刀具材料及切削工艺 张博众.pptVIP

* * 切屑的类型及控制 切屑的类型（按外形，影响切屑处理和运输） 带状屑 高速切削塑性金属，一般应力求避免 C形屑? 车削一般碳钢和合金钢时，采用带卷屑槽的车刀时易得，较好 长紧卷屑? 普通车床上较好 发条状卷屑? 重型机床上较好 宝塔状卷屑? 自动机或自动线上较好 螺卷屑? 车削脆性材料较好 崩碎屑? 切屑的类型及控制 切屑的控制 采取适当的措施来控制切屑的卷曲、流出与折断，使形成“可接受”的良好屑形 “不可接受”的切屑 划伤工件的已加工表面，使表面粗糙度恶化 划伤机床，卡在机床运动副之间 造成刀具的早期破损 甚至影响操作者的安全 衡量切屑可控性的主要标准 不妨碍正常的加工 不影响操作者的安全 易于清理、存放和搬运 切屑控制措施 前刀面上磨制断屑槽或使用压块式断屑槽 可转位刀具 二、 积屑瘤 在一定范围的切速下，切削塑性金属材料时，在刀具前刀面靠近切削刃的部位粘附着一小块很硬的金属，即为积屑瘤。 （1）积屑瘤的形成： 高温高压下，由于摩擦力而阻留在前刀面上部分切屑转化而成。（第二变形区的变形和摩擦） （2）积屑瘤对切削过程的影响 ①其硬度高于工件材料，可代替切削刃起切削作用，有保护刀刃作用。 （2）积屑瘤的产生会对切削加工过程产生重要影响： ②积屑瘤可增大前角，使刀具更锋利。 ③改变了实际切削深度和切削厚度，影响尺寸精度。 ④导致切削力变化、引起振动。 ⑤影响工件表面粗糙度。 因此，由①＋②，在粗加工时希望有积屑瘤存在。 由③＋④＋⑤，在精加工时不希望生成积屑瘤。 （3）控制积屑瘤生成的方法： 1）通过热处理等方法降低工件材料的塑性 2）控制切削速度。例如：中碳钢V＜5m/min，不易生成 V＝5―50m/min易生成 V＞100m/min不易生成 3）采用适当的冷却液，降低切削温度，减少磨擦等减少生成积屑瘤。 三、 切削力 和切削功率 1、切削力 ? 切削加工时刀具使切削层形成切屑需要克服的阻力 ? 切削时刀具需克服来自工件和切屑两方面的力，即工件材料被切过程中所发生的弹性变形和塑性变形的抗力，以及切屑对刀具前刀面的摩擦力和加工表面对刀具后刀面的摩擦力 1）切削力的产生： 工件材料的变形抗力 工艺系统变形→精度 刀具与工件磨擦力 切削力 切削热→精度， 刀具与切屑磨擦力 表面粗糙 切削力是机床、刀具和工艺装备的设计的依据。 2）切削力的分解：总切削力Fr可分解为x、y、z三个互相垂直的分为： ①Fz（主切削力）： 切削速度方向分力 占Fr的80~90%，占消耗总功率90%以上。 也称切削力或切向力 Fz是设计机床动力、主传动系统零件强度和刚度的主要依据。 ②Fx（进给拉力）：Fr在进给方向分力。也称进给力或 轴向力 Fx方向也做功，但占总功率的1~5%。 是设计计算进给系统的主要依据。 ③Fy（切深抗力）：Fr在切深方向的分力。 也称背向力、径向力、吃刀力 Fy方向不做功，但Fy的大小直接影响工件刚度， 引起变形振动，影响加工精度。 (4)影响切削力的因素 ??? 切削力来源于工件材料的弹塑性变形及刀具与切屑、工件表面的摩擦，因此凡是影响切削过程中材料的变形及摩擦的因素都影响切削力。影响因素主要为：工件材料；切削用量；刀具几何参数；其他因素。 ??? 1．切削热的产生及传出： 产生：1）切屑变形 2）刀具与切屑磨损 产生切削热和切削温度 3）刀具与工件磨损 传出：切屑传出 工件传出 刀具传出 周围介质传出 50~80% 10~40% 3~9% 1 %