搜索
金属工艺学主讲：周洁安农大工学院第十三章切削加工第一节概述一、概念切削加工是用刀具从毛坯（或型材）上切除多余的材料，以便获得形状、尺寸、精度和表面质量等都符合要求的零件的加工过程。二、分类：机械加工（简称机工）和钳工。第二节切削运动与切削用量一、切削运动1、概念：切削时刀具和工件之间的相对运动。主运动：在切削运动中切下切屑的最基本运动。进给运动：使金属连续投入切削，从而加工出完整表面的运动。2、零件表面的形成：二、切削用量切削用量是切削速度、进给量和切削深度三者的总称，有时把这三者称为切削三要素。1、切削速度V：单位时间内，工件或刀具沿着主运动方向所运动的位移。2、进给量f：工件或刀具运动在一个工作循环（或单位时间）内，刀具与工件之间沿进给运动方向的相对位移。3、切削深度ap（背吃刀量）：待加工表面与已加工表面间的垂直距离。ap的大小直接影响主切削刃的工作长度，反映了切削负荷的大小。第三节切削刀具一、刀具材料1、基本要求（1）高硬度（2）强度和韧性（3）耐磨性（4）耐热性（5）工艺性2、常用刀具材料二、刀具角度1、车刀切削部分的组成：三面、两刃、一尖2、车刀切削部分的几何参数（1）辅助平面（2）标注角度第四节切削过程中的物理现象一、切屑形成过程及切屑种类1、切屑形成过程：塑性金属的切削过程本质上是一种挤压过程。切削塑性金属时，材料受到刀具的作用后，开始产生弹性变形。随着刀具继续切入，金属内部的压力、应变继续加大。当应力达到材料的屈服点时，产生塑性变形。刀具再继续前进，应力进而达到材料的断裂强度，金属材料被挤破，并沿着刀具的前刀面流出而成为切屑。2、切屑种类（1）带状切屑：所用刀具前角大、切削速度较高、进给量较小，切削塑性材料。此时，切削力较平稳，加工表面较光洁，但切屑连续不断，不安全或可能刮坏已加工表面，因此要采取断屑措施。（2）节状切屑：所用刀具前角较小，切削速度较低，进给量较大，切削中等硬度的钢材，也称为挤裂切屑。这类切屑的外形与带状切屑的不同之处在于外表面呈锯齿形，内表面有时有裂纹。此时，切削力波动较大，工件表面较粗糙。（3）崩碎切屑：在切削铸铁和黄铜等脆性材料时，切削层金属发生塑性变形以后，一般不经过塑性变形就突然崩碎，形成不规则的碎块状屑片，即为崩碎切屑。当材料越硬脆、刀具前角越小、切削厚度越大，就越容易产生崩碎切屑。此时，切削热和切削力都集中在主切削刃和刀尖附近，刀尖容易磨损，并容易产生振动，影响表面质量。二、积屑瘤1、积屑瘤的形成：当切屑沿刀具的前刀面流出时，在一定的温度与压力作用下，与前刀面接触的切屑底层受到很大的摩擦阻力，致使这一层金属的流出速度减慢，形成一层很薄的“滞流层”。当前刀面对滞流层的摩擦阻力超过切屑材料的内部结合力时，就会有一部分金属粘附在切削刃附近，形成积屑瘤。积屑瘤形成后不断长大，达到一定高度又会破裂，而被切屑带走或嵌附在工件表面上。2、积屑瘤对切削过程的影响3、防止积屑瘤的主要方法：（1）控制切削速度：当切削速度很低（5m/min）时，切削温度较低，切屑内部结合力较大，前刀面与切屑间的摩擦小，积屑瘤不易形成；当切削速度增大（5~50m/min）时，切削温度升高，摩擦加大，则易于形成积屑瘤；当切削速度很高（100m/min）时，切削温度较高，摩擦较小，则无积屑瘤形成。（2）采用润滑性好的切削液，减小摩擦。（3）增加刀具前角，以减小切屑接触区压力。三、切削力1、切削力的来源：金属切削时，刀具切入工件，使被加工材料变形成为切屑所需的力，称为切削力。来源于三个方面（1）克服被加工材料对弹性变形的抗力；（2）克服切屑对刀具前刀面的摩擦力和刀具后刀面对加工表面和已加工表面之间的摩擦力。（3）克服被加工材料对塑性变形的抗力。2、切削合力及其分解3、影响切削力的因素与减小切削力的措施（1）工件材料（2）切削用量（3）刀具几何角度（4）冷却润滑条件四、切削热1、切削热的来源：（1）切屑变形所产生的热，即切屑变形功，是切削热的主要来源。（2）切屑与刀具前刀面之间的摩擦所产生的热，即前刀面摩擦功。（3）工件与刀具后刀面之间的摩擦所产生的热，即后刀面摩擦功。2、切削热对加工过程的影响第十四章切削机床基础知识第一节机床的分类与型号一、概念金属切削机床是用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器。二、分类：第二节车床第三节钻床和镗床一、钻削的工艺特点1、容易产生引偏2、排屑困难3、切削热不易传散二、钻削的应用三、镗床第四节刨床和插床一、刨削的工艺特点1、通用性好2、生产率较低二、插床第五节铣床一、铣削的工艺特点1、生产率较高2、容易振动3、刀齿散热条件较好二、铣削方式1、周铣法2、端铣法三、铣削的应用第六节磨床一、磨削过程二、磨削的工艺特点1、精度高、表面粗糙度小2、砂轮有自锐作用3、磨削温度高第十五章各种表面的机械加工方法一、制定加工路线的基本原则1、粗、精加工要分开2、几种加工方法要配合二、常用表面的加工方法1、外圆表面2、孔小孔的半精加工：扩孔，精加工：铰孔大孔的半精加工、精加工：镗孔、磨表面粗糙度：扩孔镗孔铰孔磨生产率：扩孔、铰孔磨第十七章机械加工工艺过程的制定第一节机械加工工艺过程概述一、机械加工工艺过程的组成1、工序2、工步3、安装4、工位二、生产类型第二节工件的安装与定位基准一、安装方式1、工序2、工步3、安装4、工位二、生产类型