金屬切削過程中的物理現(xiàn)象(編輯修改稿)
2025-02-02 15:58 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 在材料的強度、硬度相近的情況下， 材料的塑性越大。韌性越大，則切削力越大。 ◆ 塑性大的材料在切削過程中將產(chǎn)生較大的塑性變形和加 工硬化，且切削與前刀面的接觸時間長，故切削力較大； ◆ 韌性大的材料，使之發(fā)生變形或破壞需消耗較多的能量，故切削力較大。 切削脆性材料時，一般皆為崩脆切削，從而切削與前刀面的摩擦都比較小，故其切削力相對較小。 （ 1）切削深度和進給量的影響 切削深度 ap 進給量 f AD ↑ ↑ ↑ ↑ 變形抗力 摩擦力 切削力 ↑ ap增大一倍， FC也增大一倍；而 f 增大一倍， FC只能增大 68%～ 86％。 由此可見 ， 從減小切削力和節(jié)省動力消耗的觀點出發(fā) ， 在切除相同余量的條件下 ， 增大 f 比增大 ap 更為有利 。 （ 2）切削速度的影響 切削塑性材料時 切削塑性材料 ，切削速度的影響分為兩個階段： 有積屑瘤 和 無積屑瘤 兩個階段。 切削速度是通過影響切削變形程度來影響切削力，切削變形大，則切削力大。 切削鑄鐵等脆性材料時 ，被切材料的塑性變形及它與前刀面的摩擦均比較小。 υc對切削力沒有顯著影響。 1） 前角 ro對切削力的影響 。 ↑ 刀刃鋒利 ↑ ↓ 前角 go 切削變形 切削力 對塑性材料 對脆性材料 影響較小 前角對切削力的影響 ap = 4 mm f = mm / r 2） 主偏角 kr 對切削力的影響 rFF DP ?c o s?rFF Df ?s i n?（ a）當 時，主切削力 F隨著 Kr增加而減小 。 0r? ?（ b）當 時， kr大時，主切削力 F隨著 Kr增加而增大 。 0r? ? Kr越大，切削寬度 aw越小，切削厚度 ac越大，因此切削力越小。 切削脆性材料時， 切削力始終隨著 Kr的增加而減小。 其它因素的影響 1）刀具磨損越大，將增加切削力； 2） 使用切削液， 將減小切削力。 五 . 切削力的經(jīng)驗公式 [計算舉例 ]： 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 ro =10176。 、 kr = 75176。 、 rs = –5176。 ，切削用量為 ap = 2mm、 f = 、vc = 100 m / min。 試計算切削力 Fc、 Fp、 Ff 及切削功率 Pc 。 [解 ]： 查表 21得： CFC=2795 xFC = yFC = zFC = FcFcFcFcFc knyxC cspc vfaF ?第三節(jié) 切屑熱和切削溫度 一 、 切削熱的產(chǎn)生與傳導(dǎo) 切削熱產(chǎn)生于三個變形區(qū) ， 切削熱來源于兩個方面： 一是 切削層金屬發(fā)生彈性和塑性變形所消耗的能量； 二是 切屑與前刀面 、 工件與后刀面間產(chǎn)生的摩擦熱 。 切削過程中消耗的功將絕大部分轉(zhuǎn)化成 （ 約 99%） 轉(zhuǎn)換為熱量 ， 即切削熱 。 切削熱 Q≈Fzvc 切削熱傳出 ： (1)通過工件傳出 Qg，使工件溫度升高 (2)通過切屑傳出 Qx，使切屑溫度升高 (3)通過刀具傳出 Qd，使刀具溫度升高 (4)通過周圍介質(zhì)傳出 Qj 對車、銑、刨削加工 ， 50～ 86％由切
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