金属切削过程及其控制课件.pptVIP

圖刀具壽命對生產率和加工成本的影響複雜的、高精度的、多刃的刀具耐用度應選得比簡單的、低精度的、單刃的刀具高。對於機夾可轉位刀具，由於換刀時間短，為使切削刃始終處於鋒利狀態，刀具耐用度可選得低些。對於換刀、調刀比較複雜的數控刀具、自動線刀具以及多刀加工時，刀具耐用度應選得高些，以減少換刀次數，保證整機和整線的可靠工作。精加工刀具切削負荷小，刀具耐用度應比粗加工刀具選得高些。大件加工時，為避免一次進給中中途換刀，刀具耐用度應選得高些。刀具幾何參數合理選擇刀具幾何參數能提高刀具壽命。刀具材料刀具材料是影響刀具壽命的重要因素，合理選用刀具材料，採用塗層刀具材料和使用新型刀具材料，改善和提高刀具的切削性能，是提高刀具壽命和提高切削速度的重要途徑之一。工件材料工件材料的物理力學性能也是影響刀具壽命的重要因素，工件材料的強度、硬度和韌性越高，延伸率越小，切削時均能使切削溫度升高，刀具壽命降低。切削用量4.影響刀具壽命的因素一、工件材料的切削加工性工件材料的可切削加工性是指對某種材料進行切削加工的難易程度。1.工件材料切削加工性的評定指標1）以一定耐用度下的切削速度vT衡量加工性；2）以切削力或切削溫度衡量加工性；3）以加工表面品質衡量加工性；4）以切屑控制或斷屑的難易衡量加工性第七節切削加工條件的合理選擇一般用相對加工性Kv來衡量工件材料的可切削加工性。通常以σb=0.637GPa的45鋼的υ60（刀具壽命為60min時所允許的切削速度，用υ60表示）為基準，寫作(υ60)j。將其他工件材料的υ60與之相比，其比值即為相對加工性Kv，即Kv=υ60/(υ60)j當Kv＞1時，該材料比45鋼容易切削，例如有色金屬Kv＞3；當Kv＜1時，該材料比45鋼難切削，例如高錳鋼、鈦合金Kv≤0.5，均屬難加工材料。2.改善工件材料切削加工性的途徑要改善工件材料的切削加工性，可通過熱處理方法，改變材料的金相組織和物理力學性能，也可通過調整材料的化學成分等途徑。生產實際中，熱處理是常用的處理方法。二、刀具材料的選擇選擇合理的刀具材料對切削加工過程極為關鍵。刀具材料不同，刀具壽命就不同，允許的切削速度也不同。在同一壽命的前提下，所允許的切削速度就不同。或者在同一切削速度下，其各自的壽命不同。切削難加工材料時，不得不降低切削速度。三、刀具幾何參數的合理選擇1.前角γO（1）功用γO刀刃鋒利，切屑變形切削力和切削功率刀刃和刀尖強度，散熱體積刀具壽命γo1Prγo2圖前角對切削變形的影響（2）選擇前角大小取決於：工件材料、刀具材料及加工要求。工件材料強度、硬度較低時，應取較大前角，反之應取較小的前角。加工塑性材料時，應取較大前角，加工脆性材料時，應取較小的前角。刀具材料韌性好（高速鋼），取較大前角，反之（硬質合金）取較小前角。粗加工時，取較小前角，精加工時，取較大前角。用硬質合金車刀切削鋼件，γo取10～20°；切削灰鑄鐵，γo取5～15°；切削鋁及鋁合金，γo取25～35°；切削高強度鋼，γo取-5～-10°。用高速鋼刀具則比硬質合金刀具大5～10°；陶瓷刀具的前角一般取-5～-15°。2.後角αo（1）功用αo後刀面與工件的摩擦後刀面的磨損率（2）選擇後角大小取決於：切削厚度、工件材料及工藝系統剛度。切削厚度越大，後角越小；工件材料越軟、塑性越大，後角越大；工藝系統剛度較差時，適當減小後角；粗加工和承受衝擊載荷的刀具，為了使刀刃有足夠強度，後角可選小些，一般為4°～6°；精加工時切深較小，為保證加工的表面品質，後角可選大一些，一般為8°～12°。3.主偏角κr和副偏角κr′（1）功用κr和κr′刀刃單位負荷表面粗糙度背向力Fp殘留面積高度，散熱條件刀具壽命，進給力Ffkr1Kr’kr2Κr對刀具散熱條件的影響kr1Kr’kr2FpFf主偏角對切削分力的影響（2）選擇工藝系統剛性較好時，主偏角取較小值，有利於降低表面粗糙度；反之取較大值。副偏角大小取決於表面粗糙度（5°?15°)，粗加工時取大值，精加工取小值。4.刃傾角λs（1）功用（2）選擇主要影響刀頭的強度和切屑的流動方向。加工一般鋼料和鑄鐵，無衝擊時：粗車λs＝0°?－5°，精車λs＝0°?+5°；有衝擊時：λs＝－5°?－15°；特別大時：λs＝