文档介绍：第3章金属切削过程的基本理论
本章重点:
掌握切削变形、切削力、切削热与切削温度、***磨损的规律及相互关系,对于合理使用与设计***、夹具和机床,保证切削加工质量、减少功率消耗、提高生产率等方面起着重要作用。
5.***磨损和耐用度
金属切削过程:在由机床提供必要的运动和动力条件下,用***切除坯件上多余的金属,从而获得形状、精度及表面质量都符合要求的加工过程。
切削变形:在切削过程中,工件与***接触部位附近产生的复杂的弹、塑性变形。
切削变形是切削过程中其他重要物理现象如切削力、切削热、***磨损的基础。
国外十分重视切削过程的研究,国内不少高校也做了这方面的工作。其研究方法:
侧面方格变形观察法、高速摄影法、快速落刀法、快速落刀法、扫描电镜显微观察法、光弹性/光塑性试验法等。
金属切削层的变形和切屑
压缩变形后沿45o方向开裂
(a)压缩
塑性金属受压缩时,随着外力的增加,金属先后产生弹性变形、塑性变形,并使金属晶格产生滑移,而后断裂
金属切削层的变形和切屑
(b)切削
以直角自由切削为例,如果忽略了摩擦、温度、和应变速度的影响,金属切削过程如同压缩过程,切削层受***挤压后也产生塑性变形。
切屑的形成视频
金属切削层的变形和切屑
金属切削层的变形和切屑
以切屑作为研究对象,设***作用的正压力Fn与摩擦力Ff组成的合力Fr与剪切面上反作用力共线,并处于平衡。将合力F’r分解成二组分力:在运动方向的水平分力Fz、垂直分力Fy;在剪切面上的剪切力Fs、法向力Fns。分力Fz、Fy可利用测力仪测得。由于剪切力Fs的作用,使切削层在剪切面上产生剪切变形。
正压力Fn
摩擦力Ff
合力Fr
剪切力Fs
法向力Fns
合力F’r
金属切削层的变形和切屑
剪应力τ的分布在粘结区内τ基本上是不变的,它等于较软金属的剪切屈服极限τs;在滑动区剪应力τ是变化的,离切削刃越远,τ越小。
正应力σ分布在接触区内正应力σ是变·化的,离切削刃越远,前刀面上正压力越小,故正应力σ越小。近切削刃处正应力σ为最大值
金属切削层的变形和切屑
第Ⅰ变形区近切削刃处切削层内产生的塑性变形区;
第Ⅱ变形区与前刀面接触的切屑层内产生的变形区;
第Ⅲ变形区近切削刃处已加工表层内产生的变形区。
紫铜的切削过程
金属切削层的变形和切屑
a. 第一变形区
塑性变形从始滑移面OA开始至终滑移面OM终了,之间形成AOM塑性变形区,由于塑性变形的主要特点是晶格间的剪切滑移,所以AOM叫剪切区,也称为第一变形区(Ⅰ)。