刀具幾何引數
三面: 前刀面: 切屑流經的刀具表面
主後刀面: 切削時,與加工表面相對的刀具表面
副後刀面: 與已加工表面相對的刀具表面
二刃: 主切削刃: 前刀面與主後刀面的交線
副切削刃:前刀面與副後刀面的交線
一尖: 刀尖: 主、副切削刃相交的一小段切削刃
前角γo 在正交平面內測量的前刀面與基面間的夾角
使刀具鋒利,減少切削力,減少切削熱,提高加工精度。前角越大越鋒利,但前角過大易導致刀刃強度降低,刀尖散熱效能下降。
通常取值範圍在 -50 ~~ +250
後角αo 在正交平面內測量的主後刀面與切削平面間的夾角
能減少工件與刀具主後面之間的摩擦。但過大後角會使刀頭強度下降,減少導熱面積而加劇刀具磨損。
一般粗加工後角取為30~~60,精加工取為60~~120
主偏角kr:在基面內測量的主切削刃在基面上的投影與進給運動方向的夾角
直接影響切削層引數和切削力的變化。
減小k r ,切削寬度增加,切削厚度減薄,刀刃切削負荷減輕,加強了刀尖,增大散熱面積,提高刀具壽命。但k r 減小會引起背向力fp 的增大
k r 常取為450、600、750、900。車細長軸時,為減小背向力,取k r= 900
副偏角kr』:在基面內測量的副切削刃在基面上的投影與進給運動方向的夾角
其作用是減小副切削刃與工件已加工表面間的摩擦,以防止切削時產生振動。
k r』 還影響工件已加工表面的粗糙度。減小k r』 ,可減小切削後的殘留面積,降低表面粗糙度。
k r』 值一般取為 50 ~150,粗加工取大值,精加工取小值。切斷刀的k r』 值一般取為10 ~ 20
刀具材料
常用的刀具材料有碳素鋼、高速鋼、硬質合金
能用硬質合金的都用硬質合金,比較複雜的刀具才用高速鋼(麻花鑽,鉸刀等)
工具機型號
臥式工具機傳動:主運動傳動鏈是將電機的旋轉運動傳至主軸
齒輪加工工具機: 展成運動傳動鏈(內聯絡)
主運動傳動鏈(外聯絡)
斜齒輪加工兩個傳動鏈都是內聯絡
傳動鏈越短越好
工具機夾具先夾緊再定位
定位機械加工前,確定工件在工具機或夾具中相對切削刀具占有某一正確位置的操作過程
夾緊對定位後的工件進行緊固的過程。以克服加工過程中的切削力、重力、慣性力的影響,保持工件的定位位置不變
完全定位根據被加工面的尺寸和形狀要求,工件的六個自由度完全被限制的定位
不完全定位按加工要求,允許有乙個或幾個自由度不被限制的定位。在生產中,工件被限制的自由度數一般不少於三個
欠定位按加工要求,工件應該限制的自由度而未予限制的定位
過定位工件的同一自由度被兩個或兩個以上的支承點重複限制的定位
乙個平面限制3個自由度
長銷限制4個自由度
短銷限制2個自由度
切削過程
三個變形區:第一變形區
從oa線開始發生塑性變形,到om線晶粒的剪下滑移基本完成所圍區域。
切削過程中,切削層金屬幾乎都要在第一變形區里受到塑性變形,而形成切屑。故第一變形區是最重要的變形區
第一變形區的變形特徵:
金屬切削層沿滑移線的剪下滑移變形,以及隨之產生的加工硬化
第二變形區
切屑排出時受到前刀面的擠壓和摩擦,靠近前刀面處的金屬纖維化,其方向基本上與前刀面平行區域
第二變形區的變形特徵:
靠近刀面處的切屑底層纖維化,切屑流動速度減緩;切屑底層處溫度公升高,其纖維化的晶粒拉長,形成切屑捲曲
第三變形區
已加工表面受到刀刃鈍圓部分和後刀面的擠壓、摩擦與回彈,造成纖維化與加工硬化的部分
切削種類:塑性材料:帶狀切屑、節狀切屑
脆性材料:粒狀切屑、崩碎切屑
積屑瘤:定義:在中低速切削鋼、球墨鑄鐵、鋁合金等塑性金屬,又能形成帶狀切削的情況下,常出現切屑和金屬切削層冷焊(粘接)在刀具前刀面上,形成硬度很高的楔塊。
能夠代替切削刃進行切削。這種硬楔塊稱為積屑瘤。
積屑瘤的作用:
1, 保護刀具積屑瘤包圍著切削刃,並覆蓋部分前刀面,能代替刀刃和刀面切削,減小了刀具的磨損。
2, 增大前角積屑瘤構成300左右的前角,因此,減少了切屑的變形,降低了切削力。
3, 增大切削厚度因積屑瘤前端伸出切削刃之外,使切削厚度增大了δac ,從而影響了工件的加工尺寸
4, 增大已加工表面粗糙度積屑瘤使工件加工表面粗糙度ra 達到5~10μm
切削力:定義:是指金屬切削時,刀具使工件材料變形成為切屑所需要的力
**:1,切削層金屬、切屑和工件表面層金屬的彈性變形、塑性變形所產生的抗力
2,刀具與切屑、工件表面間的摩擦阻力
三個力:主切削力、進給抗力(走刀力)、吃刀抗力
影響因素:前角越大切削力越小,主偏角越大吃刀力越小、走刀力越大。
強度硬度相近的情況下,塑形越強,切削力越大,脆性越強切削力越小(因為摩擦力)
切削用量大,切削力大
刀具磨損增加,切削力增加
陶瓷《硬質合金《高速鋼
切削熱:產生:① 切削層金屬發生彈性變形、塑性變形所產生的熱;
切屑與前刀面得磨擦熱;
工件與後刀面的摩擦熱。
影響:控制切削溫度,選用大的背吃刀量或進給量 ,比選用大的切削速有利
脆性材料切削熱相對小
刀具磨損:硬質點磨損(磨粒)、冷焊磨損、擴散磨損和氧化磨損
低溫時主要是冷焊磨損,高溫是擴散和氧化磨損為主,硬質點磨損一直存在
磨頓標準:制訂磨鈍標準應考慮的因素
◆ 工藝系統的剛性較差時,vb↓
◆ 難加工材料,如切削高溫合金及不鏽鋼時,vb↓。
◆ 加工要求高時,vb↓。
◆ 加工大型工件,vb↑
耐用度:定義:指刃磨後的刀具自開始切削直到磨損量達到磨鈍標準為止的淨切削時間
影響因素:切削速度對刀具耐用度的影響最大,進給量次之,背吃刀量最小
切削液:作用:可改善切削摩擦,降低切削力和切削溫度,提高刀具耐用度,減小工件熱變形,抑制積屑瘤的生長
種類:水溶液、乳化液、切削油
冷卻能力:水》乳化液》切削油
切削液的選擇:高速鋼粗加工以冷卻為主
硬質合金粗加工可不用切削液,要就用低濃度的乳化液
高速鋼的中、低速精加工,選擇極壓性極好的切削液或者高濃度乳化液
硬質合金精加工時選擇潤滑性能好的
切削用量:必須與刀具耐用度聯絡在一起
選用原則:1)首先選擇盡可能大的背吃刀量ap ;
2)其次根據工具機動力和剛性限制條件或已加工表面粗糙度的要求,選擇盡可能大的進給量f ;
3)最後利用設計手冊或計算公式確定切削速度v
切削速度:最高刀具耐用度的切削速度vt《最佳切削速度v0《經濟切削速度vc《和最高生產率切削速度vp
一般選用最佳切削速度和經濟切削速度
機械加工質量:機械加工精度、表面質量
獲得尺寸精度的方法:試切法、調整法、定尺寸刀具發、自動控制法
獲得形狀精度的方法:軌跡法、成形法、展成法
獲得位置精度的方法:直接裝夾發、找正裝夾法、夾具裝夾法
誤差的敏感方向:是指對加工精度影響最大的方向。也是通過切削刃的加工表面的法線方向
工具機導軌誤差:主軸迴轉誤差、導軌導向誤差、傳動鏈的傳動誤差
在垂直面內導軌的彎曲對加工精度的影響最小,可忽略不計,而在水平面內導軌的彎曲誤差不能忽視
主軸迴轉誤差: 主軸迴轉誤差指主軸實際迴轉軸線相對其理想迴轉軸線的飄移
主軸徑向跳動:鏜孔呈橢圓、車削接近真圓
主軸傾角擺動:鏜孔呈橢圓、車削是圓錐
傳動誤差通常採用傳動鏈末端元件的轉角誤差來衡量
減少傳動鏈誤差的方式:縮短傳動鏈、採用降速比、提高末端鏈的精度、採用誤差矯正裝置
加工軸類時:工具機變形加工成馬鞍形,工件變形時加工成腰鼓形
加工誤差的統計分析:
常值系統誤差:連續加工一批工件時,其加工誤差的大小和方向都保持不變的誤差(在一次調整中基本不變的)
變值系統誤差:連續加工一批工件時,其加工誤差是按照一定規律逐漸變化的誤差
隨機誤差:當連續加工一批工件時,其加工誤差的大小和方向都是無規律變化的誤差
畫直方圖
一般工藝系統的工序能力應確保能力係數cp >1。
cp<1,表明系統工序能力差,廢品率高。
cp 值越大,工序能力越大,產品合格率越高,生產成本相應增加。故工序能力的設計應適當
粗基準的選擇及其原則
1,保護相互位置要求的原則
2,保證加工表面加工餘量合理分配的原則
3,便於工件裝夾的原則
4,便於工件裝夾的原則
粗基準的選擇及其原則
1, 基準重合原則
2, 基準統一原則
3, 互為基準原則
4, 自為基準原則
零件機械加工工序的安排原則
(1)先基準面,後其他面。
(2)先主要表面,後次要表面。
(3)先平面,後圓孔。
(4)先粗加工,後精加工
機械製造裝備設計重點總結
第一章第一節機械製造裝備及其在國民經濟中的重要作用 縮短生產週期 t 提高產品質量 q 降低生產成本 c 改善服務質量 s 傳統模式 產業 精益 敏捷 柔性 laf 生產系統,是全面吸收精益生產 敏捷製造和柔性製造的精髓,包括了全面質量管理 準時生產 快速課重組製造和併行工程等現代生產和管理技術。這...
機械製造工藝學重點總結
第一章機械製造工藝學的研究物件是機械產品的製造工藝,包括零件加工和裝配兩方面,其指導思想是在保證質量的前提達到高生產率 經濟型。課程的研究重點是工藝過程,同樣也包括零件加工工藝過程和裝配工藝過程。工藝是使各種原料 半成品成為產品的方法和過程。各種機械的製造方法和過程的總稱為機械製造工藝。一 緒論 機...
機械製造範本
成績機械製造技術綜合 練習學期 2012 2013學年第2學期指導教師 時間 2013年 6 月提交者 姓名 學號 年級 專業 2011級 專業 西南交通大學峨眉校區機械工程系 練習已知條件和要求 1 模型示意圖如圖a所示,生產批量為20件,材料為ht200。2 選擇合理且經濟的手工造型方法完成模型...