定义刀具由开始切削到磨钝为止的切削总时间称为刀具耐用度，它代表刀具磨损的快慢程度。刀具耐用度愈大，则表示刀具的磨损愈慢，因此影响刀具磨损的因素，都会影响刀具耐用度。1.2.3刀具磨损、破损及耐用度刀具耐用度：第94页，共135页，星期日，2025年，2月5日天然单晶金刚石是精密切削中最重要的刀具材料，它是目前已知的最硬的材料。天然单晶金刚石刀具用于精密切削，其破损或磨损而不能继续使用的标志是加工表面粗糙度超过规定值。金刚石刀具的耐用度平时以其切削路程的长度表示。如切削条件正常，金刚石刀具的耐用度可达数百公里。1.2.3刀具磨损、破损及耐用度第95页，共135页，星期日，2025年，2月5日切削力F（0.01N)切削深度ap(mm)（金刚石车刀）0.0030.0060.010.020.03FZ1017264550FY23579结论：使用天然金刚石车刀时，FZ仍然大于FY。1.2.1切削变形和切削力第62页，共135页，星期日，2025年，2月5日1.2.1切削变形和切削力原因：切削用量直接影响主切削力FZ的大小。当切削用量减小时，FZ随之减小。切削刃口半径的大小决定后刀面上正压力大小，直接影响着径向切削力（垂直轴向）FY的大小。由于切削刃口半径是一固定值，所以当切削用量减小到一定值之后，FY才能大于FZ。但是由于天然金刚石车刀可以磨得很锋利，切削刃口半径可以比硬质合金的小许多倍，因此由刃口圆弧部分产生的挤压小，后刀面上的正压力小，从而FY小，虽然是微量切削，FZ仍然大于FY。第63页，共135页，星期日，2025年，2月5日对比：FZ与FY的比值ap、f对切削力的影响一般切削总是大于1ap影响大于f精密切削可以小于1（当切削用量同刃口半径之比值达到一定数值时）f影响大于ap原因取决于切削用量(f、ap)同刀具刃口半径的比值精密切削时通常采用进给量f大于切削深度ap的切削方式有关1.2.1切削变形和切削力第64页，共135页，星期日，2025年，2月5日1.2.1切削变形和切削力刀具材料天然金刚石对金属的摩擦系数比其它刀具材料要小得多，而且天然金刚石能刃磨出极小的刃口半径，所以在精密切削时，采用天然金刚石刀具所产生的切削力要比其它材料刀具小。第65页，共135页，星期日，2025年，2月5日其它刀具几何角度、切削液等对切削力的影响同一般切削相似。1.2.1切削变形和切削力第66页，共135页，星期日，2025年，2月5日①变形所消耗的功转变为热包括两部分：弹性变形所消耗的功和塑性变形所消耗的功。1.2.2切削热和切削液切削热切削热的来源切削热来自三个切削变形区的金属弹性变形、塑性变形和摩擦。②摩擦所消耗的功转变为热包括两部分：前刀面与切屑摩擦所产生的热和后刀面与工件已加工表面摩擦所产生的热。第67页，共135页，星期日，2025年，2月5日切削温度:一般是指切屑、工件和刀具接触表面上的平均温度。1.2.2切削热和切削液切削温度刀具刀尖附近的温度最高，对切削过程的影响最大。切削温度的高低决定于切削时切削热产生的多少和散热条件。第68页，共135页，星期日，2025年，2月5日切削时大量的切削热是由切屑、工件、刀具和周围介质传导的。一般地，切屑传出的热量最多，其余依次为刀具、工件及周围介质。精密切削时，当切削单位从数微米缩小到小于1μm时，刀具的刀尖部分会受到很大的应力作用，在单位面积上会产生很大的热量，使刀尖局部区域产生极高的温度。1.2.2切削热和切削液第69页，共135页，星期日，2025年，2月5日1.2.2切削热和切削液①金属材料是由数微米到数百微米的微细晶粒组成，在晶粒内部，一般情况下大约1μm左右的间隔内就有一个位错缺陷。当切削单位较大时，在切削力作用下，工件材料不是整个晶体的滑移面上的原子一起产生位移，而是通过位错运动形成滑移（塑性变形），所以实际剪切强度远远小于理论剪切强度，刀具刀尖部分受到的平均应力并不很大。原因：第70页，共135页，星期日，2025年，2月5日1.2.2切削热和切削液②当切削单位小于位错缺陷平均间隔1μm时，在这狭窄区域内是不会发生由于位错线移动而产生的材料滑移变形的，因此也就使其剪切强度接近理论剪切强度，这时，刀具刀尖部分受到的平均应力将很大，使刀尖局部区域产生极高的温度。措施