金属切削过程中的物理现象.pptxVIP

金属切削过程中的三个变形区;1、第一变形区;2、第二变形区;二、积屑瘤; 积屑瘤高度及其实际工作前角;2.积屑瘤的成因： 1）工件材料的塑性 主要是加工硬化的缘故，塑性材料切削时形成带状切削，加工硬化现象较强，容易产生积屑瘤；而脆性材料切削时形成崩脆切削，且加工硬化现象很弱，不易产生积屑瘤。 ;2）切削温度;3）积屑瘤与切削速度的关系;4）刀具的前角;3.积屑瘤对切削过程的影响： 1)?积屑瘤包围着切削刃，可以代替前面、后面和切削刃进行切削，从而保护了刀刃，减少了刀??的磨损。 2)?积屑瘤使刀具的实际工作前角增大，而且，积屑瘤越高，实际工作前角越大，刀具越锋利。 3)?积屑瘤前端伸出切削刃外，直接影响加工尺寸精度。 4)?积屑瘤直接影响工件加工表面的形状精度和表面粗糙度。;三、残余应力和加工硬化;四、脆性材料的切削机理;五、 切屑力;2.切屑力的来源;3.总切削力的几何分力 ;主切削力Fc：切削合力F在主运动方向的分力，又称切向分力。它与切削速度方向一致，在切削过程中做功最多，占总切削功率的90%以上。Fc是计算机床动力、设备的强度及刚度的基本数据。 进给抗力Ff：切削合力F在进给运动方向的合力，车外圆时，Ff与工件的轴线相平行，因此又称轴向分力。Ff作用在机床的进给机构上，它是设计进给机构必须的数据。 切深抗力Fp:切削合力F在切削深度方向的分力。车外圆时，Fp与工件的径向重合，因此又称径向分力。Fp作用在机床及工件刚性最差的方向，容易引起切削振动和工件的弯曲变形，影响加工精度及工件表面质量。 ;4.切削功率：是指切削时在切削区域内消耗的功率，通常进给消耗的功率略去不计，只计算主运动消耗的功率：;5.影响切削力的因素;（1）工件材料的影响;（2）切削用量的影响 1)切削深度和进给量的影响;2)切削速度的影响; 切削速度是通过影响切削变形程度来影响切削力，切削变形大，则切削力大。 ; 切削铸铁等脆性材料时，被切材料的塑性变形及它与前刀面的摩擦均比较小。υc对切削力没有显著影响。 ;3)刀具几何参数的影响;前角对切削力的影响 ap?=?4?mm f?=?0.25?mm?/?r;②主偏角kr 对切削力的影响;（a）当 时，主切削力 F随着Kr增加而减小 。 ; 切削脆性材料时，切削力始终随着Kr的增加而减小。;4）其它因素的影响 1）刀具磨损越大，将增加切削力； 2）使用切削液，将减小切削力。 ;六、 切屑热和切削温度;切削热传出： (1)通过工件传出Qg，使工件温度升高 (2)通过切屑传出Qx，使切屑温度升高 (3)通过刀具传出Qd，使刀具温度升高 (4)通过周围介质传出Qj;2.切削温度对切削加工过程的影响;3.切削温度的测定方法;（1）切削用量的影响 ;②进给量的影响;③切削深度的影响;（2）工件材料的影响;（3）刀具几何参数的影响 ① 前角γ0 的影响 γ0 ↑→变形程度↓→F↓ →q↓ 但γ0 ＞ 18°～20°时，因散热体积↓， q 随前角的增大而上升。故前角不宜过大。; 由于加工材料性质的不同以及切削条件的不同，从变形观点出发，可将切屑归纳为四种形态：;2、挤裂切屑：又称节状切屑。它的外表面呈锯齿形，内表面有时有裂纹。在切削速度较低、切削厚度较大、刀具前角较小时常产生此类切屑。 ;4、崩碎切屑：加工脆性材料（铸铁、青铜），切削厚度越大越易得到这类切屑。 ;（二）、切屑的形状;五. 切削力的经验公式 [计算举例]： 用YT5硬质合金车刀外圆纵车σb?=?630?MPa的热轧45钢，车刀几何参数为ro =10°、kr ?=?75°、rs =?–5°，切削用量为ap?=?2mm、f?=?0.3mm/r、vc?=?100?m?/?min。 试计算切削力Fc、Fp、Ff 及切削功率Pc 。; [解]： 查表2-1得： CFC=2795 xFC =1.0 yFC =0.75 zFC =-0.15 ;（三）刀具磨损的影响 刀具磨损后，切削刃变钝，刃区前方的挤压作用增大，使切削区的塑性变形增加； 同时磨损后的刀具后角基本为零，与工件的摩擦增大，两者均使切削热增多。刀具磨损对Q影响越显著。;刀具失效形式：磨损 （正常工作时逐渐产生的损耗）