机械制造技术基础chap.pptx

1.2金属切削过程的变形;（1）研究金属切削变形的常用方法

侧面方格变形观察法

快速落刀法

高速摄影、扫描电镜、显微镜头图像、光弹性法;（2）变形区划分;金属切削层的滑移线和流线示意图

OA、OM为等切应力曲线;第一变形区：从OA线（称始剪切线）开始发生塑性变形，到OM线（称终剪切线）晶粒的剪切滑移基本完成。

?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，纤维化方向基本上和前刀面平行。

?第三变形区：已加工表面受到刀刃钝圆部分和后刀面的挤压与摩擦，产生变形和回弹，造成纤维化与加工硬化。;追踪切削层上任一点P，可以观察切削的变形和形成过程。;从金属晶体结构的角度说，沿滑移线的剪切变形就是沿晶格中晶面的滑移。工件材料的晶粒，可假定为圆颗粒，受剪切力后，晶格内晶面发生位移，晶粒呈椭圆形。圆的直径AB变成椭圆的长轴A′B′，A′′B′′就是晶粒纤维化的方向。;晶粒伸长的方向即纤维化的方向，是与滑移方向即剪切面方向不重合的，它们成一夹角ψ。在一般切削速度内，第一变形区的宽度仅为0.02-0.2mm，所以可以用一剪切面来表示。剪切面和切削速度方向的夹角称为剪切角，以φ表示。;1.2.3切削变形程度;1.2.4前刀面与切屑间的摩擦;（1）作用在切屑上的力;直角自由切削时力与角度的关系;（1-20）;（2）剪切角φ与前刀面摩擦角β的关系(李和谢弗公式)

1）在保证刀刃强度前提下，加大前角对切削过程有利。

2）仔细研磨刀面，使用切削液以减少前刀面上的摩擦对切削过程同样是有利的。;（3）前刀面与切屑间的摩擦;（4）影响前刀面摩擦系数的主要因素;切削速度对摩擦系数的影响;1.2.5积屑瘤的形成与控制;积屑瘤前角γb

和伸出量Δac;积屑瘤高度与切削速度关系示意图;1.2.6影响切屑变形的主要因素;（3）切削速度对切屑变形的影响

在无积屑瘤的切削速度范围内，切削速度愈高，则变形系数愈小。

在有积屑瘤的切削速度范围内，切削速度的影响是通过积屑瘤所形成的实际前角来影响切削变形的。;（4）切屑厚度对切屑变形的影响：

当切削厚度增加时，摩擦系??减小，φ增大，变形变小。

在无积屑瘤情况下，f愈大（ac愈大），则ξ愈小。;1.2.7切屑的类型及控制;——带状切屑切屑的内表面光滑。塑性金属，切削厚度较小，切削速度较高，刀具前角较大时产生。

——挤裂切屑?外表面呈锯齿状，内表面有时有裂纹。切削速度较低，切削厚度较大，刀具前角较小时产生。

——单元切屑?挤裂产生完全分离的梯形单元切屑。

（以上三种为切削塑性材料时产生）

——崩碎切屑形状不规则，加工表面凸凹不平。;图3-16国际标准化组织的切屑分类法

（参见ISO3685:1993(E)）;（2）切屑的卷曲

卷屑槽宽度越小、深度越大，切屑厚度越大，卷屑半径越小，越易折断。;（3）切屑的折断

——磨卷屑槽

——减小前角，增大主偏角，改变刃倾角，增大进给量;1.2.8已加工表面的形成过程(与第三变形区关系密切);鳞刺的成因、影响及抑制