3-切削与磨削原理.ppt

（l）第一变形区（Ⅰ） 从OA线（始滑移线）金属开始发生剪切变形，到OM线（终滑移线）金属晶粒剪切滑移基本结束，AOM区域叫第一变形区。 是切屑变形的基本区，其特征是晶粒的剪切滑移，伴随产生加工硬化。 （2）第二变形区（Ⅱ） 刀?屑接触区 切屑沿前刀面流出时受到挤压和摩擦，使靠近前刀面的晶粒进一步剪切滑移。 特征是晶粒剪切滑移剧烈呈纤维化，纤维化方向平行前刀面，有时有滞流层。 （3）第三变形区（Ⅲ） 刀?工接触区。 已加工表面受到刀具刃口钝圆和后刀面挤压和摩擦，晶粒进一步剪切滑移。 有时也呈纤维化，其方向平行已加工表面，也产生加工硬化和回弹现象。 三个变形区汇集在切削刃附近，应力集中而又复杂。三个变形区内的变形又相互影响。 2. 第一变形区内金属的剪切变形 金属在第一变形区滑移过程 设切削层中某点P向切削刃逼近，到1点时切应力达到材料剪切屈服强度?s（? = ?s），1点向前移动的同时，也沿剪切方向滑移，其合成运动轨迹从1点运动到2点而不是2?点，2??2是滑移距离 P点继续逼近刀刃，由于硬化现象，剪应力增大，因此P点经过1—2—3—4，到达4点时剪切滑移结束，沿平行前刀面方向流出成为切屑。 金属在第一变形区滑移过程 切削层金属是在AOM区内通过剪应力产生滑移变成切屑 (Chip) 的。 AOM区叫做第一变形区。 OA线叫始滑移线，OM线叫终滑移线。 其特征是晶粒的剪切滑移，伴随产生加工硬化。 晶粒滑移：切削层金属的变形，从晶体结构看，就是沿晶格中晶面的滑移。 在一般速度范围内，第一变形区宽度仅0.2?0.02mm，所以可看成一个面—即剪切面。剪切面与切削速度之夹角叫剪切角，以?表示。 3.1.2 切屑变形程度的表示方法 3.1.2 切屑变形程度的表示方法 (1) 剪切角? 在相同切削条件下，剪切角越大，剪切面积越小，切屑厚度越小，变形越小。 剪切角?可采用快速落刀实验获得切屑根部照片再测量得到。 3.1.2 切屑变形程度的表示方法 3.1.2 切屑变形程度的表示方法 (3) 变形系数? 变形系数?l?切削层长度与切屑长度之比 ?l = lc/ lch 变形系数?、剪切角?和剪应变?的关系 3.1.3 前刀面上刀-屑的摩擦与积屑瘤 三、刀?屑接触区的变形与摩擦 根据前述，切屑沿前刀面流出时受到挤压和摩擦，靠近前刀面的切屑底层进一步变成第二变形区。 3.1.3 前刀面上刀-屑的摩擦与积屑瘤 3.1.3 前刀面上刀-屑的摩擦与积屑瘤 3.1.3 前刀面上刀-屑的摩擦与积屑瘤 3.1.3 前刀面上刀-屑的摩擦与积屑瘤 材料硬化指数愈大（塑性越高），愈易形成积屑瘤。 实验证明：形成积屑瘤有一最佳切削温度，此时积屑瘤高度Hb最大，当温度高于或低于此温度时，积屑瘤高度皆减小。 3.1.3 前刀面上刀-屑的摩擦与积屑瘤 积屑瘤的作用： 有利方面： 可增大实际前角，减少变形和切削力； 可保护切削刃、降低刀具磨损。 3.1.3 前刀面上刀-屑的摩擦与积屑瘤 不利方面： 积屑瘤不稳定时（脱落时），有可能使脆性刀具颗粒剥落，反而加剧刀具磨损； 产生积屑瘤后使切削厚度增大?ac值，影响工件尺寸精度； 当积清瘤不稳定时，由于积屑瘤产生—成长—脱落周期动态变化，易引起振动； 脱落的积屑瘤碎片影响工件表面粗糙度，也易划伤刀具使耐用度降低 3.1.3 前刀面上刀-屑的摩擦与积屑瘤 抑制积屑瘤的措施： ? （1）降低切削速度，使温度降低到不易产生粘结现象； ? （2）采用高速切削，使温度高于积屑瘤消失的极限温度； ? （3）增大刀具前角，减小刀—屑接触压力； ? （4）使用润滑性好的切削液和精研刀具表面，降低刀—屑接触压力 ? （5）提高工件材料硬度，减小材料硬化指数。 ? 3.1.4 影响切屑变形的因素 从前面第一和第二变形区的分析可知，变形和摩擦是影响切削过程的关键。影响切屑变形的主要因素可从以下三方面分析： （一）工件材料方面 工件材料强度愈高，切屑变形愈小。 原因：工件材料强度愈高，? 减小，?增大,变形系数减小。 （二）刀具方面（前角） 前角愈大，变形愈小。 原因：前角影响切屑流出方向，影响作用角?。?o愈大，?愈小，?角愈大，变形愈小。 ? 1．切削速度的影响 v对变形影响较复杂，分有切屑瘤和无切屑瘤阶段。 3.1.5 切屑类型及控制 3.1.5 切屑类型及控制 3.1.2切屑类型及控制 作 业 画简图说明切屑形成过程。切屑形状分几种?各在什么条件下产生? 如何表示切屑变形程度?影响切屑变形有哪些因素?各因素如何影响切屑变形? 积屑瘤是如何产生的?积屑瘤对切削过程有何影响? 3.1.4 已加工表面的变形 3.1.5 硬脆非金属材料切屑形