第四章基本规律的应用.ppt

第四章 切削基本规律的应用 本章主要介绍切削基本规律在生产中的应用。深入了解与掌握本章内容为分析解决切削加工中一些实际问题，打下初步基础。 本章内容例举的实际问题有：断屑、切削冷却、材料切削加工性、表面粗糙度等。 本章重点是，在掌握切削规律的成因，作用及切削因素对它们影响基础上，根据切削中产生的实际问题，在达到切削加工技术要求的条件下进行切削用量参数、刀具几何参数的合理选择。 此外，对于目前切削加工中的一些新技术作了简单介绍。 本章涉及以下方面内容 第一节 断屑 第二节 工件材料切削加工性 第三节 切削液 第四节 已加工表面粗糙度 第五节 刀具几何参数选择 第六节 切削用量选择 第七节 切削新技术简介 切屑形态、断屑及改进措施 切屑的几种形态：带状-节状-粒状-崩碎状 对应工件：塑性↑→ → →脆性↑ 问题：1、切屑对工件加工表面质量、刀具强度-磨损等影响； 2、如何断屑、断屑槽设计与改进，提高工件加工精度与表面质量； 3、断屑槽的几种常用形式（折线-直线圆弧-全圆弧），刀片断屑槽的断屑切削用量范围； 4、合理选择刀具几何角度，及合理使用切削液，提高刀具切削性能及工件加工精度和表面质量。 呈带状流出的切屑对工件已加工表面及刀具的影响 切屑受撞击折断的几种形式 根据切屑形态及断屑情况来确定断屑槽的形式 刀具合理几何参数的基本内容 切削刃刃区的剖面型式：后刀面 后刀面 负倒棱车刀 前刀面 前刀面 刀具角度 A、前角的功用及合理前角值的选择 1）前角的主要功用 (1)影响切削区域的变形程度 (2)影响切削刃与刀头的强度、受力性质和散热条件 (3)影响切屑形态和断屑效果 (4)影响已加工表面质量 A、前角的功用及合理前角值的选择 2）合理前角的概念 在一定的条件下， 前角有一个合理的数 值。 A、前角的功用及合理前角值的选择 3）合理前角的选择原则：主要考虑以下因素 ①工件材料的强度、硬度 ②是否是塑性材料和脆性材料 ③是否是粗加工和精加工 ④刀具材料的抗弯强度是否高 ⑤工艺系统刚性是否好和机床功率是否够 ⑥是否是数控机床和自动机、自动线用刀具 B、后角的功用及合理前角值的选择 后角数值合理与否直接影响已加工表面的质量、刀具使用寿命和生产率。 1.后角的功用 ①影响后刀面与加工表面之间的摩擦 ② 影响加工工件的精度 ③影响刀具耐用度和刃口的强度 2.后角的选择 C、主、副偏角的功用及其选择 1.主偏角的功用 ①影响已加工表面残留面积的高度 ② 影响各切削分力的比例 ③影响刀尖的强度和刀具耐用度 ④影响断屑 2.主、副偏角的选择 主偏角主要根据加工条件和工艺系统刚性来选择 副偏角主要考虑表面粗糙度、刀尖强度和散热面积来选择。 刀具刃倾角λs对断屑及流向的影响 λs≧0，﹤0 三种情况 1、对切屑流向的影响； 2、对刀尖强度的影响； 3、影响已加工表面质量 4、影响各切削分力的比例 5、影响切入切出的平稳性 D、刃倾角的功用及其选择 1.刃倾角的功用 刃倾角控制切屑流向，影响加工质量 2.刃倾角的选择 根据加工性质和加工条件选择 1）粗加工λS 0（保护刀尖）精加工λS 0（使FP小些） 2）断续切削：λS 0（保护刀尖）3）工件σb、HB大：λS 0（保护刀尖）4）系统刚性差：λS 0（使FP小些）5）微量切削：λS取大值(使刀具实际刃口半径↓） 刀尖圆弧rε↑↓→刀尖强度↑↓及工件Ra↓↑ 切削速度对表面粗糙度Ra的影响 常用的刀尖、刃口修磨形式和作用 刀尖、刃口修磨形式: 1、a)修圆刀尖 b）倒角刀尖 c）倒角带修光刃 2、a）锋刃 b）修圆刃口 c）负倒棱刃口 d）平棱刃口 e）后面倒棱刃口 修磨的主要作用： 1、提高表面粗糙度Ra，↓切痕刀纹 ； 2、↑刀尖强度，延缓磨损，↑耐用度等。 常用的刀尖修磨形式和作用 刀尖修磨后的几种刀具 刃口修磨 可转位刀具上刃口修磨 切削新技术简介 1、高速切削 2、干式切削 3、绿色制造、绿色工艺 4、最优切削温度守恒定律 5、切削参数最优化技术（目标函数-在线控制）等 图 4-8 已加工表面上理论粗糙度 a）rε=0