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1、Mechanical and Electrical Engineeering College 1-3切削过程及控制 一 切削的形成过程及切屑种类 1 切屑形成过程 切削塑性材料时,材料受到刀具的作用,材料发生 弹 性变形,随着刀具继续深入,金属内部的应力,应变继 续加大,达到屈服点时,工件产生塑性变形,刀具继续 前进,应力达到材料断裂强度,金属被挤压,切屑形成 . 2 切屑的种类 A带状切屑:内表面是光滑的,外表面是粗糙的.一般 加工塑性材料,切削厚度较小,切削速度较高,刀具前 角较大时易得该种切屑,采用断屑措施. Mechanical and Electrical Engineeering
2、College 切屑种类 Mechanical and Electrical Engineeering College 金属切削过程 Mechanical and Electrical Engineeering College 切屑种类 B挤裂切屑: 外表面呈锯齿状,内表面有裂纹,其内应力在局部地方达到了 材料的强度极限. 一般在加工塑性金属,切削厚度较大,切削速度较低,刀具前角 较大时易得该种切屑. 由于局部断裂,切削力波动大.切削过程较平稳,已加工表面粗 糙度也较大. C单元切屑: 呈粒状,切削内部的剪应力超过材料的强度极限,切屑沿某一 截面破裂,不能形成连续的切屑. 一般加工塑性金属,切
3、削厚度较大,切削速度较低,刀具前角较 小时易得该种切屑,切削力波动大.切削过程不平稳,已加工表 面粗糙度也较大. Mechanical and Electrical Engineeering College 切屑种类 D崩碎切屑: 切削脆性材料时,由于材料的塑性很低,切削时,切削刃 前方金属在塑性变形很小时就被挤裂或在拉应力状况下 碎断,形成不规则的碎块切屑. 它与工件基体分离的表面很不规则,已加工表面粗糙度 很大,切削力变化很大,当刀具前角越小,切削厚度越大时 ,越容易产生这种切屑. 切屑基本分类,生产中通常介于以上四种之间的切屑. Mechanical and Electrical Eng
4、ineeering College 挤裂切屑 Mechanical and Electrical Engineeering College 单元切屑 Mechanical and Electrical Engineeering College 挤裂切屑 Mechanical and Electrical Engineeering College 蹦碎切屑 Mechanical and Electrical Engineeering College 积屑瘤 二 积屑瘤 切削加工中,常有一些金属冷焊(拈法)沉积在前刀面上,形成硬度很 高的锲块,它能代替前刀面和切削刃进行切削,这个称之为积屑瘤. 1
5、积屑瘤的形成 底层金属的流动速度降低而形成”滞流层”. 2 积屑瘤对切削加工的影响 A代替刀刃进行切削,保护刀刃,减少刀具磨损 B使刀刃的工作前角增大,减小切削力,使切削 轻快,不易振动. C 使切削层公称厚度不断变化,影响尺寸精度. 精加工时,应尽量避免积屑瘤的产生. Mechanical and Electrical Engineeering College 积屑瘤 Mechanical and Electrical Engineeering College 积屑瘤 Mechanical and Electrical Engineeering College 积屑瘤作用 3 积屑瘤的影响因
6、素及控制方法 A因素 工件材料:塑性大 切削速度:主要通过切削温度和摩擦系数起 作用 切削速度很低-不会产生积屑瘤 切削速度提高-容易产生积屑瘤 Mechanical and Electrical Engineeering College 切削速度对积屑瘤的影响 切削速度的大小 积屑瘤的产生 Vc 0.083 m/s 不易产生积屑瘤 0.083 n p Mechanical and Electrical Engineeering College 六切削用量的合理选择 1粗加工时选择 原则:较高的生产率,保证必要刀具耐用度. 思路:在保证刀具耐用度前提下,使切削用量乘积尽可 能大,优先选择大的背
7、吃刀量,进给量,切削速度. 选择方法: A背吃刀量:尽可能一次性进给全切除. B进给量:根据机床功率,传动机构的强度及工件表面粗 糙度,进给力小于机床允许最大值. C切削速度:根据耐用度,工件,刀具材料,手册计算选用 合理的切削速度. Mechanical and Electrical Engineeering College 2精加工时选择切削用量 原则:保证加工精度和表面粗糙度,刀具耐用度和生产 率,关键控制积屑瘤. 方法: 硬质合金车刀切削,选用高的切削速度; 高速钢切削,选用低的切削速度. 精加工,采用较小的背吃刀量和进给量. 常见: 高速精车: ap=0.3-0.5 低速光刀: ap
8、=0.05-0.1 f=0.05-0.2mm/r 硬质合金: Vc=1.7-3.34m/s 车铸铁: Vc=1-1.7m/s Mechanical and Electrical Engineeering College 1-4磨具与磨削过程 一、磨料与磨具 磨削是用带有磨粒的工具对工件进行加工； 磨削工具：砂轮，油石，磨头，砂瓦，纱布，砂纸，砂带， 研磨膏； 砂轮是一种用结合剂把磨粒黏结起来，经压坯，干燥，陪烧 及修整而成，具有很多气孔，用磨粒进行切削的固结磨具。 砂轮特性主要有： A 磨料 B 粒度 C 结合剂 D 硬度 E 组织 F 形状与尺寸 G 磨具标记 Mechanical and
9、Electrical Engineeering College 砂轮特性：磨料 制造磨具的主要原料，直接担负切削工作； 常见：棕刚玉A（硬度低的塑性材料）； 白刚玉WA（硬度高的塑性材料）； 黑碳化硅C（硬度低的脆性材料）； 绿碳化硅GC（硬度高的脆性材料）。 诸如：中、低碳钢、低合金钢；高碳钢、高速钢 、淬硬钢；铸铁、铸铜；硬质合金、宝石、 陶瓷、玛瑙、刚玉、玻璃。 Mechanical and Electrical Engineeering College 砂轮特性：粒度 磨料颗粒的大小，用粒度号表示； 具有：磨料和微粉两种粒度号； 粗磨选用较粗的磨粒（粒度号小）； 精磨选用较细的磨粒（粒度号
