1851年,法国人M.科克基拉最早测量了钻头切削铸铁等材料时的扭矩。列出了切除单位体积材料所需功的表格1864年,法国人若塞耳首先研究了刀具几何参数对切削力的影响1870年,俄国人季梅首先解释了切屑的形成过程,提出了金属材料在刀具的前方不仅受挤压而且受剪切的观点。径向力F──在平行于基面的平面内,与进给方向垂直,又称推力;轴向力F──在平行于基面的平面内,与进给方向平行,又称进给力。
切削变形、切削力、切削热、刀具磨损有什么内在联系?
由于切削过程中存在切削变形(详情查看金属切削原理中对三个变形区的描述),而产生了切削力,切削力做功(Q=FV)消耗的大部分转华为切削热,切削热根据切削区域散热状况(主要是热传导率和比热容两个参数)决定了切削温度的高低,如切削不锈钢、高温合金等切削温度就会高很多,切削灰铸铁温度就会低一些。而影响刀具磨损速度最关键的因素就是切削温度,切削温度越高,磨损速度越快,每一种刀具材料都有自己适应的切削温度范围,例如常规涂层硬质合金刀具能承受最高温度在800到900的样子,CBN可以承受到1300的样子。
如果切削热量大,刀具的磨损速度必然会加快。
当然磨损是很复杂的,牵涉的因素很多。
金属切削过程中的物理现象
金属切削过程中的物理现象有切削变形、切削力、切削热、刀具磨损。
一、金属切削简介
金属切削是金属成形工艺中的材料去除加成形方法,在当今的机械制造中仍占有很大的比例。金属切削过程是工件和刀具相互作用的过程。刀具从待加工工件上切除多余的金属,并在控制生产率和成本的前提下,使工件得到符合设计和工艺要求的几何精度、尺寸精度和表面质量。
为实现这一过程,工件与刀具之间要有相对运动,即切削运动,它由金属切削机床提供。机床、夹具、刀具和工件构成一个机械加工工艺系统。金属切削过程的各种现象和规律都将在这个系统的运动状态中去研究。
二、发展简史
金属切削原理的研究始于19世纪中叶。1851年,法国人M.科克基拉最早测量了钻头切削铸铁等材料时的扭矩。
列出了切除单位体积材料所需功的表格1864年,法国人若塞耳首先研究了刀具几何参数对切削力的影响1870年,俄国人季梅首先解释了切屑的形成过程,提出了金属材料在刀具的前方不仅受挤压而且受剪切的观点。
切削力与切削热
一、切削力
切削时刀具的前面和后面上都承受法向力和摩擦力,这些力组成合力F,在外圆车削时,一般将这个切削合力F分解成三个互相垂直的分力:切向力F──它在切削速度方向上垂直于刀具基面,常称主切削力。
径向力F──在平行于基面的平面内,与进给方向垂直,又称推力;轴向力F──在平行于基面的平面内,与进给方向平行,又称进给力。一般情况下,F最大,F和F较小,由于刀具的几何参数刃磨质量和磨损情况的不同和切削条件的改变,F、F对F的比值在很大的范围内变化。
切削过程中实际切削力的大小,可以利用测力仪测出。测力仪的种类很多,较常用的是电阻丝式和压电晶体式测力仪。测力仪经过标定以后就可测出切削过程中各个分力的大小。
二、切削热
切削金属时,由于切屑剪切变形所作的功和刀具前面、后面摩擦所作的功都转变为热,这种热叫切削热。使用切削液时,刀具、工件和切屑上的切削热主要由切削液带走。
不用切削液时,切削热主要由切屑、工件和刀具带走或传出,其中切屑带走的热量最大,传向刀具的热量虽小,但前面和后面上的温度却影响着切削过程和刀具的磨损情况,所以了解切削温度的变化规律是十分必要的。
金属切削原理与刀具的内容简介
本书是以高等职业院校机械制造专业制订的《金属切削原理与刀具》教学大纲为依据,并参照当前对技能型紧缺人才培训专业知识要求编写的。全书共十三章,主要介绍“金属切削原理”、“切削刀具”的基础理论,以及常用刀具的结构及使用知识,此外,适当反映当前切削加工中新知识、新技术等。 本教材可作为高等职业院校教学参考书,也可作为中专、中职和企业的培训教学用。数控车床如何设定恒速度?为什么要设定恒速度?
一、如何设定恒线速度:(不是恒速度)用下面的程序进行设定,注意先后顺序和格式。
1、G50 S(允许的主轴最高转速值,单位:转/分钟)
2、G96 S(恒定的线速度值,单位:米/分钟)
二、为什么要设定恒线速度:
1、根据金属切削原理,线速度是影响刀具寿命和工件表面粗糙度的重要因素。所以,在编程的时候,需要考虑的是线速度是否适合,而不是考虑转速。
2、如果加工过程中采用恒角速度(转速不变),加工大外圆的时候线速度很高,造成刀具容易磨损。加工小外圆的时候线速度很低,造成加工效率低,还有可能引起积屑瘤,工件表面质量变差。特别是平端面的时候,如果转速不变,加工的效果比较差。
3、采用恒线速度控制后,可以确保刀具的潜力得到最大程度的发挥,可以得到较为一致的表面质量。