工業(yè)生產過程6金屬切削過程和切削力(編輯修改稿)
2025-02-14 17:31 本頁面
【文章內容簡介】 下頁圖所示為工件材料的強度對變形系數(shù)的影響。 20221013 材料強度對變形系數(shù)的影響 20221013 影響切削變形的主要因素 —— 刀具前角 ?刀具的前角越大，切削刃就越鋒利，對切削層金屬的擠壓也就越小，剪切角就越大，所以，切削變形也就越小，如圖所示。 20221013 影響切削變形的主要因素 —— 切削速度 ?切削速度主要是通過積屑瘤和切削溫度使剪切角變化而影響切削變形的。如圖所示，在切削碳鋼等塑性金屬時，變形系數(shù)隨切削速度增大呈波形變化，這是因為在較寬的切削速度范圍內，中間有一部分區(qū)域會生成積屑瘤，而高速端和低速端卻沒有積屑瘤。 20221013 影響切削變形的主要因素 —— 切削厚度 ?隨著切削厚度的增加，摩擦系數(shù)減小， 增大，變形系數(shù) 減小。在無積屑瘤的情況下，ｆ越大， 越小，如圖所示。切屑底層的金屬與前刀面產生劇烈的擠壓和摩擦，離前刀面越遠，切削層變形越小，因此，切削厚度的增加，使切屑的平均變形減小。 20221013 思考 ?1．切削變形程度是怎么表示的？ ?2．影響切削變形的因素有哪些，分別是怎樣影響切削變形的？ 20221013 切屑的類型 ?由于工件材料以及切削條件不同，切削變形的程度也就不同，因而所產生的切屑形態(tài)也就多種多樣。其基本類型如圖示，即帶狀切屑、節(jié)狀切屑、粒狀切屑和崩碎切屑四類。 20221013 帶狀切屑 ?最常見的一種切屑。加工塑性材料，當切削厚度較小、切削速度較高、刀具前角較大時，得到的切屑往往是帶狀切屑。出現(xiàn)帶狀切屑時，切削過程平穩(wěn)，切削力波動較小，已加工表面粗糙度值較小。 20221013 擠裂切屑 ?又稱節(jié)狀切屑。切屑上各滑移面大部分被剪斷，尚有小部分連在一起，猶如節(jié)骨狀。它的外弧面呈鋸齒形，內弧面有時有裂紋。其原因是由于它的第一變形區(qū)較寬，在剪切滑移過程中滑移量較大。由滑移變形所產生的加工硬化使剪切力增加，在局部地方達到材料的破裂強度。 ?在切削速度較低、切削厚度較大、刀具前角較小的情況下產生。出現(xiàn)節(jié)狀切屑時，切削過程不平穩(wěn)，切削力有波動，已加工表面粗糙度值較大。 20221013 單元切屑 (粒狀切屑 ) ?切屑沿剪切面完全斷開，因而切屑呈梯形的單元狀 (粒狀 )。 ?切削塑性材料，在切削速度極低時產生這種切屑。出現(xiàn)單元切屑時切削力波動大，已加工表面粗糙度值大。 ?以上三種切屑只有在加工塑性材料時才可能得到。生產中最常見的是帶狀切屑，有時得到擠裂切屑，單元切屑則很少見。切屑的形態(tài)是隨切削條件的改變而轉化的。在形成擠裂切屑的情況下，若減小刀具前角，降低切削速度，或加大切削厚度，就可以得到單元切屑；反之，則可得到帶狀切屑。 20221013 崩碎切屑 ?切削脆性材料時，由于材料的塑性很小且抗拉強度低，被切金屬層在前刀面的推擠下未經(jīng)塑性變形就在拉應力狀態(tài)下脆斷，形成不規(guī)則的碎塊狀切屑。它與工件基體分離的表面很不規(guī)則，切削力波動很大，切削振動大，加工表面凹凸不平，表面粗糙度值很大。 20221013 切屑的形狀 ?在切削加工中采取適當?shù)拇胧﹣砜刂魄行嫉木砬⒘鞒雠c折斷，使形成“ 可接受 ” 的良好屑形。從切屑控制的角度出發(fā)國際標準化組織（ ISO）制定了切屑分類標準，如下頁表所示。 20221013 20221013 切屑控制 帶狀屑： 高速切削塑性金屬，一般應力求避免 C形屑 ： 切削一般碳鋼和合金鋼時，采用帶卷屑槽的車刀時易得，較好 長緊卷屑： 普通車床上較好 發(fā)條狀卷屑： 重型機床上較好 寶塔狀卷屑： 自動機或自動線上較好 螺卷屑 ： 崩碎屑 ： 20221013 切屑控制方法 ?工業(yè)生產中一般應力求避免帶狀屑。通過改變切削條件，可對切屑的形狀進行控制，常用在刀具
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