机械零件的数控加工工艺王军第一章机械加工切削基础课件教学.pptVIP

* * 馋死 PPT研究院 POWERPOINT ACADEMY 一、切屑的形成及种类 1.切屑的形成过程　　金属的切削过程是被切削金属层在刀具切削刃和前刀面的挤压作用下而产生剪切、滑移变形的过程。切削金属时，切削层金属受到刀具的挤压后开始产生弹性变形。随着刀具的推进，应力、应变逐渐加大：当应力达到材料的屈服强度后材料产生塑性变形；当应力达到材料的抗拉强度时，金属层被挤裂而形成切屑。实际上，由于加工材料的性能与切削条件等的不同，上述过程的三个阶段不一定会完全显示出来。 图1-??9　切削过程中的三个变形区 一、切屑的形成及种类 2.切屑的种类　　由于工件材料不同，切削条件不同，故切削过程中切屑的变形程度也不同。根据切削过程中变形程度的不同，切屑可分为四种不同的形态，如图1???10所示。 图1-??10　切屑的种类a)带状切屑　b)挤裂切屑　c)单元切屑　d)崩碎切屑 一、切屑的形成及种类 (1)带状切屑　带状切屑如图1-??10a所示。(2)挤裂切屑　挤裂切屑如图1-??10b所示，又称节状切屑。 (3)单元切屑　单元切屑如图1-??10c所示。(4)崩碎切屑　崩碎切屑如图1-??10d所示。 图1-??11　积屑瘤 二、积屑瘤 1.积屑瘤的形成 　　切削过程中，切屑底面与前刀面间产生的挤压和剧烈摩擦，会使切屑底层金属的流动速度低于外层金属的流动速度，形成滞流层。当滞流层金属与前刀面间的摩擦力超过切屑自身分子间的结合力时，一部分滞流层金属在温度和压力适当时就粘结在切削刃附近形成积屑瘤。积屑瘤形成后不断增大，达到一定高度后受外力和振动作用而破裂脱落，被切屑或已加工表面带走，故极不稳定。积屑瘤的形成、增大、脱落的过程在切削过程中周期性地不断出现。 二、积屑瘤 2.积屑瘤对切削加工的影响1)增大前角。2)增大背吃刀量。3)增大已加工表面的表面粗糙度。 4)影响刀具寿命。 二、积屑瘤 3.影响积屑瘤的主要因素及控制积屑瘤的措施1)工件材料的塑性。 2)切削速度。3)进给量。4)刀具前角。5)前刀面的表面粗糙度。6)切削液。 图1-??12　切削速度对积屑瘤的影响 三、切削力 1.切削力的产生和分解 　　切削力产生的直接原因是切削过程中的变形图1-13　切削力的产生和摩擦。如图1-13所示，前刀面的弹性、塑性变形抗力Fnγ和摩擦力Ffγ的合力为Frγ，主后面的变形抗力Fnα和摩擦力Ffα的合力为Frα，Frγ和Frα的总合力Fr即为切削力。 图1-??13　切削力的产生 三、切削力 2.影响切削力的主要因素(1)工件材料的影响　工件材料的成分、组织、性能是影响切削力的主要因素。(2)刀具角度的影响(3)切削用量的影响 图1-??14　切削速度与主切削力的关系曲线 三、切削力 (4)其他因素的影响　　1)刀具磨损。刀具磨损后，切削刃变钝会加剧刀面与加工表面间的挤压和摩擦，从而使切削力增大。刀具磨损达到一定程度后，切削力会急剧增加。　　2)切削液。以冷却作用为主的切削液对切削力的影响很小；以润滑作用为主的切削液则能显著地降低切削力，因为润滑作用减少了刀具前刀面与切屑、后刀面与工件表面间的摩擦。　　3)刀具材料。刀具材料对切削力也有一定的影响：选择与工件材料摩擦系数 四、切削热 1.切削热的形成及传散　　切削热主要由切削功耗产生，而切削功耗主要由切削层金属的变形、切屑与刀具前刀面间的摩擦和工件与刀具主后面间的摩擦产生。切削功耗（包括变形功耗和摩擦功耗）占切削过程总功耗的98％～99％。因此可以近似认为，切削过程总功耗都转化为了切削热。2.切削温度及其对切削过程的影响　　通常所说的切削温度，如无特别说明，均指切削区域（即切屑、工件、刀具接触处）的平均温度。切削温度的高低取决于切削热的多少和切削热的传散情况。(1)切削温度对切削过程的不利影响(2)切削温度对切削过程的有利影响 四、切削热 3.影响切削温度的主要因素(1)切削用量的影响(2)刀具角度的影响　刀具基本角度中，前角与主偏角对切削温度的影响最明显。(3)工件材料的影响　工件材料影响切削温度的因素主要有强度、硬度、塑性及导热性能。(4)刀具磨损的影响　刀具磨损后切削刃变钝，使刀具与工件间的挤压力和摩擦力增大，从而使功耗增加、产生的切削热增多，切削温度因而提高。(5)切削液的影响　切削液可减小刀具与切屑、刀具与工件间的摩擦，并可带走大量的切削热，因此可有效地降低切削温度。 五、切削加工中的振动 1.振动的类型及特征(1)自由振动　当振动系统受到初始干扰力的激励破坏了其平衡状态后，去掉激励或约束之后所出现的振动称为自由振动。(2)受迫振动　由外界周期性的干扰力所激发的振动称为受迫振动。(3)自激振动(颤振)切削加工过程中，在没