机械制造技术基础第三章答案.ppt

* * * * * * 机械制造技术 2001.5. 刀具几何参数的选择 * 机械制造技术 2001.5. 刀具几何参数的选择 * 2002.5.20. 机械制造技术 2001.5. 刀具几何参数的选择 * * * * * * * 刀具材料和刀具结构 刀具材料的化学成分 力学与物理性能（硬度、抗拉强度、延伸率、冲击韧性、导热系数和热硬性） 刀具结构型式 整体式 焊接式 机夹式等 返回 具体的加工条件 机床功率、工艺系统刚度 切削用量和切削液性能等 粗加工刀具——保证刀具耐用度 精加工刀具——保证加工质量 自动线生产用刀具——保证刀具工作稳定性、断屑等 机床刚性不足——保证刀具锋利 返回 要注意各个几何参数之间的联系 刀具的刃形、刃区、刀面和角度之间是相互联系的，应该综合起来考虑它们之间的作用与影响，分别确定其合理数值 要处理好刀具锋利性同强度和耐磨性的关系 保证刀具足够强度和耐磨性的前提下，力求刀具 锋锐 提高锋锐的同时，设法强化刀尖和刃区等 前角对变形的影响关系 返回 前角对切削力的影响 前角γ0对切削力的影响 前角γ0 切削力F γ0 - Fc γ0 – Fp γ0 – Ff 返回 2.前角对切削温度的影响 返回 * 页面 * 返回 * 白刃（刃带、棱边） 沿主切削刃或副切削刃磨出的后角为零的窄棱面。 功用： 控制刀具外径振摆和外径尺寸 起支承、导向、稳定和消振的作用 bα1 αo1 bα1 消振棱 沿着切削刃磨出负后角 功用 增加了切削刃切削后的挤压作用，可以产生熨平压光已加工表面的效果。 有助于消除切削加工中的低频振动。 增强了切削刃，适当改善刃区的散热条件。 返回 返回 主偏角κr 图 κr对切削面积和分力的影响 (a) 改变切削层形状; (b）影响分力比值 Ff=FDsinκr Fp=FD cosκr 返回 * 页面 * 返回 * 刃倾角的功用 实际刀刃都有钝圆半径。在法平面内，刀刃是半径为ρ的圆柱面的一部分 流屑剖面内切削刃是椭圆柱的一部分，椭圆的长轴曲率半径，就是切削刃的实际钝圆半径ρe λs ↑，可减少刀刃的实际钝圆半径 返回 * λs =0时，切削刃同时切入切出，冲击力大 λs ≠0时，切削刃逐渐切入切出工件，切削过程平稳 影响切削分力之间的比值 λs越大，Fp 越小，Ff越大 返回 金属切削时，切屑、工件与刀具之间的摩擦可分为：干摩擦、边界润滑摩擦、流体润滑摩擦和混合摩擦。 切削液渗入到切屑、刀具、工件的接触面间，粘附在金属表面上形成润滑膜，减小它们之间的摩擦系数、减轻粘结现象、 抑制积屑瘤，并改善已加工表面的粗糙度，提高刀具耐用度。 润滑性能取决于切削液的渗透性、吸附薄膜形成能力与强度等。　 返回 * 页面 * 返回 * 页面 * 成形刀具 齿轮刀具 返回 * 页面 * 返回 浇注法 使用方便，但流量小、压力低，难以直接渗透到切削刃最高温度处，效果较差。切削时，应尽量浇注到切削区。车、铣时，切削液流量约为10～20 L／min。车削时，从后刀面喷射比在前刀面浇注好，刀具耐用度可提高一倍以上。 返回 适于深孔加工，将工作压力约1～10 MPa，流量约50～150 L／min的切削液直接喷射到切削区，并可将碎断的切屑驱出。 此法也可用于高速钢车刀切削难加工材料，以改善渗透性，可显著提高刀具耐用度， 但飞溅严重， 需加护罩。 返回 喷雾冷却法 喷雾冷却法如图所示。以0.3～0.6 MPa的压缩空气及喷雾装置使切削液雾化，从直径1.5～3 mm的喷嘴中高速喷射到切削区。高速气流带着雾化成微小液滴的切削液渗透到切削区，在高温下迅速汽化，吸收大量热量，达到较好的冷却效果。 这综合了气体的速度高和渗透性好，以及液体的汽化热高、可加入各类添加剂的优点，用于难切削材料加工及超高速切削时， 可显著提高刀具耐用度。 返回 * * * * * * * * * * * * 规定刀具耐用度遵循的原则： 1、根据刀具的复杂程度、制造和磨刀成本选择； 2、机夹可转位车刀和陶瓷刀具，耐用度可选的低些； 3、多刀机床、组合机床和自动化机床、自动线上的刀具，耐用度应选的高些； 4、对薄弱的关键工序，为了平衡整个生产过程，应选用较低的耐用度； 5、大件精加工时，为了避免在加工同一表面时中途换刀，耐用度应选的高些； 6、生产线上的刀具耐用度应规定为一个班或两个班，以便在换班时换刀。 3.4切削用量的选择 选择合理的切削用量是切削加工中十分重要的环节，切削用量不仅是在机床调整前必须确定的重要参数，而且其数值合理与否对加工质量、加工效率、生产成本等有着非常重要的影响。选择合理切削用量时，必须考虑加工性质。