（机械制造技术4版课件）1-2任务二加工带孔的高精度阶梯轴.ppt

3. 切屑类型及控制——节状切屑 切屑底层表面有裂纹，上层表面呈锯齿形。大多在加工塑性材料，切削速度较低，切削厚度较大，刀具前角较小时，容易得到此类屑型。 四、切屑的类型 任务二 加工带孔的高精度阶梯轴 3. 切屑类型及控制——粒状切屑 当切削塑性材料，剪切面上剪切应力超过工件材料破裂强度时，挤裂切屑便被切离成粒状切屑。切削时采用较小的前角或负前角、切削速度较低、进给量较大，易产生此类屑型。 四、切屑的类型 任务二 加工带孔的高精度阶梯轴 3. 切屑类型及控制——崩碎切屑 在加工铸铁等脆性材料时，由于材料抗拉强度较低，刀具切入后，切削层金属只经受较小的塑性变形就被挤裂，或在拉应力状态下脆断，形成不规则的碎块状切削。工件材料越脆、切削厚度越大、刀具前角于小，越容易产生这种切屑。 四、切屑的类型 任务二 加工带孔的高精度阶梯轴 1. 前刀面上的摩擦特性 刀—屑接触面上的摩擦特性 五、积屑瘤现象 任务二 加工带孔的高精度阶梯轴 在近切削刃长度lf1内，由于摩擦与挤压作用产生高温和高压，使切屑底面与前面的接触面之间形成粘结，亦称冷焊，粘结区或称冷焊区内的摩擦属于内摩擦，是前面摩擦的主要区域。 内摩擦力使粘结材料较软的一方产生剪切滑移，使得切屑底层很薄的一层金属晶粒出现拉长的现象。由于摩擦对切削变形、刀具寿命和加工表面质量有很大影响，因此，在生产中常采用减小切削力、缩短刀—屑接触长度、降低加工材料屈服强度、选用摩擦系数小的刀具材料、提到刀面刃磨质量和浇注切削液等方法，来减小摩擦。 五、积屑瘤现象 任务二 加工带孔的高精度阶梯轴 2. 积屑瘤现象 在切削塑性材料时，如果前刀面上的摩擦系数较大，切削速度不高又能形成带状切屑的情况下，常常会在切削刃上粘附一个硬度很高的鼻型或楔型硬块，称为积屑瘤。积屑瘤包围着刃口，将前刀面与切屑隔开，其硬度是工件材料的2～3倍，可以代替刀刃进行切削，起到增大刀具前角和保护切削刃的作用。 五、积屑瘤现象 任务二 加工带孔的高精度阶梯轴 积屑瘤 五、积屑瘤现象 任务二 加工带孔的高精度阶梯轴 2. 积屑瘤现象 3. 响切削变形的因素 ⑴ 工件材料 : 工件材料的强度和硬度越高，摩擦系数越小，变形越小。因为材料的强度和硬度增大时，前刀面上的法向应力增大，摩擦系数减小，使剪切角增大，变形减小。 ⑵ 刀具前角 : 刀具前角越大，切削刃越锋利，前刀面对切削层的挤压作用越小，则切削变形越小。 ⑶ 切削速度 : 在切削塑性材料时，切削速度对切削变形的影响比较复杂。在有积屑瘤的切削范围内（vC≤400m/min），切削速度通过积屑瘤来影响切屑变形。在积屑瘤增长阶段，切削速度增大，积屑瘤高度增大，实际前角增大，从而使切削变形减少；在积屑瘤消退阶段中，切削速度增大，积屑瘤高度减小，实际前角减小，切削变形随之增大。积屑瘤最大时切削变形达最小值，积屑瘤消失时切削变形达最大值。 ⑷ 进给量 : 进给量对切削速度的影响是通过摩擦系数影响的。进给量增加，作用在前刀面上的法向力增大，摩擦系数减小，从而使摩擦角减小，剪切角增大，因此切削变形减小。 五、积屑瘤现象 任务二 加工带孔的高精度阶梯轴 1. 切削力的来源、合力与分力 切削时切削合力及其分力 六、切削力和切削功率 任务二 加工带孔的高精度阶梯轴 切削力Fc（主切削力Fz）──在主运动方向上分力； 背向力Fp（切深抗力Fy）──在垂直于工作平面上 分力； 进给力Ff（进给抗力Fx）──在进给运动方向上。 背向力Fp与进给力Ff也是推力FD的合力，推力FD是作用在切削层平面上且垂直于主切削刃。 合力F、推力FD与各分力之间关系： 六、切削力和切削功率 任务二 加工带孔的高精度阶梯轴 2. 切削功率 在切削过程中消耗的功率叫切削功率Pc，单位为kw，它是Fc、Fp、Ff在切削过程中单位时间内所消耗的功的总和。一般来说，Fp和Ff相对Fc所消耗的功率很小，可以略去不计，于是 Pc＝Fc vC　　 式中　vC──主运动的切削速度。 计算切削功率Pc是为了核算加工成本和计算能量消耗，并在设计机床时根据它来选择机床电机功率。机床电机的功率PE可按下式计算: 式中　ηc──机床传动效率，一般取ηc＝0.75～0.85。 六、切削力和切削功率 任务二 加工带孔的高精度阶梯轴 ３．影响切削力的主要因素 (1) 工件材料: