基本的机械加工参数:
切削中工件与刀具的基本关系是以以下四个要素来充分描述的:刀具的几何形状,切削速度,进给速度,和吃刀深度。
切削刀具必须用一种合适的材料来制造,它必须是强固、韧性好、坚硬而且耐磨的。刀具的几何形状一一以刀尖平面和刀具角为特征——对于每一种切削工艺都必须是正确的。
切削速度是切削刃通过工件表面的速率,它是以每分钟英寸来表示。为了有效地加工,切削速度高低必须适应特定的工件——刀具配合。一般来说,工件材料越硬,速度越低。
进给速度是刀具切进工件的速度。若工件或刀具作旋转运动,进给量是以每转转过的英寸数目来度最的。当刀具或工件作往复运动时,进给是以每一行程走过的英寸数度量的。一般来说,在其他条件相同时,进给量与切削速度成反比。 吃刀深度一一以英寸计——是刀具进入工件的距离。它等于旋削中的切屑宽度或者等于线性切削中的切屑的厚度。粗加工比起精加工来,吃刀深度较深。
切削参数的改变对切削温度的影响
金属切削操作中,热是在主变形区和副变形区发生的。这结果异致复杂的温度分布遍及刀具、工件和切屑。图中显示了一组典型等温曲线,从中可以看出:像所能预料的那样,当工件材料在主变形区被切削时,沿着整个切屑的宽度上有着很大的温度梯度,而当在副变形区,切屑被切落时,切屑附近的前刃面上就有更高的温度。这导致了前刀面和切屑离切削刃很近的地方切削温度较高。
实质上由于在金属切削中所做的个部功能都被转化为热,那就可以预料:被切离金属的单位体积功率消耗增加的这些因素就将使切削温度升高。这样刀具前角的增加而所奋其他参数不变时,将使切离金厲的艰位体积所耗功率减小,因而切削温度也将降低。当考虑到未变形切屑厚度增加和切削速度,这情形就更是复杂。未变形切削厚度的增加趋势必导致通过工件的热的总数上产生比例效应,刀具和切削仍保持着固定的比例,而切削温度变化倾向于降低。然而切削速度的增加,传导到工件上的热的数量减少而这又增加主变形区中的切屑温升。进而副变形区势必更小,这将在该区内产生升温效应。其他切削参数的变化,实质上对于被切离的单位体积消耗上并没有什么影响,因此实际上对切削温度没有什么作用。因为事实己经表明:切削温度即使符小小的变化对刀具磨损率都将符实质意义的影响作用。这表明如何人从切削参数来确定切削温度那是很合适的。
为着测记高速钢刀具温度的最直接和最精确的方法是W&T法,这方法也就是可提供高速钢刀具温度分布的详细信息的方法。该项技术是建立在高速钢刀具截面金相显微测试基础上,目的是要建立显微结构变化与热变化规律图线关系式。当要加工广泛的工件材料时,Trert己经论述过测定高速钢刀具的切削温度及温度分布的方法。这项技术山于利用电子显微扫描技术己经进步发展,目的是要研究将已回过火和各种马氏体结构的高速钢再回火引起的微观显微结构变化情况。这项技术亦用丁研究高速钢单点车刀和麻花钻的温度分布。刀具磨损:
从己经被处理过的无数脆裂和刃口裂纹的刀具中可知,刀具磨损基本上有三种形式:后刀面磨损,前刀面磨损和V型凹口磨损。后刀面磨损既发先在主刀刃上也发生副刀刃上。关于主刀刃,因其担负切除大部金属切削任务,这就导致增加切削力和提高切削温度,如果听任而不加以检查处理,那可能导致刀具和工件发生振动且使存效切削的条件可能不再存在。关于副刀刃,那是决定着工件的尺寸和表面光洁度的,后刀面磨损可能造成尺寸不合格的产品而且表面光洁度也差。在大多数实际切削条件下,由于主前刀面先于副前刀面磨损,磨损到达足够大时,刀具将失效,结果是制成不合格零件。