3第三章切削原理.ppt

* * * * * /v_show/id_XMTUzMDkyNzI4.html杨晓主讲刀具基础技术培训第三部分：刀具磨损 * * * 视频:刀具培训(3)：刀具磨损 * * * * * 布氏硬度(HB) 以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值(HB)，单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。 * * * * * * * （3-22） （3-23） 2）以最小生产成本为优化目标——使工序成本为最小 3）以最大利润为优化目标——使单位成本金属去除率最大 3.5.4 切削用量的优化 * ◆ 约束条件：指设计变量的取值范围 （3-24） 1）机床结构参数限制 2）加工表面粗糙度限制 （3-25） 式中 Ra —— 表面粗糙度（μm）； rε—— 刀尖圆弧半径（mm）。 3）机床功率的限制 （3-26） 式中各符号含义同前。 3.6.4 切削用量的优化 * 3.6.4 切削用量优化方法 即函数求极值的方法。不能考虑约束条件，只适于处理简单问题。 （3-27） 可利用设置惩罚函数，将约束优化问题转化为无约束优化问题处理。惩罚函数的表达式： 式中 Ra —— 惩罚函数； rε—— 原目标函数； Mp —— 惩罚因子（一个很大的数）； —— 惩罚项； 间接法（解析法） 直接法（数值法或有哪些信誉好的足球投注网站法） * ◆ 寻优过程示意图 f v 0 fmin fmax vmin vmax P＜Pmax 约束边界 Pop 可行域 等值线 Pcop 3.6.4 切削用量优化方法 * 小结：金属切削 刀具切削过程：偏挤压 切屑变形：三个变形区 切屑类型：带状、节状、粒状、崩碎 积屑瘤：成因和避免方法 切削力：来源于变形和摩擦 切削热： 算不上“冷”加工？ 还有其他独特的现象 刀具磨损、刀具寿命、工件切削加工性能等 同学们可以写报告 * 参考视频：切削物理现象； * 机械制造43-金属切削过程/v_show/id_XMTE0MTQ2ODE2.html * * * * * * * * * 6.rm;8.rm * 不发生积屑瘤，因为HT200是脆性材料 * * * * * * * * * * * * * * * * 2．塑性破损 在刀具前刀面与切屑、后刀面与工件接触面上，由于过高的温度和压力的作用，刀具表层材料将因发生塑性流动而丧失切削能力，这就是刀具的塑性破损。抗塑性破损能力取决于刀具材料的硬度和耐热性。硬质合金和陶瓷的耐热性好，一般不易发生这种破损。相比之下，高速钢耐热性较差，较易发生塑性破损。 3.5.5刀具的破损 * 可采取以下相应措施防止刀具破损： （2）合理选择刀具几何参数 通过选择合适的几何参数，使切削刃和刀尖有较好的强度。在切削刃上磨出负倒棱是防止崩刃的有效措施。 （1）合理选择刀具材料 用作断续切削的刀具，刀具材料应具有一定的韧性。 （3）保证刀具的刃磨质量 切削刃应平直光滑，不得有缺口，刃日与刀尖部位不允许烧伤。 （4）合理选择切削用量 防止出现切削力过大和切削温度过高的情况。 （5）工艺系统应有较好的刚性 防止因为振动而损坏刀具。 * 规定刀具切削时间，离线检测 常规方法 3.4.6 刀具磨损、破损检测与监控 通过切削力（切削功率）变化幅值，判断刀具的磨损程度；当切削力突然增大或突然下降很大幅值时，则表明刀具发生了破损 通过实验确定刀具磨损与破损的“阈值” 切削力与切削功率检测方法 切削加工时，切屑剥离，工件塑性变形，刀具与工件之间摩擦以及刀具破损等，都会产生声发射。正常切削时，声发射信号小而连续，刀具严重磨损后声发射信号会增大，而当刀具破损时声发射信号会突然增大许多，达到正常切削时的几倍 声发射检测方法 * 3.5.4 刀具磨损、破损检测与监控 钻头破损 检测器 图3-29 声发射钻头破损检测装置系统图 交换 机床 控制器 工件 折断 工作台 声发射传感器 破损信号 flash * 第3章 切削原理 Cutting Theory 机械制造技术基础 3.6 金属切削条件 的合理选择 * 3.5.1工件材料切削加工性 工件材料的切削加工性是指在一定切削条件下，工件的材料切削加工的难易程度。 工件材料的切削加工性衡量指标： （1）刀具使用寿命????在相同切削条件下，刀具使用寿命高，切削加工性好。 （2）切削力和切削温度????在相同切削条件下，切削力大或切削温度高，则切