切削原理培训教学PPT课件.ppt

（3）工件材料P54 材料的强度与硬度增大时，单位切削力增大，因此切削热增多，切削温度升高。 导热系数影响材料的传热，因此导热系数大，产生的切削温度低。 例如，低碳钢，强度与硬度较低，导热系数大，产生的切削温度低。 不锈钢与45钢相比，导热系数小，因此切削温度比45钢高。 （4）切削液 切削液对切削温度的影响，与切削液的导热性能、比热、流量、浇注方式以及本身的温度都有很大关系。 切削液的导热性越好，温度越低，则切削温度也越低。 从导热性能方面来看，水基切削液优于乳化液，乳化液优于油类切削液。 2.2.3 刀具磨损与耐用度 1.刀具的磨损形式 （1）前刀面磨损 ①、特点： 在前刀面上离切削刃小段距离有一月牙洼，随着磨损的加剧，主要是月牙洼逐渐加深，洼宽变化并不是很大。磨损程度用洼深KT表示。 （2）后刀面磨损 ①、特点： 在刀具后刀面上出现与加工表面基本平行的磨损带。 ②、C、B、N三个区 C区是刀尖区，由于散热差，强度低，磨损严重，最大值VC； B区处于磨损带中间，磨损均匀，最大磨损量VBmax； N区处于切削刃与待加工表面的相交处，磨损严重，磨损量以VN表示，此区域的磨损也叫边界磨损， 加工铸件、锻件等外皮粗糙的工件时， N区区域容易磨损。 （3）破损 刀具破损比例较高，硬质合金刀具有50％～60％是破损。特别是用脆性大的刀具连续切削或加工高硬度材料时，破损较严重。它又分为以下几种形式： ①、崩刃 特点是在切削刃产生小的缺口，尺寸与进给量相当。硬质合金刀具连续切削时容易产生。 ②、剥落 特点是前后刀面上平行于切削刃剥落一层碎片，常与切削刃一起剥落。陶瓷刀具端铣常发生剥落，另外硬质合金刀具连续切削也发生。 ③、裂纹 特点是垂直或倾斜于切削刃有热裂纹。由于长时间连续切削，刀具疲劳而引起。 ④、塑性破损 特点是刀刃发生塌陷。是由于切削时高温高压作用引起的。 2 . 刀具的磨损原因： （1）硬质点磨损 （2）粘结磨损 （3）扩散磨损 （4）氧化磨损 （5）相变磨损 （1）硬质点磨损 因为工件材料中含有一些碳化物、氮化物、积屑瘤残留物等硬质点杂质，在金属加工过程中，会将刀具表面划伤，造成机械磨损。低速刀具磨损的主要原因是硬质点磨损。 （2）粘结磨损 加工过程中，切屑与刀具接触面在一定的温度与压力下，产生塑性变形而发生冷焊现象后，刀具表面粘结点被切屑带走而发生的磨损。一般，具有较大的抗剪和抗拉强度的刀具抗粘结磨损能力强，如高速钢刀具具有较强的抗粘结磨损能力。 （3）扩散磨损 由于切削时高温作用，刀具与工件材料中的合金元素相互扩散，而造成刀具磨损。硬质合金刀具和金刚石刀具切削钢件温度较高时，常发生扩散磨损。金刚石刀具不宜加工钢铁材料。一般在刀具表层涂覆TiC、TiN、Al2O3等，能有效提高抗扩散磨损能力。 （4）氧化磨损 硬质合金刀具切削温度达到700o～800o时，刀具中一些C、CO、TiC等被空气氧化，在刀具表层形成一层硬度较低的氧化膜，当氧化膜磨损掉后在刀具表面形成氧化磨损。 （5）相变磨损 在切削的高温下，刀具金相组织发生改变，引起硬度降低造成的磨损。 总的来说，刀具磨损可能是其中的一种或几种。对一定的刀具和工件材料，起主导作用的是切削温度。在低温区，一般以硬质点磨损为主；在高温区以粘结磨损、扩散磨损、氧化磨损等为主。 积屑瘤对金属切削过程产生的影响问题？ （1）实际刀具前角如何变化？ （2）实际切削厚度如何变化？ （3）加工后表面粗糙度如何变化？ （4）切削刀具的耐用度如何变化？ （1）实际刀具前角增大 刀具前角γo指前刀面与基面之间的夹角，其概念将在后节详细论述。如图所示，由于积屑瘤的粘附，刀具前角增大了一个γb角度，如把切屑瘤看成是刀具一部分的话，无疑实际刀具前角增大,现为γo ＋ γb 。 刀具前角增大可减小切削力，对切削过程有积极的作用。而且，切削瘤的高度Hb 越大，实际刀具前角也越大，切削更容易。 （2）实际切削厚度增大 由图2-9可以看出，当切削瘤存在时，实际的金属切削层厚度比无切削瘤时增加了一个△hD，显然，这对工件切削尺寸的控制是不利的。值得注意的是，这个厚度△hD的增加并不是固定的，因为切削瘤在不停变化，它是一个产生，长大，最后脱落的周期性变化过程，这样可能在加工中产生振动。 （3）加工后表面粗糙度增大 积屑瘤的变化不但是整体，而且积屑瘤本身也有一个变化过程。积屑瘤的底部一般比较稳定，而它的顶部极不稳定，经常会破裂，然后再形成。 破裂的一部分随切屑排除，另一部分留在加工表面上，使加工表面变得非常粗糙。可以看出，如果想提高表面加工质量，必须控制积屑瘤的发生。 （4）切削刀具的耐用度降低 从积屑瘤在刀具上的粘附来看，积屑瘤应该对刀具有保护作用，它代替刀具切