机械制造技术基础 第2章 切削原理与刀具.ppt

*机械制造基础*◆工艺参数的具体表现2.10.2工程陶瓷材料的加工因此在钻削工程陶瓷时,不宜选用高的切削用量;加工时,要浇注切削液,以避免切削温度过高,导致金刚石颗粒的切削性能降低;特别要控制出口处的进给量以防止崩豁和碎裂发生。*机械制造基础*2.10.3工程塑料的切削加工2.10.3工程塑料的切削加工工程塑料的概念：被用作工业零件或外壳材料的工业用塑料,其强度、耐冲击性、耐热性、硬度及抗老化性均优于一般塑料。工程塑料的耐热性较差。热膨胀系数大。导热性差。具有蠕变性。易出现老化现象。工程塑料的性能特点*机械制造基础*2.10.3工程塑料的切削加工切削力小、导热性和耐热性差。组织、硬度、强度不均匀,回弹性强,尺寸精度不易控制。刀具磨损严重,切削时易发生脆性开裂。热膨胀系数大。断屑困难。工程塑料的切削加工特点*机械制造基础*2.10.3工程塑料的切削加工车削时一般车刀都选取较大的前角,装夹时夹紧力不宜过大。加工时要注意收缩量(一般为0.03~0.05mm)对加工尺寸的影响。为避免车削过程中发生起毛、起层、开裂、剥落和崩裂等现象,需注意增大主切削刃参加切削的长度,增大过渡刃和修光刃,车刀前刀面要磨成大前角平面型和圆弧组成卷屑槽。某些塑料是由多层物质或粉末状填料压制而成的。车削时,这些物质起磨料作用,致使车刀磨损加快。车削过程中,不宜使用切削液来降低切削温度,而只能进行“干车”,必要时可用压缩空气进行吹风冷却。工程塑料切削加工工艺措施*机械制造基础*2.10.4橡胶材料的高速切削加工2.10.4橡胶材料的高速切削加工橡胶材料多数属于软性材料,加工过程中容易出现退让和回弹,加工质量难以保证,并且由于切削温度较高,容易出现粘刀现象,使得加工无法顺利进行。应变落后于应力的滞后现象,这是由于在外力作用下,分子链构象的重排需要时间,使应变响应与应力之间出现相位差◆黏弹性特点◆内耗在上一次变形还未来得及恢复时,又施加了一次新的应力,而那部分未来得及释放的变形产生的弹性储能,只能通过内摩擦转换成热量放出,这种由力学滞后使机械能转变为热能的现象称为内耗。*机械制造基础*◆高聚物动态力学性能频率谱2.10.4橡胶材料的高速切削加工*机械制造基础*2.10.1纤维增强树脂基复合材料的加工*机械制造基础*2.10.1纤维增强树脂基复合材料的加工◆制孔缺陷类型及其评价*机械制造基础*2.10.1纤维增强树脂基复合材料的加工◆刀具结构与制孔缺陷的关联性切削形式直接影响加工缺陷的形成；钻型结构直接决定了刀具对表层纤维的切削形式。①顺向切加工缺陷不易控制③反向剪切加工缺陷可显著减小3种切削形式②划切或加工缺陷不易控制加工缺陷可明显减小*机械制造基础*2.10.1纤维增强树脂基复合材料的加工◆新钻型的设计理念以上几种形式很难在一个刃口上同时实现，即便是能实现，各种切削形式之间必然会相互影响，致使降低本身的切削效果。因此，提出了阶段性控制制孔缺陷的刀具设计理念。V型多刃尖(多刃尖(Ⅲ)和第二扩削刃(Ⅳ))是新钻型最为关键的部位制孔缺陷(分层)阶段性控制策略关键部位V型多刃尖*机械制造基础*2.10.1纤维增强树脂基复合材料的加工◆新钻型的制孔效果V型多刃尖目的：“先切后推”的加工效果，可避免了孔周围纤维材料之间的相互牵扯。试验表明：V型多刃尖能“干净利落”地切除纤维切削刃能顺利切除孔边纤维“干净利落”*机械制造基础*2.10.1纤维增强树脂基复合材料的加工◆新钻型的制孔效果G处——多刃尖完全钻出工件，第二扩削刃单独参与切削轴向力并没有直接减小至0(GH段)，该段轴向力极小，且逐渐减小，可确保该阶段不继续产生加工缺陷并去除上一阶段加工缺陷轴向力的“缓冲区”利于修整制孔缺陷*机械制造基础*2.10.1纤维增强树脂基复合材料的加工◆新钻型的制孔效果钻尖的钻削导致分层的初始产生；扩削刃的扩削能确保分层不恶化；多刃尖的钻削能进一步减小分层；第二扩削刃能确保不导致分层扩大的情况下大幅度减小分层。这种分层的变化规律与阶段性控制分层的刀具设计思路基本吻合。新钻型制孔缺陷的演变过程*机械制造基础*2.10.1纤维增强树脂基复合材料的加工◆新钻型的制孔效果采用新型复合钻对CFRP进行制孔，制孔缺陷较小，能获得较好的制孔质量。与匕首钻和多刃尖钻相比，制孔质量有显著提高新钻型与现有CFRP专用钻型的制孔效果对比