金属切削过程中的变形.ppt

第二节 金属切削过程中的变形 一 切屑的形成过程 1.变形区的划分 切削过程中产生的诸现象均与金属层变形密切相关。为了进一步分析研究切削层变形的特殊规律,通常把切削刃作用部位的金属层划分为三个变形区： 第Ⅰ变形区 近切削刃处切削层内产生的塑性变形区；金属的剪切滑移变形； 第Ⅱ变形区 与前刀面接触的切屑层内产生的变形区；金属的挤压摩擦变形； 第Ⅲ变形区 近切削刃处已加工表层内产生的变形区；金属的挤压摩擦变形。 2.切屑的受力分析 二 切削变形程度 1.变形系数Λh 2.相对位移ε 3.剪切角Φ 四 积屑瘤的形成及其对切削过程的影响 1.积屑瘤的形成 2.积屑瘤对切削过程的影响 1.使刀具前角变大 2.使切削厚度变化 3.使加工表面粗糙度增大 4.对刀具寿命影响 精加工采取控制措施： 1.正确选用切削速度，避开产生积屑瘤的区域。 2.使用润滑性能好的切削液，减小切削层底层材料与刀具前刀面间的摩擦。 3.增大刀具前角γo，减小刀具前刀面与切屑间的压力。 4.适当提高工件材料硬度，减小加工硬化倾向。 第三节 切屑的类型及控制 带状屑： 高速切削塑性金属，一般应力求避免 C形屑 ： 切削一般碳钢和合金钢时，采用带卷屑槽的车刀时易得，较好 长紧卷屑： 普通车床上较好 发条状卷屑： 重型机床上较好 宝塔状卷屑： 自动机或自动线上较好 螺卷屑?： 崩碎屑?： 二 切屑类型控制 切屑种类很多，有的碎成针状或小片，四处 飞溅，影响安全，有的带状切屑缠绕在刀具 和工件上，易造成事故，因此需要控制切屑 的类型和流向。 研究表明，工件材料脆性越大，切屑厚度 越大，切屑弯曲半径越小，切屑越容易折断。 通常采取的措施： 1.采用断屑槽 2.改变刀具角度 3.调整切削用量。 第四节 切削力 一 切削力与切削功率 1 切削力 2 切削合力与分力 3 切削功率 切削温度的测量方法很多，大致可分为热电偶法、辐射温度计法以及其它测量方法。目前应用较广的是自然热电偶法和人工热电偶法。 1.切削用量的影响 2.刀具角度的影响(前角，主偏角) 3.工件材料的影响 4.刀具磨损的影响 5.切削液的影响 第六节 刀具磨损、刀具寿命和切削用量的选择 一刀具磨损形态和磨损机制 1.刀具磨损形态 （1）前刀面磨损 月牙洼磨损 （2）后刀面磨损 （3）边界磨损 2 刀具磨损机制 1.硬质点划痕 工件材料中碳化物，氮化物和氧化物等硬质点以及积屑瘤碎片 在刀具表面划出一条条沟纹。在各种切削速度下都存在，是低 速切削刀具产生磨损的主要原因。 2.冷焊粘结 冷焊粘接点处刀具材料表面微粒会被切屑带走。中等偏下的切 削速度下，是产生磨损的主因。 3.扩散磨损 由于扩散作用，使得工件和刀具中化学元素扩散，改变了刀具 的化学成分，进而改变了刀具材料的结构和性能，耐磨性下 降，造成扩散磨损。在高温下产生，温度越高越严重。 4.化学磨损 一定温度下，刀具材料与周围介质起化学反应，在刀具表面形 成硬度低的化合物，易被切屑和工件摩擦掉，造成刀具磨损。 二 刀具磨损过程及磨钝标准 1.刀具磨损过程 ⑴ 初期磨损阶段 ⑵正常磨损阶段 ⑶急剧磨损阶段 2 刀具磨钝标准 三 刀具寿命 1.刀具寿命定义 刃磨后的刀具自开始切削直到磨损量达到磨钝标准所经历的总切削时间，称为刀具寿命。 2.刀具寿命的经验计算公式 四 刀具的破损及刀具状态监控 五 切削用量的选择 合理的切削用量可以取得较高的生产效率和较低的成本。 1.切削用量与生产效率，刀具寿命的关系 2.切削用量的选用原则 3.切削用量三要素的选用 第七节刀具几何参数的选择 第八节 磨削原理 2 超硬砂轮的特性和选择 二 磨削过程 三 磨削力 四 磨削温度 1.刀具的破损形式 ⑴脆性破损 ①崩刃 ②碎断 ③剥落 ④裂纹破损 ⑵塑性破损 2.刀具破损防治措施 一 前角 二 后角 三 主偏角和副偏角 四 刃倾角 一 砂轮的特性和选择（普通砂轮和超硬砂轮） 1.普通砂轮的特性和选择 普通砂轮是用结合剂把磨粒粘结起来，经压坯、干燥、焙烧、及车整制成的。其特性取决于磨料、粒度、结合剂、硬度、组织和形状尺寸。 ⑴磨料 砂轮的主要成分。常用的有氧化物系和碳化物系。表2-8. ⑵粒度 表示磨料颗粒的尺寸大小。磨粒尺寸较大时，用筛选法分级。表2-9. 基本尺寸小于53微米称为微粉，用光电沉降仪法分级。 ⑶结合剂 将磨粒粘结在一起。主要有陶瓷、树脂、橡胶结合剂。表2-10. ⑷硬度 指磨粒在磨削力作