教案 蒙古机电职业技术学院 加工硬化有如下特点:(1)硬化程度愈高,硬化层深度也愈深;(2)加工硬化 给下一道工序造成困难,刀具易被磨损;(3)硬化层表面常会出现细微裂纹,增大 表面粗糙度和降低材料的疲劳强度。 3、残余应力 残余应力指切削过程结束后,残存在金属中的应力,有时为残余拉应力,有时 也为残余压应力 <1>产生原因:1)机械应力的作用;2)切削热的作用;3)相变应起的体积变 >产生后果:1)均会使已加工表面发生裂纹:2)降低零件的疲劳强度:3) 影响零件的尺寸和形状,甚至会发生弯曲、凸起变形。 第三次课 §3-2切削力 在切削过程中,切削力直接决定着切削热的产生,并影响刀具磨损、破损、 使用寿命、加工精度和已加工表面质量。在生产中,切削力又是计算切削功率,制 定切削用量,监控切削状态,设计和使用机床、刀具、夹具的必要依据。因此,研 究切削力的规律和计算方法,将有助于分析切削机理,并对生产实际有重要实用意 切削力的来源 在刀具作用下,被切削层金属、切屑和已加工表面层金属都要产生弹性变形和 塑性变形。如图所示,有法向力FN和F分别作用于前、后刀面。由于切屑沿前 刀面流出,故有摩擦力F作用于前刀面;刀具与工件间有相对运动,又有摩擦力 F作用于后刀面。F2N与F1合成为F2N;F与F合成为FaN;F2N与FaNV再合
7 教 案 内蒙古机电职业技术学院 11 加工硬化有如下特点：（1）硬化程度愈高，硬化层深度也愈深；（2）加工硬化 给下一道工序造成困难，刀具易被磨损；（3）硬化层表面常会出现细微裂纹，增大 表面粗糙度和降低材料的疲劳强度。 3、残余应力 残余应力指切削过程结束后，残存在金属中的应力，有时为残余拉应力，有时 也为残余压应力。 <1>产生原因：1）机械应力的作用；2）切削热的作用；3）相变应起的体积变 化； <2>产生后果：1）均会使已加工表面发生裂纹；2）降低零件的疲劳强度；3） 影响零件的尺寸和形状，甚至会发生弯曲、凸起变形。 第三次课 §3—2 切削力 在切削过程中，切削力直接决定着切削热的产生，并影响刀具磨损、破损、 使用寿命、加工精度和已加工表面质量。在生产中，切削力又是计算切削功率，制 定切削用量，监控切削状态，设计和使用机床、刀具、夹具的必要依据。因此，研 究切削力的规律和计算方法，将有助于分析切削机理，并对生产实际有重要实用意 义。 一、 切削力的来源 在刀具作用下，被切削层金属、切屑和已加工表面层金属都要产生弹性变形和 塑性变形。如图所示，有法向力 FγN 和 FaN 分别作用于前、后刀面。由于切屑沿前 刀面流出，故有摩擦力 Fγ作用于前刀面；刀具与工件间有相对运动，又有摩擦力 Fa作用于后刀面。FγN 与 Fγ合成为 Fγ ,γN；FaN 与 Fa合成为 Fa,aN；Fγ,γN 与 Fa,aNv 再合
教案 蒙古机电职业技术学院 成为F,F就是作用在刀具上的总切削力。对于锐利的刀具,作用在前刀面上的力 是主要的。作用在后刀面上的Fa和F。很小,分析挤问题有时可以略而不计。 综上所述,切削力的来源有两方面:一是切削层金属、切屑和工件表面层金 属的弹性变形、塑性变形所产 生的抗力;二是刀具与切屑 工件表面间的摩擦阻力 切削合力和分力 车削外圆时的切削力。如 u-v 果不考虑副切削刃的切削作用 以及其他造成流屑方向改变的 因素的影响,合力F就在刀具的主剖面内。为了便于测量和应用,可以将合力F 分解为三个互相垂直的分力 主切削力F它垂直于基面,与切削速度V的方向一致,又可以称为切向 切深抗力F—它在基面内,并与进给方向(即工件轴线方向)相垂直 进给抗力F—它也在基面内,并与进给方向(即工件轴线方向)相平行。 由图可知,合力F先分解为Fc和FD,FD再分解为F和F。因此 、F与FD又有如下的关系: FDcOSK F=FpsinK
7 教 案 内蒙古机电职业技术学院 12 成为 F，F 就是作用在刀具上的总切削力。对于锐利的刀具，作用在前刀面上的力 是主要的。作用在后刀面上的 Fa和 FaN 很小，分析挤问题有时可以略而不计。 综上所述，切削力的来源有两方面：一是切削层金属、切屑和工件表面层金 属的弹性变形、塑性变形所产 生的抗力；二是刀具与切屑、 工件表面间的摩擦阻力。 二、切削合力和分力 车削外圆时的切削力。如 果不考虑副切削刃的切削作用 以及其他造成流屑方向改变的 因素的影响，合力 F 就在刀具的主剖面内。为了便于测量和应用，可以将合力 F 分解为三个互相垂直的分力： 主切削力 Fc—它垂直于基面，与切削速度 Vc的方向—致，又可以称为切向 力； 切深抗力 Fp——它在基面内，并与进给方向(即工件轴线方向)相垂直； 进给抗力 Ff——它也在基面内，并与进给方向(即工件轴线方向)相平行。 由图可知，合力 F 先分解为 FC和 FD，FD 再分解为 Fp 和 Ff。因此 Fp、Ff与 FD 又有如下的关系： Fp＝FDcosκr； Ff＝FDsinκr