第二章金屬切削原理與刀具PPT課件

1、第二章 金屬切削原理與刀具第三節(jié) 金屬切削過程及其物理現(xiàn)象 金屬切削過程是指在刀具和切削力的作用下形成切屑的過程，在這一過程中會出現(xiàn)許多物理現(xiàn)象，如切削力、切削熱、積屑瘤、刀具磨損和加工硬化等。因此，研究切削過程對切削加工的發(fā)展和進(jìn)步，保證加工質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率等，都有著重要意義。 第二章 金屬切削原理與刀具一、切削過程與切屑種類1.切屑形成過程 對塑性金屬進(jìn)行切削時，切屑的形成過程就是切削層金屬的變形過程，如圖a所示為低速直角自由切削工件側(cè)面時，用顯微鏡觀察得到的切削層金屬變形的情況，由該圖可繪制出圖中b、c所示的滑移線和流線示意圖。第二章 金屬切削原理與刀具(a)（b） （c

2、） 切屑的形成過程金屬切削層變形圖像 (b)切削過程晶粒變形情況 (c)切削過程3個變形區(qū)第二章 金屬切削原理與刀具 當(dāng)工件受到刀具的擠壓以后，如圖b所示，切削層金屬在始滑移面OA以左發(fā)生彈性變形，愈靠近OA面，彈性變形愈大。在OA面上，應(yīng)力達(dá)到材料的屈服強(qiáng)度 ，則發(fā)生塑性變形，產(chǎn)生滑移現(xiàn)象。隨著刀具的連續(xù)移動，原來處于始滑移面上的金屬不斷向刀具靠攏，應(yīng)力和變形也逐漸加大。在始滑移面OE上，應(yīng)力和變形達(dá)到最大值。 s第二章 金屬切削原理與刀具越過OE面，切削層金屬將脫離工件基體，沿著前刀面流出而形成切屑，完成切離階段。經(jīng)過塑性變形的金屬，其晶粒沿大致相同的方向伸長?？梢?，金屬切削過程實質(zhì)是一種

3、擠壓過程，在這一過程中產(chǎn)生的許多物理現(xiàn)象，都是由切削過程中的變形和摩擦所引起的。 第二章 金屬切削原理與刀具 切削塑性金屬材料時，刀具與工件接觸的區(qū)域可分為3個變形區(qū)，如圖c所示。OA與OE之間是切削層的塑性變形區(qū)I，稱為第一變形區(qū)，或稱基本變形區(qū)?；咀冃螀^(qū)的變形量最大，常用它來說明切削過程的變形情況。切屑與前刀面磨擦的區(qū)域II稱為第二變形區(qū)，或稱摩擦變形區(qū)。第二章 金屬切削原理與刀具切屑形成后與前刀面之間存在壓力，所以沿前刀面流出時必然有很大的摩擦，因而使切屑底層又一次產(chǎn)生塑性變形。工件已加工表面與后刀面接觸的區(qū)域III稱為第三變形區(qū)，或稱加工表面變形區(qū)。金屬的被切削層就在此處與工件基體發(fā)

4、生分離，大部分變成切屑，很小一部分留在已加工表面上。 cFmxBxkx第二章 金屬切削原理與刀具2.切屑的種類及其控制 由于工件材料不同，切削過程中的變形程度也就不同，因而產(chǎn)生的切屑種類也就多種多樣，主要有：帶狀切屑 、擠裂切屑 、單元切屑 、崩碎切屑 。 切屑類型a)帶狀切屑 b)擠裂切屑 c)單元切屑 d)崩碎切屑 第二章 金屬切削原理與刀具 所謂切屑控制（又稱切屑處理，工廠中一般簡稱為“斷屑”），是指在切削加工中采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣砜刂魄行嫉木砬⒘鞒雠c折斷，使形成“可接受”的良好屑形。從切屑控制的角度出發(fā)，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）制訂了切屑分類標(biāo)準(zhǔn)。衡量切屑可控性的主要標(biāo)準(zhǔn)是：不妨礙正常的

5、加工，即不纏繞在工件、刀具上，第二章 金屬切削原理與刀具不飛濺到機(jī)床運(yùn)動部件中；不影響操作者的安全；易于清理、存放和搬運(yùn)。 在實際加工中，應(yīng)用最廣的是使用可轉(zhuǎn)位刀具，并且在前刀面上磨制出斷屑槽或使用壓塊式斷屑器。切屑控制的目的：環(huán)保、操作安全、機(jī)床零部件的安全（如高速直線導(dǎo)軌的防護(hù)）。第二章 金屬切削原理與刀具3.積屑瘤現(xiàn)象 在切削速度不高而又能形成連續(xù)切屑的情況下，加工一般鋼料或其它塑性材料時，常常在前刀面處粘著一塊剖面有時呈三角狀的硬塊。它的硬度很高，通常是工件材料的23倍，在處于比較穩(wěn)定的狀態(tài)時，能夠代替刀刃進(jìn)行切削。第二章 金屬切削原理與刀具這塊冷焊在前刀面上的金屬稱為積屑瘤或刀瘤。如圖所示。積屑瘤現(xiàn)象 第二章 金屬切削原理與刀具 積屑瘤的產(chǎn)生會引起刀具實際角度的變化，如可增大前角，有時可延長