机械加工工艺基础[30P][566MB].pdf

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1、机械加工工艺基础教学目的：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。金属的切削过程1．切屑形成过程金属的切削过程是被切削金属层在刀具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，切削层金属受到刀具的挤压开始产生弹性变形，随着刀具的推进，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，刀具再继Ⅰ、滑移变形区续切入，当应力达到材料的抗拉Ⅱ、前刀面摩擦变形区强度时，金属层被挤裂而形成切屑。Ⅲ、后刀面摩擦变形区金属的切削过程—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、刀具

2、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、刀具前角较小时产生；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

3、成不规则状的碎块切屑。材料越硬脆、刀具前角越小、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。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，使得实材料塑性越好，越容易产生积屑际切削厚度增大，影响尺寸

4、准确性。瘤。碳素钢正火调质可改善。增大已加工表面粗糙度。积屑瘤周期性增大Vc=5~50m/min易形成积屑瘤。脱落，可随切屑排出或残留在已加工面形成降低进给量f，增大前角，前刀鳞片状毛刺。面光滑均可减小切屑和前刀面的影响刀具耐用度。积屑瘤未脱落时，起保护接触与摩擦，避免积屑瘤形成。刀刃和减小前刀面磨损的作用，脱落时可能合理使用切削液，可减小摩擦，粘连刀具材料一起剥落而加快刀具失效。降低温升，避免或减少积屑瘤。刀具的磨损过程初期磨损阶段：此阶段磨损较快。这是因为新磨好的刀具表面存在微观粗糙度，且刀刃比较锋利，刀具与工件实际接触面积较小，压应力较大

5、，使后刀面很快出现磨损带。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，是刀具的有效工作阶段。急剧磨损阶段：刀具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，刀具磨损急剧增加。在此阶段，既不能保证加工质量，刀具材料消耗也多，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。刀具的耐用度所谓刀具耐用度，指的是从刀具刃磨后开始切削，一直刀具耐用度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60～90m

6、in常用刀具耐高速钢钻头80～120min用度参考值硬质合金焊接车刀60min硬质合金可转位车刀15～30min硬质合金端铣刀120～180min齿轮刀具200～300min加工淬火钢的立方氮化硼车刀120～150min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：刀具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以刀具耐用度为60min时各材料的切削速度Vc60与正火状态45钢的（Vc60）j的比

7、值Kr，称为该材料的相对加工性。Kr＝νc60/（νc60）jKr越大,性能越好.机加工工艺过程的基本概念1．生产过程和工艺过程生产过程：将原材料转变为成品的全过程。工艺过程：改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质，使其成为成品或半成品的过程。工艺过程是生产过程的主要部分，其余为辅助过程。2．工艺过程的组成走刀1工步1工位1走刀2安装1工步2走刀1工序工位2走刀2安装2机加工工艺过程的基本概念2．工艺过程的组成工序：一个或一组工人、同一地点对同一或几个工件连续完成的那一部分工艺过程。单件小批和大批量加工划分工序方法有很大差别。安装：一次装

8、夹后所完成的那一部分工序。但一道工序可能需要多次安装才能完成。一次安装后也可能分多道工序加工。工位：一工序内，一次安装后