文档介绍：机械加工工艺基础
了解机械加工工艺过程的基本概念,工艺规程内容及制定步骤。
教学目的:
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金属的切削过程
金属的切削过程是被切削金属层在***切削刃和前刀面的挤压作用下而产生剪切、滑移变形的过程。切削金属时,切削层金属受到***的挤压开始产生弹性变形,随着***的推进,应力、应变逐渐加大,当应力达到材料的屈服强度时产生塑性变形,***再继续切入,当应力达到材料的抗拉强度时,金属层被挤裂而形成切屑。
Ⅰ、滑移变形区
Ⅱ、前刀面摩擦变形区
Ⅲ、后刀面摩擦变形区
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金属的切削过程—切屑的种类
一般加工塑性金属材料(如软钢、铜、铝等),在切削厚度较小、速度较高、***前角较大时,容易得到带状切屑。切削过程较平稳,切削力波动较小,加工表面质量高,但连续切屑会缠绕工件。
加工塑性较低的金属材料(如黄铜),切削速度较低、厚度较大、***前角较小时产生;特别是当工艺系统刚性不足、加工碳素钢材料时,容易得到节状切屑。切削过程不太稳定,切削力波动也较大,已加工表面质量较低。
采用小前角或负前角,以极低的切削速度和大的切削厚度切削塑性金属(延伸率较低的结构钢)时,会产生粒状切屑。切削过程不平稳,切削力波动较大,已加工表面质量较差。
切削脆性金属(铸铁、青铜等)时,在切削层内靠近刃和前刀面的局部金属未经明显的塑性变形就被挤裂,形成不规则状的碎块切屑。材料越硬脆、***前角越小、切削厚度越大时,越易产生崩碎切屑。产生崩碎切削时,切削力波动大,加工表面凹凸不平,刀刃容易损坏。
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金属的切削过程—积屑瘤及其影响
切削过程中,由于切屑底层与前刀面间产生挤压和剧烈摩擦,在摩擦温升和压力达到一定程度时,切屑就黏结在刀刃附近而形成硬化的积屑瘤。积屑瘤形成后不断增大,达到一定高度后受外力作用和振动而破裂脱落,被切屑或已加工表面带走,故极不稳定。
积屑瘤对加工的影响
增大实际前角。减少切屑变形,降低切削力。
增大切削厚度。积屑瘤延伸到刃外,使得实际切削厚度增大,影响尺寸准确性。
增大已加工表面粗糙度。积屑瘤周期性增大脱落,可随切屑排出或残留在已加工面形成鳞片状毛刺。
影响***耐用度。积屑瘤未脱落时,起保护刀刃和减小前刀面磨损的作用,脱落时可能粘连***材料一起剥落而加快***失效。
材料塑性越好,越容易产生积屑瘤。碳素钢正火调质可改善。
Vc=5~50m/min易形成积屑瘤。
降低进给量f,增大前角,前刀面光滑均可减小切屑和前刀面的接触与摩擦,避免积屑瘤形成。
合理使用切削液,可减小摩擦,降低温升,避免或减少积屑瘤。
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***的磨损过程
初期磨损阶段:
此阶段磨损较快。这是因为新磨好的***表面存在微观粗糙度,且刀刃比较锋利,***与工件实际接触面积较小,压应力较大,使后刀面很快出现磨损带。
急剧磨损阶段:
***经过正常磨损阶段后已经变钝,如继续切削,温度将剧增,切削力增大,***磨损急剧增加。在此阶段,既不能保证加工质量,***材料消耗也多,甚至崩刃而完全丧失切削能力。
一般应在此阶段之前及时换刀。
正常磨损阶段:
此阶段磨损速度减慢,磨损量随时间的增加均匀增加,切削稳定,是***的有效工作阶段。
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***的耐用度
***耐用度
常用***耐用度参考值
所谓***耐用度,指的是从***刃磨后开始切削,一直到磨损量超过允许的范围所经过的总切削时间,用符号T表示,单位为min。耐用度应为切削时间,不包括对刀、测量、快进、回程等非切削时间。
高速钢车刀、镗刀 60~90 min
高速钢钻头 80~120 min
硬质合金焊接车刀 60 min
硬质合金可转位车刀 15~30 min
硬质合金端铣刀 120~180 min
齿轮*** 200~300 min
加工淬火钢的立方氮化硼车刀 120~150 min
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工件材料的切削加工性能
金属材料切削加工的难易程度称为材料的切削加工性。
良好的切削加工性能是指:***耐用度较高或在一定耐用度下的切削速度Vc较高、切削力较小、切削温度较低、容易获得较好的工件表面质量和切屑形状容易控制或容易断屑。
相对加工性指标Kr 以***耐用度为6