《機(jī)械制造工藝基礎(chǔ) 金屬切削的基礎(chǔ)知識(shí)PPT課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《機(jī)械制造工藝基礎(chǔ) 金屬切削的基礎(chǔ)知識(shí)PPT課件（105頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第1頁(yè)/共105頁(yè)第2頁(yè)/共105頁(yè)第3頁(yè)/共105頁(yè)零件的加工質(zhì)量包括加工精度與表面質(zhì)量?jī)蓚€(gè)方面。零件的加工質(zhì)量包括加工精度與表面質(zhì)量?jī)蓚€(gè)方面。表面質(zhì)量指零件表面粗糙度表面質(zhì)量指零件表面粗糙度( (主要指標(biāo)主要指標(biāo)) )、加工硬化層、表面殘、加工硬化層、表面殘余應(yīng)力以及金相組織結(jié)構(gòu)等，它們對(duì)零件的使用性能有很大影余應(yīng)力以及金相組織結(jié)構(gòu)等，它們對(duì)零件的使用性能有很大影響。響。第4頁(yè)/共105頁(yè) 具體零件的公差值取決于零件的基本尺寸與公具體零件的公差值取決于零件的基本尺寸與公差等級(jí)。差等級(jí)。標(biāo)準(zhǔn)公差值、標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)、基本尺寸三者之間的標(biāo)準(zhǔn)公差值、標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)、基本尺寸三者之間的關(guān)系詳見(jiàn)表關(guān)系詳見(jiàn)
2、表4-14-1(GB/T1 800.2-1998)(GB/T1 800.2-1998)。IT01IT01IT13-IT13-配合尺寸，配合尺寸， IT14IT14IT18-IT18-非配合尺寸。非配合尺寸。第5頁(yè)/共105頁(yè)第6頁(yè)/共105頁(yè) 形狀精度是指零件上的實(shí)際形狀要素與理想形狀要素的形狀精度是指零件上的實(shí)際形狀要素與理想形狀要素的符合程度。符合程度。 尺寸精度滿足要求，其形狀不一定符合要求。如尺寸精度滿足要求，其形狀不一定符合要求。如: :2.2.形狀精度形狀精度225 5-0.1-0.1的軸，實(shí)際尺寸為的軸，實(shí)際尺寸為24.9524.95，但軸的某一截面的，但軸的某一截面的實(shí)際形狀不
3、是理想的圓形，形狀不一定滿足要求。實(shí)際形狀不是理想的圓形，形狀不一定滿足要求。2形狀誤差：形狀誤差：加工時(shí)，實(shí)際形狀與理想形狀的誤差。加工時(shí)，實(shí)際形狀與理想形狀的誤差。 6 6種形狀的標(biāo)準(zhǔn)公差見(jiàn)國(guó)標(biāo)種形狀的標(biāo)準(zhǔn)公差見(jiàn)國(guó)標(biāo)GB/T 1182-1996 GB/T 1182-1996 、 GB/T GB/T 4249-1996 4249-1996 、GB/T 16671-1996 GB/T 16671-1996 。標(biāo)準(zhǔn)形狀公差的符號(hào)。標(biāo)準(zhǔn)形狀公差的符號(hào)及其含義見(jiàn)表及其含義見(jiàn)表4-34-3。表面加工基本技術(shù)要求：第7頁(yè)/共105頁(yè)表表4-3 形狀公差形狀公差表面加工基本技術(shù)要求：第8頁(yè)/共105頁(yè)3.
4、3.位置精度位置精度 位置精度是指零件上的表面、軸線等的實(shí)際位置精度是指零件上的表面、軸線等的實(shí)際位置與理想位置相符合的程度。位置與理想位置相符合的程度。 3 3類類8 8種位置標(biāo)準(zhǔn)位置公差的符號(hào)及其含義詳種位置標(biāo)準(zhǔn)位置公差的符號(hào)及其含義詳見(jiàn)表見(jiàn)表4-4 (GB/T1182-19964-4 (GB/T1182-1996、GB/T 4249-1996GB/T 4249-1996、GB/T16671-1996)GB/T16671-1996)。表面加工基本技術(shù)要求：第9頁(yè)/共105頁(yè)表表4-4 位置公差位置公差第10頁(yè)/共105頁(yè)表面粗糙度表面粗糙度: :表面上微小峰谷間的高低程度表面上微小峰谷間的
5、高低程度( (也稱微觀不平度也稱微觀不平度) )。常用評(píng)定參數(shù)常用評(píng)定參數(shù): : 4.4.表面粗糙度表面粗糙度Ra :Ra :輪廓算術(shù)平均偏差，輪廓算術(shù)平均偏差， ladxxylR0| )(|1表面加工基本技術(shù)要求：第11頁(yè)/共105頁(yè) 允許數(shù)值系列允許數(shù)值系列: Ra()100/25/12.5 / 6.3/3.2/1.6/0.8/0.4/0.2/0.1/0.05/0.025 / 0.012/0.008 常用數(shù)值范圍：常用數(shù)值范圍：Ra = 0.0256.3 表面粗糙度對(duì)零件的疲勞強(qiáng)度、耐磨性、耐腐蝕性、表面粗糙度對(duì)零件的疲勞強(qiáng)度、耐磨性、耐腐蝕性、配合性能等對(duì)有很大影響。配合性能等對(duì)有很大影
6、響。 RaRa值越小，表面質(zhì)量越高，但加工越困難，成本也越值越小，表面質(zhì)量越高，但加工越困難，成本也越高。高。影響：影響：表面加工基本技術(shù)要求：第12頁(yè)/共105頁(yè)表表4-5 4-5 表面粗糙度選用舉例表面粗糙度選用舉例如粗車、粗刨、切斷等粗加工后的表面粗加工后的表面，焊接前的焊縫、粗鉆的孔壁一般非結(jié)合表面，如軸的端面、倒角等不重要零件的非配合表面，如支柱、支架、外殼等的端面，緊固件的自由表面、緊固件通孔的表面第13頁(yè)/共105頁(yè)表表4-5 4-5 表面粗糙度選用舉例表面粗糙度選用舉例不重要零件的非配合表面，如支柱、支架、外殼等的端面，緊固件的自由表面、緊固件通孔的表面與其他零件連接，但不形成
7、配合的表面，如箱體、外殼等的端面。安裝直徑超過(guò)80mm的G級(jí)軸承的外殼孔、普通精度齒輪的齒面、定位銷孔等重要表面第14頁(yè)/共105頁(yè)表表4-5 4-5 表面粗糙度選用舉例表面粗糙度選用舉例要求保證定心及配合特性的表面，如錐銷與圓柱銷的表面，磨削的輪齒表面、中速轉(zhuǎn)動(dòng)的軸頸表面要求長(zhǎng)期保持配合性質(zhì)的配合表面，如IT7級(jí)的軸、孔配合表面，精度較高的輪齒表面。工作時(shí)受變應(yīng)力作用的重要零件的表面，保證零件的疲勞強(qiáng)度、防腐性和耐久性，并在工作時(shí)不破壞配合性質(zhì)的表面。工作時(shí)承受較大變應(yīng)力作用的重要零件的表面，保證精確定心的錐體表面等。第15頁(yè)/共105頁(yè)表表4-5 4-5 表面粗糙度選用舉例表面粗糙度選用舉
8、例保證高度氣密性接合的表面，如活塞、柱塞的外表面和氣缸的內(nèi)表面。高壓柱塞泵中的柱塞與柱塞泵的配合表面等精密表面。儀器的測(cè)量表面和配合表面，尺寸超過(guò)100mm的塊規(guī)的工作表面塊規(guī)的工作表面，高精度測(cè)量?jī)x器的測(cè)量表面及其摩擦機(jī)構(gòu)的支承表面。第16頁(yè)/共105頁(yè)第17頁(yè)/共105頁(yè)表面表面: :外圓面外圓面, ,內(nèi)圓面內(nèi)圓面, ,平面和成型面平面和成型面. .A.內(nèi)外圓面內(nèi)外圓面:以直線為母線以直線為母線,以圓為軌跡以圓為軌跡,作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 而形成而形成。第18頁(yè)/共105頁(yè)Fig1-1第19頁(yè)/共105頁(yè)Fig1-2a)車外圓面b)磨外圓面c)刨平面d)鉆孔第20頁(yè)/共105頁(yè)第21頁(yè)/共
9、105頁(yè)工件加工三個(gè)變化的表面: 待加工表面；加工表面（或過(guò)渡表面）；已加工表面。待加工表面待加工表面 ap加工表面加工表面 fkrdwdm第22頁(yè)/共105頁(yè)第23頁(yè)/共105頁(yè)第24頁(yè)/共105頁(yè)第25頁(yè)/共105頁(yè)apdwdm第26頁(yè)/共105頁(yè)第27頁(yè)/共105頁(yè)apdwdm第28頁(yè)/共105頁(yè)hDbDap kr兩個(gè)相鄰加工表面之間的那層材料兩個(gè)相鄰加工表面之間的那層材料,垂直于切削速度垂直于切削速度的平面內(nèi)觀察和度量的平面內(nèi)觀察和度量,切削厚度切削厚度hD,切削寬度切削寬度bD和切削和切削面積面積A。待加工表面待加工表面 ap加工表面加工表面 fkrdwdm第29頁(yè)/共105頁(yè)hDb
10、Dap kr第30頁(yè)/共105頁(yè)第31頁(yè)/共105頁(yè)第32頁(yè)/共105頁(yè)按刀具結(jié)構(gòu)，分為整體式、鑲片式、復(fù)合式刀具按刀具結(jié)構(gòu)，分為整體式、鑲片式、復(fù)合式刀具等。等。第33頁(yè)/共105頁(yè)圖2-48 各種刀具切削部分的形狀刨刀、銑刀、鉆頭等其他刀具可視為車刀的演變或組合。刨刀、銑刀、鉆頭等其他刀具可視為車刀的演變或組合。第34頁(yè)/共105頁(yè)第35頁(yè)/共105頁(yè)三高一專的三高一專的先進(jìn)刀具先進(jìn)刀具高精度高精度高效率高效率高可靠性高可靠性專業(yè)化專業(yè)化第36頁(yè)/共105頁(yè)先進(jìn)的專用可轉(zhuǎn)位刀具先進(jìn)的專用可轉(zhuǎn)位刀具第37頁(yè)/共105頁(yè)第38頁(yè)/共105頁(yè)刀具材料種類很多，常用的有工具鋼（包括碳素工具鋼、合金
11、工具鋼和高速鋼）、硬質(zhì)合金、陶瓷、金剛石（天然和人造）和立方氮化硼等。碳素工具鋼和合金工具鋼，因其耐熱性很差，目前僅用于手工工具。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。 特點(diǎn)：1）強(qiáng)度高，抗彎強(qiáng)度為硬質(zhì)合金的23倍；2）韌性高，比硬質(zhì)合金高幾十倍；3）硬度HRc63以上，且有較好的耐熱性；4）可加工性好，熱處理變形較小。 應(yīng)用：常用于制造各種復(fù)雜刀具（如鉆頭、絲錐、拉刀、成型刀具、齒輪刀具等）。第39頁(yè)/共105頁(yè)常用高速鋼牌號(hào)及其應(yīng)用范圍類別牌 號(hào)主 要 用 途普通高速鋼W18Cr4V廣泛用于制造鉆頭、絞刀、銑刀、拉刀、絲廣泛用于制造鉆頭、絞刀、銑刀、拉刀、絲錐、齒
12、輪刀具等錐、齒輪刀具等W6Mo5Cr4V2用于制造要求熱塑性好和受較大沖擊載荷的用于制造要求熱塑性好和受較大沖擊載荷的刀具，如軋制鉆頭等刀具，如軋制鉆頭等W14Cr4VmnRe用于制造要求熱塑性好和受較大沖擊載荷的用于制造要求熱塑性好和受較大沖擊載荷的刀具，如軋制鉆頭等刀具，如軋制鉆頭等高性能高速鋼高碳95W18 Cr4V用于制造對(duì)韌性要求不高，但對(duì)耐磨性要求用于制造對(duì)韌性要求不高，但對(duì)耐磨性要求較高的刀具較高的刀具高礬W12Cr4V4 Mo用于制造形狀簡(jiǎn)單，對(duì)耐磨性要求較高的刀用于制造形狀簡(jiǎn)單，對(duì)耐磨性要求較高的刀具具超硬W6Mo5Cr4V2Al用于制造復(fù)雜刀具和難加工材料用的刀具用于制造復(fù)
13、雜刀具和難加工材料用的刀具W10Mo4Cr4V3Al耐磨性好，用于制造加工高強(qiáng)度耐熱鋼的刀耐磨性好，用于制造加工高強(qiáng)度耐熱鋼的刀具具W6Mo5Cr4V5SiNbAl用于制造形狀簡(jiǎn)單的刀具，如加工鐵基高溫用于制造形狀簡(jiǎn)單的刀具，如加工鐵基高溫合金的鉆頭合金的鉆頭W12Cr4V3 Mo3Co5Si耐磨性、耐熱性好，用于制造加工高強(qiáng)度鋼耐磨性、耐熱性好，用于制造加工高強(qiáng)度鋼的刀具的刀具W2Mo9Cr4VCo8（M42）用作難加工材料的刀具，因其磨削性好可作用作難加工材料的刀具，因其磨削性好可作復(fù)雜刀具，價(jià)格昂貴復(fù)雜刀具，價(jià)格昂貴 第40頁(yè)/共105頁(yè)硬質(zhì)合金是用高硬度、高熔點(diǎn)的金屬碳化物（如WC、T
14、iC、TaC、NbC等）粉末和金屬粘結(jié)劑（如Co、Ni、Mo等）經(jīng)高壓成型后，再在高溫下燒結(jié)而成的粉末冶金制品。 硬質(zhì)合金的硬度、耐磨性、耐熱性都很高，允許的切削速度遠(yuǎn)高于高速鋼，且能切削諸如淬火鋼等硬材料。硬質(zhì)合金的不足是與高速鋼相比，其抗彎強(qiáng)度較低、脆性較大，抗振動(dòng)和沖擊性能也較差。硬質(zhì)合金因其切削性能優(yōu)良而被廣泛用來(lái)制作各種刀具。在我國(guó)，絕大多數(shù)車刀、面銑刀和深孔鉆都采用硬質(zhì)合金制造，目前，在一些較復(fù)雜的刀具上，如立銑刀、孔加工刀具等也開(kāi)始應(yīng)用硬質(zhì)合金制造。第41頁(yè)/共105頁(yè)各種硬質(zhì)合金的應(yīng)用范圍牌 號(hào)應(yīng) 用 范 圍YG3X鑄鐵、有色金屬及其合金精加工、半精加工，不能承受沖擊載荷YG3
15、鑄鐵、有色金屬及其合金精加工、半精加工，不能承受沖擊載荷YG6X普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精加工、半精加工YG6鑄鐵、有色金屬及其合金的半精加工和粗加工YG8鑄鐵、有色金屬及合金、非金屬材料粗加工，也可用于斷續(xù)切削YG6A冷硬鑄鐵、有色金屬及其合金的半精加工，亦可用于高錳鋼、淬硬鋼的半精加工和精加工YT30碳素鋼、合金鋼的精加工YT15碳素鋼、合金鋼在連續(xù)切削時(shí)的粗加工、半精加工，亦可用于斷續(xù)切削時(shí)的精加工YT14同YT15YT5碳素鋼、合金鋼的粗加工，也可以用于斷續(xù)切削YW1高溫合金、高錳鋼、不銹鋼等難加工材料及普通鋼料、鑄鐵、有色金屬及其合金的半精加工和精加工YW2高溫合金、高錳鋼、不
16、銹鋼等難加工材料及普通鋼料、鑄鐵、有色金屬及其合金的粗加工和半精加工抗彎強(qiáng)度、韌性、進(jìn)給量 硬度、耐磨性、切削速度抗彎強(qiáng)度、韌性、進(jìn)給量 硬度、耐磨性、切削速度抗彎強(qiáng)度、韌性、進(jìn)給量 硬度、耐磨性、切削速度第42頁(yè)/共105頁(yè)陶瓷材料比硬質(zhì)合金具有更高的硬度（HRA9195）和耐熱性，在1200的溫度下仍能切削，耐磨性和化學(xué)惰性好，摩擦系數(shù)小，抗粘結(jié)和擴(kuò)散磨損能力強(qiáng)，因而能以更高的速度切削，并可切削難加工的高硬度材料。主要缺點(diǎn)是性脆、抗沖擊韌性差，抗彎強(qiáng)度低。第43頁(yè)/共105頁(yè)天然金剛石是自然界最硬的材料，耐磨性極好，刃口鋒利，切削刃的鈍圓半徑可達(dá)0.01m，刀具壽命可達(dá)數(shù)百小時(shí)。因價(jià)格昂貴
17、，主要用于高速、精密加工。聚晶金剛石由金剛石微粉在高溫高壓下聚合而成，硬度比天然金剛石略低（HK65008000），價(jià)格便宜，焊接方便，可磨削性好，已成為金剛石刀具主要材料。金剛石刀具不適于加工鋼及鑄鐵。聚晶立方氮化硼（CBN）由單晶立方氮化硼微粉在高溫高壓下聚合而成。硬度為HV 30004500，耐熱性達(dá)1200，化學(xué)惰性很好，在1000的溫度下不與鐵、鎳和鈷等金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。主要用于加工淬硬工具鋼、冷硬鑄鐵、耐熱合金及噴焊材料等。用于高精度銑削時(shí)可以代替磨削加工。第44頁(yè)/共105頁(yè)2.2.常用的刀具材料性能比較常用的刀具材料性能比較: :第45頁(yè)/共105頁(yè)第46頁(yè)/共105頁(yè)第47頁(yè)
18、/共105頁(yè)第48頁(yè)/共105頁(yè)第49頁(yè)/共105頁(yè)主切削刃主后刀面前刀面副切削刃主剖面 PoA基面Pr：通過(guò)切削刃選通過(guò)切削刃選定點(diǎn)與切削速度方向垂定點(diǎn)與切削速度方向垂直的平面。直的平面。切削平面 Ps基面 Pr車刀主剖面坐標(biāo)系切削平面Ps：通過(guò)切削通過(guò)切削刃選定點(diǎn)與主切削刃相刃選定點(diǎn)與主切削刃相切且垂直于基面切且垂直于基面P Pr r的平的平面。面。主剖面Po：通過(guò)切削刃通過(guò)切削刃選定點(diǎn)垂直于基面選定點(diǎn)垂直于基面P Pr r和和切削平面切削平面 P Ps s的平面。的平面。第50頁(yè)/共105頁(yè)主偏角主偏角r 在基面內(nèi)測(cè)量，是主切削刃在基面內(nèi)測(cè)量，是主切削刃在基面上投影與假定進(jìn)給方在基面上投
19、影與假定進(jìn)給方向的夾角。向的夾角。r r的大小影響刀具壽的大小影響刀具壽命。減小主偏角，主刃命。減小主偏角，主刃參加切削的長(zhǎng)度增加，參加切削的長(zhǎng)度增加，負(fù)荷減輕，同時(shí)加強(qiáng)了負(fù)荷減輕，同時(shí)加強(qiáng)了刀尖，增大了散熱面積刀尖，增大了散熱面積，使刀具壽命提高。，使刀具壽命提高。r r的大小還影響切削的大小還影響切削分力。減小主偏角使吃分力。減小主偏角使吃刀抗力增大，當(dāng)加工剛刀抗力增大，當(dāng)加工剛性較弱的工件時(shí)，易引性較弱的工件時(shí)，易引起工件變形和振動(dòng)。起工件變形和振動(dòng)。q 主偏角應(yīng)根據(jù)加工對(duì)象正確選取，主偏角應(yīng)根據(jù)加工對(duì)象正確選取，車刀常用的主偏角有車刀常用的主偏角有4545、6060、7575、9090
20、幾種。幾種。第51頁(yè)/共105頁(yè)副偏角r r在基面內(nèi)測(cè)量，是副切在基面內(nèi)測(cè)量，是副切削刃在基面上的投影與假削刃在基面上的投影與假定進(jìn)給反方向的夾角。定進(jìn)給反方向的夾角。副偏角的作用是為了減副偏角的作用是為了減小副切削刃與工件已加工小副切削刃與工件已加工表面之間的摩擦，以防止表面之間的摩擦，以防止切削時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)。副偏角切削時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)。副偏角的大小影響刀尖強(qiáng)度和表的大小影響刀尖強(qiáng)度和表面粗糙度。面粗糙度。q 在切深、進(jìn)給量和主偏在切深、進(jìn)給量和主偏角相同的情況下，減小副角相同的情況下，減小副偏角可使殘留面積減小，偏角可使殘留面積減小，表面粗糙度降低。表面粗糙度降低。第52頁(yè)/共105頁(yè)第53頁(yè)/共
21、105頁(yè)前角o 在主剖面內(nèi)測(cè)量，是前刀面與基面的夾角。在主剖面內(nèi)測(cè)量，是前刀面與基面的夾角。o影響切削難易程度。增大前角可使刀具鋒利，影響切削難易程度。增大前角可使刀具鋒利，切削輕快。但前角過(guò)大，刀刃和刀尖強(qiáng)度下降，刀切削輕快。但前角過(guò)大，刀刃和刀尖強(qiáng)度下降，刀具導(dǎo)熱體積減小，影響刀具壽命。具導(dǎo)熱體積減小，影響刀具壽命。q 用硬質(zhì)合金車刀切削鋼件，用硬質(zhì)合金車刀切削鋼件，o取取1020；切削；切削灰鑄鐵，灰鑄鐵，o取取515；切削鋁及鋁臺(tái)金，；切削鋁及鋁臺(tái)金，o取取2535；切削高強(qiáng)度鋼，；切削高強(qiáng)度鋼，o取取-5 -10。第54頁(yè)/共105頁(yè)2）后角o 后角后角o在主剖面內(nèi)測(cè)量，是主后刀面與
22、切削平面的夾在主剖面內(nèi)測(cè)量，是主后刀面與切削平面的夾角。角。后角的作用是為了減小主后刀面與工件加工表面之間后角的作用是為了減小主后刀面與工件加工表面之間的摩擦以及主后刀面的磨損。但后角過(guò)大，刀刃強(qiáng)度下的摩擦以及主后刀面的磨損。但后角過(guò)大，刀刃強(qiáng)度下降，刀具導(dǎo)熱體積減小，反而會(huì)加快主后刀面的磨損。降，刀具導(dǎo)熱體積減小，反而會(huì)加快主后刀面的磨損。q粗加工和承受沖擊載荷的刀具，為了使刀刃有足夠強(qiáng)粗加工和承受沖擊載荷的刀具，為了使刀刃有足夠強(qiáng)度，后角可選小些，一般為度，后角可選小些，一般為46；精加工時(shí)切深較；精加工時(shí)切深較小，為保證加工的表面質(zhì)量，后角可選大一些，一般為小，為保證加工的表面質(zhì)量，后角
23、可選大一些，一般為812。第55頁(yè)/共105頁(yè)第56頁(yè)/共105頁(yè)a）b）c）刃傾角對(duì)排屑方向的影響5）刃傾角s切削平面內(nèi)測(cè)量，是主切削刃與基面切削平面內(nèi)測(cè)量，是主切削刃與基面的夾角。當(dāng)?shù)都馐乔邢魅凶罡唿c(diǎn)時(shí)的夾角。當(dāng)?shù)都馐乔邢魅凶罡唿c(diǎn)時(shí), ,s s定為正值；反之定為正值；反之為負(fù)。為負(fù)。 s影響刀尖強(qiáng)度和切屑流動(dòng)方向。粗加工時(shí)為影響刀尖強(qiáng)度和切屑流動(dòng)方向。粗加工時(shí)為增強(qiáng)刀尖強(qiáng)度，增強(qiáng)刀尖強(qiáng)度，s常取負(fù)值；精加工時(shí)為防止切屑劃常取負(fù)值；精加工時(shí)為防止切屑劃傷已加工表面，傷已加工表面，s常取正值或零。常取正值或零。第57頁(yè)/共105頁(yè)第58頁(yè)/共105頁(yè)第59頁(yè)/共105頁(yè)第60頁(yè)/共105頁(yè)第6
24、1頁(yè)/共105頁(yè)第62頁(yè)/共105頁(yè)第63頁(yè)/共105頁(yè)第64頁(yè)/共105頁(yè)第65頁(yè)/共105頁(yè)第66頁(yè)/共105頁(yè)f第67頁(yè)/共105頁(yè)2、焊接式3、機(jī)夾式1、整體式第68頁(yè)/共105頁(yè)機(jī)夾銑刀機(jī)夾銑刀第69頁(yè)/共105頁(yè)4、機(jī)夾重磨式第70頁(yè)/共105頁(yè)第71頁(yè)/共105頁(yè)圖4-13 切屑形成過(guò)程abc彈性變形彈性變形塑性變形塑性變形被擠裂被擠裂沿前刀面流出成為切屑沿前刀面流出成為切屑第72頁(yè)/共105頁(yè)切屑的形成與切離過(guò)程，是切削切屑的形成與切離過(guò)程，是切削層受到刀具前刀面的擠壓而產(chǎn)生以層受到刀具前刀面的擠壓而產(chǎn)生以滑移為主的塑性變形過(guò)程?；茷橹鞯乃苄宰冃芜^(guò)程。FABOM45a）正擠壓
25、）正擠壓FABOM45b）偏擠壓）偏擠壓OMFc）切削）切削金屬材料受擠壓時(shí)，最大金屬材料受擠壓時(shí)，最大剪應(yīng)力方向與作用力方向約成剪應(yīng)力方向與作用力方向約成4545金屬材料一部分受擠壓時(shí)金屬材料一部分受擠壓時(shí)，OBOB線以下金屬由于母體阻礙，不能線以下金屬由于母體阻礙，不能沿沿ABAB線滑移，而只能沿線滑移，而只能沿OMOM線滑移線滑移與偏擠壓情況類似。彈性變與偏擠壓情況類似。彈性變形形剪切應(yīng)力增大，達(dá)到屈服點(diǎn)剪切應(yīng)力增大，達(dá)到屈服點(diǎn)產(chǎn)產(chǎn)生塑性變形，沿生塑性變形，沿OMOM線滑移線滑移剪切應(yīng)力剪切應(yīng)力與滑移量繼續(xù)增大，達(dá)到斷裂強(qiáng)度與滑移量繼續(xù)增大，達(dá)到斷裂強(qiáng)度切屑與母體脫離。切屑與母體脫離。金
26、屬擠壓與切削比較第73頁(yè)/共105頁(yè)圖3-3 切屑根部金相照片M刀具切屑OA終滑移線始滑移線：=s剪切角第74頁(yè)/共105頁(yè) 第變形區(qū)：即剪切變形區(qū)即剪切變形區(qū)，金屬剪切滑移，成為切屑。，金屬剪切滑移，成為切屑。金屬切削過(guò)程的塑性變形主要金屬切削過(guò)程的塑性變形主要集中于此區(qū)域。集中于此區(qū)域。切削部位三個(gè)變形區(qū)第變形區(qū)：已加工面受到后刀面擠壓與摩擦，產(chǎn)生變已加工面受到后刀面擠壓與摩擦，產(chǎn)生變形。此區(qū)變形是造成已加工面加工硬化和殘余應(yīng)力的主要形。此區(qū)變形是造成已加工面加工硬化和殘余應(yīng)力的主要原因。原因。第變形區(qū)：靠近前刀面處靠近前刀面處，切屑排出時(shí)受前刀面擠壓與，切屑排出時(shí)受前刀面擠壓與摩擦摩擦。
27、此變形區(qū)的變形是造成前刀面磨損和產(chǎn)生積屑瘤的。此變形區(qū)的變形是造成前刀面磨損和產(chǎn)生積屑瘤的主要原因。主要原因。第75頁(yè)/共105頁(yè)形成條件影響名稱名稱簡(jiǎn)圖形態(tài)變形帶狀，底面光滑帶狀，底面光滑，背面呈毛茸狀，背面呈毛茸狀節(jié)狀，底面光滑有裂紋，背面呈鋸齒狀粒狀不規(guī)則塊狀顆粒剪切滑移尚未達(dá)到斷裂程度局部剪切應(yīng)力達(dá)到斷裂強(qiáng)度剪切應(yīng)力完全達(dá)到斷裂強(qiáng)度未經(jīng)塑性變形即被擠裂加工塑性材料，切削速度較高，進(jìn)給量較小， 刀具前角較大加工塑性材料，切削速度較低，進(jìn)給量較大， 刀具前角較小工件材料硬度較高，韌性較低，切削速度較低加工硬脆材料， 刀具前角較小切削過(guò)程平穩(wěn)，表面粗糙度小， 妨礙切削工作，應(yīng)設(shè)法斷屑切削過(guò)程
28、欠平穩(wěn)，表面粗糙度欠佳切削力波動(dòng)較大，切削過(guò)程不平穩(wěn)，表面粗糙度不佳切削力波動(dòng)大，有沖擊，表面粗糙度惡劣，易崩刀帶狀切屑帶狀切屑擠裂切屑擠裂切屑單元切屑單元切屑崩碎切屑崩碎切屑第76頁(yè)/共105頁(yè)帶狀切屑擠裂切屑節(jié)狀切屑崩碎切屑圖3-6 切屑形態(tài)照片第77頁(yè)/共105頁(yè)第78頁(yè)/共105頁(yè)第79頁(yè)/共105頁(yè)第80頁(yè)/共105頁(yè)第81頁(yè)/共105頁(yè)第82頁(yè)/共105頁(yè)rFcFFpFf pFfFf pFf pfv 3個(gè)變形區(qū)產(chǎn)生的彈、塑性變形抗力 切屑、工件與刀具間摩擦力F 切削合力Fc主切削力Fp吃刀抗力Ff進(jìn)給抗力第83頁(yè)/共105頁(yè)第84頁(yè)/共105頁(yè)第85頁(yè)/共105頁(yè)第86頁(yè)/共105
29、頁(yè)第87頁(yè)/共105頁(yè)第88頁(yè)/共105頁(yè)切削熱導(dǎo)致的高溫會(huì)使工件發(fā)生熱變形，從而產(chǎn)切削熱導(dǎo)致的高溫會(huì)使工件發(fā)生熱變形，從而產(chǎn)生形狀及尺寸誤差；會(huì)降低刀具的切削性能，加生形狀及尺寸誤差；會(huì)降低刀具的切削性能，加速刀具的磨損。速刀具的磨損。第89頁(yè)/共105頁(yè)第90頁(yè)/共105頁(yè)工件材料的影響工件材料的影響材料強(qiáng)度、硬度和導(dǎo)熱系數(shù)等性能的不同，對(duì)切削材料強(qiáng)度、硬度和導(dǎo)熱系數(shù)等性能的不同，對(duì)切削溫度的影響不同。溫度的影響不同。工件材料的強(qiáng)度及硬度越大，切削中消耗的功越多，工件材料的強(qiáng)度及硬度越大，切削中消耗的功越多，切削熱產(chǎn)生的也越多，所以切削鋼材時(shí)的溫度比切切削熱產(chǎn)生的也越多，所以切削鋼材時(shí)的溫
30、度比切削鑄鐵時(shí)的高很多。削鑄鐵時(shí)的高很多。刀具材料的影響刀具材料的影響刀具材料導(dǎo)熱性好，可以降低切削溫度。刀具材料導(dǎo)熱性好，可以降低切削溫度。第91頁(yè)/共105頁(yè)生產(chǎn)中常用的冷卻潤(rùn)滑液主要有：生產(chǎn)中常用的冷卻潤(rùn)滑液主要有：（1）水基類：如水溶液、乳化液等，熱容量大，流）水基類：如水溶液、乳化液等，熱容量大，流動(dòng)性好，因此冷卻效果極佳。多用于粗加工。動(dòng)性好，因此冷卻效果極佳。多用于粗加工。（2）油基類：如植物油、礦物油等，熱容量小，流油基類：如植物油、礦物油等，熱容量小，流動(dòng)性比前者稍差，但潤(rùn)滑效果非常好。常用于精加工動(dòng)性比前者稍差，但潤(rùn)滑效果非常好。常用于精加工或某些成形表面的加工中。或某些成形表面的加工中。合理選用切削用量、刀具材料及幾何參數(shù)，可以降低合理選用切削用量、刀具材料及幾何參數(shù)，可以降低切削溫度，但其降溫作用十分有限。切削溫度，但其降溫作用十分有限。有效降低切削溫度的方法是使用冷卻潤(rùn)滑液。有效降低切削溫度的方法是使用冷卻潤(rùn)滑液。第92頁(yè)/共105頁(yè)第93頁(yè)/共105頁(yè)第94頁(yè)/共105頁(yè)第95頁(yè)/共105頁(yè)第96頁(yè)/共105頁(yè)第97頁(yè)/共105頁(yè)第98頁(yè)/共105頁(yè)第99頁(yè)/共105頁(yè)第100頁(yè)/共105頁(yè)第101頁(yè)/共105頁(yè)第102頁(yè)/共105頁(yè)第103頁(yè)/共105頁(yè)第104頁(yè)/共105頁(yè)感謝您的觀看。感謝您的觀看。第105頁(yè)/共105頁(yè)
機(jī)械制造工藝基礎(chǔ) 金屬切削的基礎(chǔ)知識(shí)PPT課件
