機(jī)械制造工藝2ppt課件

1、工程二金屬切削加工原理工程二金屬切削加工原理 義務(wù)一根本定義義務(wù)一根本定義 義務(wù)二金屬切削的過(guò)程義務(wù)二金屬切削的過(guò)程 義務(wù)三刀具磨損與工件資料的切削加工性義務(wù)三刀具磨損與工件資料的切削加工性 義務(wù)四金屬切削條件的選擇義務(wù)四金屬切削條件的選擇義務(wù)一根本定文義務(wù)一根本定文 一、工件上的外表與切削運(yùn)動(dòng)一、工件上的外表與切削運(yùn)動(dòng) 1.工件上的外表工件上的外表 在切削過(guò)程中，工件上的金屬層不斷地被刀具在切削過(guò)程中，工件上的金屬層不斷地被刀具切除，從而加工出符合預(yù)定要求的新外表。外切除，從而加工出符合預(yù)定要求的新外表。外圓車(chē)削過(guò)程中，工件上有待加工外表、已加工圓車(chē)削過(guò)程中，工件上有待加工外表、已加工外表、

2、過(guò)渡外表三個(gè)不斷變化著的外表，如圖外表、過(guò)渡外表三個(gè)不斷變化著的外表，如圖2-1所示。所示。 2.切削運(yùn)動(dòng)切削運(yùn)動(dòng) 金屬切削加工時(shí)刀具和工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，金屬切削加工時(shí)刀具和工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，稱(chēng)為切削運(yùn)動(dòng)。圖稱(chēng)為切削運(yùn)動(dòng)。圖2-1所示的外圓切削中，切削所示的外圓切削中，切削運(yùn)動(dòng)是由工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和車(chē)刀的延續(xù)縱向直運(yùn)動(dòng)是由工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和車(chē)刀的延續(xù)縱向直線運(yùn)動(dòng)組成的。根據(jù)切削運(yùn)動(dòng)在切削加工過(guò)程線運(yùn)動(dòng)組成的。根據(jù)切削運(yùn)動(dòng)在切削加工過(guò)程中所起的作用不同，可分為主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。中所起的作用不同，可分為主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。下一頁(yè)前往義務(wù)一根本定文義務(wù)一根本定文(1)主運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)促使刀具和工件之間產(chǎn)生

3、相對(duì)運(yùn)動(dòng)，并使刀具前刀面接近工件，從而促使刀具和工件之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，并使刀具前刀面接近工件，從而構(gòu)成工件新外表的運(yùn)動(dòng)，稱(chēng)為主運(yùn)動(dòng)。主運(yùn)動(dòng)的特征是速度最高、耗構(gòu)成工件新外表的運(yùn)動(dòng)，稱(chēng)為主運(yùn)動(dòng)。主運(yùn)動(dòng)的特征是速度最高、耗費(fèi)功率最大。在切削加工中，主運(yùn)動(dòng)只需一個(gè)，其方式可以是旋轉(zhuǎn)運(yùn)費(fèi)功率最大。在切削加工中，主運(yùn)動(dòng)只需一個(gè)，其方式可以是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)。圖動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)。圖2-1中所示車(chē)削外圓時(shí)，工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是主運(yùn)動(dòng)。中所示車(chē)削外圓時(shí)，工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是主運(yùn)動(dòng)。(2)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)維持切削過(guò)程延續(xù)進(jìn)展以逐漸切除整個(gè)工件外表的運(yùn)動(dòng)，稱(chēng)為進(jìn)給運(yùn)維持切削過(guò)程延續(xù)進(jìn)展以逐漸切除整個(gè)工件外表的運(yùn)動(dòng)，稱(chēng)為進(jìn)給

4、運(yùn)動(dòng)。動(dòng)。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的速度較低，耗費(fèi)的功率較小。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可以是延續(xù)的或延進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的速度較低，耗費(fèi)的功率較小。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可以是延續(xù)的或延續(xù)的，其方式可以是直線運(yùn)動(dòng)、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或兩者的合成運(yùn)動(dòng)。圖續(xù)的，其方式可以是直線運(yùn)動(dòng)、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或兩者的合成運(yùn)動(dòng)。圖2-1所示車(chē)削外圓時(shí)，車(chē)刀的縱向延續(xù)直線運(yùn)動(dòng)就是進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。所示車(chē)削外圓時(shí)，車(chē)刀的縱向延續(xù)直線運(yùn)動(dòng)就是進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。上一頁(yè) 下一頁(yè)前往義務(wù)一根本定文義務(wù)一根本定文總之，任何切削方法必需有一個(gè)主運(yùn)動(dòng)，而進(jìn)給運(yùn)動(dòng)有一個(gè)、幾個(gè)或總之，任何切削方法必需有一個(gè)主運(yùn)動(dòng)，而進(jìn)給運(yùn)動(dòng)有一個(gè)、幾個(gè)或者沒(méi)有。主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可以由工件或刀具分別完成，也可由刀具者沒(méi)有。主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)

5、動(dòng)可以由工件或刀具分別完成，也可由刀具單獨(dú)完成。單獨(dú)完成。二、切削用量與合成切削速度二、切削用量與合成切削速度切削用量是切削速度、進(jìn)給量和背吃刀量三者的總稱(chēng)。切削用量是切削速度、進(jìn)給量和背吃刀量三者的總稱(chēng)。1.切削速度切削速度vc切削加工時(shí)，切削刃上選定點(diǎn)相對(duì)于工件主運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度。切削刃切削加工時(shí)，切削刃上選定點(diǎn)相對(duì)于工件主運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度。切削刃上各點(diǎn)的切削速度能夠是不同的，計(jì)算時(shí)通常取最大值。切削速度的上各點(diǎn)的切削速度能夠是不同的，計(jì)算時(shí)通常取最大值。切削速度的單位是米單位是米/秒秒(m/s)。上一頁(yè) 下一頁(yè)前往義務(wù)一根本定文義務(wù)一根本定文當(dāng)主運(yùn)動(dòng)是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)當(dāng)主運(yùn)動(dòng)是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí):式中，式

6、中，d完成主運(yùn)動(dòng)的工件或刀具的最大直徑完成主運(yùn)動(dòng)的工件或刀具的最大直徑(mm );n主運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速主運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速(r/s)。2.進(jìn)給量進(jìn)給量f進(jìn)給量進(jìn)給量f.指主運(yùn)動(dòng)一轉(zhuǎn)或一個(gè)行程內(nèi)，刀具在進(jìn)給方向上相對(duì)于工件指主運(yùn)動(dòng)一轉(zhuǎn)或一個(gè)行程內(nèi)，刀具在進(jìn)給方向上相對(duì)于工件的挪動(dòng)量，單位是的挪動(dòng)量，單位是mm/r(對(duì)于車(chē)削、鎖削等對(duì)于車(chē)削、鎖削等)或或mm/行程行程(對(duì)于刨削、對(duì)于刨削、磨削等磨削等)。上一頁(yè) 下一頁(yè)前往義務(wù)一根本定義義務(wù)一根本定義進(jìn)給量是機(jī)床實(shí)踐完成的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的一種度量，也可以用也可以用進(jìn)進(jìn)給量是機(jī)床實(shí)踐完成的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的一種度量，也可以用也可以用進(jìn)給速度給速度v(單位是單位是mm/r)或每齒

7、進(jìn)給量關(guān)或每齒進(jìn)給量關(guān)(單位是單位是mm/z)，用于銑刀、，用于銑刀、鉸刀等多齒刀具來(lái)表示，那么鉸刀等多齒刀具來(lái)表示，那么:vf=nf=nzf式中，式中，:z多刃刀具的刀齒數(shù)多刃刀具的刀齒數(shù);n主運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速主運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速(r/s)。3.背吃刀量背吃刀量aD吃刀量吃刀量a是切削時(shí)刀具與工件的最大接觸量。而沿平行刀桿底面且垂是切削時(shí)刀具與工件的最大接觸量。而沿平行刀桿底面且垂直于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向丈量的接觸長(zhǎng)度稱(chēng)為背吃刀量，單位是直于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向丈量的接觸長(zhǎng)度稱(chēng)為背吃刀量，單位是mm。切削。切削外圓時(shí)，背吃刀量是已加工外表和待加工外表之間的垂直間隔，即外圓時(shí)，背吃刀量是已加工外表和待加工外表之間的垂直間隔

8、，即上一頁(yè) 下一頁(yè)前往義務(wù)一根本定文義務(wù)一根本定文式中，式中，dw工件待加工外表的直徑工件待加工外表的直徑(mm);dm工件已加工外表的直徑工件已加工外表的直徑(mm)。主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的合成運(yùn)動(dòng)即為合成切削運(yùn)動(dòng)。切削刃選定點(diǎn)相對(duì)主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的合成運(yùn)動(dòng)即為合成切削運(yùn)動(dòng)。切削刃選定點(diǎn)相對(duì)于工件的合成切削運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度，稱(chēng)為合成切削速度于工件的合成切削運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度，稱(chēng)為合成切削速度ve(m/s。外。外圓車(chē)削時(shí)的合成切削速度如圖圓車(chē)削時(shí)的合成切削速度如圖2-1所示。所示。上一頁(yè) 下一頁(yè)前往 刀具切削部分的構(gòu)成要素刀具切削部分的構(gòu)成要素1 前刀面：前刀面： 前刀面前刀面Ar是切屑流過(guò)的外表。分為

9、：與是切屑流過(guò)的外表。分為：與主切削刃毗鄰的稱(chēng)為主前刀面；與副切削刃毗鄰的稱(chēng)為副主切削刃毗鄰的稱(chēng)為主前刀面；與副切削刃毗鄰的稱(chēng)為副前刀面。前刀面。2后刀面：后刀面： 后刀面分為主后刀面與副后刀面。后刀面分為主后刀面與副后刀面。3切削刃：切削刃： 切削刃是前刀面上直接進(jìn)展切削的邊鋒，切削刃是前刀面上直接進(jìn)展切削的邊鋒，有主切削刃和副切削刃之分。有主切削刃和副切削刃之分。主切削刃指前刀面與主后刀面相交的鋒邊；副切削刃主切削刃指前刀面與主后刀面相交的鋒邊；副切削刃指前刀面與副后刀面相交的鋒邊。指前刀面與副后刀面相交的鋒邊。4刀尖刀尖 刀尖可以是主、副切削刃的實(shí)踐交點(diǎn)，也可以刀尖可以是主、副切削刃的實(shí)

10、踐交點(diǎn)，也可以是主、副兩條切削刃銜接起來(lái)的一小段切削刃，它可以是是主、副兩條切削刃銜接起來(lái)的一小段切削刃，它可以是圓弧，也可以是直線，通常都稱(chēng)為過(guò)渡刃。圓弧，也可以是直線，通常都稱(chēng)為過(guò)渡刃。義務(wù)一根本定文義務(wù)一根本定文 三、刀具的幾何參數(shù)三、刀具的幾何參數(shù) 1.刀具切削部分的構(gòu)造要素刀具切削部分的構(gòu)造要素 圖圖2-2所示為外圓車(chē)刀切削部分，它由以下要素所示為外圓車(chē)刀切削部分，它由以下要素構(gòu)成構(gòu)成: 前刀面前刀面Ar切削時(shí)切屑流經(jīng)的刀具外表。切削時(shí)切屑流經(jīng)的刀具外表。 主后刀面主后刀面Aa切削時(shí)與工件上過(guò)渡外表相對(duì)的切削時(shí)與工件上過(guò)渡外表相對(duì)的刀具外表。刀具外表。 副后刀面副后刀面A a切削時(shí)與

11、工件上已加工外表相切削時(shí)與工件上已加工外表相對(duì)的刀具外表。對(duì)的刀具外表。 主切削刃主切削刃S前刀面與主后刀面的交線，在切削前刀面與主后刀面的交線，在切削刃切削過(guò)程中完成主要切削任務(wù)。刃切削過(guò)程中完成主要切削任務(wù)。 副切削刃副切削刃S前刀面與副后刀面的交線，它參前刀面與副后刀面的交線，它參與部分切削任務(wù)最終構(gòu)成已加工外表并影響已與部分切削任務(wù)最終構(gòu)成已加工外表并影響已加工外表粗糙度的大小。加工外表粗糙度的大小。上一頁(yè) 下一頁(yè)前往義務(wù)一根本定文義務(wù)一根本定文2.刀具標(biāo)注角度參考系刀具標(biāo)注角度參考系為了確定構(gòu)成刀具切削部分的各刀面、刀刃的空間位置，必需建立空為了確定構(gòu)成刀具切削部分的各刀面、刀刃的空

12、間位置，必需建立空間坐標(biāo)參考系。用于確定刀具角度的坐標(biāo)參考系有兩類(lèi)間坐標(biāo)參考系。用于確定刀具角度的坐標(biāo)參考系有兩類(lèi):靜態(tài)參考系靜態(tài)參考系(也稱(chēng)標(biāo)注角度參考系也稱(chēng)標(biāo)注角度參考系)是用于定義刀具的設(shè)計(jì)、制造、刃磨和丈量時(shí)是用于定義刀具的設(shè)計(jì)、制造、刃磨和丈量時(shí)幾何參數(shù)的參考系幾何參數(shù)的參考系;任務(wù)參考系是用于定義刀具在切削過(guò)程中幾何參任務(wù)參考系是用于定義刀具在切削過(guò)程中幾何參數(shù)的參考系，主要用來(lái)分析刀具切削時(shí)的實(shí)踐角度數(shù)的參考系，主要用來(lái)分析刀具切削時(shí)的實(shí)踐角度(即任務(wù)角度即任務(wù)角度)。(1)靜態(tài)參考系靜態(tài)參考系靜態(tài)參考系中的各基準(zhǔn)平面，是在以下假定條件下確定的。靜態(tài)參考系中的各基準(zhǔn)平面，是在以下

13、假定條件下確定的。假定切削刃上選定點(diǎn)和工件中心等高度假定切削刃上選定點(diǎn)和工件中心等高度;假定刀桿軸線垂直于機(jī)床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向假定刀桿軸線垂直于機(jī)床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向;假定刀具底面垂直于選定點(diǎn)的主運(yùn)動(dòng)方向。假定刀具底面垂直于選定點(diǎn)的主運(yùn)動(dòng)方向。上一頁(yè) 下一頁(yè)前往義務(wù)一根本定文義務(wù)一根本定文刀具靜態(tài)參考系主要由以下坐標(biāo)平面組成，如圖刀具靜態(tài)參考系主要由以下坐標(biāo)平面組成，如圖2-3所示。所示。基面基面Pr經(jīng)過(guò)切削刃上選定點(diǎn)，并與該點(diǎn)的切削速度方向垂直的平面。經(jīng)過(guò)切削刃上選定點(diǎn)，并與該點(diǎn)的切削速度方向垂直的平面。切削平面切削平面Ps經(jīng)過(guò)切削刃上選定點(diǎn)，并與切削刃相切且垂直于基面經(jīng)過(guò)切削刃上選定點(diǎn)，并與切削刃相

14、切且垂直于基面的平面。的平面。正交平面正交平面Po經(jīng)過(guò)切削刃上選定點(diǎn)，并同時(shí)垂直于該點(diǎn)的基面和切經(jīng)過(guò)切削刃上選定點(diǎn)，并同時(shí)垂直于該點(diǎn)的基面和切削平面的平面。削平面的平面。法平面法平面Pn經(jīng)過(guò)切削刃上選定點(diǎn)，并與切削刃垂直的平面。經(jīng)過(guò)切削刃上選定點(diǎn)，并與切削刃垂直的平面。假定任務(wù)平面假定任務(wù)平面Pf經(jīng)過(guò)切削刃上選定點(diǎn)，且垂直于基面并平行于假定經(jīng)過(guò)切削刃上選定點(diǎn)，且垂直于基面并平行于假定進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向的平面。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向的平面。背平面背平面PD經(jīng)過(guò)切削刃上選定點(diǎn)，并同時(shí)垂直于基面和假定任務(wù)平經(jīng)過(guò)切削刃上選定點(diǎn)，并同時(shí)垂直于基面和假定任務(wù)平面的平面。面的平面。上一頁(yè) 下一頁(yè)前往義務(wù)一根本定文義務(wù)一根本

15、定文(2)刀具的標(biāo)注角度刀具的標(biāo)注角度刀具的標(biāo)注角度是刀具設(shè)計(jì)圖上需求標(biāo)注的刀具角度，用于刀具的制刀具的標(biāo)注角度是刀具設(shè)計(jì)圖上需求標(biāo)注的刀具角度，用于刀具的制造、刃磨和丈量。我國(guó)以正交平面參考系為主，兼用法平面參考系及造、刃磨和丈量。我國(guó)以正交平面參考系為主，兼用法平面參考系及假定任務(wù)平面和背平面參考系。靜態(tài)參考系車(chē)刀標(biāo)注角度如圖假定任務(wù)平面和背平面參考系。靜態(tài)參考系車(chē)刀標(biāo)注角度如圖2-4所所示，其根本定義如下示，其根本定義如下:正交平面參考系標(biāo)注角度。正交平面參考系由正交平面參考系標(biāo)注角度。正交平面參考系由Po、Pr和和PS組成，組成，其根本角度有以下幾個(gè)其根本角度有以下幾個(gè):主偏角主偏角K

16、r主切削刃在基面上的投影與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向間的夾角，在基主切削刃在基面上的投影與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向間的夾角，在基面面Pr內(nèi)丈量。內(nèi)丈量。副偏角副偏角K r副切削刃在基面上的投影與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向間的夾角，在副切削刃在基面上的投影與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向間的夾角，在基面基面Pr內(nèi)丈量。內(nèi)丈量。上一頁(yè) 下一頁(yè)前往義務(wù)一根本定文義務(wù)一根本定文刃傾角刃傾角s主切削刃與基面間的夾角，在切削平面主切削刃與基面間的夾角，在切削平面PS內(nèi)丈量。內(nèi)丈量。前角前角o前刀面與基面間的夾角，在正交平面前刀面與基面間的夾角，在正交平面Po內(nèi)丈量。內(nèi)丈量。后角后角o主后刀面與切削平面間的夾角，在正交平面主后刀面與切削平面間的夾角，在正交平面Po

17、內(nèi)丈量。內(nèi)丈量。前角和后角一直為銳角，從切削刃選定點(diǎn)開(kāi)場(chǎng)，前刀面前角和后角一直為銳角，從切削刃選定點(diǎn)開(kāi)場(chǎng)，前刀面(或后刀面或后刀面)向向刀具實(shí)體傾斜為正，反之為負(fù)。刀具實(shí)體傾斜為正，反之為負(fù)。楔角楔角o前刀面與后刀面之間的夾角，在正交平面前刀面與后刀面之間的夾角，在正交平面Po內(nèi)丈量。內(nèi)丈量。刀尖角刀尖角r主切削刃和副切削刃在基面內(nèi)投影之間的夾角，在基面主切削刃和副切削刃在基面內(nèi)投影之間的夾角，在基面Po內(nèi)丈量。內(nèi)丈量。 法平面參考系標(biāo)注角度。法平面參考系由法平面參考系標(biāo)注角度。法平面參考系由Pr 、 PS和和Pn三個(gè)平面三個(gè)平面組成。組成。上一頁(yè) 下一頁(yè)前往義務(wù)一根本定文義務(wù)一根本定文法平面

18、參考系中的刀具角度的定義與正交平面參考系中的角度定義類(lèi)法平面參考系中的刀具角度的定義與正交平面參考系中的角度定義類(lèi)似，除法前角似，除法前角n、法后角、法后角n ，和法楔角，和法楔角n，是在法平面，是在法平面Pn ，內(nèi)丈，內(nèi)丈量外，其他三個(gè)角度與正交平面參考系角度完全一樣。量外，其他三個(gè)角度與正交平面參考系角度完全一樣。假定任務(wù)平面和背平面參考系。假定任務(wù)平面和背平面參考系由假定任務(wù)平面和背平面參考系。假定任務(wù)平面和背平面參考系由Pf、PD、 Pr三個(gè)平面組成。在假定任務(wù)平面三個(gè)平面組成。在假定任務(wù)平面Pf內(nèi)丈量的角度有側(cè)前角內(nèi)丈量的角度有側(cè)前角f側(cè)后角側(cè)后角f和側(cè)楔角和側(cè)楔角f ，在背平面，在

19、背平面PD內(nèi)丈量的角度有背前角內(nèi)丈量的角度有背前角D 、背后、背后角角D和背楔角和背楔角D。其他角度和正交平面參考系角度一樣。其他角度和正交平面參考系角度一樣。(3)刀具的任務(wù)角度刀具的任務(wù)角度在切削過(guò)程中，刀具因受安裝位置和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的影響，使靜態(tài)參考系在切削過(guò)程中，刀具因受安裝位置和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的影響，使靜態(tài)參考系中參考平面的位置發(fā)生變化，呵斥由任務(wù)參考系所確定的刀具角度即中參考平面的位置發(fā)生變化，呵斥由任務(wù)參考系所確定的刀具角度即任務(wù)角度與標(biāo)注角度不一樣。任務(wù)角度與標(biāo)注角度不一樣。上一頁(yè) 下一頁(yè)前往義務(wù)一根本定文義務(wù)一根本定文進(jìn)給運(yùn)動(dòng)對(duì)刀具任務(wù)角度的影響。在切削過(guò)程中由于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的影進(jìn)給運(yùn)動(dòng)對(duì)

20、刀具任務(wù)角度的影響。在切削過(guò)程中由于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的影響，使靜態(tài)參考系中的基面、切削平面向進(jìn)給方向傾斜了一個(gè)角度，響，使靜態(tài)參考系中的基面、切削平面向進(jìn)給方向傾斜了一個(gè)角度，成為任務(wù)坐標(biāo)系中的基面、切削平面，如圖成為任務(wù)坐標(biāo)系中的基面、切削平面，如圖2-5、圖、圖2-6所示，從而影所示，從而影響了刀具的前角、后角。響了刀具的前角、后角。a.橫向進(jìn)給橫向進(jìn)給(圖圖2-5所示所示)時(shí)，在正交平面內(nèi)的任務(wù)角度時(shí)，在正交平面內(nèi)的任務(wù)角度:在切斷工件時(shí)，當(dāng)進(jìn)給量在切斷工件時(shí)，當(dāng)進(jìn)給量f增大時(shí)，拜值增大增大時(shí)，拜值增大;工件直徑工件直徑dw減小，拜值減小，拜值也增大。切削刃接近工件中心時(shí)，也增大。切削刃接近工件

21、中心時(shí)，值急劇增大，任務(wù)后角值急劇增大，任務(wù)后角oe。變。變?yōu)樨?fù)值，使工件最后被擠斷。為負(fù)值，使工件最后被擠斷。上一頁(yè) 下一頁(yè)前往義務(wù)一根本定文義務(wù)一根本定文b.縱向進(jìn)給縱向進(jìn)給(圖圖2-6所示所示)時(shí)，在假定任務(wù)平面內(nèi)的任務(wù)角度時(shí)，在假定任務(wù)平面內(nèi)的任務(wù)角度:進(jìn)給量進(jìn)給量f越大，工件直徑越大，工件直徑dw越小，任務(wù)角度變化值就越大。普通車(chē)削越小，任務(wù)角度變化值就越大。普通車(chē)削時(shí)時(shí)f值較小，其影響可不計(jì)。但在車(chē)削大螺距螺紋或螺桿時(shí)，進(jìn)給量值較小，其影響可不計(jì)。但在車(chē)削大螺距螺紋或螺桿時(shí)，進(jìn)給量f很大，很大，值較大，必需思索對(duì)刀具任務(wù)角度的影響。值較大，必需思索對(duì)刀具任務(wù)角度的影響。刀具安裝位置

22、對(duì)任務(wù)角度的影響。刀具安裝位置對(duì)任務(wù)角度的影響。a.刀具安裝高度的影響，如圖刀具安裝高度的影響，如圖2-7所示。所示。上一頁(yè) 下一頁(yè)前往義務(wù)一根本定文義務(wù)一根本定文假定車(chē)刀假定車(chē)刀s = o時(shí)，那么當(dāng)?shù)都獍惭b高于工件軸心線時(shí)，在背平面時(shí)，那么當(dāng)?shù)都獍惭b高于工件軸心線時(shí)，在背平面PD內(nèi)，刀具的任務(wù)前角內(nèi)，刀具的任務(wù)前角De增大，任務(wù)后角增大，任務(wù)后角De減小，兩者的變化值減小，兩者的變化值均為均為D。式中，式中，h刀尖高于工件中心線的數(shù)值。刀尖高于工件中心線的數(shù)值。在正交平面在正交平面PO，刀具任務(wù)前角，刀具任務(wù)前角oe和任務(wù)后角和任務(wù)后角oe的變化與上面情況的變化與上面情況類(lèi)似。假設(shè)刀尖低于工

23、件軸線，那么上述任務(wù)角度的變化情況恰好相類(lèi)似。假設(shè)刀尖低于工件軸線，那么上述任務(wù)角度的變化情況恰好相反。內(nèi)孔鎖削時(shí)裝刀高度對(duì)任務(wù)角度的影響與外圓車(chē)削正好相反。反。內(nèi)孔鎖削時(shí)裝刀高度對(duì)任務(wù)角度的影響與外圓車(chē)削正好相反。上一頁(yè) 下一頁(yè)前往義務(wù)一根本定文義務(wù)一根本定文b.車(chē)刀刀桿中心線與進(jìn)給方向不垂直時(shí)，如圖車(chē)刀刀桿中心線與進(jìn)給方向不垂直時(shí)，如圖2-8所示。所示。車(chē)刀刀桿中心線與進(jìn)給方向不垂直時(shí)，那么任務(wù)主偏角將增大車(chē)刀刀桿中心線與進(jìn)給方向不垂直時(shí)，那么任務(wù)主偏角將增大(或減或減小小)，而任務(wù)副偏角將減小，而任務(wù)副偏角將減小(或增大或增大)，其角度變化值為，其角度變化值為G，即，即:式中，符號(hào)由刀桿

24、偏斜方向決議式中，符號(hào)由刀桿偏斜方向決議;G刀桿中心線與進(jìn)給方向的垂線的夾角。刀桿中心線與進(jìn)給方向的垂線的夾角。車(chē)圓錐時(shí)，進(jìn)給方向與工件軸線不平行，也會(huì)使車(chē)刀主偏角和副偏角車(chē)圓錐時(shí)，進(jìn)給方向與工件軸線不平行，也會(huì)使車(chē)刀主偏角和副偏角發(fā)生變化。發(fā)生變化。上一頁(yè) 下一頁(yè)前往義務(wù)一根本定文義務(wù)一根本定文3.切削層切削層切削層是指刀具切削部分沿進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向挪動(dòng)一個(gè)進(jìn)給量切削層是指刀具切削部分沿進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向挪動(dòng)一個(gè)進(jìn)給量(或由一個(gè)或由一個(gè)刀齒刀齒)所切除的工件資料層。普通用經(jīng)過(guò)起作用的一段主切削刃的中所切除的工件資料層。普通用經(jīng)過(guò)起作用的一段主切削刃的中點(diǎn)，且垂直于切削速度平面內(nèi)的切削層參數(shù)來(lái)表示。它的

25、外形和尺寸，點(diǎn)，且垂直于切削速度平面內(nèi)的切削層參數(shù)來(lái)表示。它的外形和尺寸，如圖如圖2-9所示。所示。切削層公稱(chēng)厚度切削層公稱(chēng)厚度h。是在切削層尺寸平面內(nèi)，垂直于過(guò)渡外表丈量。是在切削層尺寸平面內(nèi)，垂直于過(guò)渡外表丈量的切削層參數(shù)。單位是的切削層參數(shù)。單位是mm。切削層公稱(chēng)寬度切削層公稱(chēng)寬度bD是在切削層尺寸平面內(nèi)，沿過(guò)渡外表丈量的切是在切削層尺寸平面內(nèi)，沿過(guò)渡外表丈量的切削層參數(shù)。單位是削層參數(shù)。單位是mm。上一頁(yè) 下一頁(yè)前往義務(wù)一根本定義義務(wù)一根本定義切削層公稱(chēng)橫截面積切削層公稱(chēng)橫截面積A。在切削層尺寸平面內(nèi)，切削層公稱(chēng)厚度與。在切削層尺寸平面內(nèi)，切削層公稱(chēng)厚度與公稱(chēng)寬度的乘積，單位是公稱(chēng)寬度

26、的乘積，單位是mm2。由于副偏角由于副偏角Kr0，故工件已加工外表上將留下一小塊殘留面積，如，故工件已加工外表上將留下一小塊殘留面積，如圖圖2-9所示中的所示中的B1DB2。殘留面積普通較小，但其高度對(duì)已加工外。殘留面積普通較小，但其高度對(duì)已加工外表粗糙度影響較大。表粗糙度影響較大。上一頁(yè)前往 前角前角前刀面與基面之間的夾角。增大前前刀面與基面之間的夾角。增大前角，使主切削刃鋒利，減小切削力和切削熱。但角，使主切削刃鋒利，減小切削力和切削熱。但前角過(guò)大，刀刃很脆弱，易產(chǎn)生崩刃。前角有正前角過(guò)大，刀刃很脆弱，易產(chǎn)生崩刃。前角有正與負(fù)如圖的區(qū)分。與負(fù)如圖的區(qū)分。 后角后角主后刀面與切削平面之間的夾

27、角。主后刀面與切削平面之間的夾角。后角的主要作用是減少刀具后刀面與工件外表間后角的主要作用是減少刀具后刀面與工件外表間的摩擦和后刀面的磨損，并配合前角影響切削刃的摩擦和后刀面的磨損，并配合前角影響切削刃的鋒利和強(qiáng)度。的鋒利和強(qiáng)度。 主偏角主偏角 r主切削刃和假定進(jìn)給方向在基主切削刃和假定進(jìn)給方向在基面面Pr上投影的夾角。主偏角的大小影響切屑上投影的夾角。主偏角的大小影響切屑斷面外形和切削分力的大小。有時(shí)主偏角也根據(jù)斷面外形和切削分力的大小。有時(shí)主偏角也根據(jù)工件加工外形來(lái)定。工件加工外形來(lái)定。 車(chē)刀切削部分的主要角度 副偏角副偏角r副切削刃和假定進(jìn)給的相反方向在基面副切削刃和假定進(jìn)給的相反方向在

28、基面Pr上投影的夾角。副偏角的主要作用是減少副切削刃與工件已上投影的夾角。副偏角的主要作用是減少副切削刃與工件已加工外表的摩擦，減少刀具磨損和防止切削時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)。減加工外表的摩擦，減少刀具磨損和防止切削時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)。減小副偏角可減小切削殘留面積，降低己加工外表的粗糙度小副偏角可減小切削殘留面積，降低己加工外表的粗糙度如圖如圖 刃傾角刃傾角s在主切削平面在主切削平面Ps里丈量的主切削刃與里丈量的主切削刃與基面間的夾角。它與前角類(lèi)似，也有正、負(fù)和零值之分如基面間的夾角。它與前角類(lèi)似，也有正、負(fù)和零值之分如圖。刃傾角主要影響刀頭的強(qiáng)度、切削分力和排屑方向。圖。刃傾角主要影響刀頭的強(qiáng)度、切削分力和排屑方

29、向。 選擇刀具幾何角度時(shí)，應(yīng)遵照選擇刀具幾何角度時(shí)，應(yīng)遵照“銳字領(lǐng)先，銳中求固原那銳字領(lǐng)先，銳中求固原那么。即將刀具鋒利放在第一位，同時(shí)保證刀具有一定的強(qiáng)固么。即將刀具鋒利放在第一位，同時(shí)保證刀具有一定的強(qiáng)固。國(guó)內(nèi)外先進(jìn)刀具在角度的變革方面，大致有。國(guó)內(nèi)外先進(jìn)刀具在角度的變革方面，大致有“三大一小三大一小的趨勢(shì)，即采用大的前角、刃傾角和主偏角，采用小的后角的趨勢(shì)，即采用大的前角、刃傾角和主偏角，采用小的后角。義務(wù)二金屬切削的過(guò)程義務(wù)二金屬切削的過(guò)程 一、切屑的構(gòu)成一、切屑的構(gòu)成 1.變形區(qū)的劃分變形區(qū)的劃分 根據(jù)切削過(guò)程中整個(gè)切削區(qū)域金屬資料的變形根據(jù)切削過(guò)程中整個(gè)切削區(qū)域金屬資料的變形特點(diǎn)，

30、可將切削層劃分為三個(gè)變形區(qū)，如圖特點(diǎn)，可將切削層劃分為三個(gè)變形區(qū)，如圖2-10所示。所示。 第一變形區(qū)。從第一變形區(qū)。從OA線開(kāi)場(chǎng)發(fā)生塑性變形，到線開(kāi)場(chǎng)發(fā)生塑性變形，到OM線晶粒的剪切滑移根本完成，工件資料在被線晶粒的剪切滑移根本完成，工件資料在被切削層上構(gòu)成切削變形區(qū)切削層上構(gòu)成切削變形區(qū)。在。在OA到到OM之間之間整個(gè)第一變形區(qū)內(nèi)，變形的主要特征是沿滑移整個(gè)第一變形區(qū)內(nèi)，變形的主要特征是沿滑移面的剪切滑移變形，以及隨之產(chǎn)生的加工硬化。面的剪切滑移變形，以及隨之產(chǎn)生的加工硬化。其變形程度主要影響切屑形狀。普通其變形程度主要影響切屑形狀。普通OA與與OM之間的間隔只需之間的間隔只需0.020.

31、20 mm，可以把第一變，可以把第一變形區(qū)看作是一個(gè)剪切面。形區(qū)看作是一個(gè)剪切面。下一頁(yè)前往義務(wù)二金屬切削的過(guò)程義務(wù)二金屬切削的過(guò)程第二變形區(qū)。切屑流出時(shí)，與刀具前面接觸的切屑底層金屬遭到前刀第二變形區(qū)。切屑流出時(shí)，與刀具前面接觸的切屑底層金屬遭到前刀面的擠壓和摩擦作用后產(chǎn)生變形區(qū)面的擠壓和摩擦作用后產(chǎn)生變形區(qū)。由于切屑與刀具之間存在著很。由于切屑與刀具之間存在著很大的壓力，以及很高的溫度，劇烈的擠壓和摩擦所引起的切屑底層金大的壓力，以及很高的溫度，劇烈的擠壓和摩擦所引起的切屑底層金屬的猛烈變形和切屑與刀具界面溫度的升高，是第二變形區(qū)的主要特屬的猛烈變形和切屑與刀具界面溫度的升高，是第二變形區(qū)

32、的主要特征，這些對(duì)刀具的磨損、切削力、切削熱等都有影響。征，這些對(duì)刀具的磨損、切削力、切削熱等都有影響。在一定條件下，切削塑性資料時(shí)，經(jīng)常在刀具前刀面接近切削刃處豁在一定條件下，切削塑性資料時(shí)，經(jīng)常在刀具前刀面接近切削刃處豁著一小塊剖面呈三角形的硬塊著一小塊剖面呈三角形的硬塊(硬度通常是工件資料的硬度通常是工件資料的23倍倍)，這就，這就是積屑瘤，如圖是積屑瘤，如圖2-11所示。切削時(shí)，由于豁結(jié)和加工硬化，使得切屑所示。切削時(shí)，由于豁結(jié)和加工硬化，使得切屑底層部分金屬被分別并豁結(jié)在前刀面上，構(gòu)成積屑瘤核，隨著切屑延底層部分金屬被分別并豁結(jié)在前刀面上，構(gòu)成積屑瘤核，隨著切屑延續(xù)流出，切屑底層依次

33、層層堆積，使積屑瘤不斷長(zhǎng)大。當(dāng)切屑與刀具續(xù)流出，切屑底層依次層層堆積，使積屑瘤不斷長(zhǎng)大。當(dāng)切屑與刀具前面的接觸條件發(fā)生變化時(shí)，積屑瘤就會(huì)停頓生長(zhǎng)。前面的接觸條件發(fā)生變化時(shí)，積屑瘤就會(huì)停頓生長(zhǎng)。上一頁(yè) 下一頁(yè)前往義務(wù)二金屬切削的過(guò)程義務(wù)二金屬切削的過(guò)程積屑瘤穩(wěn)定時(shí)可以維護(hù)刀尖，替代切削刃進(jìn)展切削，減輕刀具磨損，積屑瘤穩(wěn)定時(shí)可以維護(hù)刀尖，替代切削刃進(jìn)展切削，減輕刀具磨損，增大實(shí)踐前角，減小切削變形。但由于積屑瘤不斷地長(zhǎng)大和零落使切增大實(shí)踐前角，減小切削變形。但由于積屑瘤不斷地長(zhǎng)大和零落使切削層不斷變化，呵斥削層不斷變化，呵斥“切削刃的不規(guī)那么和不光滑，構(gòu)成切削刃的不規(guī)那么和不光滑，構(gòu)成“過(guò)切景過(guò)切

34、景象，象，使已加工外表粗糙，尺寸精度降低使已加工外表粗糙，尺寸精度降低;積屑瘤零落的碎片或損傷刀具外積屑瘤零落的碎片或損傷刀具外表或茹附于工件已加工外表，影響工件外表質(zhì)量。因此，精加工時(shí)必表或茹附于工件已加工外表，影響工件外表質(zhì)量。因此，精加工時(shí)必需設(shè)法抑制積屑瘤。需設(shè)法抑制積屑瘤。第三變形區(qū)。已加工外表遭到后刀面的擠壓和摩擦作用后構(gòu)成變形區(qū)第三變形區(qū)。已加工外表遭到后刀面的擠壓和摩擦作用后構(gòu)成變形區(qū)。由于刀具鈍圓半徑的存在，在已加工外表構(gòu)成過(guò)程中，除了擠壓、。由于刀具鈍圓半徑的存在，在已加工外表構(gòu)成過(guò)程中，除了擠壓、摩擦使外表層金屬產(chǎn)生變形之外，外表層還遭到切削熱的作用，這些摩擦使外表層金屬

35、產(chǎn)生變形之外，外表層還遭到切削熱的作用，這些都將影響已加工外表的質(zhì)量。都將影響已加工外表的質(zhì)量。上一頁(yè) 下一頁(yè)前往義務(wù)二金屬切削的過(guò)程義務(wù)二金屬切削的過(guò)程這三個(gè)變形區(qū)聚集在切削刃附近，使切削區(qū)域應(yīng)力集中且復(fù)雜，資料這三個(gè)變形區(qū)聚集在切削刃附近，使切削區(qū)域應(yīng)力集中且復(fù)雜，資料的被切削層在這里與工件本體分別，大部分變成切屑，小部分留在已的被切削層在這里與工件本體分別，大部分變成切屑，小部分留在已加工外表。切削過(guò)程中各種景象均與這三個(gè)區(qū)域的變形有關(guān)。加工外表。切削過(guò)程中各種景象均與這三個(gè)區(qū)域的變形有關(guān)。2.切屑的種類(lèi)切屑的種類(lèi)經(jīng)過(guò)一、二變形區(qū)的根本變形而流出的切屑，可粗略地分為帶狀切屑、經(jīng)過(guò)一、二變

36、形區(qū)的根本變形而流出的切屑，可粗略地分為帶狀切屑、擠裂切屑、單元切屑和崩碎切屑四個(gè)類(lèi)型擠裂切屑、單元切屑和崩碎切屑四個(gè)類(lèi)型(如圖如圖2-12所示所示)。(2)帶狀切屑帶狀切屑這是常見(jiàn)的一種切屑，它內(nèi)面光滑，外面毛茸，形如帶子，連綿不斷。這是常見(jiàn)的一種切屑，它內(nèi)面光滑，外面毛茸，形如帶子，連綿不斷。在切削中構(gòu)成帶狀切屑時(shí)，切削力平穩(wěn)，已加工外表光潔。但應(yīng)思索在切削中構(gòu)成帶狀切屑時(shí)，切削力平穩(wěn)，已加工外表光潔。但應(yīng)思索斷屑問(wèn)題。斷屑問(wèn)題。上一頁(yè) 下一頁(yè)前往義務(wù)二金屬切削的過(guò)程義務(wù)二金屬切削的過(guò)程(2)擠裂切屑擠裂切屑當(dāng)被切金屬經(jīng)過(guò)第一變形區(qū)時(shí)，假設(shè)部分地方的切應(yīng)力到達(dá)其強(qiáng)度極當(dāng)被切金屬經(jīng)過(guò)第一變形

37、區(qū)時(shí)，假設(shè)部分地方的切應(yīng)力到達(dá)其強(qiáng)度極限，那么被剪裂，切屑出現(xiàn)部分裂紋。這種外外表呈鋸齒形而有部分限，那么被剪裂，切屑出現(xiàn)部分裂紋。這種外外表呈鋸齒形而有部分裂紋，整個(gè)外形仍連綿不斷的切屑，稱(chēng)為擠裂切屑。裂紋，整個(gè)外形仍連綿不斷的切屑，稱(chēng)為擠裂切屑。(3)單元切屑單元切屑當(dāng)剪切面上的切應(yīng)力超越被切金屬的強(qiáng)度極限時(shí)，整個(gè)剪切面被剪裂，當(dāng)剪切面上的切應(yīng)力超越被切金屬的強(qiáng)度極限時(shí)，整個(gè)剪切面被剪裂，構(gòu)成每粒外形很類(lèi)似的單元切屑。在這種情況下，切削力動(dòng)搖大，已構(gòu)成每粒外形很類(lèi)似的單元切屑。在這種情況下，切削力動(dòng)搖大，已加工外表質(zhì)量差。加工外表質(zhì)量差。(4)崩碎切屑崩碎切屑切削脆性資料切削脆性資料(如灰

38、鑄鐵如灰鑄鐵)時(shí)，被切金屬未經(jīng)明顯的塑性變形就在拉應(yīng)時(shí)，被切金屬未經(jīng)明顯的塑性變形就在拉應(yīng)力作用下脆斷，構(gòu)成大小不等、外形各異的碎塊狀切屑。力作用下脆斷，構(gòu)成大小不等、外形各異的碎塊狀切屑。上一頁(yè) 下一頁(yè)前往22 金屬切削過(guò)程一、切削的種類(lèi) 義務(wù)二金屬切削的過(guò)程義務(wù)二金屬切削的過(guò)程這時(shí)，切削力動(dòng)搖大，且集中于切削刃，已加工外表粗糙度值較大。這時(shí)，切削力動(dòng)搖大，且集中于切削刃，已加工外表粗糙度值較大。前三種切屑是在切削塑性資料時(shí)構(gòu)成的，在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。前三種切屑是在切削塑性資料時(shí)構(gòu)成的，在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。二、切削力二、切削力切削加工時(shí)，刀具切入工件，使被加工資料發(fā)生變形而得到切

39、屑和已切削加工時(shí)，刀具切入工件，使被加工資料發(fā)生變形而得到切屑和已加工外表所需求的力稱(chēng)為切削力。切削力來(lái)源于變形抗力和摩擦阻力。加工外表所需求的力稱(chēng)為切削力。切削力來(lái)源于變形抗力和摩擦阻力。1.切削力的分析切削力的分析為了便于分析切削力的作用和丈量切削力的大小，常將總切削力為了便于分析切削力的作用和丈量切削力的大小，常將總切削力F分分解為如圖解為如圖2-13所示的三個(gè)相互垂直的切削分力所示的三個(gè)相互垂直的切削分力FC、Ff和和FD。上一頁(yè) 下一頁(yè)前往義務(wù)二金屬切削的過(guò)程義務(wù)二金屬切削的過(guò)程主切削力主切削力FC是總切削力在主運(yùn)動(dòng)方向的分力，是切削力中最大的是總切削力在主運(yùn)動(dòng)方向的分力，是切削力中

40、最大的一個(gè)切削分力，單位為牛一個(gè)切削分力，單位為牛(N)。主切削力是選擇主電動(dòng)機(jī)功率，計(jì)算。主切削力是選擇主電動(dòng)機(jī)功率，計(jì)算機(jī)床動(dòng)力，校核刀具、夾具的強(qiáng)度與剛度的主要根據(jù)之一。機(jī)床動(dòng)力，校核刀具、夾具的強(qiáng)度與剛度的主要根據(jù)之一。軸向力軸向力Ff是總切削力在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上的分力，單位為牛是總切削力在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上的分力，單位為牛(N)。軸。軸向力經(jīng)過(guò)刀架作用在機(jī)床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)上，它是計(jì)算和校驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系向力經(jīng)過(guò)刀架作用在機(jī)床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)上，它是計(jì)算和校驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的動(dòng)力、強(qiáng)度和剛度的主要根據(jù)之一。統(tǒng)的動(dòng)力、強(qiáng)度和剛度的主要根據(jù)之一。徑向力徑向力FD是總切削力在基面內(nèi)垂直于工件軸線方向的分力，單位是

41、總切削力在基面內(nèi)垂直于工件軸線方向的分力，單位為牛為牛(N)。徑向力能夠頂彎工件，對(duì)加工質(zhì)量影響大，通常用來(lái)計(jì)算。徑向力能夠頂彎工件，對(duì)加工質(zhì)量影響大，通常用來(lái)計(jì)算與加工精度有關(guān)的工件撓度、刀具和機(jī)床零件的強(qiáng)度等。與加工精度有關(guān)的工件撓度、刀具和機(jī)床零件的強(qiáng)度等?？偳邢髁偳邢髁與三個(gè)切削分力之間的關(guān)系如下與三個(gè)切削分力之間的關(guān)系如下:上一頁(yè) 下一頁(yè)前往 4、影響總切削抗力的要素、影響總切削抗力的要素 工件資料工件資料 工件資料的強(qiáng)度、硬度越高，韌性和塑性越工件資料的強(qiáng)度、硬度越高，韌性和塑性越好，越難切削，總切削抗力越大。好，越難切削，總切削抗力越大。 切削用量切削用量 切削用量中對(duì)切削力

42、影響最大的是切削深度切削用量中對(duì)切削力影響最大的是切削深度，其次是進(jìn)給量，切削速度影響最小。因此，要減小切削，其次是進(jìn)給量，切削速度影響最小。因此，要減小切削力或節(jié)省動(dòng)力耗費(fèi)時(shí)，可以把切削深度減小，取大一些的力或節(jié)省動(dòng)力耗費(fèi)時(shí)，可以把切削深度減小，取大一些的進(jìn)給量。進(jìn)給量。 刀具角度刀具角度 刀具前角、后角增大時(shí)，總切削抗力減小；刀具前角、后角增大時(shí)，總切削抗力減??；主偏角增大，切削抗力減小，但背向抗力和進(jìn)給抗力增大主偏角增大，切削抗力減小，但背向抗力和進(jìn)給抗力增大。 切削液切削液 合理選擇運(yùn)用切削液，使總切削抗力減小。合理選擇運(yùn)用切削液，使總切削抗力減小。義務(wù)二金屬切削的過(guò)程義務(wù)二金屬切削的

43、過(guò)程(2)切削用量切削用量切削用量中背吃刀量和進(jìn)給量對(duì)切削力的影響較大。背吃刀量和進(jìn)給切削用量中背吃刀量和進(jìn)給量對(duì)切削力的影響較大。背吃刀量和進(jìn)給量增大時(shí)，切削層面積增大，變形抗力和摩擦阻力增大，因此切削力量增大時(shí)，切削層面積增大，變形抗力和摩擦阻力增大，因此切削力隨之增大。當(dāng)背吃刀量增大隨之增大。當(dāng)背吃刀量增大1倍時(shí)，切削力約增大倍時(shí)，切削力約增大1倍倍;而進(jìn)給量增大而進(jìn)給量增大1倍時(shí)，切削力增大約倍時(shí)，切削力增大約70%。加工塑性金屬資料時(shí)，切削速度對(duì)切削力的影響是經(jīng)過(guò)積屑瘤和摩擦加工塑性金屬資料時(shí)，切削速度對(duì)切削力的影響是經(jīng)過(guò)積屑瘤和摩擦的作用實(shí)現(xiàn)的。如圖的作用實(shí)現(xiàn)的。如圖2-14所示，

44、在低速范圍內(nèi)，隨著切削速度的添加，所示，在低速范圍內(nèi)，隨著切削速度的添加，積屑瘤逐漸長(zhǎng)大，刀具實(shí)踐前角逐漸增大，使切削力逐漸減小積屑瘤逐漸長(zhǎng)大，刀具實(shí)踐前角逐漸增大，使切削力逐漸減小;在中在中速范圍內(nèi)，積屑瘤逐漸減小并消逝，使切削力逐漸增至最大速范圍內(nèi)，積屑瘤逐漸減小并消逝，使切削力逐漸增至最大;在高速在高速階段，由于切削溫度升高，資料硬度下降，使切削力得到穩(wěn)定的降低。階段，由于切削溫度升高，資料硬度下降，使切削力得到穩(wěn)定的降低。切削脆性資料時(shí)，切削變形、刀屑間摩擦都小，切削速度變化對(duì)切削切削脆性資料時(shí)，切削變形、刀屑間摩擦都小，切削速度變化對(duì)切削力的影響較小。力的影響較小。上一頁(yè) 下一頁(yè)前往

45、義務(wù)二金屬切削的過(guò)程義務(wù)二金屬切削的過(guò)程(3)刀具幾何參數(shù)刀具幾何參數(shù)加工塑性資料時(shí)，前角越大，切削層的變形及刀屑的摩擦力越小，切加工塑性資料時(shí)，前角越大，切削層的變形及刀屑的摩擦力越小，切削力也越小。加工脆性資料時(shí)，前角對(duì)切削力的影響很小。削力也越小。加工脆性資料時(shí)，前角對(duì)切削力的影響很小。主偏角主偏角r對(duì)主切削力對(duì)主切削力Fc的影響較小，對(duì)軸向力的影響較小，對(duì)軸向力Ff和徑向力和徑向力FD的影響的影響較大。主偏角較大。主偏角r變化時(shí)，影響變化時(shí)，影響FD與與Ff的比值。如圖的比值。如圖2-15所示，當(dāng)主所示，當(dāng)主偏角偏角r增大時(shí)，增大時(shí)， Ff增大，增大， FD減小。減小。刃傾角刃傾角s對(duì)

46、對(duì)FC影響較小，但影響較小，但s增大時(shí)，增大時(shí)， FD減小，減小， Ff增大。增大。此外，刀尖圓弧半徑大小、刀具磨損量、切削液、刀具資料、加工方此外，刀尖圓弧半徑大小、刀具磨損量、切削液、刀具資料、加工方式和負(fù)倒棱等對(duì)切削力也有一定的影響。式和負(fù)倒棱等對(duì)切削力也有一定的影響。上一頁(yè) 下一頁(yè)前往 1、切削熱與切削溫度、切削熱與切削溫度 由于被切削資料層的變形，分別及刀具和被切削資料間的由于被切削資料層的變形，分別及刀具和被切削資料間的摩擦而產(chǎn)生的熱量稱(chēng)為切削熱。切削過(guò)程中，切削區(qū)域的摩擦而產(chǎn)生的熱量稱(chēng)為切削熱。切削過(guò)程中，切削區(qū)域的溫度稱(chēng)為切削溫度。切削過(guò)程中，大部分的熱量由切屑帶溫度稱(chēng)為切削溫

47、度。切削過(guò)程中，大部分的熱量由切屑帶走，其次被刀具、工件和周?chē)橘|(zhì)傳導(dǎo)。傳入刀具的溫度走，其次被刀具、工件和周?chē)橘|(zhì)傳導(dǎo)。傳入刀具的溫度，致使刀具資料軟化，切削性能降低，磨損加快，進(jìn)而影，致使刀具資料軟化，切削性能降低，磨損加快，進(jìn)而影響加工質(zhì)量和縮短刀具壽命。傳入工件的切削熱，會(huì)導(dǎo)致響加工質(zhì)量和縮短刀具壽命。傳入工件的切削熱，會(huì)導(dǎo)致工件受伸長(zhǎng)和膨脹，而影響加工精度。工件受伸長(zhǎng)和膨脹，而影響加工精度。 2、減少切削熱和降低切削溫度的工藝措施、減少切削熱和降低切削溫度的工藝措施 合理選擇刀具資料和刀具幾何角度合理選擇刀具資料和刀具幾何角度 合理選擇切削用量合理選擇切削用量 適中選擇和運(yùn)用切削液適

48、中選擇和運(yùn)用切削液義務(wù)二金屬切削的過(guò)程義務(wù)二金屬切削的過(guò)程 三、切削熱與切削溫度三、切削熱與切削溫度 切削熱是切削過(guò)程中產(chǎn)生的重要物理景象之一。切削熱是切削過(guò)程中產(chǎn)生的重要物理景象之一。切削過(guò)程所耗費(fèi)的能量幾乎全部轉(zhuǎn)變成熱能，切削過(guò)程所耗費(fèi)的能量幾乎全部轉(zhuǎn)變成熱能，大量的切削熱使切削溫度升高。雖然有被切資大量的切削熱使切削溫度升高。雖然有被切資料受熱軟化使切削力降低以及積屑瘤等消逝的料受熱軟化使切削力降低以及積屑瘤等消逝的有利方面，但也因加劇了刀具磨損而縮短了刀有利方面，但也因加劇了刀具磨損而縮短了刀具的壽命。同時(shí)刀具、工件產(chǎn)生熱變形會(huì)影響具的壽命。同時(shí)刀具、工件產(chǎn)生熱變形會(huì)影響加工精度，在加

49、工外表生成熱蛻變層而影響外加工精度，在加工外表生成熱蛻變層而影響外表質(zhì)量?？偟膩?lái)說(shuō)切削溫度升高是有害的。表質(zhì)量?？偟膩?lái)說(shuō)切削溫度升高是有害的。 1.切削熱的產(chǎn)生與傳送切削熱的產(chǎn)生與傳送 切削熱來(lái)自切削區(qū)域的三個(gè)變形區(qū)。切削塑性切削熱來(lái)自切削區(qū)域的三個(gè)變形區(qū)。切削塑性資料時(shí)，切削熱主要來(lái)源于第一、第二變形區(qū)資料時(shí)，切削熱主要來(lái)源于第一、第二變形區(qū);切削脆性資料時(shí)，切削熱主要來(lái)源于第三變形切削脆性資料時(shí)，切削熱主要來(lái)源于第三變形區(qū)。區(qū)。上一頁(yè) 下一頁(yè)前往義務(wù)二金屬切削的過(guò)程義務(wù)二金屬切削的過(guò)程切削熱分別由切屑、工件、刀具和周?chē)橘|(zhì)傳導(dǎo)出去。各部分傳出熱切削熱分別由切屑、工件、刀具和周?chē)橘|(zhì)傳導(dǎo)出去

50、。各部分傳出熱量的比例隨工件資料、刀具資料及加工方式等不同而不同。量的比例隨工件資料、刀具資料及加工方式等不同而不同。2.切削溫度的分布切削溫度的分布根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并輔以傳熱學(xué)計(jì)算，所得的切屑、刀具和工件的溫度根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并輔以傳熱學(xué)計(jì)算，所得的切屑、刀具和工件的溫度分布情況如圖分布情況如圖2-16所示。圖所示。圖2-16中的曲線為等溫線，即每條曲線上各中的曲線為等溫線，即每條曲線上各點(diǎn)溫度相等。由圖點(diǎn)溫度相等。由圖2-16可知，切削溫度分布極不均勻，溫度梯度很大。可知，切削溫度分布極不均勻，溫度梯度很大。所謂溫度梯度是指在等溫線的法線方向上，單位長(zhǎng)度間隔上的溫度降所謂溫度梯度是指在等溫線的

51、法線方向上，單位長(zhǎng)度間隔上的溫度降落量。在形生長(zhǎng)切屑的情況下，切屑下層第二變形區(qū)的溫度最高落量。在形生長(zhǎng)切屑的情況下，切屑下層第二變形區(qū)的溫度最高;在在刀具中，離切削刃和刀尖一定間隔的地方溫度最高，相對(duì)地說(shuō)，切削刀具中，離切削刃和刀尖一定間隔的地方溫度最高，相對(duì)地說(shuō)，切削刃的溫度較低刃的溫度較低;工件溫度比切屑、刀具低得多，較高的切削溫度僅存工件溫度比切屑、刀具低得多，較高的切削溫度僅存在于切削刃附近一個(gè)很窄小的范圍，工件其他部分的溫度和室溫相近。在于切削刃附近一個(gè)很窄小的范圍，工件其他部分的溫度和室溫相近。上一頁(yè) 下一頁(yè)前往義務(wù)二金屬切削的過(guò)程義務(wù)二金屬切削的過(guò)程3.影響切削溫度的主要要素影

52、響切削溫度的主要要素(1)切削用量切削用量增大切削用量時(shí)，耗費(fèi)的切削功率增大，產(chǎn)生的切削熱多，切削溫度增大切削用量時(shí)，耗費(fèi)的切削功率增大，產(chǎn)生的切削熱多，切削溫度就會(huì)上升，其中，背吃刀量對(duì)切削溫度的影響最小，進(jìn)給量次之，切就會(huì)上升，其中，背吃刀量對(duì)切削溫度的影響最小，進(jìn)給量次之，切削速度最大。因此，為控制切削溫度，在機(jī)床允許的情況下，選用較削速度最大。因此，為控制切削溫度，在機(jī)床允許的情況下，選用較大的背吃刀量和進(jìn)給量比選用大的切削速度更有利。大的背吃刀量和進(jìn)給量比選用大的切削速度更有利。(2)刀具幾何參數(shù)刀具幾何參數(shù)刀具的前角和主偏角對(duì)切削溫度影響比較大。增大前角，可使切削變刀具的前角和主偏

53、角對(duì)切削溫度影響比較大。增大前角，可使切削變形及切屑與前刀面的摩擦減小，產(chǎn)生的切削熱減少，切削溫度下降。形及切屑與前刀面的摩擦減小，產(chǎn)生的切削熱減少，切削溫度下降。但前角過(guò)大但前角過(guò)大(250)時(shí)，會(huì)使刀頭的散熱體積減小，使切削溫度升高。時(shí)，會(huì)使刀頭的散熱體積減小，使切削溫度升高。減小主偏角，可添加切削刃的任務(wù)長(zhǎng)度，增大刀頭的散熱面積，降低減小主偏角，可添加切削刃的任務(wù)長(zhǎng)度，增大刀頭的散熱面積，降低切削溫度。切削溫度。上一頁(yè) 下一頁(yè)前往義務(wù)二金屬切削的過(guò)程義務(wù)二金屬切削的過(guò)程(3)工件方面工件方面工件資料的強(qiáng)度硬度高，熱導(dǎo)率低，高溫硬度和高溫強(qiáng)度高，都會(huì)使工件資料的強(qiáng)度硬度高，熱導(dǎo)率低，高溫硬

54、度和高溫強(qiáng)度高，都會(huì)使切削溫度升高。切削塑性金屬比切削脆性金屬溫度高。切削溫度升高。切削塑性金屬比切削脆性金屬溫度高。(4)其他要素其他要素刀具后刀面磨損增大時(shí)，加劇了刀具與工件間的摩擦，使切削溫度升刀具后刀面磨損增大時(shí)，加劇了刀具與工件間的摩擦，使切削溫度升高。切削速度越高，刀具磨損對(duì)切削溫度的升高越明顯。適當(dāng)澆注切高。切削速度越高，刀具磨損對(duì)切削溫度的升高越明顯。適當(dāng)澆注切削液對(duì)降低切削溫度有很好的效果。切削液的種類(lèi)、導(dǎo)熱性能、比熱削液對(duì)降低切削溫度有很好的效果。切削液的種類(lèi)、導(dǎo)熱性能、比熱容、流量、運(yùn)用方式及本身的溫度等與切削溫度有很大關(guān)系。容、流量、運(yùn)用方式及本身的溫度等與切削溫度有很

55、大關(guān)系。上一頁(yè)前往義務(wù)三刀具磨損與工件資料的切削加工義務(wù)三刀具磨損與工件資料的切削加工性性 一、刀具磨損方式一、刀具磨損方式 車(chē)刀的幾種磨損方式，綜合表示于圖車(chē)刀的幾種磨損方式，綜合表示于圖2-17，其，其中圖中圖2-17(a)為立體圖。為立體圖。 1.前面磨損前面磨損 當(dāng)用較高切削速度和較大切削厚度加工塑性金當(dāng)用較高切削速度和較大切削厚度加工塑性金屬時(shí)，主要磨損刀具前面。常見(jiàn)的磨損痕跡是屬時(shí)，主要磨損刀具前面。常見(jiàn)的磨損痕跡是月牙洼。月牙洼中心溫度最高，磨損最大。普月牙洼。月牙洼中心溫度最高，磨損最大。普通用月牙洼深度通用月牙洼深度KT作為刀具磨損量。作為刀具磨損量。 2.后面磨損后面磨損

56、切削脆性金屬，或用小切削厚度、低速切削塑切削脆性金屬，或用小切削厚度、低速切削塑性金屬時(shí)，主要磨損刀具后面，用主后刀面磨性金屬時(shí)，主要磨損刀具后面，用主后刀面磨損帶的寬度損帶的寬度VB作為刀具磨損量。作為刀具磨損量。下一頁(yè)前往義務(wù)三刀具磨損與工件資料的切削加工義務(wù)三刀具磨損與工件資料的切削加工性性3.前面后面同時(shí)磨損前面后面同時(shí)磨損當(dāng)用適中的切削厚度和切削速度加工塑性金屬時(shí)，刀具前、后面都有當(dāng)用適中的切削厚度和切削速度加工塑性金屬時(shí)，刀具前、后面都有明顯的磨損，難分主次，即稱(chēng)為前面后面同時(shí)磨損。普通用明顯的磨損，難分主次，即稱(chēng)為前面后面同時(shí)磨損。普通用VB作為作為刀具磨損量。刀具磨損量。二、刀

57、具磨損緣由二、刀具磨損緣由為了有效地控制和減少刀具磨損，延伸刀具壽命，必需弄清刀具磨損為了有效地控制和減少刀具磨損，延伸刀具壽命，必需弄清刀具磨損的緣由。實(shí)驗(yàn)闡明，刀具磨損量是切削溫度和相對(duì)滑動(dòng)速度的函數(shù)。的緣由。實(shí)驗(yàn)闡明，刀具磨損量是切削溫度和相對(duì)滑動(dòng)速度的函數(shù)。1.磨料磨損磨料磨損這是切屑這是切屑(或工件或工件)外表的硬質(zhì)點(diǎn)外表的硬質(zhì)點(diǎn)(碳化物、氧化物等碳化物、氧化物等)，像磨料一樣在，像磨料一樣在刀具外表劃出溝痕呵斥的刀具磨損。刀具外表劃出溝痕呵斥的刀具磨損。上一頁(yè) 下一頁(yè)前往義務(wù)三刀具磨損與工件資料的切削加工義務(wù)三刀具磨損與工件資料的切削加工性性2.黏結(jié)磨損黏結(jié)磨損在切削塑性金屬時(shí)，刀

58、屑界面間在高溫高壓下發(fā)生豁結(jié)景象。切屑在切削塑性金屬時(shí)，刀屑界面間在高溫高壓下發(fā)生豁結(jié)景象。切屑(或工件或工件)比刀具軟，黏結(jié)處的破裂往往發(fā)生在切屑比刀具軟，黏結(jié)處的破裂往往發(fā)生在切屑(或工件或工件)一方。但一方。但由于疲勞、硬質(zhì)合金豁結(jié)相的缺陷等緣由，黏結(jié)處的破裂也會(huì)發(fā)生在由于疲勞、硬質(zhì)合金豁結(jié)相的缺陷等緣由，黏結(jié)處的破裂也會(huì)發(fā)生在刀具一方，從而使刀具外表的微粒被切屑粘走，呵斥豁結(jié)磨損。主要刀具一方，從而使刀具外表的微粒被切屑粘走，呵斥豁結(jié)磨損。主要發(fā)生在中等切削速度以及硬質(zhì)合金刀具。發(fā)生在中等切削速度以及硬質(zhì)合金刀具。3.相變磨損相變磨損當(dāng)切削溫度高于工具鋼的相變溫度時(shí)，馬氏體轉(zhuǎn)化為硬度較

59、低的金相當(dāng)切削溫度高于工具鋼的相變溫度時(shí)，馬氏體轉(zhuǎn)化為硬度較低的金相組織，從而使磨損加劇。組織，從而使磨損加劇。上一頁(yè) 下一頁(yè)前往義務(wù)三刀具磨損與工件資料的切削加工義務(wù)三刀具磨損與工件資料的切削加工性性4.分散磨損分散磨損在高溫下，刀具資料中的在高溫下，刀具資料中的C, Co, W和和Ti易分散到切屑和工件中去易分散到切屑和工件中去;而而工件中的工件中的Fe也會(huì)分散到刀具中。從而改動(dòng)了刀具資料的化學(xué)成分，使也會(huì)分散到刀具中。從而改動(dòng)了刀具資料的化學(xué)成分，使刀具切削部分硬度降低、磨損加劇。刀具切削部分硬度降低、磨損加劇。5.氧化磨損氧化磨損在高溫在高溫(700800 )下，空氣中的氧易與硬質(zhì)合金

60、中的下，空氣中的氧易與硬質(zhì)合金中的Co, W, C發(fā)發(fā)生氧化作用，生成疏松脆弱的氧化物，使刀具磨損加劇。生氧化作用，生成疏松脆弱的氧化物，使刀具磨損加劇?？傊?dāng)工件資料、刀具資料和切削條件不同時(shí)，刀具磨損的緣由也總之，當(dāng)工件資料、刀具資料和切削條件不同時(shí)，刀具磨損的緣由也不同。其主要緣由能夠是上述多種緣由的一、二種。切削溫度對(duì)刀具不同。其主要緣由能夠是上述多種緣由的一、二種。切削溫度對(duì)刀具磨損具有決議性影響。磨損具有決議性影響。上一頁(yè) 下一頁(yè)前往義務(wù)三刀具磨損與工件資料的切削加工義務(wù)三刀具磨損與工件資料的切削加工性性 三、刀具磨損過(guò)程三、刀具磨損過(guò)程 刀具磨損過(guò)程如圖刀具磨損過(guò)程如圖2-18