201402-先进加工技术-第二章+先进切削技术-1、切削原理.ppt

2.1.4 刀具的磨损和耐用度 切削液 （1）作用 冷却作用：使V0和T提高。 水溶液乳化液切削油 润滑作用：降低摩擦力和磨损。 水溶液乳化液切削油 （2）选用 粗加工：切削温度高，以冷却为主，选水、乳 精加工：改善加工质量，润滑为主，选油、乳 水包油 乳化液 油包水乳化液 本节完 * 2.1.1 切削变形 切削变形区 第Ⅲ变形区（后刀面）的变形 已加工表面层形貌与组织 2.1.1 切削变形 切削变形区 第Ⅲ变形区（后刀面）的变形 鳞刺产生过程 2.1.1 切削变形 切削变形区 第Ⅲ变形区（后刀面）的变形——表面粗糙度（进给方向） 理论粗糙度： 实际粗糙度 受切削变形（侧向隆起）、积屑瘤、鳞刺、刀具磨损、机床精度等因素影响，实际粗糙度值大于理论粗糙度值。 f Rmax r? 2.1.1 切削变形 切削变形区 第Ⅲ变形区（后刀面）的变形——表面粗糙度 粗糙度测量 表面微观相貌 轮廓最大高度Ry 不平度平均高度Rz 轮廓的平均算术偏差Ra 取样长度l 光洁度符号 0.05 0.05 0.013 - ssss 0.1 0.1 0.025 0.2 0.2 0.05 0.4 0.4 0.10 0.8 0.8 0.20 0.25 1.6 1.6 0.40 0.8 sss 3.2 3.2 0.80 6.3 6.3 1.6 12.5 12.5 3.2 2.5 ss (18) (18) 6.3 25 25 ? (35) (35) ? - s 50 50 12.5 (70) (70) 25 100 100 ? (140) 140 ? - - 200 200 ? (280) (280) (50) 400 400 (100) (560) (560) ?  2.1.1 切削变形 切削变形区 第Ⅲ变形区（后刀面）的变形——加工硬化 硬化程度表示： 硬化层深度hy。 硬化程度N=(H-H0)/H0×100％ H－表面硬度；H0－基体硬度。 硬化程度影响因素： 工件材料性质、刀具锋利性、第Ⅲ变形区变形量、金相组织变化等。 H h hy H0 2.1.1 切削变形 切削变形区 第Ⅲ变形区（后刀面）的变形——加工硬化 布氏硬度(HB) 洛氏硬度(HR) 維氏硬度(HV) 蕭氏硬度(HS) 抗拉強度? ?10球3000kg A刻度60kg壓子 B刻度球100kg1/16 C刻度150kg壓子 D刻度100kg壓子 50kg 　 (kg/m㎡) -- 85.6 --- 68.0 76.9 940 97 --- -- 85.3 --- 67.5 76.5 920 96 --- -- 85.0 --- 67.0 76.5 900 95 --- 767 84.7 --- 66.4 75.7 880 93 软材习惯用HB度量 普通材习惯用HRC度量 超硬材习惯用HV度量 模具硬度习惯用HS度量 高强钢习惯用强度?度量 压痕直径或深度按一定的公式计算 2.1.1 切削变形 切削变形区 第Ⅲ变形区（后刀面）的变形——残余应力（表面内应力） 分类：残余拉应力，残余压应力。 产生原因： 热塑变形：表层热塑变形冷却后?残余拉应力 弹性变形：里层弹性变形恢复后?相反的应力 表层相变：高温奥氏体冷却为马氏体，表面体积加大?残余压应力。 影响因素：切削温度、切削力、装夹力等。 去除方法：热时效、振动时效、自然时效 2.1.1 切削变形 难加工材料切削过程的特点 （1）钛合金 锯齿状切屑 表面回弹很大 加工硬化严重 （2）高温合金 切削力、切削热更大 表面残余应力不易消除 加工硬化非常严重 回弹量 剪切面 剪切面 2.1.2 切削力 切削力的测量 三维切削时切削合力： 2.1.2 切削力 切削力的测量 应变片 应变电桥 八角环车削测力仪 2.1.2 切削力 切削力的测量 压电车削测力仪 压电测力仪构造 压电测力仪实测的三向切削力 2.1.2 切削力 切削力的尺寸效应 切削合力: 刃口 后刀面接触区 刃口合力Fp a0 Fr’ 前刀面接触区 Fy Fz Fr’ Fp Fr Fy Fz 0 0.1 0.2 切削深度a0(mm) 100 200 300 400 500 600 切削力Fz ，Fy(N) 刃口合力 2.1.2 切削力 切削功率的尺寸效应 单位体积的切削功率－－单位切削功Ps a0? ? Ps? ? 尺寸效应 因此，a0大省功。 2.1.2 切削力