机制技术(3-1)金属切削过程的基本规律ppt课件

1、金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律机械制造技术机械制造技术金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律金属切削加工：是指经过切削运动，使刀具金属切削加工：是指经过切削运动，使刀具从工件上切下多余的金属层，构成切屑和已加工从工件上切下多余的金属层，构成切屑和已加工外表的过程。外表的过程。金属切削过程本质金属切削过程本质: :构成切屑和已加工外表构成切屑和已加工外表的过程。的过程。金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律、金属切削过程、金属切削过程自在切削：刀具只需一条直线形切削刃参与切削任务的切削方式。自在切削：刀具只需一条直线形切削刃参

2、与切削任务的切削方式。直角切削：刀具任务切削刃与主运动方向相互垂直的切削方式。直角切削：刀具任务切削刃与主运动方向相互垂直的切削方式。直角自在切削：同时满足自在切削和直角切削两种切削方式的切削。直角自在切削：同时满足自在切削和直角切削两种切削方式的切削。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属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律、金、金属切削属切削过程过程金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律切屑构成的过程，其本质是：被切削金属在刀具切切屑构成的过程，其本质是：被切削金属在刀具切削刃和前面作用下，经挤压而产生剪切滑移变形的过程削刃和前面作用下，经挤压而产生剪切滑

3、移变形的过程切屑根部金相照片M刀具切屑OA终滑移线始滑移线：=s剪切角剪切角金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律、金属切削过程、金属切削过程1 1、切屑的构成、切屑的构成将刀具推挤切削层金属使其转变为切屑的切将刀具推挤切削层金属使其转变为切屑的切削区域大致分为三个变形区。削区域大致分为三个变形区。第一变形区：第一变形区：、沿滑移线剪切变形、沿滑移线剪切变形、随变形产生加工硬化、随变形产生加工硬化金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律、金属切削过程、金属切削过程1 1、切屑的构成、切屑的构成将刀具推挤切削层金属使其转变为切屑的切将刀具推挤切削层金属使其转变为切屑的切削区域大致分为三

4、个变形区。削区域大致分为三个变形区。第二变形区：第二变形区：、晶粒纤维化、晶粒纤维化( (平行于前刀面平行于前刀面) )、切屑卷曲、切屑卷曲、产生积屑瘤、产生积屑瘤金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律、金属切削过程、金属切削过程1 1、切屑的构成、切屑的构成将刀具推挤切削层金属使其转变为切屑的切将刀具推挤切削层金属使其转变为切屑的切削区域大致分为三个变形区。削区域大致分为三个变形区。第三变形区：第三变形区：、使表层金属纤维化、使表层金属纤维化和非晶质化和非晶质化、显微硬度提高、显微硬度提高、产生外表残留应力、产生外表残留应力金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律、金属切削过程、金

5、属切削过程1 1、切屑的构成、切屑的构成切屑的类型为：切屑的类型为：、带状切屑：内外表光滑、外外表毛茸状。、带状切屑：内外表光滑、外外表毛茸状。产生条件：普通为加工塑产生条件：普通为加工塑性金属资料、切削厚度较小、性金属资料、切削厚度较小、切削速度较高、刀具前角较大。切削速度较高、刀具前角较大。特点：切削过程较平稳、特点：切削过程较平稳、切削力动摇较小、已加工外表切削力动摇较小、已加工外表粗糙度较好。粗糙度较好。带状切屑金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律、金属切削过程、金属切削过程1 1、切屑的构成、切屑的构成切屑的类型为：切屑的类型为：、节状切屑：内外表有时有裂纹、外外表呈锯齿形。

6、、节状切屑：内外表有时有裂纹、外外表呈锯齿形。产生条件：大都在切产生条件：大都在切削厚度较大、切削速度较削厚度较大、切削速度较低、刀具前角较小。低、刀具前角较小。节状切屑金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律、金属切削过程、金属切削过程1 1、切屑的构成、切屑的构成切屑的类型为：切屑的类型为：、粒状切屑：切屑呈梯形。、粒状切屑：切屑呈梯形。产生条件：剪切面上剪切产生条件：剪切面上剪切应力超越了资料的破裂强度。应力超越了资料的破裂强度。粒状切屑金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律、金属切削过程、金属切削过程1 1、切屑的构成、切屑的构成切屑的类型为：切屑的类型为：、崩碎切屑：、崩碎

7、切屑：产生条件：切削脆性金属产生条件：切削脆性金属资料时。工件资料越脆、刀具资料时。工件资料越脆、刀具前角越小、切削厚度越大，越前角越小、切削厚度越大，越易产生这类切屑。易产生这类切屑。崩碎切屑金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律国国际际规规范范化化组组织织的的切切屑屑分分类类法法金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律国国际际规规范范化化组组织织的的切切屑屑分分类类法法金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律带状屑：带状屑： 高速切削塑性金属，高速切削塑性金属，普通应力求防止普通应力求防止C C形屑形屑 ： 切削普通碳钢和合金切削普通碳钢和合金钢时，采用带卷屑钢时，采用带卷屑

8、槽的车刀时易得，槽的车刀时易得，较好较好长紧卷屑：长紧卷屑： 普通车床上较好普通车床上较好发条状卷屑：发条状卷屑： 重型机床上较好重型机床上较好宝塔状卷屑：宝塔状卷屑： 自动机或自动线上较自动机或自动线上较好好螺卷屑螺卷屑 ： 崩碎屑崩碎屑 ：金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律切屑控制切屑控制v 为使切削过程正常进展和保证已加工外表质量，应使切屑卷曲和折断。v 切屑的卷曲是切屑根本变形或经过卷屑槽使之产生附加变形的结果图a图a 切屑的卷曲图b 断屑的产生v断屑是对已变形的切屑再附加一次变形常需有断屑安装，图b 金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律金属切削

9、过程的根本规律、金属切削过程、金属切削过程1 1、切屑的构成、切屑的构成切屑变形程度的衡量：切屑变形程度的衡量：、切屑厚度紧缩比、切屑厚度紧缩比hh：h=hch/hD=lD/lchh=hch/hD=lD/lchhDhDhchch h金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律、金属切削过程、金属切削过程1 1、切屑的构成、切屑的构成切屑变形程度的衡量：切屑变形程度的衡量：、剪切角、剪切角：h=cos(h=cos(-o)/sino)/sinhDhDhchch h金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律、金属切削过程、金属切削过程1 1、切屑的构成、切屑的构成切屑变形程度的衡量：切屑变形程度的

10、衡量：、切应变、切应变：= =s/ s/y y=cos=coso/ o/sinsincos(cos(-o) o)y ys s金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律、金属切削过程、金属切削过程2 2、积屑瘤、积屑瘤积屑瘤的成因积屑瘤的成因积屑瘤对切削过程的影响：积屑瘤对切削过程的影响：、维护切削刃，减小刀具磨损、维护切削刃，减小刀具磨损、oeoe增大，刀具更锋利增大，刀具更锋利、影响加工精度、影响加工精度( (尺寸和外形精度尺寸和外形精度) )、影响外表粗糙度、影响外表粗糙度金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律、金属切削过程、金属切削过程2 2、积屑瘤、积屑瘤综上对积屑瘤的讨论可知

11、：综上对积屑瘤的讨论可知：、粗加工时：利用积屑瘤、粗加工时：利用积屑瘤、精加工时：防止积屑瘤产生、精加工时：防止积屑瘤产生金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律、金属切削过程、金属切削过程影响积屑瘤的主要要素影响积屑瘤的主要要素、工件资料性能、工件资料性能工件资料塑性越大，越易产生积屑瘤工件资料塑性越大，越易产生积屑瘤塑性较小的脆性资料：不易产生积屑瘤塑性较小的脆性资料：不易产生积屑瘤故：对硬度较低、塑性较大的资料，可采用正故：对硬度较低、塑性较大的资料，可采用正火、调质的热处置方法来提高其强度和硬度；或采火、调质的热处置方法来提高其强度和硬度；或采用冷拔用冷拔( (冷拉冷拉) )的方式

12、来制外型材。的方式来制外型材。注：预备热处置的目的之一：改善资料切削性注：预备热处置的目的之一：改善资料切削性能。能。金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律、金属切削过程、金属切削过程影响积屑瘤的主要要素影响积屑瘤的主要要素、切削速度、切削速度 切削速度对积屑瘤的影响切削速度对积屑瘤的影响金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律、金属切削过程、金属切削过程影响积屑瘤的主要要素影响积屑瘤的主要要素、切削速度、切削速度加工钢时，在加工钢时，在Vc5Vc550m/min50m/min时，易产生积屑瘤时，易产生积屑瘤VcVc较低时：切削温度不高，不易产生积屑瘤较低时：切削温度不高，不易产生积

13、屑瘤VcVc较高时：切削温度很高，切屑低层金属变软，较高时：切削温度很高，切屑低层金属变软，故不易产生积屑瘤故不易产生积屑瘤即：采用低速或高速切削：可防止积屑瘤产生。即：采用低速或高速切削：可防止积屑瘤产生。金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律、金属切削过程、金属切削过程影响积屑瘤的主要要素影响积屑瘤的主要要素、刀具前角、刀具前角适当增大刀具前角，可减小切屑变形及切削力，适当增大刀具前角，可减小切屑变形及切削力，较低切削温度，从而抑制积屑瘤消费。较低切削温度，从而抑制积屑瘤消费。、其它要素、其它要素如：切削液、刀具外表粗糙度、切削层厚度等如：切削液、刀具外表粗糙度、切削层厚度等金属切削

14、过程的根本规律金属切削过程的根本规律、金属切削过程、金属切削过程3 3、影响切屑变形的主要要素、影响切屑变形的主要要素、工件资料、工件资料工件资料的强度越低、塑性越大，切屑变形越大工件资料的强度越低、塑性越大，切屑变形越大、刀具前角、刀具前角前角越大，切削刃钝圆半径越小，切屑变形减小前角越大，切削刃钝圆半径越小，切屑变形减小金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律、金属切削过程、金属切削过程3 3、影响切屑变形的主要要素、影响切屑变形的主要要素 、切削速度、切削速度在不产生积屑瘤的速度区域：切屑变形随切削速在不产生积屑瘤的速度区域：切屑变形随切削速度的提高而减小。度的提高而减小。如产生积屑

15、瘤，那如产生积屑瘤，那么积屑瘤将影响切么积屑瘤将影响切屑的变形。屑的变形。金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律、金属切削过程、金属切削过程3 3、影响切屑变形的主要要素、影响切屑变形的主要要素、进给量、进给量进给量越进给量越大，切屑平均大，切屑平均变形越小。变形越小。金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律、切削力、切削力切削力是切削过程切削力是切削过程中必然产生的一个物理中必然产生的一个物理景象。景象。切削力的大小，是切削力的大小，是计算切削功率及设计和计算切削功率及设计和选用机床、夹具、刀具选用机床、夹具、刀具的必要根据。的必要根据。FcFcFfFfF FD DF FFpFp金

16、属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律、切削力、切削力1 1、总切削力的分解和切削功率、总切削力的分解和切削功率、总切削力的分解、总切削力的分解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金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律、切削力、切削力1 1、总切削力的分解和切削功率、总切削力的分解和切削功率、切削功率、切削功率切削功率为：切削功率为：

17、PC=FCVC/60000PC=FCVC/60000机床主电动机功率为：机床主电动机功率为： PEPC/C PEPC/C式中 Fc 主切削力N； v 主运动速度m/min。 FcFcFfFfF FD DF FFpFp金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律、切削力、切削力2 2、切削力的阅历公式、切削力的阅历公式、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计算公式是计算公式是在忽略了温度、正应力、第在忽略了温度、正应力、第变变形区变形与摩擦力等条件下推导形区变形与摩擦力等条件下推导出来的，故只能供定性分析用不出来的，故只能供定性分析用不能用于计算。求切削力较简单

18、又能用于计算。求切削力较简单又适用的方法是利用测力仪直接测适用的方法是利用测力仪直接测出或经过实验后整理成的实验公出或经过实验后整理成的实验公式求得。式求得。FcFcFfFfF FD DF FFpFp金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律、切削力、切削力2 2、切削力的阅历公式、切削力的阅历公式、切削力丈量的原理、切削力丈量的原理 测力仪的类型很多，目前较为普遍运用的是电阻测力仪的类型很多，目前较为普遍运用的是电阻应变片式测力仪。测力仪如下图，应变片式测力仪。测力仪如下图，测力系统方框表示图测力系统方框表示图 1 1、传感器、传感器 2 2、电桥电路、电桥电路 3 3、应变仪、应变仪 4

19、 4、记录仪、记录仪金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律、切削力、切削力2 2、切削力的阅历公式、切削力的阅历公式、切削力丈量的原理、切削力丈量的原理金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律、切削力、切削力2 2、切削力的阅历公式、切削力的阅历公式、切削力丈量的原理、切削力丈量的原理 根据实验得到的根据实验得到的ap-Fcap-Fc、f-Fcf-Fc许多对应值，就可在许多对应值，就可在双对数坐标中连成如下图的双对数坐标中连成如下图的两条直线图形。两条直线图形。进给量进给量f (mm/r) f (mm/r) 切削深度切削深度apap金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律 直线图

20、形的对数方程为：直线图形的对数方程为： lgFc=lgCap+xFc lg ap lgFc=lgCap+xFc lg ap lgFc=lgCf +yFc lg f lgFc=lgCf +yFc lg f上式可改写为：上式可改写为： a) a) b b 综合以上两式，得综合以上两式，得FcFc实验公式：实验公式： c cZPFPaZXaCF ZFfZYCF c cc cc cc cZZZFFPFZYfXaCF=c cc cc cc c金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律、切削力、切削力2 2、切削力的阅历公式、切削力的阅历公式、计算切削力的阅历公式、计算切削力的阅历公式FFccccFFp

21、pppFFffffxycFpFxypFpFxyfFpFFCafKFCafKFCafKFcFcFfFfF FD DF FFpFp金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律、切削力、切削力2 2、切削力的阅历公式、切削力的阅历公式、计算切削力的阅历公式、计算切削力的阅历公式1FFFccccccFcxyxFpFFpcyDppCafKCaFpAafafFcFcFfFfF FD DF FFpFp金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律、切削力、切削力3 3、影响切削力的要素、影响切削力的要素、aspasp和和f faspasp和和f f的增大，都会使切削力增大，但两者的增大，都会使切削力增大，但两

22、者对切削力增大的影响程度不同。对切削力增大的影响程度不同。 asp asp对计算切削力的影响程度大于对计算切削力的影响程度大于f f的影响。的影响。故：从减小切削力和节省动力耗费的观念初故：从减小切削力和节省动力耗费的观念初发，在切除一样余量的条件下，增大发，在切除一样余量的条件下，增大f f比增大比增大aspasp更为有利。更为有利。金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律、切削力、切削力3 3、影响切削力的要素、影响切削力的要素、切削速度对切削力的影响、切削速度对切削力的影响切削塑性资料时：切削塑性资料时：当没有产生积屑瘤时，随着切削速度的提高，切削当没有产生积屑瘤时，随着切削速度的提

23、高，切削力将减少；力将减少；当有积屑瘤产生时，积屑瘤会经过改动任务前角来当有积屑瘤产生时，积屑瘤会经过改动任务前角来影响切屑的变形，从而影响切削力的大小。影响切屑的变形，从而影响切削力的大小。切削脆性资料时：切削速度对切削力无明显影响。切削脆性资料时：切削速度对切削力无明显影响。金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律、切削力、切削力3 3、影响切削力的要素、影响切削力的要素、刀具几何参数对切削力的影响、刀具几何参数对切削力的影响、前角对切削力的影响、前角对切削力的影响FcFc金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律、切削力、切削力3 3、影响切削力的要素、影响切削力的要素、刀具几何参

24、数对切削力的影响、刀具几何参数对切削力的影响、主偏角对切削力的影响、主偏角对切削力的影响金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律、切削力、切削力3 3、影响切削力的要素、影响切削力的要素、刀具几何参数对切削力的影响、刀具几何参数对切削力的影响、刃倾角对切削力的影响、刃倾角对切削力的影响金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律、切削力、切削力3 3、影响切削力的要素、影响切削力的要素、刀具几何参数对切削力的影响、刀具几何参数对切削力的影响、其它要素对切削力的影响、其它要素对切削力的影响a)a)负倒棱负倒棱b1b1的影响的影响b1 b1 与与f f 之比增大之比增大, ,切削力随之增大。切

25、削力随之增大。当切钢当切钢b1/f 5b1/f 5或或切铸铁切铸铁b1/f 3b1/f 3时，时，切削力趋于稳定，接切削力趋于稳定，接近于负前角的形状。近于负前角的形状。b)b)刀尖圆弧半径刀尖圆弧半径rr的影响的影响1 1rr对对FcFc影响很小影响很小2 2FpFp随随 r r增大而增大增大而增大 Ff Ff随随 r r增大而减小增大而减小rr增大相当于增大相当于rr减小的影响减小的影响6、刀具资料的影响、刀具资料的影响 按立方氮化硼、陶瓷、涂层、硬质合金、高速按立方氮化硼、陶瓷、涂层、硬质合金、高速钢顺序，钢顺序， 切削力依次增大。切削力依次增大。5、切削液的影响、切削液的影响 切削液光

26、滑作用越好，切削液光滑作用越好，力减力减 小越显著，低速时更突小越显著，低速时更突出。出。4、 刀具磨损的影响刀具磨损的影响 后刀面平均磨损带宽度后刀面平均磨损带宽度VB 越大，摩擦越剧烈，切越大，摩擦越剧烈，切削力削力 也越大。也越大。 VB对背向力对背向力Fp影响最显影响最显著著金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律、切削热和切削温度、切削热和切削温度1 1、切削温度的来源与传出、切削温度的来源与传出2 2、切削温度的分布、切削温度的分布3 3、切削温度的丈量、切削温度的丈量4 4、影响切削温度的主要要素、影响切削温度的主要要素切削热由切屑、工件、刀具和周围介质切削液、空气)等传散出

27、去工件切屑刀具 切削热的来源与传出cccvFPq式中，QD , QFF , QFR分别为切削层变形、前刀面摩擦、后刀面摩擦产生的热量金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律工件和刀具资料不同，组成热电偶两极，切削时刀具与工件接触处的高温产生温差电势，经过电位差计测得切削区的平均温度。金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律利用红外辐射原理，借助热敏感元件，丈量切削区温度。可丈量切削区侧面温度场。mV人工热电偶工件刀具金属丝小孔金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律q 切削用量的影响 式中式中

28、用自然热电偶法测出的前刀面接触区的平均温度用自然热电偶法测出的前刀面接触区的平均温度(C)； C 与工件、刀具资料和其它切削参数有关的切削温度系数；与工件、刀具资料和其它切削参数有关的切削温度系数； Z、Y、X vc、f、ap 的指数。的指数。 阅历公式ZyxcpC vfa 刀具资料刀具资料加工方法加工方法高速钢高速钢车削车削1401700.350.450.20.30.080.10铣削铣削80钻削钻削150硬质合金硬质合金车削车削320f (mm/r)0.10.410.150.050.20.310.30.26切削温度的系数及指数切削温度的系数及指数金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律、

29、工件资料、工件资料强度硬度、塑性和韧性越大，强度硬度、塑性和韧性越大， 切削力越大，切削温度升高。切削力越大，切削温度升高。 导热率大，散热快，温度下降导热率大，散热快，温度下降vcm/min图3-21 切削速度、工件资料对切削温度的影响1GH131 21Cr18Ni9Ti 345钢(正火) 4HT200刀具资料：YT15；YG8刀具几何参数：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、切削热和切削温度、切削热和切削温度4 4、影响切削温度的主要要

30、素、影响切削温度的主要要素金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律、切削热和切削温度、切削热和切削温度4 4、影响切削温度的主要要素、影响切削温度的主要要素、切削用量、切削用量由实验得出切削温度阅历公式为：由实验得出切削温度阅历公式为： C v z f y ap x式中系数及指数见前表式中系数及指数见前表,由表中数据看出：由表中数据看出： z在在0.350.45之间，之间，y在在0.20.3 ，x在在0.080.10切削用量切削用量时切削温度时切削温度 ，其中，其中v 对对影响最大，进给量影响最大，进给量 f 的影的影响比响比v 小，背吃刀量小，背吃刀量ap的影响很小。的影响很小。选用切削

31、用量时，应优先思索采用大的背吃刀量，然后选用切削用量时，应优先思索采用大的背吃刀量，然后选择一个适当的进给量，最后再选择合理的切削速度。选择一个适当的进给量，最后再选择合理的切削速度。金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律、切削热和切削温度、切削热和切削温度4 4、影响切削温度的主要要素、影响切削温度的主要要素、刀具几何角度、刀具几何角度、刀具前角、刀具前角0 0 变形程度变形程度F q F q 但但0 0 2020时，因散热面积时，因散热面积，对，对的影响减小的影响减小金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律、切削热和切削温度、切削热和切削温度4 4、影响切削温度的主要要素、影响切

32、削温度的主要要素、刀具几何角度、刀具几何角度、主偏角、主偏角r r ，切削宽度，切削宽度aw aw ，散热面积散热面积 金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律、切削热和切削温度、切削热和切削温度4 4、影响切削温度的主要要素、影响切削温度的主要要素、刀具几何角度、刀具几何角度 、负倒棱和刀尖圆弧半径、负倒棱和刀尖圆弧半径b1 b1 、rr，切屑变形程度，切屑变形程度q q 同时散热条件改善，两者趋于平同时散热条件改善，两者趋于平衡衡对对影响很小影响很小金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律、切削热和切削温度、切削热和切削温度4 4、影响切削温度的主要要素、影响切削温度的主要要素刀具

33、磨损的影响刀具磨损的影响 后刀面磨损增大，切削温度升高后刀面磨损增大，切削温度升高; VB; VB达一定值达一定值影响加剧影响加剧; v; v越高刀磨损对越高刀磨损对影响越显著影响越显著切削液的影响切削液的影响浇切削液对浇切削液对切削温度切削温度刀具磨损刀具磨损加工质量有明显加工质量有明显效果。效果。热导率比热容和流量越大，本身温度越低冷却效果越热导率比热容和流量越大，本身温度越低冷却效果越显著显著金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律、刀具磨损与刀具寿命、刀具磨损与刀具寿命1 1、刀具磨损的方式、刀具磨损的方式、刀具前面：月牙洼磨损、刀具前面：月牙洼磨损、刀具后角：带状磨损、刀具后角：

34、带状磨损刀具失效方式：刀具失效方式：磨损磨损 正常任务时逐渐产生的损耗正常任务时逐渐产生的损耗破损破损 突发的破坏，随机的突发的破坏，随机的金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律、刀具磨损与刀具寿命、刀具磨损与刀具寿命1 1、刀具磨损的方式、刀具磨损的方式、刀具前面：月牙洼磨损、刀具前面：月牙洼磨损、刀具后角：带状磨损、刀具后角：带状磨损金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律、刀具磨损与刀具寿命、刀具磨损与刀具寿命2 2、刀具磨损的缘由、刀具磨损的缘由、磨料磨损、磨料磨损 切屑或工件外表上的硬质点碳化物、氧切屑或工件外表上的硬质点碳化物、氧化物等对化物等对 刀具外表刻划作用呵斥的机

35、械磨损。刀具外表刻划作用呵斥的机械磨损。 低速切削时，磨料磨损是刀具磨损的主要低速切削时，磨料磨损是刀具磨损的主要缘由缘由(HSS(HSS刀刀) )。金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律、刀具磨损与刀具寿命、刀具磨损与刀具寿命2 2、刀具磨损的缘由、刀具磨损的缘由、粘结磨损、粘结磨损刀具与切屑、工件间存在高温高压和剧烈摩擦，刀具与切屑、工件间存在高温高压和剧烈摩擦，到达原子间结合而产生粘结景象，又称为冷焊。相到达原子间结合而产生粘结景象，又称为冷焊。相对运动使粘接点破裂而被工件资料带走，呵斥粘结对运动使粘接点破裂而被工件资料带走，呵斥粘结磨损。磨损。 中速切削构成不稳定积屑瘤时，磨损严

36、重；刀中速切削构成不稳定积屑瘤时，磨损严重；刀工资料硬度比小亲合力大时磨损严重；刀具刃磨质工资料硬度比小亲合力大时磨损严重；刀具刃磨质量差磨损严重。量差磨损严重。金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律、刀具磨损与刀具寿命、刀具磨损与刀具寿命2 2、刀具磨损的缘由、刀具磨损的缘由、分散磨损、分散磨损刀具与切屑、工件接触处由于高温作用，双方刀具与切屑、工件接触处由于高温作用，双方化学元素在固态下相互分散，使刀材成分、构造改化学元素在固态下相互分散，使刀材成分、构造改动呵斥磨损。动呵斥磨损。 切削温度越高分散越快；刀工资料亲合力越大切削温度越高分散越快；刀工资料亲合力越大分散越快；高速切削时分

37、散磨损是刀具磨损的主要分散越快；高速切削时分散磨损是刀具磨损的主要缘由。缘由。金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律、刀具磨损与刀具寿命、刀具磨损与刀具寿命2 2、刀具磨损的缘由、刀具磨损的缘由、氧化磨损、氧化磨损一定温度下，刀材与空气中的氧、切削液中的一定温度下，刀材与空气中的氧、切削液中的硫、氯起化学作用，生成较软的化合物，呵斥刀具硫、氯起化学作用，生成较软的化合物，呵斥刀具磨损。磨损。 氧化磨损是边境磨损缘由之一；主要发生在较氧化磨损是边境磨损缘由之一；主要发生在较高速切削条件下。高速切削条件下。金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律、刀具磨损与刀具寿命、刀具磨损与刀具寿命2

38、 2、刀具磨损的缘由、刀具磨损的缘由、磨料磨损、磨料磨损、粘结磨损、粘结磨损、分散磨损、分散磨损、氧化磨损、氧化磨损温度对磨损的影响温度对磨损的影响1-粘接磨损粘接磨损 2-磨粒磨损磨粒磨损 3-分散磨损分散磨损 4-相变磨损相变磨损 5 -氧化磨损氧化磨损金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律、刀具磨损与刀具寿命、刀具磨损与刀具寿命3 3、刀具磨损过程及磨钝规范、刀具磨损过程及磨钝规范、刀具的磨损过程、刀具的磨损过程常取后刀面最大允许磨损量常取后刀面最大允许磨损量VBVB磨钝规范磨钝规范金属切削过程的根本规律金属切削过程的根本规律、刀具磨损与刀具寿命、刀具磨损与刀具寿命3 3、刀具磨损过程及磨钝规范、刀具磨损过程及磨钝规范、刀具的磨钝规范、刀具的磨钝规范 刀具磨损到一定限制后就不能继续运用，这个磨损限制刀具磨损到一定限制后就不能继续运用，这个磨损限制 称为磨钝规范。称为磨钝规范。 1. 1. 小厂、有阅历工人根据一些景象来判别刀具能否磨钝；小厂、有阅历工人根据一些景象来判别刀具能否磨钝； 2. ISO 2. ISO规范规定以规范规定以1/2 ap1/2 ap处的处的VBVB值作为刀具的磨钝规范；值作为刀具的磨钝规范； 在不同的加工条件下，磨钝规范的详细数值是不同的。在不同的加工条件下，磨钝规范的详细数