第二章金属切削基本理论.ppt

《金属切削基本理论》是理解机械加工过程中的核心概念之一。在金属切削过程中，刀具与工件之间的互动产生了多种物理现象，包括切削变形、切削力、切削热与切削温度，以及刀具磨损和寿命、切屑形态等。这些现象对于优化加工工艺、提高生产效率和保证加工精度至关重要。 切削热是金属切削过程中的关键因素，它源于刀具切削工件时的变形和摩擦。切削热的产生主要集中在三个变形区，即切削区、刀具与工件接触区以及切屑形成区。这些热源产生的热量会传递到切屑、工件、刀具和周围介质，影响切削温度。高速钢刀具在600℃左右的温度下性能下降，而硬质合金在更高的温度下仍能保持良好的强度和韧性，因此适当的切削温度对硬质合金刀具的使用寿命有利。 切削温度对加工过程有显著影响。它会影响刀具的耐用性和工件的尺寸精度。高温可能导致刀具失效，而工件受热膨胀会影响精加工时的尺寸精度。控制切削温度是保证加工质量和效率的关键。影响切削温度的因素包括工件材料的强度、硬度、导热系数，以及切削用量（如进给量、切深、切削速度）、刀具几何参数（如前角、主偏角）和刀具磨损状态。切削液的使用可以降低摩擦，减少切削热并帮助散热。 刀具磨损是切削过程中的必然现象，分为正常磨损和非正常磨损。正常磨损随着切削时间逐步扩大，包括前刀面磨损、后刀面磨损和两面同时磨损。非正常磨损则包括脆性破损和塑性破损，这通常发生在刀具使用不当、工艺系统刚性不足或切削条件恶劣时。为了减缓刀具磨损，应选择合适的刀具材料、几何参数，并确保切削用量合理，提高工艺系统的刚性，使用适当的切削液，以及采取正确的操作方法。 深入理解金属切削基本理论，对于提升金属加工的效率、质量和经济性具有重要意义。通过细致的研究和实践，可以优化加工过程，减少资源浪费，提高产品的质量和生产者的技能水平。