金属工艺学金属切削加工基础知识.ppt

* 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 ２．积屑瘤对切削加工的影响 * 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，对材料进行正火或调质 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 粗加工时对已加工表面质量要求不高，可利用积屑瘤减小切削力，保户刀具； 而精加工时，要保证工件加工质量，必须避免产生积屑瘤。 * １．切削合力的构成与分解 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 切屑的变形抗力 17.3.3 切削力及切削功率 * 主切削力: (切向力Fc) 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８５％～９０％。 是计算机床动力的主要依据 背向力: (径向力Fp) 切削合力在切削深度方向上的分力;它在基面内. 使工件弯曲变形或引起振动，产生形状和尺寸误差。 进给力： (轴向力Ff) 切削合力在进给方向上的分力;它在基面内. 是设计和校验机床进给机构强度和刚度的主要依据。 切削合力 * 2. 影响切削合力的因素 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 切削深度 ap(大)、进给量 f(中)、切削速度υ(小) 前角越大，切屑变形越小，切削合力越小 3. 切削功率 切削功率是各切削分力消耗功率的总和 Pz=Fzυ×10-3(kw) Fz —主切削力（N) υ—切削速度（m/s) * 上次课内容回顾 切削运动及切削要素：主运动和进给运动；切削三要素 切削层参数：切削层面积、切削宽度、切削厚度 刀具材料及性能 刀具切削部分的几何参数： 刀具切削部分的组成要素：三面、两刃、一尖 车刀切削角度的坐标平面 在正交平面 (P0)：前角γ0 ；后角α0 在 基 面 (Pr)：主偏角κr ；副偏角κr′ 在切削平面 (Ps)：刃倾角λs 刀具结构：整体式、焊接式、机夹可转位式 金属的切削过程 * 17.3.4 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 切屑与刀具前刀面产生的摩擦 工件与刀具后刀面产生的摩擦 * 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，约占总热量的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，约占总热量的９％～３％，使刀具温度升高，硬度下降，磨损加快，耐用度降 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 其高低取决于切削时产生热量的多少和传导条件的好坏，切削用量、工件材料、刀具材料及角度等对切削温度均有影响。 3. 降低切削温度的措施 切削速度↑切削热↑；进给量和切削深度↑，切削力大↑，摩擦力↑，切削热↑； 工件强度和硬度↑，消耗的功↑，切削热↑； 主偏角↓，参与切削的刃长度↑，切削温度↓；前角↑，切削热↓，切削温度↓。 * 17.3.5 刀具磨损及刀具耐用度 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 刃磨后的刀具开始前、后刀面上的高低不平，受到切屑的冲击和摩擦时，将“凸峰”很快磨去，时间很短 刀具上的高低不平已被磨去，磨损量增加缓慢且比较稳定 切削刃变钝，刀具与工件之间的摩擦变大，切削力增大，切削温度上升，磨损加剧，刀具失去正常的切削能力 ２．刀具耐用度 刀具允许的磨损限度通常用后刀面的磨损高度ＶＢ表示。但这种磨损标准很难掌握,而引入刀具耐用度的概念。指刀具刃磨后从开始切削直到磨损量达到磨损标准为止的切削时间用Ｔ表示。 * 17.4 切削加工技术经济性简析 17.4.1 切削加工主要技术经济指标 全面地分析指标体系是一个较为复杂的问题，需要时可查阅“技术经济分析”有关资料，下面仅简要介绍切削加工的几个主要技术经济指标，即产品质量、生产