河南焦煤技工学校钳工工艺学劳动版 第4版课件第一章 金属切削的基础知识02.ppt

三、刀具材料 第一章 金属切削的基础知识 1、刀具材料应具备的性能 （1）高硬度：为工件硬度的1.3-1.5倍，一般要求 60HRC以上。 （2）足够的强度和韧性 （3）高耐磨性 （4）高耐热性 （5）良好的工艺性 2、常用刀具材料 第一章 金属切削的基础知识 碳素工具钢：T8A、T10、T12A。如丝锥、锉刀、锯条等。 合金工具钢：9SiCr、CrWMn。如拉刀、铰刀、钻头等。 高速钢：W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2。如钻头、铣刀、齿轮刀具等。 硬质合金：粗加工YG6、YG8、YT5；精加工YT15、YT30。能耐1000℃ 高温，耐磨性好。 陶瓷：Al2O3、Al2O3-TiC、Si3N4；车刀（高速）。特点：热硬性好，耐磨，抗弯性差，易碎。 立方氮化硼：如车刀、铣刀（中高速）。特点：热硬性强，可耐1500℃高温，与铁亲和力小。 人造金刚石：如车刀、铣刀等。特点：热硬性好。 第三节 金属切削过程与控制 一、切屑的形成及种类 二、切削力 三、切削热 四、刀具寿命 五、切削液 第一章 金属切削的基础知识 金属在切削过程中，会出现一系列物理现象，如金属变形、切削力、切削热、刀具磨损等，这些都是以切屑形成过程为基础而生产中出现的许多问题，如积屑瘤、振动、卷屑、断屑等，都与切削过程密切相关。 第一章 金属切削的基础知识 1. 切屑形成过程 切削层 的金属 弹性变形 塑性变形 挤裂 切离 切 屑 切削层的金属受到刀具前刀面的推挤后产生弹性变形 随着切应力、切应变逐渐增大，达到其屈服强度时，产生塑性变形而滑移 刀具继续切入时，材料内部的应力、应变继续增大，当切应力达到其断裂强度时，金属材料被挤裂 沿刀具前刀面流出 第一章 金属切削的基础知识 一、切屑的形成及种类 第一章 金属切削的基础知识 2、切屑的种类 切屑分为带状切屑、节状切屑和崩碎切屑三类。 第一章 金属切削的基础知识 （1）带状切屑 带状切屑呈连绵不断的带状或螺旋状,与刀具接触的底层光滑，背面呈毛绒状。 （a）形成条件：大前角、切速高、进给量小、被切金属塑性好。 （b）切屑形成过程：弹性变形、塑性变形、切离。 （c）优点：切削力平稳、切削热少、加工表面光洁。 （d）缺点：切屑连绵不断，易缠绕、易划伤已加工表面。 第一章 金属切削的基础知识 （2）节状切屑 节状切屑上面呈较大的锯齿状，底面有不贯穿的裂纹 形成条件：切速低、进给量大、中等硬度材料。 缺点：切削力波动大、工件表面较粗糙。 （3）崩碎切屑 切削层金属发生弹性变形后，一般不经过塑性变形就突然崩裂而形成形状不规则的崩碎切屑 形成条件：铸铁、铸造黄铜等脆性材料。 缺点：切削热和切削力集中在刀具的主刀刃和刀尖处，刀尖易磨损、易产生振动，表面质量不高。 第一章 金属切削的基础知识 二、切削力 1、切削力的分解 切削力是指切削时刀具切入工件，切削层产生变形成为切屑所需的力。 切削力是一个空间力，为了便于研究将其分解为三个相互垂直的分力,即主切削力、进给力和背向力。 第一章 金属切削的基础知识 第一章 金属切削的基础知识 主切削力: 切削合力在切削速度方向上的分力，垂直于基面，其大小约占总的切削合力的８５％～９０％ 背向力: 切削合力在切削深度方向上的分力;它在基面内，与切深方向相反 进给力： 切削合力在进给方向上的分力;它在基面内，与进给方向平行，但方向相反 第一章 金属切削的基础知识 2、影响切削力的主要因素 工件材料 切削用量 刀具角度 切削液 第一章 金属切削的基础知识 （1）工件材料的影响 （a）强度和硬度高，则切削力大。 （b）塑性和韧性高，则切削力大。 塑性大的材料，切屑与前刀面的摩擦系数大，接触区较长，故切削力较大； 韧性高的材料，致使其发生变形或破坏所消耗的能量较多，故切削力也较大。 如不锈钢0Gr18Ni9Ti与正火的中碳钢的强度硬度基本相同，但不锈钢的塑性韧性较高，其切削力要比正火的中碳钢约高25%。 第一章 金属切削的基础知识 （2）刀具角度的影响 （a）前角：增大，切削力减小。 （b）主偏角：增加，切削力降低。 （3）切削用量的影响 （a）切削深度ap的影响最大。 （b）进给量f的影响次之。 （c）切削速度的影响 （4）切削液 为了提高切削效果而使用的液体称为切削液。合理选用切削液可以减小塑性变形和刀具与工件间的摩擦，使所