机械制造技术基础笔记

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1、机械制造技术基础笔记机械制造技术基础笔记（大家可以当作基础复习资料看下，望大家顶一下）-机械制造技术基础笔记第三章切削与磨削原理3.1.3前刀面上刀-屑的摩擦与积屑瘤1.摩擦面上的接触状态1）峰点型接触（F不太大时）：m=f/F=tsAr/ssAr=ts/ss=常数此时的摩擦状态为滑动摩擦（外摩擦）。ss--材料的拉压屈服极限ts--材料的剪切屈服极限Aa--名义接触面积Ar--实际接触面积2）紧密型接触（F很大时）：m=f/F=tsAa/F=ts/sav≠常数此时的摩擦状态为粘结摩擦（内摩擦）。2.前刀面上刀-屑的摩擦：既有粘结摩擦，也有滑动摩擦，以粘结摩擦为主。前刀

2、面上的平均摩擦系数可以近似用粘结区的摩擦系数表示：m=ts/sav≠常数当前刀面上的平均正应力sav增大时，m随之减小。4.积屑瘤1）现象：中速切削塑性金属时，在前刀面上切削刃处粘有楔形硬块（积屑瘤）。2）形成原因：（1）在一定的温度和很大压力下，切屑底面与前刀面发生粘结（冷焊）；（2）由于加工硬化，滞流层金属在粘结面上逐层堆积（长大）。3)对切削过程的影响（1）积屑瘤稳定时，保护刀具（代替刀刃切削）；（2）使切削轻快（增大了实际前角）；（3）积屑瘤不稳定时，加剧刀具磨损；（4）降低尺寸精度；（5）恶化表面质量（增大粗糙度、加深变质层、产生振动）。--粗加工时可以存在，

3、精加工时一定要避免。4）抑制方法（1）避免中速切削；（2）提高工件材料的硬度（降低塑性）；（3）增大刀具前角（至30~35o）；（4）低速切削时添加切削液。5.剪切角公式∵第一变形区的剪切变形是前刀面挤压摩擦作用的结果，∴切削合力Fr的方向就是材料内部主应力的方向，剪切面的方向就是材料内部最大剪应力的方向。根据材料力学，二者夹角应为p/4，即：p/4=c+b-go（tgb=Ff/Fn=m）f=p/4-b+go--李和谢弗的剪切角公式（1952）由公式可知：go↗→f↗→Lh↘b(m)↘→f↗→Lh↘-前刀面上的摩擦直接影响剪切面上的变形。3.1.4影响切削变形的因素1.

4、工件材料：强度、硬度↗→sav↗→m(=ts/sav)↘→f↗→Lh↘2.刀具几何参数：主要是前角的影响。go↗→f↗→Lh↘3.切削用量1)切削速度低速、中速，主要是积屑瘤的影响：积屑瘤长大时，实际前角gb↗→f↗→Lh↘；积屑瘤变小时，实际前角gb↘→f↘→Lh↗；高速：vc↗→ts↘→m(=ts/sav)↘→f↗→Lh↘2)进给量f↗→hD(=f?sinkr)↗→f↗→Lh↘；3)背吃刀量ap↗→bD(=ap/sinkr)↗参加切削的刀刃长度增加了，其它条件未改变，所以：Lh基本不变。（见图3.14）?以上分析均有实验结果为证。3.1.5切屑类型及切屑控制1.切屑

5、类型（p80图3.16）2.切屑的控制-通过合理选择刀具角度、设计卷屑槽或断屑台，可以控制切屑的流向、卷曲程度和使其折断。3.1.6硬脆非金属材料切屑形成机理1.刀具对材料的撕裂作用：刃口前方的材料受到挤压，刃口下方的材料受到拉伸，所以裂纹多数是向刀刃的前下方裂开。向下延伸的裂纹当能量耗尽后终止，转而向上的裂纹最终到达自由表面形成断裂（越靠近自由表面能量消耗越小）。2.断裂碎块的大小与刃口距附近自由表面的深度有关，距离越深则碎块越大。3.硬脆材料的切削过程大致可分4个阶段。（见图3.20，c、d可能会反复进行多次。§3.2切削力3.2.1切削合力F及其分力F的来源：作用

6、在前刀面、后刀面、副後刀面处的正压力和摩擦力的合力。其大小、方向与切削条件有关。为测量和应用方便，通常需将它分解为三个相互垂直的分力，即：1.主切削力Fc(切向力)：做功最多，用于验算刀具强度、设计机床零件、确定切削功率等；2.背向力Fp(吃刀抗力、径向力)：不做功，对加工精度影响很大，用于验算工艺系统的强度、刚度。也是引起切削振动的主要作用力。3.进给力Ff（走刀抗力、轴向力）：用于计算进给功率和验算进给机构的强度。3.2.2切削力与切削功率的计算用理论公式计算切削力，由于推导公式时采用的切削模型过于简化，所以公式不够精确，计算误差较大。生产实践中多用经验公式（把切削

7、实验得到的大量数据经过数学处理得到）计算切削力。1.指数形式的切削力经验公式：主切削力：（3.10）进给力：（3.11）背向力：（3.12）对于常用材料，式中的系数CF（与工件材料有关）、指数XF、YF、ZF及切削条件变化时的修正系数KF（共8个）均可从切削用量手册中查出。2.由单位切削力计算主切削力?单位切削力kc-作用在单位切削面积上的主切削力，单位：N/mm2?kc可以通过实验从下式求得：（3.13）?各种工件材料的kc可从手册中查出并按下式计算Fc:Fc=kcAcKFc（3.14）式中：KFc-切削条件修正系数3.切削功率Pc的计