第二章金属切削过程与切削参数优化要点.ppt

2.10 p99 合金刃具钢： 性能特点：高硬度，高耐磨性，高的热硬性和有一定强度、韧性和塑性，承受一定的冲击和振动。 低合金刃具钢 高速钢（高合金工具钢） 刀具材料 用来制造各种切削刀具的钢种。 刃具钢 切削加工 ㈠ 性能要求 1、高硬度 (≥HRC60),主要取决于含碳量。 2、高耐磨性 靠高硬度和析出细小均匀硬碳化物来达到。 3、高热硬性 即高温下保持高硬度的能力。 4、足够的韧性 以防止脆断和崩刃。 切削加工的基本形式 高速钢（俗称风钢） 制造高速切削刃具用钢 1、性能特点: 高热硬性(600℃)、高淬透性 2、成分特点 ⑴ 高碳: 0.70~1.5%C ⑵ 合金元素作用 ①?提高淬透性：Cr ②?提高热硬性、耐磨性: W、Mo、V 高速钢冷轧钢带 高速钢形材 主加元素W　Mo　Cr　V　　 合金元素质量分数１０％以上。 W：提高红硬性 Mo：提高红硬性，韧性，消除第二类回火脆性 V：提高硬度，耐磨性和韧性 Cr：提高淬透性和硬度 W、V：产生二次硬化现象 3、常用钢种：W18Cr4V　W6Cr5Mo4V2 硬质合金刀具——粉末冶金 将一种或几种高硬度，高熔点的碳化物（TiC　WC）粉末，加入粘合剂（金属钴），经加压成形、烧结成一种粉末冶金材料。 １、性能特点： 硬度高：常温下８６－９３HRA 热硬性好：９００－１０００℃保持较高硬度 耐磨性好：可切削硬度为50HRC材料，比高速钢提高4-7倍 较高的抗压强度 良好的耐蚀性 线膨胀系数小 抗弯强度低 采用电火花　线切割　金刚石切割片加工 ２、硬质合金分类与牌号 钨钴类（YG）　钨钛钴类（YT） 　钨钛钽（铌）类（YW） １）钨钴类 主要化学成分是碳化钨和金属钴 牌号有　YG3　YG6　YG8　 硬度较高　韧性好 用于制造加工低硬度金属的刀具、冷拉模、冷冲模、冷挤模。 ２）钨钛钴类 主要化学成分是碳化钨、碳化钛和金属钴。 牌号有　YT５　YT15　YT30 硬度高　热硬性好　耐磨性好　韧性差 用于制造加工钢件刀具 ３）钨钛钽（铌）类 主要化学成分是碳化钨、碳化钛、碳化钽或碳化铌和金属钴。 加入碳化钽或碳化铌替代部分碳化钛，提高合金的性能和使用寿命。 常用牌号YW1,YW2 2.6.2 p67 2.6.3 p68 2.6.3 p70 刀具磨损的影响： 工件材料的影响： p71 2.7 刀具的失效和切削用量的优化选择 刀具磨损的原因：物理或化学作用 自适应控制切削力的进给速度 刀具磨损自动监控。 2.7.1 刀具磨损的形态 p73 2.7.2 p74 电化学作用 p75 硬质合金切钢 2.7.3 p76 p77 2.7.4 p78 p79 2.7.5 p79 2.7.6 p83 m · p83 2.7.7 刀具破损 p85 破损形式：烧刀、卷刀、崩刃、断裂、表层剥落 破损防止：p86 2.8 p87 p88 p89 p92 p93 p90 p91 2.9 p94 2.3 前刀面上的摩擦与积屑瘤 2.3.1 冷焊，p47 播放 2.4 影响切削变形的因素 工件材料的影响：工件硬度与强度增加，变形系数ξ减小。 刀具前角的影响：前角增大，变形系数ξ减小。 切削速度的影响：切削温度升高，变形系数ξ减小。 切削厚度的影响：变形系数ξ随切削厚度增大而减小。 五 2.5 2.5.1 p53 2.5.2 切削合力、分力和切削功率 三个方向力的大致关系 FP=(0.15～0.7)FC； Ff =(0.1～0.6)FC 切削功率 Pc=(Fcvc+ Ff nwf/1000)×10-3(kW)； 一般取： Pc=Fcvc×10-3(kW) 切削力的理论计算公式 由于后刀面上切削力仅占总切削力的3%～4%，故忽略后 2.5.3 切削力的理论计算公式 p54 2.5.4 p55 p56 p56 p57 2.5.5 影响切削力的因素 工件材料的影响：工件硬度与强度增加，切削力增大，塑性越大，切削力也增大。 切削用量的影响：p59 1）切削深度和进给量的影响： 2）切削速度的影响： 刀具几何参数的影响：p60,p62 刀具磨损的影响：p65 2.6 p66 2.6.1 钻削？p67 p67 共同点： 弹性变形＋塑性变形 与受力方向成45O 切削层的变形大 不是金属流动 2.1 播放 播放 衡量切屑的变形程度 剪应变 θ=β-γ ψ=45o 2.2.2 切削条件和工件材料的不同： 带状、节状、粒状、崩碎四种切屑 2.2.2 节 状 2.2.2 粒 状 2.2.2 2.2.3 2.2.3