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文檔簡介

機械制造技術(shù)MechanismManufactureTechnology

孫慶群制作配套教材:第2章金屬切削加工理論及其應用

【學習目標】

本章主要介紹金屬切削加工過程中的切削變形、積屑瘤、加工硬化、切削力、切削熱和切削溫度、刀具磨損和刀具壽命等物理現(xiàn)象以及磨削當中的特點,同時介紹這些現(xiàn)象的影響因素和控制方法。通過對本章的學習,讓學生了解產(chǎn)生這些現(xiàn)象的基本規(guī)律,能夠通過調(diào)整某些影響因素來控制切削過程,從而達到實現(xiàn)工件切削加工要求之目的。

金屬切削加工過程是指通過切削運動,刀具從工件的表面上切下多余的金屬層,形成切屑和合格的已加工表面的過程。在此過程中將產(chǎn)生許多物理現(xiàn)象,如切削變形、積屑瘤、鱗刺、振動、表面硬化、切削力、切削熱和切削溫度、刀具磨損等。本章主要研究產(chǎn)生上述諸多現(xiàn)象的成因、本質(zhì)及變化規(guī)律。掌握這些基本規(guī)律,對合理使用與設(shè)計刀具、夾具、機床,保證加工質(zhì)量、降低加工成本、提高生產(chǎn)效率以及促進切削加工技術(shù)的進步都將具有非常重要的意義。2.1切削變形

研究切削變形與切屑的形成非常復雜,下面以正交(直角)自由切削為研究模型進行簡要說明。2.1.1金屬切削層的切削變形1.切削變形的力學本質(zhì)金屬切削過程類似于金屬材料受擠壓的過程,當塑性金屬材料受擠壓時,金屬先產(chǎn)生彈性變形而后是塑性變形,最大剪應力方向與最大主應力方向之間大致成45o夾角,即沿著OM或AB產(chǎn)生剪切滑移(如圖2.1a所示)。圖2.1金屬的擠壓與切削的比較圖2.1金屬的擠壓與切削的比較

2.切削過程中的三個變形區(qū)在切削過程中存在著三個變形區(qū)(如圖2.2所示):

(1)第一變形區(qū)。由始滑移面OA與終滑移面OM所圍成的區(qū)域(Ⅰ)稱為第一變形區(qū),也稱剪切滑移區(qū)。這是主要變形區(qū)(產(chǎn)生塑性變形形成切屑)?;泼媾c切削速度的夾角稱為剪切角φ。

(2)第二變形區(qū)。它是指刀—屑接觸區(qū),即與前面接觸的切屑底層內(nèi)產(chǎn)生的變形區(qū)域(Ⅱ),切屑沿刀具前面流出時進一步受到刀具前面的擠壓和摩擦,切屑卷曲,靠近前面處晶粒纖維化,其方向基本上和刀具前面平行。

(3)第三變形區(qū)。它是指刀—工件接觸區(qū),亦即近切削刃處已加工表面層內(nèi)產(chǎn)生的變形區(qū)域(Ⅲ)。已加工表面受到切削刃鈍圓部分與刀具后面的擠壓和摩擦產(chǎn)生變形,造成晶粒纖維化與表面加工硬化。三個變形區(qū)的變形相互牽連,切削變形是一個整體,且整個變形過程是在極短的時間內(nèi)完成的。a)b)圖2.2切削變形狀態(tài)a)正交平面中的受力情況b)金相照片1.切屑的形成過程切削層在刀具擠壓和摩擦的作用,產(chǎn)生彈性變形和塑性變形,當切削層的承受的切應力達到材料的屈服強度極限時,便產(chǎn)生剪切滑移,切削層經(jīng)過第一變形區(qū)形后即沿著刀具前面流出,便形成了切屑。a)b)圖2.3切屑的形成過程形成切屑的剪切滑移過程b)切屑形成模型2.1.2切屑的形成與切屑類型

2.切屑的類型由于工件材料和切削條件的不同,切削中的變形程度也不相同,因此,會形成多種類型的切屑,如圖2.4所示。a)b)c)d)圖2.4切屑的類型a)帶狀切屑b)節(jié)狀切屑c)粒狀切屑d)崩碎切屑

(1)帶狀切屑。

產(chǎn)生條件:切削塑性材料(如軟鋼、鋁等)時,如果切削速度較高、切削厚度較薄、刀具前角較大,容易形成內(nèi)表面光滑、外表面呈毛茸狀的帶狀切屑。

優(yōu)點:切削過程較平穩(wěn),切削力波動較小,已加工表面粗糙度較小。

缺點:切屑連綿不斷,有時會纏繞在刀具或工件上影響加工過程。

(2)節(jié)狀(擠裂)切屑

產(chǎn)生條件:大多在切削塑性金屬材料時,如果切削速度較低、進給量較大(亦即切削厚度較大)、刀具前角較小,容易產(chǎn)生這種屑型。

特點:切削中切應變較大,切削力有波動和和振動,已加工表面粗糙度較大。對硬質(zhì)合金刀具易產(chǎn)生崩刃。

(3)粒狀(單元)切屑

采用小前角或負前角,以極低的切削速度和大的切削厚度切削粗晶粒金屬時,會產(chǎn)生粒狀屑型,此時,切削過程更不穩(wěn)定,加工表面的質(zhì)量也會更差。

(4)崩碎切屑

在切削鑄鐵等脆性金屬時,由于脆性材料抗拉強度低,刀具切入后,切削層未經(jīng)塑性變形,就會在材料組織的石墨與鐵素體之間疏松界上產(chǎn)生不規(guī)則崩裂,形成崩碎切屑。這種切屑的形狀很不規(guī)則,加工出的工件表面也凹凸不平。工件材料越脆、切削厚度越大、刀具前角越小,就越容易產(chǎn)生這種切屑。2.1.3變形程度的表示方法通常可用切削變形系數(shù)來衡量切削變形程度。如果把切削時形成的切屑與切削層尺寸比較,會發(fā)現(xiàn)切屑厚度增加(>)、切屑長度縮短(<),切屑寬度基本沒發(fā)生變化。這是切屑流出時受到刀具前面摩擦作用的結(jié)果。切削變形系數(shù)就是切屑厚度hch與切削層厚度hD的比值,或者是切削層長Lc度和切屑長度Lch的比值。即:>1

(2.1)

值越大,切屑越厚越短,則切削變形就越大。a)b)c)圖2.5變形程度表示a)切屑與切削層的外形尺寸;b)切屑的厚度增加、長度縮短;c)前角、剪切角與切削變形的關(guān)系

需要說明的是:在切削某些材料時,可能會出現(xiàn)<1,這就不能正確反映切削變形的實際情況。

2.1.4切屑與刀具前面間的摩擦和積屑瘤在塑性金屬切削過程中,因切屑底層與刀具前面間擠壓摩擦嚴重,使切屑底層金屬的流動速度低于上層的流動速度而形成滯流層。當滯流層金屬與刀具前面之間的摩擦力超過切屑內(nèi)部的結(jié)合力時,滯流層的一部分金屬就會黏結(jié)在切削刃附近(亦稱冷焊),不斷沉積便形成小硬塊稱為積屑瘤。當溫度和壓力適當時,滯流層金屬就會黏附在刀具前面上,依次層層堆積,高度逐漸增大而形成了積屑瘤,它代替切削刃繼續(xù)剪切較軟的金屬層,長高的積屑瘤在外力或振動作用下可能會發(fā)生局部斷裂或脫落,條件合適時又會繼續(xù)生成、長高。這樣生成、長大、脫落,再生成、再長大、再脫落……經(jīng)歷著一個又一個非周期性變化的過程。

a)b)c)圖2.6積屑瘤a)內(nèi)摩擦應力分布;b)積屑瘤外形;c)積屑瘤外形尺寸加工條件:工件材料45鋼、刀具材料W18Cr4V、=5°、=20m/min、=0.23mm/r1.積屑瘤對切削過程的影響(1)保護刀具。由于硬度高于工件硬度,能代替刀刃切削,對刀具切削刃有保護作用。

(2)增大工作前角。積屑瘤增大了刀具的實際工作前角,使刀具變得鋒利,減小切削變形,降低了切削力。

(3)增大切削厚度。由于積屑瘤前端伸出于切削刃之外,會產(chǎn)生過切,使切削厚度增加了ΔhD。又由于積屑瘤的產(chǎn)生、長大與脫落非周期性變化,所以ΔhD值是變化的,會影響到被加工工件的尺寸精度。

(4)增加已加工表面粗糙度

首先,由于積屑瘤高度非周期性的變化,使得切削厚度也無規(guī)則變化,工件已加工表面會出現(xiàn)高低不平;

其次,脫落掉的積屑瘤碎片黏附在已加工表面上惡化表面粗糙度;

另外,積屑瘤高度的不斷變化造成刀具切削刃高度的不斷變化會引起振動,導致在工件已加工表面上刻劃出溝紋,嚴重影響以加工表面粗糙度。2.抑制和消除積屑瘤的措施

(1)增大刀具前角,使切削輕快,可減少積屑瘤的產(chǎn)生。

(2)減少進給量和切削厚度。

(3)采用低速或高速切削,避開容易產(chǎn)生積屑瘤的切削速度,如圖2.7a是積屑瘤與切削速度之間的關(guān)系。

(4)提高刀具刃磨質(zhì)量、合理選用切削液,可以減輕摩擦,降低切削溫度和減少黏結(jié),能夠抑制積屑瘤的產(chǎn)生或降低積屑瘤的高度。

(5)合理調(diào)節(jié)各切削參數(shù)間的關(guān)系,防止形成中溫區(qū)。

(6)對工件材料適當熱處理,提高硬度,降低塑性。圖2.7切削速度對積屑瘤的影響加工條件:加工材料45鋼=4.5mm、=0.67mm/r2.1.道5已加艱工表面變支形和加工許硬化1.產(chǎn)生策加工硬化少的原因任何刀具蛇的切削刃雨口都不可只能磨得絕朵對鋒利,翠當在鈍圓凱弧切削刃巖和其鄰近層的狹小后日面的切削奔、擠壓和妨摩擦作用噴下,會使延得已加工窩表面層的層金屬晶粒盡產(chǎn)生扭曲狹、擠緊和緞破碎等嚴窩重的塑性醉變形,從勝而使表面沿層硬度增默高,這種宿表面層硬攜度增高的革現(xiàn)象稱為加工撿硬化。金屬材料征經(jīng)硬化后離提高了屈厚服強度,燦并在已加免工表面上當出現(xiàn)顯微姥裂紋和殘帝余應力,坐降低了表鐘面質(zhì)量和童材料的疲淺勞強度,欺并給下道縮慧工序帶來斬加工困難酒,增大刀各具的磨損的,從而使幻玉刀具壽命潮下降。一鳥般材料的翻塑性越大找,金屬晶秋格滑移越測容易,以緊及滑移面班越多,硬悉化程度越影嚴重。2.控制特和減輕硬魔化的措施(1)磨出鋒利狠的切削刃克。(2)增大前殖角或增歇大后角龍。(3)減小背門吃刀量兵。(4)適當減率小進給析量。(5)適當降肉低工件爛材料的瀉塑性。(6)合理選用遭切削液。2.1.6影響切削變形的主要因素

1.工件材料——工件材料的強度、硬度越高,刀—屑間的正壓力越大,平均正應力增大,切削溫度增加,刀—屑間接觸長度減小,摩擦系數(shù)減小,切削變形減小。

2.前角——刀具前角增大,楔角減小,切削刃鈍圓弧半徑減小,切削刃鋒利,切屑流出時阻力減小,使摩擦系數(shù)μ減小,故變形系數(shù)減小,切削變形減小。但前角增大,則作用在前刀面的平均法向應力會隨之減小,因此,摩擦系數(shù)會增大。

3.切削速度——切削速度通過切削溫度和積屑瘤影響切削變形,當無積屑瘤時,低速時溫度低,不易黏結(jié),摩擦系數(shù)μ小,切削變形小;隨切速提高,切削溫度增加,黏結(jié)逐漸嚴重,摩擦系數(shù)μ增大;切速再提高,切削溫度使被加工材料的剪切屈服強度降低,剪切應力減小,摩擦系數(shù)μ減少,切削變形變小。隨著切削速度提高,積屑瘤高度也逐漸增加,刀具工作前角隨之增大,因此,減少。當達到中等切速時,積屑瘤高度達最大值,變?yōu)樽钚?。切削速度再繼續(xù)增高時,因切削溫度升高,摩擦系數(shù)μ減小而使減小。在高速切削時,切削層來不及充分變形已被切離,所以很小。4.進淚給量—畏—進給量溪增大,報切屑厚估度增加冊,前面僵上正壓伙力增大界,平均剝法向應值力增大盜,故摩寇擦系數(shù)μ減小,剪們切角增大碌,因此切繡削變形系慎數(shù)減小,劍切削變形炎減小。2.2哀切削劫力切削力卻是工件材料滅抵抗刀具鋪切削所產(chǎn)待生的阻力齊。它是影辭響工藝系伍統(tǒng)強度、綢剛度和加描工工件質(zhì)塑量的重要周因素。切福削力是設(shè)炊計機床、嫁刀具、夾閘具以及計循算切削動晴力消耗的摩主要依據(jù)服。在目前序自動化生田產(chǎn)、精密件加工中,乏常利用切疊削力來檢紛測和監(jiān)控偵加工表面眨質(zhì)量、加框工精度和裝刀具磨損災的程度。2.2表.1切絡(luò)削力的積來源、搖合力及畝其分力1.切削擔力的來源在刀具鋒作用下衛(wèi),被切錢削層金演屬、切黎屑和工褲件已加趙工表面蕩金屬都賤在發(fā)生館彈性變懶形和塑衛(wèi)性變形稀,因而乖產(chǎn)生變寧形抗力貌。法向力切削作疏用在刀如具前面爸和后面殘上。由來于切屑稀沿前面改流出,滔故有對態(tài)刀具前血面產(chǎn)生摩擦力;刀具和到工件間有膚相對運動臂,由有摩具擦力作用用于刀具后疤面。幾個隨方面的作悄用力便形醉成了作用食在刀具上算的合力F。切削力來鄰源于兩個柱方面:①切削層代金屬、治切屑和濫工件表戰(zhàn)面層金心屬的彈暮性變形柳和塑性三變形所托產(chǎn)生的遭抗力;②刀具與切敘屑及工件另表面間的筍摩擦阻力抖。

2.切削力的分解如圖2.8,在切削時,各種切削力的總和形成作用在刀具上的合力F。為便于測量、計算和應用的需要,常將作用力F分解為三個分力。a)b)圖2.8切削時的合力及其分力切向力(主切削力)——在主運動方向上的分力;背向力(徑向力或切深抗力)——在垂直于工作表面上的分力;進給力(軸向力力)——在進給運動方向上的分力。合力F、推力與各分力之間關(guān)系:

;(2.2)式(2.2)表明,當當時,、,各分力的大小對切削過程產(chǎn)生明顯不同的作用。實驗可得,當各分力間近似關(guān)系為:隨著切削條件的不同,三個分力之間的比例可在較大范圍內(nèi)變化,但主切削力的值總是最大。2.2.2分力的作用1.切向力(主切削力)切向力是主運動方向上的切削分力,切于過渡表面并與基面垂直,消耗功率最多。切向力作用在工件上,并通過卡盤傳遞到機床主軸箱,它是設(shè)計機床主軸、齒輪和計算主運動功率的主要依據(jù);由于作用使刀桿彎曲、刀片受壓,故用它決定刀桿、刀片尺寸;是設(shè)計夾具和選擇切削用量的重要依據(jù)。

2.背向力(徑向力或切深抗力)

背向力是作用在吃刀方向上的切削分力,處于基面內(nèi)并與工件軸線垂直的力。在縱車外圓時,如果加工工藝系統(tǒng)剛性不足,背向力是影響加工工件精度、引起切削振動的主要原因。不消耗切削功率。

3.軸向力(進給抗力)

軸向力是作用在進給方向上的切削分力,處于基面內(nèi)并與工件軸線平行的力。軸向力作用在機床進給機構(gòu)上,它是計算進給機構(gòu)薄弱環(huán)節(jié)零件的強度和檢驗進給機構(gòu)強度的主要依據(jù)。消耗總功率的1%~5%。(2.3犯)2.2.3切削功率切削過程中消耗的功率稱為切削功率,用表示。計算切削功率用于核算加工成本和計算能量消耗,并在設(shè)計機床時根據(jù)它來選擇機床主電動機功率。主運動消耗的切削功率(單位為kw)應為:式中:——切削力,單位為N;——主運動的切削速度,單位為m/min。根據(jù)式(2.3)求出切削功率值,再按下式計算主電動機的功率(單位為kw):(2.4)式中:ηm——機床傳動效率,一般取ηm=0.80~0.85。式(2.4)是校驗和選用機床主電動機功率的計算公式。2.2.4切削力和切削功率的估算1.利用指數(shù)公式計算切削力在生產(chǎn)實際中,常采用指數(shù)公式計算切削力,該指數(shù)公式是通過大量的切削實驗,將實驗數(shù)據(jù)通過數(shù)學分析或微機處理后建立的,故也稱為切削力實驗公式。切削力的指數(shù)公式為:(2.5)式(2.5)中的系數(shù)、指數(shù)和修正系數(shù)值可查相關(guān)的金屬切削手冊。

2.利用單位切削力和單位切削功率計算

(1)單位切削力——可用單位切削層面積切削力或單位切削層寬度切削力表示。單位切削力(單位為)由下式求得:(2.6)若已知單位切削力,如果給定背吃刀量和進給量值,切削力(單位為N)用下式計算:

單位切日削力可測從有關(guān)脹手冊中拼查到(浪表2.扇1供參果考)。表2.l饒常用材涉料的單位你切削力單位切削協(xié)力材料牌號制造、熱處理狀態(tài)硬度HBW(N/mm2)結(jié)構(gòu)鋼45(40Cr)熱軋或正火187(212)1962調(diào)質(zhì)229(285)2305灰鑄鐵HT200退火1701118鉛黃銅HPb59-1熱軋78736硬鋁合金2A12淬火及時效107834(2.7)

(2)單位切削功率——是在單位時間內(nèi)切除單位體積材料所需的切削功率。[單位為kW/()]計算式為:2.2.5影響切削力的因素切削過程中,影響切削力的因素很多,最主要的因素有切削用量、工件材料和刀具幾何參數(shù)等三個方面。

1.切削用量的影響當背吃刀量和進給量f增大時,都會使切削力增加,但兩者的影響程度是不同的。

其原因是:若f不變,增加一倍,切削厚度不變,切削寬度和切削層橫截面積隨之增大一倍,使切削變形和摩擦成倍增加,故切削力也約增加一倍;若保持不變,f增加一倍時,使切削厚度和切削層橫截面積也都增加一倍,但因進給量f增加使切削變形減小,摩擦面積不成倍增加,切削力只增加約70%~80%。在相同的切削層橫截面積下,若切削效率相同時,增大進給量f比增大背吃刀量既省力又節(jié)能;若消耗功率相同,則允許選用更大的進給量,可提高生產(chǎn)效率。1.切削外用量的影添響切削速燈度對切霉削力的雕影響不占大,加態(tài)工塑性蛛金屬時炸,切削華速度主戲要是由擋于積屑落瘤影響桿實際工乳作前角世和摩擦盼系數(shù)的架變化而疑影響切僻削力。甲加工脆任性金屬鉗時變形血和摩擦單均較小葉,故切鵲削速度蘋對切削落力影響令不大。探如果刀撕具材料摔和機床循性能允忌許,采舅用高速觀切削,誰既能提挪高生產(chǎn)易效率,耳又使得灰切削力戶減小。2.工繡件材料財?shù)挠绊懝ぜ娘溋鲜峭u過材料雹的剪切摔屈服強棟度接、塑振性變形遷程度與忠刀具間冒的摩擦眨等條件翼影響切躲削力的錦。通常桌工件材食料的強模度和硬否度越高相,所產(chǎn)守生的切予削力也忌越大。寄在強度肯和硬度蛛相近時姿,其塑些性和韌移性越高醉,切削晝力越大豈;加工近硬化嚴戲重的材良料,切和削力也迷越大。邀切削脆羞性材料斜(如灰奴鑄鐵)蛙時,其城切削力域較小。3.刀勞具幾何索參數(shù)的圓影響刀具前你角增大煌,切削奪變形系競數(shù)減小魄,故切朗削力明哭顯減小牛。尤其恥是加工撿材料的顯韌性、刷延伸率慚越高,限增大前烘角使切萍削力下蜂降更為近顯著。提主偏角剝對三個鼻切削分嚴力都有標影響,曠其中對計的影響柜較大。嗚刀尖圓瞎弧半徑獵增大,毀切削變綠形增大負,使切攪削力增協(xié)大。4.其輕它因素仿的影響后面磨損趣,使刀具襲與加工表尺面間摩擦蠢加劇,故江切削力擺增大毅。切削時旅澆注合適凳的切削液托,能使刀已具、工件推與切屑接月觸面間摩鍵擦減小,艷因而能顯泊著地減小花切削力。拜不同的刀描具材料與沸工件材料生之間的親蘇合力和摩虧擦系數(shù)不扇同,因而沉切削力也直不同。在蹲相同的切陣削條件下支,選用陶巧瓷刀具的字切削力最政小,硬質(zhì)拔合金刀具走的切削力坦次之,高此速鋼刀具岔切削力最屑大。2.3君切削乒熱與切堵削溫度在切削過淚程中,金慣屬材料發(fā)勝生極大的扮變形與摩鑼擦,變形就和摩擦所蔑消耗的能念量絕大部代分都轉(zhuǎn)化詳成熱量(切削熱)逝。切削熱纖使得工俯件和機泳床產(chǎn)生客熱變形崇,降低蘋零件的窮加工精里度和表遇面質(zhì)量籠,還對趙刀具磨奧損產(chǎn)生境決定性扒的影響伶。2.3.刊1切削熱濱的產(chǎn)生與安傳散在刀具的暖切削作用顏下,切削謀層金屬發(fā)旋生彈性和輛塑性變形勿,切屑與端刀具前面蒙,工件與蝦刀具后面燥之間產(chǎn)生趙摩擦,變惱形和摩擦行產(chǎn)生熱量杏(即產(chǎn)生聯(lián)切削熱的仔原因)。切削熱向切屑、刀具、工件和周圍介質(zhì)(空氣或切削液)中傳散。例如,在干車削鋼時,其傳熱比例為:Q屑=50~86%,Q刀=40~10%,Q工=9~3%,Q介=1%。熱量傳散的比例與切削速度有關(guān),切削速度增加時,由摩擦而生成的熱量增多,但切屑帶走熱量的比例也增加,傳給刀具熱量的比例相對減少,傳給工件熱量的比例更少。高速切削時,切屑的溫度很高,而工件和刀具的溫度則相對較低,有利于切削加工的順利進行。熱傳導效果還與刀具和工件材料的導熱系數(shù)有關(guān),導熱系數(shù)高的,熱傳導效果就好,切削區(qū)溫度降低就快。采用冷卻性能好的水溶劑切削液能有效地降低切削溫度。2.3.2切削溫度的分布

(1)刀—屑接觸面摩擦大,熱量不易傳散,故產(chǎn)生的溫度值最高。

(2)切削區(qū)域的最高溫度點不在切削刃上,而是在前面上離切削刃有一定距離的地方。由圖2.9b表明,離切削刃1mm處的最高溫度約為。該處壓力高,熱量集中。在后面上離切削刃約0.3mm處的最高溫度約為。(3)剪切區(qū)中,在剪切面上各點的變形功大致相同,故各點處溫度值較接近,但垂直剪切面方向的溫度梯度很大。

(4)切屑底層上的溫度梯度很大。(5)工件材料塑性越大,切削溫度分布越均勻;材料脆性越大,最高溫度點離刀刃越近。(6)材料導熱系數(shù)越低,刀具前、后面上的溫度越高。

(7)切屑帶走熱量最多,它的平均溫度高于刀具、工件上的平均溫度。工件上最高溫度在近切削刃處,它的平均溫度較刀具上最高溫度點低20~30倍。a)刀具、工件、和切屑中溫度分布b)刀具中溫度分布圖2.9切削溫度的分布2.3幟.3覺控制切為削溫度票的措施1.適疊當調(diào)整拾刀具幾室何參數(shù)在保證叉刀具切康削刃強仔度的前捧提下,蕩適當增陪大刀具鋪前角,艱減少切購削層金奶屬的塑嶄性變形名,以減宰少切削寒熱的產(chǎn)搜生。主勻偏角減膀小,使悔切削變吉形和摩乏擦增加州,產(chǎn)生稠的切削雁熱增加尿,但減錫小后,窮因刀頭盾體積增洋大,切泊削寬度紋增大,盞故散熱秒條件改散善。由乘于散熱打起主要跪作用,明故切削辦溫度下殃降。刀林尖圓弧疫半徑增奶大,刀幅具切削睜刃的平螞均主偏旦角減小艱,刀具券的散熱曬條件變進好,切弊削溫度誼降低;桂選用負師的刃傾朝角和磨煌制負倒掘棱均能群增大散晴熱面積容,降低佩切削溫蠟度。2.適然當調(diào)整寨切削用掃量在保證材切削效負率不降間低的前近提下,枕為了降咸低切削挽溫度,藝可在適占當增大堅背吃刀罵量和進認給量的呈同時,辣降低切悲削速度所。3.選糧用合適腰的切削攜液合理使用掩切削液對泡降低切削督溫度、減微小刀具磨藍損、提高忽已加工表仆面質(zhì)量效按果明顯。安切削液的攪導熱率、腳比熱容和菊流量越大捕,澆注方臭式越合理舊,則切削觀溫度越低攀,冷卻效岸果越好。除了采取馬上述措施銳外,還可鳥通過改善薦材料的切輔削加工性電、控制刀食具的磨損賢、采用斜已刃切削等糟措施來降盒低切削溫宰度。2.4再刀具秧磨損與耳刀具壽妹命2.4.鴨1刀具磨塞損刀具在啟切削過創(chuàng)程中,著高溫、孤高壓和肺強烈摩卵擦使得胸刀具材料料逐漸黨被磨損蠟。刀具咸過早磨左損將影良響切削庸過程和避生產(chǎn)效測率。1.刀帶具磨損缸的形式(1)皇正常磨困損。是指刀存具材料的掩微粒被工尸件或切屑梢?guī)ё叨a(chǎn)示生的磨損渴。1)后面疑磨損。加工表面強與刀具后峽面間存在纖強烈摩擦跨,在后面援上切削刃望附近被磨蔽出一段后蹦角為零的鴨小棱面。2)前埋面磨損抱。在切削塑攀性材料時賠,若切削范速度和切調(diào)削厚度都禾較大,摩緣瑞擦大且溫僑度和壓力論都高,切斬屑在流出制過程中在獨刀具前面張上切削刃軟附近摩擦暖出一段月粗牙洼形的握凹坑。3)前、后面同時磨損。在切削塑性材料、切削厚度與前兩者比較屬居中時,常出現(xiàn)前后面同時磨損的形式,常在主切削刃靠近工件外皮處及副切削刃靠近刀尖處磨出深溝。4)副后面磨損。副切削刃在形成已加工表面過程中,副后面受到摩擦而形成磨損。a)后面磨損b)前面磨損圖2.10正常磨損(2)秘非正常梳磨損:主要椅指脆性已破損和削塑性破你損。1)塑幻玉性變形勢。因嚴重色塑性變干形造成爛切削刃來和倒角邪刀尖區(qū)康的塌陷爪。2)崩刃坐。在斷續(xù)、蛙沖擊切削敲條件下,翠或用脆性戶刀具材料斤切削易引栽起切削刃之微粒脫落攻。3)剝落績。常因刃毀磨造成驅(qū)內(nèi)應力江、積屑找瘤脫落辛和在重詳載切削蔥時,刀敢刃與刀脈面出現(xiàn)配大面積圓脫落。4)熱裂萍。由熱循環(huán)徒而致使的顫材料疲勞伶,或因間訪斷切削,數(shù)切削液澆臘注不均勻?qū)捠骨邢鳒匮蓝燃弊?,萬在垂直切解削刃方向岸上出現(xiàn)的蝴裂紋。造成刀具呢破損的原折因:①刀具材料乎選擇不合痕理;②刀具結(jié)構(gòu)貴、制造工露藝不合理躍;③刀具幾訂何參數(shù)榨不合理助;④切削用量蘿選擇不當仁;⑤刀具刃濱磨或使總用操作藍不當。2.磨眉損過程獨和磨鈍層標準(常用劑后面磨反損量來清判別)(1)刀燥具的磨損孕過程圖2.直11所蹄示是典籃型的硬軟質(zhì)合金插車刀磨斧損過程眼的磨損烈曲線,遺由圖可莖知,磨損分喉三個階酬段:1)初期欺磨損階段樂(I)。因刀具揮新刃磨早的表面千粗糙不燙平,殘汪留砂輪塊痕跡,辭開始切齒削時很淡快將刀奴面上的血刃磨痕仁跡磨去秤。初期斧磨損量走的大小非與刀具感的刃磨騾質(zhì)量直霞接相關(guān)殖。2)正常備磨損階段織(Ⅱ)。經(jīng)期磨首損后,敗刀面上銜的粗糙挎表面已檢被磨平屈,壓強凝減小,晶磨損比快較緩慢鉗。隨著輝切削時近間的延辭長,磨巾損量V跑B將逐叨漸加大貫。3)急劇義磨損階段辜(Ⅲ)。當?shù)毒吣魮p達到一稍定限度后衫,已加工布表面粗糙佩度變差,遭刀具切削獻性能下降破,切削溫菠度升高,韻磨損量V猛B急劇增位大,有時捷會產(chǎn)生振溉動、噪聲用等。如果是繼續(xù)使用庫,則刀具桌切削刃產(chǎn)淡生損壞而粘失去切削裙能力。必須提醒風:在到達急化劇磨損前紗應及時磨可刀或換刀捆。圖2.11刀具磨損曲線

(2)刀具的磨鈍標準刀具磨損值達到一定限度,必須重磨或更換切削刃(可轉(zhuǎn)位刀片),否則,會明顯影響加工質(zhì)量,這個磨損限度即為磨鈍標準。加工條件不同,磨鈍標準應不同。粗加工時應取大值,工件剛性較好或加工大件時應取大值,反之則取小值。在實際裝生產(chǎn)中近,常根舊據(jù)切削棕時突然柜發(fā)生的汗現(xiàn)象,碗如振動消產(chǎn)生、種已加工期表面質(zhì)穴量變差習、切屑飾顏色改姻變、切筒削噪聲慎明顯增換加等來哨決定是桿否磨刀控或更換傘刀刃;羞精加工友時常根福據(jù)刀具滋磨損是董否影響辛表面粗豬糙度和鎮(zhèn)尺寸精纖度作為本磨損標來準。3.刀具折磨損的原脆因及改善索途徑(1)磨蹦料磨損(略又稱機械造磨損)。在工件瞧材料中概含有氧熱化物、注碳化物客和氮化碰物等硬雜質(zhì)點,撲在鑄、祖鍛工件妨表面上辟存在著臨硬夾雜春物和在拿切屑、誕加工表金面上粘撤附著硬拖的積屑柏瘤殘片沫,這些語硬質(zhì)點欠(磨粒染)對刀到具表面底產(chǎn)生摩炊擦和刻番劃作用積致使刀睜面磨損范。磨料饑磨損是艷最主要午的磨損技原因。(2)黏痛結(jié)磨損(看亦稱冷焊陪磨損)。切削區(qū)記存在著逢高溫、猜高壓和奶強烈摩躬擦,在失切屑、送工件與醬刀面之腫間的吸瀉附膜被例擠破,起形成新紋的表面住緊密接晴觸,因位而發(fā)生政黏結(jié)(積冷焊)鄉(xiāng)豐現(xiàn)象。茂使刀具儉表面局禁部強度巡壽較低的靜微粒材言料被切躁屑帶走聾。(3)掠擴散磨持損。在高溫委作用下抓,工件際與刀具晶材料中剃合金元竭素相互嶺擴散置桂換。其棵結(jié)果是琴改變了碑原來刀斥具材料擋中的化刮學成分搜,降低鍋了刀具悲的切削軍性能,楊加快了衛(wèi)刀具的漆磨損。(4)鹽相變磨裳損。在高速好鋼刀具凱切削時郊,當溫駕度超過聚其相變求溫度(扒550艇~60領(lǐng)0o)時,刀秀具材料的柜金相組織斑就會發(fā)生腸轉(zhuǎn)變,由荷回火馬氏壺體轉(zhuǎn)變?yōu)楹膴W氏體,懂使硬度降應低,出現(xiàn)展前面塌陷高或卷刃等見塑性破壞完而加快刀頑具磨損。莫硬質(zhì)合金鴨刀具在高快溫、高壓迅狀態(tài)下切托削也會因漲產(chǎn)生塑性勞變形而失非去切削性牛能。(5)老化學磨械損(又衰稱氧化忌磨損)匠。在一定長溫度下剃,刀具震材料與翻周圍介兩質(zhì)發(fā)生繩化學反飽應,在合刀具表益面形成徑一層硬賺度較低歐的化合蔬物而被持切屑帶廣走。硬姑質(zhì)合金況刀具的滾切削溫李度達到機700鴨~80逃0℃時縣,硬質(zhì)曾合金材行料中C浙、WC盟、Ti朵C和C催o與空插氣中氧寧起化合曾作用形司成了硬構(gòu)度和強或度較低拆的氧化陜膜。在原切削時響工件表芒層中的權(quán)氧化皮欄、冷硬睛層及其縫硬雜質(zhì)摩對氧化牙膜產(chǎn)生乒連續(xù)摩爆擦的作階用,使歷刀面上歇產(chǎn)生氧疤化磨損怒。有時暑刀具材珍料被周鏈圍某種卷介質(zhì)腐旺蝕,也鋼會造成蹦化學磨膊損。2.4.錢2刀具壽顯命1.刀具悶壽命的概倦念刀具壽命滲是指一把刃磨皆好的新刀增從開始切那削一直到堂磨損量達蛙到磨鈍標充準前所經(jīng)圣歷的總的切削雀時間(單位為古min,滴用T來表押示)。對膝于可重磨紋刀具,刀朝具壽命是鈔指刀具兩譽次刃磨之華間的實際柳切削時間征。從刀具第裕一次投入速使用直至泛完全報廢郵所經(jīng)歷的老總的切削礙時間,稱宗為刀具的總收壽命。2.影響灰刀具壽命蘇的因素(1)切壞削用量對大刀具壽命工T的影響。對于同既一種材料給的切削加凱工,當?shù)侗蘧叩牟牧席徍蛶缀螀?shù)確定之狐后,對刀炭具壽命影仇響最大的遲是切削用遷量。(2.傅8)切削用量對刀具壽命的影響可用下列經(jīng)驗公式表述:式中CT——刀具壽命系數(shù),與刀具、工件材料和切削條件有關(guān);——其他因素對刀具壽命的影響系數(shù)。、、——刀具壽命指數(shù),分別表示切削用量要素中、f、對刀具壽命的影響程度,一般>>。

上述指數(shù)、系數(shù)值可查閱有關(guān)手冊。

(2.兵9)當用YT5硬質(zhì)合金車刀切削碳素鋼(σb=0.637GPa)時,車削用量三要素(、f、)與刀具壽命T之間存在著如下關(guān)系:從式(2.9)中切削用量各要素的指數(shù)值可以看出,在切削用量三要素中,對刀具壽命影響最大的是切削速度,其次是進給量,影響最小的背吃刀量。

(2)刀具幾何參數(shù)。合理選擇刀具幾何參數(shù)(如前角、主偏角、副偏角和增大刀尖圓弧半徑)能提高刀具壽命。(3)箱工件材輛料。加工材運料的強度仰、硬度越阻高、韌性勇越高、延確伸率越小臺或?qū)嵝愿茉讲?,則鍋切削力越嘗大,切削月溫度越高咳,刀具磨掙損越快,桑刀具壽命笨就越低。(4)刀倡具材料。刀具恐材料的駛抗彎強飾度和硬鳴度越高夏,耐磨秀性和耐摘熱性越拋好,則俗刀具抗呆磨損的圍能力就租越強,挺耐用度瞎也越高嘉。采用組涂層刀曉具材料部和使用山新型刀停具材料腐,是提趣高刀具筋壽命的搞有效途辜徑。3.合理振刀具壽命唱的確定原柏則若刀具壽固命定得過宇高,雖可威減少換刀平次數(shù),但疊必須減小涂切削用量定,從而使波切削效率桿降低、成燈本提高。憶反之,若燈刀具壽命湖定得過低喜,雖能提控高切削用煩量,縮短姐切削時間漫,但勢必壇會使刀具郵磨損加快秒,增加換受刀和磨刀亦次數(shù)與時嬸間,同樣變也會降低泛切削效率需,增加成仁本。3.合倍理刀具熟壽命的格確定原延則在生產(chǎn)哪中是根抄據(jù)切削變條件和綿技術(shù)要繞求首先價確定一墓個合理悟的刀具今壽命T挖值,然評后以它鬧為依據(jù)程選擇切慎削速度皇,并計睬算切削支效率和恭核算生襖產(chǎn)成本汪。通常選皮擇刀具終合理壽乒命的方址法有:最高生產(chǎn)夠率壽命和最低腸生產(chǎn)成持本壽命截。(1)最亮高生產(chǎn)率方壽命——是根鐘據(jù)切削一演個零件所倆花費的時是間最少或遣在單位時違間內(nèi)加工答出的零件陣最多來確姑定的。(2)最謠低生產(chǎn)成亮本壽命——是根閑據(jù)加工零吵件的一道松工序成本卻最低來確炎定的。圖2.12生產(chǎn)率、工序成本與刀具壽命的關(guān)系曲線由于要高于,故生產(chǎn)中常采用最低生產(chǎn)成本壽命,只有當生產(chǎn)緊急需要時才采用最高生產(chǎn)率壽命。制訂刀具找壽命值遵紐奉循的一般墊原則:1)簡單刀具犁制造成本蹦低,它的煙壽命可規(guī)島定低些;2)可轉(zhuǎn)位奇刀具的建切削刃誓轉(zhuǎn)位迅截速、更京換刀片棵簡便、萬故刀具版壽命可患規(guī)定低趁些;3)精加工找刀具的泉壽命應摘制訂得螺較高些洞;4)自動線動刀具、吩數(shù)控刀飼具應制循訂較高柄刀具壽揉命。(2.1播0)

4.刀具壽命允許切削速度的計算由式(2.8)和式(2.9)可知,切削用量三要素對刀具壽命的影響是不一樣的,的影響最大,其次是f,的影響最小。故實際生產(chǎn)中,為了提高勞動生產(chǎn)率,一般應首先考慮選取一個較大的背吃刀量,然后再選取一個盡可能大的進給量f,最后再根據(jù)已確定的刀具壽命的合理數(shù)值T來計算切削速度,這個切削速度就是刀具壽命所允許的切削速度(單位為m/min)。將式(2.9)可改寫為:式中的系數(shù)、指數(shù)可查相關(guān)手冊。2.5弦切削液及暑其選用2.5象.1切扛削液的傘作用1.冷之卻作用價——利用切削窮液的熱傳罰導、對流姻和汽化作忙用,帶走原熱量,降懸低切削溫烘度和減小斷熱變形和蔑刀具磨損警。2.潤滑淋作用——切削液滲筐透到刀具跪、切屑與紐奉加工表面沿之間,形丟成物理性號和化學性惡吸附膜,晶從而減小鈔切屑、工究件與刀面王間的摩擦冰,減少粘厭結(jié)和磨損吐,提高已拾加工質(zhì)量埋。3.排夾屑和洗濾滌作用胡——在切削匪中,為撒了防止例碎屑、海鐵銹及恭磨料細腔粉粘附斑在工件事、刀具濟和機床賊上,影倡響工件巧加工質(zhì)鞋量和機擔床精度祥,切削莖液應有起良好的秩沖刷和核清洗作則用。2.5沸切削倡液及其掃選用2.5.氧1切削液柴的作用4.防貴銹作用劈燕——為了防止隊工件、機唱床受周圍萬介質(zhì)腐蝕沾,要求切政削液具有骨一定的防坡銹作用。桐在切削液種中加入防捎銹添加劑殲,使其與準金屬表面朋起化學反相應生成保駛護膜,防欠止與腐蝕肉介質(zhì)接觸瘦而起到防鋤銹和防蝕隙作用。除此之弊外,還謹應具有湊抗泡性愿、抗變對質(zhì)能力截,排放勁時無污欄染、對蓮人體無鈴害和使別用經(jīng)濟蒙性等要懼求。2.5.村2切削液渠的種類及悶其選用生產(chǎn)中孫常用的即切削液木有:以脖冷卻為道主的水橫溶性切巖削液和跌以潤滑潔為主的梨油溶性惱切削液貞。2.5緞.2切絨削液的嘴種類及丑其選用1.水栽溶性切觀削液(分為:水泉溶液,乳丹化液和合研成切削液奮)(1)需水溶液——以艷水為主什要成分回,在軟無水中加夕入防銹遮劑、防壟霉劑,吵有的還餃加入油兼性添加犬劑、表衫面活性程劑和添奪加極壓辨抗磨劑山等,以毅改善其妨潤滑和撤防銹性罪能以及維增加潤輛滑膜的另強度。凡水溶液安常用于磚粗加工抹和普通漁磨削加盯工中。(2)陰乳化液——水和烤乳化油經(jīng)毯攪拌后形歷成的乳白事色液體。避乳化油是柿一種由礦況物油、表柄面活性乳泳化劑配制錯而成的油戶膏。表面紡活性乳化帽劑的分子監(jiān)是由極性勢集團和非奧極性集團鑰兩部分組袖成,分子孕上帶極性牌的一頭與開水親合,哄不帶極性忘的一頭與蟲油親合,手它能使水紗和油均勻陪混合,有肺時再添加嗚一定量的拋乳化穩(wěn)定淋劑,就能粗更好地使抹乳化液中怨的油、水昆不分離。乳化液的冷卻、潤滑性能較好,成本也較低,廢液處理較容易,故用途很廣。低濃度的乳化液以冷卻作用為主,用于粗加工和普通磨削加工中;高濃度乳化液以潤滑作用為主,用于精加工和復雜刀具加工中。乳化液的缺點是穩(wěn)定性差,夏天易腐敗變質(zhì)。表2.2乳化液的選用(3)合成切削液——由水、各種表面活性劑和化學添加劑組成。具有良好的冷卻、潤滑、清洗和防銹性能,還有熱穩(wěn)定性好和使用周期長等特點。合成切削液中不含油,可節(jié)省能源,利于環(huán)保,國內(nèi)外使用率日益增多。2.油永溶性切役削液(主要有:切削油和極壓切削紫油)(1)營切削油。切削油啊中有礦物羽油、動植址物油和復遣合油(礦砍物油與動墊植物油的在混合油)形,其中常遵用的是礦鞏物油。礦皂物油包括眠機械油、科輕柴油和竿煤油等。輕柴油趙的特點男:熱穩(wěn)定性著好,資源斤豐富,價偵格便宜,塑但潤滑性紗較差,它來主要用于用切削速度編較低的精漿加工、有詢色金屬加遞工和易切灑鋼的加工留;機械油的刻特點:潤滑作用扇較好,廣培泛用于普誕通精車、手螺紋精加無工中;煤油的特盜點:滲透和胳沖洗作擾用均較教突出,配故在精頑加工鋁伯合金、憤精刨鑄炊鐵和用錫高速鋼掀鉸刀鉸扎孔中,尼均能減池小加工屢表面粗杏糙度和匹提高刀廳具壽命鏈。(2)極框壓切削油——在礦航物油中添拍加一定量穩(wěn)的油性添治加劑、極和壓添加劑遼(氯、硫恩、磷等)遣和放銹添掌加劑等配幫制而成。它在高溫擴下不破壞扎潤滑膜,榆高濃度乳峽化液起潤貞滑作用為吐主,具有腦良好的潤順滑效果,刻被廣泛適兄用于精加臭工和加工置形狀復雜寒的工件(蓄如成形面宴、齒輪、鐵螺紋等)榜,其潤滑爺和放銹效藝果較好。①氯化切削鄭油熔點高懲,摩擦系暢數(shù)小,潤冬滑性能好獨,適用于卵切削合金壁鋼、高錳封鋼及其它母難加工材鴿料;②硫化切削得油是熔點柱更高,適棉用于對低墨、中碳鋼眉、40C售r鋼和2漲0CrM伯nTi等譯材料的鉆襲、鉸、銑贊以及齒輪狂加工,均潑可獲得很當小的加工巷表面粗糙吵度,并提憂高刀具壽巾命。3.固體潤滑劑固體潤滑劑中使用最多的是二硫化鉬()。由形成的潤滑膜具有極低的摩擦系數(shù)(0.05~0.09),高的熔點(1185℃),因此,高溫不易改變它的潤滑性能,具有很高的抗壓性能(3.1GPa)和牢固的附著能力。切削時可將其涂刷在刀面和工作表面上,也可添加在切削油中。采用能防止黏結(jié)和抑制積屑瘤的形成,減小切削力,能顯著地延長刀具壽命和減小加工表面粗糙度。生產(chǎn)實際表明,將它用于車、鉆、鉸孔、深孔加工、攻螺紋、拉、銑等加工中,均能獲得良好的效果。2.5噸.3切芽削液的立使用方驕法1.澆宵注法—蟻—將充足大褲流量的低兼壓切削液怠澆注在切搭削區(qū)(常纖用),但擔切削液難括直接滲入界高溫區(qū),廳影響切削澡液效果。2.噴相霧法—扭—將切削未液以高頓壓、高六速、霧硬化狀態(tài)懇噴至切且削區(qū)。螞高速氣年流帶著酬霧化成督微小液統(tǒng)滴的切論削液滲繼透到切好削區(qū),障在高溫給下迅速腹汽化,臭吸收大隙量切削荷熱,取搖得良好蕉效果。3.內(nèi)冷般卻法——切削液弓通過刀孫體內(nèi)部慌以較高拾的壓力俯和較大獲流量噴纏向切削也區(qū),將別切削沖穿刷出來服,同時律帶走大芹量的熱蝴量,可撕大大提辰高刀具乓耐用度種、生產(chǎn)悠效率和蛛加工質(zhì)永量。深致孔鉆、匹套料鉆記等加工績就是采澆用這種宰冷卻方春法。2.6刀嶼具幾何參貼數(shù)的合理逗選擇刀具合理幅幾何參數(shù)是指在保廳證加工質(zhì)苗量的前提花下,能夠柿獲得最高板的刀具壽井命,從而禾達到提高寒生產(chǎn)效率顆、降低生淹產(chǎn)成本的吩刀具幾何末參數(shù)。2.6皂.1前爪角和前祝面型式灑的選擇1.前編角的選碧擇——增大前角練,切削刃感鋒利,切肚削變形減暢小、切削子力減小、輪切削輕快風、切削溫眼度降低、爪刀具磨損亞減小、加躲工表面質(zhì)寬量提高。弱但若前角聞過大,刀秘具切削部跑分和切削叢刃的剛度屯和強度降慈低,散熱懂條件變差乎,切削溫罪度高,刀下具易磨損琴或破損,絕刀具壽命主低。因此錘,前角應蔥有一個最轉(zhuǎn)佳數(shù)值。選擇前份角的原轟則是,在達到刀備具壽命要象求的前提民下,應選黨取較大的汽前角。

2.前面型式的選擇

(1)正前角平面型(圖2.13a)

特點:刀刃鋒利,但刀尖強度較低、散熱能力較差。多用于加工易切削材料的精加工刀具和復雜刀具,例如車刀、銑刀、螺紋車刀和切齒刀具等。圖2.13前面型式a)正前角平面型b)正前角帶倒棱型c)負前角型d)曲面型(2)憤正前角坡帶倒棱桌型(圖衫2.1各3b)特點:可提高刀棕具刃口強挨度、改善字散熱條件涌、增強刀鄉(xiāng)豐具耐用度軍。多用于禮粗加工或激斷續(xù)切削高。(3)噸負前角揭型(圖擊2.1傘3c)特點:增加了刀粒片重磨次驕數(shù),切削撓刃強度高義,散熱體米積大,作癢用在刀片鋸上的切削監(jiān)力由受彎例改變?yōu)槭艽輭海纳剖苛耸芰l挽件。但產(chǎn)拍生的切削貴力大,易料引起振動恐。對于硬斜質(zhì)合金刀濫具,可采渣用負前角屑。(4)曲宰面型(圖憶2.13弓d)特點:有利于排粗屑、卷屑肺和斷屑。宏因可增大應前角,故賭切削變形艙小,切削余力較小。剩多用于粗蹤蝶加工和半合精加工。2.6.2后角的選擇增大后角,可減少后面與切削表面間的摩擦,提高刀具耐用度,減小切削刃鈍圓弧半徑,刀刃變得鋒利,可提高加工表面質(zhì)量。但后角過大,會使得刀具強度降低,散熱條件變差,刀具磨損加劇。另外,在相同磨損標準VB條件下,大的后角經(jīng)重磨后,使加工直徑變化量大,從而影響加工精度。2.6.3副后角的選擇其作用是減少副后面與已加工表面之間的摩擦,選擇原則與主后角基本相同。為便于制造,一般對車刀、面銑刀等選?。?。有些刀具,例如切斷刀、切槽刀、三面刃銑刀等,為增加刀齒強度并且使得刀具重磨后刀齒厚度變化較小,常選用很小的負后角。2.6.4主偏角的選擇減小主偏角,刀具切削部分的體積增大,刀具強度提高、散熱條件變好,刀具耐用度增強,特別是能夠減小殘留面積高度,降低了已加工表面粗糙度。主偏角增大,使得背向力減小,此外,增大,切削寬度減小,有利于斷屑。主偏角還影響背向力和進給分力的分配,從而對工藝系統(tǒng)的剛性和振動產(chǎn)生影響。2.6.5副偏角的選擇刀具副偏角主要影響表面粗糙度,也影響刀具強度。過小的副偏角,會增加副后面與已加工表面間的摩擦,引起振動。副偏角的選擇原則是,在不產(chǎn)生摩擦和振動的條件下,應盡可能選取較小的副偏角。2.6.6倒角刀尖和修圓刀尖圖2.14中的刀尖形式,均能提高刀尖處強度,增大散熱面積,減小表面粗糙度,但會不同程度地增大背向力,選擇時,要考慮加工工藝系統(tǒng)剛性是否足夠。a)b)c)圖2.14刀尖形式a)倒角刀尖b)修圓刀尖c)修光刀刃2.6.7刃傾角的選擇

合理選擇刃傾角有多方面作用:能夠控制切屑流向和影響切削分力的分配;刃傾角的絕對值變大,可增加實際工作前角和減小法平面中鈍圓半徑,刀具具有斜角切削的特點,從而使刀刃變得鋒利,同時增加了刀刃的工作長度,單位長度切削刃上的負荷減小,減小切削力,提高加工表面質(zhì)量和刀具的耐用度。選用負刃傾角,可提高刀具強度,改變刀刃受力的位置和受力方向,使切削過程比較平穩(wěn),提高刀刃抗沖擊能力。但過大的負刃傾角,使背向力增大。生產(chǎn)中常在選用較大前角時,同時選取負刃傾角,以解決“鋒利與強固”難以并存的矛盾。2.7番切削用量編的合理選桌擇合理的切揉削用量指技的是能夠充分躺發(fā)揮刀具為和機床的扒性能、保朋證加工質(zhì)斤量、高生柄產(chǎn)率及低儀成本情況寸下的切削美用量。2.7語.1切靠削用量武的選擇像原則1)根據(jù)零件跳加工余量求和加工要邀求,選定鄙背吃刀量疏。2)根據(jù)加工與工藝系統(tǒng)躺允許的切搭削力,其似中包括工削藝系統(tǒng)剛嗽度以及精兩加工時表疫面粗糙度狹要求,確鳳定進給量f。3)根據(jù)刀滑具壽命役,確定沿切削速急度。4)所選定的恢切削用量典應該是機撲床功率所亞允許的。確定合理幫的切削用蒼量須同時族考慮加工骨余量、刀奶具壽命、比機床功率死、表面粗份糙度和工挺藝系統(tǒng)剛且度等多方括面的因素尊。2.7.2切削用量的合理選擇方法1.背吃刀量的合理選擇背吃刀量一般是根

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