08第四章3.ppt

1、4.2 金属切削加工的基础理论,4.2.1 切屑的形成及切屑的种类 4.2.2 积屑瘤 4.2.3 残留应力和冷硬现象 4.2.4 切削力与切削功率 4.2.5 切削热 4.2.6 切削液 4.2.7 刀具的磨损及刀具耐用度 4.2.8 工件材料的切削加工性,4.2.1 切屑的形成及切屑的种类,1，关于切屑的形成（三个变形区，麦钱特模型，剪切角，变形系数） 2，切屑的四种类型及其形成条件,三个变形区,麦钱特的平面前切面模型,变形系数和剪切角公式,剪切角的定义： 切削速度方向与剪切面的夹角 变形系数的定义：,关于变形系数的讨论,1，从以上公式可以看出： 当剪切角增加时，变形系数减小。 2，前角增

2、加，变形系数减小（根据试验）,剪切角的计算公式-Lee and Shaffer公式,Lee and shaffer公式,切屑的四种类型及其形成条件,形成条件,带状塑性材料，切速较高，前角较大，切削厚 度较小。 挤裂（节状）塑性材料切速较低，前角较小，切厚较大。 单元塑性材料，切速更低，前角更小，切厚更大 崩碎脆性材料，例如灰铸铁等,4.2.2 积屑瘤,1，什么是积屑瘤？ 2，成因及变化规律（与切削速度的关系） 3，对切削过程的影响 （切削力，粗糙度和尺寸精度，刀具耐用度） 4，防止和减小积屑瘤的措施 (加大刀具前角，降低或提高切削速度，使用润滑性好的切削液,1，什么是积屑瘤？,2，成因及变化规

3、律（与切削速度的关系）,刀屑界面处发生焊接 以围观的尺度层积，以宏观的尺度一次形成 不稳定，不断地成长脱落,与切削速度的关系,1）切削力 因为积屑瘤的存在加大了刀具的 实际前角，所以使切削力下降 2）粗糙度 实际刀刃粗糙，顶部脱落 3）尺寸精度 积屑瘤的存在使实际的刀刃向外伸出 4）刀具耐用度 影响复杂,3，对切削过程的影响,4，减小或仿制积屑瘤的措施,加大刀具前角， 降低或提高切削速度， 使用润滑性好的切削液,4.2.3 残留应力和冷硬现象（表面加工硬化）,残留应力产生的原因及影响 原因机械应力，热应力 影响因素很复杂 规律由表面到里层的符号改变 冷硬现象（加工硬化） 什么是加工硬化？ 产生

4、的机理 变化规律和影响,4.2.4 切削力与切削功率,切削力的来源 切削力的分解 计算切削力的经验公式 单位切削力 切削功率的计算,切削力的来源,第一变形区的剪切变形抗力 第二第三变形区的摩擦力,切削力的分解,计算切削力的经验公式,单位切削力,切削功率的计算,4.2.5 切削热,来源，1，2，3变形区 传出，切屑，工件，刀具 （用高速钢车刀及与之相适应的切削速度切削钢材，不用冷却润滑液时，切削热传出的比例是：切屑传出的热约占5080%，工件传出的热约为4010%，刀具传出的热约占93%，周围介质传出的约为1%。） 影响刀具耐用度，热变形影响加工精度,4.2.6 切削液,作用 冷却和润滑 类型

5、水基水加添加剂，乳化液 油基础矿物油，植物油,4.2.7 刀具的磨损及刀具耐用度,刀具磨损的形式 刀具磨损的原因 刀具磨损过程 磨钝标准、刀具耐用度及其经验公式,刀具磨损的形式,前刀面月牙洼磨损 （前）后刀面磨损带 边界沟槽磨损,刀具磨损的原因,硬质点磨损（机械磨损） 硬质点主要有各种碳化物、氮化物和氯化物等 粘接（焊接）磨损 扩散磨损 化学磨损（空气中的氧，切削液中的硫、氯等）,刀具磨损强度与切削温度的关系,刀具的磨损过程,磨钝标准、刀具耐用度及其经验公式,磨钝标准 刀具磨损到一定限度之后就不能正常使用了，这个限度就称为磨钝标准。,刀具耐用度： 刃磨后的刀具（或新刀具）从开始使用到达到其磨钝

6、标准时所经过的总的切削时间,刀具耐用度的三因素公式,4.2.8 工件材料的切削加工性,工件材料的切削加工性概念： 常用标志方法（即衡量指标） 影响材料切削加工性的因素 改进工件材料切削加工性的措施,工件材料的切削加工性概念,工件材料的切削加工性是指 对工件材料进行切削加工的难易程度,常用标志方法（衡量指标）,1、一定刀具耐用度下的切削速度VT ： 即刀具耐用度为T时，切削某种材料所允许的切削速度。该值越大，则材料的切削加工性越好。通常取T=60min，则VT可记作V60，若取T=30，则记作V30。,2、相对加工性Kr： 以正火处理后的45钢的V60值 作为基准，将其它材料的V60值与其比较，

7、所得比值即为该材料的Kr。常用材料的相对加工性可分为8级，详见表4-7。凡Kr1的材料，其切削加工性比45钢好，反之较差。 3，加工表面质量 4、切屑控制的难易程度 5、切削力,材料切削加工性的常用标志方法简记为：,1，刀具耐用度 2，加工质量 3，切削力 4，断屑的难易程度,表4-7 材料切削加工性,影响材料切削加工性的因素,物理机械性能的影响： 强度、硬度高，则切削力大，切削温度高，刀具磨损快，切削加工性较差。 塑性大，则断屑困难，积屑瘤和鳞刺，不易获得较高的表面质量，切削加工性也就较差。 导热性差，切削热不易散失，会导致切削温度高，其切削加工性也就不好。,化学成分对材料加工性的影响,材料切削加工性的好坏是相对的,材料切削加工性的好坏是相对于一定的衡量标准而言的。 当用不同的标准衡量同一种材料时