金属切削原理与刀具的几何角度课件.ppt

《金属切削原理与刀具的几何角度课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、金属切削原理与刀具的几何角度变形区的划分第一变形区：始滑移面OA与终滑移面OE之间的区域,变形量最大。第二变形区：与前刀面接触的切屑底层的变形区域,靠近前刀面处金属纤维化,基本与前刀面平行。第三变形区：与已加工表面层内产生的变形区域,产生金属纤维化和加工硬化。一）金属切削过程和切削变形(1)切屑的形成Chipformation金属材料受刀具作用后,经过弹性变形→弹-塑性变形→挤压分离三阶段,沿刀具前刀面滑出形成切屑切屑的种类和形状崩碎切屑：不规则屑片，较低vc，较大ap，f加工脆性金属时产生。由于加工材料和切削条件的不同，产生的切屑主要有

2、三种类型：节状（挤裂）切屑：上表面锯齿状，下表面光滑的连续切屑，较低vc，较大ap，f加工中等硬度塑性金属时产生。带状切屑：上表面毛茸状，下表面光滑的连续切屑，大γ0，高vc，小ap，f加工塑性金属时产生。切屑的种类：二、残留面积残留面积ΔAD:残留面积高度：对于直线刃尖角车刀，rε=0H=f/(ctgKr+ctgKr’)对于圆弧刃车刀，rε≠0：H=f2/8rε由于车刀结构关系，切削时在已加工表面上留有未切除掉的切削层切削层参数和残留面积一.切削层参数切削层厚度hD：指相邻两个加工表面之间的垂直距离。直线刃车外圆：hD=f·sinΚr切

3、削宽度bD：切削宽度是指沿加工表面度量的切削层尺寸。bD=ap/sinΚr切削面积AD：指切削层在基面中的截面积。AD=hD·bD=f.ap切削层：主运动一个周期，从工件表面切下的金属层。规定在刀具的基面中测量。切削层参数影响切屑变形和切削力。残留面积影响加工表面的粗糙度。进给量越小，主偏角和副偏角越小，则残留面积高度越小，表面粗糙度小；车刀主、副切削刃间磨有圆角，可以减小残留面积高度，提高工件表面质量。（三）、切屑的控制目的：保护操作者安全，使机床能连续正常工作，不划伤已加工表面。常用方法：在刀具上磨出卷屑槽或使用带卷屑槽的可转位刀片。

4、断屑方式：在工件上撞断，在刀具上撞断，卷成发条屑挤断，卷成螺卷屑、甩断积屑瘤BUE：切削塑性金属时在前刀面上会粘有一个楔块，这块金属称为积屑瘤。在切屑刃附近，由于塑性变形，硬度比工件材料高2~3倍。精加工时要避免积屑瘤，应采用高速切削，或低速切削，增大刀具前角，研磨前刀面或使用切削液，可以减小切削区变形，减小切削屑　与刀面的磨摩擦，从而减少积屑瘤的产生。形成条件：中低速切削，塑性金属特性：无→有→小→大→脱落周期性对切削过程的影响：保护刀刃；使工作前角增大，切削力减小；切削平稳性差；影响加工精度和表面粗糙度。切削力：刀具作用在工件

5、上或工件反作用于刀具的力称为切削力。切削力的分解：主切削力Fc：总切削力在主运动方向上的正投影，消耗功率最多；作用在工件上称为切向力背切削力Fp：总切削力在垂直于工作平面上的分力。作用在工件上称径向力进给切削力Ff：总切削力在进给运动方向上的正投影，只消耗机床总功率的5%-1%作用在工件上称轴向力；因此，总切削力F:在基面内切削力分解：Fr是总切削力在基面的分力。工件材料：材料成分、组织和力削性能是影响切削力的主要因素。强度、硬度、塑性、韧性越大切削力越大；切削用量：影响最大的是ap，其次是f，切削速度c最小，Fc与ap是1：1，f影响

6、70~80%，c影响积屑瘤的存在，有积屑瘤时F明显减小。刀具几何角度：0增大，刃口锋利、切削变形小，摩擦小，切削力减小；o增大、摩擦减小，切削力减小；Kr增大Fp减小；正s，Fp减小Ff增大。其它因素：切削液使用润滑条件好，切削力减小，刀具磨损后切削力剧增。影响切削力的因素：切削力估算与切削功率切削功率Pc=FcVc车45钢：车中等硬度铸铁：切削力可以用经验公式估算：切削热和切削温度切削热的来源Q总=Q变形+Q前摩+Q后摩切削热的传出Q总=Q屑+Q工+Q刀+Q介（一）、切削热切削过程中材料的变形、切屑、工件与刀具间摩擦所消耗的功绝

7、大部分转化成热，称为切削热切削温度是指切削过程中，切削区温度升到一定程度后，升热速度与散热速度基本上相等时，温度不再升高时切屑、工件与刀具接触表面的平均温度。影响切削温度的因素：切削用量、工件材料、刀具几何角度等。实验表明：切削量中影响最大的是切削速度c切削速度提高一倍，切削温度上升30%左右，其次是进给量f，进给量提高一倍，切削温度上升15%左右，而切削深度ap影响最小，切削深度提高一倍，切削温度仅上升7%左右.降低切削温度最有效的措施是在切削时使用切削液。切削温度刀具磨损与刀具寿命（一）刀具磨损：刀具在切削过程中，其前刀面、后刀面上

8、微粒材料被切屑或工件带走的现象，称为刀具磨损。刀具的主要磨损形态：后面磨损：前面磨损（月牙磨损）：前后面同时磨损：大多数情况下刀具前、后刀面都有磨损，后刀面磨损对加工质量影响最大，测量方便，通