工程材料與成形工藝基礎(chǔ) 第十一章2切削刀具及其材料(文件)
【正文】 于工件回轉(zhuǎn)軸線，則 工作前角γoe 增大 ，而 工作后角 αoe 減小 。 四、金屬切削過程 金屬切削過程 (cutting process)中 ，始終存在著刀具切削工件和工件材料抵抗切削的矛盾 ， 從而產(chǎn)生一系列物理現(xiàn)象 ， 如切削變形 、 切削力 、 切削熱與切削溫度以及有關(guān)刀具的磨損與刀具壽命 、 卷屑與斷屑等 。 ?帶狀切屑 外形特征： 它的內(nèi)表面是光滑的，外表面是毛茸茸的。 形成條件： 采用較低的切削速度和較大的進(jìn)給量，刀具前角較小 ,粗加工中等硬度的鋼材料 特點(diǎn)： 切削力波動(dòng)較大，工件表面較粗糙 ? 崩碎切屑：在切削鑄鐵和黃銅等脆性材料時(shí)，切削層金屬發(fā)生彈性變形以后，一般不經(jīng) 過塑性變形就突然崩落，形成不規(guī)則的碎塊狀屑片，即為崩碎切屑。當(dāng)前刀面對滯流層的摩擦阻力超過切屑材料的內(nèi)部結(jié)合力時(shí)，就會(huì)有一部分金屬粘結(jié)或冷焊在切削刃附近，形成積屑瘤。 ?積屑瘤的頂端伸出切削刃之外，而且在不斷地產(chǎn)生和脫落，使切削層公稱厚度不斷變化，影響尺寸精度。 一、切削力的來源和分力 1. 切削力的來源 切削力來自于金屬切削過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。 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。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) ?計(jì)算切削功率 (cutting power) 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 。 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。 （五） 刀具的磨損 a)后刀面磨損 b)前刀面磨損 c)前、后刀面同時(shí)磨損 1)刀具磨損過程 ?初期磨損階段（ Ⅰ ） ?正常磨損階段（ Ⅱ ） ?急劇磨損階段（ Ⅲ ） ?換刀重磨：刀具正常磨損階段后旗、急劇磨損階段之前 。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。 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 (cutting temperatures)上升。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) 。 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% 。 精加工時(shí)應(yīng)盡可能避免積屑瘤的產(chǎn)生。 ?使實(shí)際前角增大，切削輕快。 （二） 積屑瘤 在一定速度范圍下，切削塑性金屬材料形成帶狀切屑時(shí) , 常在刀具前刀面靠近切削刃的部位粘結(jié)一些工件材料 , 形成一塊硬度很高的楔塊，稱之為 積屑瘤 (the builtup edge) ，或稱刀瘤 。 缺 點(diǎn)： 切屑連續(xù)不斷，不太安全或可能擦傷已加工表面， 因此要采取斷屑措施。 （一） 切屑的形成 切屑的形成過程 金屬層被切離前 ,刀刃在力的作用下克服了材料的分子內(nèi)聚力擠入刀刃前面的材料 ,材料產(chǎn)生裂紋 ,刀刃繼續(xù)擠入 ,直至被擠裂的金屬層脫離工件本體 ,沿著刀具前面流出而成切屑。 、后角的影響 ?當(dāng)?shù)稐U中心線與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向不垂直且順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) G角時(shí)，工作主偏角將減小，工作副偏角將增大。 ? － 45176。 ? － 15176。 ? － 5176。 ? 15176。 ?工件材料塑性大、強(qiáng)度和硬度低或刀具材料韌性好（高速鋼）或精加工時(shí)，應(yīng)取較大前角， ?反之，加工脆性材料或刀具材料韌性差（硬質(zhì)合金）或粗加工時(shí)應(yīng)取較小的前角。 （ 3）正交平面中測量的刀具角度 前角 γ O 前刀面與基面之間的夾角 。 ?它在切削平面內(nèi)標(biāo)注或測量，但有正負(fù)之分。 (3)正交平面
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