文档介绍：第三章,切削与磨削原理
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1 第3章切削原理 本章要点 切屑的形成过程 切削力及其影响因素 切削热与切削温度 积屑瘤 残余应力和加工硬化 ***磨损与***寿命 切削用量的选择 高速加工技术 2 第3章切削原理CuttingTheory 机械制造工程学 3 1切削过程CuttingProcess 3 3 1 1切屑的形成过程 没有副刃参加切削 且 s 0 4 切屑的形成与切离过程 是切削层受到***前刀面的挤压而产生以滑移为主的塑性变形过程 正挤压 金属材料受挤压时 最大剪应力方向与作用力方向约成45 偏挤压 金属材料一部分受挤压时 OB线以下金属由于母体阻碍 不能沿AB线滑移 而只能沿OM线滑移 切削 与偏挤压情况类似 弹性变形 剪切应力增大 达到屈服点 产生塑性变形 沿OM线滑移 剪切应力与滑移量继续增大 达到断裂强度 切屑与母体脱离 图3 2金属挤压与切削比较 3 1 1切屑的形成过程 5 图3 3切屑根部金相照片 3 1 1切屑的形成过程 6 3 1 1切屑的形成过程 图3 4切削变形实验设备与录像装置 7 第 变形区 即剪切变形区 金属剪切滑移 成为切屑 金属切削过程的塑性变形主要集中于此区域 图3 5切削部位三个变形区 第 变形区 已加工面受到后刀面挤压与摩擦 产生变形 此区变形是造成已加工面加工硬化和残余应力的主要原因 3 1 1切屑的形成过程 8 切削层经塑性变形后 厚度增加 长度缩小 宽度基本不变 可用其表示切削层变的变形程度 3 1 2切屑变形程度的表示方法 厚度变形系数 3 1 长度变形系数 3 2 9 3 1 2切屑变形程度的表示方法 当 0 0 30 h 1 5时 h与 相近 主要反映第 变形区的变形 h还包含了第 变形区的影响 3 3 10 粘结区 高温高压使切屑底层软化 粘嵌在前刀面高低不平的凹坑中 形成长度为lfi的粘接区 切屑的粘接层与上层金属之间产生相对滑移 其间的摩擦属于内摩擦 3 1 3前刀面上切 屑的摩擦与积屑瘤 图3 8切屑与前刀面的摩擦 在高温高压作用下 切屑底层与前刀面发生沾接 切屑与前刀面之间既有外摩擦 也有内摩擦 滑动区 切屑在脱离前刀面之前 与前刀面只在一些突出点接触 切屑与前刀面之间的摩擦属于外摩擦 11 积屑瘤 积屑瘤成因 一定温度 压力作用下 切屑底层与前刀面发生粘接 粘接金属严重塑性变形 产生加工硬化 增大前角 保护刀刃 影响加工精度和表面粗糙度 滞留 粘接 长大 12 已加工表面的变形 切削刃存在刃口圆弧 导致挤压和摩擦 产生第 变形区 A点以上部分沿前刀面流出 形成切屑 A点以下部分受挤压和摩擦留在加工表面上 并有弹性恢复 A点前方正应力最大 剪应力为0 A点两侧正应力逐渐减小 剪应力逐渐增大 继而减小 13 3 1 4影响切削变形的因素 切削速度进给量 进给量f越大 hD增大 摩擦系数减小 剪切角 加大 变形系数 h越小 背吃刀量 背吃刀量ap对变形系数 h基本无影响 ***几何参数 切削用量 无积屑瘤的情况 有积屑瘤的情况 材料强度和硬度越大 变形系数 h越小 即切屑变形越小 影响最大的是前角 ***前角 o越大 剪切角 变大 变形系数 h就越小 14 3 1 5切屑类型及切屑控制 15 3 1 5切屑类型及切屑控制 图3 1