料耐热性好，适
当提高切削温度，可防止硬质合金刀具崩刃；高速钢刀具材
料的耐热性为600oC，超过该温度刀具失效。
•（2）对工件尺寸精度的影响：切削温度的变化对工件尺寸
精度的影响特别大，因此控制好切削温度，是保证加工精度 的有效措施。
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•三、切削液
•1.切削液的主要作用
•（1）冷却作用 •（2）润滑作用 •（3）防锈作用 •（4）清洗作用
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•2.切削液选择的依据
•（1）根据工件材料选用：钢等塑性材料，需用切削液；铸
铁等脆性材料不用；高强度钢等难加工材料，宜用切削油或 乳化液
• （2）根据刀具材料选用：高速钢需用切削液；硬质合金可
不用
•（3）根据加工方法选用：钻孔、铰孔、攻螺纹和拉削等，
宜用乳化液或切削油；齿轮加工等用切削油；磨削宜用乳化 液
•（4）根据加工要求考虑：粗加工，选用水溶液或低浓度乳
化液；精加工，选用切削油或高浓度乳化液
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•知识小结：
•一、切削力
•1.切削力的分解
•三、切削液
•1.切削液的主要作用
第四节 切削力、切削温度和切削液
•一、切削力
•切削过程中，刀具施加于工件使工件材料产生变形，并使
多余材料变为切屑所需的力，称为切削力，用字母 F表示。
1.切削力的分解
(1)切削力Fc：主运动方向的 分力。占95%以上，是计算 切削功率、刀具强度、选择 切削用量的依据。 (2)进给力Ff：进给方向的分 力。进给机构设计的依据。 (3)背向力Fp：作用在工件 上的径向力，使工件出现弯 曲，振动。
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2.影响切削力的因素
(1)工件材料：强度、硬度、韧性高， 则变形抗力大，切削力大。 (2)切削用量：ap增加则切削力成正比 增加；f增加一倍，切削力约增加68%
～86%；VC对切削力的影响远小于f和
ap (3)刀具角度：前角增大则切削力减小
主偏角对进给抗 力背向力的影响
。主偏角影响进给力和背向力。主偏角
2.影响切削温度的因素
(1)切削用量：切削速度影响最大，进给量次之，背吃刀量影响 最小。 (2)工件材料：强度硬度高则温度高；强度硬度相当，塑性韧性
高则温度高。
(3)刀具几何参数：前角和主偏角影响比较大。前角增大温度下 降；主偏角减小，温度降低；刀尖圆弧半径增大，温度下降。 (4)其它：刀具变钝，温度上升；使用冷却液降低温度；选导热 率好的刀具材料以加快热的传散。