切割过程的基本规则.ppt

2.2 切削过程的基本规律;②、切削力的产生;（2）切削合力及分力 　　Fr ＝ 　　　　　　 　　FD ＝ 合力Fr ＝ Ff ——进给力 FP ——背向力 Fc ——切削力 FD为总合力在切削层尺寸平面上的投影 ;（3）切削功率 概念： 切削过程中所消耗的功率称为切削功率Pc。 背向力FP在力的方向无位移，不做功，因此切削功率为进给力Ff与切削力Fc所做的功。 根据功率公式切削功率： Pc ＝ （ Fc υc ＋ Ff nf /1000）×10-3KW 式中， Fc切削力（N）， υc切削速度（m/min）， Ff进给力（N），n工件转速（r/s），f进给量（㎜） 由于Ff消耗功率一般小于1％～2％，可以忽略不计，因此功率公式可简化为 ： Pc ＝ Fc υc ×10-3KW;２.切削力的计算： （1）指数公式 指数公式应用较广，它的形式如下： 上式中，C　、C　、C　为被加工金属的切削条件系数， K　、K 　、K　为当加工条件与经验公式条件不同时的修正系数。 ;（2）单位切削力公式 ①概念： 单位切削力指单位切削面积上的切削力。 公式： Kc = 　　=　　 （N/㎜2） 式中，Fc切削力（N）， AD切削面积（㎜2）， ap背吃刀量(㎜)，f进给量（㎜/r）。 Kc可以查表。 ;３.影响切削力的因素 （1）工件材料 （2）切削用量 　①、背吃刀量ap与进给量f影响 　②、切削速度 （3）刀具几何参数 　①、刀具前角 　②、刀具主偏角κr和刀尖圆弧半径 　③、刀具刃倾角λs （4）刀具材料与切削液 ;（1）工件材料;（2）切削用量;积屑瘤产生阶段，由于刀具实际前角增大，切削力减小。 在积屑瘤消失阶段，切削力逐渐增大， 积屑瘤消失时，切削力Fc达到最大，以后又开始减小。 （与对变形系数的影响一样，都有马鞍形变化。）;（3）刀具几何参数;（4）刀具材料与切削液 ;１.切削热的产生与传导 切削热产生的原因: ①、在金属切削过程中，切削层发生弹性与塑性变形 ②、切屑、工件与刀具的摩擦也产生了大量的热量。 切削热产生的区域： ①、剪切面， ②、切屑与刀具前刀面的接触区， ③、刀具后刀面与工件过渡表面接触区。 ;金属切削层的塑性变形产生的热量最大，即主要在剪切面区产生。 切削热量的近似计算公式： Q ＝ Fc υc（J/s） 实际上是切削力所做的功。 其中：切削力Fc （N），切削主运动速度υc （m/s）。;切削产生的热量在各种介质中传送的比例;切削温度的分布;（1）切削用量 经验公式：高速钢刀具(加工材料45钢)： θ ＝ 140～170a f v 硬质合金刀具(加工材料45钢)： θ ＝ 320a f v 切削用量三要素υc、 ap 、f中， 切削速度υc对温度的影响最显著，因为指数最大，切削速度增加一倍，温度约增加32％； 其次是进给量f ，进给量增加一倍，温度约升高18％， 背吃刀量ap影响最小，约7％。 主要的原因是速度增加，使摩擦热增多； f增加，切削变形减小，切屑带走的热量也增多，所以热量增加不多； 背吃刀量ap的增加，使切削宽度增加，显著增加热量的散热面积。;（2）刀具的几何参数;（3）工件材料P54;（4）切削液;2.2.3 刀具磨损与耐用度;（2）后刀面磨损;（3）破损 刀具破损比例较高，硬质合金刀具有50％～60％是破损。特别是用脆性大的刀具连续切削或加工高硬度材料时，破损较严重。它又分为以下几种形式： ①、崩刃 特点是在切削刃产生小的缺口，尺寸与进给量相当。硬质合金刀具连续切削时容易产生。 ②、剥落 特点是前后刀面上平行于切削刃剥落一层碎片，常与切削刃一起剥落。陶瓷刀具端铣常发生剥落，另外硬质合金刀具连续切削也发生。 ③、裂纹 特点是垂直或倾斜于切削刃有热裂纹。由于长时间连续切削，刀具疲劳而引起。 ④、塑性破损 特点是刀刃发生塌陷。是由于切削时高温高压作用引起的。;2 . 刀具的磨损原因： ;（1）硬质点磨损;（2）粘结磨损;（3）扩散磨损;（4）氧化磨损;（5）相变磨损;积屑瘤对金属切削过程产生的影响问题？;（1）实际刀具前角增大;（2）实际切削厚度增大;（3）加工后表面粗糙度增大;（4）切削刀具的耐用度降低;课堂问题;避免积屑瘤的发生的措施P45;影响切削变形的因素问题？;1．工件材料;2．刀具几何参数;3、切削速度;积屑瘤段情况;在无积屑瘤段;4．进给量;课堂问题;;影响切削力的因素问题？;（1）工