機(jī)制技術(shù)(3-1)金屬切削過(guò)程的基本規(guī)律ppt課件

1、金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律機(jī)械制造技術(shù)機(jī)械制造技術(shù)金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削加工：是指經(jīng)過(guò)切削運(yùn)動(dòng)，使刀具金屬切削加工：是指經(jīng)過(guò)切削運(yùn)動(dòng)，使刀具從工件上切下多余的金屬層，構(gòu)成切屑和已加工從工件上切下多余的金屬層，構(gòu)成切屑和已加工外表的過(guò)程。外表的過(guò)程。金屬切削過(guò)程本質(zhì)金屬切削過(guò)程本質(zhì): :構(gòu)成切屑和已加工外表構(gòu)成切屑和已加工外表的過(guò)程。的過(guò)程。金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律、金屬切削過(guò)程、金屬切削過(guò)程自在切削：刀具只需一條直線(xiàn)形切削刃參與切削任務(wù)的切削方式。自在切削：刀具只需一條直線(xiàn)形切削刃參

2、與切削任務(wù)的切削方式。直角切削：刀具任務(wù)切削刃與主運(yùn)動(dòng)方向相互垂直的切削方式。直角切削：刀具任務(wù)切削刃與主運(yùn)動(dòng)方向相互垂直的切削方式。直角自在切削：同時(shí)滿(mǎn)足自在切削和直角切削兩種切削方式的切削。直角自在切削：同時(shí)滿(mǎn)足自在切削和直角切削兩種切削方式的切削。a直角切削直角切削b斜角切削斜角切削c不自在切削不自在切削金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律、金、金屬切削屬切削過(guò)程過(guò)程金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律切屑構(gòu)成的過(guò)程，其本質(zhì)是：被切削金屬在刀具切切屑構(gòu)成的過(guò)程，其本質(zhì)是：被切削金屬在刀具切削刃和前面作用下，經(jīng)擠壓而產(chǎn)生剪切滑移變形的過(guò)程削刃和前面作用下，經(jīng)擠壓而產(chǎn)生剪切滑

3、移變形的過(guò)程切屑根部金相照片M刀具切屑OA終滑移線(xiàn)始滑移線(xiàn)：=s剪切角剪切角金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律、金屬切削過(guò)程、金屬切削過(guò)程1 1、切屑的構(gòu)成、切屑的構(gòu)成將刀具推擠切削層金屬使其轉(zhuǎn)變?yōu)榍行嫉那袑⒌毒咄茢D切削層金屬使其轉(zhuǎn)變?yōu)榍行嫉那邢鲄^(qū)域大致分為三個(gè)變形區(qū)。削區(qū)域大致分為三個(gè)變形區(qū)。第一變形區(qū)：第一變形區(qū)：、沿滑移線(xiàn)剪切變形、沿滑移線(xiàn)剪切變形、隨變形產(chǎn)生加工硬化、隨變形產(chǎn)生加工硬化金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律、金屬切削過(guò)程、金屬切削過(guò)程1 1、切屑的構(gòu)成、切屑的構(gòu)成將刀具推擠切削層金屬使其轉(zhuǎn)變?yōu)榍行嫉那袑⒌毒咄茢D切削層金屬使其轉(zhuǎn)變?yōu)榍行嫉那邢鲄^(qū)域大致分為三

4、個(gè)變形區(qū)。削區(qū)域大致分為三個(gè)變形區(qū)。第二變形區(qū)：第二變形區(qū)：、晶粒纖維化、晶粒纖維化( (平行于前刀面平行于前刀面) )、切屑卷曲、切屑卷曲、產(chǎn)生積屑瘤、產(chǎn)生積屑瘤金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律、金屬切削過(guò)程、金屬切削過(guò)程1 1、切屑的構(gòu)成、切屑的構(gòu)成將刀具推擠切削層金屬使其轉(zhuǎn)變?yōu)榍行嫉那袑⒌毒咄茢D切削層金屬使其轉(zhuǎn)變?yōu)榍行嫉那邢鲄^(qū)域大致分為三個(gè)變形區(qū)。削區(qū)域大致分為三個(gè)變形區(qū)。第三變形區(qū)：第三變形區(qū)：、使表層金屬纖維化、使表層金屬纖維化和非晶質(zhì)化和非晶質(zhì)化、顯微硬度提高、顯微硬度提高、產(chǎn)生外表殘留應(yīng)力、產(chǎn)生外表殘留應(yīng)力金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律、金屬切削過(guò)程、金

5、屬切削過(guò)程1 1、切屑的構(gòu)成、切屑的構(gòu)成切屑的類(lèi)型為：切屑的類(lèi)型為：、帶狀切屑：內(nèi)外表光滑、外外表毛茸狀。、帶狀切屑：內(nèi)外表光滑、外外表毛茸狀。產(chǎn)生條件：普通為加工塑產(chǎn)生條件：普通為加工塑性金屬資料、切削厚度較小、性金屬資料、切削厚度較小、切削速度較高、刀具前角較大。切削速度較高、刀具前角較大。特點(diǎn)：切削過(guò)程較平穩(wěn)、特點(diǎn)：切削過(guò)程較平穩(wěn)、切削力動(dòng)搖較小、已加工外表切削力動(dòng)搖較小、已加工外表粗糙度較好。粗糙度較好。帶狀切屑金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律、金屬切削過(guò)程、金屬切削過(guò)程1 1、切屑的構(gòu)成、切屑的構(gòu)成切屑的類(lèi)型為：切屑的類(lèi)型為：、節(jié)狀切屑：內(nèi)外表有時(shí)有裂紋、外外表呈鋸齒形。

6、、節(jié)狀切屑：內(nèi)外表有時(shí)有裂紋、外外表呈鋸齒形。產(chǎn)生條件：大都在切產(chǎn)生條件：大都在切削厚度較大、切削速度較削厚度較大、切削速度較低、刀具前角較小。低、刀具前角較小。節(jié)狀切屑金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律、金屬切削過(guò)程、金屬切削過(guò)程1 1、切屑的構(gòu)成、切屑的構(gòu)成切屑的類(lèi)型為：切屑的類(lèi)型為：、粒狀切屑：切屑呈梯形。、粒狀切屑：切屑呈梯形。產(chǎn)生條件：剪切面上剪切產(chǎn)生條件：剪切面上剪切應(yīng)力超越了資料的破裂強(qiáng)度。應(yīng)力超越了資料的破裂強(qiáng)度。粒狀切屑金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律、金屬切削過(guò)程、金屬切削過(guò)程1 1、切屑的構(gòu)成、切屑的構(gòu)成切屑的類(lèi)型為：切屑的類(lèi)型為：、崩碎切屑：、崩碎

7、切屑：產(chǎn)生條件：切削脆性金屬產(chǎn)生條件：切削脆性金屬資料時(shí)。工件資料越脆、刀具資料時(shí)。工件資料越脆、刀具前角越小、切削厚度越大，越前角越小、切削厚度越大，越易產(chǎn)生這類(lèi)切屑。易產(chǎn)生這類(lèi)切屑。崩碎切屑金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律國(guó)國(guó)際際規(guī)規(guī)范范化化組組織織的的切切屑屑分分類(lèi)類(lèi)法法金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律國(guó)國(guó)際際規(guī)規(guī)范范化化組組織織的的切切屑屑分分類(lèi)類(lèi)法法金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律帶狀屑：帶狀屑： 高速切削塑性金屬，高速切削塑性金屬，普通應(yīng)力求防止普通應(yīng)力求防止C C形屑形屑 ： 切削普通碳鋼和合金切削普通碳鋼和合金鋼時(shí)，采用帶卷屑鋼時(shí)，采用帶卷屑

8、槽的車(chē)刀時(shí)易得，槽的車(chē)刀時(shí)易得，較好較好長(zhǎng)緊卷屑：長(zhǎng)緊卷屑： 普通車(chē)床上較好普通車(chē)床上較好發(fā)條狀卷屑：發(fā)條狀卷屑： 重型機(jī)床上較好重型機(jī)床上較好寶塔狀卷屑：寶塔狀卷屑： 自動(dòng)機(jī)或自動(dòng)線(xiàn)上較自動(dòng)機(jī)或自動(dòng)線(xiàn)上較好好螺卷屑螺卷屑 ： 崩碎屑崩碎屑 ：金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律切屑控制切屑控制v 為使切削過(guò)程正常進(jìn)展和保證已加工外表質(zhì)量，應(yīng)使切屑卷曲和折斷。v 切屑的卷曲是切屑根本變形或經(jīng)過(guò)卷屑槽使之產(chǎn)生附加變形的結(jié)果圖a圖a 切屑的卷曲圖b 斷屑的產(chǎn)生v斷屑是對(duì)已變形的切屑再附加一次變形常需有斷屑安裝，圖b 金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削

9、過(guò)程的根本規(guī)律、金屬切削過(guò)程、金屬切削過(guò)程1 1、切屑的構(gòu)成、切屑的構(gòu)成切屑變形程度的衡量：切屑變形程度的衡量：、切屑厚度緊縮比、切屑厚度緊縮比hh：h=hch/hD=lD/lchh=hch/hD=lD/lchhDhDhchch h金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律、金屬切削過(guò)程、金屬切削過(guò)程1 1、切屑的構(gòu)成、切屑的構(gòu)成切屑變形程度的衡量：切屑變形程度的衡量：、剪切角、剪切角：h=cos(h=cos(-o)/sino)/sinhDhDhchch h金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律、金屬切削過(guò)程、金屬切削過(guò)程1 1、切屑的構(gòu)成、切屑的構(gòu)成切屑變形程度的衡量：切屑變形程度的

10、衡量：、切應(yīng)變、切應(yīng)變：= =s/ s/y y=cos=coso/ o/sinsincos(cos(-o) o)y ys s金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律、金屬切削過(guò)程、金屬切削過(guò)程2 2、積屑瘤、積屑瘤積屑瘤的成因積屑瘤的成因積屑瘤對(duì)切削過(guò)程的影響：積屑瘤對(duì)切削過(guò)程的影響：、維護(hù)切削刃，減小刀具磨損、維護(hù)切削刃，減小刀具磨損、oeoe增大，刀具更鋒利增大，刀具更鋒利、影響加工精度、影響加工精度( (尺寸和外形精度尺寸和外形精度) )、影響外表粗糙度、影響外表粗糙度金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律、金屬切削過(guò)程、金屬切削過(guò)程2 2、積屑瘤、積屑瘤綜上對(duì)積屑瘤的討論可知

11、：綜上對(duì)積屑瘤的討論可知：、粗加工時(shí)：利用積屑瘤、粗加工時(shí)：利用積屑瘤、精加工時(shí)：防止積屑瘤產(chǎn)生、精加工時(shí)：防止積屑瘤產(chǎn)生金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律、金屬切削過(guò)程、金屬切削過(guò)程影響積屑瘤的主要要素影響積屑瘤的主要要素、工件資料性能、工件資料性能工件資料塑性越大，越易產(chǎn)生積屑瘤工件資料塑性越大，越易產(chǎn)生積屑瘤塑性較小的脆性資料：不易產(chǎn)生積屑瘤塑性較小的脆性資料：不易產(chǎn)生積屑瘤故：對(duì)硬度較低、塑性較大的資料，可采用正故：對(duì)硬度較低、塑性較大的資料，可采用正火、調(diào)質(zhì)的熱處置方法來(lái)提高其強(qiáng)度和硬度；或采火、調(diào)質(zhì)的熱處置方法來(lái)提高其強(qiáng)度和硬度；或采用冷拔用冷拔( (冷拉冷拉) )的方式

12、來(lái)制外型材。的方式來(lái)制外型材。注：預(yù)備熱處置的目的之一：改善資料切削性注：預(yù)備熱處置的目的之一：改善資料切削性能。能。金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律、金屬切削過(guò)程、金屬切削過(guò)程影響積屑瘤的主要要素影響積屑瘤的主要要素、切削速度、切削速度 切削速度對(duì)積屑瘤的影響切削速度對(duì)積屑瘤的影響金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律、金屬切削過(guò)程、金屬切削過(guò)程影響積屑瘤的主要要素影響積屑瘤的主要要素、切削速度、切削速度加工鋼時(shí)，在加工鋼時(shí)，在Vc5Vc550m/min50m/min時(shí)，易產(chǎn)生積屑瘤時(shí)，易產(chǎn)生積屑瘤VcVc較低時(shí)：切削溫度不高，不易產(chǎn)生積屑瘤較低時(shí)：切削溫度不高，不易產(chǎn)生積

13、屑瘤VcVc較高時(shí)：切削溫度很高，切屑低層金屬變軟，較高時(shí)：切削溫度很高，切屑低層金屬變軟，故不易產(chǎn)生積屑瘤故不易產(chǎn)生積屑瘤即：采用低速或高速切削：可防止積屑瘤產(chǎn)生。即：采用低速或高速切削：可防止積屑瘤產(chǎn)生。金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律、金屬切削過(guò)程、金屬切削過(guò)程影響積屑瘤的主要要素影響積屑瘤的主要要素、刀具前角、刀具前角適當(dāng)增大刀具前角，可減小切屑變形及切削力，適當(dāng)增大刀具前角，可減小切屑變形及切削力，較低切削溫度，從而抑制積屑瘤消費(fèi)。較低切削溫度，從而抑制積屑瘤消費(fèi)。、其它要素、其它要素如：切削液、刀具外表粗糙度、切削層厚度等如：切削液、刀具外表粗糙度、切削層厚度等金屬切削

14、過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律、金屬切削過(guò)程、金屬切削過(guò)程3 3、影響切屑變形的主要要素、影響切屑變形的主要要素、工件資料、工件資料工件資料的強(qiáng)度越低、塑性越大，切屑變形越大工件資料的強(qiáng)度越低、塑性越大，切屑變形越大、刀具前角、刀具前角前角越大，切削刃鈍圓半徑越小，切屑變形減小前角越大，切削刃鈍圓半徑越小，切屑變形減小金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律、金屬切削過(guò)程、金屬切削過(guò)程3 3、影響切屑變形的主要要素、影響切屑變形的主要要素 、切削速度、切削速度在不產(chǎn)生積屑瘤的速度區(qū)域：切屑變形隨切削速在不產(chǎn)生積屑瘤的速度區(qū)域：切屑變形隨切削速度的提高而減小。度的提高而減小。如產(chǎn)生積屑

15、瘤，那如產(chǎn)生積屑瘤，那么積屑瘤將影響切么積屑瘤將影響切屑的變形。屑的變形。金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律、金屬切削過(guò)程、金屬切削過(guò)程3 3、影響切屑變形的主要要素、影響切屑變形的主要要素、進(jìn)給量、進(jìn)給量進(jìn)給量越進(jìn)給量越大，切屑平均大，切屑平均變形越小。變形越小。金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律、切削力、切削力切削力是切削過(guò)程切削力是切削過(guò)程中必然產(chǎn)生的一個(gè)物理中必然產(chǎn)生的一個(gè)物理景象。景象。切削力的大小，是切削力的大小，是計(jì)算切削功率及設(shè)計(jì)和計(jì)算切削功率及設(shè)計(jì)和選用機(jī)床、夾具、刀具選用機(jī)床、夾具、刀具的必要根據(jù)。的必要根據(jù)。FcFcFfFfF FD DF FFpFp金

16、屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律、切削力、切削力1 1、總切削力的分解和切削功率、總切削力的分解和切削功率、總切削力的分解、總切削力的分解F=(FC2+FD2)1/2F=(FC2+FD2)1/2 =(FC2+FP2+Ff2)1/2 =(FC2+FP2+Ff2)1/2 FP=(0.15 FP=(0.150.7)FC0.7)FC Ff=(0.10 Ff=(0.100.6)FC0.6)FCFcFcFfFfF FD DF FFpFp金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律、切削力、切削力1 1、總切削力的分解和切削功率、總切削力的分解和切削功率、切削功率、切削功率切削功率為：切削功率為：

17、PC=FCVC/60000PC=FCVC/60000機(jī)床主電動(dòng)機(jī)功率為：機(jī)床主電動(dòng)機(jī)功率為： PEPC/C PEPC/C式中 Fc 主切削力N； v 主運(yùn)動(dòng)速度m/min。 FcFcFfFfF FD DF FFpFp金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律、切削力、切削力2 2、切削力的閱歷公式、切削力的閱歷公式、切削力丈量的原理、切削力丈量的原理 目前目前, ,切削力切削力FcFc計(jì)算公式是計(jì)算公式是在忽略了溫度、正應(yīng)力、第在忽略了溫度、正應(yīng)力、第變變形區(qū)變形與摩擦力等條件下推導(dǎo)形區(qū)變形與摩擦力等條件下推導(dǎo)出來(lái)的，故只能供定性分析用不出來(lái)的，故只能供定性分析用不能用于計(jì)算。求切削力較簡(jiǎn)單

18、又能用于計(jì)算。求切削力較簡(jiǎn)單又適用的方法是利用測(cè)力儀直接測(cè)適用的方法是利用測(cè)力儀直接測(cè)出或經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)后整理成的實(shí)驗(yàn)公出或經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)后整理成的實(shí)驗(yàn)公式求得。式求得。FcFcFfFfF FD DF FFpFp金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律、切削力、切削力2 2、切削力的閱歷公式、切削力的閱歷公式、切削力丈量的原理、切削力丈量的原理 測(cè)力儀的類(lèi)型很多，目前較為普遍運(yùn)用的是電阻測(cè)力儀的類(lèi)型很多，目前較為普遍運(yùn)用的是電阻應(yīng)變片式測(cè)力儀。測(cè)力儀如下圖，應(yīng)變片式測(cè)力儀。測(cè)力儀如下圖，測(cè)力系統(tǒng)方框表示圖測(cè)力系統(tǒng)方框表示圖 1 1、傳感器、傳感器 2 2、電橋電路、電橋電路 3 3、應(yīng)變儀、應(yīng)變儀 4

19、 4、記錄儀、記錄儀金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律、切削力、切削力2 2、切削力的閱歷公式、切削力的閱歷公式、切削力丈量的原理、切削力丈量的原理金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律、切削力、切削力2 2、切削力的閱歷公式、切削力的閱歷公式、切削力丈量的原理、切削力丈量的原理 根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的ap-Fcap-Fc、f-Fcf-Fc許多對(duì)應(yīng)值，就可在許多對(duì)應(yīng)值，就可在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)中連成如下圖的雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)中連成如下圖的兩條直線(xiàn)圖形。兩條直線(xiàn)圖形。進(jìn)給量進(jìn)給量f (mm/r) f (mm/r) 切削深度切削深度apap金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律 直線(xiàn)圖

20、形的對(duì)數(shù)方程為：直線(xiàn)圖形的對(duì)數(shù)方程為： lgFc=lgCap+xFc lg ap lgFc=lgCap+xFc lg ap lgFc=lgCf +yFc lg f lgFc=lgCf +yFc lg f上式可改寫(xiě)為：上式可改寫(xiě)為： a) a) b b 綜合以上兩式，得綜合以上兩式，得FcFc實(shí)驗(yàn)公式：實(shí)驗(yàn)公式： c cZPFPaZXaCF ZFfZYCF c cc cc cc cZZZFFPFZYfXaCF=c cc cc cc c金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律、切削力、切削力2 2、切削力的閱歷公式、切削力的閱歷公式、計(jì)算切削力的閱歷公式、計(jì)算切削力的閱歷公式FFccccFFp

21、pppFFffffxycFpFxypFpFxyfFpFFCafKFCafKFCafKFcFcFfFfF FD DF FFpFp金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律、切削力、切削力2 2、切削力的閱歷公式、切削力的閱歷公式、計(jì)算切削力的閱歷公式、計(jì)算切削力的閱歷公式1FFFccccccFcxyxFpFFpcyDppCafKCaFpAafafFcFcFfFfF FD DF FFpFp金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律、切削力、切削力3 3、影響切削力的要素、影響切削力的要素、aspasp和和f faspasp和和f f的增大，都會(huì)使切削力增大，但兩者的增大，都會(huì)使切削力增大，但兩

22、者對(duì)切削力增大的影響程度不同。對(duì)切削力增大的影響程度不同。 asp asp對(duì)計(jì)算切削力的影響程度大于對(duì)計(jì)算切削力的影響程度大于f f的影響。的影響。故：從減小切削力和節(jié)省動(dòng)力耗費(fèi)的觀念初故：從減小切削力和節(jié)省動(dòng)力耗費(fèi)的觀念初發(fā)，在切除一樣余量的條件下，增大發(fā)，在切除一樣余量的條件下，增大f f比增大比增大aspasp更為有利。更為有利。金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律、切削力、切削力3 3、影響切削力的要素、影響切削力的要素、切削速度對(duì)切削力的影響、切削速度對(duì)切削力的影響切削塑性資料時(shí)：切削塑性資料時(shí)：當(dāng)沒(méi)有產(chǎn)生積屑瘤時(shí)，隨著切削速度的提高，切削當(dāng)沒(méi)有產(chǎn)生積屑瘤時(shí)，隨著切削速度的提

23、高，切削力將減少；力將減少；當(dāng)有積屑瘤產(chǎn)生時(shí)，積屑瘤會(huì)經(jīng)過(guò)改動(dòng)任務(wù)前角來(lái)當(dāng)有積屑瘤產(chǎn)生時(shí)，積屑瘤會(huì)經(jīng)過(guò)改動(dòng)任務(wù)前角來(lái)影響切屑的變形，從而影響切削力的大小。影響切屑的變形，從而影響切削力的大小。切削脆性資料時(shí)：切削速度對(duì)切削力無(wú)明顯影響。切削脆性資料時(shí)：切削速度對(duì)切削力無(wú)明顯影響。金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律、切削力、切削力3 3、影響切削力的要素、影響切削力的要素、刀具幾何參數(shù)對(duì)切削力的影響、刀具幾何參數(shù)對(duì)切削力的影響、前角對(duì)切削力的影響、前角對(duì)切削力的影響FcFc金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律、切削力、切削力3 3、影響切削力的要素、影響切削力的要素、刀具幾何參

24、數(shù)對(duì)切削力的影響、刀具幾何參數(shù)對(duì)切削力的影響、主偏角對(duì)切削力的影響、主偏角對(duì)切削力的影響金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律、切削力、切削力3 3、影響切削力的要素、影響切削力的要素、刀具幾何參數(shù)對(duì)切削力的影響、刀具幾何參數(shù)對(duì)切削力的影響、刃傾角對(duì)切削力的影響、刃傾角對(duì)切削力的影響金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律、切削力、切削力3 3、影響切削力的要素、影響切削力的要素、刀具幾何參數(shù)對(duì)切削力的影響、刀具幾何參數(shù)對(duì)切削力的影響、其它要素對(duì)切削力的影響、其它要素對(duì)切削力的影響a)a)負(fù)倒棱負(fù)倒棱b1b1的影響的影響b1 b1 與與f f 之比增大之比增大, ,切削力隨之增大。切

25、削力隨之增大。當(dāng)切鋼當(dāng)切鋼b1/f 5b1/f 5或或切鑄鐵切鑄鐵b1/f 3b1/f 3時(shí)，時(shí)，切削力趨于穩(wěn)定，接切削力趨于穩(wěn)定，接近于負(fù)前角的形狀。近于負(fù)前角的形狀。b)b)刀尖圓弧半徑刀尖圓弧半徑rr的影響的影響1 1rr對(duì)對(duì)FcFc影響很小影響很小2 2FpFp隨隨 r r增大而增大增大而增大 Ff Ff隨隨 r r增大而減小增大而減小rr增大相當(dāng)于增大相當(dāng)于rr減小的影響減小的影響6、刀具資料的影響、刀具資料的影響 按立方氮化硼、陶瓷、涂層、硬質(zhì)合金、高速按立方氮化硼、陶瓷、涂層、硬質(zhì)合金、高速鋼順序，鋼順序， 切削力依次增大。切削力依次增大。5、切削液的影響、切削液的影響 切削液光

26、滑作用越好，切削液光滑作用越好，力減力減 小越顯著，低速時(shí)更突小越顯著，低速時(shí)更突出。出。4、 刀具磨損的影響刀具磨損的影響 后刀面平均磨損帶寬度后刀面平均磨損帶寬度VB 越大，摩擦越劇烈，切越大，摩擦越劇烈，切削力削力 也越大。也越大。 VB對(duì)背向力對(duì)背向力Fp影響最顯影響最顯著著金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律、切削熱和切削溫度、切削熱和切削溫度1 1、切削溫度的來(lái)源與傳出、切削溫度的來(lái)源與傳出2 2、切削溫度的分布、切削溫度的分布3 3、切削溫度的丈量、切削溫度的丈量4 4、影響切削溫度的主要要素、影響切削溫度的主要要素切削熱由切屑、工件、刀具和周?chē)橘|(zhì)切削液、空氣)等傳散出

27、去工件切屑刀具 切削熱的來(lái)源與傳出cccvFPq式中，QD , QFF , QFR分別為切削層變形、前刀面摩擦、后刀面摩擦產(chǎn)生的熱量金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律工件和刀具資料不同，組成熱電偶兩極，切削時(shí)刀具與工件接觸處的高溫產(chǎn)生溫差電勢(shì)，經(jīng)過(guò)電位差計(jì)測(cè)得切削區(qū)的平均溫度。金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律利用紅外輻射原理，借助熱敏感元件，丈量切削區(qū)溫度。可丈量切削區(qū)側(cè)面溫度場(chǎng)。mV人工熱電偶工件刀具金屬絲小孔金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律q 切削用量的影響 式中式中

28、用自然熱電偶法測(cè)出的前刀面接觸區(qū)的平均溫度用自然熱電偶法測(cè)出的前刀面接觸區(qū)的平均溫度(C)； C 與工件、刀具資料和其它切削參數(shù)有關(guān)的切削溫度系數(shù)；與工件、刀具資料和其它切削參數(shù)有關(guān)的切削溫度系數(shù)； Z、Y、X vc、f、ap 的指數(shù)。的指數(shù)。 閱歷公式ZyxcpC vfa 刀具資料刀具資料加工方法加工方法高速鋼高速鋼車(chē)削車(chē)削1401700.350.450.20.30.080.10銑削銑削80鉆削鉆削150硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金車(chē)削車(chē)削320f (mm/r)0.10.410.150.050.20.310.30.26切削溫度的系數(shù)及指數(shù)切削溫度的系數(shù)及指數(shù)金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律、

29、工件資料、工件資料強(qiáng)度硬度、塑性和韌性越大，強(qiáng)度硬度、塑性和韌性越大， 切削力越大，切削溫度升高。切削力越大，切削溫度升高。 導(dǎo)熱率大，散熱快，溫度下降導(dǎo)熱率大，散熱快，溫度下降vcm/min圖3-21 切削速度、工件資料對(duì)切削溫度的影響1GH131 21Cr18Ni9Ti 345鋼(正火) 4HT200刀具資料：YT15；YG8刀具幾何參數(shù)：o=15，o=68，r=75，1= -10，s=0，b=0.1mm，r=0.2mm切削用量：ap=3mm，f=0.1mm/r103050709011013040060080010001243、切削熱和切削溫度、切削熱和切削溫度4 4、影響切削溫度的主要要

30、素、影響切削溫度的主要要素金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律、切削熱和切削溫度、切削熱和切削溫度4 4、影響切削溫度的主要要素、影響切削溫度的主要要素、切削用量、切削用量由實(shí)驗(yàn)得出切削溫度閱歷公式為：由實(shí)驗(yàn)得出切削溫度閱歷公式為： C v z f y ap x式中系數(shù)及指數(shù)見(jiàn)前表式中系數(shù)及指數(shù)見(jiàn)前表,由表中數(shù)據(jù)看出：由表中數(shù)據(jù)看出： z在在0.350.45之間，之間，y在在0.20.3 ，x在在0.080.10切削用量切削用量時(shí)切削溫度時(shí)切削溫度 ，其中，其中v 對(duì)對(duì)影響最大，進(jìn)給量影響最大，進(jìn)給量 f 的影的影響比響比v 小，背吃刀量小，背吃刀量ap的影響很小。的影響很小。選用切削

31、用量時(shí)，應(yīng)優(yōu)先思索采用大的背吃刀量，然后選用切削用量時(shí)，應(yīng)優(yōu)先思索采用大的背吃刀量，然后選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)倪M(jìn)給量，最后再選擇合理的切削速度。選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)倪M(jìn)給量，最后再選擇合理的切削速度。金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律、切削熱和切削溫度、切削熱和切削溫度4 4、影響切削溫度的主要要素、影響切削溫度的主要要素、刀具幾何角度、刀具幾何角度、刀具前角、刀具前角0 0 變形程度變形程度F q F q 但但0 0 2020時(shí)，因散熱面積時(shí)，因散熱面積，對(duì)，對(duì)的影響減小的影響減小金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律、切削熱和切削溫度、切削熱和切削溫度4 4、影響切削溫度的主要要素、影響切

32、削溫度的主要要素、刀具幾何角度、刀具幾何角度、主偏角、主偏角r r ，切削寬度，切削寬度aw aw ，散熱面積散熱面積 金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律、切削熱和切削溫度、切削熱和切削溫度4 4、影響切削溫度的主要要素、影響切削溫度的主要要素、刀具幾何角度、刀具幾何角度 、負(fù)倒棱和刀尖圓弧半徑、負(fù)倒棱和刀尖圓弧半徑b1 b1 、rr，切屑變形程度，切屑變形程度q q 同時(shí)散熱條件改善，兩者趨于平同時(shí)散熱條件改善，兩者趨于平衡衡對(duì)對(duì)影響很小影響很小金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律、切削熱和切削溫度、切削熱和切削溫度4 4、影響切削溫度的主要要素、影響切削溫度的主要要素刀具

33、磨損的影響刀具磨損的影響 后刀面磨損增大，切削溫度升高后刀面磨損增大，切削溫度升高; VB; VB達(dá)一定值達(dá)一定值影響加劇影響加劇; v; v越高刀磨損對(duì)越高刀磨損對(duì)影響越顯著影響越顯著切削液的影響切削液的影響澆切削液對(duì)澆切削液對(duì)切削溫度切削溫度刀具磨損刀具磨損加工質(zhì)量有明顯加工質(zhì)量有明顯效果。效果。熱導(dǎo)率比熱容和流量越大，本身溫度越低冷卻效果越熱導(dǎo)率比熱容和流量越大，本身溫度越低冷卻效果越顯著顯著金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律、刀具磨損與刀具壽命、刀具磨損與刀具壽命1 1、刀具磨損的方式、刀具磨損的方式、刀具前面：月牙洼磨損、刀具前面：月牙洼磨損、刀具后角：帶狀磨損、刀具后角：

34、帶狀磨損刀具失效方式：刀具失效方式：磨損磨損 正常任務(wù)時(shí)逐漸產(chǎn)生的損耗正常任務(wù)時(shí)逐漸產(chǎn)生的損耗破損破損 突發(fā)的破壞，隨機(jī)的突發(fā)的破壞，隨機(jī)的金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律、刀具磨損與刀具壽命、刀具磨損與刀具壽命1 1、刀具磨損的方式、刀具磨損的方式、刀具前面：月牙洼磨損、刀具前面：月牙洼磨損、刀具后角：帶狀磨損、刀具后角：帶狀磨損金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律、刀具磨損與刀具壽命、刀具磨損與刀具壽命2 2、刀具磨損的緣由、刀具磨損的緣由、磨料磨損、磨料磨損 切屑或工件外表上的硬質(zhì)點(diǎn)碳化物、氧切屑或工件外表上的硬質(zhì)點(diǎn)碳化物、氧化物等對(duì)化物等對(duì) 刀具外表刻劃作用呵斥的機(jī)

35、械磨損。刀具外表刻劃作用呵斥的機(jī)械磨損。 低速切削時(shí)，磨料磨損是刀具磨損的主要低速切削時(shí)，磨料磨損是刀具磨損的主要緣由緣由(HSS(HSS刀刀) )。金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律、刀具磨損與刀具壽命、刀具磨損與刀具壽命2 2、刀具磨損的緣由、刀具磨損的緣由、粘結(jié)磨損、粘結(jié)磨損刀具與切屑、工件間存在高溫高壓和劇烈摩擦，刀具與切屑、工件間存在高溫高壓和劇烈摩擦，到達(dá)原子間結(jié)合而產(chǎn)生粘結(jié)景象，又稱(chēng)為冷焊。相到達(dá)原子間結(jié)合而產(chǎn)生粘結(jié)景象，又稱(chēng)為冷焊。相對(duì)運(yùn)動(dòng)使粘接點(diǎn)破裂而被工件資料帶走，呵斥粘結(jié)對(duì)運(yùn)動(dòng)使粘接點(diǎn)破裂而被工件資料帶走，呵斥粘結(jié)磨損。磨損。 中速切削構(gòu)成不穩(wěn)定積屑瘤時(shí)，磨損嚴(yán)

36、重；刀中速切削構(gòu)成不穩(wěn)定積屑瘤時(shí)，磨損嚴(yán)重；刀工資料硬度比小親合力大時(shí)磨損嚴(yán)重；刀具刃磨質(zhì)工資料硬度比小親合力大時(shí)磨損嚴(yán)重；刀具刃磨質(zhì)量差磨損嚴(yán)重。量差磨損嚴(yán)重。金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律、刀具磨損與刀具壽命、刀具磨損與刀具壽命2 2、刀具磨損的緣由、刀具磨損的緣由、分散磨損、分散磨損刀具與切屑、工件接觸處由于高溫作用，雙方刀具與切屑、工件接觸處由于高溫作用，雙方化學(xué)元素在固態(tài)下相互分散，使刀材成分、構(gòu)造改化學(xué)元素在固態(tài)下相互分散，使刀材成分、構(gòu)造改動(dòng)呵斥磨損。動(dòng)呵斥磨損。 切削溫度越高分散越快；刀工資料親合力越大切削溫度越高分散越快；刀工資料親合力越大分散越快；高速切削時(shí)分

37、散磨損是刀具磨損的主要分散越快；高速切削時(shí)分散磨損是刀具磨損的主要緣由。緣由。金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律、刀具磨損與刀具壽命、刀具磨損與刀具壽命2 2、刀具磨損的緣由、刀具磨損的緣由、氧化磨損、氧化磨損一定溫度下，刀材與空氣中的氧、切削液中的一定溫度下，刀材與空氣中的氧、切削液中的硫、氯起化學(xué)作用，生成較軟的化合物，呵斥刀具硫、氯起化學(xué)作用，生成較軟的化合物，呵斥刀具磨損。磨損。 氧化磨損是邊境磨損緣由之一；主要發(fā)生在較氧化磨損是邊境磨損緣由之一；主要發(fā)生在較高速切削條件下。高速切削條件下。金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律、刀具磨損與刀具壽命、刀具磨損與刀具壽命2

38、 2、刀具磨損的緣由、刀具磨損的緣由、磨料磨損、磨料磨損、粘結(jié)磨損、粘結(jié)磨損、分散磨損、分散磨損、氧化磨損、氧化磨損溫度對(duì)磨損的影響溫度對(duì)磨損的影響1-粘接磨損粘接磨損 2-磨粒磨損磨粒磨損 3-分散磨損分散磨損 4-相變磨損相變磨損 5 -氧化磨損氧化磨損金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律、刀具磨損與刀具壽命、刀具磨損與刀具壽命3 3、刀具磨損過(guò)程及磨鈍規(guī)范、刀具磨損過(guò)程及磨鈍規(guī)范、刀具的磨損過(guò)程、刀具的磨損過(guò)程常取后刀面最大允許磨損量常取后刀面最大允許磨損量VBVB磨鈍規(guī)范磨鈍規(guī)范金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律金屬切削過(guò)程的根本規(guī)律、刀具磨損與刀具壽命、刀具磨損與刀具壽命3 3、刀具磨損過(guò)程及磨鈍規(guī)范、刀具磨損過(guò)程及磨鈍規(guī)范、刀具的磨鈍規(guī)范、刀具的磨鈍規(guī)范 刀具磨損到一定限制后就不能繼續(xù)運(yùn)用，這個(gè)磨損限制刀具磨損到一定限制后就不能繼續(xù)運(yùn)用，這個(gè)磨損限制 稱(chēng)為磨鈍規(guī)范。稱(chēng)為磨鈍規(guī)范。 1. 1. 小廠、有閱歷工人根據(jù)一些景象來(lái)判別刀具能否磨鈍；小廠、有閱歷工人根據(jù)一些景象來(lái)判別刀具能否磨鈍； 2. ISO 2. ISO規(guī)范規(guī)定以規(guī)范規(guī)定以1/2 ap1/2 ap處的處的VBVB值作為刀具的磨鈍規(guī)范；值作為刀具的磨鈍規(guī)范； 在不同的加工條件下，磨鈍規(guī)范的詳細(xì)數(shù)值是不同的。在不同的加工條件下，磨鈍規(guī)范的詳細(xì)數(shù)