【正文】 320 f/mm第二章 金屬切削過程? 由公式 知：? vc 、 f 、 ap 增大，單位時(shí)間內(nèi)材料的切除量增加，產(chǎn)生的切削熱增多，切削溫度也隨之增高。同時(shí)，當(dāng)切屑沿前刀面流出時(shí)，切屑底層與前刀面發(fā)生強(qiáng)烈的摩擦，而產(chǎn)生摩擦熱。第二章 金屬切削過程? （ 3）背吃刀量 背吃刀量 ap增大后，雖然切削區(qū)產(chǎn)生的熱量呈正比例增多，但因切削刃的實(shí)際工作長度也呈正比例增長，增大了散熱面積，改善了散熱條件，其結(jié)果使切削溫度的變化不大。第二章 金屬切削過程? 2. 刀具幾何參數(shù)對(duì)切削溫度的影響? （ 1）前角 增大，切削力減小，切削溫度下? 下降，如圖所示。 圖 233 前角與切削溫度的關(guān)系第二章 金屬切削過程? （ 2）主偏角 減小，切削刃工作長度和刀尖角增大，散熱條件變好，使切削溫度下降，如圖 234所示。第二章 金屬切削過程? 4. 刀具磨損對(duì)切削溫度的影響? 刀具磨損使切削刃變鈍，使切削區(qū)金屬的塑性變形增加；同時(shí)，磨損后的刀具后角變成零度，使工件與后刀面的摩擦加大，二者均使產(chǎn)生的切削熱增多。當(dāng)磨損量達(dá)到一定程度時(shí)，會(huì)造成工件尺寸超差，加工表面質(zhì)量惡化，此時(shí)必須刃磨刀具或更換新刀具。? 刀具磨損呈現(xiàn)為三種形態(tài)。? 月牙洼磨損量以其深度表示（圖 236）。第二章 金屬切削過程? （ 3）邊界磨損? 切削鋼料時(shí)，常在主切削刃靠近工件外皮處的主后刀面（圖 236中的 N 區(qū)）和副切削刃靠近刀尖處的副后刀面上，磨出較深的溝紋，這種磨損稱作邊界磨損。第二章 金屬切削過程? （ 2）冷焊粘結(jié) 切削時(shí)，切屑與前刀面之間由于高壓和高溫的作用，切屑底層材料與前刀面發(fā)生冷焊粘結(jié)形成冷焊粘結(jié)點(diǎn)，在切屑相對(duì)于刀具前刀面的運(yùn)動(dòng)中冷焊粘結(jié)點(diǎn)處刀具材料表面微粒會(huì)被切屑粘走，造成刀具的粘結(jié)磨損。第二章 金屬切削過程? （ 3）擴(kuò)散磨損 切削過程中，刀具后刀面與已加工表面、刀具前刀面與切屑底面相接觸，由于高溫和高壓的作用，刀具材料和工件材料中的化學(xué)元素相互擴(kuò)散，使刀具材料化學(xué)成分發(fā)生變化，耐磨性能下降，造成擴(kuò)散磨損。第二章 金屬切削過程? 總之，在不同的工件材料、刀具材料和切削條件下，磨損的原因和強(qiáng)度是不同的。? 初期磨損量的大小與刀具刃磨質(zhì)量有很大的關(guān)系。第二章 金屬切削過程? （ 3）急劇磨損階段 ? 當(dāng)?shù)毒吣p量增加到一定限度時(shí)，切削刃變鈍，切削力、切削溫度將急劇增高，刀具磨損劇烈，直至喪失切削能力，此階段稱為急劇磨損階段。? 自動(dòng)化生產(chǎn)中使用的精加工刀具，從保證工件尺寸精度考慮，常以刀具的徑向尺寸磨損量 NB 作為衡量刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)（圖 238） 。第二章 金屬切削過程? 三、刀具壽命? 1. 刀具壽命的定義? 刃磨后的刀具（或新刀）自開始切削直到磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為止所經(jīng)歷的實(shí)際切削時(shí)間，稱為刀具壽命，用 T 表示。? 2. 刀具壽命的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式? 試驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)于某一切削加工，當(dāng)工件、刀具材料和刀具幾何形狀確定之后，切削速度是影響刀具磨損的主要因素。圖 239 刀具磨損曲線第二章 金屬切削過程? 圖 240所示為在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)上的 曲線。第二章 金屬切削過程? 該公式揭示了切削速度與刀具壽命之間的關(guān)系，是選擇切削速度的重要依據(jù)。（ 226） 第二章 金屬切削過程? 刀具壽命的經(jīng)驗(yàn)公式中的有關(guān)指數(shù)和系數(shù)可通過刀具壽命試驗(yàn)求得。第二章 金屬切削過程? 在生產(chǎn)中，確定刀具壽命有兩種原則。? 由此可看出，這里也存在著一個(gè)單件工藝成本為最低的刀具壽命，即最小成本刀具壽命。? 在生產(chǎn)任務(wù)緊迫或生產(chǎn)中出現(xiàn)節(jié)拍不平衡時(shí)，可選用最高生產(chǎn)率刀具壽命。? 4） 精加工大型工件時(shí)，刀具壽命應(yīng)規(guī)定得高一些，至少保證在一次走刀中不換刀。破損的突然性很容易在生產(chǎn)過程中造成較大的危害和經(jīng)濟(jì)損失。? 2）碎斷 切削刃發(fā)生小塊碎裂或大塊斷裂。裂紋不斷擴(kuò)展合并就會(huì)引起切削刃的碎斷。 硬質(zhì)合金與陶瓷的硬度高，耐熱性好，一般不易發(fā)生這種破損。? （ 3）折斷 鉆頭、絲錐、拉刀、立銑刀等刀具 ,如設(shè)計(jì)、使用不當(dāng)或負(fù)荷過重，則可能在使用中發(fā)生折斷。第二章 金屬切削過程? （ 1）切削用量與生產(chǎn)效率、刀具壽命的關(guān)系? 機(jī)床切削效率可以用單位時(shí)間內(nèi)切除的材料體積 Q (mm3/min)表示： ? （ 228）? 分析上式可知，切削用量三要素 ap、 f、 vc均與 Q 成正比關(guān)系，即三者對(duì)機(jī)床切削效率影響的權(quán)重是完全相同的。? 綜上分析可知，在保持刀具壽命一定的條件下，提高 ap比提高 f 、 vc的效果更好。第二章 金屬切削過程? 下面幾種情況可分幾次走刀：? ① 加工余量過大導(dǎo)致機(jī)床動(dòng)力不足或刀具強(qiáng)度不夠； ② 工藝系統(tǒng)剛性不足； ③ 斷續(xù)切削。 第二章 金屬切削過程? 粗加工時(shí)，限制 f 的主要因素是切削力；半精加工和精加工時(shí)，限制 f 的主要因素是表面粗糙度和加工精度要求。第二章 金屬切削過程? 在確定切削速度時(shí)，還應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：? 1）精加工時(shí)，應(yīng)盡量避開易產(chǎn)生積屑瘤的速度范圍。第二章 金屬切削過程第二章 金屬切削過程謝謝觀看 /歡迎下載BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH。? 3）在易產(chǎn)生振動(dòng)的情況下，切削速度應(yīng)避開自激振動(dòng)的臨界速度。第二章 金屬切削過程? 3）切削速度 vc 根據(jù)已經(jīng)選定的背吃刀量 ap、進(jìn)給量 f 及刀具壽命 T，可以用公式計(jì)算或用查表法確定切削速度 vc（參閱表 27）。第二章 金屬切削過程? 2）進(jìn)給量 f ap選定之后， f 的大小直接決定了切削面積，因而決定了切削力的大小。第二章 金屬切削過程? （ 3） 切削用量三要素的選用? 1）背吃刀量 ap ap可根據(jù)加工余量確定。但是分別提高 ap、 f、 vc，對(duì)刀具壽命的影響卻是完全不同的。合理的切削用量是指在保證加工質(zhì)量的前提下，能取得較高的生產(chǎn)效率和較低成本的切削用量。? 1）燒刃（相變磨損） 當(dāng)切削速度過高時(shí)，切削溫度超過了一定限度，刀具材料的金相組織將會(huì)發(fā)生變化，由馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橛捕容^低的屈氏體、索氏體或硬度更低的奧氏體，從而喪失了切削能力。? 在刀具前刀面與切屑、后刀面與工件間接觸面上，由于過高的溫度和壓力的作用，刀具表層材料將因發(fā)生塑性流動(dòng)而喪失切削能力，這就是刀具的塑性破損。第二章 金屬切削過程? （ 3）剝落 在刀具的前、后刀面上出現(xiàn)剝落碎片，經(jīng)常與切削刃一起剝落，有時(shí)也在離切削刃一小段距離處剝落。? 1）崩刃 切削刃產(chǎn)生小的缺口 (切削刃微崩）。從某種意義上講，破損可認(rèn)為是一種非正常的磨損，因?yàn)槠茡p和磨損都是在切削力和切削熱的作用下發(fā)生的。? 2）多刀車床上的車刀，組合機(jī)床上的鉆頭、絲錐和銑刀，自動(dòng)機(jī)及自動(dòng)線上的刀具，因?yàn)檠b夾、調(diào)整復(fù)雜，刀具壽命應(yīng)規(guī)定得高些。合理刀具壽命數(shù)值的確定，要綜合考慮各種因素的影響，不能一概而論。? 這樣就存在一個(gè)生產(chǎn)效率為最高（單件時(shí)間為最少）的刀具壽命，即最高生產(chǎn)率刀具壽命。? 這與它們對(duì)切削溫度的影響順序完全一致，表明切削溫度與刀具壽命之間有著緊密的內(nèi)在聯(lián)系。 m越小，表明 T 對(duì) vc的變化越敏感，也就是說刀具的切削性能越差。 圖 240 在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)上的 曲線第二章 金屬切削過程? 該直線方程可寫為? 因此，切削速度與刀具壽命的關(guān)系式可表示為? （ 223） 式中 m— vc對(duì) T 的影響程度的指數(shù)，它反映了刀具材料的 切削性能。圖 239 刀具磨損曲線第二章 金屬切削過程? 如圖 239所示，刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)與磨損曲線的交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的時(shí)間，就是不同切削速度所對(duì)應(yīng)的刀具壽命 T T T T4… 。第二章 金屬切削過程? 對(duì)于可重磨刀具，刀具壽命指得是其兩次刃磨之間所經(jīng)歷的實(shí)際切削時(shí)間。? 精加工、工藝系統(tǒng)剛性差或切削難加工材料時(shí)磨鈍標(biāo)準(zhǔn)取較小值；反之，磨鈍標(biāo)準(zhǔn)取大值。第二章 金屬切削過程? 2．刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)? 刀具磨損到一定限度就不能繼續(xù)使用了，這個(gè)磨損限度稱為刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)。? 它是刀具的有效工作階段。? 高溫時(shí)擴(kuò)散磨損和化學(xué)磨損強(qiáng)度較高；? 在中低溫時(shí)，冷焊粘結(jié)占主導(dǎo)地位；? 硬質(zhì)點(diǎn)劃痕則在不同切削溫度下都存在。第二章 金屬切削過程? （ 4）化學(xué)磨損 在一定溫度 (700～ 800℃ )作用下，刀具材料中的 WC 及 TiC與周圍介質(zhì) (如空氣中的氧 ) 起化學(xué)作用，在刀具表面形成硬度較低的化合物 (CoO 、 WO 、 TiO2)，易被切屑和工件摩擦掉而產(chǎn)生的刀具磨損稱為化學(xué)磨損。在中等偏低的切削速度條件下，冷焊粘結(jié)是產(chǎn)生磨損的主要原因。 第二章 金屬切削過程? 2. 刀具磨損機(jī)制? （ 1）硬質(zhì)點(diǎn)劃痕 由工件材料中所含的碳化物、氮化物和氧化物等硬質(zhì)點(diǎn)以及積屑瘤碎片等在刀具表面上劃出一條條溝紋，造成機(jī)械磨損。第二章 金屬切削過程? 切削鑄鐵或以較小的切削厚度、較低的切削速度切削塑性材料時(shí)，后刀面磨損是主要形態(tài)。出現(xiàn)月牙洼的部位就是切削溫度最高的部位。刀具的磨損、破損及其使用壽命對(duì)加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率和成本影響極大，因此它是切削加工中極為重要的問題之一。? 5. 切削液對(duì)切削溫度的影響? 使用切削液可以從切削區(qū)帶走大量熱量，可以明顯降低切削溫度，提高刀具壽命。工件材料的導(dǎo)熱系數(shù)小時(shí)，切削熱不易散出，切削溫度相對(duì)較高。~20176。第二章 金屬切削過程? 切削加工生產(chǎn)追求的目標(biāo)是高效率和低成本，增大 ap和 f 都能提高生產(chǎn)效率，但從降低能源消耗考慮，增大 f 比增大 ap有利；從減小切削溫度以延長刀具使用壽命考慮，增大 ap比增大 f 有利。第二章 金屬切削過程? （ 2）進(jìn)給量 進(jìn)給量 f 增大，切削力和切削溫度都將增大，但同時(shí)切削厚度 hD也呈比例增大，即切屑變厚而使熱容量增加，由切屑帶走的熱量也多。? 由此表明，切削用量中影響切削溫度最大的是 vc，其次是 f ， ap最小。? 如果產(chǎn)生的熱量大于傳出的熱量，則這些因素將使切削溫度增高；反之，如果某些因素使傳出的熱量大于產(chǎn)生的熱量，則這些因素將使切削溫度降低。由圖中可以看出：? ① 剪切面上各點(diǎn)溫度幾乎相同；? ② 前刀面上溫度最高點(diǎn)不在切削刃上。? 測(cè)量切削溫度的方法很多，但目前常用的是自然熱電偶和人工熱電偶法，它簡單、可靠、使用方便。? 鉆削時(shí)，切屑： 28% ；刀具： % ；工件：% ；周圍介質(zhì)： 5% 。圖 230 切削熱的產(chǎn)生與