切削层参数与切削形式课件.ppt

* 切削层参数 切削形式 本讲要点提示 一、 切削层参数与切削形式 1、 切削层 各种切削加工的切削层参数，可用典型的外圆纵车来说明。如下图所示，车刀主切削刃上任意一点相对于工件的运动就轨迹是一条空间螺旋线。它们的各义及说明如下： 工件每转一转，车刀沿工件轴线移动一段距离，即进给量（f，mm/r）。 由车刀正在切削着的这一层金属，就叫切削层。 在特殊情况下（kr＝90°）为矩形。 在外圆纵车时，当k’r＝0、λs＝0时，切削层的表面形状为一平行四边形。 (1)切削厚度 bD=ap/sinkr 垂直于加工表面来度量的切削层尺寸，称为切削厚度，以hD表示。在外圆纵车（λs＝0）时： 为了简化计算工作，切削层的表面形状和尺寸，通常都在垂直于切削速度vc的基面Pr内观察和量度。切削层参数为： （2）切削宽度 沿加工表面度量的切削层尺寸，称为切削宽度，以bD表示。 hD＝f.sinkr 曲线形主切削刃、切削层各点的切削厚度互不相等。 外圆纵车（当λs＝0 时） 可见，在f与ap一定的条件下，主偏角kr越大，切削厚度hD也就越大，但切削宽度bD越小；kr越小时，hD越小，bD越大；当kr＝90时，hD＝f。 （3）切削面积 切削层在基面Pr的面积，称为切削面积，以AD表示。其计算公式为： AD=hD.bD 对于车削来说，不论切削刃形状如何，切削面积均为： AD＝hD.bD=f.ap 上面所计算的均为名义切削面积。实际切削面积等于名义切削面积减去残留面积。 残留面积是指刀具副偏角k’r≠0时，刀具经过切削后，残留在已加工表面上的不平部分（△ABE）的剖面面积。 在下图中标注主运动速度Vc方向，切削深度ap，进给量f及切削层厚度hD和宽度bD。 正切削与斜切削 （a） （b） 1. 5.2 切削形式 （1）正切削与斜切削 切削刃垂直于合成切削方式称为正切削或直角切削。如果切削刃不垂直于切削方向则称为斜切削或斜角切削。下图所示为刨削时的正切削和斜切削。 只有直线形主切削刃参加切削工作，而副切削刃不参加切削工作，称为自由切削。曲线主切削刃或主、副切削刃都参加切削者，称为非自由切削。这是根据切削变形是二维问题或三维问题进行区分的。为了简化研究工作，通常采用自由切削变形区和观察和研究。 （2）自由切削与非自由切削 3.1 切削变形 3 金属切削过程的基本规律 3.2 切削力 3.3 切削热与切削温度 3.4 刀具磨损与刀具耐用度 3.1 切削变形 金属切削过程与金属受压缩（拉伸）过程比较： (a)压缩 （b）切削 塑性金属受压缩时，随着外力的增加，金属先后产生弹性变形、塑性变形，并使金属晶格产生滑移，而后断裂 以直角自由切削为例，如果忽略了摩擦、温度、和应变速度的影响，金属切削过程如同压缩过程，切削层受刀具挤压后也产生塑性变形。 图3.1 金属的压缩与切削 3.1.1金属切削过程 图3.1 金属的压缩与切削 通常把切削刃作用部分的金属层划分为三个变型区，如图3.1（c）所示： 第Ⅰ变形区 近切削刃处切削层内产生的塑性变形区； 第Ⅱ变形区 与前刀面接触的切屑层内产生的变形区； 第Ⅲ变形区 近切削刃处已加工表层内产生的变形区。 （c）三个变形区 （3）影响：??? ?① 保护刀尖→延长刀具寿命????② 使实际前角增大→切削过程容易进行????③ 增大实际 hD和aP→工件尺寸精度↓ ????④ 形状不规则且脱落后易嵌入已加工面→工件表面留下硬质点，↓Ra ???????? ∴ 粗加工可用，精加工绝对不要 3.1.2 积屑瘤 (1)产生原因：??? ?①切塑性材料；????②适当的的温度和压力；????③切屑上的部分金属冷焊在刀尖上。 （2）生长过程：生成→长大→脱落→生成 …… *