切削過程的基本規(guī)律-成都電子機(jī)械高等專科學(xué)校(編輯修改稿)
2025-01-15 04:00 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 特點(diǎn)是刀刃發(fā)生塌陷。是由于切削時高溫高壓作用引起的。 ? 2 . 刀具的磨損原因 ： ? （ 1）硬質(zhì)點(diǎn)磨損 ? （ 2）粘結(jié)磨損 ? （ 3）擴(kuò)散磨損 ? （ 4）氧化磨損 ? （ 5）相變磨損 （ 1）硬質(zhì)點(diǎn)磨損 ?因?yàn)楣ぜ牧现泻幸恍┨蓟?、氮化物、積屑瘤殘留物等硬質(zhì)點(diǎn)雜質(zhì)，在金屬加工過程中，會將刀具表面劃傷，造成機(jī)械磨損。低速刀具磨損的主要原因是硬質(zhì)點(diǎn)磨損。 （ 2）粘結(jié)磨損 ?加工過程中，切屑與刀具接觸面在一定的 溫度與壓力 下，產(chǎn)生塑性變形而發(fā)生冷焊現(xiàn)象后， 刀具表面粘結(jié)點(diǎn)被切屑帶走 而發(fā)生的磨損。一般，具有較大的抗剪和抗拉強(qiáng)度的刀具抗粘結(jié)磨損能力強(qiáng)，如高速鋼刀具具有較強(qiáng)的抗粘結(jié)磨損能力。 （ 3）擴(kuò)散磨損 ?由于切削時 高溫作用 ，刀具與工件材料中的合金元素相互擴(kuò)散 ，而造成刀具磨損。硬質(zhì)合金刀具和金剛石刀具切削鋼件溫度較高時，常發(fā)生擴(kuò)散磨損。金剛石刀具不宜加工鋼鐵材料。一般在刀具表層涂覆 TiC、 TiN、Al2O3等，能有效提高抗擴(kuò)散磨損能力。 （ 4）氧化磨損 ?硬質(zhì)合金刀具切削溫度達(dá)到 700o～ 800o時，刀具中一些 C、 CO、 TiC等被空氣氧化，在刀具表層形成一層硬度較低的氧化膜，當(dāng)氧化膜磨損掉后在刀具表面形成氧化磨損。 （ 5）相變磨損 ?在切削的高溫下，刀具金相組織發(fā)生改變，引起硬度降低造成的磨損。 ?總的來說 ，刀具磨損可能是其中的一種或幾種。對一定的刀具和工件材料，起主導(dǎo)作用的是切削溫度。在 低溫區(qū)，一般以硬質(zhì)點(diǎn)磨損為主；在高溫區(qū)以粘結(jié)磨損、擴(kuò)散磨損、氧化磨損等為主。 積屑瘤對金屬切削過程產(chǎn)生的影響問題？ ?（ 1）實(shí)際刀具前角如何變化？ ?（ 2）實(shí)際切削厚度如何變化？ ?（ 3）加工后表面粗糙度如何變化？ ?（ 4）切削刀具的耐用度如何變化？ （ 1）實(shí)際刀具前角增大 ?刀具前角 γo指前刀面與基面之間的夾角，其概念將在后節(jié)詳細(xì)論述。如圖所示，由于積屑瘤的粘附，刀具前角增大了一個 γb角度，如把切屑瘤看成是刀具一部分的話，無疑實(shí)際刀具前角增大 ,現(xiàn)為 γo ＋ γb 。 ?刀具前角增大可減小切削力，對切削過程有積極的作用。而且，切削瘤的高度 Hb 越大，實(shí)際刀具前角也越大，切削更容易。 （ 2）實(shí)際切削厚度增大 ? 由圖 29可以看出，當(dāng)切削瘤存在時，實(shí)際的金屬切削層厚度比無切削瘤時增加了一個 △ hD，顯然，這對工件切削尺寸的控制是不利的。值得注意的是，這個厚度 △ hD的增加并不是固定的 ，因?yàn)榍邢髁鲈诓煌Ｗ兓?，它是一個產(chǎn)生，長大，最后脫落的周期性變化過程，這樣可能在加工中產(chǎn)生 振動。 （ 3）加工后表面粗糙度增大 ?積屑瘤的變化不但是整體，而且積屑瘤本身也有一個變化過程。 積屑瘤的底部 一般比較穩(wěn)定 ，而它的 頂部極不穩(wěn)定，經(jīng)常會破裂 ，然后再形成。 ?破裂 的一部分隨切屑 排除 ， 另一部分留在加工表面上， 使加工表面變得非常 粗糙 ?？梢钥闯?，如果想提高表面加工質(zhì)量，必須控制積屑瘤的發(fā)生。 （ 4）切削刀具的耐用度降低 ?從積屑瘤在刀具上的粘附來看，積屑瘤應(yīng)該對刀具有保護(hù)作用，它代替刀具切削， 減少了刀具磨損 。 ?積屑瘤的粘附是不穩(wěn)定的，它會周期性的從刀具上脫落，當(dāng)它脫落時，可能使 刀具表面金屬剝落 ，從而 使刀具磨損加大 。對于硬質(zhì)合金刀具這一點(diǎn)表現(xiàn)尤為明顯。 課堂問題 避免積屑瘤的發(fā)生的措施？ 避免積屑瘤的發(fā)生的措施 P45 ? ①、首先從加工前的熱處理工藝階段解決。通過熱處理，提高 零件 材料 的 硬度 ， 降低 材料的 加工硬化 。 ? ②、調(diào)整 刀具 角度， 增大前角， 從而減小切屑對刀具前刀面的壓力。 ? ③、 調(diào)低 切削速度 ， 使切削層與刀具前刀面接觸面 溫度降低，避免粘結(jié)現(xiàn)象的發(fā)生。 或采用 較高的切削速度，增加切削溫度，因?yàn)?溫度高到一定程度， 積屑瘤也不會發(fā)生。 ? ⑤、更換 切削液 ，采用潤滑性能更好的切削液，減少切削摩擦。 影響切削變形的因素問題？ ? 1．隨著工件材料強(qiáng)度的增大，切屑的變形如何變化？ ? 2．當(dāng) 刀具 前角 γO增大時，金屬切屑的變形趨勢？ ? 刀尖 圓弧半徑 越大 ， 表面的切削變形是增大還是減??？ ? 3．隨切削速度變化的材料變形系數(shù)曲線 是一直遞減 的嗎？為什么？ ? 4．在無積屑瘤段， 進(jìn)給量 f越大，材料的變形系數(shù) ξ如何變化？ 1．工件材料 ?通過試驗(yàn)，可以發(fā)現(xiàn)工件材料強(qiáng)度和切屑變形有密切的關(guān)系。 ?從圖可以看出， 隨著工件材料強(qiáng)度的增大，切屑的變形越來越小。 變形系數(shù)材料強(qiáng)度 σζ圖 210 材料強(qiáng)度對變形系數(shù)的影響 2．刀具幾何參數(shù) ? 由 圖 27可以看到，當(dāng) 刀具前角 γO增大時， 沿刀面流出的金屬切削層將比較平緩的流出， 金屬切屑的變形也會變小。 ? 刀尖圓弧半徑對切削變形也有影
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