机制机电专业金属工艺函授课件5篇1_2章.ppt

第五篇 切削加工 当前机床技术发展的主要方向 1、扩大机床加工工艺范围。 2、提高机床加工精度。 3、提高切削速度，缩短辅助时间。 4、提高机床自动化程度。 总之，高效、柔性生产、自动化、精密化、产品多样化已成为机床发展的趋势。 小结 由切屑的形成过程知：经挤压、塑变后的切屑其长度减少，厚度增加。这种现象叫切屑收缩。 切屑收缩越大，切削力越大，切削温度越高，加工表面愈粗糙。 采取措施：1）增大前角。 2）增大后角。 3）对低碳进行正火处理。 (1)切屑的形态可随切削条件不同而改变 (2)可控制切削条件，使切屑形态向有利于生产的方面转化，保证切削加工的顺利进行和工件的加工质量 增大前角 提高切削速度 减小进给量 有利于 使粒状切屑、节状切屑向带状切屑转化 使切削过程平稳 降低加工表面粗造度数值 二、积屑瘤 1. 积屑瘤的形成 切削过程中，由于金属的挤压和强烈摩擦，使切屑与前刀面之间产生很大的应力和很高的切削温度。当应力和温度条件适当时，切屑底层与前刀面之间的摩擦力很大，使得切屑底层流出速度变得缓慢，形成一层很薄的“滞流层”，当滞流层与前刀面的摩擦阻力超过切屑内部的结合力时，滞流层的金属与切屑分离而粘附在切削刃附近形成积屑瘤. ２．积屑瘤对切削加工的影响 有利方面 保护刀具 增加工作前角 积屑瘤硬度很高 可代替切削刃进行切屑，减少刀具的磨损 积屑瘤的存在，使刀具的实际工作前角增大 可减小切削变形和切削力，使切削轻快 不利方面 影响工件尺寸精度 影响工件表面粗造度 积屑瘤破裂后会划伤表面，加快刀具磨损 会形成硬点和毛刺，使工件表面粗造度值增大 时大时小，时有时无，使切削力产生波动而引起振动 积屑瘤的顶端突出于切削刃之外，使实际的切削深度不断变化 3. 积屑瘤的控制 影响积屑瘤的因素 工件材料 切削用量 刀具角度 切削液等 控制措施 要避免在中温、中速加工塑性材料 增大前角可减小切削变形，降低切削温度，减小积屑瘤的高度 采用润滑性能优良的切削液可减少甚至消除积屑瘤 １．切削力的构成与分解 三、切削力及切削功率 切削合力: 前刀面受到切屑的压力和摩擦力 后刀面受到工件表面的压力和摩擦力 主切削力: 切削合力在切削速度方向上的分力，垂直于基面，其大小约占总的切削合力的80~90% 背向力: 切削合力在切削深度方向上的分力;它在基面内，与切深方向相反，不消耗功率 进给力： 切削合力在进给方向上的分力;它在基面内，与进给方向平行，但方向相反，只消耗总功的1~5% 2.切削力的估算 主切削力Fc消耗约90%的功率，所以一般计算Fc的大小便可决定输出功率的多少。 在一般情况下，背吃刀量ap增大一倍，Fc增大一倍；而进给量f增大一倍，Fc增大68%-86%。所以ap对Fc比f对Fc的影响大。切削速度vc对Fc影响不大，一般不予考虑。 工件材料 切削用量 刀具角度 强度、硬度高、塑性、韧性大，合力大 背吃刀量、进给量、切削速度 前角越大，切屑变形越小，切削合力越小 影响切削合力的因素 3.切削功率 切削功率是各切削分力消耗功率的总和 四、切削热和切削温度 1. 切削热的产生传 出及影响 ａ．切削热的来源 切屑层的金属发生弹性变形、塑性变形而产 生大量的热量 切屑与刀具前刀面产生的摩擦所产生的热量 工件与刀具后刀面产生的摩擦所产生的热量 ｂ．切削热的传导 传入切屑，约占总热量的50%~86%，对切削加工无不利影响 传入工件，约占总热量40%~10%会使工件膨胀或伸长，产生尺寸和形状误差，影响加工精度 传入刀具，约占总热量9%~3%使刀具温度升高，硬度下降，磨损加快，耐用度降低 传入周围介质，约占总热量的1%对切削加工无不利影响 2. 切削温度及其影响因素? 切削温度：是指刀具、切屑、工件接触面上的平均温度。 (1) 选择合理的几何角度和切削用量 (2) 使用切削液 其高低取决于: 1)材料的强度越大、硬度越高，则耗功越大、温度上升越高。 2)vc增大一倍，温度升高20%-30%；f增大一倍，温度升高 10%；ap增大一倍，温度升高3%。 3)前角大、刃锋利，则切削温度低。主偏角小，主切削刃工作长度增加，则切削温度低。 3. 降低切削温度的措施 五、刀具的磨损及刀具的耐用度 １．刀具的磨损形式及过程 刀具的磨损形式: 前刀面磨损；后刀面磨损；前、后刀面同时磨损. 刀具的磨损过程: 初期磨损阶段 正常磨损阶段 急剧磨损阶段