《基本规律的应用》PPT课件.ppt

第四章切削基本规律的应用 本章主要介绍切削基本规律在生产中的应用 深入了解与掌握本章内容为分析解决切削加工中一些实际问题 打下初步基础 本章内容例举的实际问题有 断屑 切削冷却 材料切削加工性 表面粗糙度等 本章重点是 在掌握切削规律的成因 作用及切削因素对它们影响基础上 根据切削中产生的实际问题 在达到切削加工技术要求的条件下进行切削用量参数 刀具几何参数的合理选择 此外 对于目前切削加工中的一些新技术作了简单介绍 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 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 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 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 图4 3断屑槽断屑及其参数 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 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 后刀面 负倒棱车刀 前刀面 前刀面 刃形的区别 负倒棱消振棱刃带 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 A 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 A 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 工件材料的强度 硬度 是否是塑性材料和脆性材料 是否是粗加工和精加工 刀具材料的抗弯强度是否高 工艺系统刚性是否好和机床功率是否够 是否是数控机床和自动机 自动线用刀具 B 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 影响后刀面与加工表面之间的摩擦 影响加工工件的精度 影响刀具耐用度和刃口的强度 2 后角的选择 C 主 副偏角的功用及其选择1 主偏角的功用 影响已加工表面残留面积的高度 影响各切削分力的比例 影响刀尖的强度和刀具耐用度 影响断屑 2 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 图4 5国产刀片断屑槽的断屑切削用量范围 图4 6Sandvik刀片断屑槽的断屑切削用量范围 刀具刃倾角 s对断屑及流向的影响 s 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 D 刃倾角的功用及其选择1 刃倾角的功用 影响已加工表面质量 影响各切削分力的比例 影响刀尖的强度 影响切入切出的平稳性 图4 7刃倾角 s对断屑影响a s0 刃倾角控制切屑流向 影响加工质量 刃倾角小于0 时 刃倾角大于0 时 刃倾角等于0 时 图4 16正 负刃倾角的作用a s刀尖受力 s刀刃受力b s排屑向外 s排屑向内 2 刃倾角的选择根据加工性质和加工条件选择1 粗加工 S0 使FP小些 2 断续切削 S0 使FP小些 5 微量切削 S取大值 使刀具实际刃口半径 刀尖圆弧r 刀尖强度 及工件Ra 图4 8已加工表面上理论粗糙度a r 0b r 0 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 图4 10在已加工表面上突出的鳞刺 图4 11刀具后面磨损对已加工表面粗糙度的影响 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 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 0 15 r 45 f 0 1mm r ap 0 5mm 图4 14副偏角 r 和刀尖圆弧半径r 对表面粗糙度Ra影响a r 影响b r 影响 图4 15前角 0对表面粗糙度Ra的影响 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 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 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 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 可转位刀具上刃口修磨 图4 20可转位刀具上刃口修磨a 平棱刃口b 负倒棱刃口 切削新技术简介 1 高速切削2 干式切削3 绿色制造 绿色工艺4 最优切削温度守恒定律5 切削参数最优化技术 目标函数 在线控制 等