金属切削过程的基本规律ppt课件.ppt

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1、金属切削及机床基本知识2.2金属切削过程的基本规律重庆大学2.2.1金属切削过程1.切屑的形成(变形区的划分）1.切屑的形成（形成过程）切屑的形成过程，就其本质来讲，就是切削层金属在刀具的推挤作用下，产生剪切滑移变形的过程。1.切屑的形成（切屑种类）1.切屑的形成切屑类型切屑厚度压缩比Λh切屑厚度压缩比Λh的计算1.切屑的形成（衡量切屑变形程度的方法）剪切角1.切屑的形成（衡量切屑变形程度的方法）图2-28剪切变形示意图2.积屑瘤积屑瘤与切削刃的金相显微照片2.积屑瘤(1)积屑瘤的形成：2.积屑瘤(2)积屑瘤对切削过程的影响：1)保护刀具2.积屑瘤(2)积屑

2、瘤对切削过程的影响：2)使刀具的工作前角增大,刀具变锋利；2.积屑瘤(2)积屑瘤对切削过程的影响：3)积屑瘤前端伸出切削刃外，直接影响加工尺寸精度。2.积屑瘤(2)积屑瘤对切削过程的影响：4)积屑瘤直接影响工件加工表面的形状精度和表面粗糙度。2.积屑瘤0RaVc软钢中碳钢高碳钢(3)积屑瘤的影响因素：1)工件材料的塑性；讨论:切削塑性材料时,怎么办?2.积屑瘤(3)积屑瘤的影响因素：2)切削速度；切削速度对积屑瘤的影响2.积屑瘤(3)积屑瘤的影响因素：2)切削速度；切削速度对积屑瘤的影响V拉=1.02~4.8m/minV铰=1.98~5.04m/minV金刚

3、镗=150~300m/min2.积屑瘤(3)积屑瘤的影响因素：3)刀具前角；为什么精加工时,要采用大前角?2.积屑瘤(3)积屑瘤的影响因素：1)工件材料的塑性；2)切削速度；3)刀具前角；4)冷却润滑条件。2.积屑瘤3.影响切屑变形的主要因素(1)工件材料工件材料强度对切屑变形的影响●—软钢，如15钢○—中硬钢，如30钢△—硬钢，如T12钢3.影响切屑变形的主要因素(2)刀具前角3.影响切屑变形的主要因素(3)切削速度3.影响切屑变形的主要因素(4)进给量(f)2.2.2切削力总切削力F1.总切削力的分解和切削功率(1)总切削力的分解VcVf2.2.2切削力

4、1)主切削力Fc2)背向力Fp(径向力)3)进给力Ff(轴向力)1.总切削力的分解和切削功率(1)总切削力的分解VcVf2.2.2切削力1.总切削力的分解和切削功率(1)总切削力的分解VcVf2.2.2切削力1.总切削力的分解和切削功率(2)切削功率VcVf2.2.2切削力1)主切削力Fc2)背向力Fp(径向力)3)进给力Ff(轴向力)1.总切削力的分解和切削功率(2)切削功率单位：kw(1w=1Nm/s)Fc—切削力，单位：N；vc—切削速度，单位：m/min。1.总切削力的分解和切削功率(2)切削功率单位：kwc—机床传动效率，一般，取c= 0.75

5、～0.85。2.2.2切削力2.切削力的经验公式主切削力背向力进给力2.切削力的经验公式主切削力切削时消耗的功率2.切削力的经验公式[计算举例]：用YT5硬质合金车刀外圆纵车σb = 630 MPa的热轧45钢，车刀几何参数为ro=10°、kr= 75°、λs= –5°，切削用量为asp= 2mm、f= 0.3mm/r、Vc= 100 m / min。试计算切削力Fc、Fp、Ff及切削功率Pc。2.切削力的经验公式[解]：P34查表2-5得：CFC=2795xFC=1.0yFC=0.75nFC=-0.152.切削力的经验公式[解]：2.切削力的经验公式[解]

6、：当b= 630MPa时2.切削力的经验公式续：按kr=75°查表2-6，得按go=10°查表2-6，得按ls=-5°查表2-6，得2.切削力的经验公式续：2.切削力的经验公式[标准切削实验]：用YT15硬质合金车刀外圆纵车σb = 650 MPa的45钢，车刀几何参数为ro=10°、kr= 45°、λs= 0°。总切削力的来源有两个方面：一是克服被加工材料对弹性变形和塑性变形的抗力；二是克服切屑对刀具前面的摩擦阻力和工件表面对刀具后面的摩擦阻力。3.影响切削力的因素总切削力F3.影响切削力的因素3.影响切削力的因素(1)工件材料的性能对切削力有显著的影响

7、。工件：σb、HBFC工件：塑性、韧性FC↑↑↑↑例：高碳钢与中碳钢例：不锈钢与中碳钢3.影响切削力的因素(2)切削用量对切削力的影响。1)背吃刀量asp和进给量f对切削力的影响;背吃刀量asp进给量fAD↑↑↑↑变形抗力摩擦力切削力↑刀具材料YT15，工件材料45钢σb= 650 Mpa，车刀几何参数为go=10°、kr= 45°、ls=0°。asp增大一倍，FC也增大一倍；而f增大一倍，FC只能增大68%～80％。标准切削试验：由此可见，从减小切削力和节省动力消耗的观点出发，在切除相同余量的条件下，增大f比增大asp更为有利。3.影响切削力的因素3.影响

8、切削力的因素(2)切削用量对切削力的影响。2)切削速