《机械制造基础》11、刀具磨损与刀具寿命、材料的切削加工性和切削液剖析.ppt

2、后刀面的磨损 当切削脆性材料或以较小进给量、较低切削速度切削塑性材料时,由于前刀面上刀、屑间的作用相对较弱,主要发生后刀面磨损。 C区:刀尖处强度和散热条件均较差,磨损严重; B区:比较均匀; N区:靠近工件外皮处,磨损严重。 后刀面的磨损往往不均匀,通常分为三个区:靠近刀尖部分的C区、靠近工件外皮处的N区和中间部分的B区。 切削过程中,后刀面不可避免会发生磨损。 3、边界磨损 切削钢料时,主刀刃、副刀刃与工件待加工表面或已加工表面接触处磨出沟纹,称为边界磨损。 边界磨损由边界处的加工硬化层、硬质点、较大的应力梯度和温度梯度所造成。 （二）、刀具磨损的原因 1、机械磨损（又称硬质点磨损） 现象:在后刀面上刻划出许多微小沟纹。 磨损机理:工件材料中的微小硬颗粒（ TiC、TiN 等）不断刻划后刀面所造成的磨损。 低速切削、刀材较软时,磨料磨损是刀具磨损的主要原因。 2、黏结磨损 磨损机理:工件或切屑的表面与刀具之间的黏结点,因相对运动,刀具一方的微粒被带走而造成的磨损。 中速切削形成不稳定积屑瘤以及刀具刃磨质量差时磨损严重。 3、扩散磨损 磨损机理:高温下,工件材料与刀具材料中的某些金属元素相互扩散到对方材料中去,使刀具材料表面的硬度下降,从而加快了刀具的磨损。 切削温度越高扩散越快;刀、工材料亲合力越大扩散越快。 高速切削时扩散磨损是刀具磨损的主要原因。 二、刀具寿命 1、刀具寿命的概念 刀具寿命T:刀具的磨损达到规定标准前的总切削时间,单位:min。 2、影响刀具寿命的因素 （阅读教材P.12——14,回答问题） 1、提高切削速度,切削温度 ,磨损 ,刀具的寿命T 。 2、进给量f和背吃刀量ap增大,切削温度 ,刀具寿命T ,两者中 对刀具寿命的影响较小。 3、刀具的前角增大,切削温度 ,刀具的寿命 ;但如果前角太大,刀具的强度 、散热性变 ,切削温度 ,刀具的寿命会 。因此,前角有一个最佳值,可通过切削实验确定。 4、较大的主偏角、副偏角和较小的刀尖圆弧半径,会使刀具的强度 、刀具的散热性变 ,切削温度 ,使刀具寿命 。 5、陶瓷刀具的寿命比硬质合金刀具寿命 。 6、在切削用量三要素中, 对刀具使用寿命影响最大,其次是 , 的影响最小。 加剧 升高 降低 升高 降低 背吃力量 降低 提高 降低 差 升高 降低 降低 差 升高 降低 长 切削速度 进给量 背吃刀量 6、被加工工件材料的强度越高、硬度越大,切削温度越 ,刀具的寿命就越 ;工件材料的塑性、韧性越好,切削温度越 ,刀具的寿命越 ;工件材料的导热性越好,切削温度越 ,刀具的寿命越 。 高 短 高 短 低 长 一、衡量材料切削加工性的指标 工件材料的可切削加工性是指对某种材料进行切削加工的难易程度。 1、以一刀具寿命T或一定寿命下的切削速度VT衡量 在相同切削条件下,加工不同的材料: 在一定的切削速度下,刀具寿命长的,则称这种材料的切削加工性较好; 或在一定的寿命下,允许切削速度高的材料,切削加工性较好。 1.4 材料的切削加工性和切削液 2、以切削力或切削温度来衡量 在相同切削条件下,加工不同的材料: 凡切削力大、切削温度高的材料加工性差;反之,加工性好。 切削力大,消耗功率多。在粗加工或机床刚性、动力不足时,可用切削力作为衡量材料加工性的指标。 导热差的材料可用切削温度作为衡量指标。 3、以加工表面质量来衡量 切削加工时,凡容易获得好的加工表面质量（含表面粗糙度、加工硬件化程度和表面残余应力等）的材料,其切削加工性较好;反之较差。 一般精加工,常用表面粗糙度来衡量;精密零件,用加工硬化、残余应力来衡量。 4、以切屑控制和断屑难易来衡量 切削加工划地,凡切屑容易控制或容易断屑的材料,其切削加工性较好,反之则较差。 在自动机床或自动生产线上,常常以切屑控制或断屑的难易衡量切削加工性。 二、影响工件材料切削加工性的因