机械加工-第一章(第四节).pptVIP

思考题： 1、试解释切削用量三要素？ 2、试说明车刀切削部分的结构要素？ 3、刀具材料应具备哪些性能？ 4、试说明切屑形成过程及其类型？ 返回文档 *切削过程 （一）切削的形成及其类型 在金属切削过程中，工件上的被切削层材料在刀具的作用下，或因剪应力产生塑性滑移，或因张应力产生拉伸破坏而形成切屑。 塑性材料的切屑的形成过程如图所示：当刀具相对被切削层材料作切削运动时，在剪应力的作用下材料依次错动滑移成切屑，并沿前刀面流出。平常所看到的带状切屑其上侧呈层状的锯齿形，即为塑性滑移的结果，而其底面则由于刀具前刀面推挤关系已变得很光滑平整。 切削脆性材料时，由于这类材料的塑性变形能力差，在材料产生明显的塑性滑移前，内部的张应力已达到了破坏强度，于是材料发生崩碎，并沿切削速度方向飞散，形成崩碎状的切屑。 * * * * * * * * * 第四节 金属切削过程 一 、切屑的形成及其类型 1.切屑形成过程(切削面、金属切削过程动画) 金属的切削过程实际上与金属的挤压过程很相似，工件上的被切削层材料在刀具的作用下，或因剪应力产生塑性滑移，或因张应力产生拉伸破坏而形成切屑。 OA，称为始滑移线 OM，称为终滑移线 OA与OM间的区域为第I变形区。 1.3 切削过程及控制 一 、切屑的形成及其类型 1.切屑形成过程 切屑沿前刀面流出时还要克服前刀面对切屑的挤压而产生的摩擦力。切屑受挤压和摩擦，继续产生塑性变形，切屑底面的这一层薄金属区称为第II变形区. 1.3 切削过程及控制 一 、切屑的形成及其类型 1.切屑形成过程 工件已加工表面受到切削刃钝圆部分和后刀面的挤压、回弹与摩擦，产生塑性变形，导致金属表面的纤维化与加工硬化。工件已加工表面的变形区域称为第III变形区. 1.3 切削过程及控制 *切屑类型 由于工件材料性质和切削条件不同，切削层变形程度也不同，因而产生的切屑也多种多样。归纳起来，主要有以下四种类型，如图所示 图13-8切屑形态 a）带状切屑 b）挤裂切屑 c）单元切屑 d）崩碎切屑 1）带状切屑（剪断屑动画） ：切屑延续成较长的带状，切屑钢材（塑性）时，如果切削速度较高、切削厚度较薄、刀具前角较大，则切出内表面光滑、而外表面呈毛茸状的切屑。它的切削过程较平衡，切削力波动较小，已加工表面粗糙度较小。 2）挤裂切屑（挤裂屑动画）：挤裂切屑的外形与带状切屑不同之处在于内表面有时有裂纹，外表面呈锯齿形。 产生条件是在加工塑性金属材料时，如果切削速度较低、切削厚度较大、刀具前角较小时。 它的切削过程剪切应变较大，切削力波动大，易发生颤振，已加工表面粗糙度较大。 在使用硬质合金刀具时，易发生崩刃。 3）单元切屑(单元屑动画)：切削塑性金属材料时，如果整个剪切平面上的切应力超过了材料的断裂强度，挤裂切屑便被切离成单元切屑。 采用小前角或负前角，以极低的切削速度和大的切削厚度切削时，会产生这种形态的切屑，此时，切削过程更不稳定，工件表面质量也更差。 4）崩碎切屑(崩碎屑动画)：切屑的形状不规则，加工表面凸凹不平。 加工脆性材料时，由于抗拉强度较低，刀具切入后，切削层金属只经受较小的塑性变形就被挤裂，或在拉应力状态下脆断，形成不规则的碎块状切屑。 切削厚度越大、刀具前角越小，越容易产生这种切屑。 二、积屑瘤(积屑瘤动画) 在用中等或较低的切削速度切削塑性较大的金属材料时，往往会在切削刃上粘附一个楔形硬块，称为积屑瘤。 二、积屑瘤 积屑瘤的产生： 切削过程中，刀—屑间的摩擦，使刀具前刀面十分洁净，在一定温度和压力下，切屑底层金属与前刀面接触处发生粘结，形成了积屑瘤，如图所示。 随后，积屑瘤逐渐长大，直到该处的温度和压力不足以产生粘结为止。 积屑瘤在形成过程中是一层层增高的，到一定高度会脱落，经历了一个生成、长大、脱落的周期性过程。 图13-9 积屑瘤的形成 积屑瘤的作用和影响： 1）保护刀具：积屑瘤包围着切削刃，同时覆盖着一部分前刀面。能代替切削刃和前刀面进行切削，从而减少了刀具磨损，起到保护刀具的作用。 2）增大前角：积屑瘤具有30°左右的前角，因而减少了切削变形，降低了切削力。 3）增大切削厚度：积屑瘤前端伸出于切削刃之外，使切削厚度增加了△hD值是变化的，因而影响了工件的尺寸精度。 4）增大已加工表面粗糙度：积屑瘤高度的周期性变化，使切削厚度不断变化，以及由此而引起振动，积屑瘤粘附在切削刃上很不规则，导致在已加工表面上刻划出深浅和宽窄不同的沟纹；脱落的积屑瘤碎片留