切削力、切削熱、切削液

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1、第3----第6節(jié)切削力、切削熱、切削液南海一職：劉業(yè)貴1.知道什么是切削力、切削熱、切削液2、影響切削力、切削溫度的因素是什么3、在實(shí)際操作過程中，會處理溫度過高等問題4、會選用合理的切削液進(jìn)行冷卻切削力、切削熱、切削液的概念教學(xué)目標(biāo)教學(xué)重難點(diǎn)多媒體、動(dòng)畫、視頻、實(shí)物演示教學(xué)方法南海一職：劉業(yè)貴第三節(jié)、切削力切削過程中，刀具施加于工件使工件材料產(chǎn)生變形，并使多余材料變?yōu)榍行妓璧牧?，稱為切削力(cuttingforce)。南海一職：劉業(yè)貴一、切削力的來源、切削合力及分力、切削功率1.切削力的來源切削力來自于金屬切削過

2、程中克服被加工材料的彈、塑性變形抗力和刀具與工件及刀具與切屑之間摩擦阻力。南海一職：劉業(yè)貴2.切削力的分解通常將合力F分解為相互垂直的三個(gè)分力：切削力Fc、進(jìn)給力Ff、背向力Fp。切削力Fz(Fc)總切削力在主運(yùn)動(dòng)方向的分力，大小約占總切削力的80%～90%。Fc消耗的功率最多，約占總功率的90%左右，是計(jì)算機(jī)床切削功率、選配機(jī)床電機(jī)、校核機(jī)床主軸、設(shè)計(jì)機(jī)床部件及計(jì)算刀具強(qiáng)度等必不可少的參數(shù)。背向力Fy（Fp）進(jìn)給力Fx(Ff)總切削力在垂直于工作平面方向的分力，F(xiàn)p不消耗功率。但容易使工件變形，甚至可能產(chǎn)生振動(dòng)，影響

3、工件的加工精度。是進(jìn)行加工精度分析、計(jì)算工藝系統(tǒng)剛度以及分析工藝系統(tǒng)振動(dòng)時(shí)，所必須的參數(shù)?？偳邢髁υ谶M(jìn)給方向的分力，進(jìn)給力也作功，但只占總功的1%～5%。是設(shè)計(jì)、校核機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)，計(jì)算機(jī)床進(jìn)給功率不可缺少的參數(shù)南海一職：劉業(yè)貴南海一職：劉業(yè)貴計(jì)算切削功率(cuttingpower)Pc是用于核算加工成本和計(jì)算能量消耗，并在設(shè)計(jì)機(jī)床時(shí)根據(jù)它來選擇機(jī)床主電動(dòng)機(jī)功率。主運(yùn)動(dòng)消耗的切削功率Pc＝Fcυc/60×10-3（kW）機(jī)床電機(jī)功率PE=Pc／ηm（ηm＝0.75～0.85）。3．切削功率南海一職：劉業(yè)貴三、影響切削力的

4、因素1.工件材料影響較大的因素主要是工件材料的強(qiáng)度、硬度和塑性。材料的強(qiáng)度、硬度越高，則屈服強(qiáng)度越高，切削力越大。在強(qiáng)度、硬度相近的情況下，材料的塑性、韌性越大，則刀具前面上的平均摩擦系數(shù)越大，切削力也就越大。2.切削用量進(jìn)給量f和背吃刀量ap進(jìn)給量f和背吃刀量ap增加，使切削力Fc增加。南海一職：劉業(yè)貴切削速度在5～20m/min區(qū)域內(nèi)增加時(shí)，積屑瘤高度逐漸增加，切削力減小；切削速度繼續(xù)在20～35m/min范圍內(nèi)增加，積屑瘤逐漸消失，切削力增加；在切削速度大于35m/min時(shí)，由于切削溫度上升，摩擦系數(shù)減小，切削力

5、下降。一般切削速度超過90m/min時(shí)，切削力無明顯變化。在切削脆性金屬工件材料時(shí)，因塑性變形很小，刀屑界面上的摩擦也很小，所以切削速度υc對切削力Fc無明顯的影響。在實(shí)際生產(chǎn)中，如果刀具材料和機(jī)床性能許可，采用高速切削，既能提高生產(chǎn)效率，又能減小切削力。切削速度υc南海一職：劉業(yè)貴前角的影響:γo↑→切削變形↓→切削力↓。（塑性材料）主偏角的影響：Kr↑→Fp↓,Ff↑3.刀具幾何參數(shù)南海一職：劉業(yè)貴kr1Kr’kr2FpFf南海一職：劉業(yè)貴4.刀具磨損5.切削液6.刀具材料刀具材料與被加工材料間的摩擦系數(shù)，影響到摩

6、擦力的變化，直接影響著切削力的變化。南海一職：劉業(yè)貴第四節(jié)、切削熱和切削溫度（一）、切削熱的產(chǎn)生與傳導(dǎo)金屬切削過程的三個(gè)變形區(qū)就是產(chǎn)生切削熱(cuttingheat)的三個(gè)熱源：1)切屑變形所產(chǎn)生的熱量，是切削熱的主要來源；2)切屑與刀具前刀面之間的摩擦所產(chǎn)生的熱量；3)工件與刀具后刀面之間的摩擦所產(chǎn)生的熱量。南海一職：劉業(yè)貴南海一職：劉業(yè)貴切削熱向切屑、工件、刀具以及周圍的介質(zhì)傳導(dǎo)，使它們的溫度上升，從而導(dǎo)致切削區(qū)內(nèi)的切削溫度(cuttingtemperatures)上升。用高速鋼車刀及與之相適應(yīng)的切削速度切削鋼料時(shí)

7、，切削熱傳出的比例是：切屑傳出的熱約為50%～86%；工件傳出的熱約為40%～10%；刀具傳出的熱約為9%～3%；周圍介質(zhì)傳出的熱約為1%。南海一職：劉業(yè)貴（二）、切削溫度對切削加工過程的影響1.對刀具材料的影響高速鋼刀具材料的耐熱性為600℃左右，超過該溫度刀具失效。硬質(zhì)合金刀具材料耐熱性好，在高溫800～1000℃時(shí)，強(qiáng)度反而更高，韌性更好。因此適當(dāng)提高切削溫度，可防止硬質(zhì)合金刀具崩刃，延長刀具壽命。2.對工件尺寸精度的影響車削工件外圓時(shí)，工件受熱膨脹，切削后冷卻至室溫，尺寸變小，特別是在精加工和超精密加工時(shí)，切削

8、溫度的變化對工件尺寸精度的影響特別大，因此控制好切削溫度，是保證加工精度的有效措施。南海一職：劉業(yè)貴（三）、影響切削溫度的因素1.工件材料材料的強(qiáng)度、硬度越高，則切削抗力越大，消耗的功越多，產(chǎn)生的熱就越多；導(dǎo)熱系數(shù)越小，傳散的熱越少，切削區(qū)的切削溫度就越高。切削脆性材料時(shí)，由于塑性變形很小，崩碎切屑與前刀面的摩擦也小，產(chǎn)生的切削熱