金属切削原理(机械制造技术A).ppt

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1、第二章 金属切削过程,本章要点,切屑的形态,切屑变形的度量,变形区的划分,前刀面的摩擦及其对切屑的影响,切屑变形的变形规律,积屑瘤,切削层,刀具,2.1 金属切削过程概述,切屑的形成,图2-2 切屑形成区域的滑移,滑移变形区,第变形区：即滑移变形区，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。切削力和切削热的主要来源。,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。是造成后刀面磨损、已加工表面的质量（表面粗糙度、加工硬化和残余应力）的主要原因。,2.1 金属切削过程概述,剪切角：剪切面OM与切削速度方向的夹角。,滑移越越严重，则剪切角越小，变形越大。

2、,2.1 金属切削过程概述,切屑根部金相照片,2.1 金属切削过程概述,2.1 金属切削过程概述,第变形区,2.1 金属切削过程概述,第变形区,图2-4 金属切削过程示意图,2.1 金属切削过程概述,动画,切削变形过程示意图,工 件,刀 具,2.1 金属切削过程概述,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,滞留粘接长大,2.2 积屑瘤,积屑瘤的产生,2.2 积屑瘤,积屑瘤对前角和切削厚度的影响,1)积屑瘤硬度很高，包围着切削刃，代替刀具进行切削，能保护刀具，减少了刀具的磨损。2)积屑瘤使刀具的实际工作前角增大，刀具变锋利，切屑变形和切削力减小。3)积

3、屑瘤的顶端从刀尖伸向工件内层，将影响工件的尺寸精度。4)积屑瘤直接影响工件加工表面的形状精度和表面粗糙度。碎片的脱落与再生，造成切削力的波动，引起振动，而且加剧刀具的磨损。,2.2 积屑瘤,积屑瘤的作用,积屑瘤的利弊,粗加工时：保护刀具、增大前角。（利）精加工时：严重影响加工表面的尺寸精度和粗糙度。（弊）,2.2 积屑瘤,积屑瘤的控制：（切削速度影响积屑瘤的主要因素）1）控制切削速度；2）塑性材料的热处理；3）增大前角、减小进给量；4）采用切削液。,2.2 积屑瘤,2.3 切屑的形态,图2-9 切屑类型a)带状切屑 b)节状切屑 c)粒状切屑 d)崩碎切屑,2.3 切屑的形态,切屑类型,图 切

4、屑形态照片,2.3 切屑的形态,总结：切屑类型及形成条件,2.3 切屑的形态,脆性金属：,2.3 切屑的形态,切屑形态控制：,塑性金属：,带状,节状,粒状,针状切屑,不能太大，因有冲击,变形系数：,2.4 切屑变形的度量,l,lc,a0,ac,2.4 切屑变形的度量,相对滑移系数：,剪切变形示意图,A,B,2.4 切屑变形的度量,Fs,Fn,V,Fns,Ff,Fns,Fs,Ff,Fr,Fr,Fn,2.5 前刀面的磨擦及其对切屑变形的影响,作用在切屑上的力,Ff,Fs,Fns,Fn,Fr,Fz,Fy,2.5 前刀面的磨擦及其对切屑变形的影响,切削层的截面积Ac,剪切面的截面积As,剪切力：,总切

5、削力：,（1）当前角 增大时，角随之增大，变形减小。（2）当摩擦角 增大时，角随之减小，变形增大。,2.5 前刀面的磨擦及其对切屑变形的影响,切削方程式 主应力方向与最大剪应力方向的夹角应为45，即Fr与Fs的夹角应为45，故有,作用角,图2-19 工件材料强度对切屑变形的影响,2.6 切屑变形的变化规律,工件材料的影响,2.6 切屑变形的变化规律,刀具前角的影响,2.6 切屑变形的变化规律,切削速度的影响,积屑瘤,参考：,返回,2.6 切屑变形的变化规律,切削厚度的影响,第二章总结:,概念：三个变形区、剪切角、积屑瘤、切屑类型、直角自由切削、摩擦角、作用角分析：积屑瘤的作用有哪些？切屑变形的

6、控制方法？切屑变形的度量公式（变形系数和相对滑移）切削方程式及其意义 切屑变形的影响因素,Thank you for your listening!,本 章 结 束,作业,1、什么是剪切角？其大小与变形关系是什么？2、叙述三个变形区的概念及其所产生的影响。3、叙述积屑瘤的产生过程，积屑瘤的作用及预防方法。4、变形系数的定义是什么？与剪切角有什么样的关系？5、说明切削方程式的定义，摩擦角的定义，并据此分析 和 对变形的影响。,图2-2 切屑形成区域的滑移,2.1 金属切削过程概述,第变形区 近切削刃处切削层内产生的塑性变形区；第变形区 与前刀面接触的切屑底层内产生的变形区；第变形区 近切削刃处已加工表层内产生的变形区。,变形系数：,2.4 切屑变形的度量,