文档介绍：1
第五章切削
河北理工大学
2
第五章切削加工的基础知识
切削加工―用切削刀具,在工具(刀具)与工件的相对运动中,切除工件上的多余材料,得到预想工件形状、精度和表面质量的加工方法。
分为机加工和钳工,机加工是工人操作机床完成。钳工是工人用手持工具来加工工件,在某些场合下,钳工加工还是非常经济和方便的。
目前绝大多数零件的质量还要靠切削加工的方法来保证。
3
第五章切削加工的基础知识
5-1 金属切削过程
一、切屑的形成和种类
:
材料在刀具及切削力作用下, 经过弹性变形→塑性变形→被挤裂(切断)。
4
第五章切削加工的基础知识
在切削过程中,被切金属层在前刀面的推动作用下产生剪应力,当剪应力达到并超过工作材料的屈服极限时,被切金属层将沿着某一方向产生剪切滑移变形而逐渐累积在前刀面上,随着切削运动的进行,这层累积物将连续不断的沿前刀面流出,从而形成了被切除的切屑
弹变—塑变—挤裂—切离
5
第五章切削加工的基础知识
:
带状切屑
节状切屑
崩碎切屑
带状切屑:切削塑性材料时采用大前角,较高的切削速度和较小进给量容易形成带状切屑。形成带状切屑时,切削力平稳,加工表面光洁,但不安全。
6
第五章切削加工的基础知识
节状切屑:
当采用较低切削速度和较大进给量容易形成节状切屑。形成节状切屑时切削力波动大,产生振动,加工表面粗糙。
7
第五章切削加工的基础知识
崩碎切屑:
切削铸铁、青铜等脆性材料时容易形成崩碎切屑。形成崩碎切屑时刀尖磨损严重,产生振动,影响加工表面质量。
不同的切屑种类对切削力平稳性,表面粗糙度,机床振动和生产安全性均有影响。
8
形成条件
影响
名称
简图
形态
变形
带状,底面光滑,背面呈毛茸状
节状,底面光滑有裂纹,背面呈锯齿状
粒状
不规则块状颗粒
剪切滑移尚未达到断裂程度
局部剪切应力达到断裂强度
剪切应力完全达到断裂强度
未经塑性变形即被挤裂
加工塑性材料,切削速度较高,进给量较小, 刀具前角较大
加工塑性材料,切削速度较低,进给量较大, 刀具前角较小
工件材料硬度较高,韧性较低,切削速度较低
加工硬脆材料, 刀具前角较小
切削过程平稳,表面粗糙度小, 妨碍切削工作,应设法断屑
切削过程欠平稳,表面粗糙度欠佳
切削力波动较大,切削过程不平稳,表面粗糙度不佳
切削力波动大,有冲击,表面粗糙度恶劣,易崩刀
带状切屑
挤裂切屑
单元切屑
崩碎切屑
切屑类型及形成条件
9
二、切削力和切削功率
1、切削力:切削加工时刀具使切削层形成切屑需要克服的阻力。
切削时刀具需克服来自工件
和切屑两方面的力,即工件材
料被切过程中所发生的弹性变
形和塑性变形的抗力,以及切
屑对刀具前刀面的摩擦力和加
工表面对刀具后刀面的摩擦力。
10
工艺系统变形→精度
切削热→精度,
表面粗糙
切削力是机床、刀具和工艺装备的设计的依据。
2)切削力的分解:总切削力Fr可分解为x、y、z三个互相垂直的分为:
1)切削力的产生:
工件材料的变形抗力
刀具与工件摩擦力
刀具与切屑磨擦力