第三章金属切削过程的基本规律ppt课件.ppt

2．相变磨损:＞9000C 刀具在较高速度切削时，由于切削温度升高，使刀具材料产生相变，硬度降低，若继续切削，会引起前面塌陷和切削刃卷曲的“塑性变形”, 3．粘结磨损 刀具与切屑、工件间存在高温高压和强烈摩擦，达到原子间结合而产生粘结现象，又称为冷焊。相对运动使粘接点破裂而被工件材料带走，造成粘结磨损。 在高速钢刀具的正常工作速度和硬质合金刀具 偏低的工作速度下比较严重 4．扩散磨损:（800- 9000C ） 扩散磨损是在高温作用下，使工件与刀具材料中合金元素相互扩散置换造成的。 切削温度越高扩散越快；刀体材料亲合力越大扩散越快； 高速切削时扩散磨损是刀具磨损的主要原因。 5．氧化磨损 一定温度下，刀材与空气中的氧起化学作用，生成较软的氧化物，造成刀具磨损。硬质合金刀具在700- 8000C 时，易产生氧化磨损。 氧化磨损是边界磨损原因之一；主要发生在较高速切削 条件下。 二、刀具寿命 (一)刀具寿命概念 刀具寿命T定义为刀具磨损达到规定标准时的总（净）切削时问(单位为min)。 达到正常磨损VB=0.3mm 刀具寿命： 在规定加工条件下，按质完成额定工作数量 的可靠性寿命 为保持工件尺寸精度，通常用达到该尺寸精 度的工件数量来表示的寿命 达到规定承受冲击次数的疲劳寿命 (二)影响刀具寿命的因素 1．切削速度vc 切削速度vc↑，切削温度↑，磨损↑，刀具寿命T↓。 m——vc对T的 影响程度指数 （3-11） 常数C是T=1s(或1min)时的速度,指数m由切削实验求得 2．进给量f与背吃刀量ap f和ap↑，均使T↓，但f↑后，切削温度↑较多，故对T影响较大；ap↑，改善了散热条件，故使切削温度↑少，因此对T影响较小。 3．刀具几何参数的影响 前角γo↑,切削温度↓, T↑； γo↑太多,强度 低，散热差， T↓ 主偏角κr ↓ 副偏角κr′↓ 刀尖圆弧半径rε↑ T↑ 4．工件材料 加工材料的强度、硬度越高和韧性越高，切削时均能使切削温度升高，刀具寿命降低。 5．刀具材料 是影响刀具寿命 的重要因素 (三)刀具寿命方程式 xT、yT——背吃刀量ap和进给量f对刀具寿命T的影响程度指数； KT——其它因素对刀具寿命影响的修正系数。 (3-12) (四)合理的刀具寿命确定原则 1．最高生产率刀具寿命Tp Tp是根据切削一个零件所化时间最少或在单位时间内加工出的零件数量最多来确定。 2．最低生产成本刀具寿命Tc Tc是根据加工零件的一道工序最低成本来确定的。 各种刀具寿命，一般根据上述原则来制订，例如： 1)简单刀具的制造成本低，故它的寿命较复杂刀具的低； 2)可转位刀具的切削刃转位迅速、更换刀片简便，刀具寿命低； 3)自动线、数控刀具能自动换刀，在线重磨，刀具寿命更低些； 4)精加工刀具的寿命较高。 (五)刀具寿命允许的切削速度vT计算 当确定了进给量f，背吃刀量ap和其它参数后，可根据已定的刀具寿命的合理数值T再最后计算切削速度vc，该vc称为刀具寿命允许的切削速度 (3-13) xv、yv——达到刀具寿命T时ap与f对vT的影响指数； KvT——达到刀具寿命T时其它因素对vT的影响系数。 影响切削力的因素 三、刀具几何参数 ①前角的影响?：增大，切削力减小 ,加工脆性金属时，对切削力影响小。?? ②负倒棱的影响：增大? 影响切削力的因素 ③主偏角的影响：kr??增加时?，Fp减小，Ff增大 ④刃倾角λs的影响 （1）λs对Fc影响很小 （2） λs对Fp、 Ff影响较大 Fp随λs增大而减小， Ff随λs增大而增大 刃倾角负值越大，背向力越大（10-2~3%） ⑤刀尖圆弧半径rε的影响 （1）rε对Fc影响很小 （2）Fp随 rε增大而增大 Ff随 rε增大而减小 rε增大相当于κr减小的影响 1．刀具磨损 刀具的切削刃及后刀面产生磨损后，会使切削时摩擦和挤压加剧，故使切削力Fc和Fp增大。 2．切削液 切削液润滑作用越好，力减小越显著，低速时更突出。 3．刀具材料 各种刀具材料对切削力的影响，是通过刀具材料与工件之间的亲和力、摩擦力和磨损等因素决定的。按立方氮化硼、陶瓷、涂层、硬质合金、高速钢顺序，切削力依次增大。 四、其它因素 第三节 切削热与切削温度 一、切削热的来源与传散 切削热和由它产生的切削温度，会使加工工艺系统产生热变形，不但影响刀具的磨损和耐用度，而且影响工件的加工精度和表面质量。因此，研究切削热和切削温度的产生及其变化规律有很重要的意义。 切削层金