切削加工工藝(編輯修改稿)
2025-03-13 12:28 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 切削過程中 ， 刀具對(duì)工件所施加的力稱為切削 力 。 來源 于兩個(gè)方面： ?被切材料層因彈性變形和塑性變形而產(chǎn)生的變 形抗力 — P變 ； ?刀具前刀面與切屑之間 、 后刀面與工件過渡表面之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的摩擦阻力 — P摩 。 ?總切削力 F 是一個(gè)空間矢量 ， 其大小和方向隨切削條件而變化 。 可分解為 三個(gè)互相垂直的分力 。 ? 三個(gè)分力 ? 主切削力 Fc 總切削力 F在主運(yùn)動(dòng)方向上的分力。 它垂直于工作基面， 與切削速度方向平行， 故又稱 切向力 。 ?消耗機(jī)床總功率 的 95％ 以上 ， 是計(jì)算切削功率和車刀強(qiáng)度 、 確定機(jī)床動(dòng)力的 主要依據(jù) 。 ? 背向力 Fp 總切削力 F在垂直于工作平面方向 上的分力。 它投影在工作基面上， 并與工件軸線垂直， 故又稱 徑向力 。 ?它一般不消耗機(jī)床功率 ， 但易使工件變形 、 振動(dòng) ， 是影響工件加工質(zhì)量的主要分力 。 ? 進(jìn)給力 Ff 總切削力 F在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上的分力， 它投影在工作基面上， 并與工件軸線平行， 故又稱 軸向力 。 ?只消耗機(jī)床功率的 1％ ～ 5％ ， 是機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度與剛度設(shè)計(jì)的主要依據(jù) 。 ?關(guān)系： F = Fc 2﹢ Fp 2﹢ Ff 2 Fp = ( ～ ) Fc Ff = ( ～ ) Fc ?影響因素： ? 工件材料 的硬度和強(qiáng)度愈高 ， 則變形抗力愈大 ， 因此切削力愈大 。 ? 切削用量 中對(duì)切削力影響最大的是背吃刀量 ， 其次是進(jìn)給量 ， 而切削速度影響最小 。 ? 刀具前角 增大 ， 被切金屬的變形減小 ， 故切削力減小 。 此外 ， 刀具的主偏角和刃傾角的大小 、 刀具的安裝與磨損及冷卻潤(rùn)滑狀況等對(duì)切削力大小和各分力間的比例都存在程度不同的影響 。 背向力 Fp方向運(yùn)動(dòng)速度為零 （ 不做功 ） ， 進(jìn)給 力 Ff 很小 ， 往往忽略不計(jì) ， 切削功率 ： Pm = Fc vc 10 3 ( KW ) 式中 ， vc —— 切削速度 ， m /s。 機(jī)床 電動(dòng)機(jī)功率 為： Pe ≥ Pm / ? 式中 ， ? —— 機(jī)床傳動(dòng)效率 ， 一般取 ～ 。 ?切削層金屬彈性變形和塑性變形 Q變 ?刀具前刀面與切屑 ,后刀面與工件之間的摩擦Q摩 ?散熱比例 中等速度車削鋼件時(shí) : (大約 ) 切屑帶走 50％～ 86％ , 傳入工件 9％～ 3％ , 傳入刀具 40％～ 10％ , 散入空氣 1% （鉆削：見書） ? 影響 (傳入切屑和空氣的熱量無影響 ) 傳入工件和刀具的熱量 : ? 使工件升溫變形 ,產(chǎn)生尺寸、形狀誤差 ,精度 ↓ ? “燒傷”工件表面 ,表面質(zhì)量 ↓ ? 刀具局部溫度 ↑ 硬度 ↓, 加速 磨損 (導(dǎo)致工件質(zhì)量 ↓) 2. 切削溫度 切削溫度是指工件、刀具和切屑三者接觸表面 上的平均溫度。 是產(chǎn)生和傳散切削熱綜合作用的結(jié)果。 ⑴ 工件材料 工件材料的強(qiáng)度 、 硬度越高 ， 切削溫度也就越高 。 材料的導(dǎo)熱性好 ， 可使切削溫度降低 。 ⑵ 切削用量 加大切削用量會(huì)使切削溫度升高 。 切削用量中對(duì)切削溫度影響最大的是切削速度 ， 其次是進(jìn)給量 ,而背吃刀量的影響最小 。 ⑶刀具角度 刀具的前角增大，切削層變形小，切削溫度降低。 ⑷ 切削液 使用適當(dāng)?shù)那邢饕嚎擅黠@降低切削溫度 。 ⑴刀具磨損的形式 ?前刀面磨損 高速、大厚度塑性材料 KT表示 ?后刀面磨損 脆性、小厚度塑性材料 VB表示 ?前后刀面同時(shí)磨損 ⑵ 刀具磨損的過程 刀具后面磨損量 VB與切削時(shí)間之間的磨損曲線。分為三個(gè)階段： ?AB段 初期磨損 ?BC段 正常磨損 ?CD段 劇烈磨損 刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)是指刀具允許的最大磨損量 ， 通常以主后面中間部分平均磨損量 VB作為 磨 鈍標(biāo)準(zhǔn) 。 刀具壽命是指一把新刀由開始切削到報(bào)廢為止的總切削時(shí)間 ， 用 t 表示 。 顯然 ， 刀
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