基本规律应用课件

本章涉及以下方面内容

第一节断屑第二节工件材料切削加工性第三节切削液第四节已加工表面粗糙度第五节刀具几何参数选择第六节切削用量选择第七节切削新技术简介第1页/共43页本章涉及以下方面内容第一节断屑第1页/共43页1切屑形态、断屑及改进措施切屑的几种形态：带状-节状-粒状-崩碎状对应工件：塑性↑→→→脆性↑问题：1、切屑对工件加工表面质量、刀具强度-磨损等影响；

2、如何断屑、断屑槽设计与改进，提高工件加工精度与表面质量；

3、断屑槽的几种常用形式（折线-直线圆弧-全圆弧），刀片断屑槽的断屑切削用量范围；4、合理选择刀具几何角度，及合理使用切削液，提高刀具切削性能及工件加工精度和表面质量。

第2页/共43页切屑形态、断屑及改进措施切屑的几种形态：带状-节状-粒状-崩2呈带状流出的切屑

对工件已加工表面及刀具的影响图4-1呈带状流出的切屑第3页/共43页呈带状流出的切屑

对工件已加工表面及刀具的影响图4-1呈3切屑受撞击折断的几种形式

图4-2切屑受撞击折断的几种形式

a）切屑与工件待加工表面撞击b）切屑与工件切削表面撞击c）切屑与车刀后面撞击d）切屑卷曲流出后甩断第4页/共43页切屑受撞击折断的几种形式

图4-2切屑受撞击折断的几种形4图4-3断屑槽断屑及其参数第5页/共43页图4-3断屑槽断屑及其参数第5页/共43页5根据切屑形态及断屑情况来确定断屑槽的形式图4-4断屑槽形式

a）折线型b）直线圆弧型c）全圆弧型第6页/共43页根据切屑形态及断屑情况来确定断屑槽的形式图4-4断屑槽形6刀具合理几何参数的基本内容切削刃刃区的剖面型式：后刀面第7页/共43页刀具合理几何参数的基本内容切削刃刃区的剖面型式：后刀面第7页7后刀面第8页/共43页后刀面第8页/共43页8负倒棱车刀

第9页/共43页负倒棱车刀

第9页/共43页9前刀面

第10页/共43页前刀面

第10页/共43页10前刀面

第11页/共43页前刀面

第11页/共43页11刃形的区别负倒棱消振棱刃带第12页/共43页刃形的区别负倒棱消12刀具角度A、前角的功用及合理前角值的选择

1）前角的主要功用(1)影响切削区域的变形程度(2)影响切削刃与刀头的强度、受力性质和散热条件(3)影响切屑形态和断屑效果(4)影响已加工表面质量第13页/共43页刀具角度A、前角的功用及合理前角值的选择第13页/共43页13A、前角的功用及合理前角值的选择2）合理前角的概念

在一定的条件下，前角有一个合理的数值。

第14页/共43页A、前角的功用及合理前角值的选择第14页/共43页14A、前角的功用及合理前角值的选择3）合理前角的选择原则：主要考虑以下因素①工件材料的强度、硬度②是否是塑性材料和脆性材料③是否是粗加工和精加工④刀具材料的抗弯强度是否高⑤工艺系统刚性是否好和机床功率是否够⑥是否是数控机床和自动机、自动线用刀具

第15页/共43页A、前角的功用及合理前角值的选择第15页/共43页15B、后角的功用及合理前角值的选择

后角数值合理与否直接影响已加工表面的质量、刀具使用寿命和生产率。1.后角的功用

①影响后刀面与加工表面之间的摩擦

②影响加工工件的精度③影响刀具耐用度和刃口的强度第16页/共43页B、后角的功用及合理前角值的选择第16页/共43页162.后角的选择

第17页/共43页2.后角的选择第17页/共43页17C、主、副偏角的功用及其选择1.主偏角的功用

①影响已加工表面残留面积的高度

②影响各切削分力的比例③影响刀尖的强度和刀具耐用度④影响断屑第18页/共43页C、主、副偏角的功用及其选择第18页/共43页182.主、副偏角的选择主偏角主要根据加工条件和工艺系统刚性来选择副偏角主要考虑表面粗糙度、刀尖强度和散热面积来选择。第19页/共43页2.主、副偏角的选择第19页/共43页19图4-5国产刀片断屑槽的断屑切削用量范围第20页/共43页图4-5国产刀片断屑槽的断屑切削用量范围第20页/共43页20图4-6Sandvik刀片断屑槽的断屑切削用量范围第21页/共43页图4-6Sandvik刀片断屑槽的断屑切削用量范围第221刀具刃倾角λs对断屑及流向的影响λs≧0，﹤0三种情况1、对切屑流向的影响；2、对刀尖强度的影响；3、影响已加工表面质量

4、影响各切削分力的比例5、影响切入切出的平稳性第22页/共43页刀具刃倾角λs对断屑及流向的影响λs≧0，﹤0三种情况第22D、刃倾角的功用及其选择

1.刃倾角的功用

①影响已加工表面质量

②影响各切削分力的比例③影响刀尖的强度④影响切入切出的平稳性第23页/共43页D、刃倾角的功用及其选择①影响已加工表面质量第23页/23图4-7刃倾角λs对断屑影响

a）λs<0°b）λs>0°第24页/共43页图4-7刃倾角λs对断屑影响第24页/共43页24刃倾角控制切屑流向，影响加工质量刃倾角小于0°时第25页/共43页刃倾角控制切屑流向，影响加工质量刃倾角小于0°时第25页/共25刃倾角大于0°时第26页/共43页刃倾角大于0°时第26页/共43页26刃倾角等于0°时第27页/共43页刃倾角等于0°时第27页/共43页27图4-16正、负刃倾角的作用

a）+λs刀尖受力、-λs刀刃受力b）+λs排屑向外、-λs排屑向内第28页/共43页图4-16正、负刃倾角的作用第28页/共43页282.刃倾角的选择根据加工性质和加工条件选择

1）粗加工λS<0（保护刀尖）精加工λS>0（使FP小些）

2）断续切削：λS<0（保护刀尖）

3）工件σb、HB大：λS<0（保护刀尖）

4）系统刚性差：λS>0（使FP小些）

5）微量切削：λS取大值(使刀具实际刃口半径↓）第29页/共43页2.刃倾角的选择第29页/共43页29刀尖圆弧rε↑↓→刀尖强度↑↓

及工件Ra↓↑图4-8已加工表面上理论粗糙度

a）rε=0b）rε>0第30页/共43页刀尖圆弧rε↑↓→刀尖强度↑↓

及工件Ra↓↑图4-8已30图4-9积屑瘤对表面粗糙度影响（32x）a)积屑瘤掉落时的照片b）积屑瘤影响表面粗糙度第31页/共43页图4-9积屑瘤对表面粗糙度影响（32x）第31页/共43页31图4-10在已加工表面上突出的鳞刺第32页/共43页图4-10在已加工表面上突出的鳞刺第32页/共43页32图4-11刀具后面磨损对已加工表面粗糙度的影响第33页/共43页图4-11刀具后面磨损对已加工表面粗糙度的影响第33页/33图4-12在已加工表面上复映的划痕及振纹

a）复映刻痕b）振纹第34页/共43页图4-12在已加工表面上复映的划痕及振纹第34页/共4334切削速度对表面粗糙度Ra的影响图4-13切削速度对表面粗糙度Ra的影响

a）切削速度对粗糙度影响加工条件：工件材料易切钢、刀具高速钢：ap=1.2mmb)不同切削速度时的粗糙度波形加工条件：工件材料45钢、刀具P10（YT15）γ0=15°、κr=45°、f=0.1mm/r、ap=0.5mm第35页/共43页切削速度对表面粗糙度Ra的影响图4-13切削速度对表面粗35图4-14副偏角κr′和刀尖圆弧半径rε对表面粗糙度Ra影响

a）κr′影响b）rε影响第36页/共43页图4-14副偏角κr′和刀尖圆弧半径rε对表面粗糙度Ra36图4-15前角γ0对表面粗糙度Ra的影响第37页/共43页图4-15前角γ0对表面粗糙度Ra的影响第37页/共43页37常用的刀尖、刃口修磨形式和作用刀尖、刃口修磨形式:1、a)修圆刀尖b）倒角刀尖c）倒角带修光刃2、a）锋刃b）修圆刃口c）负倒棱刃口d）平棱刃口e）后面倒棱刃口修磨的主要作用：1、提高表面粗糙度Ra，↓切痕刀纹；2、↑刀尖强度，延缓磨损，↑耐用度等。第38页/共43页常用的刀尖、刃口修磨形式和作用刀尖、刃口修磨形式:第38页/38常用的刀尖修磨形式和作用

图4-17刀尖修磨

a）修圆刀尖b）倒角刀尖c）倒角带修光刃第39页/共43页常用的刀尖修磨形式和作用

图4-17刀尖修磨第39页/共39刀尖修磨后的几种刀具

图4-18刀尖修磨后的刀具

a）倒角刀尖（切槽刀、钻头）b）倒角刀尖带修光刃（可转位面铣刀）第40页/共43页刀尖修磨后的几种刀具

图4-18刀尖修磨后的刀具第40页40刃口修磨

图4-19刃口修磨

a）锋刃b）修圆刃口c）负倒棱刃口d）平棱刃口e）后面倒棱刃口第41页/共43页刃口修磨

图4-19刃口修磨第41页/共43页41可转位刀具上刃口修