考研材料

吕鹏考研

4.刀具磨损：後刀面磨损量VB ↗ → q ↗ 达到一定值后升温剧烈。
5.切削液：降温效果与液温、导热率、比热、流量、粘度、 浇注方式等有关。
§3.4 刀具磨损、破损与使用寿命
• 切削金属时，刀具本身也会发生磨损或破损。这对加工质量、刀具使用寿命、生产率、经济效益等均有影响。此项研究对正确设计、使用刀具及正确选择切削用量也具有重要意义。（本节重点是讨论磨损。）
3.4.1 磨损形式
1.前刀面月牙洼磨损:vc较高、hD较大、切塑性金属时发生,衡量指标：KT；
2.后刀面磨损:衡量指标：VB；
3.边界磨损
3.4.2 磨损原因
1.磨料磨损
是低速切削刀具（拉刀、丝锥、板牙等）磨损的主要原因
工件材料内的硬质点：高硬度金属碳化物、氮化物、氧化物等。
2.粘结磨损（冷焊磨损）
中速切削时最严重，与刀-工化学成分、刃磨质量有关。
3.扩散磨损
在紧密接触的表面之间原子会从密度较大的一方扩散到密度较小的一方；扩散速度随切削温度升高而按 指数规律增加（详见P91）；
加入TiC可以减缓扩散速度。扩散结果使表层的耐磨性降低，从而加速磨损。
4.化学磨损 原因有二：
1）高温下氧化；
2）切削液使用不当（极性添加剂中S、Cl的腐蚀作用）。
化学磨损在边界处最严重。
3.4.3 磨损过程及磨钝标准
1.刀具的磨损过程三阶段（如图）
研磨可减缓初期磨损。
2.刀具的磨钝标准-所允许的刀具最大磨损限度（多用VB）。
● ISO规定了刀具的实验室磨钝标准；
●生产中应根据刀具种类、加工要求、切削条件合理确定磨钝标准（查有关手册）。如：
粗加工应以正常磨损阶段终点处的VB；
精加工、切难加工材料时VB应小些；
自动化加工应以刀具径向磨损量NB作为磨钝标准（如图）。
3.4.4 刀具使用寿命及其与切削用量的关系
1. 刀具使用寿命（刀具耐用度）T--刃磨后的刀具达到磨钝标准所需的总切削时间。
T是间接反映刀具是否达到磨钝标准的量（在固定条件下）；
刀具总寿命 = T × 可刃磨次数
刀具使用寿命也可用刀具刃磨一次可切削的总路程Lm衡量： Lm = vc • T
2. T与切削用量的关系（可通过切削实验求得）
1）T-vc经验公式（泰勒公式）： vc Tm=Co (3.21)
式中：Co-与刀具、工件材料等切削条件有关的常数；m-指数(即图中直线的斜率)。
刀具材料：高速钢 硬质合金 陶瓷
m 值：0.1~0.125 0.2~0.3 0.2~0.4
● m值越大，说明该刀具材料耐热性能越好。
●式（3.21）反映了vc对T的影响程度（一般很大）。
例：用YT15车刀切中碳钢，m=0.2，当v1=100m/min时，T1=160min ,则当v2=122m/min时，∵v1T1m= v2T2m = Co ∴T2=(v1/v2)1/m•T1=(100/122)1/0.2×160≈60min
当v3=200m/min时，T3=(v1/v3)1/m•T1=(100/200)5×160≈5min
--结论：vc提高一点，则T显著下降。
2) f、ap与T的关系：
综合式（3.21~23），可得T与切削用量的一般关系式：
用硬质合金切中碳钢时：x =5 y =2.25 z =0.75
--三要素对T的影响程度：vc最大，f其次，ap最小。这一规律与切削温度有关。