金屬切削的變形過程(2)(參考版)
2025-05-19 00:10本頁面
【正文】 此時(shí)切削過程平穩(wěn) ， 已加工表面粗糙度較小 。 ? 切削力 波動 甚大 ， 有沖擊負(fù)荷 ， 已加工表面 凹凸不平 。 崩碎切屑 ? 切削 脆性金屬材料 如灰鑄鐵時(shí)得到的 。 ? 表面粗糙度隨切屑從單元向擠裂和帶狀形態(tài)的轉(zhuǎn)變而逐步降低 。 ? 生產(chǎn)中很少見到 。 單元切屑 ? 在擠裂切屑的基礎(chǔ)上 切削厚度增大 ， 切削速度 、 前角減小 ， 擠裂切屑的整個(gè)剪切面上的應(yīng)力都超過了材料的破裂強(qiáng)度 。 加工硬化較大 ， 在局部剪應(yīng)力超過破裂強(qiáng)度 。 ? 切削力波動很小 ， 切削過程平穩(wěn) ， 已加工表面粗糙度較小 。 ? 內(nèi)側(cè)表面光滑 ， 外側(cè)表面呈毛茸狀 ， 用顯微鏡觀察可見到有均勻整齊的剪切裂紋 。前三種為 切削塑性材料 的切屑，最后一種為切削 脆性材料 的切屑。切屑變形規(guī)律是切削過程中諸如 切削力、切削熱和切削溫度、刀具磨損等規(guī)律 的重要理論基礎(chǔ)。 ? 切屑從形態(tài)、尺寸、顏色以至硬度都反映了被加工材料和切削條件對滑移的影響。在無積屑瘤段， 進(jìn)給量 f越大，切削厚度 ac 增加， ?av 增加， ? 減小， ?增大，材料的變形系數(shù) ξ 減小。另外，速度越大，摩擦系數(shù)減小，材料變形系數(shù)也會減小。 在無積屑瘤段（高速） ? 材料變形系數(shù)是隨著 切削速度 的增加而減小。當(dāng)增大到一定值時(shí)，積屑瘤高度 Hb和實(shí)際前角均達(dá)最大值，而 ?達(dá)到最小值。所以切削速度對材料變形的影響分為兩個(gè)段，一個(gè)是 積屑瘤這一段 ，另一個(gè)是 無積屑瘤段 。 ? 刀尖圓弧半徑對切削變形也有影響， 刀尖 圓弧半徑 越大， 表明刀尖越鈍，對加工表面擠壓也越大，表面的切屑變形也越大。 ? 通過對高速鋼刀具所作的切削試驗(yàn)也證明了這一點(diǎn)。 ?o愈大 ， ?愈小 ， ?角愈大 ， 變形愈小 。 工件材料強(qiáng)度對變形系數(shù)的影響 刀具方面 ? 前角愈大 ， 變形愈小 。 影響切屑變形的主要因素可從以下四方面分析： 工件材料 、 刀具參數(shù) 、 切削速度和切削厚度 第五節(jié) 切屑變形的變化規(guī)律 工件材料方面 ? 工件材料強(qiáng)度愈高 ， 切屑變形愈小 。 四、抑制積屑瘤的措施 （ 1） 降低切削速度 ，使溫度降低到不易產(chǎn)生粘結(jié)現(xiàn)象； （ 2） 采用高速切削 ，使溫度高于積屑瘤消失的極限溫度； （ 3）調(diào)整刀具角度，增大刀具前角，減小刀 — 屑接觸壓力； （ 4）更換切削液，使用潤滑性好的切削液和精研刀具表面，降低磨擦 ； （ 5）提高工件材料硬度，減小加工硬化傾向。 （ 2） 實(shí)際切削厚度增大 ； （ 3） 加工后表面粗糙度增大 ； （ 4）影響 切削刀具的耐用度 ； 不利方面： ?積屑瘤不穩(wěn)定時(shí)（脫落時(shí)），有可能使脆性刀具顆粒剝落，反而 加劇刀具磨損 ； ?產(chǎn)生積屑瘤后使切削厚度增大 ?ac值， 影響工件尺寸精度 ； ?當(dāng)積屑瘤不穩(wěn)定時(shí)，由于積屑瘤產(chǎn)生 — 成長 — 脫落周期動態(tài)變化， 易引起振動 ； ?脫落的積屑瘤碎片影響工件 表面粗糙度 ，也易劃傷刀具使耐用度降低。 ?積屑瘤高度與切削速度的關(guān)系如下圖，實(shí)際上也反映了與溫度的關(guān)系。 ?材料塑性越高，愈易形成積屑瘤。切屑流過與刀具粘附的底層時(shí)，產(chǎn)生內(nèi)摩擦，這時(shí)底層上面金屬出現(xiàn)加工硬化，并與底層粘附在一起，逐漸長大，成為積屑瘤，如圖所示。 叫積屑瘤 。 ? 積屑瘤 ? 由于刀 ? 屑接觸面的摩擦 ， 當(dāng)切削速度不高又形成連續(xù)切屑時(shí) ， 加工鋼料和其它塑性材料時(shí) ， 常常在刀刃處粘著剖面呈三角狀硬塊 。 v低時(shí) ， 溫度較低 ， 前刀面與切屑底層不易粘結(jié) 。 ? 刀 ? 屑接觸面上正應(yīng)力 ?? 在刀尖處最大 ， 逐漸減小到 0。 刀具前刀面的摩擦特性 ? ， ? 法應(yīng)力 ? ?=?s 剪應(yīng)力 ?， ?=?? O A B
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