机械制造技术基础.doc

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1、1.机床的切削运动用刀具切除工件材料，刀具和工件之间必须要有一定的相对运动，该相对运动由主运动和进给运动组成。主运动，是切下切屑所需要的最基本的运动，对切削起主要作用，消耗机床的功率95%以上。机床主运动只有1个。进给运动，使工件不断投入切削，从而加工出完整表面所需的运动。消耗机床的功率5%以下。机床的进给运动可以有一个或几个。2.切削用量是指切削速度v、进给量f（或进给速度）和切削深度ap。三者又称为切削用量三要素。切削速度v（m／s或m／min），切削刃相对于工件的主运动速度称为切削速度。即在单位时间内

2、，工件和刀具沿主运动方向的相对位移。进给量f，刀具转一周（或每往复一次），两者在进给运动方向上的相对位移量称为进给量，其单位是mm／r（或mm／双行程）。切削深度ap（mm），切削深度指待加工表面与已加工表面之间的垂直距离。3.常用刀具材料碳素工具钢和合金工具钢，因其耐热性很差，目前仅用于手工工具如锉刀、铰刀等。高速钢，高速钢是一种加入了较多的钨、钼、铬、钒等合金元素的高合金工具钢。强度高，抗弯强度为硬质合金的2～3倍；韧性高，比硬质合金高几十倍；硬度较高，且有较好的耐热性；可加工性好，热处理变形较小常用于

3、制造各种复杂刀具（如钻头、丝锥、拉刀、成型刀具、齿轮刀具等）。硬质合金，硬质合金是用高硬度、高熔点的金属碳化物（如WC、TiC、TaC、NbC等）粉末和金属粘结剂（如Co、Ni、Mo等）经高压成型后，再在高温下烧结而成的粉末冶金制品。硬质合金的硬度、耐磨性、耐热性都很高，允许的切削速度远高于高速钢，且能切削硬材料。硬质合金的不足:抗弯强度较低、脆性较大，抗振动和冲击性能也较差。硬质合金被广泛用来制作各种刀具。4．车刀切削部分的组成切削部分由3面-2刃-1尖组成，（1）前刀面(前面)：切屑流出所经过的表面。（

4、2）主后刀面(主后面)：与工件上过渡表面相对的表面。（3）副后刀面(副后面)：与工件上已加工表面相对的表面。（4）主切削刃(主刀刃)：前刀面与主后刀面的交线，承担主要切削工作。（5）副切削刃(副刀刃)：前刀面与副后刀面的交线，协同主切削刃完成切削工作，（6）刀尖：主切削刃和副切削刀的交点，可以是一段小的圆弧，也可以是一段直线。5．变形因数（收缩因数）在切削过程中，刀具切下的切屑厚度αch通常都大于工件切削层厚度αc，而切屑长度Lch却小于切削层长度Lc。这种现象称为切屑收缩，可用变形因数ξ表示切削层的变形程

5、度。在切削加工中，应根据情况，采取相应措施，减小切削变形因数，改善切削过程。影响切屑变形因数的因素：工件材料，刀具前角，切削速度，切削层厚度αc，摩擦系数．6．切屑类型及形成条件．带状切屑，加工塑性材料，切削速度较高，进给量较小，刀具前角较大；节状切屑，加工中等硬度材料，切削速度较低，进给量较大，刀具前角较小；粒状切屑，工件材料硬度较高，韧性较低，切削速度较低；崩碎切屑，加工硬脆材料，刀具前角较小.7．积屑瘤.在速度不高、切削塑性金属形成带状切屑的情况下，滞流层金属粘接在前刀面上，形成硬度很高的硬块，称为积

6、屑瘤。高温、高压作用下，切屑底层与前刀面发生粘接。积屑瘤硬度比刀具高，可代替刀具切削，保护刀具；增大实际工作前角，减小变形和切削力，使切削轻快；产生过切及犁沟，尺寸精度下降；增大已加工面的表面粗糙度影响积屑瘤的因素；工件材料，塑性大的材料，切削变形大，容易产生积屑瘤；切削脆性材料时，一般不会产生积屑瘤。切削速度，切削速度很低时（小于5m/min），不会产生积屑瘤；切削速度在5~50m/min范围时，容易产生积屑瘤；当切削速度高于50m/min范围时，由于切削温度很高，切削底面呈微熔状态，也不会产生积屑瘤。积

7、屑瘤对精加工是不利的，应避免产生：（1）降低工件材料塑性，对塑性较高的材料（如低碳钢），进行正火处理；（2）一般精车、精铣时，提高切削速度，而用高速钢刀具拉削、铰削和宽刀精刨时，则采用低速切削；（3）增大前角；（4）减小进给量；（5）采用润滑液等。8.切削力/切削热切削力来源：3个变形区产生的弹、塑性变形抗力；切屑、工件与刀具间摩擦力影响切削力的因素：（1）工件材料：强度、硬度高；材料塑性好,加工硬化倾向大（2）切削用量：（切削深度、进给量为主要影响）切削深度与切削力近似成正比；进给量增加，切削力增加，但不

8、成正比；切削速度对切削力影响复杂。（3）刀具几何角度影响：前角γ0增大，切削力减小；主偏角κr对主切削力影响不大，对切深抗力和进给抗力影响显著κr↑——Fy↓，Fx↑，；（4）其他因素影响：切削液：有润滑作用，使切削力降低；后刀面磨损：使切削力增大，对切深抗力Fy的影响最为显著。切削热主要来源:1）切削层变形产生的热量，是切削热的主要来源;2）切屑与前刀面摩擦产生的热量;3）工件与后刀面摩擦产生的热量9.刀具磨损