工程材料与成形工艺基础教学课件作者徐晓峰主编第8章切削加工的基础知识课件.ppt

第八章 切削加工基础知识 二、切削运动 §2 金属切削刀具 二、刀具材料 ⑶ 高速钢 三、刀具几何形状 2. 刀具的主要标注角度 四、刀具角度对加工过程的影响 §3 金属切削加工过程 2. 切屑的种类 三、切削力和切削功率 2) 切削热的传散 §4 材料的切削加工性 3) 崩碎状切屑 特征：不规则的碎块状。 形成条件：脆性材料。 二、积屑瘤 在一定的切削速度下切削塑性材料时，常发现在刀具前刀面 上靠近刀刃的部位粘附着一小块很硬的金属—称为积屑瘤。 1. 积屑瘤的形成 o M 滞留层 1) 积屑瘤的形成过程 2) 积屑瘤的形成条件 ① 工件材料：塑性材料； ② 切削速度：中等（10~50m/min），温度约300℃； ③ 刀具角度： ?0 偏小； ④ 冷却条件：不加切削液。 2. 积屑瘤对加工过程的影响 有利 ① 使 ?0 增大，使切削过程变得轻快。 ② 可代替主刀刃和前刀面进行切削，保护刀具。 所以：粗加工时可以利用。 3. 积屑瘤的抑制 不利 ① 积屑瘤不稳定，易引起振动，使 Ra 增大。 ② 会引起ap的变化，使加工精度降低。 所以：精加工时应尽量避免。 ① 利用切削液； ② 控制切削速度； ③ 加大刀具前度 ?0 ； ④ 对工件进行正火、调质处理，降低 ?、ak。 1. 切削力 1) 切削力的构成 o M ① 材料的弹性变形和塑性抗力； ② 切屑、工件表面与刀具的摩擦力。 2) 切削力的分解 刀具切削工件时作用在刀具或工件上的力。 将Fr沿速度方向、轴向和径向三个相互垂直的发现分解为Fz、Fx、Fy。 F弹、塑 F摩1 F摩2 Fr ① 主切削力（切向分力）Fz Fz 是Fr在切削速度方向上的分力。 主切削力占总切削力的80%~90%，消耗的功率占总功率的95%以上。是计算机床动力及主要传动零件强度和刚度的依据。 ② 进给抗力（轴向分力）Fx Fx 是Fr在进给方向上的分力。 消耗的功率仅占总功率的1~5%。是设计和计算进给机构零件强度和刚度的依据。 ③ 切深抗力（径向分力）Fy 是Fr在切削深度方向上的分力。 Fr Fz Fx Fy FX、Y 3) 影响切削力的因素 ②工件材料：材料的强度、硬度越高，塑性韧性越好，Fr越大。 ① 切削用量：ap 、f 增大， Fr越大。 ③ 刀具角度： 增大 ?0 ，Fr 减小；增大kr ，Fy减小、Fx增大。 ④ 冷却条件：加切削液，Fr 减小。 4) 切削力的估算 生产中常用单位切削力p 估算切削力的大小。 单位切削力—切削单位面积所需要的切削力。 单位：N/MM2 （N） 2. 切削功率（Pm） （W） （W） 四、切削热和切削温度 1. 切削热的来源与传散 1) 切削热的来源 a . 切屑变形所产生的热； b . 切屑与前刀面之间的摩擦； c . 工件与后刀面之间的摩擦。 切屑： 介质： 工件： 刀具： 50~80% 1% 40~10% 9~3% 2. 切削温度及其影响因素 切削温度 — 切削区的平均温度。 切削区 — 切屑、工件、刀具相接触的区域。 影响切削温度的因素： ② 工件材料：材料的强度、硬度越高，塑性、韧性越好， 切削温度越高；材料的导热性愈好，切削温度愈低。 ③ 刀具 ④ 冷却条件：加切削液，切削温度降低。 刀具角度： 增大 ?0 ，切削温度降低；减小kr 、kr’，切削温度降低。 刀具材料：导热性愈好，切削温度愈低。 ① 切削用量： 、 、 愈大，切削温度愈高。但 的影响 最大 、 次之、 最小。 3. 切削液 在切削过程中，正确的选择和使用切削液。对降低切削温度、减小刀具磨损，提高生产率和加工质量有着重要的意义。 1) 切削液的作用 a . 冷却作用： b . 润滑作用： c . 洗涤与排屑作用： d . 防锈作用： 2) 切削液的种类 ② 乳化液：乳化油+水；呈乳白色。应用最广泛。 ③ 切削油：矿物油；润滑作用。 ① 水溶液：水+防锈剂等；呈透明状。 3) 切削液的选用 粗加工：以冷却为主。 如水溶液、低浓度的乳化液等。 精加工：以润滑为主。 高浓度的乳化液、切削油等。 五、刀具磨损和刀具寿命 1. 刀具磨损的形式及过程 1) 刀具磨损形式 ① 后刀面磨损： VB 这种磨损一般发生在切削脆性材料或以较小的切 削厚度（hD0.1mm）切削塑性材料的条件下。 * 一、切削加工 用刀具从金属材料（毛坯）上切去多余的金属层，获得几何形状、尺寸精度和表面质量都符合要求的零件的生产方法。 二、切削加工的分类 1. 钳工 2. 机械加工 工人手持工具，对工件进行各种加工的方法。如划线、打样、冲眼、锯削、錾削、锉削、刮研攻丝等。 工人操作机床，对工件进行各种加工的方法。如车削、刨削、铣削、钻削、磨削、齿轮