切削加工基礎(chǔ)知識(shí).ppt

1、切削加工基礎(chǔ)知識(shí),切削加工基礎(chǔ)知識(shí),1.1 切削加工概述 1.2 刀具與刀具切削過程 1.3 磨具與磨削過程 1.4 普通切削加工方法綜述 1.5 常見表面加工分析,1.1 切削加工概述,切削加工是利用切削工具從工件上切除多余材料,使工件獲得符合圖樣要求的形狀、尺寸以及表面質(zhì)量的加工方法. 切削加工（Cutting）是指采用具有規(guī)則形狀的刀具從工件表面切除多余材料，從而保證在幾何形狀、尺寸精度、表面粗糙度以及表面層質(zhì)量等方面均符合設(shè)計(jì)要求的機(jī)械加工方法。,切削加工基本概念,1.1.1 切削加工的分類,鉗工 工人手持工具對(duì)各種工件所進(jìn)行的切削加工 鋸切、鉆孔、鉸孔、攻螺紋、套螺紋、挫削、刮削和研

2、磨等 工件的劃線、機(jī)器的裝備及設(shè)備的維修 機(jī)械加工 利用機(jī)械力對(duì)各種工件所進(jìn)行的切削加工 車削、鉆削、鏜削、刨削、拉削、銑削、磨削、珩磨、超精加工和拋光,1.1.2 零件表面的分類和成形原理,1.幾何表面的形成原理,圓錐面,圓柱面,平面,成形表面,任何一個(gè)零件都是由若干個(gè)基本表面組成的,組成零件的基本表面主要有,發(fā)生線,2.發(fā)生線的形成,加工表面的形成方法是母線形成方法和導(dǎo)線形成方法的組合. 加工表面形成所需的刀具與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)也是形成母線和導(dǎo)線所需的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的組合.,3.加工表面的形成方法,1.1.3 切削運(yùn)動(dòng)和切削用量,1.切削運(yùn)動(dòng)加工過程中工件與刀具間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而切除多余金屬，

3、使工件獲得所需要求的形狀和精度,車外圓,切槽 割斷,車螺紋,速度最高,必有 且只有一個(gè),消耗功率最大,形式為旋轉(zhuǎn)或直線往復(fù),主運(yùn)動(dòng),切除工件多余金屬、形成工件新表面所必不可少的基本運(yùn)動(dòng),主運(yùn)動(dòng)的特征,車削主運(yùn)動(dòng)是工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),銑削和鉆削運(yùn)動(dòng)是刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),磨削主運(yùn)動(dòng)是砂輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),刨削主運(yùn)動(dòng)是刀具（牛頭刨床）或 工件（龍門刨床）的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)等,進(jìn)給 運(yùn)動(dòng),使新的切削層金屬間斷或連續(xù)投入切削的運(yùn)動(dòng),進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的特征,速度較低,有0n個(gè),耗功較少,形式為旋轉(zhuǎn)或直線往復(fù),可連續(xù)，也可步進(jìn),車削進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是刀具的移動(dòng),銑削進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是工件的移動(dòng),鉆削進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是鉆頭沿其軸線方向的移動(dòng),內(nèi)、外圓磨削進(jìn)給

4、運(yùn)動(dòng)是工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和移動(dòng)以及砂輪的橫向進(jìn)給等,切削加工過程中的輔助運(yùn)動(dòng),切入運(yùn)動(dòng),空程運(yùn)動(dòng),分度轉(zhuǎn)位運(yùn)動(dòng),送夾料運(yùn)動(dòng),機(jī)床控制臺(tái)運(yùn)動(dòng),合成切削運(yùn)動(dòng),合成切 削運(yùn)動(dòng),主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的合成運(yùn)動(dòng),合成切削運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度用矢量 ve 表示 ve = vc + vf,注意：刀刃上各點(diǎn) 的合成速度矢量不一定相等,2. 工件上的加工表面,待加工 表面,過渡 表面,已加工 表面,工件有待切除金屬層的表面,主切削刃正在切削著的表面,工件經(jīng)刀具切除多余金屬層后形成的新表面,工件上 的表面,切削加工過程中，工件上形成三個(gè)不斷變化的表面,包括切削用量和切削層橫截面要素,切削速度vc,主運(yùn)動(dòng)的線速度，單位磨削速度用

5、為 m/s，其他加工的切削速度習(xí)慣用m/min,切削要素,切削用量三要素,主運(yùn)動(dòng)是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)， 切削速度計(jì)算公式為,進(jìn)給量f,背吃刀量ap,工件或刀具每轉(zhuǎn)一周，刀具沿進(jìn)給方向與工件的相對(duì)位移。單位是mm/r。,工件已加工表面和待加工表面之間的垂直距離 (主切削刃與工件過渡表面的瞬時(shí)接觸長(zhǎng)度在垂直于基點(diǎn)工作平面的方向上測(cè)量的大小),車削,鉆孔,切削層,指刀具與工件相對(duì)移動(dòng)一個(gè)進(jìn)給量時(shí)，相鄰兩個(gè)加工表面之間的金屬層,切削層 橫截面 要素,切削層橫截面尺寸,切削層橫截面三要素,切削層 公稱寬度 bD,刀具主切削刃與工件的接觸長(zhǎng)度（切削刃上兩個(gè)極限點(diǎn)間的距離）（bD=ap/sinkr）,切削層 公稱厚

6、度 hD,刀具或工件每移動(dòng)一個(gè)進(jìn)給量 時(shí)，刀具主切削刃相鄰的兩個(gè)位置之間的垂直距離（hD=fsinkr）,切削層 公稱橫截 面積AD,切削層橫截面的面積（ADbDhD=apf）,1.2 刀具與刀具切削過程,刀具切削部分的結(jié)構(gòu)要素,任何刀具都由切削部分和夾持部分組成,刀具切削部分的結(jié)構(gòu)要素有三面二刃一尖,1.2.1 刀具的幾何結(jié)構(gòu),前刀面 A,主后刀面 A,副后刀面 A,主切削 刃 S,副切削 刃 S,刀尖,切屑流經(jīng)的刀面,和工件過渡表面相對(duì)的刀面,和工件已加工表面相對(duì)的刀面,前刀面與主后刀面的交線,前刀面與副后刀面的交線,主切削刃和副切削刃的交點(diǎn)或連接部位,刀尖的形狀,刀具角度的參考系,為了確

7、定和測(cè)量各刀刃、各刀面的空間相對(duì)位置，必須建立用以度量各刀刃、各刀面空間位置的參考系,建立參考系，必須與切削運(yùn)動(dòng)相聯(lián)系，應(yīng)反映刀具角度對(duì)切削過程的影響。參考系平面與刀具安裝平面應(yīng)平行或垂直，以便于測(cè)量,1.2.2 正交平面參考系,用來(lái)確定刀具幾何角度的參考系有兩類,區(qū)別在于：前者由主運(yùn)動(dòng)方向確定，而后者則由合成切削運(yùn)動(dòng)方向確定,刀具標(biāo)注角度 參考系,刀具工作角度 參考系,它是確定刀具在切削運(yùn)動(dòng)中有效工作角度的參考系,1.2.2.1 正交平面參考系,過切削刃上選定點(diǎn)，與切削刃相切并垂直于基面的平面,過切削刃上選定點(diǎn)，垂直該點(diǎn)切削速度方向的平面,過切削刃上選定點(diǎn)，既垂直于切削平面，又垂直于基面的平

8、面,切削平面（ps）,基面（pr）,正交平面(po),切削部分結(jié)構(gòu)復(fù)雜,車削有進(jìn)給運(yùn)動(dòng),主切削刃不一定水平,主切削刃各點(diǎn)切削速度不等,車刀的靜止參考系,車削的特點(diǎn),不考慮進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的影響,車刀安裝絕對(duì)正確,刀刃選定點(diǎn)的切削速度方向與刀刃各處的平行,建立車刀靜止 參考系的假設(shè),由此得到,ps pr； ps po； pr po,ps pr , pr安裝底面（基于3點(diǎn)假設(shè)）,主切削刃、副切削刃各有一個(gè)切削平面和基面,建立參考平面,刀具的標(biāo)注角度,刀具在設(shè)計(jì)、制造、刃磨和測(cè)量時(shí)，都是用刀具靜止參考系中的幾何角度來(lái)標(biāo)明切削刃和刀面的空間位置的，故這些角度稱為刀具的標(biāo)注角度（靜態(tài)角度）,常用的有5個(gè)（打者）

9、,車刀的標(biāo)注角度,介紹幾種標(biāo)注方法,車刀的 標(biāo)注角度,車刀的 標(biāo)注角度, 主偏角kr,主切削刃在基面上的投影與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向之間的夾角, 副偏角kr,副切削刃在基面上投影與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)反方向之間的夾角（或副切削刃在基面上投影與已加工表面之間的夾角）,刀尖角r,主切削刃、副切削刃在基面上投影的夾角,由上可知：kr+ kr+r = 180,在基面中 測(cè)量的角度,主前角o,基面與前刀面之間的夾角,主后角o,后刀面與切削平面之間的夾角,楔角o,后刀面與前刀面之間的夾角。,由上可知：o = 90 - (o +o ),規(guī)定：前面低于基面時(shí)，o 0； 前面高于基面時(shí)，o 0。,加工過程中，一般不允許o 0,在po

10、-po截面中 測(cè)量的角度,刃傾角s,主切削刃與基面之間的夾角,規(guī)定： 刀尖為最高點(diǎn)時(shí)，s 0； 刀尖為最低點(diǎn)時(shí)，s 0。,在切削平面中 測(cè)量的角度,工作參考系與靜止參考系的區(qū)別,合成切削運(yùn)動(dòng)方向代替假定主運(yùn)動(dòng)方向,實(shí)際進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向代替假定進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向,實(shí)際安裝條件代替假定安裝條件,刀具的工作角度,按照刀具工作中的實(shí)際情況，在刀具工作參考系中確定的角度。,進(jìn)給運(yùn) 動(dòng)對(duì)工 作角度 的影響 | 橫車,刀具工作角度的標(biāo)注,只需用工作坐標(biāo)平面取代靜止坐標(biāo)平面即可,切斷工件時(shí)，切削刃相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡為阿基米德螺旋線，實(shí)際切削平面為過切削刃而切于螺旋線的平面，實(shí)際基面又始終與之保持垂直，因而切削時(shí)實(shí)際的

11、前角、后角等都在發(fā)生變化,設(shè)為合成切削速度角 則 oe =o + oe = o - tan = vf / vc = f /d,d 隨切削過程變化，越靠近中心， 越大，以致可能oe 0（擠壓）,進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 對(duì)工作角 度的影響 | 縱車,車外圓時(shí)， = 3040，可忽略；車螺紋，尤其是車多頭大螺距螺紋時(shí)， 很大，則不可忽略,考慮進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的影響，工作基面pre和工作切削平面pse都傾斜一個(gè) 角。 則 fe =f + fe = f - = tan-1( f /dw ),換算到正交平面系： 則 tano = tan sin kr oe =o +o oe = o o,刀具安裝情況對(duì)工作角度的影響 | 刀尖高

12、于工件中心線,刀尖高于工件中心線 則 pe =p +p pe =p p,換算到正交平面系 則 oe =o + oe =o o o = tan-1( tanpcos kr ),當(dāng)?shù)都獾陀诠ぜ行木€時(shí)，計(jì)算公式p 符號(hào)相反,鏜內(nèi)孔時(shí)與車外圓的計(jì)算公式p 符號(hào)正好相反,注,刀桿軸線與進(jìn)給方向不垂直時(shí)，工作主偏角和工作副偏角將發(fā)生變化,設(shè)G為進(jìn)給方向垂線與刀桿中心線的夾角 則 Kre = Kr G Kre = Kr 干 G,刀具材料指刀具切削部分的材料,刀具材料的性能直接影響刀具使用壽命、生產(chǎn)率、加工質(zhì)量和加工成本,刀具的切削性能主要取決于構(gòu)成刀具切削部分的材料、幾何形狀和結(jié)構(gòu)尺寸,1.2.3 刀具材

13、料,刀具工作環(huán)境十分惡劣，因此刀具材料必須具備以下性能,高的硬度和耐磨性,足夠的強(qiáng)度和韌性,高的耐熱性,較小的膨脹系數(shù),良好的導(dǎo)熱性,穩(wěn)定的化學(xué)性能,良好的抗粘結(jié)性能,良好的工藝性能,良好的經(jīng)濟(jì)性,刀具材料應(yīng)具備的性能要求,刀具材料種類的發(fā)展史,刀具材料的種類很多，常用的有,目前最常用的刀具材料是高速鋼和硬質(zhì)合金。,工具鋼,硬質(zhì)合金,陶瓷,金剛石,立方 氮化硼,包括碳素工具鋼、合金工具鋼和高速鋼,別稱,鋒鋼,鎢鋼,白鋼,高速鋼,高速鋼 的特點(diǎn),高速鋼是加入了鎢（W）、鉬（Mo）、鉻（Cr）、釩（V）等合金元素的高合金工具鋼,具有高的強(qiáng)度和沖擊韌性，刃磨時(shí)能獲得鋒利的刃口，故有“鋒鋼”之稱,具有

14、較高的耐熱性，可在550650的溫度下進(jìn)行切削加工,分 類,按切削性能不同，高速鋼分為普通高速鋼和高性能高速鋼,按制造方法不同，則有熔煉高速鋼和粉末冶金高速鋼,按化學(xué)成分不同，可分為鎢系、鎢鉬系、鉬系高速鋼,普通 高速鋼,鎢系高速鋼,鎢系高速鋼的典型牌號(hào)是W18Cr4V,鎢鉬系高速鋼,鎢鉬系高速鋼的典型牌號(hào)是W6Mo5Cr4V2 、 W9Mo3Cr4V,含碳量0.70.8，含鎢量17.519，含鉻量3.804.4，含釩量1.01.4，含硅量小于0.4，含錳量小于0.4，含鉬量小于0.3。,高性能 高速鋼,在普通高速鋼中加入一些其他合金元素（C、V、Co、Al），以提高其耐熱性和耐磨性,典型牌號(hào)

15、：W6Mo5Cr4V3、W2Mo9Cr4VCo8 、W6Mo5Cr4V2Al,粉末冶金 高速鋼,采用粉末冶金法可完全消除碳化物偏析，提高刀具質(zhì)量,特點(diǎn),結(jié)晶組織細(xì)小、均勻，避免了偏析,碳化物細(xì)小均勻，改善磨削加工性,各向同性，減少熱處理變形與應(yīng)力,提高了材料利用率,高速鋼刀具 的表面涂層,目 的,為了在刀具表面形成硬度高、耐磨性好的表面層，以減少刀具磨損，提高刀具的切削性能,方 法,蒸汽處理、低溫氣體氮碳共滲、輝光離子滲氮等。還可采用真空濺射法在刀具表面沉積一層TiC或TiN,涂層高速鋼是一種復(fù)合材料，基體是強(qiáng)度、韌性好的高速鋼，表層是具有高硬度、高耐磨性的其他材料,“鳥巢”結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)奇特新穎，

16、而這次搭建它的鋼結(jié)構(gòu)的Q460也有很多獨(dú)到之處：Q460是一種低合金高強(qiáng)度鋼，它在受力強(qiáng)度達(dá)到460兆帕?xí)r才會(huì)發(fā)生塑性變形，這個(gè)強(qiáng)度要比一般鋼材大，因此生產(chǎn)難度很大。這是國(guó)內(nèi)在建筑結(jié)構(gòu)上首次使用Q460規(guī)格的鋼材；而這次使用的鋼板厚度達(dá)到110毫米，是以前絕無(wú)僅有的，在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，Q460的最大厚度也只是100毫米。以前這種鋼一般從盧森堡、韓國(guó)、日本進(jìn)口。為了給“鳥巢”提供“合身”的Q460，從2004年9月開始，河南舞陽(yáng)特種鋼廠的科研人員開始了長(zhǎng)達(dá)半年多的科技攻關(guān)，前后3次試制終于獲得成功。如今，為“鳥巢”準(zhǔn)備的Q460鋼材已經(jīng)開始批量生產(chǎn)。2008年，400噸自主創(chuàng)新、具有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)產(chǎn)Q

17、460鋼材，撐起了“鳥巢”的鐵骨鋼筋。,硬質(zhì)合金,硬質(zhì)合金的組成與性能,由高硬度、高熔點(diǎn)的金屬碳化物（WC、TiC、NbC、TaC等）粉末，用鈷或鎳等金屬作粘結(jié)劑燒結(jié)而成的粉末冶金制品,高硬度、高熔點(diǎn)的金屬碳化物含量高，故其硬度、耐熱性和耐磨性都超過高速鋼，允許切削溫度高達(dá)8001000。因此，切削速度遠(yuǎn)高于高速鋼,硬質(zhì)合金抗彎強(qiáng)度低、韌性差，怕沖擊振動(dòng)，工藝性能差，不易做成形狀復(fù)雜的整體刀具,硬質(zhì)合金的物理、力學(xué)性能取決于合金成份、粉末顆粒的粗細(xì)以及合金的燒結(jié)工藝,金屬碳化物所占比例大，則硬度高，耐磨性也好,粘結(jié)劑含量高，則抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性會(huì)有所提高,晶粒越細(xì)，硬度越高,硬質(zhì)合金是以WC為

18、基體，并分為,WC-Co,WCTiC-Co,WCTaC（NbC）Co,WCTiCTaC（NbC）Co,普通硬質(zhì)合金的 分類、牌號(hào)及其使用性能,YG類,ISO稱為K類，加工短切屑的黑色金屬、有色金屬和非金屬材料,YT類,ISO稱為P類，加工長(zhǎng)切屑的黑色金屬,YN類,ISO稱為P類，高速精加工工具鋼、淬火鋼,YW類,ISO稱為M類，可履蓋K類、P類的應(yīng)用范圍,硬質(zhì)合金的性能，主要取決于金屬碳化物的種類、性能、數(shù)量、粒度和粘結(jié)劑的份量,其他硬質(zhì)合金及其使用性能,超細(xì)晶粒 硬質(zhì)合金,其WC的粒度則在0.21m之間，其中大多數(shù)在0.5m以下,是一種高硬度、高強(qiáng)度兼?zhèn)涞挠操|(zhì)合金，具有硬質(zhì)合金的高硬度和高速

19、鋼的高強(qiáng)度,可用于間斷切削，特別是難加工材料的間斷切削,涂層硬 質(zhì)合金,在韌性較好的硬質(zhì)合金基體上，涂一層硬度、耐磨性極高的難熔金屬化合物，采用化學(xué)氣相沉積法而獲得的。涂層的厚度為510m,可分為單涂層、雙涂層、和多涂層等,涂層刀片不適于切削高溫合金、鈦合金、有色金屬及某些非金屬，不能采用焊接結(jié)構(gòu)，不能重磨使用,鋼結(jié)硬 質(zhì)合金,代號(hào)為YE。它以WC、TiC作硬質(zhì)相（占3040），以高速鋼（或合金鋼）作粘結(jié)相（占6070）,硬度、強(qiáng)度與韌性介于高速鋼和硬質(zhì)合金之間；可以進(jìn)行鍛造、切削、熱處理與焊接,可用于制造模具、拉刀、銑刀等形狀復(fù)雜的刀具,其他刀具材料,陶瓷,按化學(xué)成分可分為：純氧化鋁Al2O

20、3陶瓷、復(fù)合氧化鋁Al2O3TiC陶瓷、復(fù)合氮化硅Si3N4TiCCo陶瓷,高溫硬度很高，在1200時(shí)，硬度尚能達(dá)到80HRA，仍具較好的切削性能,缺點(diǎn)：脆性大，抗彎強(qiáng)度低，沖擊韌性差，導(dǎo)熱能力低和線膨脹系數(shù)大。對(duì)沖擊十分敏感，容易破裂。,與金屬親和力小,不易發(fā)生粘結(jié)和擴(kuò)散；有較低摩擦系數(shù)，不易產(chǎn)生積屑瘤,金剛石,已知的最硬材料，其硬度極高，接近于10000HV（硬質(zhì)合金僅為 1300 1800HV）,金剛石分為天然和人造兩種，常用的有天然單晶、人造聚晶、復(fù)合金剛石刀片,金剛石刀具既能對(duì)陶瓷、剛玉、玻璃、高硅鋁合金、硬質(zhì)合金等高硬度耐磨材料進(jìn)行切削加工，又能對(duì)有色金屬及其合金進(jìn)行精加工和超精加

21、工，使用壽命極高，但不宜加工鐵族材料,立方 氮化硼,其硬度為80009000HV；熱穩(wěn)定性和化學(xué)惰性好，可耐13001500的高溫仍保持其硬度；與鐵族材料的親和作用小，能以加工普通鋼和鑄鐵的切削速度切削淬硬鋼、冷硬鑄鐵和高溫合金等，當(dāng)對(duì)淬硬零件進(jìn)行半精車和精車時(shí)，其加工精度與表面質(zhì)量足以代替磨削加工,立方氮化硼（CBN）刀片可用機(jī)械夾固或焊接的方法固定在刀桿上，也可以將立方氮化硼與硬質(zhì)合金壓制在一起成為復(fù)合刀片,1.2.4 金屬切削過程,金屬切削過程是指用刀具從工件表面切除多余金屬層，形成切屑和已加工表面的過程。該過程實(shí)際上就是切屑的形成過程,伴隨著切屑的形成，會(huì)產(chǎn)生切削變形、積屑瘤、表面硬化

22、、切削力、切削熱和刀具磨損等物理現(xiàn)象,1.2.4 金屬切削過程,變形區(qū) 的劃分,在金屬切削過程中，被切削金屬層經(jīng)刀具的擠壓作用，發(fā)生彈性變形、塑性變形、直至切離工件形成切屑沿刀具前刀面排出。通常將這個(gè)過程大致分為三個(gè)變形區(qū),第一變形區(qū),由OA線和OM線圍成的區(qū)域（）稱為第一變形區(qū)，也稱剪切滑移區(qū)，是切削過程中產(chǎn)生變形的主要區(qū)域,OA為始滑移線，OM為終滑移線,一般切削速度下，第一變形區(qū)的寬度僅為0.020.2mm。所以可用一個(gè)平面OM（剪切面）表示第一變形區(qū)。剪切面OM與切削速度方向的夾角稱為剪切角,第二變形區(qū),指刀屑接觸區(qū)（）,切屑沿前刀面流出時(shí)進(jìn)一步受到前刀面的擠壓和摩擦，使靠近前刀面處金

23、屬纖維化，其方向基本上和前刀面平行。又稱為擠壓變形區(qū),第三變形區(qū),指刀工件接觸區(qū)（）。在第三變形區(qū)里，后刀面施加法向力Frn和摩擦力Fr于工件。Frn使工件產(chǎn)生徑向的塑性和彈性變形，F(xiàn)r使已加工表面產(chǎn)生切向的塑性和彈性變形,切削層金屬以vc進(jìn)入第一變形區(qū)后便開始塑性變形，晶粒伸長(zhǎng) 運(yùn)動(dòng)到刀刃時(shí)，晶粒成纖維狀，最后包圍刀尖 刀尖以上部分沿前刀面流出，成為刀屑底層；刀尖以下部分沿后刀面流出，且纖維越伸越長(zhǎng)、越細(xì)，最后拉斷，成為已加工表面層,切削層部分金屬進(jìn)入第三變形區(qū)后發(fā)生塑性變形，隨著進(jìn)入第三變形區(qū)深度的增大，塑性變形亦增大。在第一變形區(qū)發(fā)生纖維化的金屬，有很小一部分進(jìn)入第三變形區(qū)。第三變形區(qū)以

24、外的金屬發(fā)生彈性變形，這些金屬離開彈性變形區(qū)后，彈性變形便恢復(fù),由此可知，已加工表面受到擠壓、摩擦、變形、切削熱等作用,切屑 的形成,刀具和工件接觸，材料受到擠壓，內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力和彈性變形 外力F，材料內(nèi)部應(yīng)力和變形 彈性變形 當(dāng)剪應(yīng)力達(dá)到材料的屈服強(qiáng)度s時(shí)，材料將沿著與走刀方向成45的剪切面滑移，即產(chǎn)生塑性變形 外力F，滑移量 切削層金屬與工件基體分離，形成切屑，沿前刀面流出,切屑的 形成過程,切削熱 的產(chǎn)生 和傳出,切削熱的產(chǎn)生,在切削加工中，切削變形與摩擦所消耗的能量幾乎全部轉(zhuǎn)換為熱能。所以三個(gè)變形區(qū)就是三個(gè)發(fā)熱源,Qs + Qr = Qc + Qt + Qw + Qm,切削熱的傳出,由切

25、屑、刀具、工件和周圍介質(zhì)傳導(dǎo),切削熱的產(chǎn)生和傳出,切削 溫度,改變前刀面的摩擦系數(shù),改變工件材料的性能,影響已加工表面質(zhì)量,影響積屑瘤的產(chǎn)生,影響零件的加工精度,切削溫度是指切削過程中切削區(qū)域的溫度,切削溫度對(duì)加工的影響,自然熱電偶法,自然熱電偶法,人工熱電偶法,熱輻射法,熱敏涂色法,遠(yuǎn)紅外線法,切削溫度的測(cè)定,通常通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定,常用的切削溫度測(cè)定方法如下,工件、切屑、刀具的切削溫度分布組成一溫度場(chǎng),切削溫度的分布,切削溫度的分布規(guī)律,剪切面上各點(diǎn)溫度幾乎相同,前后刀面上的最高溫度都不在刀刃上，而在離刀刃有一定距離的地方性 （摩擦熱沿刀面不斷增加之故）,剪切區(qū)中，垂直剪切面方向的溫度梯度很大,

26、切屑底層上的溫度梯度很大,后刀面接觸長(zhǎng)度較?。患庸け砻媸艿降氖且淮螣釠_擊,工件材料塑性愈大，切削溫度分布愈均勻；材料脆性愈大，最高溫度點(diǎn)離刀刃愈近,材料導(dǎo)熱系數(shù)愈低，刀具前后面溫度愈高,影響切 削溫度的 主要因素,切削用量,刀具幾何參數(shù),vc、ap、f 切削功率 切削熱量 切削溫度,o 切削溫度； kr 散熱體積 切削溫度； br1、r基本上無(wú)影響,工件材料,刀具磨損,切削液,強(qiáng)度、硬度、導(dǎo)熱系數(shù) 切削溫度,VB（平均磨損寬度） 0.4mm 切削溫度,冷卻越充分，切削溫度越低,積屑瘤 切削塑性較大的金屬材料（如鋼、鋁合金）時(shí)，在切削速度不高、又能形成帶狀切屑的情況下，常常有一些從切屑和工件上下

27、來(lái)的金屬冷焊并層積在前刀面上，形成硬度很高的楔塊，能代替刀面和切削刃進(jìn)行切削，這一小硬塊稱為積屑瘤。它的硬度約為工件材料的23倍。,積屑瘤,積屑瘤的形成過程 切屑在前刀面上流動(dòng)產(chǎn)生粘結(jié)，底層金屬形成滯流層滯流層以上的金屬流過時(shí)產(chǎn)生內(nèi)摩擦底面上面的金屬變形，發(fā)生加工硬化，被阻滯并與底層粘在一起逐漸擴(kuò)大，積屑瘤形成 積屑瘤形成是一個(gè)動(dòng)態(tài)過程：局部形成、長(zhǎng)大局部斷裂或脫落形成、長(zhǎng)大、穩(wěn)定、脫落形成、長(zhǎng)大,積屑瘤對(duì)切削過程的影響,保護(hù)刀具,增大前角,增大切削厚度，改變背吃刀量,增大表面粗糙度、降低表面質(zhì)量,對(duì)粗加工有利，對(duì)精加工不利,積屑瘤產(chǎn)生的條件 主要取決于切削溫度、刀-屑面壓力、前刀面粗糙度,影

28、響積屑瘤的主要因素,工件 材料,切削 速度,刀具 前角,切削 液,控制積屑瘤的措施,改善工件材料性能,選擇合適的切削速度,采用大前角切削刀量,使用冷卻潤(rùn)滑液,正火、調(diào)質(zhì),1525m/min最易形成,減小刀-屑接觸面壓力,減少摩擦、降溫、增滑,切屑的類型,切屑的類型,崩碎切屑,粒狀切屑,由此：改善切削條件、減少刀具磨損、提高切削速度、提高已加工表面質(zhì)量、改善切削加工性,切削液的功用,冷卻作用,潤(rùn)滑作用,清洗作用,防銹作用,通過傳導(dǎo)、對(duì)流、汽化帶走熱量,產(chǎn)生潤(rùn)滑膜，減小摩擦系數(shù),清除細(xì)碎切屑和磨粒等,依靠加入添加劑,切削液的種類,切削液的種類及應(yīng)用,切削液,固態(tài)潤(rùn)滑劑,乳化液,水溶液,切削油,用于

29、切削鈦合金等,切削液中常用的添加劑,為了改善切削液的性能所加入的化學(xué)物質(zhì)，稱為添加劑 切削液中常用的添加劑,油性添加劑,極壓添加劑,乳化劑,動(dòng)植物脂、脂肪酸、胺類、脂類、醇類,含硫、磷、氯、硼等的化合物,礦物油和水乳化形成穩(wěn)定乳化液的物質(zhì),切削液的合理選擇 根據(jù)工件材料、工藝要求、工種特點(diǎn)等通過查工藝手冊(cè)合理選用,特別應(yīng)注意： 硬質(zhì)合金、陶瓷刀具，切削鑄鐵、青銅一般不用切削液； 切削鎂、鋁、鋁合金不用水溶液； 切削鉛，切削液不能含氯；精密機(jī)床不能使用含硫的切削液等。,切削液的使用方法,普遍使用澆注 高壓冷卻 噴霧冷卻,噴 霧 冷 卻 法,切削力與切削功率,切削力的來(lái)源 （來(lái)自變形與摩擦）,切削

30、 力,彈性變形抗力,塑性變形抗力,切屑與前刀面的摩擦力,后刀面與已加工表面的摩擦力,切削力及其分解 作用在刀具上的合力Fr可分解為相互垂直的三個(gè)分力Fc、Ff、Fp,主切削力Fc,進(jìn)給力Ff,背向力Fp,切削力的大小,Fc、Ff、Fp之間的近似關(guān)系 Fp=（0.250.6）Fc Ff =（0.150.45）Fc Fr =（1.121.18）Fc,切削力的測(cè)量 測(cè)量切削力的專用儀器叫測(cè)力儀 按工作原理分為機(jī)械、液壓、電氣等測(cè)力儀,切削力的計(jì)算,切削力的經(jīng)驗(yàn)公式,單位切削力 kc,定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)切削力作的功叫Pc 計(jì)算：等于同一瞬間切削刃基點(diǎn)上的切削力與切削速度的乘積,切削功 率與單位 切削功率

31、,單位切削功率pc,選擇機(jī)床電動(dòng)機(jī)功率PE時(shí),Q單位時(shí)間內(nèi)的金屬切除量,刀具幾何參數(shù),工件材料,其它因素,切削用量,影響 切削力 的因素,1）工件材料的性能對(duì)切削力有顯著的影響 工件材料的硬度或強(qiáng)度愈高，材料的剪切屈服強(qiáng)度也愈高，發(fā)生剪切變形的抗力也愈大，故切削力也愈大。 灰鑄鐵和其他脆性材料，切削時(shí)一般形成崩碎切屑，刀-屑摩擦小，切削力也較小。,2）切削用量對(duì)切削力的影響 a）背吃刀量ap 和進(jìn)給量 f 對(duì)切削力的影響,標(biāo)準(zhǔn)切削試驗(yàn)：刀具材料P10，工件材料45鋼b=650Mpa，車刀幾何參數(shù)為go =10、kr =45、ls =0。,即，asp增大一倍，F(xiàn)C也增大一倍；而f 增大一倍，F(xiàn)C

32、只能增大68%80。,b）切削速度Vc對(duì)切削力的影響,切削速度對(duì)切削力的影響,右圖為加工塑性金屬時(shí)。在積屑瘤產(chǎn)生區(qū)域內(nèi)的切削速度增大，因前角增大、切削變形小，故切削力下降；待積屑瘤消失，切削力又上升。在中速后進(jìn)一步提高切削速度，切削力逐漸減小。 加工脆性材料時(shí)，影響不大。,3）刀具幾何參數(shù)對(duì)切削力的影響 a） 前角go對(duì)切削力的影響,刀刃鋒利,前角go,變形抗力,切削力,a） 前角go對(duì)切削力的影響,前角對(duì)切削力的影響 asp=4mm f=0.25mm/r,b） 主偏角kr 對(duì)切削力的影響,c）刃傾角ls 對(duì)切削力的影響,ls,背前角gp,側(cè)前角,gf,Fp,Ff,d）刀尖圓弧半徑re 對(duì)切削

33、力的影響,刀具磨損與刀具壽命,刀具磨 損形式,正常磨損,當(dāng)?shù)毒咴O(shè)計(jì)合理，制造、刃磨合格，使用正確，則刀具主要是由于正常磨損而逐漸鈍化,切削塑性材料時(shí)，在前刀面上形成月牙洼磨損,后刀面磨損帶往往不均勻，其值以平均磨損帶寬度VB表示,非正常磨損,主要指刀具的脆性破損、塑性破損,前刀面 磨損,后刀面 磨損,前后刀面 同時(shí)磨損,刀具磨損的測(cè)量位置,刀具磨損 的原因,磨料磨損,粘結(jié)磨損,擴(kuò)散磨損,化學(xué)磨損,相變磨損,熱電磨損,又稱氧化磨損,又稱冷焊磨損,刀具的 磨損過程和 磨鈍標(biāo)準(zhǔn),三個(gè) 磨損 階段,刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn),刀具磨損到一定限度就不能繼續(xù)使用，這個(gè)磨損限度稱為磨鈍標(biāo)準(zhǔn),國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO規(guī)定以1/2背

34、吃刀量處后刀面上測(cè)定的磨損帶寬度VB值作為刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn),自動(dòng)化生產(chǎn)中的精加工刀具，常以沿工件徑向的刀具磨損量作為刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)，稱為刀具徑向磨損量NB值,刀具 壽命,指一把新刀從開始切削一直到磨損量達(dá)到磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為止所經(jīng)過的總切削時(shí)間（單位為分鐘），以 T 來(lái)表示,泰勒（F. W. Taylor）推出刀具壽命三因素關(guān)系式,刀具材料,刀具 的 幾何 參數(shù),切削用量,工件材料,影響刀具壽命的因素,切削用量對(duì)刀具壽命的影響,當(dāng)其他條件不變時(shí)，切削速度提高一倍，耐用度T將降低到原來(lái)的3.125,若進(jìn)給量提高一倍，而其他條件不變時(shí)，耐用度則降低到原來(lái)的21,當(dāng)其他切削條件不變時(shí)，若切削深度提高一倍，則耐用

35、度僅降低到原來(lái)的78,刀具壽命與切削用量的關(guān)系： 制訂工藝規(guī)程時(shí)，如果既要保證較長(zhǎng)的刀具壽命，又要追求較高的切削效益，那么，確定切削用量就應(yīng)該遵循下列原則：采用盡可能大的背吃刀量，采用能滿足已加工表面粗糙度要求的盡可能大的進(jìn)給量，再根據(jù)所確定的刀具壽命值，按切削用量與刀具壽命的關(guān)系公式計(jì)算切削速度。,刀具壽命的選擇,根據(jù)單件工時(shí)最短的原則來(lái)確定刀具壽命,根據(jù)單件成本最低的原則來(lái)制定刀具壽命,1.3 磨具與磨削過程,Grinding Abrasive Machining,磨削加工是指用砂輪或涂覆磨具作為切削工具、以較高的線速度對(duì)工件表面進(jìn)行加工的方法,大多在磨床上進(jìn)行,磨削加工可分為普通磨削、高

36、效磨削、高精度低粗糙度磨削和砂帶磨削等,1.3.1 砂輪,砂輪是由磨料和結(jié)合劑構(gòu)成的多孔體，如圖所示，其特性隨著磨料、粘結(jié)劑及砂輪的硬度、組織及形狀的不同而不同。磨削時(shí)，必須根據(jù)具體條件選用合適的砂輪。,砂輪的特性由磨料、粒度、結(jié)合劑、硬度及組織等五個(gè)方面的因素決定。,磨具一般分為六大類，即砂輪、砂瓦、砂帶、磨頭、油石、研磨膏。,（一）磨料 鋒利的形狀、高硬度和熱硬性、適當(dāng)?shù)膱?jiān)韌性 1.氧化物系（剛玉類，主要成份Al2O3） 棕剛玉（A） 韌性好，硬度低，磨碳素鋼、合金鋼、可鍛鑄鐵 白剛玉（WA）韌性低、硬，磨淬火鋼、高速鋼、高碳鋼 鉻剛玉（PA）韌，硬度低，Ra小，磨高速鋼、不銹鋼等,2.碳

37、化物系（主要成份碳化硅、碳化硼） 黑色碳化硅（C）韌性低、硬度高，磨鑄鐵、黃銅等脆材材料 綠色碳化硅(GC) 韌性差、更硬，磨硬質(zhì)合金、陶瓷、玻璃等 3.超硬磨料 人造金剛石（SD）、立方氮化硼（CBN）,(二）粒度 以剛能通過的那一號(hào)篩網(wǎng)的網(wǎng)號(hào)來(lái)表示磨料的粒度，如60 微粉：磨粒的直徑40um時(shí)，如W20磨粒尺寸在2014um 粗磨用粗粒度，精磨用細(xì)粒度 ；當(dāng)工件材料軟，塑性大，磨削面積大時(shí)，采用粗粒度，以免堵塞砂輪，燒傷工件。,（三）結(jié)合劑 1.陶瓷結(jié)合劑（V）化學(xué)穩(wěn)定性好、耐熱、耐腐蝕、價(jià)廉，占90%，但性脆，不宜制成薄片，不宜高速，線速度一般為35m/s。 2.樹脂結(jié)合劑（B）強(qiáng)度高彈

38、性好，耐沖擊，適于高速磨或切槽切斷等工作，但耐腐蝕耐熱性差 (300)，自銳性好。 3.橡膠結(jié)合劑（R）強(qiáng)度高彈性好，耐沖擊，適于拋光輪、導(dǎo)輪及薄片砂輪，但耐腐蝕耐熱性差(200)，自銳性好。 4.金屬結(jié)合劑（M）青銅、鎳等，強(qiáng)度韌性高，成形性好，但自銳性差，適于金剛石、立方氮化 硼砂輪。,（四）硬度 指砂輪工作時(shí)在磨削力作用下磨粒脫落的難易程度。 取決于結(jié)合劑的結(jié)合能力及所占比例，與磨料硬度無(wú)關(guān)。 硬度高，磨料不易脫落；硬度低，自銳性好。 分7大級(jí)(超軟、軟、中軟、中、中硬、硬、超硬)，16小級(jí)。 砂輪硬度選擇原則： 1. 磨削硬材，選軟砂輪；磨削軟材，選硬砂輪； 2. 磨導(dǎo)熱性差的材料，不

39、易散熱，選軟砂輪以免工件燒傷； 3.砂輪與工件接觸面積大時(shí)，選較軟的砂輪； 4.成形磨精磨時(shí)，選硬砂輪；粗磨時(shí)選較軟的砂輪。,（五）組織 反映砂輪中磨料、結(jié)合劑和氣孔三者體積的比例關(guān)系， 即砂輪結(jié)構(gòu)的疏密程度，分緊密、中等、疏松三類13級(jí)。 緊密組織 成形性好，加工質(zhì)量高，適于成形磨、精密磨和強(qiáng)力磨削。 中等組織 適于一般磨削工作，如淬火鋼、刀具刃磨等。 疏松組織 不易堵塞砂輪，適于粗磨、磨軟材、磨平面、內(nèi)圓等接觸面積較大時(shí)，磨熱敏性強(qiáng)的材料或薄件。,(a)緊密 (b) 中等 (c) 疏松 砂輪的組織,砂輪形狀,砂輪的標(biāo)志,在砂輪的端面上一般都印有標(biāo)志，用以標(biāo)示砂輪的特性。,標(biāo)志順序：磨具形狀

40、代號(hào)、尺寸、磨料、粒度號(hào)硬度、組織、結(jié)合劑和允許的最高線速度。,1-3003075-A60L6V- 35,1.3.2 磨削過程 單個(gè)磨粒磨削過程,磨粒的形狀 刀尖角為90120，負(fù)前角 切削刃為空間曲線，前刀面為空間曲面，形狀不規(guī)則 磨粒的切削刃有幾個(gè)到幾十個(gè)微米的圓角 經(jīng)過修整，磨粒上會(huì)出現(xiàn)微刃,(2) 磨屑形成過程,滑擦階段磨粒擠壓工件，產(chǎn)生彈性變形,刻劃階段磨粒前方和兩側(cè)金屬產(chǎn)生塑性變形而隆起,切削階段磨粒前方金屬層的厚度達(dá)到臨界值，金屬滑移成為切屑。, 單個(gè)磨粒切削厚度,acgmax為單個(gè)磨粒最大切削厚度 acgmax= 去除率，F(xiàn)， Ng: 砂輪圓周上每毫米的磨粒數(shù), Ng= acg

41、max Vw:工件速度， Vw = acgmax Vs: 砂輪速度， Vs = acgmax fr : 徑向進(jìn)給，fr = acgmax ds: 砂輪直徑， ds = acgmax ,磨削溫度及磨削燒傷1. 基本概念, 磨粒磨削點(diǎn)溫度 磨粒磨削點(diǎn)溫度是磨粒切削刃與切屑接觸點(diǎn)的溫度，是磨削中溫度最高的部位，可達(dá)10001400，也是磨削熱的主要熱源。 砂輪磨削區(qū)溫度 砂輪磨削區(qū)溫度是砂輪與工件接觸區(qū)的平均溫度。它影響工件表面的燒傷、裂紋和加工硬化。 工件平均溫升 工件平均溫升是磨削熱傳入工件而引起的溫升。,2. 磨削燒傷及控制(1) 磨削燒傷, 定義：由磨削熱引起的、在加工表層瞬間發(fā)生的氧化變色

42、現(xiàn)象 根據(jù)燒傷形貌分類： 全面燒傷：零件的整個(gè)表面被燒傷 斑狀燒傷：表面上出現(xiàn)分散的燒傷斑點(diǎn) 線條狀燒傷：整個(gè)零件表面有線條形燒傷 根據(jù)顯微組織分類： 回火燒傷 淬火燒傷 退火燒傷,(2) 磨削燒傷及控制,1.3.3 磨削加工的特點(diǎn), 砂輪表面磨粒、刃口形狀均隨機(jī)狀態(tài) 磨削速度很高。 磨粒的切削刃和前（后）刀面的形狀極不規(guī)則。, 磨粒有自礪性。 單個(gè)磨粒切削厚度小，可獲得高加工精度和小Ra 大負(fù)0 和大 rn，使FyFz，工藝系統(tǒng)變形大，實(shí)際ap名義ap 。,1.3.4 磨削的應(yīng)用,1.3.6 磨削工藝及工藝參數(shù),表面磨削 外圓磨削 縱磨法 橫磨法 無(wú)心磨法 內(nèi)圓磨削 平面磨削 周磨 端磨 磨

43、削工藝參數(shù),磨外圓在普通外圓磨床和萬(wàn)能外圓磨床上進(jìn)行，有縱磨法和橫磨法兩種。,縱磨法,橫磨法,磨外圓,包括外錐面,無(wú)心磨削,縱磨法,橫磨法,無(wú)心磨削通常是指在無(wú)心磨床上磨削外圓，也有縱磨法和橫磨法,磨內(nèi)圓,包括內(nèi)錐面,在內(nèi)圓磨床和萬(wàn)能外圓磨床上進(jìn)行,砂輪受孔徑限制，切削速度難以達(dá)到磨外圓的速度,砂輪軸直徑小，懸伸長(zhǎng)，剛度差，易彎曲變形和振動(dòng)，而且只能采用很小的背吃刀量,砂輪與工件接觸面積大，磨削熱多，散熱條件差，表面易燒傷,磨削內(nèi)圓時(shí)，需根據(jù)磨削表面的有關(guān)結(jié)構(gòu)和孔徑大小，采用不同形式的砂輪和不同的緊固方法。,磨平面,在平面磨床上進(jìn)行，有周磨法和端磨法,周磨法磨削精度高，Ra值小，平面間精度可達(dá)

44、IT6IT5，Ra為0.80.2m，直線度可達(dá)0.020.03mm/m，但生產(chǎn)率低,端磨法生產(chǎn)率較高，但加工質(zhì)量略差,1.3.6.2 磨削工藝參數(shù),磨削工藝參數(shù)包括磨削運(yùn)動(dòng)與磨削用量, 砂輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)Vs,即磨削速度，主運(yùn)動(dòng) v, Ra，但受砂輪的強(qiáng)度限制，常用3035m/s, 工件旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)Vw,又稱圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，即工件速度 vw，生產(chǎn)率，工件磨削燒傷；但vw過大，振動(dòng)，工件Ra。, 軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)fa,工件轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，工件和砂輪在砂輪軸線方向的相對(duì)移動(dòng)。 根據(jù)砂輪寬度B選擇 粗磨fa(0.30.85)B 精磨fa(0.20.3)B, 徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)fr,工作臺(tái)兩個(gè)行程之間砂輪在半徑方向上的相對(duì)位移

45、 粗磨 fr0.010.07mm/行程 精磨 fr0.0050.02mm/行程,1.4.1 車削加工及車刀,1.4 普通切削加工方法綜述,指工件旋轉(zhuǎn)作主運(yùn)動(dòng)、刀具移動(dòng)作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的切削加工方法。 可在臥式車床、立式車床、轉(zhuǎn)塔車床、仿形車床、自動(dòng)車床、數(shù)控車床以及各種專用車床上進(jìn)行，主要用來(lái)加工各種回轉(zhuǎn)表面：外圓、內(nèi)圓、端面、錐面、螺紋、回轉(zhuǎn)成形面、回轉(zhuǎn)溝槽以及鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、滾花等。,1. 車削加工,車削工作,工件在車床上的裝夾方法,根據(jù)車刀角度和切削用量可分為荒車、粗車、半精車、精車和精細(xì)車。,荒車,粗車,半精車,切除大部分余量，減少形狀和位置偏差。精度為IT18IT15，Ra80m。,中小

46、型鍛件和鑄件可直接粗車。粗車精度為IT13IT11，Ra為2512.5m。,尺寸精度要求不高的工件或精加工工序之前可安排半精車。精度為IT10IT8，Ra為6.33.2m。,精車,精細(xì)車,一般指最終加工，也可作為光整加工的預(yù)加工工序。精度為IT8IT7，Ra為1.60.8m。,主要用于有色金屬加工或要求很高的鋼制工件的最終加工。精度為IT7IT6，Ra為0.40.025m。,車外圓,車床鏜孔,車平面,車錐面,錐面有內(nèi)錐面和外錐面之分,常用標(biāo)準(zhǔn)圓錐有莫氏、米制和專用圓錐,車錐面的方法有小刀架轉(zhuǎn)位法、尾座偏移法、靠模法和寬刀法等,車回轉(zhuǎn)成形面 常用方法,車螺紋,雙手控制法,靠模法,成形刀法,保證牙

47、型,保證螺距P或?qū)С蘈,保證中徑D2（d2）,保證線數(shù),保證旋向,幾個(gè)值得注意的共同點(diǎn),2. 車削加工的特點(diǎn),適用范圍廣泛,容易保證零件加工表面的位置精度,適宜有色金屬零件的精加工,生產(chǎn)效率較高,生產(chǎn)成本較低,車刀的種類,3. 車刀,按加工表面特征分類,按車刀的結(jié)構(gòu)分類,整體式,焊接式,機(jī)夾式,焊接裝配式,可轉(zhuǎn)位車刀,成形車刀,切向成形車刀,1.4.2 銑削加工及銑刀,銑削加工是指銑刀旋轉(zhuǎn)作主運(yùn)動(dòng)、工件移動(dòng)作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的切削加工方法。 在臥式銑床、立式銑床、龍門銑床、工具銑床以及各種專用銑床上進(jìn)行。 可加工平面、溝槽和成形面等，還可進(jìn)行孔加工和分度工作。,1. 銑削工藝,銑削 加工 的 典型 表

48、面,銑削,精度為IT13IT11，Ra為2512.5m,粗 銑,半 粗 銑,粗 銑,精度為IT10IT9，Ra為6.33.2m,精度為IT13IT11，Ra為2512.5m,工件在銑床上常用的裝夾方法,平口虎鉗裝夾,壓板螺栓裝夾,V型鐵裝夾,分度頭裝夾,分度頭裝夾,分度頭裝夾,有端銑、周銑和二者兼有三種方式,刀具有鑲齒端銑刀、套式立銑刀、圓柱銑刀、三面刃銑刀和立銑刀等,銑平面,銑溝槽通常采用立銑刀加工,直角槽可直接用立銑刀銑出,V型槽則用角度銑刀直接銑出,T型槽和燕尾槽則應(yīng)先用立銑刀切出直角槽，然后再用角度銑刀銑出,銑螺旋槽時(shí)，則需要工件在作等速移動(dòng)的同時(shí)還要作等速旋轉(zhuǎn),銑弧形槽時(shí)，可采用立銑

49、刀，并使用附件圓形工作臺(tái),銑溝槽,花鍵軸加工批量小時(shí)，可在銑床上加工,銑花鍵,2. 銑削方式,端銑和周銑,利用銑刀端部齒切削者稱為端銑；利用銑刀圓周齒切削者稱為周銑,端銑加工的工件表面粗糙度值比周銑的小，端銑的生產(chǎn)率也高于周銑,周銑的適應(yīng)性比端銑好，周銑能用多種銑刀，能銑削平面、溝槽、齒形和成形面等，而端銑只適宜端銑刀或立銑刀加工平面,逆銑 和 順銑,當(dāng)銑刀和工件接觸部分的旋轉(zhuǎn)方向與工件的進(jìn)給方向相反時(shí)稱為逆銑,當(dāng)銑刀和工件接觸部分的旋轉(zhuǎn)方向與工件的進(jìn)給方向相同時(shí)稱為順銑,對(duì)稱銑和不對(duì)稱銑,當(dāng)工件銑削寬度偏于端銑刀回轉(zhuǎn)中心一側(cè)時(shí)，稱為不對(duì)稱銑削,當(dāng)工件與銑刀處于對(duì)稱位置時(shí)，稱為對(duì)稱銑,多齒、多

50、刃,3. 銑刀,圓柱平面銑刀,面銑刀,槽銑刀,兩面刃銑刀,三面刃銑刀,錯(cuò)齒刃銑刀,立銑刀,成形銑刀,鍵槽銑刀,角度銑刀,角度銑刀,模具銑刀,用于加工模具型腔或凸模成形表面,圓錐形 立銑刀,圓柱形球 頭立銑刀,圓錐形球 頭立銑刀,1.4.3 鉆鏜加工及鉆頭、鏜刀,1. 鉆削工藝,用鉆頭或鉸刀、锪鉆在工件上加工孔的加工方法統(tǒng)稱為鉆削加工,可在臺(tái)式鉆床、立式鉆床、搖臂鉆床上進(jìn)行，也可以在車床、銑床、銑鏜床等機(jī)床上進(jìn)行,鉆床上加工時(shí)，工件不動(dòng)，刀具作旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng)，同時(shí)沿軸向移動(dòng)作進(jìn)給運(yùn)動(dòng),鉆削加工,鉆孔,用鉆頭在實(shí)體材料上加工孔的方法稱為鉆孔,鉆孔屬于粗加工，其精度為IT13IT11，Ra為5012.5

51、m,擴(kuò)孔,用擴(kuò)孔刀具對(duì)工件上已經(jīng)鉆出、鑄出或鍛出的孔作進(jìn)一步加工的方法稱為擴(kuò)孔。,所用機(jī)床與鉆孔相同。,鉆床擴(kuò)孔可用擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔，也可用直徑較大的麻花鉆擴(kuò)孔。擴(kuò)孔鉆直徑規(guī)格為10100mm，直徑小于15mm者不擴(kuò)孔。,擴(kuò)孔加工精度比鉆孔高，屬于半精加工，其精度為IT10IT9；Ra為6.33.2m。,鉸孔,用鉸刀在工件孔壁上切除微量金屬層，以提高尺寸精度和降低表面粗糙度的方法。,所用機(jī)床與鉆孔相同。,可加工圓柱孔和圓錐孔。既可進(jìn)行機(jī)鉸，也可進(jìn)行手鉸。,鉸孔余量一般為0.050.25mm。,鉸孔是在半精加工基礎(chǔ)上進(jìn)行的一種精加工?？煞譃榇帚q和精鉸。粗鉸精度為IT8IT7，Ra為1.60.8m；精鉸精度為IT7IT6，Ra為0.80.4m。,锪孔和 锪凸臺(tái),用锪鉆（或代用刀具）加工平底和錐面沉孔的方法稱為锪孔、加工孔端凸臺(tái)的方法稱為锪凸臺(tái)。锪孔一般在鉆床上進(jìn)行。,2. 鉆削刀具,麻花鉆,可在實(shí)心材料上鉆孔，也可用來(lái)擴(kuò)孔,鉸刀,分為圓柱手動(dòng)鉸刀和錐度鉸刀,錐度鉸刀常見的有150錐度鉸刀和莫氏錐度鉸刀兩種,鉸刀也屬于定徑刀具，適宜加工中批或大批大量生產(chǎn)中不宜拉削的孔；適宜加工單件小批生產(chǎn)中的小孔（05）和定位