第三章 金属切削过程的基本规律
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金属切削的基本规律金属切削理论是在生产实践与切削实验中,总结出的关于金属切削过程中基本物理现象变化规律的理论。
这些基本物理现象包括:切削变形、切削力、切削温度和刀具磨损等。
学习并掌握这些规律,以提高切削加工的生产率、加工质量和降低生产成本。
一、切削变形金属切削过程,从实质讲,就是产生切屑和形成已加工表面的过程。
产生切屑和形成已加王表面是金属切削时密切相关的两个方面。
切削变形就是从这两个方面讨论切削过程。
因而学习切削变形是学习其它物理现象的基础。
一、切削方式切削时,当工件材料一定,所产生切屑的形态和形成已加工表面的特性,在很大程度上决定于切削方式。
切削方式是由刀具切削刃和工件间的运动所决定,可分为:直角切削、斜角切削和普通切削三种方式。
二、切削变形概述(一)切屑的基本形态:金属切削时,由于工件材料、刀具几何形状和切削用量不同,会出现各种不同形态的切屑。
但从变形观点出发,可归纳为四种基本形态(如图3—2)。
1.带状切屑切屑呈连续状、与前刀面接触的底层光滑、背面呈毛葺状。
2.挤裂状切屑切屑背面呈锯齿形、内表面有时有裂纹。
3.单元状切屑切削塑性很大的材料,如铅、退火铝、纯铜时,切屑容易在前刀面上形成粘结不易流出,产生很大变形,使材料达到断裂极限,形成很大的变形单元,而成为此类切屑。
4.崩碎状切屑切削脆性材料,如铸铁、黄铜等时,形成片状或粒状切屑。
切削时,在产生带状切屑的过程中,切削力变化较小,切削过程稳定,已加工表面质量好。
但切屑成为很长的带状,影响机床正常工作和工人安全,因而要采取断屑措施;在产生挤裂状和单元状切屑的过程中,切削力有较大的波动,尤其是单元状切屑,在其形成过程中可能产生振动影响加工质量;在切削铸铁时,由于所形成的崩碎状切屑是经石墨边界处崩裂的,因而已加工表面的粗糙度值变大。
(二)积屑瘤在某一定切削速度范围内,切削钢、4~6黄铜、铝合金等材料时,切削刃附近的前刀面上会出现一块堆积物,代替切削刃工作,把这个堆积物称为积屑瘤。