切削过程优秀课件
合集下载
金属切削过程基本规律PPT课件
力 Fc，切削条件不同时，再乘以相关修正系数即可。求出Fp、
Ff时， 用Fc再乘以相应的比例系数和修正系数。
在同一切削条件下，用单位切削力算出的切削力与用
指数公式算出的切削力基本相同。
精选ppt课件2021
38
（三）切削功率与单位切削功率
1. 切削功率
在切削过程中消耗的功率。 用Pc 表示，单位为kW
响 切 削 变 形 的 因 素
精选ppt课件2021
29
二、切削力
（一）切削力的来源、合力及其分力
切削过程中，使工件上的切削层材料发生变形形成切屑 所需的力，称为切削力。
工件热变形
切 削
切削热 切削 的产生 温度
刀具磨损
力
切削力
的影响
工艺系统的强度和刚度
刀具 寿命
加工质量
精选ppt课件2021
30
学 重
（4）影响刀具寿命的因素。
点
难
点
精选ppt课件2021
4
一、切削变形
金属切削过程与金属受压缩过程比较：
金 属 切 削 过 程
a）压缩
b）切削
精选ppt课件2021
5
金 属 切 削 过 程
切削过程
精选ppt课件2021
6
一、切削变形
金
属
切
第Ⅰ变形区
削
过
程
第Ⅱ变形区 第Ⅲ变形区
金属切削过程中的滑移线和流线示意图
lch ac 10
2.变形程度的表示方法
➢变形系数的计算
90
金 属
900
切
削
过
程
a a c ch OO c M s o M i sn 0 ()cs o i sn o ()
零件切削加工的工艺过程PPT课件
Processing of Typical Parts
第
注意尺寸
七
公差方面
章
的要求！
切 削 加 工 的 工 艺 过 程
2021
分析 各表 面的 粗糙 度要 求
材料：45钢 单件、小批量 HRC 40~4529
第五节 典型零件工艺分析
Processing of Typical Parts
❖5.1 分析零件各主要部分的技术要求
第 七
定位---使工件在机床上占据正确的加工位置，以保证
章
被加工表面的精度；
切 夹紧---使工件在承受切削力时，能保持正确位置而对
削
工件施加的力。
加 工 的
二者区别：定位使工件在夹具中获得正确的位置；夹 紧能保证定好的位置不因外力的作用而发生改变。
工 安装---工件的定位＋夹紧过程。
艺 过
先定位、后夹紧
切 削
热处理顺序：预先热处理：调整硬度以利切削加工；
加
时效处理：消除残余应力； 最终热处理：使零件的
工
性能达到要求。 分人工和自然，粗加工前后
的
工
调质：半精之前（硬度要求不高）；淬火：磨削前
艺 过 辅助工序安排：包括检验、去毛刺、清洗、涂防锈漆
程
等。
2021
15
第三节 定位基准和加工顺序
Baseline ＆ Sequence
金属工艺学
2021
1
第七章 零件切削加工的工艺过程
❖ 第一节 概述 ❖ 第二节 工件的装夹与定位 ❖ 第三节 定位基准和加工顺序 ❖ 第四节 零件的结构工艺性和坯料的选择 ❖ 第五节 典型零件切削成形工艺分析
重点内容
1. 了解工序、工步、工位等概念以及几种不同的定位方式 2. 切削加工零件的结构工艺性（合理 or 不合理）
刀具与刀具切削过程PPT课件
刀具与刀具切削过 程
车刀有刀体和刀柄组成,刀柄是刀具的夹持部分,刀体 是刀具上夹持或焊接刀条、刀片的部分,或由它形成切削刃 的部分。刀体上刀具的切削部分,由“三面两刃一尖”(即 前刀面、主后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃、刀 尖)组成。
(1):前刀面(刀具上切屑过的表面) (2):主后刀面(刀具上与工件过渡表面相对的表面) (3):副后刀面(刀具上与工件已加工表面相对的表面) (4):主切削刃(前刀面与主后刀面的交线,主要切削工作) (5):副切削刃(前刀面与副后刀面的交线,参与部分切削工作) (6):刀尖(主切 削刃和副切削刃的
联接部位,为了 增强刀尖的强度, 改善散热条件,通 常在刀尖处磨出圆
弧或直线过渡刃)
2.确定刀具角度的静止参考系
假设:① 不考虑进给运动 ② 规定车刀刀尖与工件中心等高 ③ 刀柄的中心线垂直于进给方向
因此,参考系为静止参考系,主 要坐标平面有基面pr、切削平面ps、 正交平面(主剖面)po、假定工作 平面pf、背平面pp组成。 (1)基面( pr ):通过主切削刃
主偏角小:表面粗糙度 小。主偏角大:表面粗 糙度大。
常用角度:45°、60° 、 75° 、90°
(6)副偏角( k)r'基面内,副切削平面与假定工作面间的夹角。
作用:(1)影响副切削刃与工件已加工表面的摩擦 (2)影响表面粗糙度的大小
选取范围: 5o～15o
副偏角小:表面粗糙度小。副偏角大:表面粗糙度大。
作用:(1)使主切削刃锋利(2)影响切削刃强度
选取原则:①工件材料:塑性材料,大前角;脆性,小前角。 强度、硬度低,大前角,否则,小前角。
②刀具材料:高速钢,大前角;硬质合金,小前角。 ③加工性质:精加工,大前角;粗加工,小前角。
车刀有刀体和刀柄组成,刀柄是刀具的夹持部分,刀体 是刀具上夹持或焊接刀条、刀片的部分,或由它形成切削刃 的部分。刀体上刀具的切削部分,由“三面两刃一尖”(即 前刀面、主后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃、刀 尖)组成。
(1):前刀面(刀具上切屑过的表面) (2):主后刀面(刀具上与工件过渡表面相对的表面) (3):副后刀面(刀具上与工件已加工表面相对的表面) (4):主切削刃(前刀面与主后刀面的交线,主要切削工作) (5):副切削刃(前刀面与副后刀面的交线,参与部分切削工作) (6):刀尖(主切 削刃和副切削刃的
联接部位,为了 增强刀尖的强度, 改善散热条件,通 常在刀尖处磨出圆
弧或直线过渡刃)
2.确定刀具角度的静止参考系
假设:① 不考虑进给运动 ② 规定车刀刀尖与工件中心等高 ③ 刀柄的中心线垂直于进给方向
因此,参考系为静止参考系,主 要坐标平面有基面pr、切削平面ps、 正交平面(主剖面)po、假定工作 平面pf、背平面pp组成。 (1)基面( pr ):通过主切削刃
主偏角小:表面粗糙度 小。主偏角大:表面粗 糙度大。
常用角度:45°、60° 、 75° 、90°
(6)副偏角( k)r'基面内,副切削平面与假定工作面间的夹角。
作用:(1)影响副切削刃与工件已加工表面的摩擦 (2)影响表面粗糙度的大小
选取范围: 5o～15o
副偏角小:表面粗糙度小。副偏角大:表面粗糙度大。
作用:(1)使主切削刃锋利(2)影响切削刃强度
选取原则:①工件材料:塑性材料,大前角;脆性,小前角。 强度、硬度低,大前角,否则,小前角。
②刀具材料:高速钢,大前角;硬质合金,小前角。 ③加工性质:精加工,大前角;粗加工,小前角。
零件切削加工的工艺过程课件
对切削液进行定期更换，以避免细菌和霉菌的滋生。
建立切削液的维护记录，以便追踪和管理。
THANKS.
气压夹紧
利用气压差将工件夹紧在夹具或工作台上，适用于轻型、薄壁、易变形的工件。
机械夹紧
通过机械力将工件固定在夹具或工作台上，如螺栓、压板等。
液压夹紧
利用液压系统产生的压力将工件夹紧在夹具或工作台上，适用于重型、刚性较好的工件。
切削加工中的冷却润滑
06
以水为主要成分，添加了表面活性剂和防锈剂，具有较好的冷却和清洗效果。
零件切削加工的工艺过程课件
零件切削加工的基本概念零件切削加工的工艺流程切削加工的工艺参数选择切削加工中的刀具选择切削加工中的工件装夹切削加工中的冷却润滑
contents
目录
零件切削加工的基本概念
01
01
02
切削加工是一种重要的加工方法，广泛应用于机械、电子、航空航天、汽车等制造业领域。
切削加工是指利用切削工具从工件上切除多余材料，使工件获得所需形状、尺寸和表面质量的加工方法。
03
02
01
进给量是指在单位时间内，刀具相对于工件在进给方向上移动的距离。
பைடு நூலகம்
定义
进给量的大小会影响切削厚度、切削效率和已加工表面质量。
影响因素
根据工件材料、切削条件、刀具材料和加工要求等选择合适的进给量。
选择原则
切削加工中的刀具选择
04
车刀
主要用于车削加工，包括外圆车刀、内圆车刀、切断车刀等。车刀的切削部分由切削刃、前刀面、后刀面和副后刀面组成，其特点是切削部分的基本角度为前角、后角、主偏角、副偏角和刃倾角。
零件切削加工的工艺流程
02
去除大部分的毛坯余量，为后续加工提供合适的工件基础。
建立切削液的维护记录，以便追踪和管理。
THANKS.
气压夹紧
利用气压差将工件夹紧在夹具或工作台上，适用于轻型、薄壁、易变形的工件。
机械夹紧
通过机械力将工件固定在夹具或工作台上，如螺栓、压板等。
液压夹紧
利用液压系统产生的压力将工件夹紧在夹具或工作台上，适用于重型、刚性较好的工件。
切削加工中的冷却润滑
06
以水为主要成分，添加了表面活性剂和防锈剂，具有较好的冷却和清洗效果。
零件切削加工的工艺过程课件
零件切削加工的基本概念零件切削加工的工艺流程切削加工的工艺参数选择切削加工中的刀具选择切削加工中的工件装夹切削加工中的冷却润滑
contents
目录
零件切削加工的基本概念
01
01
02
切削加工是一种重要的加工方法，广泛应用于机械、电子、航空航天、汽车等制造业领域。
切削加工是指利用切削工具从工件上切除多余材料，使工件获得所需形状、尺寸和表面质量的加工方法。
03
02
01
进给量是指在单位时间内，刀具相对于工件在进给方向上移动的距离。
பைடு நூலகம்
定义
进给量的大小会影响切削厚度、切削效率和已加工表面质量。
影响因素
根据工件材料、切削条件、刀具材料和加工要求等选择合适的进给量。
选择原则
切削加工中的刀具选择
04
车刀
主要用于车削加工，包括外圆车刀、内圆车刀、切断车刀等。车刀的切削部分由切削刃、前刀面、后刀面和副后刀面组成，其特点是切削部分的基本角度为前角、后角、主偏角、副偏角和刃倾角。
零件切削加工的工艺流程
02
去除大部分的毛坯余量，为后续加工提供合适的工件基础。
金属切削过程ppt课件
滑移，其间的摩擦属于内摩擦。
➢ 滑动区：切屑在脱离前刀面之前 ，与前刀面只在一些突出点接触， 切屑与前刀面之间的摩擦属于外摩 擦。
lf1
lf2
切屑与前刀面的摩擦
20
三 刀—屑接触区的变形与摩擦
前刀面变形区的特点
切屑流动速度不均匀：
v屑
表层流速大，底层流速小。
当 max s 时，v屑 0
滞留现象
a
ach ac
◆ 长度变形系数
l
lc lch
由于沿切屑宽度方向基本没有变形， 根据体积不变原理：
变形系数： a l
一般： 1 14
变形程度的表示
• 剪切角
• 剪切角越大，ach 越小
（ ac 不变）， 越小。
• 前角增大，剪切角增 大，变形减小。
15
变形程度的表示
剪应变
既然切削过程中金属变形的主要形式是剪切滑移，当然就可以用相对 滑移,来衡量切削过程的变形程度
2）由于出发点与实际差别较大（切削变形以剪切为主），故不精确。有 时等于1，甚至小于1（切削耐热合金，如钛合金时）。
17
变形程度的表示
几种表示变形程度的参数的比较 •剪应变：建立在纯剪切的观点上，最接近实际情况，是比较合理、精确的近似 （忽略了挤压）。
特点：
1）在 0 10 ~ 30, 5 ~ 35 ， 增加， 下降
刀具 O
切屑根部金相照片
8
二、切削层金属的变形
1 三个变形区
➢ 第Ⅰ变形区：即剪切变形区，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。
Ⅱ Ⅰ
Ⅲ
特征：剪切滑移，晶粒拉长
➢ 第Ⅱ变形区：靠近前刀面处，切屑排出时受前 刀面挤压与摩擦,使靠近前刀面的的晶粒进一步剪 切滑移。
机械制造技术PPT课件第二章金属切削基本原理
工艺系统刚性差—大主偏角
合理副偏角值的选择
添加标题
一般较小
添加标题
—5°~10°
添加标题
精加工
添加标题
—小，0°
添加标题
加工高强高硬材料或断续切削
添加标题
—小，4°～6°
添加标题
切断刀、锯片、槽铣刀
添加标题
—小，1°～2°
过渡刃的型式
①直线刃
—粗车、强力车 κrε=κr/2
②圆弧刃
—粗糙度值小
冷却作用 清洗与防锈作用
常用切削液及其选用 =乳化油+水 切削油 = 矿物油、+动植物油 极压切削油 =切削油+硫、氯和磷极压添加剂 难加工材料的精加工
=水+防锈剂、清洗剂、油性添加剂 磨削、粗加工
①水溶液
01
车削、钻削、攻螺纹 滚齿、插齿、车螺纹、一般精加工
②乳化液
02
刀具磨损与刀具耐用度
4
磨屑形态
带状切屑
直线刃、折线刃、圆弧刃、波形刃
刀具合理几何参数选择应考虑的因素
—化学成分、制造方法、热处理状态 性能，表层情况等
①工件材料
壹
—化学成分、性能，刀具结构形式
②刀具材料及结构
—机床、夹具，系统刚性，功率 切削用量和切削液
③加工条件
叁
贰
各参数间的联系 —综合考虑相互作用与影响
刀具角度的选择
大后角→减小摩擦、提高寿命、改善表面质量 强度降低、散热差、磨损加快
后角的选择原则
工艺系统刚性 刚性差—振动 → 小后角 精度要求高 —重磨 → 小后角
切削层厚度hD小 → 大后角 切削层厚度hD大 → 小后角
强度、硬度高 → 小后角 塑性大 → 大后角
合理副偏角值的选择
添加标题
一般较小
添加标题
—5°~10°
添加标题
精加工
添加标题
—小，0°
添加标题
加工高强高硬材料或断续切削
添加标题
—小，4°～6°
添加标题
切断刀、锯片、槽铣刀
添加标题
—小，1°～2°
过渡刃的型式
①直线刃
—粗车、强力车 κrε=κr/2
②圆弧刃
—粗糙度值小
冷却作用 清洗与防锈作用
常用切削液及其选用 =乳化油+水 切削油 = 矿物油、+动植物油 极压切削油 =切削油+硫、氯和磷极压添加剂 难加工材料的精加工
=水+防锈剂、清洗剂、油性添加剂 磨削、粗加工
①水溶液
01
车削、钻削、攻螺纹 滚齿、插齿、车螺纹、一般精加工
②乳化液
02
刀具磨损与刀具耐用度
4
磨屑形态
带状切屑
直线刃、折线刃、圆弧刃、波形刃
刀具合理几何参数选择应考虑的因素
—化学成分、制造方法、热处理状态 性能，表层情况等
①工件材料
壹
—化学成分、性能，刀具结构形式
②刀具材料及结构
—机床、夹具，系统刚性，功率 切削用量和切削液
③加工条件
叁
贰
各参数间的联系 —综合考虑相互作用与影响
刀具角度的选择
大后角→减小摩擦、提高寿命、改善表面质量 强度降低、散热差、磨损加快
后角的选择原则
工艺系统刚性 刚性差—振动 → 小后角 精度要求高 —重磨 → 小后角
切削层厚度hD小 → 大后角 切削层厚度hD大 → 小后角
强度、硬度高 → 小后角 塑性大 → 大后角
金属切削原理ppt课件
二、刀具几何参数 1.刀具切削部分的组成要素 刀具由任务部分和非任务部分构成。
•〔1〕前刀面 Aγ 切屑流过的刀面。 •〔2〕主后刀面 Aα 与工件正在被切削加工的外表 〔过渡 外表〕相对的刀面。 •〔3〕副后刀面 Aα′ 与工件已切削加工的外表相对的刀面。
二、刀具几何参数 1.刀具切削部分的组成要素
瞬时速度。单位：m/s或m/min〔r/s或r/min)
一、切削运动与切削用量 3.切削用量
2〕进给速度 Vf
切削切削刃上选定点相对于工件沿进给运
动方向的瞬时速度。单位：mm/s或m/min
一、切削运动与切削用量 3.切削用量
2〕进给速度 Vf
•进给量 f：工件或刀具每回转一周或往返一个行程时，两者沿 进给运动方向的相对位移。单位：mm/r或mm/d•str〔double stroke双行程〕 • 例如，车削时进给速度 Vf = f·n •每齿进给量 fz：在用多刃刀具进展切削时，后一个刀齿相对 前一个刀齿的进给量。f = z·fz ，单位：mm/齿 • 例如，铣削时进给速度为 Vf = f·n = z•fz•n
二、刀具几何参数 3.刀具的标注角度
以外圆车刀在正交平面参考系中的角度为例 1〕基面中丈量的刀具角度
•〔1〕主偏角κr 主切削刃在基面上的投影与 进给运动速度Vf方向之间的夹角。 •〔2〕副偏角κr′副切削刃在基面上的投影与进 给运动速度vf反方向之间的夹角。 •〔3〕刀尖角εr 主、副切削刃在基面上的投 影之间的夹角，它是派生角度。εr=180°-(κr ＋κr′)。εr是标注角度能否正确的验证公式之
§1-2 刀具资料
•刀具资料通常是指刀具切削部分的资料。 •加工质量、加工效率、加工本钱，在很大程度上取决于 刀具资料的合理选择。因此，资料、构造和几何外形是决 议刀具切削性能的主要要素。 •金属切削过程除了要求刀具具有适当的几何参数外，还 要求刀具资料具备一定性能。
刀具切削过程PPT课件
塑性变形越大,表面变形强化越严重。 (2)、残余应力:在外力消失后,残存在物体内部而总体又保持平衡的 内应力。可使工件表面产生微裂纹,降低零件的疲劳强度,引起工件 变形,影响加工精度的稳定性。
采取措施: (1)增大刀具前角
(2)使用锋利的刀具
(3)采用适宜的切削液
aP增大一倍, Fc加大一 倍;而f增大一倍, Fc增加68％～86％。 增大f,减小aP,可有效减小切削力。
③刀具几何角度:增大前角 ,切削力FZ减小。 增大主偏角 ,Ff增大,Fp减小。
2.切削热
(1)、切削热的来源:切削热是切削 过程中因变形和摩擦而产生的热量, 来源于切削过程的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个变 形区,见图1.29所示。
①第Ⅰ变形区内:切屑的变形功。 ②第Ⅱ变形区内:切屑与刀具前刀面之间的摩擦功。 ③第Ⅲ变形区内:工件与刀具后刀面之间的摩擦功。
塑性材料:主要来源于第Ⅰ变形区内切屑的变形功。 脆性材料:主要来源于第Ⅲ变形区内工件与后刀面的摩擦功。
(2)切削热的传散:切削热产生后,经 切屑、刀具、工件和周围介质传散, 如图所示,传热比例取决于工件材料 、切削速度、刀具材料及几何角度、 加工方式以及是否使用切削液等。在 不施加切削液的情况下,一般切削传 散最多,刀具次之,工件再次之,周围介 质最少。 (3)切削热对加工的影响:
②精加工:应避免积屑瘤,以保证加工质量,常采用高速(Vc> 100m/min)或低速(Vc<5/min )
4.表面变形强化(加工硬化)和残余应力
(1)表面变形强化:切削塑性金属时,工件已加工表面的硬度明显提高 而塑性下降的现象(硬度提高1.2～2倍,深度0.02～0.3mm)。
原因:切削塑性金属 时,第Ⅰ、Ⅲ变形区均扩 展到切削层以下,使即将来自 (2)产生条件:①切削塑性金属
第四节 切削加工过程PPT资料23页
因此，总切削力F:
F Fc2Fp2Ff2
在基面内切削力分解：
Fp FrcoKsr Ff FrsinKr
Fr是总切削力在基面的分力。
3、影响切削力的因素：
工件材料：材料成分、组织和力削性能是影响切削力的 主要因素。强度、硬度、塑性、韧性越大切削力越大；
切削用量：影响最大的是ap ，其次是f，切削速度c最 小，Fc与ap 是1：1，f影响70~80%， c 影响积屑瘤的存 在，有积屑瘤时F明显减小。
四、刀具磨损与刀具寿命
（一）刀具磨损：刀具在切削过程中，其前刀面、后刀面 上微粒材料被切屑或工件带走的现象，称为刀具磨损。 后面磨损： 前面磨损（月牙磨损）： 前后面同时磨损：
大多数情况下刀具前、后刀面都有磨损，后刀面 磨损对加工质量影响最大，测量方便，通常以VB来表示刀 具磨损程度。
2、刀具磨损的原因：机械摩擦和热效应。
（二）刀具破损
硬质合金刀具和陶瓷刀具因为比较 脆，当
受到冲击或因内部焊接应力、刃磨应力而导致刀
片裂纹、表面脱落、崩刃和碎裂称为刀具破损。
工件表面粗糙度突然增大，切屑形状和颜色 也会改变，会有尖叫或振动产生。应立刻停车换 刀。
（三）、刀具寿命 1、 刀具寿命是指刀具从开始切削至达到磨钝标准为 止总的切削时间，用T表示，也可以用达到磨钝标准所 经过的切削行程长度或加工出的零件数表示。
机械摩擦：磨粒磨损 热效应：粘结磨损、扩散磨损、氧化磨损，相变磨损
磨损过程： 初期磨损阶段（OA）：切削时间短磨损快 正常磨损阶段（AB）：磨损量均匀增长 急剧磨损阶段（BC）：磨损量急剧增加伴有明显
的噪声和振动
3. 磨钝标准刀具经过一次刃磨后，进行切削时后刀 面允许的最大磨损量（VBB）称为磨钝标准，或者 叫做磨损限度。对于相同的刀具，加工条件和工 件材料不同，磨钝标准不同。
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2 长度变形系数
L
LD L ch
hD hch
Lch LD
切屑与切削层尺寸
3.5 前刀面上的摩擦与积屑瘤现象
s
一 前刀面上的摩擦
t
1 分布：lf1段 lf1段 2 特征 接触界面处压强大
平均1.9～2.9GPa
smax
t ts
剪应力t
摩擦力不符合库仑摩擦定律
O
紧密型接触区摩擦力占85%以上
lf1段内两接触面间分子亲合力非常大
3 影响 优点：积屑瘤稳定堆积前刀面上 代替刀刃切削 延长刀具寿命 积屑瘤加大实际工作前角 使变形减小、切削易进行 缺点：积屑瘤不规则 影响加工精度、表面粗糙度 积屑瘤频繁脱落加速刀具磨损 并产生振动 结论：要 人为控制 积屑瘤生成 粗加工使积屑瘤稳定存在 精加工抑制积屑瘤产生
4 积屑瘤控制 影响因素：工件材料切削用量刀具角度切削液等 控制措施 避免中温 中速加工塑性材料 增大前角可减小积屑瘤高度 减小切削变形 降低切削温度 采用润滑性能优良的切削液
积屑瘤Hb
ⅰⅱ
ⅲ
ⅳ
切削速度uc
3.6 影响切削变形的因素
工件材料 强度 硬度越大 则摩擦系数越小 变形系数减小
刀具角度 前角大 切削刃锋利 切削变形就越小
切削速度 切削塑性金属 对切削变形影响较复杂 切削脆性材料 一般不形成积屑瘤 切削速度增大 切削变形相应减小
切削厚度 切削厚度是通过摩擦系数影响切削变形 厚度增加 前刀面法向力增大 摩擦系数减小 切削变形减小
3 单元切屑 产生条件：切削塑性较差材料、V很低、hD很大、前角很小 形状：切屑沿挤裂面完全断开成单元状 形成原因：整个剪切面剪应力超过材料的破坏强度 特点 切削力波动大 振动明显 已加工表面非常粗糙 有振纹
4 崩碎切屑 产生条件：切削脆性材料→铸铁 黄铜 形状：切屑呈不规则的碎块状 形成原因：塑性差 抗拉强度低 受前刀面推挤时几乎无塑性变形便脆断成碎块
3.2 切削过程中的三个变形区
1 晶粒变形：OA以左区域 →弹性变形 2 滑移：OAM区域 →塑性变形 3 挤裂：OM线上 →挤裂破坏 4 切离：OM以右区域 →切离成切屑
切屑 M
终滑移线
A Φ剪切角
始滑移线τ=τs
刀具 O
第一变形区 OA~OM间区域 切削力和切削热的主要来源 主要特征：剪切面的滑移变形
2 流向控制 刃倾角λs ：+ λs 流向待加工表面 主偏角κr = 900 偏向已加工表面
前角：-γo 易流向加工工件一侧
3 类型控制 前角γo 增大：节状向带状过渡 进给量 f 增大：带状向节状过渡
切削速度uc高 易产生带状
4 断屑措施 断屑槽类型 折线型 直线圆弧型 碳钢 合金钢 不锈钢 工具钢 全圆弧型 塑性高的金属材料和重型刀具
切削过程
3.1 切屑的形成过程
1 切削过程
刀具
磨损 破损
工件
加工表面
切削
切屑
2 金属挤压与金属切削时工件受力分析
金属挤压
金属偏挤压
金属切削
切屑形成过程的力学模型
F
剪剪切切滑滑移移线线
材料受压 F 较小 弹性变形
撤 去 F 恢复原状
塑性变形
被压扁 (成、类型及切削影响因素
lf1
X
A
B
lf2
切屑底面的新鲜表面 →未形成氧化膜、油膜 前刀面上lf1段内油膜不断被切屑破坏
3 现象
粘接
冷焊
积屑瘤
二 前刀面上的积屑瘤现象 1 特点：前刀面上生成一个非常坚硬的金属堆积物 硬度比基体高2～3倍 积屑瘤以一定频率反复生长、脱落 2 产生条件：切削塑性材料 切削区温度、压力、界面状况符合材料在刀面冷焊和内部相对流动条件
第二变形区 切屑底层与前刀面之间摩擦变形区 影响切屑变形和积屑瘤生成
第三变形区 已加工表面与刀具后刀面间挤压、摩擦变形区域 造成 工件表面的纤维化与加工硬化 影响工件表面的残余应力及后刀面磨损
3.3 切屑变形的表达方法
切削层塑变形态
厚度增加 长度缩小 宽度基本不变
变形系数
1 厚度变形系数
Λh
hch hD
特点 切削力较小 但波动幅度大 易产生振动 加工表面粗糙度高
二 切屑控制 1 切屑流出方向 流屑角：切屑流速υch方向与正交平面夹角 自由切削 直角切削时 流屑角ηch = 0 切屑沿切削刃垂直方向流出 斜角自由切削时 流屑角ψλ =λs 非自由切削 υch 垂直于AB AB：主 副刃上参与切削的终点连线 ηC ：AB与主切削刃间夹角
槽形斜角 外倾式：作成-λS 切屑易折小段 并流向加工表面 断屑范围广
槽形斜角 平行式：作成λS = 00 短盘螺旋切屑状碰到切削表面折断 内斜式：作成+λS 切屑流向刀具后刀面而折断 用于小ap 半精加工 精加工及孔加工
主要参数 槽宽 LBn 应使切屑流出时碰到断屑台 f 大、切屑不易卷曲 LBn 相应增大 槽深 hbn（rBn） f 大 LBn 应相应减小
3.7 切屑类型及其控制
一 类型 产生条件：切削塑性材料 高速hD 小、大前角
1带状 形状：切屑呈带状 底面光滑 背面呈毛茸状 切屑很薄 形成原因：前角大 hD小 切削速度高 切削层未充分变形 只塑性滑移无断裂 特点 过程变形小 切削力小且稳定 已加工表面粗糙度低 对生产安全有危害
2 挤裂切屑 产生条件：切削塑性材料hD 较大中速切削前角较小 形状：宏观上自然连接、外表面呈锯齿形 →如竹节状 形成原因：切削层经过充分变形全过程 最后被挤裂 特点 切屑冷硬度高 脆且易断 便于处理 变形较大 切削力波动较大 易产生振动 已加工表面粗糙度较高