切削

切屑相关介绍以缸盖线为例目录•分类•切屑的形成•切削参数分类切削过程•切削表面•切削加工过程是一个动态过程，在切削过程中，工件上通常存在着三个不断变化的切削表面：•待加工表面：工件上即将被切除的表面。•已加工表面：工件上已切去切削层而形成的新表面。•过渡表面(加工表面)：工件上正被刀具切削着的表面，介于已加工表面和待加工表面之间。切削过程•切削运动•刀具与工件间的相对运动称为切削运动（即表面成形运动）。按作用来分，切削运动可分为主运动和进给运动。•主运动是刀具与工件之间的相对运动。它使刀具的前刀面能够接近工件，切除工件上的被切削层，使之转变为切屑，从而完成切屑加工。一般，主运动速度最高，消耗功率最大，机床通常只有一个主运动。例如，车削加工时，工件的回转运动是主运动。切削过程•切削运动•进给运动是配合主运动实现依次连续不断地切除多余金属层的刀具与工件之间的附加相对运动。进给运动与主运动配合即可完成所需的表面几何形状的加工，根据工件表面形状成形的需要，进给运动可以是多个，也可以是一个；可以是连续的，也可以是间歇的。切削用量三要素1、切削速度vc•切削速度vc是刀具切削刃上选定点相对于工件的主运动瞬时线速度。由于切削刃上各点的切削速度可能是不同，计算时常用最大切削速度代表刀具的切削速度。当主运动为回转运动时：•式中d—切削刃上选定点的回转直径，mm;•n—主运动的转速，r/s或r/min.切削用量三要素2、进给速度vf、进给量f•进给速度vf----切削刃上选定点相对于工件的进给运动瞬时速度，mm/s或mm/min.。•进给量f----刀具在进给运动方向上相对于工件的位移量，用刀具或工件每转或每行程的位移量来表述，mm/r或mm/行程。•Vf=nf切削用量三要素3、切削深度ap•对于车削和刨削加工来说，切削深度ap（背吃刀量）是在与主运动和进给运动方向相垂直的方向上度量的已加工表面与待加工表面之间的距离，单位mm。•对于钻孔加工来说，式中dw----工件待加工表面直径，mm。dm----工件已加工表面直径，mm。切削参数切屑的形成•切削变形金属的切削过程与金属的挤压过程很相似。金属材料受到刀具的作用以后，开始产生弹性变形；随着刀具继续切入，金属内部的应力、应变继续加大，当达到材料的屈服点时，开始产生塑性变形，并使金属晶格产生滑移；刀具再继续前进，应力进而达到材料的断裂强度，便会产生挤裂。切屑的形成大量的实验和理论分析证明，塑性金属切削过程中切屑的形成过程就是切削层金属的变形过程。•切削层的金属变形大致划分为三个变形区：•第一变形区（剪切滑移）•第二变形区（纤维化）•第三变形区（纤维化与加工硬化）。切屑的形成•切屑的形成及变形特点•第一变形区（近切削刃处切削层内产生的塑性变形区）金属的剪切滑移变形•切削层受刀具的作用，经过第一变形区的塑性变形后形成切屑。切削层受刀具前刀面与切削刃的挤压作用，使近切削刃处的金属先产生弹性变形，继而塑性变形，并同时使金属晶格产生滑移。切屑的形成•图中，切削层上各点移动至AC线均开始滑移、离开AE线终止滑移，在沿切削宽度范围内，称AC是始滑移面，AE是终滑移面。AC、AE之间为第—变形区。由于切屑形成时应变速度很快、时间极短，故AC、AE面相距很近，一般约为0.02——0.2mm，所以常用AB滑移面来表示第—变形区，AB面亦称为剪切面。•剪切面AB与切削速度Vc之间的夹角称为剪切角。作用力Fr与切削速度Vc之间的夹角ω称为作用角。切屑的形成•第一变形区就是形成切屑的变形区，其变形特点是切削层产生剪切滑移变形。切屑的形成•第二变形区（与前刀面接触的切屑层产生的变形区）内金属的挤压磨擦变形•经过第一变形区后，形成的切屑要沿前刀面方向排出，还必须克服刀具前刀面对切屑挤压而产生的摩擦力。此时将产生挤压摩擦变形。•应该指出，第一变形区与第二变形区是相互关联的。前刀面上的摩擦力大时，切屑排出不顺，挤压变形加剧，以致第一变形区的剪切滑移变形增大。切屑的形成•第三变形区（近切削刃处已加工表面内产生的变形区）金属的挤压磨擦变形•已加工表面受到切削刃钝圆部分和后刀面的挤压摩擦，造成纤维化和加工硬化。切屑的形成切屑的形成切屑的形成切屑的形成切屑的形成切屑的形成切屑的形成