切削变形与切屑形成过程.pptx

金属切削机床与刀具第2章金属切削加工原理

01切削运动与切削用量02刀具及其角度03切削变形与切屑形成过程04切削力与切削热05切削液及其选用目录06刀具磨损及其寿命

切削变形与切屑形成过程03教学重点：（1）掌握金属切削过程中切削变形的过程、切屑类型积屑瘤现象及影响因素；（2）掌握切削力的来源、影响因素，切削功率的计算；（3）掌握切削热的产生和影响切削热的因素；（4）掌握刀具磨损的原因和刀具寿命的计算方法。教学难点：（1）切削变形过程及切屑类型控制；（2）影响切削热的主要因素；（3）刀具磨损过程和刀具寿命计算。

3.1切削变形（1）切屑的形成过程切屑是被切材料受到刀具前刀面的推挤，沿着某一斜面剪切滑移形成的。（2）切削过程变形区的划分①图中Ⅰ（AOM）为第一变形区。第一变形区变形的主要特征是沿滑移面的剪切变形，以及随之产生的加工硬化。切削变形与切屑形成过程03

3.1切削变形（2）切削过程变形区的划分②图中Ⅱ为第二变形区。切屑底层（与前刀面接触层）在沿前刀面流动过程中受到前刀面的进一步挤压与摩擦，使靠近前刀面处金属纤维化，即产生了第二次变形，变形方向基本上与前刀面平行。③图中Ⅲ为第三变形区。此变形区位于后刀面与已加工表面之间，切削刃钝圆部分及后刀面对已加工表面进行挤压，使已加工表面产生变形，造成纤维化和加工硬化。切削变形与切屑形成过程03

3.2切屑形成（1）切屑类型及控制①带状切削：加工碳钢、合金钢、铜、铝等塑性金属，采用切削速度高、切削厚度较小、刀具前角较大时常见此类切屑。此类屑型底层表面光华，上层表面毛茸；切削过程较平稳，已加工表面粗糙度值较小。②节状切屑（挤裂切屑）：切屑底层表面有裂纹，上层表面呈锯齿形。大多在加工塑性材料，切削速度较低，切削厚度较大，刀具前角较小时，容易得到此类屑型。切削变形与切屑形成过程03

3.2切屑形成（1）切屑类型及控制③粒状切屑(单元切屑）：当切削塑性材料，剪切面上剪切应力超过工件材料破裂强度时，挤裂切屑便被切离成粒状切屑。切削时采用较小的前角或负前角、切削速度较低、进给量较大，易产生此类屑型。④崩碎切屑：在加工铸铁等脆性材料时，由于材料抗拉强度较低，刀具切入后，切削层金属只经受较小的塑性变形就被挤裂，或在拉应力状态下脆断，形成不规则的碎块状切削。工件材料越脆、切削厚度越大、刀具前角于小，越易产生。切削变形与切屑形成过程03

3.2切屑形成（2）积屑瘤产生积屑瘤通常认为是切屑底层金属在高温、高压作用下在刀具前表面上粘结并不断层积的结果。当积屑瘤层积到足够大时，受摩擦力的作用会产生脱落，因此，积屑瘤的产生与大小是周期性变化的。积屑瘤的周期性变化对工件的尺寸精度和表面质量影响较大，所以，在精加工时应避免积屑瘤的产生。切削变形与切屑形成过程03

3.2切屑形成（2）积屑瘤的作用①部分代替刀具进行加工，起到保护刀具，增大前角。②造成过切，加剧刀具前刀面磨损及切削力波动，影响加工精度和表面粗糙度。③积屑瘤对粗加工有利，对精加工则不利。（3）减小或避免积屑瘤的措施①避免采用产生积屑瘤的速度切削（采用低速或高速切削，避免中速切削）。②采用大前角刀具切削。③提高工件的硬度。④其他措施，如减小进给量，减小前刀面的粗糙度值，合理使用切削液等。切削变形与切屑形成过程03

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