通过切削刃基点并垂直于工作平面的方向上测量的吃刀量。因此,通过研究刀具磨损,可制订合理的切削加工方案,提高生产效率和零件加工质量,并有利于降低加工成本。低速切削时,其它原因产生的磨损不明显,因此对低速切削的刀具而言,磨料磨损是刀具磨损的主要原因。
切削三要素是什么?
切削用量三要素:
切削用量是指切削速度 v c 、进给量 f (或进给速度 v f )、背吃刀量 a p 三者的总称,也称为切削用量三要素。它是调整刀具与工件间相对运动速度和相对位置所需的工艺参数。它们的定义如下:
(一)切削速度 v c
切削刃上选定点相对于工件的主运动的瞬时速度。计算公式如下:
v c=( π d w n )/1000 (1-1) 。
式中 v c ——切削速度 (m/s) 。
dw ——工件待加工表面直径( mm )。
n ——工件转速( r/s )。
在计算时应以最大的切削速度为准,如车削时以待加工表面直径的数值进行计算,因为此处速度最高,刀具磨损最快。
(二)进给量 f
工件或刀具每转一周时,刀具与工件在进给运动方向上的相对位移量。
进给速度 v f 是指切削刃上选定点相对工件进给运动的瞬时速度。
v f=fn ( 1-2 )。
式中 v f ——进给速度( mm/s )。
n ——主轴转速( r/s )。
f ——进给量( mm )。
(三)背吃刀量 a p 。
通过切削刃基点并垂直于工作平面的方向上测量的吃刀量。根据此定义,如在纵向车外圆时,其背吃刀量可按下式计算:
a p = ( d w — d m ) /2 ( 1-3 )。
式中 d w ——工件待加工表面直径( mm )。
dm ——工件已加工表面直径( mm )。
切削三要素
切削三要素是:切削速度、进给量、切削深度(背吃刀量)。
切削是指用切削工具(包括刀具、磨具和磨料)把坯料或工件上多余的材料层切去成为切屑,使工件获得规定的几何形状、尺寸和表面质量的加工方法。刀具磨损是切削加工过程中不可避免的现象,但刀具磨损过快或发生非正常磨损(也称破损),必然会影响加工质量,增加刀具消耗,使生产效率降低,加工成本提高。
因此,通过研究刀具磨损,可制订合理的切削加工方案,提高生产效率和零件加工质量,并有利于降低加工成本。为了能使刀具经久耐用,尽量减少磨损,需要了解各种切削因素对刀具磨损的影响。影响刀具切削性能的主要因素有:刀具几何参数(后角、前角、主偏角、刀尖圆弧半径等)、刀具材料、切削用量、工件材料及其机械性能等。
这些因素中工件材料属于不可控因素,改变其它因素的属性可控制刀具的磨损形式及磨损率,如通过改变工件材料的热处理状态可改变工件材料的机械性能,从而影响刀具的磨损;选择合理的刀具材料和刀具几何参数也可改善刀具磨损;生产上一般还可通过合理选择切削用量来减少刀具磨损,提高刀具的使用寿命。
切削正常磨损分为:
1、磨料磨损:磨料磨损是切屑或工件表面存在硬质点(如碳化物颗粒以及积屑瘤碎片等)在刀具表面(前刀面和后刀面)上划出沟纹而造成的磨损。低速切削时,其它原因产生的磨损不明显,因此对低速切削的刀具而言,磨料磨损是刀具磨损的主要原因。
2、黏结磨损:黏结磨损是切削时切屑和工件材料沿刀具前、后刀面移动,破坏了刀具表面的氧化层和其它吸附膜,特别是刚从工件材料内部切削出的新鲜表面间形成强烈黏结造成的磨损。一般黏结磨损主要发生在中等切削速度范围内,刀具材料与工件材料之间的亲和力、刀具材料和工件材料之间的硬度比以及刀具材料组分、晶粒粗细等都影响刀具黏结磨损速度。
切削要素包括哪些内容
切削部分的组成:前刀面 : 刀具上切屑流过的表面。
后刀面 : 分主后刀面和副后刀面。与过渡表面相对的刀面称主后刀面,与已加工表面相对的刀面叫副后刀面
主切削刃 : 前刀面和主后刀面的相交部位,担负主要切削工作。
副切削刃: 前刀面和副后刀面的相交部位,配合主切削刃完成少量的切削工作。
刀尖 :主切削刃和副切削刃的联结部位。为了提高刀具强度将刀尖磨成圆弧型或直线型过渡刃。一般硬质合金刀尖圆弧半径rε=0.5~1mm。
修光刃: 副切削刃近刀尖处一小段平直的切削刃。须与进给方向平行,且大于进给量。
前角:前刀面与基面的夹角。当前刀面与切削平面夹角小于90°时,前角为正
值;大于90°时,前角为负值。前角对于刀具的切削性能有很大的影响。
后角:后刀面与切削平面的夹角。当后刀面与基面夹角小于90°时,后角为正
值;大于90°时,后角为负值。由于后角的存在,后刀面与加工过渡表面之间的摩擦
可以大大减小。
楔角:前刀面与后刀面之间的夹角。
主偏角:主切削刃与进给方向之间的夹角。
副偏角:副切削刃与进给反方向之间的夹角。
刀尖角:主切削刃与副切削刃之间的夹角。
刃倾角:指的是主切削刃与基面间的夹角。刃倾角的正负值是这样设定的:当刀尖比车刀刀柄的安装面高时,刃倾角为正值;当刀尖低时,刃倾角为负值。当切削刃平行于刀柄安装面时,刃倾角为0°。这时,切削刃位于基面内。