工程材料與成形工藝基礎(chǔ)第十一章2切削刀具及其材料-資料下載頁(yè)
2025-01-20 04:45本頁(yè)面
【正文】 材料的內(nèi)部結(jié)合力時(shí)，就會(huì)有一部分金屬粘結(jié)或冷焊在切削刃附近，形成積屑瘤。 2）積屑瘤的形成原因 3）積屑瘤對(duì)起削過(guò)程的影響 ?積屑瘤的硬度比工件材料的硬度高，能代替切削刃進(jìn)行切削，起到保護(hù)切削刃的作用。 ?使實(shí)際前角增大，切削輕快。 因此，粗加工時(shí)可利用積屑瘤。 ?積屑瘤的頂端伸出切削刃之外，而且在不斷地產(chǎn)生和脫落，使切削層公稱(chēng)厚度不斷變化，影響尺寸精度。此外，還會(huì)導(dǎo)致切削力的變化，引起振動(dòng)， ?一些積屑瘤碎片粘附在工件已加工表面上，增大表面粗糙度和導(dǎo)致刀具磨損。 精加工時(shí)應(yīng)盡可能避免積屑瘤的產(chǎn)生。 （三） 切削力和切削功率 切削過(guò)程中，刀具施加于工件使工件材料產(chǎn)生變形，并使多余材料變?yōu)榍行妓璧牧?，稱(chēng)為切削力 (cutting force) 。 一、切削力的來(lái)源和分力 1. 切削力的來(lái)源 切削力來(lái)自于金屬切削過(guò)程中克服被加工材料的彈、塑性變形抗力和刀具與工件及刀具與切屑之間摩擦阻力。 通常將合力 F分解為相互垂直的三個(gè)分力： 切削力 Fc 、進(jìn)給力 Ff 、 背向力 Fp 。 切削力 Fz(Fc) 總切削力在主運(yùn)動(dòng)方向的分力，大小約占總切削力的 80%～90% 。 Fc消耗的功率最多，約占總功率的 90%左右，是計(jì)算機(jī)床切削功率、選配機(jī)床電機(jī)、校核機(jī)床主軸、設(shè)計(jì)機(jī)床部件及計(jì)算刀具強(qiáng)度等必不可少的參數(shù)。 背向力 Fy（ Fp） 進(jìn)給力 Fx (Ff) 總切削力在垂直于工作平面方向的分力，F(xiàn)p不消耗功率。但容易使工件變形，甚至可能產(chǎn)生振動(dòng)，影響工件的加工精度。是進(jìn)行加工精度分析、計(jì)算工藝系統(tǒng)剛度以及分析工藝系統(tǒng)振動(dòng)時(shí)，所必須的參數(shù) 。 總切削力在進(jìn)給方向的分力，進(jìn)給力也作功，但只占總功的 1%～ 5%。是設(shè)計(jì)、校核機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)，計(jì)算機(jī)床進(jìn)給功率不可缺少的參數(shù) ?計(jì)算切削功率 (cutting power) Pc是用于核算加工成本和計(jì)算能量消耗 ， 并在設(shè)計(jì)機(jī)床時(shí)根據(jù)它來(lái)選擇機(jī)床主電動(dòng)機(jī)功率 。 ?主運(yùn)動(dòng)消耗的切削功率 Pc＝ Fcυ c/60 103 （ kW） ?機(jī)床電機(jī)功率 PE =Pc／ η m ? η m —機(jī)床傳動(dòng)效率 ， ～ 2．切削功率 （四） 切削熱 金屬切削過(guò)程的三個(gè)變形區(qū)就是產(chǎn)生切削熱(cutting heat)的三個(gè)熱源： 1)切屑變形所產(chǎn)生的熱量，是切削熱的主要來(lái)源； 2)切屑與刀具前刀面之間的摩擦所產(chǎn)生的熱量； 3)工件與刀具后刀面之間的摩擦所產(chǎn)生的熱量。 切削熱向 切屑、工件、刀具 以及 周?chē)慕橘|(zhì) 傳導(dǎo)，使它們的溫度上升，從而導(dǎo)致切削區(qū)內(nèi)的切削溫度 (cutting temperatures)上升。 用高速鋼車(chē)刀及與之相適應(yīng)的切削速度切削鋼料時(shí)： 切屑傳出的熱約為 50%～ 86%； 工件傳出的熱約為 40%～ 10%； 刀具傳出的熱約為 9%～ 3%； 周?chē)橘|(zhì)傳出的熱約為 1%。 1）對(duì)刀具材料的影響 高速鋼刀具材料的耐熱性為600℃ 左右，超過(guò)該溫度刀具失效。 硬質(zhì)合金刀具材料耐熱性好，在高溫 800～ 1000℃ 時(shí)，強(qiáng)度反而更高，韌性更好。因此適當(dāng)提高切削溫度，可防止硬質(zhì)合金刀具崩刃，延長(zhǎng)刀具壽命。 2）對(duì)工件尺寸精度的影響 車(chē)削工件外圓時(shí)，工件受熱膨脹，切削后冷卻至室溫，尺寸變小，特別是在精加工和超精密加工時(shí)，切削溫度的變化對(duì)工件尺寸精度的影響特別大，因此控制好切削溫度，是保證加工精度的有效措施。 （五） 刀具的磨損 a)后刀面磨損 b)前刀面磨損 c)前、后刀面同時(shí)磨損 1)刀具磨損過(guò)程 ?初期磨損階段（ Ⅰ ） ?正常磨損階段（ Ⅱ ） ?急劇磨損階段（ Ⅲ ） ?換刀重磨：刀具正常磨損階段后旗、急劇磨損階段之前
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