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金属切削原理--第1页

金属切削原理

一、引言

金属切削是一种重要的加工方法,广泛应用于机械制造、航空航天、

汽车制造等领域。金属切削的原理是将金属材料通过刀具的切削力和

磨擦力进行去除,从而得到所需形状和尺寸的工件。本文将详细介绍

金属切削的原理。

二、金属材料的物理特性

金属材料具有高强度、高硬度、高塑性等特点。在进行切削加工时,

需要考虑到这些特性对加工过程和结果的影响。

1.硬度

硬度是指材料抵抗外界力量侵蚀和破坏的能力。在进行金属切削时,

硬度会影响到刀具对材料的切削深度和速度。硬度越大,材料越难被

去除,需要采用更高强度和更耐磨损的刀具。

2.韧性

韧性是指材料抵抗断裂和变形的能力。在进行金属切削时,韧性会影

响到刀具对材料的变形程度和断裂情况。韧性越大,材料越容易被刀

具弯曲和拉伸,需要采用更大的切削力和更耐磨损的刀具。

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3.塑性

塑性是指材料在受到外力作用下发生变形的能力。在进行金属切削时,

塑性会影响到材料的变形程度和表面质量。塑性越大,材料越容易被

切削并留下较光滑的表面。

三、切削力的产生

金属切削过程中,主要有三种力对工件进行去除:正向切削力、侧向

切削力和径向切削力。这些力产生的原因如下:

1.正向切削力

正向切削力是指沿着工件表面方向施加在主轴上的推进力。它是由于

主轴上旋转的刀具与工件之间产生了摩擦而引起的。

2.侧向切削力

侧向切削力是指垂直于工件表面方向施加在主轴上的推进力。它是由

于主轴上旋转的刀具与工件之间产生了摩擦而引起的。

3.径向切削力

径向切削力是指垂直于工件表面方向施加在主轴上的推进力。它是由

于主轴上旋转的刀具与工件之间产生了摩擦而引起的。

四、切削过程中的热效应

金属切削过程中,由于摩擦和变形,会产生大量的热量。这些热量会

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对材料和刀具造成影响。

1.材料的热变形

在金属切削过程中,由于高速旋转的刀具与工件之间产生了摩擦,会

使得材料表面温度升高。当温度达到一定值时,材料就会发生热变形,

导致尺寸和形状发生变化。

2.材料的热软化

在金属切削过程中,由于高速旋转的刀具与工件之间产生了摩擦,会

使得材料表面温度升高。当温度达到一定值时,材料就会发生热软化

现象,导致硬度降低。

3.刀具的耐用性

在金属切削过程中,由于高速旋转的刀具与工件之间产生了摩擦,会

使得刀具表面温度升高。当温度过高时,刀具就会失去硬度和韧性,

导致磨损和断裂。

五、切削参数的选择

在进行金属切削时,需要考虑到材料的特性、切削力的产生和热效应

等因素,并选择合适的切削参数。

1.刀具材料

根据不同的材料特性和加工要求,选择合适的刀具材料。常用的刀具

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材料有高速钢、硬质合金、陶瓷等。

2.进给量

进给量是指单位时间内工件移动的距离。进给量越大,每个齿面所承

受的载荷就越小,但是会增加摩擦力和热量的产生。

3.转速

转速是指主轴旋转一周所需时间。转速越高,每个齿面所承受的载荷

就越小,但是会增加摩擦力和热量的产生。

4.深度

深度是指每个齿面在工件表面上所留下的凹陷深度。深度越大,每个

齿面所承受的载荷就越大,但是会增加摩擦力和热量的产生。

六、总结

金属

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