《机械制造技术》切削过程及其控制.pptx
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切削过程及其控制切削过程及其控制切削过程是刀具和工件材料相互作用,刀具从工件表面上切削过程是刀具和工件材料相互作用,刀具从工件表面上切去多余材料得到预期零件表面的过程。
切去多余材料得到预期零件表面的过程。
第一节第一节金属切削刀具基础金属切削刀具基础第二节第二节金属切削过程中的变形金属切削过程中的变形第三节第三节切屑的类型及控制切屑的类型及控制第四节第四节切削力切削力第五节第五节切削热和切削温度切削热和切削温度第六节第六节刀具磨损和刀具寿命刀具磨损和刀具寿命第七节第七节刀具几何参数和切削用量的合理选择刀具几何参数和切削用量的合理选择第八节第八节磨削原理磨削原理一、一、金属切削加工的基本概念金属切削加工的基本概念二、二、刀具角度刀具角度三、三、刀具材料刀具材料第一节第一节金属切削刀具基础金属切削刀具基础一、金属切削加工的基本概念一、金属切削加工的基本概念
(一)切削运动与切削中的工件表面
(一)切削运动与切削中的工件表面1、主运动主运动和和进给运动进给运动2、合成运动合成运动3、切削中的工件表面切削中的工件表面
(二)
(二)切削用量切削用量1、切削速度切削速度2、进给量进给量3、背吃刀量背吃刀量(三)(三)切削层的参数切削层的参数1、切削层公称厚度切削层公称厚度2、切削层公称宽度切削层公称宽度3、切削层公称横截面积切削层公称横截面积用刀具切除工件,刀具和工件间必须有一定的相用刀具切除工件,刀具和工件间必须有一定的相对运动,该运动对运动,该运动由主运动和进给运动组成由主运动和进给运动组成;使刀具和工件产生相对运动以进行切削的运动,使刀具和工件产生相对运动以进行切削的运动,称为称为主运动主运动,主运动的速度,主运动的速度称为称为切削速度,切削速度,用用VcVc表表示;示;使切削能持续进行,以形成所需工件表面的运动,使切削能持续进行,以形成所需工件表面的运动,称为称为进给运动进给运动,进给运动的速度称为,进给运动的速度称为进给速度进给速度,用,用VVff表示。
表示。
主运动和进给运动合成后的运动,称为主运动和进给运动合成后的运动,称为合成切削合成切削运动运动;外圆车削时,合成切削运动速度外圆车削时,合成切削运动速度Ve的大小和方向的大小和方向由下式确定:
由下式确定:
Ve=Vc+Vf。
在切削过程中,工件有在切削过程中,工件有三个变化着的表面三个变化着的表面:
待加工表面待加工表面,工件上即将被切除的表面;,工件上即将被切除的表面;已加工表面已加工表面,切去多余材料后形成的新的工作,切去多余材料后形成的新的工作表面;表面;过渡表面过渡表面,加工时切削刃正在形成的表面,它,加工时切削刃正在形成的表面,它处于已加工表面和待加工表面之间。
处于已加工表面和待加工表面之间。
切削用量三要素是:
切削用量三要素是:
切削速度切削速度Vc;进给量进给量f;背吃刀量背吃刀量Ap。
切削刃相对于工件的主运动速度为切削刃相对于工件的主运动速度为切削速度切削速度,计,计算时应选取刀刃上速度最高的点进行计算:
算时应选取刀刃上速度最高的点进行计算:
其中:
其中:
d:
完成主运动的工件(或刀具)的最:
完成主运动的工件(或刀具)的最大直径(大直径(mm)n:
工件(或刀具)的转速:
工件(或刀具)的转速工件或刀具每转一周(或每往复一次)时,两者工件或刀具每转一周(或每往复一次)时,两者在进给运动方向上的相对位移量为在进给运动方向上的相对位移量为进给量进给量,计算,计算公式是:
公式是:
进给速度进给速度:
每齿进给量,单位是:
每齿进给量,单位是mm/z:
刀齿数:
刀齿数:
进给量,单位是:
进给量,单位是mm/r。
刀具切削刃与工件的接触长度在同时垂直于主刀具切削刃与工件的接触长度在同时垂直于主运动和进给运动的方向上的投影值称为运动和进给运动的方向上的投影值称为背吃刀背吃刀量量;外圆车削的背吃刀量就是工件外圆车削的背吃刀量就是工件已加工表面和待已加工表面和待加工表面间的垂直距离:
加工表面间的垂直距离:
工件上待加工表面直径(:
工件上待加工表面直径(mm):
工件上已加工表面直径(:
工件上已加工表面直径(mm)切削刃在一次走刀中从工件上切下的一层材料称切削刃在一次走刀中从工件上切下的一层材料称为为切削层切削层;切削层的截面尺寸参数称为切削层的截面尺寸参数称为切削层参数切削层参数。
切削层公称厚度切削层公称厚度是指垂直于过渡表面度量是指垂直于过渡表面度量的切削层尺寸:
的切削层尺寸:
切削层公称厚度:
切削层公称厚度:
主偏角:
主偏角:
反映了切削刃单位长度上的切削负荷:
反映了切削刃单位长度上的切削负荷切削层宽度切削层宽度是指沿过渡表面度量的切削层是指沿过渡表面度量的切削层尺寸;尺寸;:
反映了切削刃参加切削的工作长度:
反映了切削刃参加切削的工作长度切削层公称截面面积切削层公称截面面积是指切削层在切削层是指切削层在切削层尺寸度量平面内的横截面积,对于车削:
尺寸度量平面内的横截面积,对于车削:
切削刀具的种类繁多,结构各异,但是切削刀具的种类繁多,结构各异,但是各种刀具具有共同的各种刀具具有共同的特征,外圆车刀是最基本、最典型的刀具,特征,外圆车刀是最基本、最典型的刀具,其切削部分与其他其切削部分与其他刀具刀齿的切削部分基本相同,下面以车刀为例。
刀具刀齿的切削部分基本相同,下面以车刀为例。
(一一)刀具切削部分的构造刀具切削部分的构造二、刀二、刀具具角角度度刀具上承担切削工作的部分称为切削部分,它由六个基本结刀具上承担切削工作的部分称为切削部分,它由六个基本结构要素组成:
(构要素组成:
(3刀面刀面2刃线刃线1尖点)尖点)前刀面前刀面,切屑沿其流出的刀具表面切屑沿其流出的刀具表面;主后刀面主后刀面,与工件上过渡表面相对的刀具表面;,与工件上过渡表面相对的刀具表面;副后刀面副后刀面,与工件上已加工表面相对的刀具表面;,与工件上已加工表面相对的刀具表面;主切削刃主切削刃,前刀面与主后刀面的交线,前刀面与主后刀面的交线,承担主要切削工作承担主要切削工作;副切削刃副切削刃,前刀面与副后刀面的交线,协同主切削刃完成切,前刀面与副后刀面的交线,协同主切削刃完成切削工作,最终形成已加工表面;削工作,最终形成已加工表面;刀尖刀尖,连接主切削刃和副切削刃的一段刀刃,是一段小圆弧,连接主切削刃和副切削刃的一段刀刃,是一段小圆弧或一段直线。
或一段直线。
二、刀二、刀具具角角度度(二二)刀具的标注角度刀具的标注角度1、刀具标注角度的参考系刀具标注角度的参考系2、刀具的标注角度、刀具的标注角度前角前角后角后角(副后角)(副后角)主偏角主偏角副偏角副偏角刃倾角刃倾角车刀的标注角度图车刀的标注角度图3、刀具的工作角度、刀具的工作角度进给运动对工作角度的影响进给运动对工作角度的影响刀具安装位置对工作角度的影响刀具安装位置对工作角度的影响刀具要实现从工件上切除材料,就必须有一定的切削角度。
刀具要实现从工件上切除材料,就必须有一定的切削角度。
切削角度决定了刀具切削部分各表面之间的相对位置。
切削角度决定了刀具切削部分各表面之间的相对位置。
为了为了确定和测量刀具的角度,必须引入一个由三个参考平面组成确定和测量刀具的角度,必须引入一个由三个参考平面组成的空间坐标系。
的空间坐标系。
组成刀具组成刀具标注角度参考系标注角度参考系的参考平面:
的参考平面:
基面基面Pr,通过主切削刃上某一指定点,并与该点切削速度,通过主切削刃上某一指定点,并与该点切削速度方向相垂直的平面;方向相垂直的平面;切削平面切削平面Ps,通过主切削刃上某一指定点,与主切削刃相,通过主切削刃上某一指定点,与主切削刃相切并垂直于该点基面的平面;切并垂直于该点基面的平面;正交平面正交平面Po,通过主切削刃上某一指定点,同时垂直于该,通过主切削刃上某一指定点,同时垂直于该点基面和切削平面的平面。
点基面和切削平面的平面。
前角前角:
在:
在正交平面正交平面内测量的内测量的前刀面和基面前刀面和基面间的夹角间的夹角;前刀面在基面之下时前角为正值;前刀面在前刀面在基面之下时前角为正值;前刀面在基面之上时前角为负值。
基面之上时前角为负值。
后角后角:
在:
在正交平面正交平面内测量的内测量的主后刀面与切主后刀面与切削平面的夹角削平面的夹角;后角一般为正值。
后角一般为正值。
副后角副后角:
在:
在副正交平面副正交平面内测量内测量副后刀面与切副后刀面与切削平面的夹角削平面的夹角;副正交平面为垂直于副切削刃在基面上投影的副正交平面为垂直于副切削刃在基面上投影的平面。
平面。
主偏角主偏角:
在:
在基面基面内测量的内测量的主切削刃在基面主切削刃在基面上的投影与进给运动方向的夹角上的投影与进给运动方向的夹角。
副偏角副偏角:
在:
在基面基面内测量的内测量的副切削刃在基副切削刃在基面上的投影与进给运动反方向的夹角面上的投影与进给运动反方向的夹角。
刃倾角刃倾角:
在:
在切削平面切削平面内测量的内测量的主切削刃与主切削刃与基面之间的夹角基面之间的夹角;在主切削刃上,刀尖为最高点时刃倾角为正值,在主切削刃上,刀尖为最高点时刃倾角为正值,刀尖为最低点时刃倾角为负值;主切削刃与刀尖为最低点时刃倾角为负值;主切削刃与基面平行时,刃倾角为零。
基面平行时,刃倾角为零。
外圆车刀的上述六个标注角度是独立的,它们外圆车刀的上述六个标注角度是独立的,它们的大小会之间影响切削过程。
的大小会之间影响切削过程。
Po-PoPoPoPoPoPo-PoPsPs向向vvff刀具角度标注图刀具角度标注图横向进给运动对工作角度的影响:
横向进给运动对工作角度的影响:
纵向进给运动对工作角度的影响:
纵向进给运动对工作角度的影响:
刀具安装高低对工作角度的影响;刀具安装高低对工作角度的影响;刀杆中心线与进给方向不垂直对主偏角和副偏角刀杆中心线与进给方向不垂直对主偏角和副偏角的影响:
的影响:
三、刀三、刀具具材材料料
(一)
(一)刀具材料的性能要求刀具材料的性能要求
(二)常用刀具材料
(二)常用刀具材料1、高速钢高速钢2、硬质合金硬质合金(三)其他刀具材料(三)其他刀具材料1、陶瓷陶瓷2、立方氮化硼立方氮化硼3、人造金刚石人造金刚石较高的较高的硬度和耐磨性硬度和耐磨性;足够的足够的强度和韧性强度和韧性;较高的较高的耐热性耐热性;良好的良好的导热性和耐热冲击性能导热性和耐热冲击性能;良好的良好的工艺性工艺性。
高速钢高速钢是加入较多的钨(是加入较多的钨(W)、钼()、钼(MO)、铬()、铬(CrCr)、钒)、钒(V)等合金元素的高合金工具钢;)等合金元素的高合金工具钢;高速钢高速钢具有较高的硬度具有较高的硬度(626267HRC67HRC)和耐热性;在高温)和耐热性;在高温(500(500600C)600C)下仍能切削;强度高、韧性好(常用材料下仍能切削;强度高、韧性好(常用材料中最好),可在有冲击、振动的场合应用;中最好),可在有冲击、振动的场合应用;高速钢高速钢制造工艺性好,适合制造各类刀具,尤其是形状复制造工艺性好,适合制造各类刀具,尤其是形状复杂的刀具,如钻头、拉刀、齿轮刀具等,优于其它材料;杂的刀具,如钻头、拉刀、齿轮刀具等,优于其它材料;高速钢高速钢按性能分为按性能分为普通高速钢普通高速钢和和高性能高速钢高性能高速钢;普通高速钢普通高速钢的典型牌号有:
的典型牌号有:
W18综合性能好,综合性能好,M2抗弯性和韧性高,可承受较大冲击;抗弯性和韧性高,可承受较大冲击;高性能高速钢高性能高速钢的典型牌号有:
的典型牌号有:
M42综合性能好,综合性能好,501性能相当,成本较低;性能相当,成本较低;加入钴、铝等合金元素后使耐热性好,高温硬度较高。
加入钴、铝等合金元素后使耐热性好,高温硬度较高。
硬质合金硬质合金是用高硬度、难熔的金属化合物和金属是用高硬度、难熔的金属化合物和金属粘结剂在高温条件下烧结而成的粘结剂在高温条件下烧结而成的粉末冶金制品粉末冶金制品;硬质合金硬质合金的常温硬度达的常温硬度达898993HRA93HRA,在高温在高温80080010001000还能进行切削,还能进行切削,刀具寿命比高速钢高几刀具寿命比高速钢高几倍至几十倍倍至几十倍;硬质合金硬质合金的的强度和韧性差,常温下冲击韧性是强度和韧性差,常温下冲击韧性是高高速钢速钢1/81/30,承受切削振动和冲击的能力较差承受切削振动和冲击的能力较差;常用于制造车刀和面铣刀,以及尺寸较小的复杂常用于制造车刀和面铣刀,以及尺寸较小的复杂刀具;可采用整体制造,但其刀具;可采用整体制造,但其成本高,是高速钢成本高,是高速钢的的881010倍。
倍。
ISO(国际标准化组织)把切削用硬质合金分(国际标准化组织)把切削用硬质合金分为三类:
为三类:
P类、类、K类和类和M类;类;类(类(YT类)硬质合金由类)硬质合金由W,TiC和和Co组成组成,也,也称钨钛钴类硬质合金;主要加工钢料;常用牌称钨钛钴类硬质合金;主要加工钢料;常用牌号有号有YT5,YT15等;等;K类(类(YG类)硬质合金由类)硬质合金由WC和和Co组成组成,也称钨,也称钨钴类硬质合金;主要加工铸铁、有色金属及合钴类硬质合金;主要加工铸铁、有色金属及合金;常用牌号金;常用牌号YG6,YG8等;等;M类类(YW类)硬质合金是在类)硬质合金是在WC,TiC,Co的基的基础上再加入础上再加入TaC而成而成,有通用硬质合金之称,可,有通用硬质合金之称,可加工铸铁、有色金属、钢料,高温合金和不锈加工铸铁、有色金属、钢料,高温合金和不锈钢;常用牌号钢;常用牌号YW1,YW2等。
等。
用于制作刀具的用于制作刀具的陶瓷材料陶瓷材料主要有两类:
主要有两类:
氧化铝(氧化铝()基陶瓷)基陶瓷,硬度高达,硬度高达919195HRA95HRA,耐磨性和耐热性好耐磨性和耐热性好,但抗弯性和韧性差,但抗弯性和韧性差;氮化硅(氮化硅()基陶瓷)基陶瓷,具有,具有较高的较高的抗弯性和抗弯性和韧性韧性。
立方氮化硼(立方氮化硼(CBN)是一种新型刀具材料;是一种新型刀具材料;立方氮化硼立方氮化硼是由六方是由六方氮化硼氮化硼经高温高压处理转化经高温高压处理转化而成,硬度到达而成,硬度到达8000HV,仅次于金刚石;,仅次于金刚石;立方氮化硼立方氮化硼的的化学稳定性好化学稳定性好,高温下不与铁产生,高温下不与铁产生化学反应;化学反应;耐高温耐高温13001500,热稳定性好热稳定性好。
金刚石可分为:
金刚石可分为:
天然金刚石天然金刚石和和人造金刚石人造金刚石,由于,由于价格昂贵,价格昂贵,工业上多用人造金刚石工业上多用人造金刚石;人造金刚石人造金刚石是借助某些合金的触媒作用,在高温是借助某些合金的触媒作用,在高温高压条件下由石墨转化而成高压条件下由石墨转化而成,硬度高达,硬度高达600010000HV,是目前已知的最硬物质是目前已知的最硬物质,可用于加工,可用于加工硬质合金、陶瓷、铝合金等高硬度、高耐磨材料;硬质合金、陶瓷、铝合金等高硬度、高耐磨材料;金刚石刀具不适于加工铁族元素金刚石刀具不适于加工铁族元素,它和铁族元素,它和铁族元素的亲和力大,刀具寿命低。
的亲和力大,刀具寿命低。
第二节第二节金属切削过程中的变形金属切削过程中的变形一、一、切屑的形成过程切屑的形成过程二、二、切削变形程度切削变形程度三、三、前刀面上的摩擦前刀面上的摩擦四、四、积屑瘤的形成及其对切削过程的影响积屑瘤的形成及其对切削过程的影响五、五、影响切屑变形的因素影响切屑变形的因素一、切屑的形成过程一、切屑的形成过程11、变形区的划分变形区的划分(三个变形区)(三个变形区)切削变形的力学本质,切削变形的力学本质,类似于工件材料受挤压而产生剪类似于工件材料受挤压而产生剪切滑移的塑性变形;切滑移的塑性变形;剪切角剪切角22、切屑的受力分析切屑的受力分析在直角自由切削下,在直角自由切削下,作用在切屑上的力作用在切屑上的力有:
有:
前刀面上的前刀面上的法向力法向力Fn和摩擦力和摩擦力Ff;剪切面上的剪切面上的正压力正压力Fns和剪切力和剪切力Fs;这两对力的合力相互平衡;这两对力的合力相互平衡;Fn和和Ff的合力是的合力是F,称为,称为切屑形成力切屑形成力。
实验表明:
剪切角实验表明:
剪切角与切削力与切削力F有直接关系,有直接关系,剪切角大,剪切面积变小,切削省力;剪切角大,剪切面积变小,切削省力;剪切角剪切角小,剪切面积变大,切削费力。
小,剪切面积变大,切削费力。
切削层金属形成切屑的过程就是在刀具的作用下切削层金属形成切屑的过程就是在刀具的作用下发生变形的过程,切削过程中,发生变形的过程,切削过程中,切削层金属的变切削层金属的变形形大致分为大致分为三个区域三个区域;第一变形区第一变形区:
OA到到OM线线,产生塑性变形,产生塑性变形剪剪切滑移切滑移(近切削刃处切削层内形成的变形区);(近切削刃处切削层内形成的变形区);第二变形区第二变形区:
与前刀面接触的切削层内的变形区:
与前刀面接触的切削层内的变形区挤压摩擦,金属纤维化挤压摩擦,金属纤维化(切屑流出时,与前(切屑流出时,与前刀面接触的切屑底层受摩擦作用后产生的变形区)刀面接触的切屑底层受摩擦作用后产生的变形区);第三变形区第三变形区:
近切削刃处,已加工表面层内的变:
近切削刃处,已加工表面层内的变形区形区挤压摩擦,金属纤维化与加工硬化挤压摩擦,金属纤维化与加工硬化(在(在已加工表面上与后刀面挤压摩擦形成的变形区)。
已加工表面上与后刀面挤压摩擦形成的变形区)。
从从OA线开始发生塑性变形,到线开始发生塑性变形,到OM线金属晶粒的剪切滑移线金属晶粒的剪切滑移基本完成。
基本完成。
剪切面与切削速度方向的夹角。
剪切面与切削速度方向的夹角。
挤压挤压剪切应力剪切应力剪切滑移塑性变形剪切滑移塑性变形分离分离切屑。
切屑。
二、切削变形程度二、切削变形程度切削变形程度的三种表示方法:
切削变形程度的三种表示方法:
1、变形系数变形系数2、相对滑移相对滑移3、剪切角剪切角即:
分析上式可知:
分析上式可知:
前角前角增大时,剪切角增大时,剪切角随之增大,变形减小;随之增大,变形减小;摩擦角摩擦角增大时,剪切角增大时,剪切角随之减小,变形增随之减小,变形增大。
大。
三、前刀面上的摩擦三、前刀面上的摩擦刀屑界面上正应力和切应力的分布刀屑界面上正应力和切应力的分布粘结接触区上各点的摩擦系数粘结接触区上各点的摩擦系数粘结接触区平均摩擦系数粘结接触区平均摩擦系数粘结区:
粘结区:
属内摩属内摩擦。
其内摩擦力与擦。
其内摩擦力与接触面积成正比,接触面积成正比,而与法向力无关;而与法向力无关;滑动区:
滑动区:
遵循库遵循库仑定律,第二变形仑定律,第二变形区通常以内摩擦为区通常以内摩擦为主。
主。
粘结接触区上各点的摩擦系数:
粘结接触区上各点的摩擦系数:
式中式中:
距切削刃:
距切削刃X点处的正应力。
点处的正应力。
粘结接触区平均摩擦系数:
粘结接触区平均摩擦系数:
式中式中:
分别为粘结接触区的摩擦力和正:
分别为粘结接触区的摩擦力和正压力;压力;:
切削层公称宽度;:
切削层公称宽度;:
粘结接触区平均正压力。
:
粘结接触区平均正压力。
四、积屑瘤的形成及其对切削过程四、积屑瘤的形成及其对切削过程的影响的影响1、积屑瘤的形成积屑瘤的形成2、积屑瘤对切削过程的影响、积屑瘤对切削过程的影响积屑瘤对切削过程的影响积屑瘤对切削过程的影响积屑瘤的防止和控制措施积屑瘤的防止和控制措施刀屑面在法向力和切向力的作用下,由于刀屑面在法向力和切向力的作用下,由于接触峰点发生了接触峰点发生了强烈的塑性变形强烈的塑性变形,破坏了峰点表面的氧化膜和吸附膜,使,破坏了峰点表面的氧化膜和吸附膜,使峰点发生了金属对金属的直接接触,同时由于峰点上发生峰点发生了金属对金属的直接接触,同时由于峰点上发生了强烈的塑性变形,接触峰点的温度升高,从而了强烈的塑性变形,接触峰点的温度升高,从而使正在接使正在接触的峰点金属发生了焊接触的峰点金属发生了焊接。
高温只限于这些正在接触的峰。
高温只限于这些正在接触的峰点,就整个摩擦物体温度并不高,因此,点,就整个摩擦物体温度并不高,因此,峰点的焊接称之峰点的焊接称之为冷焊为冷焊。
冷焊在前刀面的金属称为。
冷焊在前刀面的金属称为积屑瘤;积屑瘤;在在切削速度不高切削速度不高而又能而又能形成带状切屑形成带状切屑的情况下,的情况下,加工一般加工一般钢料或铝合金钢料或铝合金等塑性材料时,常在前刀面切削处等塑性材料时,常在前刀面切削处粘着一块粘着一块剖面呈三角状的硬块剖面呈三角状的硬块,它的硬度很高,通常是工件材料硬,它的硬度很高,通常是工件材料硬度的度的23倍,这块粘附在前刀面上的金属即为倍,这块粘附在前刀面上的金属即为积屑瘤;积屑瘤;位置位置:
第二变形区;:
第二变形区;原因原因:
摩擦塑性变形、堆积、硬化;:
摩擦塑性变形、堆积、硬化;形成条件形成条件:
切削塑性材料、中等速度、形成带状切屑。
:
切削塑性材料、中等速度、形成带状切屑。
积屑瘤对切削过程的影响:
积屑瘤对切削过程的影响:
使刀具实际前角变大,使使刀具实际前角变大,使切削力减小切削力减小(有利);(有利);使切削厚度变化(先增大后减小),使使切削厚度变化(先增大后减小),使切削力产切削力产生变化生变化(不利);(不利);使加工使加工表面粗糙度增大表面粗糙度增大(不利)(不利);对刀具寿命的影响,可代替刀刃切削,有利于对刀具寿命的影响,可代替刀刃切削,有利于提提高刀具寿命高刀具寿命(有利);积屑瘤脱落使刀刃表面颗(有利);积屑瘤脱落使刀刃表面颗粒脱落,使粒脱落,使刀具磨损加剧刀具磨损加剧(不利);(不利);积屑瘤对切削过程的影响有利有弊。
积屑瘤对切削过程的影响有利有弊。
1)正确选用切削速度,使)正确选用切削速度,使切削速度避开产生积屑切削速度避开产生积屑瘤的区域;瘤的区域;2)使用润滑性能好的切削液,目的在于)使用润滑性能好的切削液,目的在于减小切屑减小切屑底层材料与刀具前刀面间的摩擦;底层材料与刀具前刀面间的摩擦;3)增大刀具前角,)增大刀具前角,减小刀具前刀面与切屑之间的减小刀具前刀面与切屑之间的压力;压力;4)适当提高工件材料硬度,)适当提高工件材料硬度,减小加工硬化倾向。
减小加工硬化倾向。
五、五、影响切屑变形的因素影响切屑变形的因素1、工件材料工件材料22、刀具前角刀具前角33、切削速度切削速度44、切削层公称厚度切削层公称厚度工件材料强度越高工件材料强度越高,切屑和前刀面的接触长度越短,切屑和前刀面的接触长度越短,使切屑和前刀面的接触面积减小,使切屑和前刀面的接触面积减小,变形系数变形系数将随之将随之减小减小;b、HBs变形变形刀具前角刀具前角增大,增大,变形系数变形系数随随的增大而减小;的增大而减小;0切屑流出的阻力切屑流出的阻力hch变形变形;在无积屑瘤产生的切削速度范围内,在无积屑瘤产生的切削速度范围内,切削速度切削速度越大,变形系数越大,变形系数越小越小。
在无积屑瘤的切削速度范围内,在无积屑瘤的切削速度范围内,切削层公切削层公称厚度称厚度越大,变形系数越大,变形系数越小。
越小。
第三节第三节切屑的类型及控制切屑的类型及控制1、切屑的类型、切屑的类型带状切屑带状切屑,最常见的一种切屑。
加工塑性材料时,最常见的一种切屑。
加工塑性材料时,在切削厚度较小、在切削厚度较小、切削速度较高、刀具前角较大切削速度较高、刀具前角较大的工况条件下形成;的工况条件下形成;节状切屑节状切屑,又称挤裂切屑。
在,又称挤裂切屑。
在切削速度较低、切切削速度较低、切削厚度较大、刀具前角较小削厚度较大、刀具前角较小时形成;时形成;粒状切屑粒状切屑,又称单元切屑。
在切屑形成过程中,又称单元切屑。
在切屑形成过程中,剪切面上的剪切面上的剪应力超过了材料的断裂强度,切屑剪应力超过了材料的断裂强度,切屑脱落即形成;脱落即形成;崩碎切屑崩碎切屑,加工脆性材料加工脆性材料时,材料抗拉强度较低,时,材料抗拉强度较低,在刀具作用下即脆断,形成形状不规则的切屑。
在刀具作用下即脆断,形成形状不规则的切屑。
2、切屑的控制、切屑的控制不良的切屑形状会影响生产的正常进行不良的切屑形状会影响生产的正常进行,有的四处飞溅,有的四处飞溅,影响安全;有的缠绕在刀具和工件上,易造成事故,控制影响安
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