機(jī)械制造技術(shù)課件5刀具磨損與刀具耐用度.ppt

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1、3.2.3刀具磨損與刀具耐用度l刀具磨損形式（1）后面磨損：切削脆性材料，切削塑性材料hD<0.1mm用后刀面平均磨損寬度VB表示。（2）前面磨損（月牙磨損）：切削塑性材料hD>0.5mm用月牙洼最大深度KT表示。（3）前后面同時(shí)磨損：切削塑性材料hD在0.1~0.5mm之間大多數(shù)情況下前、后刀具都有磨損，后刀面磨損對加工質(zhì)量影響最大，測量方便，通常以VB來表示刀具磨損程度。金屬切削過程刀具磨損與刀具壽命l刀具磨損過程初期磨損階段：刀具表面粗糙度大、單位面積壓力高，磨損快。正常磨損階段急劇磨損階段：磨損后切削溫度升高，磨損量急劇增加。金

2、屬切削過程l刀具磨損的原因：1.機(jī)械摩擦磨損：磨粒磨損、粘結(jié)磨損2.熱效應(yīng)磨損：相變磨損-----高速鋼刀具氧化磨損、擴(kuò)散磨損------硬質(zhì)合金刀具l刀具壽命及其影響因素磨鈍標(biāo)準(zhǔn)：通常指刀具后刀面允許的最大磨損量。刀具壽命T：刀具開始切削到達(dá)到磨鈍標(biāo)準(zhǔn)中切削時(shí)間。影響刀具壽命的因素：切削用量；工件材料；刀具材料及幾何角度；其它因素。切削用量中采用盡可能大的背吃刀量，采用能滿足已加工表面粗糙度要求的盡可能大的進(jìn)給量，再根據(jù)所確定的刀具壽命值，按切削用量與刀具壽命的關(guān)系公式計(jì)算切削速度。切削用量對刀具壽命的影響程度與切削用量對切削溫度θ的

3、影響程度是一致的，切削速度對刀具壽命的影響最大，其次是進(jìn)給量，背吃刀量的影響很小。金屬切削過程3.3切削過程基本規(guī)律3.3切屑的控制l切屑的形成：推擠作用切割作用崩碎切屑：不規(guī)則屑片，較低vc，較大ap，f加工脆性金屬時(shí)產(chǎn)生。l切屑的種類（不考慮刀具斷屑等因素的影響）帶狀切屑：上表面毛茸狀，下表面光滑的連續(xù)切屑，大γ0，高vc，小ap，f加工塑性金屬時(shí)產(chǎn)生。節(jié)狀（擠裂）切屑：上表面鋸齒狀，下表面光滑的連續(xù)切屑，較低vc，較大ap，f加工中等硬度塑性金屬時(shí)產(chǎn)生。粒狀（單元）切屑：菱形單元分離體，較低vc，較大ap，f加工硬度較高塑性較差金

4、屬時(shí)產(chǎn)生。金屬切削過程切屑的折斷金屬切削過程中產(chǎn)生的切屑是否易折斷，與工件材料的性能及切屑變形有密切關(guān)系。工件材料的強(qiáng)度越高、延伸率越大、韌性越高，切屑越不易折斷。如合金鋼、不銹鋼等就較難斷屑。而鑄鐵、鑄鋼等就較易斷屑。在前刀面上磨出或壓制出卷屑槽，迫使切屑流入槽內(nèi)經(jīng)受卷曲變形。經(jīng)附加變形后的切屑進(jìn)一步硬化，當(dāng)它再受到彎曲和沖擊就很容易被折斷。磨制斷屑槽常用的斷屑槽型式：直線圓弧型，直線型，全圓弧型。直線圓弧型和直線型斷屑槽:適用于切削碳素鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼等，一般前角在γo＝5o～15o。全圓弧型:前角比較大，γo＝25o～35o

5、。適用于切削紫銅、不銹鋼等高塑性材料。影響斷屑的主要參數(shù)有：槽寬Wn，槽深hBn。槽寬Wn應(yīng)保證切屑在流出槽時(shí)碰到斷屑臺，以使切屑卷曲折斷。進(jìn)給量大，切削厚時(shí)，可以適當(dāng)增加槽寬WBn。圖2-35斷屑槽型式(a)直線圓弧型(b)直線型(c)全圓弧型斷屑槽在前刀面的位置有三種型式：（a）平行式；（b）外斜式；（c）內(nèi)斜式。其中外斜式最常用，平行式次之。內(nèi)斜式主要用于背吃刀量ap較小的半精加工和精加工。切削用量對斷屑的影響切削用量的變化對斷屑產(chǎn)生影響，選擇合適的切削用量，能增強(qiáng)斷屑效果。在切削用量參數(shù)中，進(jìn)給量f對斷屑影響最大。進(jìn)給量f增大，

6、切削厚度也增大，碰撞時(shí)容易折斷。切削速度υc和背吃刀量ap對斷屑影響較小，不過，背吃刀量ap增加，切削層寬度增加，斷屑困難增大；切削速度提高，斷屑效果下降。刀具幾何參數(shù)對斷屑的影響對斷屑影響較大的是主偏角κr。在進(jìn)給量不變的情況下，主偏角κr增大，切屑厚度相應(yīng)增大，切屑也容易折斷。因此，在生產(chǎn)中希望有較好的斷屑效果時(shí)，一般選取較大的主偏角，一般κr＝60o～90o。刃傾角λs的變化對切屑流向產(chǎn)生影響，因而也影響斷屑效果。刃傾角為－λs時(shí)，切屑流向已加工表面折斷；刃傾角為＋λs時(shí)，切屑流向待加工表面折斷3.3.2工件材料的切削加工性加工性

7、等級名稱及種類相對加工性Kr1很易切削材料一般有色金屬〉3.02容易切削材料易切鋼2.5~3.03較易切削鋼1.6~2.54普通材料一般鋼與鑄鐵1.0~1.65稍難切削材料0.65~1.06難切削材料較難切削材料0.5~0.657難切削材料0.15~0.58很難切削材料<0.15材料切削加工性影響因素材料硬度；材料塑性和韌性；材料強(qiáng)度；彈性模量E；導(dǎo)熱系數(shù)；其它因素。改善措施（1）選用切削性好材料及表面狀態(tài)好的材料（2）熱處理改善切削加工性，中、低碳鋼正火處理；高碳鋼球化退火；（中碳及中碳合金鋼）調(diào)質(zhì)鋼調(diào)質(zhì)處理。（3）選用合理的刀具材料

8、及刀具角度（4）特種切削加工：振動切削；加熱切削；低溫切削。3.3.2影響切削加工性的因素及其改善措施材料切削加工性3.3.3切削液合理地選用冷卻潤滑液切削速度可提高5%~20%，刀具壽命明顯提高，加工表面