机械制造技术介绍基础chapter2.ppt

后刀面磨损带不均匀，刀尖部分磨损严重，最大值为VC；中间部位磨损较均匀，平均磨损宽度以VB表示；边界处磨损严重，以VN表示。 （二）后刀面磨损 后刀面磨损一般发生在切削脆性金属（如铸铁）或以较低的切削速度和较小的切削厚度切削塑性金属材料的情况下。 切削时，刀具主后刀面和副后刀面分别与过渡表面和已加工表面发生接触和强烈的摩擦，由于接触面很小，压力大，很快在靠近切削刃处就会磨出一个后角为零的不规则的磨损棱面。如图。 车刀典型磨损形式示意图 （三）边界磨损 切削钢料时，常常在主切削刃、副切削刃与工件待加工表面或已加工表面接触处磨出较深的沟纹，其磨损宽度大于B区，这种磨损称为边界磨损。边界磨损主要是由于边界处的加工硬化层、硬质点和刀具在边界处的较大应力梯度和温度梯度所造成。 切削塑性金属，采用中等切削速度和中等进给量时，多为前、后刀面同时磨损。 二、刀具磨损过程及磨钝标准 （一）刀具磨损过程 1. 初期磨损阶段 与刀具刃磨质量有关 2. 正常磨损阶段 VB与切削时间近似正比 斜率表示磨损强度 3. 急剧磨损阶段 切削力、温度急升，刀 具磨损加剧，之前换刀 （二）刀具磨钝标准 刀具磨损到一定限度后就不能继续使用，这个磨损限度 称为磨钝标准。通常是指后刀面磨损带中间部分平均磨损量允许达到的最大值，以VB表示。 金属切削过程中的滑移线 第一变形区 从OA线开始发生塑性变形，到OM线金属晶粒的剪切滑移基本完成。OA线和OM线之间的区域（图中Ⅰ区）称为第一变形区。 第二变形区 切屑沿前刀面排出时进一步受到前刀面的挤压和摩擦，使靠近前刀面处的金属纤维化，基本上和前刀面平行。这一区域（图中Ⅱ区）称为第二变形区。 第三变形区 已加工表面受到切削刃钝圆部分和后刀面的挤压和摩擦，造成表层金属纤维化与加工硬化。这一区（图中Ⅲ区）称为第三变形区。 2、切屑的类型及其控制 由于工件材料不同，切削过程中的变形程度也就不同，因而产生的切屑种类也就多种多样，如下图示。图中从左至右前三者为切削塑性材料的切屑，最后一种为切削脆性材料的切屑。切屑的类型是由应力-应变特性和塑性变形程度决定的。 ① 带状切屑 ②挤裂切屑 ③ 单元切屑 ④崩碎切屑 以上前三种切屑只有在加工塑性材料时才可能得到。其中，带状切屑的切削过程最平稳，单元切屑的切削力波动最大。在生产中最常见的是带状切屑，有时得到挤裂切屑，单元切屑则很少见。如下图： 第一节 金属切削的基础知识 假如改变挤裂切屑的条件，如进一步减小刀具前角，减低切削速度，或加大切削厚度，就可以得到单元切屑。反之，则可以得到带状切屑。这说明切屑的形态是可以随切削条件而转化的。掌握了它的变化规律，就可以控制切屑的变形、形态和尺寸，以达到卷屑和断屑的目的。 第一节 金属切削的基础知识 3、积屑瘤现象 在切削速度不高而又能形成连续切屑的情况下，加工一般钢料或其它塑性材料时，常常在前刀面处粘着一块剖面有时呈三角状的硬块。这块冷焊在前刀面上的金属称为积屑瘤（或刀瘤）。它的硬度很高，通常是工件材料的2—3倍，在处于比较稳定的状态时，能够代替刀刃进行切削。 产生原因： ①切塑性材料；???? ②适当的的温度和压力；???? ③切屑上的部分金属冷焊 在刀尖上。 生长过程：生成→长大→脱落→生成 影响： ①保护刀尖→延长刀具寿命??? ?② 使实际前角增大→切削过程容易进行???? ③ 增大实际 切削深度和切削厚度→工件尺寸精度↓ ???? ④ 形状不规则且脱落后易嵌入已加工面→工件表面 留下硬质点，↓Ra ???????? ∴ 粗加工可用，精加工绝对不要 防止积屑瘤的主要方法 1）降低切削速度，使温度较低，粘结现象不易发生。 2）采用高速切削，使切削温度高于积屑瘤消失的相 应温度。 3）采用润滑性能好的切削液，减小摩擦。 4）增加刀具前角，以减小切屑与前刀面接触区的压力。 5）适当提高工件材料硬度，减小加工硬化倾向。 第四节 切削力与切削功率 (一)、切削力的来源 研究切削力，对进一步弄清切削机理，对计算功率消耗，对刀具、机床、夹具的设计，对制定合理的切削用量，优化刀具几何参数等，都具有非常重要的意义。金属切削时，刀具切入工件，使被加工材料发生变形并成为切屑所需的力，称为切削力。切削力来源于三个方面： 1．