机械制造工程第十章节范例.ppt

概 述 参 考 文 献 1．沈其文主编.材料成形工艺基础(第三版).武昌：华中科技大学出版社，2001. 2．陆建中，孙家宁主编. 金属切削原理与刀具. 北京：机械工业出版社，2005. 3．卢秉恒主编. 机械制造技术基础. 北京：机械工业出版社，2005. 第一节 切削运动与切削要素 常用切削加工的运动 第二节 切削刀具 二、刀具材料 ⑶ 高速钢 新型刀具材料对比 三、刀体材料 三、刀具的分类 四、刀具主要角度及作用 2. 刀具的主要标注角度及作用 五、砂轮 第三节 金属切削机床简介 夹具的组成 第五节 金属切削过程 积屑瘤产生及影响 三、切削力和切削功率 2) 切削热的传散 第六节 机械加工质量 形状与位置公差各项目的符号 1、刀纹 表面粗糙度表示： 本章小结 要求掌握切削运动与切削要素的基本概念及对加工的影响； 掌握切削加工中物理现象产生的原因及对加工的影响； 了解刀具材料性能要求及其性能； 了解车刀主要角度的定义及对加工的影响； 了解常用的夹具的分类与应用； 了解机械加工质量及其影响因素。 作业 1、车刀的主要角度有哪几个？定义是什么？用什么符号表示？ 2、为了减少和消除切削力、切削热对加工的不利影响，应从哪些方面采取措施？ （三）工艺过程中人为操作误差 工件、夹具、刀具的安装误差以及加工前后 工件的测量误差等。 （四）工艺系统组成部分受力、受热引起的误差 1、受力变形引起的误差。 2、受热变形引起的误差。 3、残余应力引起的误差。 三、机械加工表面质量 宏观几何形状误差、微观 几何形状误差及波度 L/H1000，称为宏观几何形状误差； L/H50~1000，称为波度； L/H50，称为微观几 何形状误差，称为 表面粗糙度。 (一)表面粗糙度 表面粗糙度的组成： 2、积屑瘤 3、鳞刺 4、波纹 表面粗糙度的评定参数： Ra： Ry： Rz： 轮廓的算术平均偏差 微观不平度平均高度 表面轮廓的最大高度 1) 带状切屑 特征：内表面光滑，外表面呈毛茸状。 形成条件：塑性材料、速度中等、较大的?0 、较小的f 和ap。 2) 节状切屑（挤裂切屑） 特征：内表面有时有裂纹，外表面呈锯齿状。 形成条件：中等硬度的塑性材料、速度较低、较小的?0 、较小的f 和较大的ap。 （二）切屑的种类 4) 崩碎状切屑 特征：不规则的碎块状。 形成条件：脆性材料。 3) 单元切屑（粒状切削） 特征：整个单元被切离，成为 梯形的单元切屑。 形成条件：对于塑性材料是整个剪切面上剪应力超过了材料的断裂强度；脆性材料。 在一定的切削速度下切削塑性材料时，常发现在刀具前刀面上靠近刀刃的部位粘附着一小块很硬的金属——称为积屑瘤或刀瘤。 1. 积屑瘤的形成 o M 滞留层 1) 积屑瘤的形成过程 二、积屑瘤 2) 积屑瘤的形成条件 ① 工件材料：塑性材料； ② 切削速度：中等（10~50m/min），温度约300℃； ③ 刀具角度： ?0 偏小； ④ 冷却条件：不加切削液。 2. 积屑瘤对加工过程的影响 有利 ① 使 ?0 增大，使切削过程变得轻快。 ② 可代替主刀刃和前刀面进行切削，保护刀具。 所以：粗加工时可以利用。 3. 积屑瘤的抑制 不利 ① 积屑瘤不稳定，易引起振动，使 Ra 增大。 ② 会引起ap的变化，使加工精度降低。 所以：精加工时应尽量避免。 ①控制切削速度； ② 进给量； ③ 加大刀具前度 ?0 ； ④利用切削液； ⑤对工件进行正火、调质处理，降低 ?、ak ； 1. 切削力 1) 切削力的构成 o M ① 材料的弹性变形和塑性抗力； ② 切屑、工件表面与刀具的摩擦力。 2) 切削力的分解 刀具切削工件时作用在刀具或工件上的力。 将Fr沿速度方向、轴向和径向三个相互垂直的方向分解为Fz、Fx、Fy。 F弹、塑 F摩1 F摩2 Fr ① 主切削力（切向分力）Fz Fz 是Fr在切削速度方向上的分力。 主切削力占总切削力的80%~90%，消耗的功率占总功率的95%以上。是计算机床动力及主要传动零件强度和刚度的依据。 ② 进给抗力（轴向分力）Fx Fx 是Fr在进给方向上的分力。 消耗的功率仅占总功率的1~5%。是设计和计算进给机构零件强度和刚度的依据。 ③ 切深抗力（径向分力）Fy 是Fr在切削深度方向上的分力。 Fr Fz Fx Fy Fx、y 3) 影响切削力的因素 ②工件材料：材料的强度、硬度越高，塑性韧性越好，Fr越大。 ① 切削用量：ap 、f 增大， Fr越大。 ③ 刀具角度： 增大 ?0 ，Fr 减小；增大kr ，Fy减小、Fz增大。 ④ 冷却条件：加切削液，Fr 减小。 4) 切削力的估算 生产中常用单位切削力p 估算切削力的大小。 单位切削力——切削单位面积所需要的