金属切削过程的基本规律.ppt

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1、第二节金属切削过程基本规律一、金属切削过程1.切屑的形成图3-10金属切削过程中的滑移线和流线1.切屑的形成图3-12切屑类型1.切屑的形成图3-10金属切削过程中的滑移线和流线1.切屑的形成衡量切屑变形程度的方法：切屑厚度压缩比Λh图3-13切屑厚度压缩比Λh的计算2.积屑瘤图3-15积屑瘤与切削刃的金相显微照片2.积屑瘤图3-16积屑瘤高度及其实际工作前角2.积屑瘤（1）积屑瘤对切削过程的影响：1)积屑瘤包围着切削刃，可以代替前面、后面和切削刃进行切削，从而保护了刀刃，减少了刀具的磨损。2)积屑瘤使刀具的实际工作前角增大，而且，积屑瘤越高，实际工作前角越大，刀具越锋利。3)积屑瘤前

2、端伸出切削刃外，直接影响加工尺寸精度。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（2）积屑瘤的成因：1）工件材料的塑性；2.积屑瘤（2）积屑瘤的成因：1）工件材料的塑性；2）切削速度；图3-17切削速度对积屑瘤的影响2.积屑瘤（2）积屑瘤的成因：1）工件材料的塑性；2）切削速度；3）刀具前角；2.积屑瘤（2）积屑瘤的成因：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。二、切削力1.总切削力的分解和切削功率（1）总切削力的分解1）切削力Fc2）背向力Fp3）进给力Ff1.总切削力的分解和切削功率（1）总切削力的分解1.总切削力的分解和切削功率（2

3、）切削功率单位：kwFc——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= 0.75～0.85。二、切削力2.切削力的经验公式切削力2.切削力的经验公式切削力背向力进给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 = 630MPa的热轧45钢，车刀几何参数为go=10°、kr= 75°、ls= –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]

4、：查表3-2得：CFC=2795xFC=1.0yFC=0.75zFC=-0.152.切削力的经验公式[解]：2.切削力的经验公式[解]：当b= 630MPa时2.切削力的经验公式续：按kr=75°查表3-4，得按go=10°查表3-4，得按ls=-5°查表3-4，得2.切削力的经验公式续：二、切削力3.影响切削力的因素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1）工件材料的性能对切削力有显著的影响。工件材料的硬度或强度愈高，材料的剪切屈服强度也愈高，发生剪切变形的抗力也愈

5、大，故切削力也愈大。3.影响切削力的因素2）切削用量对切削力的影响。a）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↑二、切削力标准切削试验：刀具材料P10，工件材料45钢σb = 650Mpa，车刀几何参数为go=10°、kr= 45°、ls=0°。即，asp增大一倍，FC也增大一倍；而f增大一倍，FC只能增大68%～80％。二、切削力由此可见，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2）切削用量对切削力的影响。b）切削速度Vc对切削力的影响;切削塑性材料时3.影响

6、切削力的因素2）切削用量对切削力的影响。b）切削速度Vc对切削力的影响;3.影响切削力的因素3）刀具几何参数对切削力的影响。a）前角go对切削力的影响;↑刀刃锋利↑↓前角go变形抗力切削力↓3.影响切削力的因素3）刀具几何参数对切削力的影响。a）前角go对切削力的影响;图3-25前角对切削力的影响asp= 4 mmf= 0.25 mm / r3.影响切削力的因素3）刀具几何参数对切削力的影响。b）主偏角kr对切削力的影响;3.影响切削力的因素3）刀具几何参数对切削力的影响。c）刃倾角ls对切削力的影响;ls↑↓背前角gp↑侧前角gfFp↓Ff↑3.影响切削力的因素3）刀具几何参数对切削

7、力的影响。d）刀尖圆弧半径re对切削力的影响;3.影响切削力的因素3）刀具几何参数对切削力的影响。e）使用切削液对切削力的影响;三、切削热和切削温度1.切削热的来源与传出图3-29切削热的来源与传出三、切削热和切削温度1.切削热的来源与传出式中Q——单位时间产生的热量，单位：J / s；Fc——切削力，单位：N；vc——切削速度单位：m / s。三、切削热和切削温度1.切削热的来源与传出图3-30不同切削速度下的热量传出比例三、切削热和切削温度