制造工程基础期末复习

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1、切削加工是机械制造中获得零件精度和表面质量的最主要工艺方法。实现切削加工的基本条件：①切削工具②工件（加工表面）③切削运动主运动：产生切削加工形成工件新表面的运动。速度高，功率大进给运动：维持切削加工得以继续的运动切削用量三要素：切削速度Vc,切削深度ap，进给量f进给速度是单位时间内的进给量。进给量是工件或刀具每回转一周沿进给方向的相对位移。单位是（mm/r）Vf=fn=fzzn（多刃刀具）金属切除率Q=Vc·f·ap刀具材料应该具备的性能：硬度：强度：耐磨性：热硬性：韧性：减磨性：导热性：热膨胀系数小：工艺性：经济型高速钢：在高碳钢中加入W.Mo.Cr.V合金元素，形成碳化物，提高硬

2、度、耐磨性，W18Cr4V将高硬度、难溶化的高温碳化物粉末用粘结剂烧结而成。涂层刀具采用物理气相沉积或者化学气相沉积多次回火优点：具有很好的淬透性和高硬度，强度高，韧性好。可加工性好，广泛用于制造复杂形状刀具。缺陷：与硬质合金相比热硬性差，温度超过600℃时，硬度下降，失去切削性能。硬质合金与高速钢相比硬度高，高温硬度也很高，但强度只有高速钢的一半，韧性差主要成分：WC、TiC、TaC(碳化钽)、NbC、Co采用粉末冶金的制造方法，将碳化物粉末用钴作粘结剂在模具中成型，经高温高压烧结而成为各种刀具形状。陶瓷：热硬性好，可车淬火钢，缺点是脆，易崩刃，用于平稳车削金刚石:硬度极高，但是耐热性

3、差，且易于黑色金属亲和磨损，不宜加工钢和钛合金等铁族金属。用于车削铜铝等有色金属立方氮化硼：硬度仅次于金刚石，但耐热性很高，化学稳定性好，不与铁亲和，因此可用于切削淬火钢前刀面：切屑流过的表面后到面：与工件过渡表面相对的刀具表面副后刀面：与已加工表面相对的刀面基面Pr:通过切削刃上的选定点，垂直于主运动方向的平面。切削平面Ps：通过切削刃上的选定点与切削刃S相切，并垂直于基面Pr的平面。（切削刃S与切削速度构成的平面）主剖面：通过切削刃上的选定点，同时垂直于基面Pr和切削平面Ps的平面。法剖面Pn:通过切削刃上的选定点，垂直于切削刃的平面进给平面Pf：通过切削刃上的选定点，平行于进给方向

4、并垂直于基面Pr的平面切深剖面Pp：通过切削刃上的选定点，同时垂直于基面和进给剖面的平面所在平面角度主剖面Po前角γ0基面Pr于前刀面Aγ的夹角后角0后刀面A与切削平面Ps的夹角切削平面Ps刃倾角在切削平面度量的主切削刃S与基面Pr的夹角基面Pr主偏角Kr在基面Pr内度量的切削平面Ps与进给平面Pf的夹角工作角度参考系的基面应该垂直于实际的合成运动方向，而不是主运动方向金属切削过程就是工件的被切削层金属在刀具前刀面的推移下，沿着剪切面（滑移面）产生剪切变形并转变为切屑的过程。第一变形区：OA（始滑面）与OM（终滑面）所形成的塑性变形区特征：沿滑移线的剪切变形和随之产生的“加工硬化”现象。

5、第二变形区：当切屑沿着前刀面流动时，由于切屑与前刀面接触处有相当大的摩擦力阻碍切屑的流动，因此切屑底部的晶粒又进一步被纤维化，其纤维化的方向与前刀面平行。这一沿着前刀面的变形区称为第二变形区特征:由于纤维化塑性变形，切屑地面非常光滑，而外侧面则呈毛茸状第三变形区：由于刀尖不断挤压已加工表面，而当刀具前移时，工件表面产生反弹，因此后刀面与以加工表面间存在挤压和摩擦，使已加工表面也产生塑性变形和晶粒的纤维化及冷硬效果。此变形区称为第三变形区切削的种类、形状种类形状产生条件原因特点带状切屑连绵不断呈带状，切屑底面很光滑而背面呈毛茸状。切削塑性材料，高速V,小切屑厚度h0，大前角切削速度高，切削

6、层未及充分变形就变成切屑，剪切面上的应力还未达到破坏值，因此只有塑性滑移变形而无断裂；前角大，则刀具锋利，切削层容易变成切屑；ho小，则切削力小，变形小，故易得到带状切屑切削过程变形小，切削力小且稳定，已加工表面粗糙度低；但对安全生产有危害挤裂切屑宏观上自然连接，但外表面呈锯齿形，如骨节状；微观上各滑移面已大部分被剪断而尚有小部分相连切削塑性材料，V中等，切削厚度ho较厚或前角较小。切削层经过充分变形全过程，最后被挤裂切屑冷硬度高，脆且易断，便于处理；但由于变形相对较大，切削力幅值大，且波动明显，易产生振动，已加工表面粗糙度高。单元切屑切屑沿挤裂面完全断开成单元状切削塑性较差的材料，V很

7、低，ho很大，前角很小。在整个剪切面上剪应力超过材料的破坏强度切削力波动大，振动明显，已加工表面非常粗糙，有振纹崩碎切屑切屑呈不规则的碎块状切削脆性材料，如铸铁、黄铜等塑性差，抗拉强度低，受前刀面推挤时几乎无塑性变形便脆断成不规则的碎块状切削力幅值较小但波动幅度大，因此已加工表面粗糙度高，易产生振动。积屑瘤特点：在前刀面上生成的一个非常坚硬的金属堆积物，其硬度比工件基体高2~3.5倍，以一定的频率反复脱落和生长。产生条件：（1）切削