超精密切削與金剛石刀具(已修改)
2025-05-14 04:50 本頁面
【正文】 第 2章 超精密切削與金剛石刀具 鄧建新 山東大學(xué)機械工程學(xué)院 2022年 9月 本科生專業(yè)課程 傳統(tǒng)切削加工方式 車刀和車削 鉆頭和鉆削 銑刀與銑削 銑刀與銑削 鏜刀與鏜削 傳統(tǒng)切削加工 金剛石車床及其加工照片 加工 超精密切削加工 超精密切削加工 第一節(jié) 超精密切削的切削速度的選擇 ? 金剛石刀具 硬度很高 ， 耐磨性好 ， 摩擦系數(shù)低 ， 壽命很長 。 加工有色金屬時 ， 切削速度可以很高 。 ? 切削速度對金剛石刀具的磨損影響很小 ， 切削速度不受刀具壽命的制約 。 與普通切削不同 ， 泰勒公式 ： om CVT ?超精密切削的切削速度的選擇 ? 超精密切削時速度 的選擇 ：通常根據(jù)機床的動態(tài)特性和整個切削系統(tǒng)的動態(tài)特性選擇 。 ? 一般選擇 機床振動最小時的切削速度 ， 以保證加工表面質(zhì)量 。 第二節(jié) 超精密切削刀具磨損與壽命 ? 金剛石刀具的壽命一般以 切削路程 (Km,公里 )表示 。 ? 如果無意外 ， 用金剛石刀具加工有色金屬 ， 刀具壽命極高 ， 可 達到數(shù)百公里 。 ? 由于磨損極小 ， 刀具壽命高 ， 同一把刀具可以加工多個零件 ， 零件尺寸一致性極好 。 超精密切削刀具磨損與壽命 超精密切削刀具磨損與壽命 ? 實際生產(chǎn)中 ， 金剛石刀具的壽命達不到上述值 。 ? 原因： 金剛石韌性 、 強度低 ， 實際生產(chǎn)中容易崩刃， (機床振動等 )。 ? 金剛石刀具的 晶體定向 問題 。 普通刀具前刀面 磨損 超精密切削刀具磨損形貌 普通刀具前刀面 磨損 普通刀具前刀面的破損 普通刀具后刀面 磨損 普通刀具粘結(jié)磨損 超精密切削刀具磨損與壽命 第三節(jié) 超精密切削刀時積屑瘤的生成規(guī)律 ? OA— 粘結(jié)區(qū) （ 內(nèi)摩擦區(qū) ） ：摩擦系數(shù)是變化的 ? AB— 滑動區(qū) （ 外摩擦區(qū) ） ：摩擦系數(shù)是常數(shù) ? 影響前刀面摩擦系數(shù)的主要因素 ? 工件材料 ， 切削厚度 ， 切削速度 ， 刀具前角 ? ， ? 法應(yīng)力 ? ?=?s 剪應(yīng)力 ?， ?=?? O A B 刀具 積屑瘤 ? 形成原因 ：高溫 、 高壓 ， 粘結(jié) 、 冷焊 ? 積屑瘤的作用 ： ? 增大前角 ? 增大切削厚度 ? 表面粗糙增大 ? 保護刀具 ?防止積屑瘤的辦法： ? 低速切削 、 或高速切削 ? 添加潤滑液 、 較小摩擦 ? 增大刀具前角 ， 減小刀 — 屑間的壓力 ? 提高工件硬度 ， 減小加工硬化 ? 切削速度對 積屑瘤產(chǎn)生的影響 。 ? 與普通切削不同 ? 切削速度越高 , 積屑瘤高度越低 。 超精密切削刀時積屑瘤的生成規(guī)律 超精密切削刀時積屑瘤的生成規(guī)律 ? 積屑瘤對切削力的影響 ? 積屑瘤越高 ， 切削力越大 ? 與普通切削正好相反 ， 普通切削時 ， 積屑瘤可增大刀具前角 ， 從而使切削力下降 。 超精密切削刀時積屑瘤的生成規(guī)律 ? 積屑瘤越高 ， 切削力越大的主要原因 ? 積屑瘤圓弧半徑 R 約為 23 ?m， 遠遠大于金剛石刀具刃口半徑 ? ?m。 ? 積屑瘤代替金剛石刀刃切削 ， 積屑瘤與切屑間摩擦很嚴重 ， 摩擦力大大增加 。 ? 積屑瘤的存在 ， 導(dǎo)致 切削厚度 增加 。 ? 積屑瘤的存在 ， 加工 表面粗糙度增加 。 ? 使用切削液 ， 可減小積屑瘤高度 ， 減小加工表面粗糙度 1. 切削速度的影響 ? 不同的切削速度 ， 均能得到表面粗糙度極小的加工表面 ， 切削速度對加工表面質(zhì)量的影響不顯著 。 ? 在機床 、 刀具 、 環(huán)境條件符合要求的條件下 ， 從高速到低速 ， 都能得到粗糙度極小的加工表面 。 第四節(jié) 切削參數(shù)對加工表面質(zhì)量的影響 2. 進給量和修光刃的影響 ? 金剛石一般帶有 修光刃 ， 切削時 進給量很小 。 ? 使用帶修光刃的刀具加工時 ， 進給量減小對表面粗糙度影響不大 。 3. 刀刃形狀對加工表面粗糙的影響 ? 直線修光刃 （ 國內(nèi) ） 、 圓弧修光刃 （ 國外 ） 。 ? 修光刃太長對加工表面粗糙度影響不大 。 ? 圓弧修光刃刀具加工表面質(zhì)量較高 ， 但是 ， 制造 、 刃磨復(fù)雜 ， 成本高 。 4. 背吃刀量對加工表面粗糙的影響 ? 在超精密加工中 ， 背吃刀量一般都比較小 ， 對加工表面粗糙度的影響很小 。 ? 但是如果 ap太小 ， 擠壓嚴重 ， 切削困難 ，
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