第1章 金属切削基本原理 机械制造技术.ppt

1.1.4 刀具结构 1.1.4 刀具几何参数 1.1.4 刀具几何角度 1.1.4 刀具几何角度 1.1.4 刀具几何角度 1.1.4 刀具几何角度 1.1.4 刀具几何角度 1.1.4 刀具几何角度 1.1.4 刀具几何角度 1.1.4 刀具几何角度 1.1.4 刀具几何角度 1.1.6 刀具材料 1.1.5 刀具材料 1.1.5 刀具材料 1.1.5 刀具材料 1.1.5 刀具材料 1.1.5 刀具材料 1.1.5 刀具材料 1.1.5 刀具材料 1.1.5 刀具材料 1.1.5 刀具材料 1.2.2 切屑类型与变形系数 1.2.2 切屑类型与变形系数 1.2.2 切屑类型与变形系数 1.2.2 切屑类型与变形系数 1.2.2 切屑类型与变形系数 1.2.3 切屑与前刀面的摩擦变形 1.2.3 切屑与前刀面的摩擦变形 1.2.4 已加工表面的变形 1.2.5 硬脆非金属材料切屑形成机理 1.2.5 硬脆非金属材料切屑形成机理 1.3.1 切削力的来源与分解 1.3.2 切削力经验公式 1.3.2 切削力经验公式 1.3.2 切削力经验公式 1.3.3 影响切削力因素 1.3.3 影响切削力因素 1.3.3 影响切削力因素 1.4.1 切削热的来源与传出 1.4.2 切削温度及分布 1.4.3 影响切削温度的因素 1.4.3 影响切削温度的因素 1.4.3 切削温度的测量 1.5.1 刀具磨损 1.5.1 刀具磨损 3.5.1 刀具磨损 1.5.2 刀具寿命 1.5.2 刀具寿命 1.5.3 刀具磨损、破损检测与监控 1.5.3 刀具磨损、破损检测与监控 ◆ 非正常磨损 破损（裂纹、崩刃、破碎等），卷刃（刀刃塑性变形） 图1-39 刀具磨损过程 初期磨损 后刀面磨损量VB 正常磨损 急剧磨损 切削时间 刀具磨损过程 3个阶段（图1-39） 常取后刀面最大允许磨损量VB 磨钝标准 ◆ 磨粒磨损 —— 各种切速下均存在 —— 低速情况下刀具磨损的主要原因 ◆ 粘结磨损（冷焊） —— 刀具材料与工件材料亲和力大 —— 刀具材料与工件材料硬度比小 —— 中等偏低切速 粘结磨损加剧 ◆ 扩散磨损 —— 高温下发生 ◆ 氧化磨损 —— 高温情况下，在切削刃工作边界发生 刀具磨损原因 刀具寿命（耐用度）概念 ◆ 刀具从切削开始至磨钝标准的切削时间，用T 表示。 ◆ 刀具总寿命 —— 一把新刀从投入切削开始至报废为止的总切削时间，其间包括多次重磨。 （1-34） 式中CT 、m、n、p 为与工件、刀具材料等有关的常数 。 （1-35） 可见v 的影响最显著；f 次之；ap 影响最小 。 用硬质合金刀具切削碳钢（σb= 0.763GP a）时，有： 刀具寿命（耐用度）经验公式 图1-39 不同刀具材料的耐用度比较 硬质合金 （VB=0.4mm） 陶瓷刀具 （VB=0.4mm） 高速钢 刀具耐用度T（min） 1 2 3 5 6 8 10 20 30 40 60 800 600 500 400 300 200 100 80 60 50 切削速度v（m/min） 不同刀具材料寿命（耐用度）比较 规定刀具切削时间，离线检测 常规方法 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 钻头破损 检测器 图1-40 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 第1章 切削原理 Cutting Theory 机械制造技术基础 1.2 切屑的形成过程 Process of Chip Forming 1.2.1 金属切削过程的变形 直角切削 没有副刃参加切削，且λs = 0°。 图1-15 直角、斜角自由切削与不自由切削 a）直角切削 b）斜角切削 c）不自由切削 切屑的形成与切离过程，是切削层受到刀具前刀面的挤压而产生以滑移为主的塑性变形过程。 F A B O M 45° a）正挤压