金属切削刀具结构与应用作者娄岳海《刀具》项目一3课件.pptVIP

 （1）第Ⅰ变形区（剪切区）：切削层金属从开始塑性变形到剪切滑移基本完成形成切屑的塑性变形区域。 （2）第Ⅱ变形区（积屑瘤区）：靠近前刀面处，切屑排出时受前刀面挤压与摩擦，在靠近前刀面处的金属纤维化的塑性变形区。此变形区的变形是造成前刀面磨损和产生积屑瘤的主要原因。 （3）第Ⅲ变形区（冷硬区）：已加工表面受刀具刀刃钝圆部分的挤压与摩擦而产生塑性变形部分的区域，此变形区是造成已加工表面加工硬化和残余应力的主要原因。 三、切屑的类型 带状切屑 节状切屑（挤裂切屑） 粒状切屑（单元切屑） 崩碎切屑 单元2 切屑控制 1、切屑的流向 控制切屑流向可避免切屑损伤加工表面，便于对切屑处理，使切削顺利进行。 -λs使切屑流向已加工表面， +λs使切屑流向待加工表面。 ２．切屑的折断 切屑流出后应使其折断。 1、磨制断屑槽 在前刀面上磨出断屑槽是达到断屑的有效措施。 断屑槽在前刀面上的位置有三种型式： 外倾式Y型，平行式A型，内斜式K型。 2、改变切削用量 对断屑影响最大的是进给量 f ， f ↑→hch↑，应变增大，易折断；其次是降低背吃刀量 ap↓→ bD↓，易断屑。 切削速度对断屑影响较小，低速时 vc↓→ ρ↓，较为容易断屑。 单元3 积屑瘤 ①、首先从加工前的热处理工艺阶段解决。通过热处理，提高零件材料的硬度，降低材料的塑性变形。 ②、调整刀具角度，增大前角，从而减小切屑对刀具前刀面的压力。 ③、采用低速或高速切削，避免粘结现象的发生。 ④、更换切削液，采用润滑性能更好的切削液，减少切削摩擦。 ⑤、合理调整各切削参数值，防止形成中温区域。 剪切面上各点温度几乎相同。 刀—屑接触面间温度值最高，比切屑的平均温度高2～2.5倍。 最高温度点在前面上离切削刃约1mm处（900℃），而不在切削刃上；后面上最高温度点在离切削刃约0.3mm处（700℃）。 切屑上平均温度高于刀具和工件上的平均温度（热导率高低影响刀具与工件平均温度）。 鳞刺及其对已加工表面粗糙度的影响 鳞刺就是已加工表面上的鳞片状毛刺。生产实践及科学实验表明，在较低的及中等的切削速度下，用高速钢、硬质合金或陶瓷刀具，切削一些常用的塑性金属，如低碳钢、中碳钢、铬钢(40Cr、20Cr)、不锈钢、铝合金、紫铜等，在车、刨、插、钻、拉、滚齿、螺纹车削、板牙铰螺纹等工序中，都可能出现鳞刺。鳞刺的产生是切削加工中获得较小粗糙度的表面的一大障碍。 （1）切削用量影响 1）切削速度vc （2）刀具几何参数影响 2）进给量f 进给量越小，表面质量越高，但不能过小，否则加剧切削刃钝圆半径对加工表面的挤压，使硬化严重。 减小f会降低生产效率，但可以通过增大vc 或选用较小副偏角和磨制倒角刀尖或修圆刀尖rε的办法来改善表面质量。 2）后角 增大后角可避免后刀面与加工表面的摩擦，减小对硬化和鳞刺的影响；使切削刃钝圆半径减小，刀刃锋利，减小了对加工表面的挤压作用。因此精加工后角应适当增大（αo≥8°）。 生产中也利用αo ≤0°的刀具对切削表面挤压作用来光整加工：采用较低vc，较小ap，浇注润滑性好的切削液，在精度和刚性较高的机床上进行挤压。可获得较低的粗糙度Ra2.5～1.25μm ，提高表面层的硬度和疲劳强度。 3）主偏角κr 、副偏角κr′ 、刀尖圆弧半径rε κr、κr′ ↓、 rε↑→ Ra↓ 但减小主偏角显著加大了Fp，故适用在加工工艺系统刚性允许条件下。生产中通过减小副偏角和增大刀尖圆弧半径来减小残留面积高度。 生产中刀具几何参数对表面粗糙度的影响，主要是各参数综合影响的结果。将前角、主偏角和副偏角进行正交切削实验，下图为6组不同组合对表面粗糙度的影响波形。 （3）刀具材料影响 刀具材料对加工表面质量的影响，主要决定于它们与工件材料间摩擦系数、亲合程度、刀具材料的耐磨性和可刃磨性。 高速钢、硬质合金、陶瓷、CBN、金刚石，耐磨性越来越高，Ra越来越小。 图1-57 刀具的磨损过程 GB/T16461-1996 “单刃车削刀具寿命试验” 推荐硬质合金外圆车刀的磨损标准，可以是以下任何一种： （1）正常磨损?? VB = 0.3mm； （2）如果主后刀面为非正常磨损，取 VB max= 0.6mm； （3）硬质合金前面磨损量 KT = (0.06+0.3f )mm（f 为进给量) 在金属切削的科学研究中多数按后刀面磨损宽度VB来制定磨钝标准。规定磨损标准的两点考虑： ①充分利用正常磨损阶段的磨损量，适用于粗加工和半精加工。 ② 根据加工精度和表面质量要求规定磨损标准。 图3-6 0