切削基本理论的应用

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1、第四章切削基本理论的应用主要内容一、切屑的控制二、材料的切削加工性三、切削液的选用四、已加工表面质量五、合理选用切削用量与刀具几何参数切屑控制一、切屑形状的分类带状切屑节状切屑粒状切屑崩碎切屑形状为带状，内表面比较光滑，外表面可以看到剪切面的条纹，呈毛茸状与带状切屑相似，不同的是外表面呈锯齿形，内表面一些地方有裂纹达到材料的破坏极限，切下的切屑断裂成均匀的颗粒状，则成为梯形的切屑切屑为不连续的碎屑状，形状不规则，而且加工表面也凹凸不平●切屑与加工材料的关系前三种属于加工塑性材料所产生的切屑，第四种为加工脆性

2、材料的切屑。带状切屑的切削过程最平稳，粒状切屑的切削力波动最大。在生产中最常见的是带状切屑，有时得到节状切屑，粒状切屑则很少见。●加工同一种材料不同的切削条件将产生不同的切屑：切塑性材料：带状切屑节状切屑粒状切屑切削平稳，力波动小滑移量较大，局部切削不平稳，力波动大加工面光洁，断屑难剪应力达断裂强度加工表面粗糙少见↑γ0↑v↓ac↓γ0↓v↑ac↓γ0↓v↑ac↑γ0↑v↓ac切脆性材料：崩碎切屑不平稳,表面粗糙度↑γ0↑v↓ac由于它的切削过程很不平稳，容易破坏刀具，也有损于机床，已加工表面又粗糙，因此在生产中应

3、力求避免。方法：减小切削厚度，使切屑成针状或片状；同时适当提高切削速度，以增加工件材料的塑性。思考题1、切屑与加工材料的关系？2、加工塑性材料时，一般得到什么切屑？3、如果前角较小，速度较低，切削厚度较大时将产生什么切屑？4、如前角进一步减小，再降低切削速度，或加大切削厚度，则得到什么切屑？二、切屑流向和折断1、切屑流向A点：主刃参与切削终了点B点：副刃终了点Vch⊥AB流屑角ηc=VchVSP0影响Vch方向参数：λsκrγ0切削流向基本与主切削刃垂直切削流向已加工表面切削流向待加工表面2、切屑折断◆厚度为hch

4、的切屑受到断屑台推力FBn作用而产生弯曲，并产生卷曲应变。◆在继续切削的过程中，切屑的卷曲半径由ρ0逐渐增大到ρ，当切屑端部碰到后刀面时，切屑又产生反向弯曲应变，相当于切屑反复弯折，最后弯曲应变εmax大于材料极限应变εb时折断。◆可以知道切屑的折断是正向弯曲应变和反向弯曲应变的综合结果。3、断屑措施●作出断屑槽型式：折线型、直线圆弧型、全圆弧型。应用:前两种适用于切削碳素钢、合金结构钢、工具钢等，一般前角在γo＝5o～15o。后一种前角比较大γo＝25o～35o。用于切削紫铜、不锈钢等高塑性材料。影响断屑的主要参

5、数：槽宽Lbn，槽深hBn。槽宽Lbn应保证切屑在流出槽时碰到断屑台，以使切屑卷曲折断。进给量大，切削厚时，可以适当增加槽宽LBn。断屑槽在前刀面的位置有三种型式：（a）外斜式；（b）平行式；（c）内斜式。其中外斜式最常用，平行式次之。内斜式主要用于背吃刀量ap较小的半精加工和精加工。●选择合适切削用量切削用量的变化对断屑产生影响，选择合适的切削用量，能增强断屑效果。在切削用量参数中，进给量f对断屑影响最大。进给量f增大，切削厚度也增大，碰撞时容易折断。切削速度υc和背吃刀量ap对断屑影响较小，不过，背吃刀量ap增

6、加，切削层宽度增加，断屑困难增大；切削速度提高，断屑效果下降。思考题切削用量的变化对断屑产生怎样的影响？●其它断屑方法◎固定附加断屑挡块◎采用间断切削◎切削刃上开分屑槽工件材料的切削加工性一、衡量材料切削加工性的指标工件材料切削加工性指材料被加工成合格零件的难易程度是一个相对的概念1.以刀具使用寿命T或切削速度vT来衡量(分8级)相同切削条件比T；T一定，比速度vT或切除材料体积3.以已加工表面质量来衡量一般精加工，用Ra；精密零件，用加工硬化、残余应力2.以切削力或切削温度来衡量粗加工、机床刚性或功率不足,用力或

7、功率;导热差用温度4.以断屑性能来衡量自动机床、数控机床、自动线等，断屑性能是主要指标工件材料的相对加工性1.切削速度vT的含义：当刀具使用寿命为T(min)时切削某种材料所允许的切削速度。vT越高，材料的切削加工性越好。通常取T=60min，vT写作v060；难加工材料，vT为v15或v30。2.相对加工性Kr：以σb=0.637GPa的45钢的v060作为基准，写作(v060)j，将某种材料的v60与其相比的比值，即Kr＝v060/v60Kr仅反映不同材料对刀具使用寿命的影响程度，并未反映表面粗糙度和断屑问题，

8、仅对选择切削速度有指导意义。若以某材料的Kr乘以45钢的切削速度即得该材料的许用切削速度。工件材料的物理力学性能对加工性的影响例45钢1Cr18Ni9Ti二、常用金属材料的切削加工性（一）有色金属普通铝及铝合金、铜及铜合金，强度硬度低，导热性好，易切削。（二）铸铁白口铸铁硬度高（HBS600)，难切削；灰口铸铁硬度适中，强度塑性小，切削力较小，但高硬度碳化物