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工程塑料加工中心加工中,塑料切削是怎么形成的呢

工程塑料加工中心加工中,塑料切削是怎么形成的呢

  • 哈思孚
  • 2021-11-30

  工程塑料加工中心加工中,塑料切削是怎么形成的呢哈思孚HASSFULL说,塑料切削形成的实质,其实就是通过切削使刀具从工件上切除多余的塑料层、形成切屑和已加工表面的过程。这个解释还是挺清晰的。


  我们再详细分析,塑料切屑形成过程,是受到了切削刀具挤压,工件变形克服从虎克定律。见下图(a)。

塑料切削的形成

塑料切削的形成 

  刀具压头以压力F压在塑料工件上,塑料开始产生弹性变形,接着就是塑性变形;

  当压力F达到塑料剪切强度,沿滑移面AO滑移破坏;

  当使用前角前角和后角后角即的切刀切削塑料工件时如上图(b),作用过程类似(a)图,切刀继续运动,则材料破坏并在OMA区内滑移,最后切屑沿前刀面流出。

  总而言之,塑料切削过程的本质就是一个挤压过程。

作用于塑料切削上的力

作用于塑料切削上的力

  作用在切屑上的力如上图所示,上图(a)是切屑形成情况、切削有关参数;上图(b)是把切屑单独分离出来分析其受力情况。

  前刀面对于切屑作用力有法向力法向力和摩擦力摩擦力。在剪切滑移面上有剪切力剪切力和法向力法向力。两组力的合力分别为合力1合力2,实际上合力1合力2并不在一条直线上,稍稍有些偏离。其合力产生一力偶,使切屑产生弯曲。剪切角是剪切角,和工件材料及切削条件有关。合力F和法向力法向力的夹角β,其值摩擦角,是摩擦角。切刀的前角是切刀的前角,切削厚度是切削厚度,切屑厚度是切屑厚度,切削宽度是切削宽度。

  刀具对切屑和工件的作用力都画在切削刃的前方,可得上图的各力关系。

  令Ac表示切削层的截面积,则切削层的截面积公式;As表示剪切面的截面积,则剪切面的截面积

公式


  若用测力仪测各种塑料切削时的切削力,则

     公式


  式中是已知,又因,根据实验,按公式计算出切屑和前刀面的摩擦系数值。

直角自由切削时力和角度的关系

直角自由切削时力和角度的关系

  由上图可知,剪切角剪切角是切削合力Fr的函数。剪切角角应取使切削力Fr为最小值,

公式


  上述求剪切角的公式称M·E·Merchant公式。


  对剪切角的影响除外,实验证明切削区域内的温度对它也有一定的影响。上图所示是以切削速度切削速度和切削深度切削深度,切削聚甲基丙烯酸甲酯时,切削区域内温度对剪切角剪切角的影响,由图可见,切削区域内的温度有时对剪切角3影响较大。

  例如当前角当前角时,切削区域内的温度对剪切角剪切角的影响较为显著。切削脆性塑料时,当切刀进行挤压切削时,工件内达到破裂强度后,不产生滑移现象,如下图所示形成切削。

切削脆性塑料时切屑的形成

切削脆性塑料时切屑的形成

塑料切削时切削变形区

塑料切削时切削变形区

  变形区:

  在塑料切削时,和金属切削类似,变形首先发生在刃口前方的挤压区。

  在该区内塑料内部发生滑移,称为滑移区,即第一变形区。

  以I来表示,I区是产生力和热的主要来源。如上图所示,切屑沿着切刀的前刀面流出,由于前刀面对切屑的摩擦结果使切屑再次发生变形。切屑底层的塑料变形很大,有时会使塑料变软,且出现涂抹现象,这个变形区通常称为第二变形区,以Ⅱ来表示。第三变形区系指刀具后刀面对已加工表面的摩擦区。在塑料切削时,由于塑料的弹性恢复较金属大,而切削刀具总是有个刃口半径P,其值最小时仍为5~7um,必然有部分塑料被刃口压下。当刀具切过后,则又恢复和后刀面进行摩擦,这部分塑料变形也较严重,以Ⅲ表示。

  在实际切削中,由于刀具前角%不同,即将成为已加工表面塑料的变形情况也不一样,即刀具刃口的前方变形情况由于前角的不同而不同。上图指出切削聚四氯乙烯用不同的前角时,它们的变形是不相同的。图中以下述切削条件做实验:。从图中可清楚地看到,当前角为=10°时,刃口前方的待加工塑料被提起;而=0°和为=-20°时,则前方塑料被压下。

  塑料切削的形成过程介绍的很清楚了,大家应该都明白了。

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