切削过程及其控制.ppt

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1、第四节刀具磨损和耐用度切削加工过程中----形成切屑；刀具磨损或局部破损磨损后，现象：切削力加大温度升高切屑颜色改变产生振动将导致：加工质量和生产率降低，成本提高。刀具磨损主要决定于：刀具材料工件材料的物理机械性能切削条件主要内容刀具的磨损方式刀具磨损的原因刀具的磨损过程刀具的磨钝标准刀具耐用度刀具的破损一、刀具的磨损方式刀具磨损主要表现为：前刀面磨损后刀面磨损磨损：刀具的刀面和切削刃上的金属微粒被工件、切屑带走而使刀具丧失切削能力的现象。正常磨损非正常磨损1.前刀面磨损（月牙洼磨损）在高速和较大的切削厚度切削塑性金属时，易产生月牙洼磨损。VBVBmaxa)KTKBb

2、)刀具磨损方式示意图2.主后刀面磨损加工表面和刀具后刀面间存在着剧烈的摩擦，在后刀面上毗邻切削刃的地方很快被磨出后角为零的小棱面。3.前刀面和主后刀面同时磨损常以主后刀面磨损量VB来表示刀具磨损程度二、刀具磨损的原因刀具磨损是机械的、热的和化学的三种作用的综合结果。1.磨粒磨损（硬质点磨损、耕犁磨损）硬质点、积屑瘤碎片是低速刀具磨损的主要原因高速钢与硬质合金刀具的不同高压和剧烈的摩擦----冷焊粘结----相对运动与摩擦系数密切相关2.粘结磨损3.扩散磨损高温下----刀具和工件、切屑的化学元素----成分与结构----削弱刀具性能扩散磨损的快慢和程度与刀具材料中化学

3、元素的扩散速率关系密切。化学反应----硬度低的氧化物----被擦掉4.氧化磨损5.相变磨损金相组织发生相变6.热电磨损7.塑性变形对于硬质合金刀具来说，在低速区以硬质点和粘结磨损为主，在高温区以扩散和化学磨损为主。切削速度/总之，在不同的工件材料、刀具材料和切削条件下，磨损原因和磨损强度是不同的。三、刀具的磨损过程刀具磨损过程的三个阶段1.初期磨损阶段2.正常磨损阶段3.剧烈磨损阶段刀具磨损过程初期磨损后刀面磨损量VB正常磨损急剧磨损切削时间金属切削的科学研究中多按后刀面磨损宽度来制定磨钝标准。四、刀具的磨钝标准具体数值参阅《金属切削手册》所谓磨钝标准通常指刀具后刀

4、面磨损带中间部位平均磨损量允许达到的最大值，以VB表示。制定磨钝标准应考虑因素：工艺系统刚性工件材料加工精度和表面质量工件尺寸五、刀具耐用度1.刀具耐用度的概念（刃磨后的）刀具由开始切削起，至磨损量达到磨钝标准为止的实际切削时间称为刀具耐用度。耐用度指净切削时间。T(lm)2.切削用量对刀具耐用度的影响（定性）切削用量增加时，刀具磨损加剧，刀具耐用度降低。切削速度对刀具耐用度的影响最大，进给量次之，背吃刀量影响最小。4.合理刀具耐用度的选择直接影响生产效率、加工成本和经济效益生产实际中，刀具耐用度的确定：最大生产率耐用度、最低成本耐用度、最大利润耐用度使用硬质合金刀

5、具切削碳素钢时切削用量与耐用度的综合表达式：3.刀具几何参数的影响主偏角、前角六、刀具的破损刀具的破损和磨损一样，是刀具的主要失效形式之一。陶瓷、超硬刀具+断续切削；加工高硬材料1.刀具的脆性破损硬质合金和陶瓷刀具主要形式：崩刃、碎断、剥落、裂纹破损2.刀具的塑性破损高速钢刀具切削时，由于高温和高压的作用，有时在前、后刀面和切屑、工件的接触层上，刀具表层材料发生塑性流动而丧失切削能力。与硬度比（刀具:工件）有关。3.防止刀具破损的措施（自学）小结1.切削力的来源；切削合力及其分解。2.切削热的产生和传出。3.刀具的主要失效形式；刀具磨损的方式及原因；刀具磨损过程及磨钝

6、标准；刀具的破损（形式及材料）。作业：3-6