机械制造技术基础机械考研资料

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1、机械制造技术基础，大连理工大学机械考研第一部分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不太人时）:m=f7F=tsAr/ssAr=ts/ss=^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=f7F=tsAa/F=ts/sav壬常数此时的摩擦状态为粘结摩擦（内摩擦）。2.前丿J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。前刀面上的平均

2、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Z减小。4.积屑瘤1）现彖：中速切削塑性金属时，在前刀面上切削刃处粘冇楔形硬块（积屑瘤）。2）形成原因：（1）在一定的温度和很人压力下，切屑底面与前刀面发牛粘结（冷焊）；（2）由于加工硬化，滞流层金属在粘结血上逐层堆积（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）。

3、••粗加工时可以存在，精加工时一定要避免。4）抑制方法（1）避免中速切削；（2）提高工件材料的锁度（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。4.剪切角公式・・•笫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=Ff7Fn=m）匸p/4-b+go-李和谢弟的剪切角公式（1952）由公式可知：go/—f/—Lhb（m）—f/—Lh■前刀面上的摩

4、擦肓接影响剪切血上的变形。3.1.4彩响切削变形的因素1.工件材料：强度、硬度/—>sav/—>m（=ts/sav）>f/—>Lh2.刀具几何参数：主要是前和的影响。go/->f/->Lh3.切削用量1）切削速度低速、屮速，主要是积屑瘤的影响：积屑瘤长人时，实际前角gb积屑瘤变小时，实际前角gb'-f'-Lh/；高速：vc/—>ts—>m（=ts/sav）—f/—>Lh2）进给量f/->hD（=f・sinkr）/->f/—Lh；3）背吃刀量ap/—>bD（=ap/sinkr）7参加切削的刀刃长度增加了，其它条件未改变，所以：L

5、h棊木不变。（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.切屑类型（p80图3.16）2.切屑的控制■通过合理选择刀具和度、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硬脆非金属材料切們形成机理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山表血形成断裂（越靠近自山表血能量消耗越小）。2.断裂碎块的人小与刃口距附近a由表面的深度冇关，距离越深则碎块越人。3.硬脆材料的

6、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321切削合力F及其分力F的來源：作川在前刀面、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。为测量和应川方便，通常需将它分解为三个相互垂直的分力，即：L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）：川于计算进给功率和验算进给机构的强度。3.

7、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，计算谋羌较人。生产实践中多用经验公式（把切削实验得到的人最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

8、得：（3.13）•各种丁•件材料的kc可从手册屮查出并按下式计算Fc:Fc=kcAcKFc（3.14）式屮：KFc■切削条件修正系数3.切削功率Pc的计算眦处与教材p84不同）切削功率即各切削