机械制造基础(1)

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1、1切削运动分为主运动和进给运动。主运动:使工件与刀具产生相对运动以进行切削的最基本运动。2切削用量三要素：切削速度vc，进给量f(或进给速度Vf)，背吃刀量ap3切削层参数：切削层公称厚度hD、切削层公称宽度bD、切削层公称横截面积AD4定义刀具角度的参考系a)基面Pr：通过切削刃选定点与主运动方向垂直的平面。基面与刀具底面平行。b)切削平面Ps：通过切削刃选定点与主切削刃相切且垂直于基面Pr的平面。c)主剖面正交平面Po：通过切削刃选定点垂直于基面Pr和切削平面Ps的平面。5刀具的标注角度1）前角γo在正交平面内测量，是前刀面与基面的夹

2、角。通过选定点的基面位于刀头实体之外时γo定为正值；位于刀头实体之内时γo定为负值。γo影响切削难易程度。增大前角可使刀具锋利，切削轻快。但前角过大，刀刃和刀尖强度下降，刀具导热体积减小，影响刀具寿命。2)后角αo在正交平面内测量，是主后刀面与切削平面的夹角。作用是为了减小主后刀面与工件加工表面之间的摩擦以及主后刀面的磨损。但后角过大，刀刃强度下降，刀具导热体积减小，反而会加快主后刀面的磨损。3）主偏角κr在基面内测量，是主切削刃在基面上投影与假定进给方向的夹角。κr的大小影响刀具寿命。减小主偏角，主刃参加切削的长度增加，负荷减轻，同时加

3、强了刀尖，增大了散热面积，使刀具寿命提高。还影响切削分力。减小主偏角使吃刀抗力增大，当加工刚性较弱的工件时，易引起工件变形和振动。4）副偏角κr′在基面内测量，是副切削刃在基面上的投影与假定进给反方向的夹角。作用是为了减小副切削刃与工件已加工表面之间的摩擦，以防止切削时产生振动。副偏角的大小影响刀尖强度和表面粗糙度。5）刃倾角λs切削平面内测量，是主切削刃与基面的夹角。当刀尖是切削刃最高点时,λs定为正值；反之位负。影响刀尖强度和切屑流动方向。粗加工时为增强刀尖强度，λs常取负值；精加工时为防止切屑划伤已加工表面，λs常取正值或零。6刀具

4、材料应满足以下基本要求（刀具材料应具备的性能）：1.高的硬度和耐磨性2.足够的强度和冲击韧性3.高耐热性(热稳定性)4.良好的热物理性能和耐热冲击性能5.良好的工艺性（原因：由于刀具切削部分的材料在切削时要承受高温，高压，强烈的摩擦，冲击和振动）7刀具材料中用得最多的是高速钢和硬质合金钢。8高速钢特点：1）强度高，抗弯强度为硬质合金的2～3倍；2）韧性高，比硬质合金高几十倍，抗冲击振动能力较强；3）硬度HRc63以上，且有较好的耐热性；4）可加工性好，热处理变形较小。应用：常用于制造各种复杂刀具（如钻头、丝锥、拉刀、成型刀具、齿轮刀具等）

5、。9硬质合金钢特点：硬质合金中高熔点、高硬度碳化物含量高，热熔性好,热硬性好，切削速度高。脆性大，抗弯强度和抗冲击韧性不强。抗弯强度只有高速钢的1/3～1/2，冲击韧性只有高速钢的1/4～1/35。在我国，绝大多数车刀、面铣刀和深孔钻都采用硬质合金制造，目前，在一些较复杂的刀具上，如立铣刀、孔加工刀具等也开始应用硬质合金制造。10刀具角度的选择1）前角γO作用：前角越大→刀刃越锋利→主切削刃强度降低，易崩刃→已加工表面质量越好。选择：工件材料强度、硬度较低时，应取较大前角，反之应取较小的前角。加工塑性材料时，应取较大前角，加工脆性材料时，

6、应取较小的前角。刀具材料韧性好（高速钢），取较大前角，反之（硬质合金）取较小前角。粗加工时，取较小前角，精加工时，取较大前角。2)后角α0作用：后角增大→后刀面与工件的摩擦减小→后刀面的磨损率减小。选择：粗加工或工件材料较硬，后角取较小值；工件材料越软、塑性越大，后角越大；工艺系统刚度较差时，适当减小后角；3）.主偏角κr和副偏角κr′角度越小→刀刃强度↑→散热强度↑→刀具寿命↓残留面积高度↓→表面粗糙度↓背向力Fp↑，工件易变形。选择：工艺系统刚性较好时，主偏角取较小值；反之取较大值；当工艺系统刚性较差（如车细长轴）或强力切削时，一般取

7、较大值，以减小背向力Fp，从而降低工艺系统的弹性变形和振动。副偏角大小取决于表面粗糙度（5°〜15°)，粗加工时取大值，精加工取小值。4）刃倾角λs影响刀尖强度和切屑流动方向。粗加工时为增强刀尖强度，λs常取负值；精加工时为防止切屑划伤已加工表面，λs常取正值或零。①工件材料：加工高强度钢、淬硬钢时，应取绝对值较大的负刃倾角，以使刀具有足够的强度。②加工过程：粗加工时取λS=-5°～0°，精车时取λS=0°～5°；断续切削、工件表面不规则，有冲击负荷时取λS=-15°～-5°。强力切削时，为提高刀头强度可取λS=-30°～-10°。微量切

8、削时，为增加切削刃的锋利程度和切薄能力，可取λS=45°～75°。③当工艺系统刚性差时，应取λS＞0°，以减小背向力，避免切削中的振动。19.磨床的主要运动：①主运动：砂轮旋转主运动n1②.工