1.前角γo
作用:它反映了前刀面的傾斜程度。
γo ↑→ 切削刃越鋒利→切削越輕快
γo ↑↑→ 會削弱刀頭的強度→ 崩刃。
選擇:工件材料的σb、hrc↑→γo↓,反之取大值。
刀具材料:高速鋼→γo ↑ ; 硬質合金→γo↓。
粗加工: γo ↓ 精加工: γo↑
範圍:通常γo=-5°~+25°
切削用量三要素對切削力的影響由大到小的順序為ap-f-v
結論:切削用量三要素對切削溫度的影響由大到小的順序為 v-f-ap
因此,為了有效的控制切削溫度以提高刀具壽命,在工具機允許的條件下,選比較大的ap和f比選大的v更有利。
幾何引數影響:γ0↑→φ↑→ξ↓→q↓→θ↓
γ0↑↑(大於18°-20°)→楔
角↓→散熱體積↓→θ變化不大。
κr↓→aw↑ac↓→θ↓
工件材料的影響
σb、hb↑→q↑→θ↑
導熱係數↑→q切屑↑q工件↑→θ↓
切削溫度的影響:
切削溫度高是刀具磨損的主要原因
切削溫度對工件材料強度和切削力的影響不是很明顯
對刀具材料的影響
適當地提高切削溫度,對提高硬質合金的韌性是有利的。
3.邊界磨損
刀具磨損過程
1)初期磨損階段
2)正常磨損階段
3)急劇磨損階段
三要素對壽命t的影響
脆性破壞型別:1.崩刃2.碎斷3.剝落.裂紋破損
合理選擇切削用量,應該首先選擇乙個盡量大的背吃刀量ap,其次選擇乙個大的進給量f。最後根據已確定的ap和f,並在刀具耐用度和工具機功率允許條件下選擇乙個合理的切削速度v。
切削用量三要素對基本工藝時間的影響是相同的
材料切削加工性的概念及衡量指標— 切削加工性是指材料被切削加工的難易程度。不同的工件材料,加工的難易程度也不相同。
改善材料切削加工性的主要途徑
保證加工精度的條件:
斜楔的自鎖條件是:斜楔的公升角小於斜楔與工件,斜楔與夾具體之間的摩擦角之和。
1.夾緊裝置的組成——動力裝置、中間傳力機構、夾緊元件。
2.夾緊裝置的基本要求
(1)夾緊既不應破壞工件的定位,或產生過大的夾緊變形,又要有足夠的夾緊力,防止工件在加工中產生振動;
(2)足夠的夾緊行程,夾緊動作迅速,操縱方便、安全省力;
(3)手動夾緊機構要有可靠的自鎖性,機動夾緊裝置要統籌考慮夾緊的自鎖性和原動力的穩定性;
(4)結構應盡量簡單緊湊,製造、維修方便。
1.確定夾緊力作用方向的原則
(1)夾緊力的方向應使定位基面與定位元件接觸良好,保證工件定位準確可靠;
(2)夾緊力的方向應盡量與工件受到的切削力、重力等的方向一致,以減小夾緊力。
(3)夾緊力的方向應與工件剛度最大的方向一致,以減小工件變形;
2.確定夾緊力作用點的原則
(1)夾緊力的作用點應正對支承元件或位於支承元件所形成的支承麵內;
(2)夾具力的作用點應位於工件剛性較好的部位。
(3)夾緊力的作用點應盡量靠近加工表面,以減小切削力對夾緊點的力矩,防止或減小工件的加工振動或彎曲變形。
(一)加工精度與加工誤差
1、加工精度是指零件加工後的實際幾何引數(尺寸、形狀和位置)與理想幾何引數的符合程度。符合程度越高,加工精度越高。
尺寸形狀位置
加工誤差:實際加工不可能把零件做得與理想零件完全一致,總會有大小不同的偏差,零件加工後的實際幾何引數對理想幾何引數的偏離程度,稱為加工誤差。加工誤差的大小表示了加工精度的高低。
生產實際中用控制加工誤差的方法來保證加工精度。
有關加工精度和加工誤差的理解,應注意以下幾個方面:
1)加工精度和加工誤差是從兩個不同的角度來評定加工零件的幾何引數的,加工精度的低和高就是通過加工誤差的大和小來表示的,所謂保證和提高加工精度問題實際上就是限制和降低加工誤差的問題。
2)「理想幾何引數」的正確含義,即對於尺寸,是圖樣規定的平均值,如
的理想尺寸就是40.15;對於形狀和位置,則是絕對正確的形狀和位置,如絕對的圓度和絕對的平行度等等。
3)加工精度是由零件圖樣或工藝檔案以公差t給定的,而加工誤差則是零件加工後實際測得的偏離值△。一般說,當△<t時,就保證了加工精度。一批零件的加工誤差是指一批零件加工後,其幾何引數的分散範圍。
4)零件三個方面的幾何引數,就是加工精度和加工誤差的三個方面的內容。即,加工精度(誤差)包括尺寸精度(誤差)、形狀精度(誤差)和位置精度(誤差)。加工精度內容的三個方面是既有區別又有聯絡的。
在精密加工中,形狀精度往往佔主導地位,因為沒有一定的形狀精度,也就談不上尺寸精度和位置精度。
2加工經濟精度——是指在正常加工條件下(採用符合質量標準的裝置,工藝裝備和標準技術等級的工人,不延長加工時間)所能保證的加工精度。
注意某種加工方法的加工經濟精度不應理解為某一確定值,而應理解為乙個範圍(圖4-2中之ab範圍)在這個範圍內都可說是經濟的
3原始誤差
1.工藝系統——由工具機、夾具、刀具和工件組成的機械加工工藝系統(簡稱工藝系統)。
工藝系統會有各種各樣的誤差產生,這些誤差在各種不同的具體工作條件下都會以各種不同的方式(或擴大或縮小)反映為工件的加工誤差,工藝系統的誤差是「因」,是「根源」,工件的加工誤差是「果」,是「表現」。因此工藝系統的誤差就是原始誤差!
原始誤差引起加工誤差的實質,就是原始誤差的存在,使工藝系統各組成部分之間的位置關係或速度關係,偏離了正確的相對位置或速度,致使加工後的工件產生了加工誤差
工藝系統的原始誤差:
● 工藝系統的幾何誤差
● 工藝系統的定位誤差
● 工藝系統受力變形引起的加工誤差
● 工藝系統受熱變形引起的加工誤差
● 工件內應力重新分布引起的變形
● 原理誤差
● 調整誤差
● 測量誤差等
工藝系統的幾何誤差:
工具機的幾何誤差
刀具的幾何誤差
夾具的幾何誤差
一工具機的幾何誤差
不同的加工方法,主軸迴轉誤差所引起的加工誤差也不同。
①在車床上加工外圓或內孔時,主軸徑向迴轉誤差可以引起工件的圓度和圓柱度誤差,但對加工工件端麵則無直接影響。
②主軸軸向迴轉誤差對加工外圓或內孔的影響不大,但對所加工端麵的⊥度及平面度則有較大的影響。
在車螺紋時,主軸軸向迴轉誤差可使被加工螺紋的導程產生週期性誤差。
減小主軸迴轉誤差的措施:①適當提高主軸及箱體的製造精度。②選用高精度的軸承。
③提高主軸部件的裝配精度。④對高速主軸部件進行平衡。⑤對滾動軸承進行預緊等,均可提高工具機主軸的迴轉精度。
2.導軌誤差導軌是工具機上確定各工具機部件相對位置關係的基準也是工具機運動的基準。
在水平面內的直線度
車床導軌的精度要求主要有三個方面在垂直面內的直線度
前後導軌的平行度(扭曲)
1)導軌在水平面內的直線度(既有尺寸誤差又有形狀誤差)。
將直接反應在被加工工件的法線方向上,對加工精度影響最大。△1
導軌在垂直面內的直線度誤差△2 (見圖5-3),可引起被加工工件的形狀誤差和尺寸誤差,對加工精度的影響比 △1 小得多。
車床導軌的平行度誤差對加工精度的影響很大。
除了導軌本身的製造誤差外,導軌的不均勻磨損和安裝質量也是造成導軌誤差的重要因素。
措施:導軌磨損是工具機精度下降的主要原因之一,可採用耐磨合金、鑄鐵、鑲鋼導軌、貼塑導軌、滾動導軌,導軌表面淬火等措施提高導軌的耐磨性。
二刀具誤差對加工精度的影響隨刀具種類的不同而不同。
1.採用定尺寸刀具(如鑽頭、鉸刀、 銑刀、鏜刀塊、圓孔拉刀等)加工時,刀具的尺寸誤差將直接影響工件尺寸精度。
2.採用成形刀具(如成形車刀、成形銑刀、齒輪模數銑刀、成形砂輪等)加工時,刀具的形狀誤差將直接影響工件的形狀精度。
3.採用展成刀具(如齒輪滾刀、花鍵滾刀、插齒刀等)加工時,刀具切削刃的幾何形狀及有關尺寸誤差也會影響工件的加工精度。
4.對於一般刀具(如車刀、鏜刀、銑刀等),其製造誤差對工件加工精度無直接影響
刀具磨損對加工誤差影響很明顯
任何刀具在削過程中,都不可避免地要產生磨損,並由此引起工件尺寸和形狀的改變。
三夾具的幾何誤差。
夾具設計時,凡影響工件精度的有關技術要求必須給出嚴格的公差。精加工用夾具一般取工件上相應尺寸公差的1/2-1/3;粗加工用夾具一般取工件上相應尺寸公差的1/5-1/10。
工藝系統受力變形引起的誤差
基本概念:
工藝系統剛度 ——垂直作用於工件加工表面(加工誤差敏感方向)的徑向分力與工藝系統在該方向上的變形 y 之間的比值稱為工藝系統剛度。
y>0 y=0 y<0
工件剛度 (車細長軸
刀具剛度 (磨內孔
● 工具機部件剛度
工具機部件剛度具有以下特點:
①變形與載荷不成線性關係。
②載入曲線與解除安裝曲線不重合,解除安裝曲線滯後於載入曲線,兩曲線線間所包容的面積就是在載入和解除安裝迴圈中所損耗的能量,它消耗於摩擦力所做的功和接觸變形功。
③第一次解除安裝後,變形恢復不到第一次載入的起點,這說明有殘餘變形存在,經多次載入解除安裝後,載入曲線起點才和解除安裝曲線終點重合,殘餘變形才逐漸減小到零。
④工具機部件的實際剛度遠比我們按實體估算的要小。
影響工具機部件剛度的因素
1)結合面接觸變形的影響
①表面越粗糙↑→接觸剛度↓。
②表面巨集觀幾何形狀誤差↑→實際接觸面積↓→接觸剛度↓。
③材料硬度↑→塑性變形↓→接觸剛度↑。
④表面紋理方向相同時接觸變形↓→接觸剛度↑。
2)摩擦力的影響
摩擦力總是阻止其變形的變化的,這就是工具機部件的變形滯後現象。
3)低剛度零件的影響
4)間隙的影響
工藝系統剛度及其對加工精度的影響
上式表明,工藝系統剛度的倒數等於其各組成部分剛度的倒數之和
對於常見的幾種工藝系統,其低剛度環節所在的位置不同。在一般情況下:
工藝系統剛度對加工精度的影響主要有以下幾種情況:
1.工藝系統剛度變化引起的誤差
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1 刀具性質 足夠的硬度耐磨性足夠的強度韌性高的耐熱性及化學穩定性良好的導熱性跟耐熱衝擊性良好的加工工藝效能 2 1 前角正交平面內前刀面與基面的夾角。2 後角正交平面內主後刀面與切削平面的夾角。3 主偏角在基面內測量,是主切削刃在基面上投影與進給方向的夾角。4 副偏角在基面內測量,是副切削刃在基面...