《金屬切削原理與刀具》教案課程

?金屬切削原理與刀具?講課設計課程?金屬切削原理與刀具?講課設計課程?金屬切削原理與刀具?講課設計課程山西省農(nóng)業(yè)機械化學校課程：金屬切削原理與刀具講課時間復習發(fā)問時分所需學時2間內(nèi)容講解85分分累計學時2配講堂小結(jié)5分課題：第一章緒論第二章刀具幾何角度及切削因素2.1切削運動與工件表面講課目標：使學生認識金屬切削加工在機械制造中的作用，認識我國金屬切削技術(shù)的張開大體，掌握金屬切削加工的看法及意義等；掌握切削運動的根本看法。講課要點：金屬切削加工的有關看法切削運動的根本看法講課難點：在各樣切削加工中，主運動與進給運動分別是什么講課方法及教改手段：講堂講課講課器具：教材分析及講課過程：精心整理工程一、緒論任務一、金屬切削加工與機械制造1、機械制造過程分析2、從圖中能夠看出，機器中的構(gòu)成單元是一個個的部件，都是由毛坯經(jīng)過相應的機械加工工藝過毛坯加工工部件程，變?yōu)楹细癫考模庸こ稍谛螤?、尺寸、表面質(zhì)量等各方面都符合使用要求的合格部件。藝3、金屬切削加工常作為部件的最后加工方法，它需要用金屬切削刀具直接對部件進行加工，它們加工工之間要有確立的相對運動，需要承受很大的切削力。藝部件任務二、我國切削技術(shù)的張開機器由學生自行閱讀P2-P4的內(nèi)容，認識認識我國金屬切削的張開歷程，以及現(xiàn)代刀具技術(shù)在機械工業(yè)加工工藝部件中的應用。任務三、金屬切削加工的有關看法1、金屬切削加工：利用刀具切除被加工部件節(jié)余的資料，形成已加工表面。2、金屬切削加工目的：使被加工部件的基尺準寸精度、形狀和地點精度、表面質(zhì)量抵達設計與使用要零部求。件3、金屬切削加工的兩個根本條件：切削運動和刀具。任務四、本課程的研究內(nèi)容和學習目的1、金屬切削原理與刀具所研究的主要內(nèi)容：刀具資料的性能與采納；刀具切削局部的幾何參數(shù)；切削過程現(xiàn)象與變化規(guī)律；被切削資料的加工性；提升加工表面質(zhì)量與經(jīng)濟效益的方法；車削、鉆削、銑削、磨削等過程的特色。2、本課程研究的內(nèi)容可概括為兩個方面的問題：幾何問題和規(guī)律問題3、本課程的學習目的：認識金屬切削過程的一般現(xiàn)象及根本規(guī)律，能依據(jù)詳細加工條件選擇合理的刀具資料、切削局部幾何參數(shù)及切削用量、計算切削力和功率、并能運用所學知識分析及解決生產(chǎn)中的一些問題；認識一些常用的標準通用刀具，標準專用刀具的種類、結(jié)構(gòu)特色、工作原理、應用范圍和怎樣正常的使用；初步掌握一些常用刀具、專用刀具的設計計算方法；認識常用加工手段的特色。精心整理工程二、刀具幾何角度及切削因素任務一、切削運動與工件表面1、切削運動金屬切削加工就是用金屬切削刀具把工件毛坯上預留的金屬資料切除，獲得圖樣所要求的幾何形狀、尺寸精度和表面質(zhì)量的方法。在切削加工過程中，刀具和工件之間有必然的相對運動，即切削運動。1.1、主運動主運動是由機床或手動供給的刀具與工件之間主要的相對運動，它使刀具和工件之間產(chǎn)生相對運動。一般狀況下，主運動是切削運動中最根本的運動，也是速度最高，耗費功率最大的運動。任何切削過程必然有一個，也只有一個主運動。主運動方向:切削刃上選定點有關于工件的剎時主運動方向。切削速度vc：切削刃上選定點有關于工件的主運動的剎時速度。1.2、進給運動進給運動是由機床或手動傳給刀具或工件的運動，它配合主運動挨次地或連續(xù)地切除切削，同時形成擁有所需幾何特色的已加工表面。進給運動方向：切削刃選定點有關于工件的剎時進給運動的方向。進給速度vf：切削刃選定點有關于工件的進給方向的剎時速度。1.3、合成切削運動當主運動和進給運動同時進行時，由主運動和進給運動合成的運動稱為合成切削運動。合成切削運動方向：切削刃選定點有關于工件的剎時合成切削運動方向。合成切削速度ve：切削刃選定點有關于工件的合成切削運動的剎時速度。合成切削速度ve等于主運動切削速度vc和進給運動速度vf的矢量和。1.4、常有切削加工方式的主運動和進給運動主運動進給運動刨削刨刀的直線運動工件挪動鉆削鉆頭旋轉(zhuǎn)鉆頭軸向挪動插齒插齒刀上下運動工件分度運動車外圓工件高速旋轉(zhuǎn)車刀軸向挪動磨外圓砂輪旋轉(zhuǎn)工件轉(zhuǎn)動、砂輪軸向挪動銑平面銑刀旋轉(zhuǎn)工件挪動鏜孔刀具旋轉(zhuǎn)〔繞工件軸線〕刀具徑向挪動2、工件表面切削加工過程中，工件上形成了三個不停變化著的表面精心整理已加工表面：工件上經(jīng)刀具切削后產(chǎn)生的表面稱為已加工表面待加工表面：工件上有待切除切削層的表面稱為待加工表面過渡表面：工件上切削刃形成的那局部表面，它在下全部削行程，刀具或工件的下一轉(zhuǎn)里將被切除，或許由下全部削刃切除。作業(yè)：1、金屬切削加工、主運動、進給運動的看法；2、刨削、鉆削、插齒、車外圓、磨外圓、銑平面、鏜孔的主運動和進給運動。精心整理山西省農(nóng)業(yè)機械化學校課程：金屬切削原理與刀具講課時間復習發(fā)問5時分所需學時2間內(nèi)容講解80分分累計學時4配講堂小結(jié)5分課題：第二章刀具幾何角度及切削因素刀具切削局部的構(gòu)成刀具切削部分的幾何角度講課目標：之外圓車刀為例，使學生認識刀具的根本構(gòu)成局部，熟記“三面兩刃一尖〞的看法，并能在刀具上指出；介紹參照系在刀具認識中的作用，理解兩個假設條件的含義；發(fā)揮能動性，想象出基面、切削平面和正交平面的大概地點。講課要點：刀具的“三面兩刃一尖〞參照系的有關看法用以構(gòu)成參照系的基面、切削平面及正交平面講課難點：參照系中的參照面講課方法及教改手段：講堂講課、模型講課、分組討論講課器具：外圓車刀、立銑刀、麻花鉆、機夾車刀教材分析及講課過程：精心整理任務二、刀具切削局部的構(gòu)成車刀的構(gòu)成1.1刀柄刀具上的夾持局部；1.2刀體刀具上夾持刀條或刀片的局部；另：刀孔刀具上用以安裝或緊固在主軸、刀柄或心軸上的內(nèi)孔。刀具切削局部的構(gòu)成三面兩刃一尖主切削刃和副切削刃連結(jié)處的一段刀刃之外圓車刀為例，幫助學生認識“三面兩刃一尖〞在車刀上的真切地點；進行分組討論，分別指出立銑刀、麻花鉆和機夾車刀的“三面兩刃一尖〞的地點。任務三、刀具切削局部的幾何角度為何要學習參照系為了確立刀具前面、后邊及切削刃在空間的地點，第一應成立參照系，它是一組用于定義和規(guī)定刀具角度的各基準坐標平面。用刀具前面、后邊和切削刃有關于各基準坐標平面度夾角來表示它們在空間的地點，這些夾角就是刀具切削局部的幾何角度。它是刀具設計計算、畫圖注明、刃磨測量角度時基準。參照系的分類用于確立刀具幾何角度的參照系分為兩大類，一類是刀具靜止參照系，另一類是刀具工作參照系。此中，常用參照系為刀具靜止參照系。成立刀具靜止參照系的假定工作條件假定運動條件給出刀具的假定主運動方向和數(shù)值很小的假定進給運動方向或不考慮進給運動，以除去工作條件改變對幾何角度的影響。這樣即可近似地用平行和垂直于主運動方向的坐標平面構(gòu)成參照系。假定安裝條件給出刀具的安裝地點恰巧使刀具底面平行或垂直于參照系的平面。刀具靜止參照系的平面4.1基面pr基面是指經(jīng)過切削刃選定點垂直于假定主運動方向的平面，它平行或垂直于刀具在制造、刃磨及丈量時合適安裝或定位的一個平面或軸線。4.2切削平面ps切削平面是指經(jīng)過主切削刃選定點與主切削刃相切并垂直于基面的平面。4.3正交平面po正交平面是經(jīng)過切削刃選定點并同時垂直于基面和切削平面的平面。精心整理山西省農(nóng)業(yè)機械化學校課程：金屬切削原理與刀具講課時間復習發(fā)問5時分所需學時2間內(nèi)容講解80分分累計學時6配講堂小結(jié)5分課題：第二章刀具幾何角度及切削因素2.3刀具切削局部的幾何角度講課目標：之外圓車刀為例，使學生認識刀具的法平面、假定工作平面和背平面；經(jīng)過模型參照，是學生認識主偏角、副偏角、前角、后角、副后角以及刃傾角的看法及地點，并形成印象。講課要點：刀具靜止參照系中的法平面、假定平面和背平面刀具幾何角度中的主偏角、副偏角、前角、后角、副后角以及刃傾角講課難點：參照系中的參照面及幾何角度的地點講課方法及教改手段：講堂講課、模型講課、分組討論講課器具：外圓車刀教材分析及講課過程：精心整理4.4法平面pn法平面是經(jīng)過切削刃選定點并垂直于切削刃的平面。假定工作平面pf假定工作平面是經(jīng)過切削刃選定點平行于假定的進給運動方向，并垂直于基面的平面。4.6背平面pp背平面是經(jīng)過切削刃選定點并垂直于基面和假定工作平面的平面。5.刀具靜止角度參照系正交平面參照系由基面、切削平面和正交平面構(gòu)成，prpspo。法平面參照系由基面、切削平面和法平面構(gòu)成，prpspn。5.3假定工作平面和背平面參照系由基面、假定工作平面和背平面構(gòu)成，prpfpp。6.常用刀具幾何角度6.1主偏角6.2副偏角6.3刀尖角

主偏角是主切削平面與假定工作平面之間的夾角。副偏角是副切削平面與假定工作平面之間的夾角。刀尖角是主切削平面與副切削平面之間的夾角。前角o

前角是前面和基面的夾角。前角有正、負和零度之分。前面在基面之下稱為正前角，反之稱為負前角。6.5后角o后角是后邊與切削平面之間的夾角。楔角o楔角是前面和后邊之間的夾角。刃傾角s刃傾角是主切削刃與過刀尖所作基面間的夾角。精心整理山西省農(nóng)業(yè)機械化學校課程：金屬切削原理與刀具講課時間復習發(fā)問5時分所需學時2間內(nèi)容講解80分分累計學時8配講堂小結(jié)5分課題：第二章刀具幾何角度及切削因素2.3刀具切削局部的幾何角度講課目標：使學生認識實質(zhì)操作中，刀具切削局部的幾何角度怎樣進行選擇。講課要點：刀具切削局部的幾何角度的選擇講課難點：刀具切削局部幾何角度的認知與實質(zhì)聯(lián)系講課方法及教改手段：講堂講課講課器具：教材分析及講課過程：精心整理任務四、刀具切削局部幾何角度的選擇前角1.1前角越大，刀具越尖利，切削越省力；但強度也隨之降低，易產(chǎn)生崩刀。1.2依據(jù)工件資料強度硬度大前角小刀堅固散熱好塑性資料前角大刀尖利變形小脆性資料前角小刀堅固散熱好1.3依據(jù)加工性質(zhì)粗加工前角小刀堅固散熱好精加工前角大刀尖利變形小1.4依據(jù)刀具資料高速鋼前角大抗彎強度大耐沖擊；硬質(zhì)合金前角小抗彎強度小不耐沖擊硬質(zhì)合金車刀合理前角的經(jīng)驗參照值合理前角合理前角工件資料工件資料粗車精車粗車精車低碳鋼2025灰鑄鐵5～10°10～15°～25°～30°中碳鋼10～15°15～20°銅及銅合金5～10°10～15°合金鋼10～15°15～20°鋁及鋁合金35～40°30～35°淬火鋼-15～-5°鈦合金10°～15°σ≤奧氏體不銹鋼15～20°20～25°ba后角后角主要作用是減少主后刀面與工件間的摩擦。2.1依據(jù)加工精度精加工：防備摩擦選較大的后角；粗加工：增添到頭的強度選較小的后角。2.2依據(jù)加薪水料塑性金屬：選較大的后角；脆性資料：選較小的后角；精心整理硬度、強度較高的資料：選較小的后角2.3硬質(zhì)合金車刀合理后角的經(jīng)驗參照值合理后角

合理后角工件資料

工件資料粗車

精車

粗車

精車低碳鋼8°～10°10°～12°灰鑄鐵°～°6°～8°46中碳鋼5°～7°6°～8°銅及銅合金6°～8°6°～8°合金鋼5°～7°6°～8°鋁及鋁合金8°～10°10°～12°淬火鋼8°～10°鈦合金奧氏體不σ≤10°～15°ba6°～8°8°～10°銹鋼副后角一般車刀的副后角取和后角相同的數(shù)值。但切斷刀受刀頭強度限制，副后角較小〔1°30′～2°〕主偏角與副偏角4.1主偏角的選擇依據(jù)系統(tǒng)剛性剛性好，r；剛性差，r大。依據(jù)工件形狀r按工件表面形狀采納，如臺階軸車刀主偏角為o90副偏角的選擇主要依據(jù)加工性質(zhì)采納，粗車取10°～15°，精車取5°～10°，切斷1°～3°考慮對粗拙度的影響：盡量取小值常用車刀主偏角、副偏角參照值合用范圍，加工條件主偏角r副偏角r工藝系統(tǒng)剛性足夠,小切深車削淬硬鋼、冷硬鑄鐵10°～30°5°～10°工藝系統(tǒng)剛性較好需中間切入，車端面、倒角45°45°精心整理工藝系統(tǒng)剛性較差，粗車、強力車削70°～75°10°～15°工藝系統(tǒng)剛性差，車臺階軸、修長軸80°～93°6°～10°切斷、車槽≥90°1°～3°注：工藝系統(tǒng)剛性：所謂的工藝系統(tǒng)剛性，它包含機床的剛性、刀具的剛性、工件的剛性〔包含裝夾剛性〕等。金屬切削加工中的剛性問題，主要反應在加工過程中在切削力的作用下抵擋振動能力的大小。5.刃傾角5.1粗加工刃傾角s=0～-5o〔保護刀尖〕精加工刃傾角s=0～5o〔使Fp小些〕45.2斷續(xù)切削：刃傾角s<0〔保護刀尖〕系統(tǒng)剛性差：刃傾角s>0〔使Fp小些〕工件b、HB大：刃傾角s<0〔保護刀尖〕刃傾角數(shù)值采納表s值0～5°5°～0～-5°-5°～--10°～--10°～-45°～10°10°15°45°75°應用精車鋼、和精車有粗車鋼、粗車余量斷續(xù)車削帶沖擊切大刃傾角范圍車修長軸色金屬灰鑄鐵不均勻鋼鋼灰鑄鐵削淬硬鋼微量切削注：Fp：刀具切削背向力：金屬抗拉強度HB：金屬硬度精心整理山西省農(nóng)業(yè)機械化學校課程：金屬切削原理與刀具講課時間復習發(fā)問5時分所需學時2間內(nèi)容講解80分分累計學時10配講堂小結(jié)5分課題：第二章刀具幾何角度及切削因素切削用量和切削層參數(shù)講課目標：使學生認識并掌握切削用量三因素；嫻熟并能運用切削層參數(shù)看法及其公式。講課要點：切削用量三因素切削層及切削層參數(shù)講課難點：切削層參數(shù)公式的掌握及運用。講課方法及教改手段：講堂講課講課器具：教材分析及講課過程：精心整理任務五、切削用量和切削層參數(shù)切削用量三因素切削速度、進給量和吃刀量稱為切削用量三因素。切削速度是指切削刃選定點相對工件主運動的剎時速度。主運動為旋轉(zhuǎn)運動vc

dndn1000318式中vc切削速度m/sd切削刃選定點所對應工件或刀具的直徑，實質(zhì)計算中一般取工件或刀具的外圓直徑mmvc

工件或刀具的轉(zhuǎn)速r/s1.1.2主運動為來往運動2Lnr1000式中vc切削速度m/s來往運動行程長度mmnr主運動每秒鐘來往次數(shù)str/s進給量f是指刀具在進給運動方向上相對工件的位移量，可用刀具或工件每轉(zhuǎn)或每行程的位移量來表達或胸懷，單位為mm/r或mm/行程。式中vf進給速度m/s主軸轉(zhuǎn)速r/s1.3吃刀量as是指包含切削層的兩平面間的距離，該兩平面都垂直于所選定的丈量方向，并分別經(jīng)過作用切削刃上兩個使上述兩平面間的距離為最大的點。吃刀量依據(jù)所選定的丈量方向不一樣樣可分為背吃刀量ap、側(cè)吃刀量ae和進給吃刀量af。精心整理背吃刀量ap是指經(jīng)過切削刃基點并垂直于工作平面的方向上丈量的吃刀量。切削刃基點是指作用于切削刃上的特定參照點，平常把它定在將作用切削刃分紅兩相等長度的點上。就車外圓工序而言，背吃刀量為工件上已加工表面和待加工表面之間的垂直距離，即ap

式中ap背吃刀量mmdwdm2dw待加工表面直徑mmdm已加工表面直徑mm進給吃刀量af是指切削刃的進給運動方向上所丈量的吃刀量。切削用量的選擇切削用量選擇原那么保證部件加工精度和表面粗拙度，充散發(fā)揮刀具切削性能，保證合理的刀具耐用度，并充散發(fā)揮機床的性能，最大限度提升生產(chǎn)率，降低本錢。⑴.粗加工時切削用量選擇第一采納盡可能大的背吃刀量；其次要依據(jù)機床動力和剛性的限制條件等，采納盡可能大的進給量；最后依據(jù)刀具耐用度確立最正確的切削速度。⑵.精加工時切削用量選擇第一依據(jù)粗加工后的余量確立背吃刀量；其次依據(jù)已加工表面粗拙度要求，采納較小的進給量；最后在保證刀具耐用度的前提下，盡可能采納較高的切削速度。背吃刀量的選擇依據(jù)加工余量決定。粗加工[Ra10~80μm]時，一次進給應盡可能切除全部余量，在中等功率的機床上，背吃刀量可達8~10mm；半精加工[Ra1.25~10μm]時，背吃刀量取0.5~2mm；精加工[Ra0.32~1.25μm]時，背吃刀量取。在工藝系統(tǒng)剛性缺乏或毛坯余量很大時，或余量不均勻時，粗加工要分幾次進給，并且應該把第一、二次進給的背吃刀量取的大一些。進給量f的選擇粗加工時，因為對工件表面質(zhì)量沒有太高的要求，這時主要考慮機床進給機構(gòu)的強度和剛性及刀桿的強度和剛性等限制因素。依據(jù)加薪水料、刀桿尺寸和工件直徑以及已確立的背吃刀量來選擇進給量。在半精加工和精加工時，那么按表面粗拙度的要求，依據(jù)工件資料、刀尖圓弧半徑、切削速度來選擇進給量。切削速度的選擇依據(jù)已經(jīng)選定的背吃刀量、進給量及刀具耐用度選擇切削速度。可用經(jīng)驗公式計算，也可依據(jù)生產(chǎn)實踐經(jīng)驗在機床說明書贊成的切削速度范圍內(nèi)查表采納。精心整理在選擇切削速度時，還應試慮以下幾點：〔1〕應盡量避開積屑瘤產(chǎn)生的地區(qū)；〔2〕斷續(xù)切削，應合適降低速度；〔3〕大件、修長件、薄壁件，采納較低速度。作業(yè)：車外圓時工件加工前直徑為62mm，加工后直徑為56mm，工件轉(zhuǎn)速為4r/s，刀具每秒鐘沿工件軸向挪動2mm，工件加工長度為110mm，切入長度為3mm，求v、f、ap2.切削層及切削層參數(shù)2.1切削層由切削局部的一個單調(diào)換作〔或指切削局部切過工件的一個單程，或指只產(chǎn)生一圈過渡表面的動作〕所切削的工件資料層。切削層剖面形狀和尺寸平常都在垂直于切削速度ve的基面pr內(nèi)察看和胸懷。由切削刃正在切削的這一層金屬叫作切削層。切削層在垂直于主運動方向的截面尺寸稱為切削層參數(shù)。切削層參數(shù)切削層公稱寬度bD精心整理在給定剎時，作用于主切削刃截形上兩個極限點間的距離，在切削層尺寸平面中丈量。它大概反應了工作主切削刃參加切削工作的長度，關于直線主切削刃有近似的關系。公稱寬度bD是平行bD

apsinkr于過渡表面的參數(shù)，主要影響刀具的散熱狀況。式中ap背吃刀量；kr刀具主偏角。切削層公稱厚度hD在垂直于切削刃的方向上胸懷的切削層截面的尺寸。hD反應了切削刃單位長度上工作負荷的大小。式中f進給量；kr刀具主偏角。切削層公稱切削面積AD在給定剎時，切削層在切削尺寸平面里的實質(zhì)橫截面積〔不包含殘留面積〕亦即實質(zhì)切削面積。精心整理山西省農(nóng)業(yè)機械化學校課程：金屬切削原理與刀具講課時間復習發(fā)問5時分所需學時2間內(nèi)容講解80分分累計學時12配講堂小結(jié)5分課題：第三章制造刀具的資料3.1刀具資料的性能和種類3.2高速工具鋼講課目標：使學生認識刀具資料必然具備的性能，認識刀具資料的種類和刀體裁料；認識高速工具鋼的性能特色。講課要點：刀具資料必然具備的性能刀具資料的種類和刀體裁料講課難點：刀具資料必然具備的性能。講課方法及教改手段：講堂講課講課器具：教材分析及講課過程：精心整理工程三、制造刀具的資料任務一、刀具資料的性能和種類問題1：制造刀具的資料的研究對象是什么？所謂刀具資料是指刀具切削局部的資料。問題2：刀具資料對切削加工的影響？刀具資料是在較大的切削力，較高切削溫度下工作的，有時還承受沖擊和震動，因此刀具資料切削性能的利害將直接影響到切削加工的效率和已加工表面的質(zhì)量。問題3：刀具資料必然具備的性能？高的硬度和高耐磨性。刀具切削局部的硬度要高于工件資料的硬度，在室溫下，刀具硬度應高于60HRC以上。耐磨性是指刀具資料抵擋磨損的能力。耐磨性取決于硬度，資料的硬度越高，耐磨性越好，含有耐磨性好的碳化物顆粒越多，晶粒越細，散布越均勻，那么耐磨性越好。足夠的強度和韌性。刀具切削局部資料承受著各樣應力、沖擊和振動。為了防備刀具崩刃和碎裂，切削局部必然擁有足夠的強度和韌性。高的耐熱性。耐熱性是指在高溫下刀具切削局部資料要保持常溫時硬度的性能，平常把資料在高溫下仍保持高硬度的能力稱為熱硬性〔高溫硬度〕。刀具資料的高溫硬度越高，耐熱性越好，贊成的切削速度越高。因此耐熱性是權(quán)衡刀具資料性能的主要指標之一。優(yōu)秀的工藝性能。為了便于制造，刀具切削局部資料應有優(yōu)秀的鑄造、焊接、熱辦理和磨削加工等性能。優(yōu)秀的經(jīng)濟性。經(jīng)濟性也是刀具資料權(quán)衡指標之一，選擇刀具時，要考慮刀具的經(jīng)濟效益，以降低生產(chǎn)本錢。問題4：刀具資料的種類有哪些？精心整理工具鋼問題5：刀體的資料是什么？碳素工具鋼硬質(zhì)合金鋼一般刀體均用一般碳鋼或合金鋼制作，合如金陶焊工瓷接具車鋼刀、鏜刀的刀柄，鉆頭、鉸刀的刀體常用45鋼或超硬資料人造金剛石、立方氮化硼40Cr制造。尺寸較小的刀具或切削負荷較大的刀具宜采納合金工具鋼或整體高速鋼制作，如螺紋高速工具鋼刀具、成形銑刀、拉刀等。機夾、可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀具、鑲硬質(zhì)合金鉆頭、可轉(zhuǎn)位銑刀等可用合金工具鋼制作，關于一些尺寸較小的精良孔加工刀具，如小直徑鏜、鉸刀，為保證刀體有足夠的剛度，宜采納整體硬質(zhì)合金制作，以保證其加工精度。任務二、高速工具鋼問題1：高速工具鋼的性能特色有哪些？⑴、耐熱性很高，在切削溫度高達600℃時還可以夠保持60HRC的高硬度，切削速度可提升1~3倍，耐用度提升了4~10倍。能夠加工從有色金屬到高溫合金的范圍廣泛的資料。⑵、有較高的強度和韌性。高速鋼的抗彎強度為硬質(zhì)合金的2~3倍，故高速鋼刀具切削時不易崩刃。⑶、硬度高，耐磨性好，其硬度高達70HRC，合適各樣切削刀具的要求，也可用于在剛性較差的機床上加工。⑷、刀具制造工藝簡單。簡單磨成尖利的切削刃，能鑄造，因此在復雜刀具〔鉆頭、絲錐、成形刀具、拉刀、齒輪工具等〕制造中，高速鋼仍占主要地位。問題2：高速鋼的分類？高速鋼按用途分為通用型高速鋼和高性能高速鋼，按制造方法不一樣樣可分為熔煉高速鋼和粉末冶金高速鋼。問題3：通用型高速鋼的分類及其各自優(yōu)弊端？通用型高速鋼可分為鎢鋼、鎢鉬鋼和不含鎢的鉬鋼。鎢鋼的有點是淬火時過熱偏向小，含釩量少，刃磨工藝性好；弊端是碳化物散布不均勻且顆粒粗大，不宜制造大截面的刀具，熱塑性差，不宜制造成形刀具。鎢鉬鋼的長處是熱塑性好，常用于制造熱軋刀具〔熱軋麻花鉆〕，抗彎強度比鎢鋼高，韌度高，合用于尺寸較大，承受沖擊較大的刀具；弊端是熱辦理易脫碳，易氧化，熱堅固性差。問題4：幾種常有的高性能高速鋼，及其性能特色。書P33問題5：粉末冶金高速鋼的主要長處。書P33精心整理山西省農(nóng)業(yè)機械化學校課程：金屬切削原理與刀具講課時間復習發(fā)問5時分所需學時2間內(nèi)容講解80分分累計學時14配講堂小結(jié)5分課題：第三章制造刀具的資料硬質(zhì)合金3.4其余刀具資料講課目標：使學生認識硬質(zhì)合金刀具的根本特色、分類、牌號及采納；認識幾種常用其余刀具資料的性能、特色及采納。講課要點：硬質(zhì)合金分類及采納其余刀具資料特色及應用范圍講課難點：硬質(zhì)合金分類及采納其余刀具資料特色及應用范圍講課方法及教改手段：講堂講課講課器具：教材分析及講課過程：精心整理任務三、硬質(zhì)合金問題1：硬質(zhì)合金是什么？硬質(zhì)合金是將一些難熔的、高硬度的合金碳化物微米數(shù)目級粉末與金屬粘結(jié)劑混淆加壓成形，燒結(jié)而成的粉末冶金資料。常用的合金碳化物有WC、TiC、TaC、NbC等，常用的粘結(jié)劑有Co以及Mo、Ni等。1923年，德國的施勒特爾往碳化鎢粉末中加進10%～20%的鈷做粘結(jié)劑，創(chuàng)辦了碳化鎢和鈷的新合金，硬度僅次于金剛石，這是世界上人工制成的第一種硬質(zhì)合金。用這種合金制成的刀具切削鋼材時，刀刃會很快磨損，甚至刃口崩裂。1929年美國的施瓦茨科夫在原有成分中加進了必然量的碳化鎢和碳化鈦的復式碳化物，改良了刀具切削鋼材的性能。這是硬質(zhì)合金張開史上的又一成就。問題2：硬質(zhì)合金的優(yōu)弊端？長處：①、硬度高，耐磨性好；②、熱堅固性好，耐熱性好；③、切削性能比高速鋼好。弊端：抗彎強度低；沖擊韌性差。碳化物含量增添，硬度增添，抗彎強度降低。粘結(jié)劑含量增添，硬度降低，抗彎強度增添。問題3：常用硬質(zhì)合金的分類、牌號？ISO將切削用硬質(zhì)合金分為三大類：P類，相當于YT類，用于加工長切屑黑色金屬；K類，相當于YG類，用于加工短切屑黑色金屬、有色金屬和非金屬；M類，相當于YW類，用于加工長短切屑的黑色金屬、有色金屬。①、YG類硬質(zhì)合金。YG代表鎢鈷類硬質(zhì)合金。后邊數(shù)字表示Co的含量。C表示粗顆粒，X表示細顆粒，一般硬質(zhì)合金均是中等顆粒。②、YT類硬質(zhì)合金。YT表示鎢鈦鈷類硬質(zhì)合金，數(shù)字表示TiC的含量。③、YW類含增添劑的硬質(zhì)合金。W表示全能硬質(zhì)合金，數(shù)字表示次序。④、TiC基硬質(zhì)合金。鈦基硬質(zhì)合金。⑤、YN類硬質(zhì)合金。問題4：各樣硬質(zhì)合金的性能？①、YG類硬質(zhì)合金主要用于加工鑄鐵、有色金屬及非金屬資料。加工鑄鐵等脆性資料時，切屑呈崩碎狀，對切削刃的沖擊較大，切削力和切削熱都集中在刀尖周邊，因為YG累硬質(zhì)合金抗彎強度和韌性較高，可減少崩刃，導熱性較高，有益于降低切削溫度。固然YG類硬質(zhì)合金耐熱性較YT類硬質(zhì)合金差，但在低速范圍切削鑄鐵時，刀具耐磨性卻比YT類硬質(zhì)合金高，YG類硬質(zhì)合金可磨削性較好，切削刃較尖利，合適加工有色金屬及其合金。精心整理硬質(zhì)合金中含鈷量高，韌性好，合適粗加工；含鈷量少，硬度高，合適精加工。②、YT類硬質(zhì)合金的硬度、耐磨性和抗氧化能力較高，其導熱性能、抗彎強度、可磨削性和可焊接性隨TiC的含量增添而降低。含鈷量增添，抗彎強度和韌性有所提升，而硬度和耐磨性卻有所降低，反之亦然。③、YW類含增添劑的硬質(zhì)合金，常用增添劑是合金碳化物TaC或NbC，其作用是提升了硬質(zhì)合金的硬度、高溫硬度、韌性和耐磨性。即可加工鑄鐵，又可加工鋼，有必然的通用性，但其主要用途是加工鋼料和難加薪水料。問題5：硬質(zhì)合金的采納書P37任務四、其余刀具資料問題1：什么是陶瓷資料？其特色是什么？陶瓷資料是以氧化鋁Al2O3或以氮化硅Si3N4為主要成分在高溫下燒結(jié)而成的。刀具常用的陶瓷有純Al2O3陶瓷、Al2O3基陶瓷和氮化硅Si3N4陶瓷三種。Al2O3基陶瓷的特色：①、擁有很高的硬度和耐磨性；②、耐熱性很好；③、化學堅固性很高，陶瓷與金屬的親和力小，有優(yōu)秀的抗粘結(jié)、抗擴散性能；④、有較小的摩擦系數(shù)；⑤、最大的弊端是強度差，韌性差，導熱系數(shù)低。氮化硅Si3N4陶瓷長處：①、有較高的強度和韌性；②、有較高的熱堅固性；③、有較大的導熱系數(shù)、較小的熱膨脹系數(shù)和小的彈性模量，抗沖擊性能強，切削時可用切削液。問題2：陶瓷資料的應用范圍？Al2O3基陶瓷刀具合用于鋼、鑄鐵及塑性大的資料〔紫銅〕的半精加工和精加工，關于冷硬鑄鐵、淬硬鋼等高硬度資料，大件及高精度部件加工特別有效。氮化硅Si3N4陶瓷刀具在加工鑄鐵及鎳基高溫合金時均獲得優(yōu)秀的見效。問題3：超硬刀具資料包含什么？超硬刀具資料包含金剛石和立方氮化硼。問題4：金剛石的性能特色？金剛石擁有很高的硬度和耐磨性，硬度高達10000HV，耐磨性是硬質(zhì)合金的80~120倍，是目前最硬的刀具資料之一。它與金屬的摩擦系數(shù)小，抗粘結(jié)能力強，并且切削刃特別尖利，刃部表面粗拙度參數(shù)值很低。因此，加工表面質(zhì)量很高，因此合適精加工。但其耐熱性差，切削溫度不得超過700~800℃；強度低、韌性差，對振動很敏感，與鐵的親和力很強，不適于加工黑色金屬資料。金剛石刀擁有三種：①、天熱單晶金剛石刀具。刃口極為尖利，用它加工后可獲得尺寸精度和Ra0.02~0.03μm的表面粗拙度值；②、人造聚晶金剛石刀具。其是在高溫高壓下，借合金的觸媒作用由石墨轉(zhuǎn)變而成。比天然金剛石更合適做切削刀具，抗沖擊強度提升，可采納較大精心整理的切削用量；③、金剛石復合刀片。其是在硬質(zhì)合金基體上燒結(jié)一層厚度約的金剛石，行程金剛石與硬質(zhì)合金的復合刀片。刀片的強度較好，能承受沖擊負荷，并可頻頻重磨使用。問題5：金剛石刀具資料的應用范圍？當前金剛石主要用于制造砂輪和砂輪修整工具。此中單晶金剛石刀具主要用于有色金屬及非金屬的精良加工，鐘表、儀器制造業(yè)和某些特別加工，比方計算機磁盤加工。金剛石當前主要用于磨具和磨料，作為刀具多用于有色金屬精加工，加工表面質(zhì)量很高。問題6：立方氮化硼及其特色？立方氮化硼是由六方氮化硼在高溫高壓下參加催化劑轉(zhuǎn)變而成的。它是20時間70年月出現(xiàn)的新資料。立方氮化硼的特色：①、有很高的硬度和耐磨性；②、熱硬性很高；③、有較好的導熱性，與鋼鐵的摩擦系數(shù)小；④、抗彎強度與斷裂韌性介于陶瓷與硬質(zhì)合金之間。問題7：立方氮化硼的應用范圍？立方氮化硼刀擁有整體聚晶立方氮化硼和立方氮化硼刀具兩種。能夠?qū)Υ阌蹭?、冷硬鑄鐵、高溫合金等難加薪水料進行半精加工和精加工，其切削速度與用硬質(zhì)合金刀具加工一般鋼材和鑄鐵的切削速度相當。加工精度可達IT5，足以取代磨削加工。立方氮化硼在切削刀具方面的應用，尚處于早期張開階段，跟著技術(shù)張開，它的應用日益廣泛，將是一種大有前程的刀具資料。精心整理山西省農(nóng)業(yè)機械化學校課程：金屬切削原理與刀具講課時間復習發(fā)問5時分所需學時2間內(nèi)容講解80分分累計學時16配講堂小結(jié)5分課題：第四章金屬切削過程的根本規(guī)律切削過程的金屬變性講課目標：使學生認識學習切削過程金屬變性的意義及目的，認識金屬的切削過程，掌握切削行程過程的物理實質(zhì)及其變形規(guī)律。講課要點：金屬的切削過程切削行程過程的物理實質(zhì)及其變形規(guī)律講課難點：切削行程過程的物理實質(zhì)及其變形規(guī)律講課方法及教改手段：講堂講課講課器具：教材分析及講課過程：精心整理工程四、金屬切削過程的根本規(guī)律任務一、切削過程的金屬變性一、本節(jié)內(nèi)容學習的意義、目的及主要內(nèi)容意義：切削過程中的好多物理現(xiàn)象，如切削力、切削熱、刀具磨損等，都與金屬的變形及其變化規(guī)律有親密的關系，研究切削過程對保證加工質(zhì)量、提升生產(chǎn)率、降低本錢和促使切削加工技術(shù)的張開，有著十分重要的意義。目的：討論金屬資料的切削過程；研究切屑形成過程的物理實質(zhì)及其變形規(guī)律。主要內(nèi)容：切削的形成過程及其種類；切削層金屬的變形；切屑變形的規(guī)律。二、切屑的形成過程及其種類切屑的形成過程切削過程中的各樣物理現(xiàn)象，都是以切屑形成過程為基礎的。認識切屑形成過程，對理解切削規(guī)律及其實質(zhì)是特別重要?，F(xiàn)以塑性金屬資料為例，說明切屑的形成及切削過程中的變形狀況。在切削過程中，被切金屬層在前刀面的推力作用下產(chǎn)生剪應力，當剪應力抵達并超出工件資料的服氣極限時，被切金屬層將沿著某—方向產(chǎn)生剪切滑移變形而漸漸積累在前刀面上，跟著切削運動的進行，這層積累物將連續(xù)不停地沿前刀面流出，進而形成了被切除的切屑。簡言之，工件上切削層金屬,在刀具前刀面的推擠作用下發(fā)生了塑性變形，最后沿某一面剪切滑移形成了切屑。精心整理切屑的種類帶狀切屑節(jié)狀〔擠裂〕切屑為切削塑性資料的切屑切屑種類粒狀〔單元〕切屑○1、帶狀切屑它的內(nèi)表面圓滑，表面面毛茸。加工塑性金屬資料，當切削厚度較小、切削速度較高、刀具前崩碎切屑為切削脆性資料的切角較大時，一般常獲得這種切屑。它的切削過程均衡，切削力顛簸較小，已加工表面粗拙度較小。一般加工塑性金屬如低碳鋼、銅、鋁資料時形成此類切屑，必需時需采納斷屑舉措。精心整理○2、節(jié)狀〔擠裂〕切屑這種切屑與帶狀切屑不一樣樣之處在表面面呈鋸齒形，內(nèi)表面有時有裂紋。這是因為剪切面上的局部切應力抵達資料強度極限的結(jié)果。這種切屑大多在切削速度較低、切削厚度較大、刀具前角較小時產(chǎn)生?！?、粒狀〔單元〕切屑精心整理切削塑性資料時，假定整個剪切面上的切應力超出了資料斷裂強度，所產(chǎn)生的裂紋貫串切削斷面時，擠裂成粒狀切屑。以上三種切屑只有在加工塑性資料時才可能獲得此中，帶狀切屑的切削過程最安穩(wěn)，單元切屑的切削力顛簸最大。在生產(chǎn)中最常有的是帶狀切屑，有時獲得擠裂切屑，單元切屑那么極少見。假定改變擠裂切屑的條件，如進一步減小刀具前角，減低切削速度，或加大切削厚度，就能夠獲得單元切屑。反之，那么能夠獲得帶狀切屑。這說明切屑的形態(tài)是能夠隨切削條件而轉(zhuǎn)變的?！?、崩碎切屑屬于脆性資料的切屑。這種切屑的形狀是不規(guī)那么的，加工表面是凸凹不平的。精心整理從切削過程來看，切屑在破裂前變形很小，和塑性資料的切屑形成機理也不一樣樣。它的脆斷主要是因為資料所受應力超出了它的抗拉極限。加工脆硬資料，如高硅鑄鐵、白口鐵等，特別是當切削厚度較大常常獲得這種切屑。因為它的切削過程很不安穩(wěn)，簡單損壞刀具，也有損于機床，已加工表面又粗拙，因此在生產(chǎn)中應力爭防備。其方法是減小切削厚度，使切屑成針狀或片狀；同時合適提升切削速度，以增添工件資料的塑性。?帶狀、粒狀、節(jié)狀、崩碎切屑是四種典型的切屑，但加工現(xiàn)場獲得的切屑，其形狀是多種多樣的。在現(xiàn)代切削加工中，切削速度與金屬切除率抵達了很高的水平，切削條件很惡劣，常常產(chǎn)生大批“不可以接受〞的切屑。因此是在切削加工中應采納合適的舉措來控制切屑的卷曲、流出與折斷，使形成“可接受〞的優(yōu)秀屑形。即所謂的切屑控制〔又稱切屑辦理，工廠中一般簡稱為“斷屑〞〕。三、切削層金屬的變形○一、切削時的三個變形區(qū)依據(jù)切削區(qū)金屬受力與變形特色不一樣樣，把切削區(qū)分為三個不一樣樣性質(zhì)的變形區(qū)，如以以下列圖：第一變形區(qū)〔剪切滑移〕第二變形區(qū)〔纖維化〕變形區(qū)第一變形區(qū)〔纖維化與加工硬○二、第一變形區(qū)〔剪切滑移〕從OA線開始金屬發(fā)生剪切變形，到OM線金屬晶粒的剪切滑移根本結(jié)束，AOM地區(qū)稱為第一變形區(qū)〔或剪切區(qū)〕，是切屑變形的根本區(qū)，其變形主要特色就是晶粒沿滑移線的剪切變形并隨之產(chǎn)生加工硬化。1、第一變形區(qū)內(nèi)金屬的剪切變形過程如圖,當被切削層金屬中某點P，向切削刃迫近抵達1點時，其切應力抵達資料的服氣強度時點1在向前挪動的同時，也沿OA滑移其合成運動將點1流動到2點?；屏繛?-2′。跟著滑移的產(chǎn)生，切應力將漸漸增大直到4地點，此時其流動方向與前刀面平行，不再沿OM線滑移。因此OM為終滑移線，OA為始滑移線。圖中的OA、OM虛線其實是等切應力曲線。在OA到OM之間整個變形區(qū)內(nèi)，其變形主要特色就是沿滑移線的剪切變形以及隨之產(chǎn)生的加工硬化。從晶體結(jié)構(gòu)看，就是沿晶格中晶面的滑移。切削過程中的晶粒滑移見如以以下列圖設金屬晶粒是圓形，當遇到剪切應力后晶格中晶面發(fā)生滑移，晶粒呈橢圓形，直徑AB變?yōu)闄E精心整理圓長軸A′B′，最后A〞B〞成為晶粒纖維化方向。一般第一變形區(qū)的寬度僅為0.02～。且切削速度愈高，寬度愈小。因此可將變形區(qū)視為一個剪切平面，并把此面稱為剪切面。剪切面和切削速度方向間的夾角叫作剪切角，用φ表示。2、變形特色○1、切削層金屬沿滑移面的剪切變形，其變形會深入到切削層以下；○2、切削層金屬經(jīng)剪切滑移變?yōu)榍行己罂僧a(chǎn)生加工硬化，即切屑的硬度大于工件資料根本的硬度；○3、切削層金屬經(jīng)剪切滑移后晶格歪曲，晶粒拉長，即金屬組織纖維化；○、切屑厚度ach變厚，ach大于切削層厚度ac，剪切變形越大，切屑厚度ach越厚；45○、切屑塑性金屬時，切屑反面呈鋸齒形。3、變形程度的表示方法1○、用變形系數(shù)ξ表示切削變形的程度這是一種常用的胸懷切削變形程度的方法，此中包含兩種方法。aa○切削厚度變形系數(shù)aachacb1○切削長度變形系數(shù)1LcLch式中Lc切削層長度〔mm〕；Lch切屑長度〔mm〕。上述兩種表示切削變形程度的方法中，1用得最多，因為Lc和Lch便于丈量。○、用剪切角表示切削變形程度2實踐證明，剪切角的大小與切削力的大小有直接關系。關于同一種金屬，用相同的刀具，相同大小的切削層，當切削速度高時，剪切角大，剪切面積小，切削力小，說明切削變形小。相反，當剪切角小時，切削力大，說明切削變形大?！?、用相對滑移表示切削變形程度如以以下列圖所示，當平行四邊形OHMN發(fā)生變形后，其相對滑移為；sNPNKKPcottanyMKMK

ocososincoso精心整理由上式可知，相對滑移大小與剪切角和前角o有關，和o越大，相對滑移越小，切削變形越小。剪切角、相對滑移和變形系數(shù)ξ存在以下關系：—2sincos

1o作業(yè)：P78----2、3精心整理山西省農(nóng)業(yè)機械化學校課程：金屬切削原理與刀具講課時間復習發(fā)問5時分所需學時2間內(nèi)容講解80分分累計學時18配講堂小結(jié)5分課題：第四章金屬切削過程的根本規(guī)律切削過程的金屬變性講課目標：使學生認識掌握第二變形區(qū)和第三變形區(qū)變形過程及特色；掌握積屑瘤產(chǎn)生過程、作用及其控制方法；認識掌握影響切削變形的因素。講課要點：第二變形區(qū)和第三變形區(qū)變形過程及特色積屑瘤產(chǎn)生過程、作用及其控制預防方法影響切削變形的因素講課難點：積屑瘤產(chǎn)生過程、作用及其控制預防方法影響切削變形的因素講課方法及教改手段：講堂講課講課器具：教材分析及講課過程：精心整理○三、第二變形區(qū)〔纖維化〕第二變形區(qū)的變形是指切屑在沿前刀面流動時受前刀面的擠壓、摩擦而產(chǎn)生的進一步變形。這一變形主要集中在和前刀面摩擦的切屑層底面一薄層金屬內(nèi)。1、變形特色○1、切屑基層湊近前面處流速減慢，甚至滯留在前面上，形成滯留層；○2、切屑基層流經(jīng)前面時產(chǎn)生的摩擦熱使切屑與前面的接觸處溫度進一步高升抵達幾百度甚至上千度；○3、切屑基層因摩擦變形而纖維化，基層長度增添，切屑發(fā)生向上曲折，與前面的接觸面積減小。2、前刀面上的摩擦與積屑瘤現(xiàn)象依據(jù)摩擦特色不一樣樣，將切屑與前刀面接觸的局部區(qū)分為兩個摩擦區(qū)：內(nèi)摩擦區(qū)〔粘結(jié)區(qū)〕和外摩擦區(qū)〔滑動區(qū)〕。○1、粘結(jié)區(qū)：塑性金屬在切削過程中，在近切削刃長度lf1內(nèi)，切屑與前刀面之間壓力很大〔可抵達3.5GPa)，再加上幾百度的高溫〔可達900℃)，使切屑基層資料產(chǎn)生融化，進而粘結(jié)在前刀面上上下不平的凹坑形成粘結(jié)區(qū)。故切屑與前刀面之間不是一般的外摩擦，而是切屑與前刀面粘結(jié)層與其上層金屬之間的相對滑移，稱之為內(nèi)摩擦。這種內(nèi)摩擦實質(zhì)上就是金屬內(nèi)部的滑移剪切，它不一樣樣于外摩擦〔外摩擦力的大小與摩擦系數(shù)以及正壓力有關，與接觸面積沒關〕，而是與資料的剪切服氣強度以及粘結(jié)面積大小有關。○2、滑動區(qū):切屑馬上走開前刀面的長度lf0內(nèi)，切屑與刀面之間的摩擦為外摩擦?！鹚?、積屑瘤1、在某全部削速度范圍內(nèi)，加工鋼料、有色金屬等塑性資料時，在切削刃周邊的前面上會出現(xiàn)一塊高硬度的金屬，它包圍著切削刃，且覆蓋著局部前面，這塊硬度很高的金屬稱作積屑瘤。精心整理積屑瘤的化學成分與工件資料相同，它的硬度是工件資料的2~3.5倍，與刀具前面粘結(jié)堅固，能負擔實質(zhì)切削工作，但不堅固，時生時滅，時大時小。2、積屑瘤的形成切削加工時，切屑與前刀面發(fā)生激烈摩擦而形成新鮮表面接觸。當接觸面擁有合適的溫度和較高的壓力時就會產(chǎn)生粘結(jié)〔冷焊〕。于是，切屑基層金屬與前刀面冷焊而滯留在前刀面上。連續(xù)流動的切屑從粘在刀面的基層上流過時，在溫度、壓力合適的狀況下，也會被阻滯在基層上。使粘結(jié)層逐層在前一層上齊聚，最后長成積屑瘤。因此積屑瘤的產(chǎn)生以及它的齊聚高度與金屬資料的硬化性質(zhì)有關，也與刃前區(qū)的溫度和壓力分布有關。一般說來，塑性資料的加工硬化偏向愈強，愈易產(chǎn)生積屑瘤；溫度與壓力太低，不會產(chǎn)生積屑瘤；反之，溫度太高，產(chǎn)生弱化作用，也不會產(chǎn)生積屑瘤。走刀量保持一準時，積屑瘤高度與切削速度有親密關系。3、積屑瘤的作用○1、積屑瘤能起到增大實質(zhì)前角，保護刀刃刃口的作用，減小了刀具磨損；同時，當積屑瘤長到最大值時，實質(zhì)前角增添，進而減小了切削變形和切削力；○2、積屑瘤還起到了增大切削厚度的作用；○3、積屑瘤還影響加工表面粗拙度；○4、積屑瘤還影響切削力的顛簸；○5、對刀具壽命的影響。4、影響積屑瘤的因素○1、工件資料：資料的塑性越好刀屑之間的接觸長度越大，摩擦系數(shù)越大，切削溫度越高就越易產(chǎn)生粘結(jié)，易產(chǎn)生積屑瘤。故應合適提升工件資料硬度，減小加工硬化偏向?！?、切削速度：降低切削速度，使溫度較低，粘結(jié)現(xiàn)象不易發(fā)生；采納高速切削，使切削溫度高于積屑瘤消逝的相應溫度；故應使用合理的切削速度?！?、切削液：采納潤滑性能好的切削液，可減小摩擦和溫度；○4、刀具前角：增添刀具前角以減小切屑與前刀面接觸區(qū)的壓力○5、進給量：進給量小切屑與前刀面接觸長度小，摩擦系數(shù)小，切削溫度低，不易產(chǎn)生積屑瘤?！鹞濉⒌谌冃螀^(qū)〔纖維化與加工硬化〕因為切削刀具的刃口存在圓弧，在切削過程中，除產(chǎn)生第一、二變形區(qū)的變形外，切削層金屬中有為△ac的一層未被切除，而被刀刃圓弧擠壓在工件以加工表面上。這層金屬在刀具刃口的作用下產(chǎn)生彈性和塑性變形。已加工表面在形成過程中，因為刃口和后刀面的擠壓和摩擦作用，表層金屬組織晶粒被拉長、沿著表層平行的方向纖維化，形成硬化層。在硬化層的表面，因為塑性變形精心整理嚴重，會產(chǎn)生節(jié)余應力。此切削過程為第三變形區(qū)的變形。此變形直接影響一加工表面的物理力學性質(zhì)。工件表面晶粒的變形狀況以以下列圖1、加工硬化已加工表面經(jīng)過切削加工，使工件表面層硬度提升的現(xiàn)象，稱作加工硬化，硬化層的硬度比工件硬度高1.2~2倍。塑性變形程度愈大，已加工表面的硬化程度愈高，硬化層深度也愈深。加工硬化使下道工序的刀具易被磨損，同時硬化層表面常常會出現(xiàn)細微裂紋，增大表面粗拙度值和降低資料的疲備強度。生產(chǎn)中應想法減少或防備這種現(xiàn)象。可是，假如掌握加工硬化的規(guī)律，采納合適的切削用量和工具，能夠利用加工硬化的原理來提升已加工表面的硬度、耐磨性和減小表面粗拙度值。2、節(jié)余應力節(jié)余應力是指在切削力消逝的狀態(tài)下存在于金屬中的應力。○六、影響切削變形的因素1、工件資料○1、工件資料強度硬度愈高，切屑變形愈小精心整理這是因為工件資料強度、硬度愈高，正壓力Fn和均勻正應力fav就愈大，因此摩擦系數(shù)μ減小，依據(jù)及兩式可知，μ減小時coso〔tan),剪切角osin4將增大，于是變形系數(shù)ξ將減小?！?、工件資料的塑性也是影響切屑變形的主要因素。?如碳鋼的塑性越大，抗拉強度和服氣強度越低，在較小的應力條件下就開始產(chǎn)生塑性變形。在相同的切削條件下，工件資料的塑性越大，切削變形就越大。比方，1Cr18Ni9Ti和45鋼的強度近似，但前者延長率大得多，切削時切削變形大，易粘刀且不易斷屑。2、切削速度在無積屑瘤的切削速度范圍內(nèi)，切削速度愈高，那么變形系數(shù)愈小其原由有雙方面：其一是因為塑性變形的流傳速度較彈性變形的慢；其二是v對μ有影響。除低速區(qū)外，v增大，那么μ減小，因此ξ減小。在有積屑瘤的切削速度范圍內(nèi)，切削速度的影響是經(jīng)過積屑瘤所形成的實質(zhì)前角來影響切削變形的。在積屑瘤增添階段〔v=0.083-0.33m/s)，實質(zhì)前角增大，因此v增添時ξ減小。在積屑瘤減退階段中〔v〉0.33m/s)，實質(zhì)前角減小，變形隨之增大。當v＝時，變形系數(shù)ξ達最大值。切削鑄鐵等脆性資料時，一般不形成積屑瘤，當切削速度漸漸增大時，變形系數(shù)ξ那么相應減小。3、切削厚度因為：厚度變形系數(shù)切屑厚度ach切削層厚度ac故，切削層公稱厚度愈大，那么切屑變形愈小。4、進給量當進給量小，使

f增大時，切削厚度增添，使正壓力Fn增大，均勻正應力fav增大，因此摩擦系數(shù)增大，因此變形變小。可見，在無積屑瘤狀況下，f愈大〔ac愈大〕，那么愈小。

減5、前角刀具前角愈大，切屑變形愈小。精心整理作業(yè)P785、7精心整理山西省農(nóng)業(yè)機械化學校課程：金屬切削原理與刀具講課時間復習發(fā)問5時分所需學時2間內(nèi)容講解80分分累計學時20配講堂小結(jié)5分課題：第四章金屬切削過程的根本規(guī)律4.2切削力講課目標：使學生認識掌握切削力的根源及其三個分力，切削功率的計算方法；掌握切削力的計算公式；認識影響切削力的因素。講課要點：切削力的根源及其三個分力切削力的計算公式影響切削力的因素講課難點：切削力的根源及其三個分力切削力的計算公式講課方法及教改手段：講堂講課講課器具：教材分析及講課過程：精心整理任務二、切削力一、切削力的根源、協(xié)力及其分力1、切削力是切削運動時，作用在刀具上的全部力的合稱。由以下兩個方面構(gòu)成：變形區(qū)內(nèi)產(chǎn)生的彈性變形抗力和塑性變形抗力；切屑、工件與刀具間的摩擦力。我們所研究的切削力是工件資料抵抗刀具切削所產(chǎn)生的阻力。2、分析研究切削力，是分析系統(tǒng)工藝、設計機床、刀具和夾具的重要依據(jù)。3、刀具在切削工件時，因為切屑與工件內(nèi)部產(chǎn)生彈性、塑性變形抗力，切屑與工件對刀具產(chǎn)生摩擦阻力，形成了作用在刀具上的協(xié)力F，為便于分析、計算和反應實質(zhì)作用的需要，講F分解為三個分力，如以以下列圖主切削力Fc——總切削力在主運動方向上的分力；背向力Fp——總切削力在垂直于工作平面上的分力；進給力Ff——總切削力在進給方向上的分力。背向力Fp與進給力Ff也是推力FD的分力，推力FD作用在切削層平面上且垂直于切削刃。協(xié)力F、推力FD與各分力之間的關系：FpFDcosr；FfFDsinr二、切削功率1、切削功率：因為Ff和Fp耗費的功率很小，忽視不計，因此：Pc

Fcvc1000式中Pc——切削功率〔kw〕Fc——主切削力〔N〕vc——切削速度〔m/s〕2、機床電動機功率驗算式中PE——電動機的功率〔kw〕精心整理c——機床傳動效率，一般取c。三、切削力計算公式計算切削力的公式有理論計算式和實驗公式。理論公式平常供給定性分析用，實驗公式或?qū)嶒瀳D表使用較為廣泛，但求得的切削力值為近似值。實驗公式有兩種形式：指數(shù)公式和單位切削力公式。1、指數(shù)公式FCaxFcfyFcvnFcKFccFcpcFpxFpyFpnFpKFpCFpapfvcFfCFfapxFffyFfvcnFfKFf式中:Fc、Fp、Ff：分別為主切削力、背向力、進給力；CFc、CFp、CFf：決定于被加薪水料和切削條件的有關系數(shù)；xFc、yFc、nFc、xFp、yFp、nFp、xFf、yFf、nFf：分別為三個分力公式中的指數(shù)；KFc、KFp、KFf：考慮切削速度、刀具幾何參數(shù)、刀具磨損等因素影響的修正系數(shù)。2、單位切削力和單位切削功率⑴、單位切削力kcFcFcFcADapfbDhD式中，kc是可丈量的，是指在f0.3mm/r時的單位切削力，當實質(zhì)進給量f大于或小于時，需乘以修正系數(shù)。由上式可得：⑵、單位切削功率式中Q——單位時間內(nèi)金屬的切除量mm3/spc——單位切削功率kw/mm3s。四、影響切削力的因素切削力根源于工件資料的彈塑性變形及刀具與切屑、工件表面的摩擦，因此凡是影響切削過程中資料的變形及摩擦的因素都影響切削力。影響因素主要為：工件資料；切削用量；刀具幾何參數(shù)；其余因素。精心整理1、工件資料工件資料是經(jīng)過資料的剪切服氣強度τs、塑性變形、切屑與前刀面間摩擦系數(shù)μ等條件影響切削力的。工件資料強度、硬度愈高，資料的剪切服氣強度τs越高大,切削力越大。資料的制造和熱辦理狀態(tài)不一樣樣，獲得的硬度也不一樣樣，切削力跟著硬度提升而增大。還受加工硬化程度的影響。工件資料的塑性或韌性越高，切屑越不易折斷，使切屑與前刀面間摩擦增添，故切削力增大。比方，不銹鋼1Cr18Ni9Ti的硬度湊近45鋼，但延長率是45鋼的4倍，因此相同條件下產(chǎn)生的切削力較45鋼增大25％。在切削鑄鐵等脆性資料，因為塑性變形很小，崩碎切屑與前刀面的摩擦小，故切削力小。2、切削用量⑴、背吃刀量ap、進給量fap、f增大，切削寬度bD、切削厚度hD增大，切削面積AD增大，抗力和摩擦力增添，那么切削力增大，但影響程度不一。增添ap時切削力的增大較f的增大影響顯然。一般切削力實驗公式中的ap指數(shù)湊近于1；f的指數(shù)湊近于0.75也可說明這一點?？梢?，在相同切削面積下，采納大的f較采納大的ap省力。⑵、切削速度vc切削塑性金屬時，vc對切削力的影響憂如對切削變形影響的規(guī)律，是由積屑瘤與摩擦的作用所造成的。當vc35m/min時，因為積屑瘤的產(chǎn)生和消逝，使oe增大或減小，以致切削力的變化；當vc35m/min時，vc大，切削溫度高，減小，那么減小，以致切削力減小。3、刀具幾何參數(shù)⑴、前角o前角o增大，切削變形減小，故切削力減小。特別是加薪水料的韌性、延長率越高，增大前角o，使切削力降落更加顯然。⑵、刃傾角s刃傾角s對切削力中的主切削力Fc影響不大，對切削力中的背向力Fp影響較大，看圖4-22。⑶、主偏角r主偏角r對切削力Fc、Fp、Ff都有影響。因為主偏角r60~75時能減小Fc、Fp，因此主偏角r75車刀被廣泛應用。⑷、刀尖圓弧半徑r刀尖圓弧半徑r增大，切削變形增大，使切削力增大。圓弧切削刃上各點主偏角r的均勻值越小，F(xiàn)p越大。精心整理4、其余因素⑴、刀具資料：刀具資料與被加薪水料間的摩擦系數(shù)影響切削力的變化。如硬質(zhì)合金的μ值隨鈷含量的增添和碳化鈦含量的減少而提升，故使用含鈷量多的硬質(zhì)合金刀片，切削力將增大；YT類硬質(zhì)合金的摩擦系數(shù)較高速鋼小，可使Fc降落5％～10％，而YG類硬質(zhì)合金那么根本與高速鋼相同，陶瓷刀片導熱性小，在較高的溫度下工作時因摩擦降低，切削力減小。⑵、切削液：有潤滑作用，可減小摩擦，使切削力降低；⑶、后刀面磨損：刀具的磨損量加大時，使切削力增大，對背向力Fp的影響最為顯著。精心整理山西省農(nóng)業(yè)機械化學校課程：金屬切削原理與刀具講課時間復習發(fā)問5時分所需學時4間內(nèi)容講解170分分累計學時24配講堂小結(jié)5分課題：第四章金屬切削過程的根本規(guī)律切削熱與切削溫度刀具磨損和刀具耐用度講課目標：使學生認識掌握切削熱的根源和傳導，認識掌握切削溫度的計算，切削區(qū)的溫度散布，認識影響切削溫度的因素；認識掌握刀具磨損的方式和原由，認識掌握刀具磨損的過程，掌握刀具耐用度的看法。講課要點：切削熱的根源和傳導切削溫度的計算，切削區(qū)的溫度散布刀具磨損的方式和原由刀具耐用度的看法講課難點：切削溫度的計算，切削區(qū)的溫度散布刀具耐用度的看法講課方法及教改手段：講堂講課講課器具：教材分析及講課過程：精心整理任務三、切削熱與切削溫度一、切削熱的根源與傳導1、切削熱對切削加工的影響切削熱和由它產(chǎn)生的切削溫度的上下與變化將改變前面的摩擦狀態(tài)，影響刀具的磨損；切削熱傳至工件，以致工件膨脹或伸長，引起工件曲折和變形，影響加工精度。2、切削熱的根源切削中所耗費的能量幾乎全部轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃浚齻€變形區(qū)就是三個發(fā)熱區(qū)。在刀具的切削作用下，切削熱主要有兩個根源：⑴切削層金屬產(chǎn)生彈性、塑性變形所耗費的功變換為切削熱；⑵切屑與刀具前面、工件和刀具的后邊發(fā)生摩擦所耗費的功變換成的切削熱。3、切削熱的大小假如忽視后刀面上的摩擦功和進給運動所做的功，并假定主運動所做的功全部轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，那么單位時間內(nèi)產(chǎn)生的切削熱Pc為式中Pc——每秒鐘產(chǎn)生的切削熱〔J/s〕；Fc——切削力〔N〕；vc——切削速度〔m/s〕。切削熱可由切屑、工件、刀具和四周介質(zhì)傳導出去。影響熱傳導的主要因素是工件和刀具資料的導熱系數(shù)及四周介質(zhì)的狀況。即4、切削熱的傳導工件資料的導熱系數(shù)大時，由切削區(qū)傳導到切削和工件的熱量好多，因此切削區(qū)溫度較低，但整個工件溫升較快。切削導熱系數(shù)較大的銅和鋁時，切削區(qū)溫度較低，故刀具使用壽命教高；但工件溫升較快，因為熱脹冷縮的影響，切削時丈量的尺寸與冷至室溫時的尺寸常常不符，加工時必然加以注意。假定工件資料的熱導系數(shù)較小，切削熱不簡單從切屑和工件方面?zhèn)鲗С鋈ィ虼饲邢鲄^(qū)溫度較高，加劇刀具磨損。比方，切削不銹鋼和高溫合金時，因為它們的導熱系數(shù)小，切削區(qū)溫度很高，刀具磨損很快，必然采納耐熱和耐磨性能較好的刀具資料，并且澆注充分的切削液予以冷卻降溫。精心整理刀具資料的導熱系數(shù)大時，切削區(qū)的熱量簡單從刀具方面?zhèn)鲗С鋈?，也能降低切削區(qū)的溫度。比方，YG類硬質(zhì)合金的導熱系數(shù)廣泛大于YT類硬質(zhì)合金的導熱系數(shù)，且抗彎強度較高，因此在切削導熱系數(shù)小、熱強性好的不銹鋼和高溫合金時，在缺乏新式高性能硬質(zhì)合金的狀況下，多采納YG6X、YG6A等牌號的YG類硬質(zhì)合金。采納冷卻性能較好的切削液也能有效的降低切削溫度。采納噴霧冷卻法使切削液霧化后汽化，將能汲取更多的切削熱而使切削溫度降低。其余，切削與刀具的接觸時間也影響切削溫度。比方，外圓車削時，切削形成后快速走開車刀而落入機床的容屑盤中，傳給刀具的切削熱就減少了；但在進行半關閉式容屑的鉆削加工時，切屑形成后仍較長時間與道具接觸，由切屑所帶走的切削熱再次傳給刀具，使得切削溫度高升。切削速度對熱量傳散的影響見書P62。參看表4-25。不一樣樣的切削加工方法，切削熱由切削、刀具、工件和四周介質(zhì)傳導出去的比率也不一樣樣。比方，車削加工時，切削帶走的切削熱約為50%-80%,40%-10%傳入車刀，9%-3%傳入工件，1%傳入四周介質(zhì)〔如空氣〕。切削速度越高，進給量〔切削厚度〕越大，由切屑帶走的熱量就越多。鉆削加工時，約有28%的切削熱由切削帶走，15%傳入鉆頭，52%傳入工件，5%傳入四周介質(zhì)。參看表4-5。二、切削溫度計算與切削區(qū)的溫度散布1、切削溫度及其測定方法切削溫度是指切屑和前面接觸地區(qū)的均勻溫度。測定切削溫度的方法有：單車刀法自然熱電偶法雙車刀法熱電偶法插入刀具法人工熱電偶法插入工件法輻射熱計法PbS電池法切削溫度測定法輻射溫度計法鍺光電二極管法紅外線干板〔或膠片〕法熱敏顏料法精心整理熱敏電阻法其余量熱計法金屬組織察看法2、計算切削溫度的實驗公式CvZfYaZp——實驗測出的切屑與前面接觸區(qū)的均勻溫度〔℃〕；——切削溫度系數(shù)；——切削速度〔m/min〕；——進給量〔mm/r〕；ap——背吃刀量〔mm〕、Y、X——相應的指數(shù)。3、切削區(qū)的溫度散布P64頁三、影響切削溫度因素1、切削用量⑴、切削速度vc切削速度對切削溫度有較顯著的影響。實考證明，跟著切削速度的提升，切削溫度將隨之高升。其原由是：當切削速度提升時，單位時間的金屬切除率成正比增添，刀具與工件及切削間的摩擦加劇，耗費于切削層金屬變形和摩擦的功增添，因為產(chǎn)生大批的切削熱。因為第一變形區(qū)和第二變形區(qū)的熱量向工件和切削內(nèi)部傳導需要必然的時間，因此，提升切削速度的結(jié)果是摩擦熱大批的齊聚在切削基層來不及傳導出去，進而使切削溫度上漲?？墒歉邢魉俣鹊奶嵘?，單位切削功率和單位切削力有所減小，因此切削熱和切削溫度不與切削速度成正比增添。Cpvcx式中C——vc對切削溫度的影響系數(shù)；p——vc對切削溫度的影響指數(shù)。精心整理一般狀況下硬質(zhì)合金刀具切鋼時，x=0.26-0.41，進給量越大，那么x越小。這是因為進給量越大，切削厚度大，切削的熱容量大，帶走的熱量多，因此切削區(qū)的溫度上漲較為遲緩。⑵、進給量f跟著進給量的增大，單位時間內(nèi)的金屬切除量增添，耗費的切削功和由此變換成的熱量也將增加，使切削溫度上漲。但跟著進給量的增大，單位切削力和單位切削功率將減小，切除單位體積金屬產(chǎn)生的熱量也隨之減小。其余，當進給量增大后，切削厚度增大，由切削帶走的熱量增添，同時切削與前刀面的接觸長度加長，散熱面積增大。綜合以上幾方面的影響，切削溫度隨進給量的增添而高升，但高升的幅度不如切削速度那樣顯著。⑶、背吃刀量apCff

Capa0p.04背吃刀量對切削溫度的影響很小。這是因為背吃刀量增大后，切削區(qū)產(chǎn)生的熱量固然成正比增添，但因切削刃參加切削工作的長度也成正比增大，大大改良了散熱條件，因此切削溫度上漲甚微。⑷、由上訴分析可知，切削用量三因素中，切削速度對切削溫度的影響較為顯著，進給量的影響次之，背吃刀量的影響細小。因此，為了有效的控制切削溫度，以提升刀具使用壽命，在贊成的條件下，采納大的背吃刀量和進給量比采納切削速度更加有益。精心整理2、刀具幾何角度⑴、前角o圖5.10說明，切削溫度隨前角的增大而降低。這是因為前角增大時，切削變形減小，單位切削力降落，產(chǎn)生的切削熱減小的緣由。但前角增大到必然值再增大時，那么因刀具的楔角減小而使散熱體積減小，切削溫度降落的幅度將減小。⑵、主偏角r主偏角對切削溫度的影響如圖5.11所示。隨主偏角的增大，切削溫度高升。這是因為主偏角增大，一方面使切削刃工作長度縮短，切削熱相對集中，同時刀尖角減小，散熱條件變差，因此切削溫度高升。⑶、負倒棱b及刀尖圓弧半徑r負倒棱b在0~2f范圍內(nèi)變化、刀尖圓弧半徑r在范圍內(nèi)變化時，根本不影響切削溫度。因為負倒棱寬度及刀尖圓弧半徑的增大，一方面使塑性變形增大，切削熱隨之增添；另一方面這二者都能使刀具的散熱條件有所改良，傳出的熱量也有所增添，二者趨于均衡，因此對切削溫度的影響不大。3、工件資料這里主要分析工件資料的強〔硬〕度、導熱系數(shù)等力學物理性能及熱辦理狀態(tài)對切削溫度的影響。精心整理工件資料的強〔硬〕度和導熱系數(shù)對切削溫度有很大的影響。工件資料的強〔硬〕度越高，切削力越大，切削時耗費的功越多，產(chǎn)生的切削熱量也越多，切削溫度就越高。工件資料的導熱系數(shù)越大，由工件和切削傳導出去的熱量越多，切削溫度就越低。圖5.12給出了不一樣樣切削速度下，幾種典型資料的切削溫度。不難看出：〔1〕切削脆性資料時，因為抗拉強度和延長率均減小，切削變形很小，切削呈崩碎狀，與前刀面的接觸長度很短、摩擦小，因此產(chǎn)生的切削熱較小，切削溫度一般比切削碳鋼時低。切削灰鑄鐵HT200的切削溫度約比切削45鋼時低20%-30%。〔2〕切削不銹鋼和高溫合金時，因為它們的導熱系數(shù)小，并且在高溫下還可以夠保持較高的強度和硬度，因此切削溫度要比切削其資料時高得多〔圖5.12〕。〔3〕切削合金結(jié)構(gòu)鋼時，因其強度廣泛高于45鋼，而導熱系數(shù)又小與45鋼，因此，切削合金結(jié)構(gòu)鋼時的切削溫度一般高于切削45鋼時的切削溫度〔圖5.13〕〔4〕切削熱辦理狀態(tài)不一樣樣的資料，因強度和硬度不一樣樣，切削溫度也不一樣樣。圖是切削三種不一樣樣熱辦理狀態(tài)的45鋼時切削溫度的曲線。淬火狀態(tài)b589MPa的切削溫度最高，調(diào)質(zhì)狀態(tài)精心整理b736MPa次之，正火狀態(tài)b1452MPa的切削溫度最低。4、其余因素主要講刀具磨損和切削液對切削溫度的影響。刀具磨損后，切削刃變鈍，切削作用減小，擠壓作用增大，切削變形增添；同時，磨損后的刀具工作后角變?yōu)榱愣龋购蟮睹媾c加工表面間的摩擦加大，均使切削溫度高升。圖5.15是切削45鋼時車刀后刀面磨損VB值與切削溫度的關系曲線。切削速度提升，刀具磨損值對切削溫度的影響越顯著。切削合金時，因為強度與硬度比碳素鋼高，而導熱系數(shù)又較小，因此刀具磨損對切削溫度的影響比碳素鋼更顯著。使用切削液對降低切削溫度有顯然見效。切削液有兩個作用：一方面能夠減小切削與前刀面、后刀面與工件的摩擦；另一方面能夠汲取切削熱。二者均使切削溫度降低。但切削液對切削溫度的影響，與其導熱系數(shù)、比熱容、流量及澆注方式有關。任務四、刀具磨損和刀具的耐用度一、刀具磨損的原由及研究刀具磨損的意義金屬切削刀具在切削過程中，因為切屑和前面、工件和刀具后邊存在著激烈的摩擦，切削區(qū)承受著很高的切削溫度〔700~800℃〕和很高的壓力，因此刀具會漸漸出現(xiàn)磨損。如上圖所示。精心整理當?shù)毒吣p抵達必然程度時，切削力顯然增大，切削溫度高升，加工表面質(zhì)量顯然惡化，此時，必然對刀具進行修磨或改換新刀。因此，研究刀具磨損的特色和規(guī)律，是直接關系到切削生產(chǎn)率，質(zhì)量和本錢的重要問題之一。二、刀具磨損方式刀具無效形式：磨損〔正常工作時漸漸產(chǎn)生的耗費〕損壞〔突發(fā)的損壞，隨機的〕1、前面磨損在切削塑性資料時，假定采納較高的切削速度和較大的切削厚度，在刀具前面刃口前面會發(fā)現(xiàn)月牙洼形的磨損現(xiàn)象，如以以下列圖所示。月牙洼和切削刃之間有一條小狹邊，跟著時間的增添，月牙洼逐漸加深加寬，當湊近刃口時，會使刃口忽然崩去。前面磨損的程度用月牙洼的寬度KB和深度KT表示。加工脆性金屬時，因為形成崩碎切屑，其與刀的接觸長度短，一般不發(fā)生這種磨損。2、后邊磨損后邊磨損是指磨損的部位主要發(fā)生在后邊。后邊磨損后，形成后角等于零度的小棱面，當切削塑性金屬或脆性金屬時，假定切削厚度較小，因為前面摩擦較小，溫度較低，因此磨損主要發(fā)生在后邊，后邊磨損的大小是不均勻的。在刀尖局部〔C區(qū)〕其散熱條件和強度較差，磨損較大，用后邊磨損量VC表示；在刀刃湊近工件表面處〔N區(qū)〕因為毛坯的硬皮或加工硬化的原由，磨損也較大，用后邊磨損量VN表示；只有在刀刃中間〔B區(qū)〕磨損較均勻，用后邊磨損量VB表示，最大磨損量用VBmax表示。3、界限磨損切鋼料時，主切削刃、副切削刃與工件待加工表面或已加工表面接觸處磨出溝紋，稱為界限磨損。界限處的加工硬化層、硬質(zhì)點、較大的應力梯度和溫度梯度所造成。三、刀具磨損原由〔一〕磨料磨損切屑或工件表面上的硬質(zhì)點〔碳化物、氧化物等〕對刀具表面刻劃作用造成的機械磨損。低速切削時，磨料磨損是刀具磨損的主要原由?！捕痴辰Y(jié)磨損刀具與切屑、工件間存在高溫高壓和激烈摩擦，抵達原子間聯(lián)合而產(chǎn)生粘結(jié)現(xiàn)象，又稱為冷焊。相對運動使粘接點破裂而被工件資料帶走，造成粘結(jié)磨損。精心整理中速切削形成不堅固積屑瘤時，磨損嚴重；刀薪水料硬度比小親協(xié)力大時磨損嚴重；刀具刃磨質(zhì)量差磨損嚴重?！踩硵U散磨損刀具與切屑、工件接觸處因為高溫作用，雙方化學元素在固態(tài)下相互擴散，使刀材成分、結(jié)構(gòu)改變造成磨損。切削溫度越高擴散越快；刀薪水料親協(xié)力越大擴散越快；高速切削時擴散磨損是刀具磨損的主要原由?！菜摹郴瘜W磨損〔氧化磨損〕必然溫度下，刀材與空氣中的氧、切削液中的硫、氯起化學作用，生成較軟的化合物，造成刀具磨損。化學磨損是界限磨損原由之一；主要發(fā)生在較高速切削條件下?！参濉碂犭娔p切削區(qū)高溫，在刀工間產(chǎn)生熱電勢加快擴散加劇刀具磨損。四、刀具磨損過程及磨鈍標準1、刀具磨損過程對切削過程中刀具后刀面磨損量VB進行準時(或定切削行程)丈量可得刀具磨損過程的典型磨損曲線。刀具磨損過程可分為三個階段：早期磨損階段新刃磨的刀具剛投入使用,后刀面與工件的實質(zhì)接觸而積很小，單位面積上承受的正壓力較大，再加上剛?cè)心ズ蟮暮蟮睹嫖⒂^凸凹不平，刀具磨損速度很快,此階段稱為刀具的早期磨損階段。刀具刃磨此后如能用細粒度磨粒的油石對刃磨面進行研磨,能夠顯著降低刀具的早期磨損量。正常磨損階段經(jīng)過早期磨損后，刀具后刀面與工件的接觸面積增大，單位面積上承受的壓力漸漸減小，刀具后刀面的微觀粗拙表面已經(jīng)磨平，因此磨損速度變慢，此階段稱為刀具的正常磨損階段。它是刀具的有效工作階段。精心整理急劇磨損階段當?shù)毒吣p量增添到必然限度時，切削力、切削溫度將急劇增高，刀具磨損速度加快．直至喪失切削能力，此階段稱為急劇磨損階段。在急劇磨損階段讓刀具連續(xù)工作是一件得失相當?shù)氖沦?，既保證不了加工質(zhì)量，又加快耗費刀具資料，如出現(xiàn)刀刃崩裂的狀況，損失就更大。刀具在進入急劇磨損階段以前必然改換。2、刀具磨鈍標準刀具的磨鈍標準即指所規(guī)定的刀具磨損量的極限值，或不可以夠連續(xù)使用的限度。生產(chǎn)中，控制刀具磨損量的方法，主假如依據(jù)切削中發(fā)生的一些現(xiàn)象來判斷刀具能否已經(jīng)磨鈍。比方：粗加工時，察看加工表面能否出現(xiàn)亮帶，切屑的顏色和形狀的變化，以及能否出現(xiàn)不正常的聲音和振動現(xiàn)象等。精加工時可察看加工表面粗拙度變化，以及丈量加工部件形狀和尺寸的精度等。如發(fā)現(xiàn)異樣現(xiàn)象就要實時換刀。一般刀具都要發(fā)生后刀面磨損，并且丈量也比較方便。因此，國際標準ISO一致規(guī)定以1／2切削深度處后刀面上測定的磨損帶寬VB作為刀具磨鈍標準。自動化生產(chǎn)中使用的精加工刀具，從保證工件尺寸精度考慮，常以刀具的徑向尺寸磨損量NB作為權(quán)衡刀具的磨鈍標準。擬定刀具的磨鈍標準時，既要考慮充散發(fā)揮刀具的切削能力，又要考慮保證工件的加工質(zhì)量。精加工時磨鈍標準取較小值，粗加工時取較大值；工藝系統(tǒng)剛性差時，磨鈍標準取較小值；切削難加薪水料時，磨鈍標準也要取較小值。五、刀具耐用度1、刀具耐用度與刀具壽命刀具耐用度是指一把新刃磨的刀具，從開始切削至抵達磨鈍標準所經(jīng)過的切削時間，用T表示。刀具壽命那么是指一把新刀具從使用到報廢的切削時間，它是刀具耐用度與刃磨次數(shù)的乘積。即：關于不可以重磨刀具，刀具壽命等于刀具耐用度。2、刀具耐用度實驗公式精心整理方法按ISO國準刀耐用度的定：當切削刃磨均勻，??；磨不均勻取VBmax0.6mm。固定其余的切削條件，在常用的切削范內(nèi)，取不一樣樣的切削速度v1、v2?，的耐用度T1、T2?。在數(shù)坐上定出各點v1，T1、v2，T2、、??？傻茫涸谝欢ㄇ邢魉俣确秲?nèi)，它根本上是在一條直上。就是刀具磨耐用度曲。刀具磨耐用度直方程：因此：式中T——刀具耐用度min；——系數(shù)，其數(shù)與工件資料、刀具資料、切削用量等有關；m——指數(shù)，表示vcT的影響程度。用YTl5硬合金刀切削b的碳，切削用量與刀具耐用度的關系：CTvc5f2.25a0p.75由上式看出，切削速度刀具耐用度的影響最大，量f次之，切削深度ap影響最小，與三者切削溫度的影響序圓滿一致；也反應出切削溫度刀具耐用度影響的重要性。3、制刀具壽命考因素切削用量與刀具壽命親密有關。刀具壽命T定得高，切削用量就要獲得低，然刀次數(shù)少，刀具耗費少了，但切削效率降落，效益未必好。刀具壽命T定得低，切削用量能夠獲得高，切削效率是提升了，但刀次數(shù)多，刀具耗費大，整刀具地點工，效益也未必好。在生中，確立刀具壽命有兩種不一樣樣的原，按件最少的原確立的刀具壽命叫最高生率刀具壽命，按件工本錢最低的原確立的刀具壽命叫最小本錢刀具壽命。一般狀況下，采納最小本錢刀具壽命，在生任迫或生中出拍不均衡，可用最高生率刀具壽命。在制刀具壽命，考以下幾點：精心整理刀具結(jié)構(gòu)復雜、制造和磨刀開銷高時，刀具壽命應規(guī)定得高些。多刀車床上的車刀，組合機床上的鉆頭、絲錐和銑刀，自動機及白動線上的刀具。因為調(diào)整復雜，刀具壽命應規(guī)定得高些。某工序的生產(chǎn)成為生產(chǎn)線上的瓶馬上，刀具壽命應定得低些，這樣能夠采納較大的切削用量，以加快該工序生產(chǎn)節(jié)拍；某工序單位時間的生產(chǎn)本錢較高時刀具壽命應規(guī)定得低些，這樣能夠采納較大的切削用量，縮短加工時間。精加工大型工件時，刀具壽命加規(guī)定得高些。六、合理耐用度的采納原那么刀具耐用度合理數(shù)值有兩種：①最高生產(chǎn)率耐用度Tp所確立的Tp能抵達最高生產(chǎn)率?；蛟S說，加工一個部件所花的時間最少。加工一個部件的生產(chǎn)時間tpr由以下幾局部構(gòu)成：tctmtprtmt1T式中tm——切削時間min/件t1——協(xié)助時間，包含裝卸部件、刀具空行程時間等min/件；tc——一次換刀所需時間min/次；tm/T——換刀次數(shù)。②最低生產(chǎn)本錢耐用度Tc七、刀具損壞在切削加工中，刀擁有時沒有經(jīng)過正常磨損階段，而在很短時間內(nèi)忽然損壞，這種狀況稱為刀具損壞。損壞也是刀具損壞的主要形式之一。損壞是有關于磨損而言的。刀具的損壞形式分為脆性損壞和塑性損壞。1．脆性損壞硬質(zhì)合金刀具和陶瓷刀具切削時，在機械應力和熱應力沖擊作用下，常常發(fā)生以下幾種形態(tài)的損壞：〔1〕崩刃切削刃產(chǎn)生小的缺口。在連續(xù)切削中，缺口會不停擴大，以致更大的損壞。用陶瓷刀具切削及用硬質(zhì)合金刀具作斷續(xù)切削時，常發(fā)生這種損壞?！?〕碎斷切削刃發(fā)生小塊碎裂或大塊斷裂，不可以夠連續(xù)進行切削。用硬質(zhì)合金刀具和陶瓷刀具作斷續(xù)切削時，常發(fā)生這種損壞?！?〕剝落在刀具的前、后刀面上出現(xiàn)剝落碎片，常常與切削刃一同剝落，有時也在離切削刃一小段距離處剝落陶瓷