金屬切削原理ppt課件.ppt

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1、金屬切削原理及其應(yīng)用一、切削變形二、切削力三、切削熱與切削溫度四、刀具磨損與耐用度變化1.1金屬切削過程的基本規(guī)律一、切削變形變形Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ區(qū)，剪切面間距0.02-0.2mm。1.切屑的形成圖為金屬切削過程中的滑移線1.1金屬切削過程的基本規(guī)律.（1）第一變形區(qū)從OA線開始發(fā)生塑性變形，到OM線金屬晶粒的剪切滑移基本完成。OA線和OM線之間的區(qū)域（圖中Ⅰ區(qū)）稱為第一變形區(qū)。（2）第二變形區(qū)切屑沿前刀面排出時(shí)進(jìn)一步受到前刀面的擠壓和摩擦，使靠近前刀面處的金屬纖維化，基本上和前刀面平行。這一區(qū)域（圖中Ⅱ區(qū)）稱為第二變形區(qū)。（

2、3）第三變形區(qū)已加工表面受到切削刃鈍圓部分和后刀面的擠壓和摩擦，造成表層金屬纖維化與加工硬化。這一區(qū)（圖中Ⅲ區(qū)）稱為第三變形區(qū)。1.切屑的形成衡量切屑變形程度的方法（1）相對滑移ε圖為切屑形成過程1.切屑的形成衡量切屑變形程度的方法(2)切屑厚度壓縮比Λh圖為切屑形成過程1.切屑的形成碳素鋼，合金鋼，銅鋁合金；黃銅，低速切削鋼；鋁；鑄鉄，黃銅圖為切屑類型2.積屑瘤圖為積屑瘤與切削刃的金相顯微照片2.積屑瘤積屑瘤高度及其實(shí)際工作前角2.積屑瘤（1）積屑瘤對切削過程的影響：1)積屑瘤包圍著切削刃，可以代替前面、后面和切削刃進(jìn)

3、行切削，從而保護(hù)了刀刃，減少了刀具的磨損。2)積屑瘤使刀具的實(shí)際工作前角增大，而且，積屑瘤越高，實(shí)際工作前角越大，刀具越鋒利。3)積屑瘤前端伸出切削刃外，直接影響加工尺寸精度。4)積屑瘤直接影響工件加工表面的形狀精度和表面粗糙度。2.積屑瘤（2）積屑瘤的成因：1）工件材料的塑性；2）切削速度；3）刀具前角；4）冷卻潤滑條件。二、切削力1.總切削力的分解和切削功率（1）總切削力的分解1）切削力Fc?(Fz)2）背向力Fp(Fy)3）進(jìn)給力Ff?(Fx)1.總切削力的分解和切削功率（1）總切削力的分解1.總切削力的分解和切削

4、功率（2）切削功率單位：kwFz——切削力，單位：N；vc——切削速度，單位：m/min。1.總切削力的分解和切削功率（2）切削功率單位：kw?——機(jī)床傳動(dòng)效率，一般，取?=?0.75～0.85。二、切削力2.切削力的經(jīng)驗(yàn)公式切削力2.切削力的經(jīng)驗(yàn)公式切削力背向力進(jìn)給力切削時(shí)消耗的功率2.切削力的經(jīng)驗(yàn)公式[計(jì)算舉例]：用YT5硬質(zhì)合金車刀外圓縱車σb?=?630?MPa的熱軋45鋼，車刀幾何參數(shù)為go=10°、kr=?75°、ls=?–5°，切削用量為ap=?2mm、f=?0.3mm/r、vc=?100?m?/?min。

5、試計(jì)算切削力Fz、Fy、Fx及切削功率Pz。2.切削力的經(jīng)驗(yàn)公式[解]：查表2.1得：二、切削力3.影響切削力的因素總切削力的來源有兩個(gè)方面：一是克服被加工材料對彈性變形和塑性變形的抗力；二是克服切屑對刀具前面的摩擦阻力和工件表面對刀具后面的摩擦阻力。3.影響切削力的因素1）工件材料的性能對切削力有顯著的影響。工件材料的硬度或強(qiáng)度愈高，材料的剪切屈服強(qiáng)度也愈高，發(fā)生剪切變形的抗力也愈大，故切削力也愈大。3.影響切削力的因素2）切削用量對切削力的影響。a）背吃刀量ap和進(jìn)給量f對切削力的影響;背吃刀量ap進(jìn)給量fAD↑↑↑

6、↑變形抗力摩擦力切削力↑二、切削力標(biāo)準(zhǔn)切削試驗(yàn)：刀具材料P10，工件材料45鋼σb?=?650?Mpa，車刀幾何參數(shù)為go=10°、kr=?45°、ls=0°。即，ap增大一倍，F(xiàn)z也增大一倍；而f增大一倍，F(xiàn)z只能增大68%～80％。二、切削力由此可見，從減小切削力和節(jié)省動(dòng)力消耗的觀點(diǎn)出發(fā)，在切除相同余量的條件下，增大f比增大ap更為有利。3.影響切削力的因素2）切削用量對切削力的影響。b）切削速度Vc對切削力的影響;切削塑性材料時(shí)3.影響切削力的因素2）切削用量對切削力的影響。b）切削速度Vc對切削力的影響;3.影響

7、切削力的因素3）刀具幾何參數(shù)對切削力的影響。a）前角go對切削力的影響;↑刀刃鋒利↑↓前角go變形抗力切削力↓3.影響切削力的因素3）刀具幾何參數(shù)對切削力的影響。a）前角go對切削力的影響;前角對切削力的影響ap=?4?mmf=?0.25?mm?/?r3.影響切削力的因素3）刀具幾何參數(shù)對切削力的影響。b）主偏角Kr對切削力的影響;3.影響切削力的因素3）刀具幾何參數(shù)對切削力的影響。c）刃傾角ls對切削力的影響;ls↑↓背前角gp↑側(cè)前角gfFp↓Ff↑3.影響切削力的因素3）刀具幾何參數(shù)對切削力的影響。d）刀尖圓弧半徑

8、re對切削力的影響;3.影響切削力的因素3）刀具幾何參數(shù)對切削力的影響。e）使用切削液對切削力的影響;三、切削熱和切削溫度1.切削熱的來源與傳出圖切削熱的來源與傳導(dǎo)加工方法切屑工件刀具車削50~80%10~40%<5%銑削70%<30%5%鉆、鏜削30%>50%15%磨削4%>80%12%三、切削熱和切削溫度1.切削