切屑的形成過程

1、第三章切屑的形成過程第一節(jié)三個變形區(qū)與切屑的形成的力學(xué)模型教學(xué)目的了解切削的機(jī)理教學(xué)要占八、三個變形區(qū)教學(xué)方 法講解教具教學(xué)過程切屑的形成過程三個變形區(qū)切屑形成的理學(xué)模型版書第三章切屑的形成過程第一節(jié)三個變形區(qū)與切屑的形成的力學(xué)模型一、切屑的形成過程以直角自由切削為例彈性變形塑性變形劑裂切屑二、三個變形區(qū)1、第一變形區(qū)切削層內(nèi)的剪切滑移塑性變形區(qū)厚度0.020.2mmv厚度J常用剪切面來簡化2、第二變形區(qū)切屑底層受到前刀面擠壓摩擦的塑性變形區(qū)3、第三變形區(qū)已加工表面受到后刀面擠壓摩擦的塑性變形區(qū)切屑的形成與第一二變形區(qū)相關(guān)已加工表面的形成與第三變形區(qū)相關(guān)三、切屑形成的力學(xué)模型1、作用在切屑上的

2、力前刀面上的法向力Fn摩擦力Ff剪切面上的正壓力Fns剪切力Fs合力Fr為切屑形成力2、幾個角度剪切角© :剪切面與v的夾角摩擦角B： Fr與Fn的夾角作用角w w= 3 丫 o3、計算公式Fs = As - t = t AD/sin( © )Fr = Fs/cos( © + B - 丫 o)Fc= Fr cos( B - 丫 o) /vFp= Fr cos( B - 丫 o) 丄v忽略后刀面上的力tan( B - 丫 o) = Fp/Fc測出Fp、Fc得y#an( B )前刀面上的平均摩擦系數(shù)作業(yè)第二節(jié)剪切角的計算教學(xué)目的了解剪切角的計算公式教學(xué)要占八、公式的推

3、導(dǎo)教學(xué)方 法講解教具教學(xué)過程麥錢特公式李和謝弗公式誤差產(chǎn)生的原因版書第二節(jié)剪切角的計算一、麥錢特公式合力最小原則Fr =t AD/sin( © )cos( © + B - 丫 o)令 d(Fr)/d ©= 0 得© = n /4- B /2+ 丫 o/2二、李和謝弗公式(切削第一定律)主應(yīng)力與最大切應(yīng)力夾角45° Fr與Fs夾角© +B - 丫 o=n /4 (實際 4055°)© = n /4 - B + 丫 0BJ、丫 of-© T-變形J 定性一致，定量有出入三、產(chǎn)生誤差的原因1、切削刃為非理想直線

4、2、剪切面有厚度3、金屬雜質(zhì)與缺陷4、平均摩擦系數(shù)與實際情況不符作業(yè)第三節(jié) 前刀面上的摩擦和影響因素教學(xué)目的了解前刀面摩擦條件、特點、影響因素教學(xué)要占八、條件、特點、影響因素教學(xué)方 法講解教具教學(xué)過程前刀面上的摩擦影響因素版書第三節(jié) 前刀面上的摩擦和影響因素一、前刀面上的摩擦條件 壓力大23GPa高溫切屑與前刀面接觸區(qū)粘結(jié)區(qū)內(nèi)摩擦切屑內(nèi)部滑移變形 滑動區(qū)外摩擦內(nèi)摩擦外摩擦 占85%卩電n( B ) = Ff/Fn = t s Af1/ c av Af1 = t s/ c av卩：平均摩擦系數(shù)B :平均摩擦角二、影響摩擦系數(shù)的主要因素1、工件材料硬度T、強(qiáng)度t sT、c avTfyJ(溫度流動性

5、)2、切削厚度hDff c av3、切削速度低速起步v T-uT外摩擦向內(nèi)摩擦過渡高速v匸卩/4、刀具前角丫 off (T av J溫度影響作業(yè)第四節(jié)積屑瘤（刀瘤）教學(xué)目的了解積屑瘤成因和對加工影響教學(xué)要占八、積屑瘤成因、條件，對加工的利弊，防治措施教學(xué)方 法講解教具教學(xué)過程成因條件利弊抑制措施版書第四節(jié)積屑瘤（刀瘤）一、成因切削塑性金屬，形成連續(xù)切屑，切屑底層與前刀面粘結(jié)形成滯留層加工硬化（工件材料硬度的23倍）周期性生長、脫落二、條件1、刀具一切屑之間的冷焊面積足夠大時，形成滯留層2、切屑底層的冷作硬化與強(qiáng)化3、適當(dāng)?shù)臏囟忍妓劁?00350C最高500C消失三、對加工的影響利：保護(hù)刀刃（穩(wěn)

6、定的積屑瘤）增大前角 （丫 oeff變形切削力J）30左右弊：過切（積屑瘤高度一增大切削厚度）引起振動，已加工表面質(zhì)量下降（周期生長、破裂）磨損刀具（脫落）弊大于利，對粗加工有利，對精加工不利四、抑制措施1、預(yù)熱處理，減小工件塑性2、增大刀具前角丫 035°,積屑瘤基礎(chǔ)不能形成3、減小f，減小前刀面正壓力，避免冷焊發(fā)生4、 改變v,避開積屑瘤生長區(qū)間 （HSS氐速寬刀精車丫高速精車）5、采用加熱切削或低溫切削6使用潤滑性能好的切削液，破壞冷焊條件作業(yè)第五節(jié)變形程度的表示教學(xué)目的了解變形程度的表示教學(xué)要占八、相對滑移、變形系數(shù)公式推導(dǎo)，參數(shù)關(guān)系教學(xué)方 法講解教具教學(xué)過程相對滑移變形系數(shù)

7、兩者關(guān)系版書第五節(jié)變形程度的表示衡量切屑變形程度的參數(shù)一、相對滑移£切削塑性金屬，變形形式主要是剪切滑移£= s/ y = etan( © )+tan( © - 丫 o)不易測量(©測量困難)二、變形系數(shù)A根據(jù)體積不變原理leh beh hch=ID bD hD因bch= bD (寬度不變)故人=hch/hD= ID /leh = eos( © - 丫 o) /sin( © ) >1tan( © )=eos( y o”( A -sin( y o)直觀易測量三、相對滑移與變形系數(shù)的關(guān)系©ff Aj、&

8、#163;結(jié)論依據(jù)：將 =n /4- B + Y 0 變形 © - 丫 0 = n /4- B 代入 £ =etan( © )+tan( © - 丫 o)得£ = etan( © )+(1-tan( B )/(1+tan(B )因 ©=n /4- B + 丫 o 假定 丫 o 不變，故 ©ff BJf eta n( © ) J、 tan( B) J因 ydan( B ) >0,摩擦強(qiáng)烈，故(1-tan( B )/(1+tan(B )心-1故£ J因 tan( © )=eos( 丫

9、 o)/( A -sin( 丫 o)故 ©aJ1、A1.5時，A與£近似成正比2、AV 1.5時，盡量使用£3、A = 1時，£不為04、前角不同，A相同時£不同作業(yè)第六節(jié)切屑變形的變化規(guī)律教學(xué)目的了解切屑變形的變化規(guī)律教學(xué)要占八、各種因素對變形的影響教學(xué)方講解法教具工件材料教學(xué)過刀具程切削厚度切削速度第六節(jié)切屑變形的變化規(guī)律理想的切削過程：摩擦小變形系數(shù)小A、£取決于©和卩一、四個公式卩電n( B )u=t s/ er av© = n /4 - B + Y 0版書A = cos( © - y o) /s

10、in( © )二、工件材料硬度T、強(qiáng)度B （卩）Aj三、刀具丫 off© ffAjf B ff© JfAf 結(jié)論 A J前刀面yJfA J四、切削用量1、vv T 有刀瘤 Hbff 丫 bff©Hbjf 丫 bjf© JfAT無刀瘤 0 TfyJ、B Jf© ffAj2、ffhDTfyJ、BAj3、ap影響微小作業(yè)第七節(jié)切屑的類型及控制教學(xué)目的了解切屑的幾種類型教學(xué)要占八、切屑類型、特點教學(xué)方 法講解教具教學(xué)過程切屑的類型切屑的控制影響斷屑的因素版書第七節(jié)切屑的類型及控制一、切屑的類型加工塑性材料（長切屑）1、帶狀切屑切屑形態(tài)：底面光滑，上表面有毛刺，連綿不斷產(chǎn)生條件：塑性高，hD小、v高、丫 o大切削特征：切削力平穩(wěn) 表面粗糙度小 （易刮傷拉毛工件、傷人）2、擠裂切屑切屑形態(tài)：上表面程鋸齒狀，有明顯裂痕，底部相連產(chǎn)生條件：中等塑性，有加工硬化傾向，hDT、vj、丫 of切削特征：力的波動較大 表面粗糙度咼3、單元切屑切屑形態(tài)：片狀，不相連產(chǎn)生條件：塑性更差，hDT、vj、丫 of切削特征：力的波動更大 粗糙度更高 有鱗刺出現(xiàn)加工脆性材料（短切屑）4、崩碎切屑切屑形態(tài)：不規(guī)則