1、3。1。4 切屑变形的变化规律,影响切屑变形的主要因素: 1)工件材料对切屑变形的影响 材料强度越高,变形系数越小(图3-14) 2)刀具前角对切屑变形的影响 前角越大,变形系数越小(图3-15) 3)切削速度对切屑变形的影响 速度越大,变形系数越小(图3-16,17) 4)切削厚度对切屑变形的影响 切削厚度越小,变形系数越小(图3-16),3。1。5 切屑的类型及其变化,四种切屑类型: 1)带状切屑 最常见的切屑形状,加工表面质量高(图3-18) 2)挤裂切屑 在速度低,塑性大,切削厚度大的时候产生 3)单元切屑 加工表面质量低,切削力波动大 以上三种都产生于切削塑性材料 4)崩碎切屑 提高
2、切削速度,减小切削厚度,以避免次切屑形成。 产生于切削脆性材料,切削力是切削时使加工材料变形成为切屑所需的力,直接影响加工质量和生产率。 一、 切削力的来源、合力、分解 1 切削力的来源 切削力来自于变形和摩擦(图3-20) (1)切削层金属、切屑和工件表面层金属的弹性、塑性变形所产生的抗力; (2)刀具和切屑、工件表面间的摩擦阻力。,3。2 切削力,2 切削力的合力与分解 来自于变形和摩擦的各个力形成作用于车刀上的合力Fr,Fr可分解成相互垂直的三个力。(图3-21) (1)主切削力Fz(沿切削速度方向的分力) 特性:数值最大,是计算刀具、机床各参数的主要依据, (2)切深抗力Fy(沿切深方
3、向的分力) 特性:影响加工表面质量的主要因素。 (3)进给抗力Fx(沿进给运动方向的分力),3 切削功率,消耗在切削过程中 的功率称切削功率Pm, 是Fz、Fx所作功之和,,由于Fz占切削力的绝大部分,所以和Fz所消耗的功率比较,其他分力所消耗的功率都可忽略不计,可得 Pm = Fz * v * 10-3 (kW) 考虑到机床的传动效率,可得机床功率PE PE = Pm / m m-机床传动效率,3。2。5 影响切削力的因素,一、工件材料的影响 工件强度越高,硬度越高,切削是产生的变形抗力越大,切削力增大,塑性越大的材料,工件和刀具的摩擦越大,因而切削力越大。 具体见 表3-3、 3-4、 3
4、-5、 3-6,二、切削用量的影响,(1)切削深度和进给量 特性:当切削深度和进给量加大,切削力增大, 但是两者对切削力的影响系数不同,一般来说,加大 进给量对切削力的影响更小,因此调整进给量更合适。 (2)切削速度 切削速度通过积屑瘤对切削力产生影响(图3-25) 在不同的速度区域,对切削力的影响不同。,三、刀具几何参数的影响,(1)前角(图3-26) 钱角增大,切削力显著下降。 (2)主偏角(图3-29) 主偏角增大,切削力减小,当kr增大到超过一定范围之后,切削力又逐渐增大。 (3)刃倾角(图3-31) 刃倾角减小,Fy增大,Fx减小,Fz基本不变。 (4)刀尖圆弧半径(图3-32),3。3 切削热和切削温度,3。3。1 切削热的产生和传出 切削热来自于工件材料的弹、塑性变形和前、后刀面的摩擦功。(图3-34) qs + qr = qc + qt + qw + qm 切削热大部分由切屑带走,小部分由刀具传热。,3。3 影响切削温度的主要因素,切削温度一般指前刀面与切削接触区域的平均温度。 切削温度的高低,取决于切削产生的热量多少和切削热传递速度两方面。,四大影响因素,1、 切削用量 2、刀具几何参数 3、工件材料 4、冷却条件,