机械制造技术基础chap.pptx

1.3切?削?力;1.3.1切削力的来源、切削合力及分力、切削功率;（2）切削合力及分力;1.3.2切削力的计算;1.3.3影响切削力的因素;2）切削速度的影响;总之：ap对切削力影响最大，f次之，v最小;（3）刀具几何参数

1）前角的影响：

γ0?，被切金属的变形?，变形系数值?，刀-屑间摩擦力和正应力也?。因此，切削力?。

但γ0增大对塑性大的材料（如铝合金、紫铜等）影响显著，即材料的塑性变形、加工硬化程度明显?，切削力降低较多；而加工脆性材料（灰铸铁、脆黄铜等），因切削时塑性变形很小，故γ0变化对切削力影响不大。??;2）负倒棱的影响：前刀面上的负倒棱，可以提高刃区的强度，但此时被切金属的变形增大，使切削力有所增加。

负倒棱是通过它的宽度br1对f的比值（br1/f）来影响切削力的。br1/f增大，切削力增大。

当br1小于lf（lf为切屑与刀具前面的接触长度）时，切屑除与倒棱接触外，还与前面接触，前面仍起作用。

而当切钢br1/f≥5或切灰铸铁br1/f≥3,即br1大于lf时，切屑只与倒棱接触，不与前面接触，切削力趋于稳定，且相当于用负前角为γ01车刀加工时的切削力。;3）主偏角的影响4）刀尖圆弧半径的影响

Fy＝Fxycosκr；Fx＝Fxysinκr；κr?，Fy?，Fx?。;4）刃倾角的影响????;（4）其他因素

1）刀具材料：在同样的切削条件下，陶瓷刀的切削力最小，硬质合金刀次之，高速钢刀具的切削力最大。

2）刀具磨损

3）切削液

以冷却作用为主的水溶液对切削力的影响很小

润滑作用强的切削油，有效地减少了刀具前刀面与切屑、后刀面与工件表面之间的摩擦，甚至还能减小被加工金属的塑性变形，从而能显著的降低切削力。;1.4.1切削热的产生和传出;影响切削热传导的主要因素;1.4.2切削温度及其对切削过程的影响;1.4.3切削温度的测量及其分布;1.4.4影响切削温度的主要因素;前角γ0?：γ0大，θ低；γ0小，θ高；但γ0达18o～20o后，对θ影响?，因为契角?使散热体积?。

主偏角κr：κr?，切削刃工作长度?，切削热相对集中；同时刀尖角?，使散热条件变差?θ?。

κr?，刀尖角和切削刃工作长度?，散热条件改????θ?。;（3）刀具磨损对切削温度的影响

切削刃变钝，金属变形?，后刀面与工件的摩擦??θ?。

后刀面上的磨损量愈大时，θ的上升愈为迅速。

（4）工件材料对切削温度的影响

工件材料的硬度和强度越高，切削时所消耗的功越多，产生的切削热越多，θ就越高。

工件材料导热系数的大小，直接影响切削热的导出，如不锈钢1Cr18Ni9Ti和高温合金GH131，不仅导热系数小，且在高温下仍有较高的强度和硬度，故θ高。

灰铸铁等脆性材料，切削时金属变形小，切削呈崩碎状，与前刀面摩擦小，产生的切削热小，故θ一般比切削钢料时低。;无冷却液

10%乳化液

1%硼酸钠水溶液;1.5刀具磨损和耐用度;（1）前刀面磨损（月牙洼磨损）;刀具磨损的测量位置;（2）主后刀面磨损;——刀尖磨损和靠近工件外皮的磨损;1.5.2刀具的磨损原因;（4）氧化磨损?：在一定温度下，刀具材料与某些周围介质（如空气中的氧、切削液中的极压添加剂硫、氯等）起化学作用，在刀具表面形成一层硬度较低的化合物，如四氧化三钴、一氧化钴、三氧化钴和二氧化钛等，被切屑或工件擦掉而形成磨损。

（5）相变磨损：高温作用下，刀具材料发生金相组织变化。

（6）热电磨损：自然热电偶，放电产生电蚀。;（7）塑性变形：在切削高温下，刀刃产生塑性变形。;1.5.3刀具的磨损过程;刀具的磨钝标准：刀具磨损到一定限度就不能继续使用。这个磨损限度称为磨钝标准。

推荐硬质合金外圆车刀耐用度的磨钝标准，表1-7;1.5.5刀具耐用度;各种切削速度下的刀具磨损曲线;合理刀具耐用度的选择原则;1.5.6刀具的破损;选择合理的刀具角度。通过调整前角、后角、刃倾角和主、副偏角，增加切削刃和刀尖的强度；在主切削刃上磨出倒棱，可以有效的防止崩刃。

选择合适的切削用量。硬质合金较脆，要避免切削速度过低时切削力过大而崩刃；也要防止切削速度过高，因温度太高而产生热裂纹。

尽量采用可转位刀具；采用焊接刀具时，要避免焊接、刃磨不当所产生的各种弊病。

要尽可能的保证工艺系统有较好的刚性，以减少切削时的振动。;1.6工件材料的切削加工性及其改善;加工等级;1.6.2改善材料切削加工性的途径

——调整材料化学成分：适当添加一些元素，如硫、磷、铅、钙等，使钢的切削加工性得到显著改善（易切钢）。