第三章切削過程及控制

1、第三章第三章 切削過程及控切削過程及控制制 切削過程及切屑類型切削過程及切屑類型 切切 削削 力力 切削熱與切削溫度切削熱與切削溫度 刀具磨損和耐用度刀具磨損和耐用度 工件材料的切削加工性工件材料的切削加工性 切切 削削 液液 切削用量的選擇切削用量的選擇 磨削過程及磨削原理磨削過程及磨削原理金屬切削過程金屬切削過程是用刀具從工件表面上切去多余的金屬是用刀具從工件表面上切去多余的金屬, ,形成形成已加工表面的過程已加工表面的過程, ,也是工件的切削層在刀具也是工件的切削層在刀具前面擠壓下產(chǎn)生塑性變形前面擠壓下產(chǎn)生塑性變形, ,形成切面被切下來形成切面被切下來的過程。的過程。切削過程中的許多物理

2、現(xiàn)象，如切削力、切切削過程中的許多物理現(xiàn)象，如切削力、切削熱、刀具磨損等，都與金屬的變形及其變削熱、刀具磨損等，都與金屬的變形及其變化規(guī)律有密切的關(guān)系，研究切削過程對保證化規(guī)律有密切的關(guān)系，研究切削過程對保證加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)率、降低成本和促進(jìn)切加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)率、降低成本和促進(jìn)切削加工技術(shù)的發(fā)展，有著十分重要的意義。削加工技術(shù)的發(fā)展，有著十分重要的意義。一、切屑的形成過程一、切屑的形成過程可以將切屑形成過程比擬為推擠一堆卡片的形象化模型,可說明切屑形成過程 二、三個(gè)變形區(qū)二、三個(gè)變形區(qū)第一變形區(qū)第一變形區(qū)：從從OAOA線（稱始剪切線）開始發(fā)生塑線（稱始剪切線）開始發(fā)生塑性變形，到性變形，到

3、OMOM線（稱終剪切線）晶粒的剪切線（稱終剪切線）晶粒的剪切滑移基本完成?；苹就瓿?。 第二變形區(qū)：第二變形區(qū)：切削沿前刀面排出時(shí)進(jìn)一步受到前切削沿前刀面排出時(shí)進(jìn)一步受到前刀面的擠壓和摩擦，使靠近前刀面處的金屬纖刀面的擠壓和摩擦，使靠近前刀面處的金屬纖維化，纖維化方向基本維化，纖維化方向基本. .上和前刀面平行。上和前刀面平行。 第三變形區(qū)：第三變形區(qū)：已加工表面受到刀刃鈍圓部分和后已加工表面受到刀刃鈍圓部分和后刀面的擠壓與摩擦，產(chǎn)生變形和回彈，造成纖刀面的擠壓與摩擦，產(chǎn)生變形和回彈，造成纖維化與加工硬化。維化與加工硬化。三、第一變形區(qū)內(nèi)金屬的三、第一變形區(qū)內(nèi)金屬的剪切變形剪切變形四、變形程

4、度的表示方法四、變形程度的表示方法1.1.剪切角剪切角 ( (如如 角較大，剪切面積角較大，剪切面積變?。ㄒ妶D變小（見圖3-63-6），即變形程度較），即變形程度較小，切削比較省力。小，切削比較省力。) )2.2.變形系數(shù)變形系數(shù)(1)(1)五、前刀面的擠壓與摩擦及其對五、前刀面的擠壓與摩擦及其對切屑變形的影響切屑變形的影響1.1.作用在切屑上的力作用在切屑上的力 直角自由切削，切屑上的力：前刀面上直角自由切削，切屑上的力：前刀面上的的F Fn n和和F Ff f，剪切面上的剪切面上的F Fnsns和和F Fs s?；ハ嗥胶??；ハ嗥胶狻?.2.剪切角剪切角 與前刀面摩擦角與前刀面摩擦角 的關(guān)系

5、的關(guān)系1 1）在保證刀刃強(qiáng)度前提下，加大前角有利。在保證刀刃強(qiáng)度前提下，加大前角有利。22）仔細(xì)研磨刀面，使用切削液以減少前刀面上的摩）仔細(xì)研磨刀面，使用切削液以減少前刀面上的摩擦對切削過程同樣是有利的。擦對切削過程同樣是有利的。六、切削瘤的形成及其對切削過六、切削瘤的形成及其對切削過程的影響程的影響積屑瘤對切削過程的影響：積屑瘤對切削過程的影響： （1 1）使實(shí)際前角增大使實(shí)際前角增大 （2 2）增大切入深度增大切入深度 （3 3）使加工表面粗糙度值增大使加工表面粗糙度值增大 （4 4）影響刀具耐用度影響刀具耐用度七、切屑變形的變化規(guī)律七、切屑變形的變化規(guī)律1. 1.工件材料對切屑變形的影響

6、工件材料對切屑變形的影響 工件材料強(qiáng)度愈高，切屑變形愈小工件材料強(qiáng)度愈高，切屑變形愈小 工件材料的塑性也是影響切削變形工件材料的塑性也是影響切削變形 的主要因素的主要因素2.2.刀具前角對切屑變形的影響刀具前角對切屑變形的影響 刀具前角愈大，切削變形愈小刀具前角愈大，切削變形愈小3.3.切屑速度對切屑變形的影響切屑速度對切屑變形的影響4.4.切屑厚度對切屑變形的影響切屑厚度對切屑變形的影響八、切屑的類型八、切屑的類型1）帶狀切屑帶狀切屑 塑性金屬，切削厚度較小，切削塑性金屬，切削厚度較小，切削速度較高，刀具前角較大時(shí)速度較高，刀具前角較大時(shí)2）擠裂切屑）擠裂切屑 切削速度較低，切削厚度較大，切

7、削速度較低，切削厚度較大，刀具前角較小時(shí)產(chǎn)生。刀具前角較小時(shí)產(chǎn)生。3）單元切屑）單元切屑 以上三種為切削塑性材料時(shí)以上三種為切削塑性材料時(shí)4）崩碎切屑崩碎切屑 力求避免力求避免九、已加工表面的形成過程九、已加工表面的形成過程鱗刺鱗刺形成過程：抹形成過程：抹拭、導(dǎo)裂、層積、拭、導(dǎo)裂、層積、切頂切頂。抑制方法：抑制方法：減小切削厚度減小切削厚度使用潤滑性能好的使用潤滑性能好的極壓切削液極壓切削液采用高速切削，或采用高速切削，或用人工加熱把切削溫用人工加熱把切削溫度提高到度提高到500500攝氏度攝氏度以上以上其它能使積屑瘤高其它能使積屑瘤高度減小的措施度減小的措施 3-2 切 削 力 切削力的來源

8、、切削合力及分力、切削力的來源、切削合力及分力、切削功率切削功率 切削力計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)公式切削力計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)公式 影響切削力的因素影響切削力的因素切削力的來源、切削合力及分力、切削功率切削力的來源切削力的來源 金屬切削時(shí)，刀具使加工材料變形成為金屬切削時(shí)，刀具使加工材料變形成為切屑所需的力，成為切屑所需的力，成為切削力切削力。 切削力的來源有二方面（切削力的來源有二方面（圖圖3-18）切削合力及分力切削合力及分力為便于測量和應(yīng)用，可以將合力為便于測量和應(yīng)用，可以將合力Fr分解成分解成三個(gè)互相垂直的的分力三個(gè)互相垂直的的分力 切削功率切削功率 單位切削力單位切削力 3-2 切 削 力 切削力的來源、切削合力及分力、切削力的來源、切削合力及分力、切削功率切削