《《金属工艺学》复习资料金属切削过程.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《金属工艺学》复习资料金属切削过程.ppt（20页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、 机械加工工艺基础机械加工工艺基础*课代表请进行实验的分组工作，将课代表请进行实验的分组工作，将 刀具角度实验课的时间、分组情况落刀具角度实验课的时间、分组情况落 实到每位同学。实到每位同学。*请在上课前收齐并上交习题一请在上课前收齐并上交习题一 。*本周作业：习题二，下周一课前交本周作业：习题二，下周一课前交第二变形区：第二变形区：切屑与前刀面的挤压。切屑与前刀面的挤压。变形：变形：切屑卷曲而出摩擦切屑卷曲而出摩擦3 3 金属切削过程金属切削过程 (Metal Cutting Process)(Metal Cutting Process)一一.切削实质与过程切削实质与过程1 1切削过程切削过
2、程 可分为三个变形区：可分为三个变形区：第一变形区第一变形区 刀尖与切削层的挤压。刀尖与切削层的挤压。晶粒：晶粒：挤压挤压 滑移滑移 裂痕裂痕 形成切屑形成切屑变形过程：变形过程：弹变弹变 塑变塑变 挤裂挤裂 切离切离 第三变形区：第三变形区：工件已加工面与刀具主后刀面的挤压。工件已加工面与刀具主后刀面的挤压。变形：变形：工件已加工面的加工硬化现象工件已加工面的加工硬化现象3 3最大的变形最大的变形 形成形成切屑切屑 (Greatest Distortion)(Greatest Distortion)2 2切削的实质切削的实质（Cutting SubstanceCutting Substanc
3、e）刀具与工件之间至始刀具与工件之间至始至终的至终的挤压挤压作用。作用。二、切屑的种类二、切屑的种类 (Chip Type)(Chip Type)1.1.带状切屑带状切屑(Banding Chip)(Banding Chip)产生原因产生原因 塑性较好的材料塑性较好的材料 V VC C，f,f,精加工精加工 o 变形过程：变形过程：弹变弹变 -塑变塑变 -切离切离 对切削加工的影响对切削加工的影响 切削力波动小切削力波动小 切削过程平稳切削过程平稳 已加工表面已加工表面RaRa *需采取卷屑、断屑措施需采取卷屑、断屑措施2.2.挤裂（节状）切屑挤裂（节状）切屑 (Node Chip)(Node
4、 Chip)产生原因产生原因 塑性较差的材料塑性较差的材料 V VC C，o o ，粗加工粗加工 h hD D 变形过程：变形过程：弹变弹变-塑变塑变-挤裂挤裂-切离切离 对切削加工的影响对切削加工的影响 切削力有波动切削力有波动 切削过程不平稳切削过程不平稳 已加工表面已加工表面RaRa 改善措施：改善措施：V VC C，f,f,o *切屑可由挤裂切屑变为带状切屑。切屑可由挤裂切屑变为带状切屑。ff，r r3.3.崩碎切屑崩碎切屑 (Rupture Chip)(Rupture Chip)产生原因产生原因 脆性材料脆性材料 V VC C ,f,f o 变形过程：变形过程：弹变弹变 -挤裂挤裂
5、-切离切离 对切削加工的影响对切削加工的影响 切削力波动大切削力波动大 切削过程不平稳切削过程不平稳 已加工表面已加工表面RaRa 改善措施：改善措施：V VC C，f,f,o *切削加工时，不能使用切削液切削加工时，不能使用切削液*各种形状的切屑各种形状的切屑三、积屑瘤三、积屑瘤 (Buil-Up-Edge BUE)2.2.影响影响 (Generation)(Generation)保护刀刃：代替刀刃进行切削，减小其磨损保护刀刃：代替刀刃进行切削，减小其磨损 o：减小减小切屑变形与切削力切屑变形与切削力 *积屑瘤时有时无，时大时小积屑瘤时有时无，时大时小 a aP P变，影响尺寸精度变，影响尺
6、寸精度 o变，切削力变，易引起切削振动变，切削力变，易引起切削振动1.形成形成 (Formation)(Formation)第二变形区第二变形区 摩擦与滞留摩擦与滞留*摩擦力摩擦力 分子间的结合力分子间的结合力4.4.改善措施改善措施 (Measure)(Measure)正火、调质正火、调质(改善力学性能改善力学性能)调整切削速度调整切削速度（VcVc，VcVc）摩擦摩擦（o，前刀面前刀面RaRa值，值，加切削液）加切削液）3.3.产生条件产生条件 (Generation)(Generation)工件材料工件材料 塑性材料塑性材料 切削速度切削速度 低速低速 （VcVc580-10080-10
7、0）中速中速 (VcVc=5-50)=5-50)*VcVc=20-30 M/min=20-30 M/min 为积屑瘤高发区为积屑瘤高发区四、切削力及切削功率四、切削力及切削功率 (Cutting Force(Cutting Force and Cutting Power)and Cutting Power)1 1、产生、产生 (Generation)(Generation)变形抗力：弹、塑性变变形抗力：弹、塑性变 形抗力形抗力 摩擦力：刀具与切屑、摩擦力：刀具与切屑、工件工件2 2分解分解 (Resolution)(Resolution)FzFz：主切削力（切向力）主切削力（切向力）80809
8、0%90%（机床功率、主轴箱系统、机床功率、主轴箱系统、刀具强度计算的依据）刀具强度计算的依据）FxFx：进给抗力（轴向力）进给抗力（轴向力）（机床进给系统、机床进给系统、刀具强度计算的依据）刀具强度计算的依据）FyFy：切深抗力切深抗力（径向力）径向力）（机床、工件刚性计算（机床、工件刚性计算 的依据）的依据）3.切削力和切削功率计算切削力和切削功率计算 (Calculation)(Calculation)*生产实际常用的切削力经验公式：生产实际常用的切削力经验公式：(1)(1)单位切削力单位切削力(p)(p)公式公式 Fz=pAD=p ap f (2)指数公式指数公式 Fz=CFz apX
9、Fz fYFz VnFz KFz Fy=CFy apXFy fYFy VnFy KFy Fx=CFx apXFx fYFx VnFx KFx 式中：式中：CFz、CFy、CFx:加工材料和切削条件的系数；加工材料和切削条件的系数；XFz、YFz、nFz、XFy、YFy、nFy、XFx、YFx、nFx:切削用量的指数；切削用量的指数；（45钢钢:1,0.75,0）KFx、KFy、KFz:实际加工条件与经验公式不符时，实际加工条件与经验公式不符时，各种因素对切削力的修正系数的积。各种因素对切削力的修正系数的积。总切削力：总切削力：F=(FZ2+Fy2+Fx2)1/2=FZ 切削功率：切削功率：Pm
10、 FZVc10-3 KW (FZ:N;Vc:m/s)电机功率：电机功率：Pz=Pm/m KW 4.4.影响因素与措施影响因素与措施 (Impact and Measure)(Impact and Measure)工件材料工件材料 （主要因素）（主要因素）强、硬度高强、硬度高 F FZ Z 弹、塑性好弹、塑性好 F FZ Z 切削用量切削用量 a ap p f f VcVc，刀具角度刀具角度 o、r 切削液切削液F FZ Z五五.切削热及切削温度切削热及切削温度 (Cutting Heat and Cutting Temperature)1.1.切削热切削热 （Cutting Heat）产生产生
11、 传散传散 切屑、刀具、工件、空气切屑、刀具、工件、空气%50-80 20-40 3-9 1%50-80 20-40 3-9 1%对切削加工的影响对切削加工的影响 刀具：体积小刀具：体积小,cc，HRCHRC 工件：薄、小工件变形，烧坏工件：薄、小工件变形，烧坏2 2切削温度切削温度 (Cutting Temperature)高低高低 热的产生热的产生 散热条件散热条件 影响因素影响因素 工材：工材：强、硬度、导热性强、硬度、导热性 切削用量切削用量 VcVc f f a ap p 刀具角度刀具角度 o 、r 切削液切削液 六、刀具的磨损与耐用度六、刀具的磨损与耐用度 (TOOL Wear a
12、nd Degree of Durableness)(TOOL Wear and Degree of Durableness)1 1磨损磨损 (WearWear)*形式形式 (Form)(Form)前刀面前刀面 后刀面后刀面 前后刀面前后刀面 *钝化标准钝化标准 (ISO)(ISO)VB=0.3 VB=0.3 (0.2-1)(0.2-1)K KT T=0.06+0.3f=0.06+0.3f*过程过程 （ProcessProcess）初期初期-正常正常-急剧急剧 *原因原因 (Cause)(Cause)机械摩擦机械摩擦 (材料硬质点、砂眼等）材料硬质点、砂眼等）热效应热效应 2 2刀具耐用度刀具耐
13、用度 (Degree of Tool Durableness)(Degree of Tool Durableness)*概念概念 (Concept)(Concept)刀具耐用度刀具耐用度 一次刃磨所使用的时间（一次刃磨所使用的时间（达到磨损限度达到磨损限度）。）。刀具寿命刀具寿命 (Tool Life)(Tool Life)刀具从开始使用到报废所使用的时间。刀具从开始使用到报废所使用的时间。刀具寿命刀具寿命 =刀具耐用度刀具耐用度 X X 刃磨次数刃磨次数 *影响与措施影响与措施(Impact and Measure)(Impact and Measure)刀具材料刀具材料 HRCHRC，cc，导热性导热性 刀具角度刀具角度 o、r 切削用量切削用量 VcVc f f a ap p 加加切削液切削液#切削液类型切削液类型 (Type of Cutting Liquid)(Type of Cutting Liquid)冷却作用（水质）：冷却作用（水质）：乳化液、皂化液乳化液、皂化液 润滑作用（油质）：润滑作用（油质）：机油、黄油、石墨机油、黄油、石墨