08第四章3.ppt

1、4.2 金屬切削加工的基礎(chǔ)理論,4.2.1 切屑的形成及切屑的種類 4.2.2 積屑瘤 4.2.3 殘留應(yīng)力和冷硬現(xiàn)象 4.2.4 切削力與切削功率 4.2.5 切削熱 4.2.6 切削液 4.2.7 刀具的磨損及刀具耐用度 4.2.8 工件材料的切削加工性,4.2.1 切屑的形成及切屑的種類,1，關(guān)于切屑的形成（三個(gè)變形區(qū)，麥錢特模型，剪切角，變形系數(shù)） 2，切屑的四種類型及其形成條件,三個(gè)變形區(qū),麥錢特的平面前切面模型,變形系數(shù)和剪切角公式,剪切角的定義： 切削速度方向與剪切面的夾角 變形系數(shù)的定義：,關(guān)于變形系數(shù)的討論,1，從以上公式可以看出： 當(dāng)剪切角增加時(shí)，變形系數(shù)減小。 2，前角增

2、加，變形系數(shù)減?。ǜ鶕?jù)試驗(yàn)）,剪切角的計(jì)算公式-Lee and Shaffer公式,Lee and shaffer公式,切屑的四種類型及其形成條件,形成條件,帶狀塑性材料，切速較高，前角較大，切削厚 度較小。 擠裂（節(jié)狀）塑性材料切速較低，前角較小，切厚較大。 單元塑性材料，切速更低，前角更小，切厚更大 崩碎脆性材料，例如灰鑄鐵等,4.2.2 積屑瘤,1，什么是積屑瘤？ 2，成因及變化規(guī)律（與切削速度的關(guān)系） 3，對(duì)切削過(guò)程的影響 （切削力，粗糙度和尺寸精度，刀具耐用度） 4，防止和減小積屑瘤的措施 (加大刀具前角，降低或提高切削速度，使用潤(rùn)滑性好的切削液,1，什么是積屑瘤？,2，成因及變化規(guī)

3、律（與切削速度的關(guān)系）,刀屑界面處發(fā)生焊接 以圍觀的尺度層積，以宏觀的尺度一次形成 不穩(wěn)定，不斷地成長(zhǎng)脫落,與切削速度的關(guān)系,1）切削力 因?yàn)榉e屑瘤的存在加大了刀具的 實(shí)際前角，所以使切削力下降 2）粗糙度 實(shí)際刀刃粗糙，頂部脫落 3）尺寸精度 積屑瘤的存在使實(shí)際的刀刃向外伸出 4）刀具耐用度 影響復(fù)雜,3，對(duì)切削過(guò)程的影響,4，減小或仿制積屑瘤的措施,加大刀具前角， 降低或提高切削速度， 使用潤(rùn)滑性好的切削液,4.2.3 殘留應(yīng)力和冷硬現(xiàn)象（表面加工硬化）,殘留應(yīng)力產(chǎn)生的原因及影響 原因機(jī)械應(yīng)力，熱應(yīng)力 影響因素很復(fù)雜 規(guī)律由表面到里層的符號(hào)改變 冷硬現(xiàn)象（加工硬化） 什么是加工硬化？ 產(chǎn)生

4、的機(jī)理 變化規(guī)律和影響,4.2.4 切削力與切削功率,切削力的來(lái)源 切削力的分解 計(jì)算切削力的經(jīng)驗(yàn)公式 單位切削力 切削功率的計(jì)算,切削力的來(lái)源,第一變形區(qū)的剪切變形抗力 第二第三變形區(qū)的摩擦力,切削力的分解,計(jì)算切削力的經(jīng)驗(yàn)公式,單位切削力,切削功率的計(jì)算,4.2.5 切削熱,來(lái)源，1，2，3變形區(qū) 傳出，切屑，工件，刀具 （用高速鋼車刀及與之相適應(yīng)的切削速度切削鋼材，不用冷卻潤(rùn)滑液時(shí)，切削熱傳出的比例是：切屑傳出的熱約占5080%，工件傳出的熱約為4010%，刀具傳出的熱約占93%，周圍介質(zhì)傳出的約為1%。） 影響刀具耐用度，熱變形影響加工精度,4.2.6 切削液,作用 冷卻和潤(rùn)滑 類型

5、水基水加添加劑，乳化液 油基礎(chǔ)礦物油，植物油,4.2.7 刀具的磨損及刀具耐用度,刀具磨損的形式 刀具磨損的原因 刀具磨損過(guò)程 磨鈍標(biāo)準(zhǔn)、刀具耐用度及其經(jīng)驗(yàn)公式,刀具磨損的形式,前刀面月牙洼磨損 （前）后刀面磨損帶 邊界溝槽磨損,刀具磨損的原因,硬質(zhì)點(diǎn)磨損（機(jī)械磨損） 硬質(zhì)點(diǎn)主要有各種碳化物、氮化物和氯化物等 粘接（焊接）磨損 擴(kuò)散磨損 化學(xué)磨損（空氣中的氧，切削液中的硫、氯等）,刀具磨損強(qiáng)度與切削溫度的關(guān)系,刀具的磨損過(guò)程,磨鈍標(biāo)準(zhǔn)、刀具耐用度及其經(jīng)驗(yàn)公式,磨鈍標(biāo)準(zhǔn) 刀具磨損到一定限度之后就不能正常使用了，這個(gè)限度就稱為磨鈍標(biāo)準(zhǔn)。,刀具耐用度： 刃磨后的刀具（或新刀具）從開(kāi)始使用到達(dá)到其磨鈍

6、標(biāo)準(zhǔn)時(shí)所經(jīng)過(guò)的總的切削時(shí)間,刀具耐用度的三因素公式,4.2.8 工件材料的切削加工性,工件材料的切削加工性概念： 常用標(biāo)志方法（即衡量指標(biāo)） 影響材料切削加工性的因素 改進(jìn)工件材料切削加工性的措施,工件材料的切削加工性概念,工件材料的切削加工性是指 對(duì)工件材料進(jìn)行切削加工的難易程度,常用標(biāo)志方法（衡量指標(biāo)）,1、一定刀具耐用度下的切削速度VT ： 即刀具耐用度為T時(shí)，切削某種材料所允許的切削速度。該值越大，則材料的切削加工性越好。通常取T=60min，則VT可記作V60，若取T=30，則記作V30。,2、相對(duì)加工性Kr： 以正火處理后的45鋼的V60值 作為基準(zhǔn)，將其它材料的V60值與其比較，

7、所得比值即為該材料的Kr。常用材料的相對(duì)加工性可分為8級(jí)，詳見(jiàn)表4-7。凡Kr1的材料，其切削加工性比45鋼好，反之較差。 3，加工表面質(zhì)量 4、切屑控制的難易程度 5、切削力,材料切削加工性的常用標(biāo)志方法簡(jiǎn)記為：,1，刀具耐用度 2，加工質(zhì)量 3，切削力 4，斷屑的難易程度,表4-7 材料切削加工性,影響材料切削加工性的因素,物理機(jī)械性能的影響： 強(qiáng)度、硬度高，則切削力大，切削溫度高，刀具磨損快，切削加工性較差。 塑性大，則斷屑困難，積屑瘤和鱗刺，不易獲得較高的表面質(zhì)量，切削加工性也就較差。 導(dǎo)熱性差，切削熱不易散失，會(huì)導(dǎo)致切削溫度高，其切削加工性也就不好。,化學(xué)成分對(duì)材料加工性的影響,材料切削加工性的好壞是相對(duì)的,材料切削加工性的好壞是相對(duì)于一定的衡量標(biāo)準(zhǔn)而言的。 當(dāng)用不同的標(biāo)準(zhǔn)衡量同一種材料時(shí)