切削中工件与刀具的基本关系是以下四个要素来充分描述的:刀具的几何形状,切削速度,进给速度,和吃刀深度。
切削刀具必须用一种合适的材料来制造,它必须是强固、韧性好、坚硬而且耐磨的。刀具的几何形状一一以刀尖平面和刀具角为特征一一对于每一种切削工艺都必须是正确的。
切削速度是切削刃通过工件表面的速率,它是以每分钟英寸来表示。为了有效地加工,切削速度高低必须适应特定的工件一刀具配台。 一般来说,工件材料越硬,速度越低。
进给速度是刀具切进工件的速度。若工件或刀具作旋转运动,进给量是以每转转过的英寸数目来度量的。当刀具或工件作往复运动时,进给量是以每一行程走过的英寸数度量的。一般来说,在其他条件相同时,进给量与切削速度成反比。
吃刀深度一一以英寸计一一是刀具进入工件的距离。它等于旋削中的切屑宽度或者等于线性切削中的切屑的厚度。粗加工比起精加工来,吃刀深度较深。
切削参数的改变对切削温度的影响
金属切削操作中,热是在主变形区和副变形区发生的。这结果导致复杂的温度分布遍及刀具、工件和切屑。
像所能预料的那样,当工件材料在主变形区被切削时,沿着整个切屑的宽度上有着很大的温度梯度,而当在副变形区,切屑被切落时,切屑附近的前刀面。上就有更高的温度。这导致了前刀面和切屑离切削刃很近的地方切削温度较高。
金属切削操作中,热是在主变形区和副变形区发生的。这结果导致复杂的温度分布遍及刀具、工件和切屑。像所能预料的那样,当工件材料在主变形区被切削时,沿着整个切屑的宽度上有着很大的温度梯度,而当在副变形区,切屑被切落时,切屑附近的前刀面上就有更高的温度。这导致了前刀面和切屑离切削刃很近的地方切削温度较高。
实质上由于在金属切削中所做的全部功能都被转化为热,那就可以预料:被切离金属的单位体积功率消耗增加的这些因素就将使切削温度升高。这样刀具前角的增加而所有其他参数不变时,将使切离金属的单位体积所耗功率减小,因而切削温度也将降低。当考虑到未变形切屑厚度增加和切削速度,这情形就更是复杂。未变形切屑厚度的增加趋势必导致通过工件的热的总数上产生比例效应,刀具和切屑仍保持着固定的比例,而切削温度变化倾向于降低。然而切削速度的增加,传导到工件上的热的数量减少而这又增加主变形区中的切屑温升。进而副变形区势必更小,这将在该区内产生升温效应。其他切削参数的变化,实质上对于被切离的单位体积消耗上并没有什么影响,因此实际上对切削温度没有什么作用。