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《金屬切削的變形過程1 7金屬切削的變形過程ppt課件.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)太原理工大學機械工程學院2013-7-19第二章金屬切削過程的基本規(guī)律及應(yīng)用（第一講）主講人：王曉玲機械制造技術(shù)基礎(chǔ)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)內(nèi)容提要金屬切削過程是機械制造過程的一個重要組成部分。金屬切削過程的優(yōu)劣直接影響機械加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率與生產(chǎn)成本。金屬切削過程中產(chǎn)生切削變形、切削力、切削熱與切削溫度以及刀具的磨損四大現(xiàn)象。分析、了解各現(xiàn)象產(chǎn)生的原因并掌握其規(guī)律，指導、優(yōu)化生產(chǎn)過程。第二章金屬切削過程的基本規(guī)律及應(yīng)用2.1.1切屑的形成過程2.1.1.1切屑形成的基本特征及典型模型比較：2.1(a)塑
2、性金屬受擠壓2.1(b)金屬切削過程內(nèi)部在產(chǎn)生主應(yīng)力的同時，還將產(chǎn)生剪應(yīng)力，當物體內(nèi)最大剪應(yīng)力達到某一限度時就產(chǎn)生塑性變形。如果是金屬切削過程，通常只在AB方向產(chǎn)生滑移。如果是脆性材料(如鑄鐵)，則沿此剪切面被剪斷。[提示]為了使問題簡化，便于觀察和分析，大多采用直角自由切削方式進行研究。機械制造技術(shù)基礎(chǔ)2.1金屬切削的變形過程第二章金屬切削過程的基本規(guī)律及應(yīng)用如圖2.2(a)所示，當?shù)毒咦饔糜谇邢鲗樱邢魅杏蒻至A時，切削層單元1′、2′、3′、4′…等，沿著剪切面AB依次發(fā)生剪切滑移，于是被切金屬層就轉(zhuǎn)變?yōu)榍?/p>
3、屑。從力學觀點看，刀具前刀面對切削層金屬所作用的壓力對切屑產(chǎn)生一個彎曲力矩，迫使切屑卷曲，如圖2.2(b)所示。機械制造技術(shù)基礎(chǔ)2.1金屬切削的變形過程圖2.2切屑形成典型模型第二章金屬切削過程的基本規(guī)律及應(yīng)用研究表明：金屬切削過程的實質(zhì)，就是被切削金屬在刀具切削刃及前刀面的推擠作用下，沿著剪切面產(chǎn)生剪切變形并轉(zhuǎn)變?yōu)榍行嫉倪^程。另一方面由于已加工表面受到切削刃鈍圓部分和后刀面的擠壓、摩擦，同樣產(chǎn)生彈、塑性變形。為了便于進一步分析切削層變形規(guī)律，可將整個切削區(qū)域劃分為三個變形區(qū)。機械制造技術(shù)基礎(chǔ)2.1金屬切削的變形
4、過程第二章金屬切削過程的基本規(guī)律及應(yīng)用2.1.1.2金屬切削過程中的三個變形區(qū)經(jīng)過剪切變形區(qū)后：一方面形成的切屑要沿前刀面方向流出，還必須克服刀具前刀面對切屑擠壓而產(chǎn)生的摩擦力，切屑進一步發(fā)生變形。[提示]三個變形區(qū)各有特點且相互聯(lián)系。第Ⅰ變形區(qū)近切削刃處切削層內(nèi)產(chǎn)生的塑性變形區(qū)；特點：金屬的剪切滑移變形；機械制造技術(shù)基礎(chǔ)2.1金屬切削的變形過程圖2.3金屬切削過程中的三個變形區(qū)第二章金屬切削過程的基本規(guī)律及應(yīng)用第Ⅱ變形區(qū)與前刀面接觸的切屑層內(nèi)產(chǎn)生的變形區(qū)；特點：金屬的擠壓摩擦變形；第Ⅲ變形區(qū)近切削刃處已加工表層
5、內(nèi)產(chǎn)生的變形區(qū)；特點：金屬的擠壓摩擦變形。2.1.1.3剪切區(qū)的變形(1)第Ⅰ變形區(qū)金屬的剪切滑移取金屬內(nèi)部質(zhì)點P來分析滑移過程(見圖2.4)：P點移到1位置時，產(chǎn)生了塑性變形。即在該處剪應(yīng)力達到材料的屈服極限，在1處繼續(xù)移動到1′處的過程中，P點沿最大剪應(yīng)力方向的剪切面上滑移至2處，之后同理繼續(xù)滑移至3、4處,離開4處后，就沿著前刀面方向流出而成為切屑上一個質(zhì)點。在切削層上其余各點，移動至AC線均開始滑移、離開AE線終止滑移，在沿切削寬度范圍內(nèi)，稱AC是始滑移面，AE是終滑移面。機械制造技術(shù)基礎(chǔ)2.1金屬切削的
6、變形過程第二章金屬切削過程的基本規(guī)律及應(yīng)用第Ⅰ變形區(qū)：AC、AE之間為第Ⅰ變形區(qū)。剪切面：由于切屑形成時應(yīng)變速度很快、時間極短，故AC、AE面相距很近，一般約為0.02～0.2mm，所以常用AB滑移面來表示第一變形區(qū)，AB面亦稱為剪切面。剪切角：剪切面與切削速度方向的夾角稱為剪切角，用φ表示。機械制造技術(shù)基礎(chǔ)2.1金屬切削的變形過程第二章金屬切削過程的基本規(guī)律及應(yīng)用(2)變形程度的度量1)相對滑移ε[提示]切削過程中金屬變形的主要特征是剪切滑移，所以常用第Ⅰ變形區(qū)的滑移變形的大小近似地表示切削過程的變形量，即可近
7、似地用相對滑移ε來度量切屑的變形程度。如圖2.5所示，在切削過程中，當平行四邊形AA′B′B發(fā)生剪切變形，變?yōu)锳A′′B′′B時，這個相對滑移可以近似地認為是發(fā)生在剪切面A′B′上?；屏繛椤鱯，相對滑移ε表示為：機械制造技術(shù)基礎(chǔ)2.1金屬切削的變形過程(2.1)第二章金屬切削過程的基本規(guī)律及應(yīng)用2)變形系數(shù)Λh[提示]變形系數(shù)是衡量變形的另一個參數(shù)，用它來表示切屑的外形尺寸變化大?。ㄈ鐖D2.6所示）。切屑經(jīng)過剪切變形，又受到前刀面摩擦后，與切削層比較，它的長度縮短lch＜lc，厚度增加即hch＞hD（寬度不變)
8、，這種切屑外形尺寸變化的變形現(xiàn)象稱為切屑的收縮。變形系數(shù)Λh表示切屑收縮的程度，即：機械制造技術(shù)基礎(chǔ)2.1金屬切削的變形過程(2.2)式中l(wèi)c、hD——切削層長度和厚度lch、hch——切屑長度和厚度。第二章金屬切削過程的基本規(guī)律及應(yīng)用由圖2.6可知，剪切角φ變化對切屑收縮的影響：φ增大，剪切面AB減短，切屑厚度hch減小，故Λh變小，它們之間的關(guān)系如下：機械制造技術(shù)基礎(chǔ)
