金屬切削原理與刀具(4).ppt

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1、2.4切削過(guò)程基本規(guī)律的應(yīng)用2.4.1切屑的控制1．切屑的類(lèi)型（1）帶狀切屑此類(lèi)切屑的特點(diǎn)是形狀為帶狀，內(nèi)表面比較光滑，外表面可以看到剪切面的條紋，呈毛茸狀。（2）擠裂切屑擠裂切屑形狀與帶狀切屑差不多，不過(guò)它的外表面呈鋸齒形，內(nèi)表面一些地方有裂紋。（3）單元切屑剪切變形完全達(dá)到材料的破壞極限，切下的切削斷裂成均勻的顆粒狀，則成為梯形的單元切屑。（4）崩碎切屑切屑為不連續(xù)的碎屑狀，形狀不規(guī)則，而且加工表面也凹凸不平。主要在加工白口鐵、高硅鑄鐵等脆硬材料時(shí)產(chǎn)生。由于它的切削過(guò)程很不平穩(wěn)，容易破壞刀具，也有損于機(jī)床，已加工表面又粗糙，因此在生產(chǎn)中應(yīng)力求避免。方法是：減小

2、切削厚度，使切屑成針狀或片狀；同時(shí)適當(dāng)提高切削速度，以增加工件材料的塑性。切屑與加工材料的關(guān)系：圖（a）、（b）、（c）、（d）四種切屑中，其中前三種屬于加工塑性材料所產(chǎn)生的切屑，第四種為加工脆性材料的切屑。帶狀切屑的切削過(guò)程最平穩(wěn)，單元切屑的切削力波動(dòng)最大。在生產(chǎn)中最常見(jiàn)的是帶狀切屑，有時(shí)得到擠裂切屑，單元切屑則很少見(jiàn)。加工同一種材料采用不同的切削條件將產(chǎn)生不同的切屑：加工塑性材料時(shí)，一般得到帶狀切屑，如果前角較小，速度較低，切削厚度較大時(shí)將產(chǎn)生擠裂切屑；如前角進(jìn)一步減小，再降低切削速度，或加大切削厚度，則得到單元切屑。掌握這些規(guī)律，可以控制切屑形狀和尺寸，達(dá)到

3、斷屑和卷屑目的。切屑的類(lèi)型、特點(diǎn)1、切屑與加工材料的關(guān)系？2、加工塑性材料時(shí)，一般得到什么切屑？3、如果前角較小，速度較低，切削厚度較大時(shí)將產(chǎn)生什么切屑？4、如前角進(jìn)一步減小，再降低切削速度，或加大切削厚度，則得到什么切屑？2．切屑的折斷在圖2-34（a）中，厚度為hch的切屑受到斷屑臺(tái)推力FBn作用而產(chǎn)生彎曲，并產(chǎn)生卷曲應(yīng)變。在繼續(xù)切削的過(guò)程中，切屑的卷曲半徑由ρ0逐漸增大到ρ，當(dāng)切屑端部碰到后刀面時(shí)，切屑又產(chǎn)生反向彎曲應(yīng)變，相當(dāng)于切屑反復(fù)彎折，最后彎曲應(yīng)變?chǔ)舖ax大于材料極限應(yīng)變?chǔ)舃時(shí)折斷?？梢灾狼行嫉恼蹟嗍钦驈澢鷳?yīng)變和反向彎曲應(yīng)變的綜合結(jié)果。2．切屑的折

4、斷（1）折斷條件：εmax＝（－）≥εb由上式可知，當(dāng)切屑越厚（hch大），切屑卷曲半徑ρ越小，材料硬度越高、脆性越大（極限應(yīng)變值εb?。r(shí)，切屑越容易折斷。（2）切屑的彎曲半徑ρ，與斷屑槽尺寸的關(guān)系ρ＝（2-6）由公式可知，如減小ρ，則需減小斷屑槽寬度LBn，增加斷屑臺(tái)高度hBn與加長(zhǎng)刀屑接觸長(zhǎng)度l。課堂問(wèn)題？斷屑槽的尺寸如何選擇切屑容易折斷？切屑的折斷應(yīng)減小ρ，則需減小斷屑槽寬度LBn，增加斷屑臺(tái)高度hBn與加長(zhǎng)刀屑接觸長(zhǎng)度l。3．?dāng)嘈即胧?）磨制斷屑槽①、常用的斷屑槽型式：直線(xiàn)圓弧型，直線(xiàn)型，全圓弧型。直線(xiàn)圓弧型和直線(xiàn)型斷屑槽:適用于切削碳素鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼

5、、工具鋼等，一般前角在γo＝5o～15o。全圓弧型:前角比較大，γo＝25o～35o。適用于切削紫銅、不銹鋼等高塑性材料。影響斷屑的主要參數(shù)有：槽寬Wn，槽深hBn。槽寬Wn應(yīng)保證切屑在流出槽時(shí)碰到斷屑臺(tái)，以使切屑卷曲折斷。進(jìn)給量大，切削厚時(shí)，可以適當(dāng)增加槽寬WBn。（見(jiàn)表2-9）說(shuō)明P39圖2-35斷屑槽型式(a)直線(xiàn)圓弧型(b)直線(xiàn)型(c)全圓弧型斷屑槽在前刀面的位置有三種型式：（a）平行式；（b）外斜式；（c）內(nèi)斜式。其中外斜式最常用，平行式次之。內(nèi)斜式主要用于背吃刀量ap較小的半精加工和精加工。（2）選擇合適切削用量切削用量的變化對(duì)斷屑產(chǎn)生影響，選擇合適的

6、切削用量，能增強(qiáng)斷屑效果。在切削用量參數(shù)中，進(jìn)給量f對(duì)斷屑影響最大。進(jìn)給量f增大，切削厚度（P39）也增大，碰撞時(shí)容易折斷。切削速度υc和背吃刀量ap對(duì)斷屑影響較小，不過(guò)，背吃刀量ap增加，切削層寬度（P39）增加，斷屑困難增大；切削速度提高，斷屑效果下降。課堂問(wèn)題？切削用量的變化對(duì)斷屑產(chǎn)生怎樣的影響？（3）選擇合適刀具幾何參數(shù)在刀具幾何參數(shù)中，對(duì)斷屑影響較大的是主偏角κr。在進(jìn)給量不變的情況下，主偏角κr增大，切屑厚度相應(yīng)增大，（P39）切屑也容易折斷。因此，在生產(chǎn)中希望有較好的斷屑效果時(shí)，一般選取較大的主偏角，一般κr＝60o～90o。刃傾角λs的變化對(duì)切屑流

7、向產(chǎn)生影響，因而也影響斷屑效果。刃傾角為－λs時(shí)，切屑流向已加工表面折斷；刃傾角為＋λs時(shí)，切屑流向待加工表面折斷在刀具幾何參數(shù)中，對(duì)斷屑影響較大的是主偏角κr。在進(jìn)給量不變的情況下，主偏角κr？，切屑厚度相應(yīng)？，切屑也容易折斷。因此，在生產(chǎn)中希望有較好的斷屑效果時(shí)，一般選取較？的主偏角。2.4.2材料的切削加工性1．材料切削加工性的概念與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)材料的切削加工性的概念：在一定的切削條件下，工件材料在進(jìn)行切削加工時(shí)表現(xiàn)出的加工難易程度。加工時(shí)的情況和要求不同，材料加工難易程度的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)也不同。如粗加工時(shí)用刀具耐用度和切削力為指標(biāo)；精加工時(shí)用已加工表面粗糙度值作指標(biāo)

8、。因此切削