金属切削基础知识与刀具选用.pptVIP

切削塑性材料时，若不采用适当的断屑措施，易形成带状屑。连续带状切屑在加工过程中将会形成缠绕在一起的金属丝。这不仅不利于切屑处理，而且也会增加切屑处理过程中的危险性。为了人员安全和获得良好的表面粗糙度，理想的切屑类型应该是C字形的，C形屑不会缠绕在工件或刀具上，也不易伤人，是一种比较好的屑形。但C形屑通常是由带有断屑槽的刀具加工时形成的，会影响到切削过程的平稳性和工件已加工表面粗糙度，所以精车时一般希望形成长螺卷屑。 断屑槽具有很多种形式，大多数的硬质合金刀具都有一个嵌入式断屑槽或自身就带有断屑槽，如图所示。断屑槽专门设计用于使切屑沿工件发生卷曲，然后将其从工件上分离以获得正确的切屑类型。 当使用高速钢刀具时，必须在刀具上磨出断屑槽，并选取适当的切削速度和进给量，加工过程中将会获得较好类型的切屑。较高的切削速度将会产生较大的卷曲切屑，即使没有断屑槽，通过正确地调整机器设备通常也能得到卷曲切屑。切削的深度对切屑卷曲和分离也有影响。当切削深度较大时，切屑也会较大。这类大切屑比轻的切屑弹性更低，因此更容易分离成细小的切屑。 1.4 金属切削过程及规律 1.4.3 切屑的形状及控制 长螺卷屑形成过程比较平稳，清理也方便，在普通车床上是一种可以选择的屑形。 1.4 金属切削过程及规律 1.4.3 切屑的形状及控制 在重型车床上用大切深、大进给量车削钢件时，切屑宽且厚，所以通常将卷屑槽的槽底圆弧半径加大，使切屑卷曲成发条状，在工件表面上折断，并靠其自重坠落。 在自动机床、数控机床或自动线上，宝塔状卷屑不会缠绕工件或刀具，清理也方便，是比较好的屑形。 车削铸铁等脆性材料时，切屑崩碎成针状或碎片，无论对清理和人身安全都不利，这时应设法使切屑连成卷屑。 2．断屑槽尺寸参数 断屑槽的槽形有折线型、直线圆弧型和全圆弧型3种。它们在垂直切削刃的剖面上的形状如图（a）、（b）、（c）所示。除槽宽尺寸外，其中反屑角也是影响断屑的主要因素，反屑角增大，切屑易断裂，会使切屑卷曲半径Rch减小，增大卷曲变形和弯曲应用，如图（d）所示。 1.4 金属切削过程及规律 1.4.3 切屑的形状及控制 在断屑槽的尺寸参数中，宽度lBn和反屑角?B是影响断屑的主要因素。宽度lBn减小或反屑角?B增大，均能使切屑卷曲半径减小，卷曲变形和弯曲应力增大，切屑易断，但lBn太小或?B太大，切屑易堵塞，使切削力和切削温度升高。通常lBn按下式初选： 反屑角?B按槽型选：折线型?B?=?60°～70°、直线圆弧型?B?=?40°～50°、全圆弧型?B?=?30°～40°。一般取断屑槽的圆弧半径rBn?=（0.4～0.7）lBn。上述数值经试切后修正。 3．影响断屑的主要因素 （1）刀具几何角度。主偏角和刃倾角对断屑和切屑流向影响较大。主偏角越大，切削层公称厚度越大，卷曲变形产生的弯曲应力越大，所以越易断屑。因此，生产中若要取得较好的断屑效果，可选择较大的主偏角，如?r?=?75°～90°。刃倾角是控制切屑排出方向的重要参数。当刃倾角为负值时，有促使切屑流向已加工表面或过渡表面的趋势，容易使切屑碰撞工件后折断成Ｃ形屑。当刃倾角为正值时，可能使切屑流向待加工表面或离开工件后与刀具后面相碰，或形成螺旋形的切屑后折断。刀具前角越小，切屑变形越大，越容易断屑。 （2）切削用量。切削速度提高，断屑效果降低。进给量增大，使切削层公称厚度增大，切屑卷曲上产生的弯曲应力增大，切屑易折断。 （3）工件材料。工件材料的塑性、韧性越大、强度越高，越不容易断屑。 1.4 金属切削过程及规律 1.4.3 切屑的形状及控制 1．刀具的磨损 刀具磨损是指刀具在使用和刃磨质量符合要求的情况下，在切削过程中逐渐产生的磨损。切削时，刀具的前刀面与切屑、后刀面与工件接触，产生剧烈摩擦，同时在接触区内有很高的温度和压力。因此，前刀面和后刀面都会发生磨损。 1.5刀具磨损与刀具耐用度 1.5.1 刀具磨损的形式 刀具正常磨损主要包括以下3种形式。 （1）前面磨损。在切削塑性材料、切削速度较高、切削厚度较大的情况下，当刀具的耐热性和耐磨性稍有不足时，切屑在前刀面上经常会磨出一个月牙洼。 （2）后面磨损。由于工件表面和刀具后面间存在着强烈的挤压、摩擦，在后面上毗邻切削刃的地方很快被磨出后角为零的小棱面，这就是后面磨损。 （3）边界磨损。切削钢料时，常在主切削刃靠近工件外皮处以及副切削刃靠近刀尖处的后刀面上，磨出较深的沟纹，这就是边界磨损 2．刀具磨损的原因 （1）硬质点磨损。切削时切屑、工件材料中含有的一些碳化物、氮化物和氧化物等硬质点以及积屑瘤碎片等，可在刀具表面刻划出沟纹，这就是刀具的硬质点磨损。 （2）黏结磨损。黏结磨损是指切屑与刀具前面、工件加工表面与刀具后面在高温高压作用下，发生黏