欢迎来到天天文库
浏览记录
ID:59214360
大小:823.50 KB
页数:46页
时间:2020-09-26
《第一节金属切削过程中的变形ppt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、第一节金属切削过程中的变形切削过程中的许多物理现象,如切削力、切削热、刀具磨损等,都与金属的变形及其变化规律有密切的关系,研究切削过程对保证加工质量、提高生产率、降低成本和促进切削加工技术的发展,有着十分重要的意义。研究切削过程意义学习目的-讨论金属材料的切削过程。-研究切屑形成过程的物理本质及其变形规律。学习内容一、切屑的形成过程及其种类二、切削层金属的变形三、切屑变形的规律现以塑性金属材料为例,说明切屑的形成及切削过程中的变形情况。一、切屑的形成过程及其种类切削过程中的各种物理现象,都是以切屑形成过程为基础的。了解切屑形成过程,对理解切削规律及其本质是非常重要。在切削过程中,被
2、切金属层在前刀面的推力作用下产生剪应力,当剪应力达到并超过工件材料的屈服极限时,被切金属层将沿着某—方向产生剪切滑移变形而逐渐累积在前刀面上,随着切削运动的进行,这层累积物将连续不断地沿前刀面流出,从而形成了被切除的切屑。简言之,工件上切削层金属,在刀具前刀面的推挤作用下发生了塑性变形,最后沿某一面剪切滑移形成了切屑。为切削脆性材料的切屑。由于工件材料不同,切削过程中的变形程度也就不同,因而产生的切屑种类也就多种多样。主要有四种类型带状切屑节状(挤裂)切屑粒状(单元)切屑崩碎切屑为切削塑性材料的切屑它的内表面光滑,外表面毛茸。加工塑性金属材料,当切削厚度较小、切削速度较高、刀具前角
3、较大时,一般常得到这类切屑。它的切削过程平衡,切削力波动较小,已加工表面粗糙度较小。带状切屑这类切屑与带状切屑不同之处在外表面呈锯齿形,内表面有时有裂纹。这种切屑大多在切削速度较低、切削厚度较大、刀具前角较小时产生。挤裂切屑单元切屑如果在挤裂切屑的剪切面上,裂纹扩展到整个面上,则整个单元被切离,成为梯形的单元切屑。其中,带状切屑的切削过程最平稳,单元切屑的切削力波动最大。在生产中最常见的是带状切屑,有时得到挤裂切屑,单元切屑则很少见。假如改变挤裂切屑的条件,如进一步减小刀具前角,减低切削速度,或加大切削厚度,就可以得到单元切屑。反之,则可以得到带状切屑。这说明切屑的形态是可以随切削
4、条件而转化的。以上三种切屑只有在加工塑性材料时才可能得到从切削过程来看,切屑在破裂前变形很小,和塑性材料的切屑形成机理也不同。它的脆断主要是由于材料所受应力超过了它的抗拉极限。加工脆硬材料,如高硅铸铁、白口铁等,特别是当切削厚度较大时常得到这种切屑。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,因此在生产中应力求避免。其方法是减小切削厚度,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。崩碎切屑属于脆性材料的切屑。这种切屑的形状是不规则的,加工表面是凸凹不平的。带状、粒状、节状、崩碎切屑是四种典型的切屑,但加工现场获得的切屑,其形状是多种
5、多样的。在现代切削加工中,切削速度与金属切除率达到了很高的水平,切削条件很恶劣,常常产生大量“不可接受”的切屑。因此是在切削加工中应采取适当的措施来控制切屑的卷曲、流出与折断,使形成“可接受”的良好屑形。既所谓的切屑控制(又称切屑处理,工厂中一般简称为“断屑”)。以直角自由切削方式切削塑性材料为基础模型研究切屑形成过程。大量的实验和理论分析证明,塑性金属切削过程中切屑的形成过程就是切削层金属的变形过程。二、切削层金属的变形2、第一变形区(剪切滑移)3、第二变形区(纤维化)4、第三变形区(纤维化与加工硬化)1、变形区划分二、切削层金属的变形根据实验,切削层金属在刀具作用下变成切屑的形
6、态大体可划分为三个变形区1、变形区划分第一变形区(剪切滑移)第二变形区(纤维化)第三变形区(纤维化与加工硬化)从OA线开始金属发生剪切变形,到OM线金属晶粒的剪切滑移基本结束,AOM区域称为第一变形区(或剪切区),是切屑变形的基本区,其变形主要特点就是晶粒沿滑移线的剪切变形并随之产生加工硬化。2、第一变形区(剪切滑移)如图,当被切削层金属中某点P,向切削刃逼近到达1点时,其切应力达到材料的屈服强度时点1在向前移动的同时,也沿OA滑移其合成运动将点1流动到2点。滑移量为2-2′。随着滑移的产生,切应力将逐渐增大直到4位置,此时其流动方向与前刀面平行,不再沿OM线滑移。所以OM为终滑移
7、线,OA为始滑移线。图中的OA、OM虚线实际上是等切应力曲线。2、第一变形区(剪切滑移)(1)第一变形区内金属的剪切变形过程加工过程演示2、第一变形区(剪切滑移)(1)第一变形区内金属的剪切变形过程在OA到OM之间整个变形区内,其变形主要特点就是沿滑移线的剪切变形以及随之产生的加工硬化。从晶体结构看,就是沿晶格中晶面的滑移。切削过程中的晶粒滑移见如下图设金属晶粒是圆形,当受到剪切应力后晶格中晶面发生滑移,晶粒呈椭圆形,直径AB变为椭圆长轴A′B′,最后A〞B〞成为晶粒
此文档下载收益归作者所有