機械加工工藝概論.pdf

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1、教學目標：1．了解切削加工的基本原理，了解影響加工質(zhì)量、生產(chǎn)率及成本的主要因素；2．了解常用刀具的結構特點，熟悉車刀的主要角度。一、零件表面的形成及切削運動≤各種機器零件的形狀雖多，但分析起來，都不外乎是平面、外圓面(包括圓錐面)、內(nèi)圓面(即孔)及成形面所組成的。機器零件上常用的各種典型表面工件表面可以看成是一條線沿著另一條線移動或旋轉而形成的。并且我們把這兩條線叫著母線和導線，統(tǒng)稱發(fā)生線。導線母線導線母線母線導線導線導線母線導線導線母線導線母線母線組成工件輪廓的幾何表面切削運動與切削用量主運動一）、切削運動進給運動主運動：由機床

2、或人力提供的主要運動，能使刀具從工件上切除金屬層使之變?yōu)榍行肌＠纾很囅鲿r，車床主軸帶動工件作的旋轉運動；銑削時，銑床主軸帶動銑刀作的旋轉運動。進給運動：由機床或人力提供的附加運動，它能把工件切削層不斷地投入切削過程。圖1.1零件不同表面加工時的切削運動≤二)、切削用量≤(1)工件上的加工表面≤在切削加工過程中，工件上的切削層不斷地被刀具切削，并轉變?yōu)榍行?，從而獲得零件所需要的新表面?！堋舸庸け砻妗堋暨^渡表面≤◆已加工表面≤(2)切削用量≤所謂切削用量是指切削速度、進給量和背吃刀量三要素的總稱。切削加工中的工件表面≤1)切削速度

3、Vc≤主運動的線速度稱為切削速度，它是指在單位時間內(nèi)，工件和刀具沿主運動方向相對移動的距離。≤當主運動為旋轉運動時，則≤若主運動為往復直線運動(如刨、插等)，則以平均速度為切削速度，其計算公式為：≤2)進給量≤刀具在進給運動方向上相對工件的位移量稱為進給量?！堋裘哭D進給量f：在主運動一個循環(huán)內(nèi)，單齒刀具與工件沿進給運動方向的相對位移，mm/r或mm/str?！堋裘糠诌M給量(進給速度)V：進給運動的瞬f時速度，即在單位時間內(nèi)，多齒刀具與工件沿進給運動方向的相對位移，mm/s或mm/min。≤◆每齒進給量f：多齒刀具每轉或每行程中z每

4、齒相對工件在進給運動方向上的位移量，mm/z?！茱@然它們的關系如下：≤3)背吃刀量ap≤待加工表面與已加工表面的垂直距離稱為背吃刀量。對車外圓來說，其計算公式如下：圖1.2切削層幾何參數(shù)≤(3)切削層幾何參數(shù)≤切削層是指刀刃正在切削的金屬層?！?)切削層公稱厚度(簡稱切削厚度)h：是垂D直于工件過渡表面測量的切削層橫截面尺寸。車削≤2)切削層公稱寬度(簡稱切削寬度)b：是平D行于工件過渡表面測量的切削層橫截面尺寸。車削圖1.2切削層幾何參數(shù)≤3)切削層公稱橫截面積(簡稱切削面積)A：工件D被切下的金屬層沿垂直于主運動方向所截取的橫

5、截面積。≈≤第二節(jié)切削刀具刀具包括兩部分：切削部分和夾持部分。≤一、刀具材料≤刀具材料一般是指刀具切削部分的材料?！?、對刀具材料的基本要求≤◆高的硬度和耐磨性。≤◆足夠的強度和韌性，以承受切削力、沖擊和振動?！堋舾叩哪蜔嵝?。圖1-3≤◆良好的工藝性和經(jīng)濟性?！?、刀具材料有——≤碳素工具鋼≤合金工具鋼≤高速鋼≤硬質(zhì)合金≤陶瓷≤金剛石≤立方氮化硼≤碳素工具鋼(如T10A、T12A)及合金工具鋼(如9SiCr、CrWMn)，因耐熱性較差——通常僅用于手工工具和切削速度較低的刀具≤陶瓷、金剛石和立方氮化硼等目前僅用于較為有限的場合≤高

6、速鋼和硬質(zhì)合金——最廣泛使用1）高速鋼高速鋼是一種加入了較多的鎢、鉬、鉻、釩等合金元素的高合金工具鋼。別名：（風鋼）良好的淬透性，空氣中冷卻就可得到高硬度。（鋒鋼）刃容易鋒利。（白鋼）磨光后，表面光亮。特點：①較高的熱穩(wěn)定性：切削溫度高達500-650℃，與碳素工具鋼，合金工具鋼相比，切削速度提高1-3倍，耐用度提高10-40倍，可加工有色金屬至高溫合金（范圍廣）。②高強度，韌性：抗彎強度為硬質(zhì)合金的2-3倍數(shù)，是陶瓷的5-6倍，韌性比它們高幾十倍。③一定的硬度（HRC63-70）：耐磨性好，適合各類切削刀具的要求，也可用于在剛性

7、較差的機床上加工。④刀具制造工藝簡單：能鍛造，制作形狀復雜刀具，大型成型刀具（這一點極為重要），如鉆頭、絲錐、成型刀具、拉刀、齒輪刀具。⑤材料性能較硬質(zhì)合金和陶瓷穩(wěn)定，在自動機床上使用可靠。因此，盡管各種新型刀具材料不斷出現(xiàn)，高速鋼仍占現(xiàn)用刀具材料的一半以上。高速鋼分：普通高速鋼（通用型）、高性能高速鋼和粉末冶金高速鋼）高性能高速鋼：再加入一些合金、性能高。粉末冶金高速鋼：制造工藝不同，性能高。≤◆普通高速鋼通用型高速鋼具有一定的硬度(62~65HRC)和耐磨性、高的強度和韌性，切削速度(加工鋼料)一般不高于50~60m/min，

8、不適合高速切削和硬的材料切削。W6Mo5Cr4V2、W18Cr4V≤◆高性能高速鋼高性能高速鋼是在通用型高速鋼的基礎上，通過增加碳、釩的含量或添加鈷、鋁等合金元素而得到的耐熱性、耐磨性更高的新鋼種。9W6MoSCr4V2、W6MoSCr4V3≤2)