机械制造工程学第2章金属切削过程的基本规律研讨.ppt

图2-9 切屑类型 a)带状切屑 b)挤裂切屑 c)单元切屑 d)崩碎切屑 在切削速度不高而又能形成连续切屑的情况下，加工一般钢料或其它塑性材料时，常常在前刀面处粘着一块剖面有时呈三角状的硬块。它的硬度很高，通常是工件材料的2-3倍，在处于比较稳定的状态时，能够代替切削刃进行切削。这块冷焊在前刀面上的金属称为积屑瘤或刀瘤。 切削力 背向力 进给力 切削时消耗的功率 1.测定机床功率，计算切削力 用功率表测出机床电动机在切削过程中所消耗的功率PE后，计算出切削功率Pc。  2.用测力仪测量切削力 测力仪的测量原理是利用切削力作用在测力仪的弹性元件上所产生的变形，或作用在压电晶体上产生的电荷经过转换处理后，读出Fc、Ff和Fp的值。 [计算举例]： 用YT5硬质合金车刀外圆纵车σb?=?630?MPa的热轧45钢，车刀几何参数为go =10°、kr ?=?75°、ls =?–5°，切削用量为asp?=?2mm、f?=?0.3mm/r、vc?=?100?m?/?min。 试计算切削力Fc、Fp、Ff 及切削功率Pc 。 [解]： 查表3-2得： CFC=2795 xFC =1.0 yFC =0.75 zFC =-0.15 [解]： [解]： 续： 续： 生产中选择切削速度的一般原则是： 1）粗车时， ap和f 均较大，故选择较低的切削速度v ； 精车时， ap和f 均较小，故选择较高的切削速度v 。 2）工件材料强度、硬度高时，应选较低的切削速度v ； 反之，选较高的切削速度v 。 3）刀具材料性能越好，切削速度v选得越高。 4）精加工时应尽量避免积屑瘤和鳞刺产生的区域； 5）断续切削时为减小冲击和热应力，宜适当降低v ； 6）在易发生振动的情况下，v应避开自激振动的临界速度； 7）加工大件、细长件和薄壁件或加工带外皮的工件时，应 适当较低v 。 切削用量三要素选定之后，还应校核机床功率。 2.6.1、衡量材料切削加工性的指标 工件材料切削加工性 指材料被加工成合格零件的难易程度 是一个相对的概念 1.以刀具使用寿命T 或切削速度vT来衡量 相同切削条件比T ；T 一定，比速度vT 或切除材料体积 3.以已加工表面质量来衡量 一般精加工，用Ra；精密零件，用加工硬化、残余应力 2.以切削力或切削温度来衡量 粗加工、机床刚性或功率不足用力或功率;导热差用温度 4.以断屑性能来衡量 自动机床、数控机床、自动线等，断屑性能是主要指标 2.6　工件材料的切削加工性 工件材料的相对加工性 1.切削速度vT的含义：当刀具使用寿命为T (min)时切削 某种材料所允许的切削速度。 vT越高，材料的切削加工性越好。 通常取T = 60 min， vT写作v60 ；难加工材料，vT为v15或v30 。 2.相对加工性Kr：以σb=0.637GPa的45钢的v60作为基准， 写作(v60 )j ，将某种材料的v60与其相比的比值，即 Kr ＝ v60 / (v60 )j Kr仅反映不同材料对刀具使用寿命的影响程度，并未反映表 面粗糙度和断屑问题，仅对选择切削速度有指导意义。若以 某材料的Kr 乘以45钢的切削速度即得该材料的许用切削速度。 2.6.2、工件材料的物理力学性能对加工性的影响 例 45钢 1Cr18Ni9Ti 2.6.3、常用金属材料的切削加工性 （一）有色金属 普通铝及铝合金、铜及铜合金，强度硬度低，导热性 好，易切削。 （二）铸铁 白口铸铁硬度高（HBS600)，难切削； 灰口铸铁硬度适中，强度塑性小，切削力较小，但高硬度 碳化物对刀具有擦伤，崩碎切屑，切削力热集中刀刃上且有 波动，刀具磨损率并不低，应采用低于加工钢的切削速度。 球墨铸铁、可锻铸铁的强度塑性比灰铁高，切削性良好 工件表面若有硬皮应进行退火处理。 （三）结构钢 碳素结构钢切削加工性取决于含碳量。