金屬切削原理與刀具

《金屬切削原理與刀具》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。

1、2021/7/201第3章金屬切削原理與刀具本章要點金屬切削刀具金屬切削的基本規(guī)律金屬切削基本規(guī)律的應用刀具磨損與刀具壽命切削用量的選擇23.1刀具磨損與刀具壽命一、刀具磨損的形態(tài)1——正常磨損二、刀具磨損的形態(tài)2——非正常磨損（刀具破損）三、刀具磨損的原因四、刀具磨損過程五、刀具壽命（耐用度）及其經驗公式1.刀具壽命定義2.刀具壽命（耐用度）經驗公式3.影響刀具壽命的因素4.刀具壽命的選擇第三節(jié)金屬切削基本規(guī)律的應用33.2切削用量的選擇一、影響切削變形因素二、切削用量對切削加工的影響三、切削用量制定的步驟—

2、—傳統(tǒng)方法四、提高切削用量的途徑五、改善切削加工性的途徑第三節(jié)金屬切削基本規(guī)律的應用43.1刀具磨損與刀具壽命一、刀具磨損的形態(tài)1——正常磨損1.前刀面磨損2.后刀面磨損3.邊界磨損51.前刀面磨損(月牙洼磨損)形成條件：切削塑性材料時，如果切削速度和切削厚度較大，切屑與前面完全是新鮮表面相互接觸和摩擦，化學活性很高，反應劇烈，在接觸面很大，切削液難以滲入。前刀面在高溫高壓由于切屑的作用形成月牙洼。形式：前刀面磨出月牙洼，月牙洼的位置發(fā)生在刀具前刀面上切削溫度最高的地方。影響：削弱刀刃強度，降低加工質量。61.

3、前刀面磨損(月牙洼磨損)影響：削弱刀刃強度，降低加工質量。月牙洼和切削刃之間有一條小棱邊。在磨損過程中，月牙洼的寬度、深度不斷增大，當月牙洼擴展到使棱邊很窄時，切削刃的強度大為削弱，極易導致崩刃。2021/7/2072.后刀面磨損形成條件：在切削速度較低、切削厚度較小的情況下切削塑性材料或加工脆性材料時，主要發(fā)生后刀面磨損。形式：由于加工表面和刀具后刀面間存在著強烈的摩擦，在后刀面上毗鄰切削刃的地方很快被磨出后角為零的小棱面，這就是后刀面磨損。影響：切削力↑,切削溫度↑,產生振動，降低加工質量。2021/7/2

4、083.邊界磨損形成條件：切削鋼料，或加工鑄、鍛等外表皮粗糙的工件時，常在主切削刃靠近工件外表皮處以及副切削刃靠近刀尖處的后刀面上，磨出較深的溝紋，這就是邊界磨損。9刀具磨損的形態(tài)10二、刀具磨損的形態(tài)2——非正常磨損（刀具破損）刀具破損的主要形式：脆性破損和塑性破損。脆性破損：裂紋、崩刃、破碎等，塑性破損：卷刃（刀刃塑性變形）。用陶瓷、超硬刀具材料制成的刀具進行斷續(xù)切削，或者加工高硬度材料時，刀具的脆性破損就更加嚴重。3.1刀具磨損與刀具壽命11形式狀況實例脆性破損硬質合金和陶瓷刀具在機械應力和熱應力沖擊作用

5、下常發(fā)生。1)崩刃切削刃上產生小的缺口。缺口尺寸較小時，刀刃還能繼續(xù)切削。但在繼續(xù)切削過程中，刃區(qū)崩損部分會迅速擴大，可能使刀具完全失效。陶瓷刀具切削時；硬質合金刀具斷續(xù)切削時2)破碎切削刃上發(fā)生小塊碎裂或大塊斷裂，不能繼續(xù)正常切削。硬質合金和陶瓷刀具斷續(xù)切削時3)剝落在前、后刀面上幾乎平行于切削刃而剝下一層碎片，經常連切削刃一起剝落。陶瓷刀具端銑時4)裂紋較長時間連續(xù)切削后，由于疲勞而引起裂紋的一種破損。有熱裂紋；機械疲勞裂紋，當這些裂紋不斷擴展合并，就會引起切削刃的碎裂或斷裂。塑性破損由于高溫和高壓的作用，

6、在前、后刀面和切屑、工件的接觸層上，刀具表層材料發(fā)生塑性流動而喪失切削能力。高速鋼刀具因其耐熱性較差，易出現(xiàn)12三、刀具磨損的原因刀具與切屑、工件間的接觸表面經常是新鮮表面；前、后刀面上的接觸壓力很大，有時超過被切材料的屈服強度；接觸面的溫度也很高，如硬質合金加工鋼料時可達800~1000℃。因此，刀具磨損是機械的、熱的和化學的三種作用的綜合結果。3.1刀具磨損與刀具壽命2021/7/2013形式狀況實例1.磨粒磨損碳化物（Fe3C、TiC等）、氮化物（AlN、Si3N4等）和氧化物（SiO2、Al2O3等）等

7、硬質點以及積屑瘤碎片等，在刀具表面刻劃出溝紋。在各種切削速度下都存在，它是低速刀具(如拉刀、板牙等)磨損的主要原因。2.粘結磨損切屑、工件與前、后刀面之間，存在著很大的壓力和強烈的摩擦，形成新鮮表面接觸而發(fā)生冷焊粘結。刀具表面上的微粒逐漸被切屑或工件粘走。高速鋼、硬質合金、陶瓷、立方氮化硼和金剛石刀具都可能發(fā)生。硬質合金具在中等偏低的切削速度下切削塑性金屬時，磨損比較嚴重。3.擴散磨損高溫下，刀具和工件、切屑雙方的化學元素互相擴散到對方去，改變了原來材料的成分與結構，削弱了刀具材料的性能，加速磨損過程。擴散磨損

8、的快慢和程度與刀具材料中化學元素的擴散速率關系密切。4.化學磨損較高溫度下，刀具材料與某些周圍介質起化學作用，在刀具表面形成一層硬度較低的化合物，被切屑或工件擦掉而形成磨損。空氣不易進入刀—屑接觸區(qū)，化學磨損中因氧化而引起的磨損最容易在主、副切削刃的工作邊界處形成，從而產生較深的磨損溝紋。5.相變磨損刀具材料（高速鋼）因切削溫度升高達到相變溫度（550~600°C）時，使金相組織發(fā)生變