第一篇:乘用车气缸套加工工艺研究论文
随着乘用车轻量化、高效率的发展趋势越发明显,促使着气缸套产品的升级换代也更加强烈。乘用车气缸套更新换代对产品有效壁厚的控制及加工精度的要求逐渐严格,有效壁厚减少到3mm,外圆加工精度由A产品的0.3mm公差到福特产品的0.15mm公差再到现在B产品的0.1mm公差,内孔加工精度由0.15mm的圆柱度到0.07mm等加工精度逐渐进行提升。在客户高精度和高效率的要求下须要对机加工艺进行改进优化才能满足大批量生产的要求。气缸套精度受到设备、工装、刀具、加工工艺、加工应力、加工余量等各种因素的影响。本文是在公司现有设备、加工余量的前提下进行研究实验,从改变刀具圆弧半径参数和降低工装预紧力对气缸套加工后残余应力及尺寸形位公差的影响进行实验研究和分析;进而降低缸套残余应力,保证气缸套尺寸和形位精度。
1减少气缸套内孔加工产生的形位偏差
由于气缸套壁厚的减少,使得气缸套内孔加工时发生弹性变形产生的形状误差加重。图1为现有加工工艺正常生产的气缸套内孔典型的圆度形状。根据乘用车铸入式气缸套内孔加工时使用三爪外圆夹具夹紧且为干式加工,使得铁屑的热量不能及时排出,加重气缸套变形。图2中(1)为缸套预紧时发生弹性变形,(2)为缸套内孔加工时缸套形状,(3)为缸套内孔加工后外圆恢复到原来情况,而气缸套内孔变形产生形状偏差。从以上分析可以得出减少气缸套内孔变形产生的形状偏差,可以考虑降低气缸套工装预紧力和铁屑热量来改善气缸套内孔形状偏差。具体分析措施[1]如下:①降低夹紧油缸压力;②增加切削次数,减少切削力;③增加卡盘卡爪数量或者增加工装与气缸套外圆接触面积;④改变工装夹紧方式;⑤改善切削环境等。综合以上分析,在公司现有设备、加工余量、生产效率等前提下气缸套内孔加工时增加干燥空气吹气装置,降低铁屑热量对其影响,在气缸套端面增加活动定位装置可以降低工装预紧力,因为端面定位可以抵消部分切削力,减少气缸套外圆与工装之间作用力,进而降低预紧力。图3为改进之后气缸套内孔典型的圆度检测a情况。
2降低气缸套表面残余应力
[2-5]为降低气缸套残余应力,提高气缸套加工精度,而分析气缸套残余应力主要形成原因:塑性凸出效应、挤光效应、热应力。力和温度是切削过程中产生的两种切削现象,直接对残余应力产生影响。产生残余应力的这些原因由于各种因素,它们之间也会产生相互加强或减弱影响,它们中的一种或者几种主导着切削表面的塑性变形,从而影响缸套内孔表面残余应力。本文通过改变刀具圆弧半径来加工缸套,测量缸套加工后的残余应力,找到最优的刀具圆弧半径;达到降低缸套残余应力,提高气缸套产品精度的目的。实验检测设备为高速大功率X-射线残余应力分析仪(图4),该设备采用X射线衍射方法对气缸套表面进行应力检测。残余应力产生的原因是各种因素产生塑性变形的叠加。对于降低残余应力的措施:如果在不改变现有加工方法、切削参数的前提下,可以从减少切削应力来减少缸套的残余应力,提高气缸套加工精度。图5、图6为不同圆弧半径的刀具加工气缸套后外圆残余应力检测结果的对比,图5为切削方向应力,图6为垂直于切削方向应力。从以上试验结果可以得出随着刀具圆弧半径的增加对气缸套表面因切削产生的垂直于切削方向的残余拉应力越大;切削方向的残余应力远小于垂直于切削方向的残余应力且没有规律。因此在降低气缸套表面残余应力时,可以使用较小圆弧半径的刀具来改善气缸套表面的残余应力。
3结束语
通过对乘用车铸入式气缸套内孔加工的工装改进进而降低工装预紧力,降低了气缸套内孔因弹性变形导致的形状偏差;使用X-射线残余应力分析仪检测气缸套表面残余应力,改变刀具圆弧半径降低因切削产生的残余应力,保证气缸套加工的精度。可以得出现有刀具圆弧半径越大,产生的残余拉应力越大。下一步计划从刀具材料、刀具参数等因素分析研究,达到提高刀具使用寿命,降低切削应力的目的。
参考文献:
[1]陈树峰,马伏波.薄壁工件在夹紧力作用下变形量的计算[J].煤矿机械,2005(2):70-72.[2]樊宁,陈明,王慧.刀具几何参数对残余应力的影响分析[J].机床与液压,2009(11):30-48.[3]张亦良,黄惠茹,李想.车削加工残余应力分布规律的实验研究[J].北京工业大学学报,2006(7):582-585.[4]郭培燕,王素玉,张作状.刀刃半径对不锈钢切削表面残余应力影响的模拟[J].工艺与装备,2007(176):39-41.[5]徐颖强,郭彩虹,史祖衡.高速干切削工件表面残余应力分析[J].航空制造技,2012(17):79-82
第二篇:塑料制品加工成型的工艺研究
塑料制品加工成型的研究
摘要:塑料是以相对分子质量高的合成树脂为主要成分,并加入其他添加剂,在一定温度和压力下塑化成型的高分子合成材料。一般相对分子质量都大于一万,有的可达百万。在加热、加压条件下具有可塑性,在常温下为柔韧的固体。可以使用模具成型得到我们所需要的形状和尺寸的塑料制件。其他的添加剂主要有填充剂、增塑剂、固化剂、稳定剂等其他配合剂。塑料作为设计材料使用,具有许多优良的特性。在我们的生活和生产中扮演着很重要的作用。它不仅可部分代替传统材料,而且还能生产出具有独特性能的各种制品塑料与其他材料相比较,有以下几方面的性能特点:重量轻、优良的化学稳定性、优异的电绝缘性能、机械强度分布广和较高的比强度、热的不良导体具有消声、减震作用。塑料制品是采用塑料为主要原料加工而成的生活用品、工业用品的统称。
关键词:塑料、塑料制品、塑料机械工业、塑料制品成型新工艺
一、塑料的概念
塑料是具有塑性行为的材料,所谓塑性是指受外力作用时,发生形变,外力取消后,仍能保持受力时的状态。塑料的弹性模量介于橡胶和纤维之间,受力能发生一定形变。软塑料接近橡胶,硬塑料接近纤维。
1.1塑料的主要性能特点 基本有两种类型:第一种是线型结构,具有这种结构的高分子化合物称为线型高分子化合物;第二种是体型结构,具有这种结构的高分子化合称为体型高分子化合物。有些高分子带有支链,称为支链高分子,属于线型结构。有些高分子虽然分子间有交联,但交联较少,称为网状结构,属于体型结构。
两种不同的结构,表现出两种相反的性能。线型结构(包括支链结构)高聚物由于有独立的分子存在,故有弹性、可塑性,在溶剂中能溶解,加热能熔融,硬度和脆性较小的特点。体型结构高聚物由于没有独立的大分子存在,所以没有弹性和可塑性,不能溶解和熔融,只能溶胀,硬度和脆性较大。塑料则两种结构的高分子都有,由线型高分子制成的是热塑性塑料,由体型高分子制成的是热固性塑料。1.2塑料的分类
热塑性塑料:指加热后会熔化,可流动至模具冷却后成型,再加热后又会熔化的塑料;即可运用加热及冷却,使其产生可逆变化(液态←→固态),是所谓的物理变化。通用的热塑性塑料其连续的使用温度在100℃以下,聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯并称为四大通用塑料。
热固性塑料是指在受热或其他条件下能固化或具有不溶(熔)特性的塑料,如酚醛塑料、环氧塑料等。热固性塑料又分甲醛交联型和其他交联型两种类型。热加工成型后形成具有不熔不溶的固化物,其树脂分子由线型结构交联成网状结构。
二、塑料制品的成型方法 注射成型、挤出成型、压制成型、吹塑成型、压延成型、滚塑成型、铸塑成型、搪塑成型、醺涂成型、流延成型、传递模塑成型、反应注塑成型、手糊成型、缠绕成型、喷射成型、真空成型等 2.1塑料制品的生产
塑料制品的生产从塑料原料的生产到塑料制品的生产,包含了三个生产过程,第一生产过程是从原料经过聚合反应生成合成树脂;第二生产过程是加入助剂混合得到塑料,即为生产塑料制品的原材料;第三生产过程是根据塑料性能,利用各种成型加工手段,使其成为具有一定形状和使用价值的塑料制品。生产中一般第一过程和第二过程属于塑料生产部门,通常由树脂厂来完成。第三过程属于塑料制品生产部门。但对于大型塑料制品生产厂家,为了满足塑料制品的多样性要求,生产中也有将第二过程归入塑料制品的生产范围。即以合成树脂作为原材料,添加助剂后,再成型加工。2.2塑料制品在生活和生产中的重要性
塑料成型工业自1872年开始到现在已度过仿制、扩展和变革的时期。塑料成型是把塑料原材料加热到一定温度注入到具有一定形状和尺寸的模具中,待其冷却后,获得塑料制品的过程。塑料成型工艺与模具是一门在生产实践中逐步发展起来,又直接为生产服务的应用型技术科学,是一种先进的加工方法。它研究的主要对象是塑料和塑料制成塑料制品所采用的模具。模具是铸造、锻压、冲压、塑料、玻璃、粉末冶金、陶瓷等行业的重要工艺 装备,在现代工业生产中广泛的采用各种模具进行产品生产,模具的设计和制造水平在很大程度上反映和代表了一个国家机械工业的综合制造能力和水平。塑料模是模具的一种,是指用于成型塑料制件的模具,它是一种行腔模具的类型。
三、注射成型工艺的优缺点
3.1 优点 ①成型周期短;
②能一次成型外形复杂、尺寸精确、带有金属或非金属嵌件; ③的塑料对成型各种塑料的适应性很强; ④生产效率高易于实现全自动化生产; 3.2缺点
①生产大面积结构制件时,高的熔体粘度需要高的注塑压力,高的注塑压力要求大的锁模力,从而增加了机器和模具的费用;
②生产厚壁制件时,难以避免表面缩痕和内部缩孔,塑料件尺寸精度差;
③加工纤维增强复合材料时,缺乏对纤维取向的控制能力,基体中纤维分布随机,增强作用不能充分发挥;
④注射成型设备价格及模具制造费用较高,不适合单件及较小的塑件的生产;
四、塑料制品成型新工艺方法
塑料成型加工是将塑料原料转变成具有使用价值的制品的过程。传统的成型工艺有挤出、注射、吹塑、压延、涂覆、层压、传递成型 等。至今这些技术已经发展和运用的相当成熟,且应用得非常普遍。随着塑料制品应用日益广泛,人们对塑料制品精度、形状、功能等提出了更高的要求。传统的成型工艺已难以适应这些要求,这就迫使人们在不断改进传统的成型工艺的基础上,采用新思想、新技术开发新的成型工艺已满足不同应用领域的需求。目前成型工艺的发展趋势主要是节能、节约原材料、提高成型效率、改进制品性能、提高其附加值。塑料制品目前的新工艺方法主要有:低压注射、熔芯注射、动态保压注射、微孔塑料挤出及润滑挤出等塑料成型工艺。
五、挤出成型新工艺的发展及前景
5.1新型挤出混炼技术与设备的开发
目前,国际上用于高分子材料共混改性的新型混炼设备主要有三大类:同向平行双螺杆挤出机、往复移动式螺杆混炼机和串联式磨盘挤出机。其中小型同向平行双螺杆挤出机国内已能生产,但万吨级大型混炼挤压造粒机组全部要依靠进口。同时,往复移动式螺杆混炼机和串联式磨盘挤出机是制备高填充、高附加值高聚物合金的必要装置,目前国内对他们的研制刚刚处于样机阶段,规格不多,品种不全,具有广阔的发展前景。
大口径管材挤出的异向平行双螺杆挤出机组、钢塑复合管挤出机组和大型双臂波纹管挤出成型机组及特种塑料管材专用挤出机组的开发研究。复合挤出成型技术和设备的开发研究。最近,多层共挤的超宽土工模、包装用的拉伸拉幅平模、建筑用的复合瓦楞板、芯层发泡纸板材和管材的市场需求量很大,与此相关的成型技术和装备的开 发研究必须引起足够的重视。5.2压缩成型新工艺的发展及前景
(1)由单一性技术向组合性技术发展,如注射-拉伸-吹塑成型技术和挤出-模压-热成型技术等;
(2)由常规条件下的成型技术向特殊条件下的成型技术发展,如超高压和高真空条件下的塑料成型加工技术;
(3)由基本上不改变原有性能的保质成型加工向赋予塑料型新性能的变质性成型加工技术发展,如发泡成型、借助电子束与化学交联机使热塑性塑料在成型过程中进行交联反应的交联挤出等;(4)为提高加工精度、缩短制造周期,在模具加工技术方面更广泛地应用仿形加工、数控加工等;
(5)广泛应用模具新材料。模具材料的选用直接影响到模具的加工成本、使用寿命以及塑料制品的成型质量等,因此,国内外已开发出许多具有良好使用性能、加工性能,热处理变形小的新型塑料模具钢,如预硬钢、新型淬火回火钢、马氏体时效钢、析出硬化钢和耐腐蚀钢,经过试用,均取得了较好的技术和经济效果。
(6)CAE技术将在注塑领域发挥越来越重要的作用,其本身也随着注塑技术的发展要求而更加完善、实用、方便。
在塑料成型生产过程中,先进的模具设计、高质量的模具制造、优质的模具材料、合理的加工工艺和现代化的成型设备都是成型优质塑件的重要条件。一副优良的注射模具可以成型上百次,一副优良的压缩模具可以成型25万次,这与上述因素有很大关系。考察国内外模具工业的现状及我国国民经济和现代工业生产中模具地位,从塑料模具的设计理论、设计实践和制造技术出发,塑料成型技术大致有以下几个方面的发展趋势。
六、新工艺方法的加工适应性和可行性
在自然界对于一般的低分子化合物而言,在常温下其聚集状态可呈三态,即气态、液态和固态。然而,对于非结晶线性高聚物而言,由于其分子量巨大且分子结构的连续性,所以他们的聚集状态是在不同的件下,以独特的三种形态存在的。
七、参考文献
[1] 屈华昌.塑料成型工艺与模具设计.北京:机械工业出版社,2007.8
[2] 中国机械工业教育协会 塑料模设计及制造.北京:机械工业出版社 2001.8 [3] 徐平原.塑料套管桩在申嘉湖杭高速公路软基中的应用[J].路基工程.2009(05)
[4] 刘静.生活塑料废弃物危害及其管理政策的评估[J].环境与健康杂志.2006(04)
[5] 赵蓓蓓.初探塑料模具材料现状及发展方向[J].2009,(34).
第三篇:数控加工工艺结课论文
数控加工工艺
(结课论文)
姓名: 学号: 班级:
在这8个星期里,我们主要学习了数控加工工艺的一些基本知识以及进行一些基本的模拟练习,以便掌握相关的知识和技能。现在我将对自己在这8个星期来所学习的内容和自己在学习过程中遇到的问题以及一些心得体会进行总结。
1、数控加工的概念
数控(英文名字:Numerical Control 简称:NC)技术是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。数控机床—是指应用数控技术对加工过程进行控制的机床。数控加工—是指采用数控机床加工零件的方法。
2、主要学习内容
练习环境—所使用的软件是数控加工仿真与远程教学系统。
通过应用这个软件,老师教我们如何使用数控机床,以及如何编程等,然后我们使用VNUC3.0来做模拟加工练习。常用的编程指令如下:
G00:快速定位指令;G01: 线插补指令;G02:顺圆弧插补指令; G03: 逆圆弧插补指令;G04:暂停指令;G54:设定工件坐标系一 ;
G55:设定工件坐标系二 ;G56:设定工件坐标系三 ;G57:设定工件坐标系四 ;G58:设定工件坐标系五 ;G59:设定工件坐标系六 ;
G71: 粗加工复合循环;M98:调用子程序;M99:子程序结束返回/重复执行;M02:程序停;M03:程序结束;M04:主轴正传;M05:主轴反转;M30:程序结束并返回程序起点;等。
熟悉这些指令后,就是练习编写程序并做模拟加工,我们主要学习了数控卧式车床和立式铣床的加工技术。
3、遇到的问题
一开始使用模拟软件时,有点心慌慌的,因为总是跟不上老师的进度,很多工具还未来得及了解清楚,老师就开始做模拟加工了,等到老师让我们做模拟练习时,我根本不知道该做什么,因为我真的是不懂怎么操作。为了能学到知识,我就得更认真去听课更认真去做笔记;在老师讲解如何编程时,我还跟着老师的思路去练习编写程序。经过自己的认真练习后,后面的课程我都能够跟得上老师的进度了,甚至还会自己编写程序了。
有一次课,我都不清楚在使用多把车刀时,是如何实现自动换刀的,导致我有个练习没有按时做出来,后来通过请教同学,我先学习使用换刀的指令,接着就把模拟加工顺利完成了。
我在学习过程中,没有遇到特别难的问题,一般都是由于一些基本的知识没有掌握好而导致的,这种情况下,只要我下次课认真听就可以自己找到解决的方案,因为基本的操作几乎每次课都会用到的。
4、心得体会
学习《数控加工工艺》这门课,我觉得最主要的就是要认真听课,只有听明白老师在讲什么内容了,我们才知道自己该做什么,因为我们没有教材。尽管我们可以去图书馆借书自学,但是如果没有通过老师的讲解,我们从书上学到的知识是很肤浅的,而且有时候在实际应用中跟书上讲的是有区别的。另外,学习的这门课的关键就是要去做老师布置的练习,只有通过自己去练习,我们才可以熟练的掌握技能,并将老师上课讲过的知识转化为我们自己的知识,同时这也是检验我们学习能力和掌握知识程度的一个好平台。
在这之前,我们大一做金工实习时,就开始接触过数控机床,当时也是使用模拟软件来学习一些基本的知识,然后自己编写一个简单的程序,做模拟加工。现在我们也是从基本的编程常用指令学起,然后再学习模拟软件中卧式车床和三轴立式铣床的功能界面,这些也是我们学习这门课的重点内容。
通过这8个星期的努力学习,我已经掌握了一定的数控加工技术,并且能够将自己所学的知识应用到实践中。上个星期的数控加工实训,我用的就是自己编写的程序,通过指导老师的帮助,成功地完成加工任务。
我觉得,数控加工真的是一门有用的学科,我希望可以更加深入的了解和学习数控知识。
第四篇:铣削加工工艺教案
铣削加工基础知识
一.铣削用量三要素
铣削时的铣削用量由切削速度、进给量、背吃刀量(铣削深度)和侧吃刀量(铣削宽度)四要素组成。其铣削用量如下图所示。
a)在卧铣上铣平面 b)在立铣上铣平面
铣削运运及铣削用量
1、切削速度Vc即铣刀最大直径处的线速度,可由下式计Vcnπd 式中:
Vc —切削速度(m/min)d —铣刀直径(mm);
n —铣刀每分钟转数(r/min)。
2、进给量ƒ,铣削时,工件在进给运动方向上相对刀具的移动量即为铣削时的进给量。由于铣刀为多刃刀具,计算时按单位时间不同,有以下三种度量方法。⑴每齿进给量ƒZ(mm/z)指铣刀每转过一个刀齿时,工件对铣刀的进给量(即铣刀每转过一个刀齿,工件沿进给方向移动的距离),其单位为每齿mm/z。
⑵每转进给量ƒ,指铣刀每一转,工件对铣刀的进给量(即铣刀每转,工件沿进给方向移动的距离),其单位为mm/r。
⑶每分钟进给量Vf又称进给速度,指工件对铣刀每分钟进给量(即每分钟工件沿进给方向移动的距离),其单位为mm/min。上述三者的关系为,Vf=fn=fzZn 式中Z—铣刀齿数
—铣刀每分钟转速(r/min),3、吃刀量(又称铣削深度ap),铣削深度为平行于铣刀轴线方向测量的切削层尺寸(切削层是指工件上正被刀刃切削着的那层金属),单位为mm。因周铣与端铣时相对于工件的方位不同,故铣削深度的标示也有所不同。
侧吃刀量(又称铣削宽度ae),铣削宽度是垂直于铣刀轴线方向测量的切削层尺寸,单位为mm。
4、铣削用量选择的原则
通常粗加工为了保证必要的刀具耐用度,应优先采用较大的侧吃刀量或背吃刀量,其次是加大进给量,最后才是根据刀具耐用度的要求选择适 宜的切削速度,这样选择是因为切削速度对刀具耐用度影响最大,进给量次之,侧吃刀量或背吃刀量影响最小;精加工时为减小工艺系统的弹性变形,首先考虑 较大的切削速度,其次考虑较小的进给量,同时为了抑制积屑瘤的产生。对于硬质合金铣刀应采用较高的切削速度,对高速钢铣刀应采用较低的切削速度,如铣削过程中不产生积屑瘤时,也应采用 较大的切削速度。最后才考虑合适的吃刀量。
二.切削层尺寸要素 1)切削厚度ac:相邻两刀齿主切削刃所形成的过渡表面之间的垂直距离。
2)切削宽度aw:铣刀主切削刃参加切削的长度。3)总切削面积Ac=ac.aw 三.铣削力的特点
1、特点:在铣削过程中由于铣削厚度不断变化,使得工件受力的大小方向也在变化。加工过程中铣削力的很不稳定,时刻在变化。一般情况下采取增加铣刀的齿数,使用斜齿代替支持等方法减少铣削力的对加工质量的影响。
2、措施:
1)将铣刀安装在离支撑点比较近的位置来增加刚性。2)铣削力较大时利用支架。
3)也可以通过增大铣刀齿数来增加铣削的稳定性。】 4)利用斜齿代替直尺。
5)利用方向相反的联合铣刀,减弱力的变化。
四.铣削方式
根据使用的铣刀不同可以分为周铣和端铣
1、周铣
1)概念:用刀齿分布在圆周表面的铣刀而进行铣削的方式叫做周铣。2)分类
①顺铣:切削刃处刀齿的线速度方向和工件的进给方向相同。②逆铣:切削刃处刀齿的线速度方向和工件的进给方向相反。3)特点
①顺铣:铣削过程中振动较小,进给量均匀,功率消耗小,刀具磨损小,易啃刀。
②逆铣:铣削过程中振动较大,铣削质量差,功率消耗小,刀具磨损小,易啃刀。
4)应用
一般情况下经常采用逆铣,一些铸件锻件等硬皮材料;当精加工的时候才去顺铣。
2、端铣
1)概念:用刀齿分布在圆柱端面上的铣刀而进行铣削的方式叫做端铣。2)分类:
①对称端铣:铣刀轴线偏置于铣削弧长的对称位置。
②不对称端铣:铣刀轴线偏置于铣削弧线的对称位置且逆铣部分大于顺铣部分。
3)应用
加工一些较窄零件的时候一般采取不对称铣,加工一些淬硬刚的时候用对称铣。但具体的要根据实际需要。
3、周铣和端铣的比较 与周铣相比,端铣铣平面时较为有利,因为:
⑴端铣刀的副切削刃对已加工表面有修光作用,能使粗糙度降低。周铣的工件表面则有波纹状残留面积。
⑵同时参加切削的端铣刀齿数较多,切削力的变化程度较小,因此工作时振动较周铣为小。
⑶端铣刀的主切削刃刚接触工件时,切屑厚度不等于零,使刀刃不易磨损。⑷端铣刀的刀杆伸出较短,刚性好,刀杆不易变形,可用较大的切削用量。由此可见,端铣法的加工质量较好,生产率较高。所以铣削平面大多采用端铣。但是,周铣对加工各种形面的适应性较广,而有些形面(如成形面等)则不能用端铣。
a)逆铣 b)顺铣
第五篇:机械加工工艺教案
第1章
金属切削加工基础
备课时间:09-2-14
上课时间:09-2-16 教学目的:
1、新学期刚开始,充分调动学生的积极性,并讲解学习本课程的方法与技巧。
2、掌握切削运动的类型、切削用量三要素的概念。教学重点:切削用量三要素 课时:2课时 授课内容:
1.1.1 切削运动
金属切削加工是用切削工具将坯料或工件上的多余材料切除,以获得合乎设计要求的工件的一种加工方法。
(复习金属切削加工和数控加工在机械制造中的地位)1.1 切削运动及切削要素
机床为实现切削加工所必需具有的加工工件与工件间的相对运动。它包括主运动和进给运动。
主运动(复习什么是主运动)
主运动的速度即切削速度:主运动的线速度。
dwnvc 1000
(分析推导过程,分析根据工件材料查表时只能查到切削速度,而不能直接查到转速的原因)
(二)进给运动
进给运动速度:指切削刃选定点相对于工件进给运动的瞬时速度,用vf表示 例:外圆车削时,进给运动速度常常用进给量f来表述,单位:mm / r
刨削时,进给运动速度用每一行程多少毫米来表述,单位为mm / str。
铣削时,进给运动速度常用每齿进给量f来表述,单位:mm/z
进给速度vf、进给量f、每齿进给量fz 和刀具齿数Z之间的关系如下:
vf = nf
1.1.2 切削时形成的表面
车削加工过程中工件上有三个不断变化着的表面:(1)待加工表面(2)已加工表面(3)过渡表面 1.1.3
切削用量(1)切削速度vc(2)背吃刀量ap(分析车削和铣削的ap有什么不同)(3)进给量f(解释切削用量三要素对加工的影响。)
备课时间:09-2-18
上课时间:09-2-19 教学目的:
1、掌握刀具的组成及几何角度的确定方法
2、熟悉刀具的工作角度对加工的影响。
教学重点:几何角度的确定方法。
教学难点:刀具的工作角度对加工的影响。课时:2课时 授课内容:
1.2 刀具组成及几何角度
(首先让学生传递着观察车刀)1.刀具切削部分的组成要素 刀杆:起夹持作用 刀头:(三面)前刀面:切屑流过的表面
主后刀面:刀具上与加工表面相对的表面
副后刀面:刀具上与已加工表面相对的表面
(两刃)
主切削刃:刀具上前刀面与主后刀面的交线
副切削刃:刀具上前刀面与副后刀面的交线
(一尖)
主切削刃与副切削刃的交点
(结合刀具实物和图片与学生一起分析并提问)2.车刀切削角度的坐标平面
基面Pr:通过主切削刃上的某一点,与主运动方向相垂直的平面。
车刀的基面平行于刀体底面。
切削平面Ps:通过主切削刃上的某一点,与过渡表面相切并垂直于基面的平面。正交平面Po:通过主切削刃上的某一点,并同时垂直于基面和切削平面的平面。(结合幻灯片与学生一起分析并提问)3.刀具的主要标注角度 1)前角(0)
前刀面和基面之间的夹角。2)后角(0)
主后刀面和切削平面之间的夹角。
(直接分析出前角和后角的正、负、零。并要求学生在车刀上分析出前角和后角的正、负时的形状,及其大、小对加工的影响。)3)主偏角(kr)
主切削刃与进给方向间的夹角 4)副偏角(kr’)
负切削刃与进给方向的夹角 5)刃倾角(S)
主切削刃与基面之间的夹角。在切削平面内度量
4、刀具的工作角度
进给运动对刀具工作角度的影响
使刀具实际工作后角减小,工作前角增大
刀具安装高低对刀具工作角度的影响
刀杆中心面(线)不垂直于进给运动方向的影响
由此分析出刀具的安装方法:
1、刀尖的高度应与工件中心的高度一致。
2、刀杆中心面(线)应垂直于进给运动方向。
备课时间:09-2-22
上课时间:09-2-23 教学目的:
1、了解切削层参数
2、掌握切屑的形成过程及切屑种类
3、熟悉积屑瘤的形成及其对切削加工的影响。
教学难点:切屑的形成过程。
教学重点:切屑种类和积屑瘤的形成及其对切削加工的影响。课时:2课时 授课内容:
5、切削层参数
(1)切削层公称厚度hD :垂直于过渡表面的切削层尺寸。
切削层截面的切削厚度为: hD = f sinκr
(2)切削层公称宽度bD
切削层截面的公称切削宽度为:bD = ap/sinκr(3)切削层公称横截面积
AD=hD bD= f sinκr.ap/sinκr= f ap
1.3 金属的切削过程
金属在切削过程中,会出现一系列物理现象,如金属变形、切削力、切削热、刀具磨损等,这些都是以切屑形成过程为基础而生产中出现的许多问题,如积屑瘤、振动、卷屑、断屑等,都与切削过程密切相关。1.3.1.切屑的形成过程及切屑种类
1、切屑形成过程:对塑性金属进行切削时,切屑的形成过程就是切削层金属的变形过程。
2、切屑的类型及切屑控制
类型:带状切屑、挤裂切屑、单元切屑、崩碎切屑
(预习第10页表1-1,总结出哪种切屑较好,怎样控制切屑的类型。)
切屑控制:
“不可接受”的切屑:切削条件恶劣导致。影响主要有拉伤工件的已加工表面;划伤机床;造成刀具的早期破损;影响操作者的安全。
切屑控制:在切削加工中采取适当的措施来控制切屑的卷曲、流出与折断,使形成“可接受”的良好屑形。
“可接受”的切屑标准:不妨碍正常的加工;不影响操作者的安全;易于清理、存
放和搬运。
(1)切屑的形态可随切削条件不同而改变
(2)可控制切削条件,使切屑形态向有利于生产的方面转化,保证切削加工的顺利进行和工件的加工质量:增大前角、提高切削速度、减小进给量 3.积屑瘤
在一定的切削速度和保持连续切削的情况下,加工塑性材料时,在刀具前刀面常常粘结一块剖面呈三角状的硬块,这块金属被称为积屑瘤。(1)积屑瘤的形成
切削过程中,由于金属的挤压和强烈摩擦,使切屑与前刀面之间产生很大的应力和很高的切削温度。当应力和温度条件适当时,切屑底层与前刀面之间的摩擦力很大,使得切屑底层流出速度变得缓慢,形成一层很薄的“滞流层”,当滞流层与前刀面的摩擦阻力超过切屑内部的结合力时,滞流层的金属与切屑分离而粘附在切削刃附近形成积屑瘤.(2)积屑瘤对切削加工的影响 有利方面:保护刀具、增加工作前角
不利方面:影响工件尺寸精度、影响工件表面粗造度(3).积屑瘤的控制
影响积屑瘤的因素:工件材料、切削用量、刀具前角、切削液等
控制措施:通过热处理,提高零件材料的硬度,降低材料的加工硬化。
要避免在中温、中速加工塑性材料
增大前角可减小切削变形,降低切削温度,减小积屑瘤的高度 采用润滑性能优良的切削液可减少甚至消除积屑瘤
3、鳞刺的形成
低速加工塑性金属材料时在已加工表面常会出现一种鳞片状毛刺,成为鳞刺。 成因:低速切削形成挤裂或单元切屑时,刀、屑间摩擦发生周期性变化使切屑在前面上周期性停留代替刀具推挤切削层造成金属的积聚,使以加工表面产生拉应力而导裂,并使切削厚度向切削线以下而形成鳞刺
4、已加工表面的变形
切屑经过刀刃钝圆B点后,受到后刀面BC段的挤压和摩擦,经过BC段后,这部分金属开始弹性恢复,恢复高度为△h,在恢复过程中又与后刀面CD部分产生摩擦,这部分切削层在OB,BC,CD段的挤压和摩擦后,形成了已加工表面的加工质量。所以说第三变形区对工件加工表面质量产生很大影响。
备课时间:09-2-25
上课时间:09-2-26 教学目的:
1、掌握刀具材料的基本要求及常用刀具材料。
2、熟悉切削力、切削热和切削温度及其对刀具寿命的影响。
教学重点和难点:刀具材料的基本要求及常用刀具材料。课时:2课时 授课内容:
1.4 刀具材料
概
述:刀具材料是指刀具上参与切削部分的材料。1.4.1 刀具材料的基本要求(1)高硬度
(2)高强度与强韧性
(3)较强的耐磨性和耐热性(4)优良导热性
(5)良好的工艺性与经济性 1.4.2 常用刀具材料
刀具材料种类很多,常用的有:工具钢(包括碳素工具钢、)、硬质合金、陶瓷金刚石(天然和人造)、立方氮化硼、碳素工具钢和合金工具钢,因其耐热性很差,目前仅用于手工工具。
1、高速钢
高速钢是一种含有钨、钼、钒等合金元素较多的工具钢,也称为锋钢或白钢. 特点:
1)强度高,抗弯强度为硬质合金的2~3倍;
2)韧性高,比硬质合金高几十倍;
3)硬度HRc63以上,且有较好的耐热性;
4)可加工性好,热处理变形较小。
应用:常用于制造各种复杂刀具(如钻头、丝锥、拉刀、成型刀具、齿轮刀具等)。
2、硬质合金
硬质合金是用高硬度、高熔点的金属碳化物粉末和金属粘结剂(如Co、Ni、Mo等)经高压成型后,再在高温下烧结而成的粉末冶金制品。
优点
硬质合金的硬度、耐磨性、耐热性都很高,允许的切削速度远高于高速钢,且能切削诸如淬火钢等硬材料。 不足(与高速钢相比):
其抗弯强度较低、脆性较大,抗振动和冲击性能也较差。
硬质合金因其切削性能优良而被广泛用来制作各种刀具。在我国,绝大多数车刀、面铣刀和深孔钻都采用硬质合金制造。
3、陶瓷刀具材料
陶瓷材料比硬质合金具有更高的硬度(HRA91~95)和耐热性,在1200℃的温度下仍能切削,耐磨性和化学惰性好,摩擦系数小,抗粘结和扩散磨损能力强,因而能以更高的速度切削,并可切削难加工的高硬度材料。主要缺点是性脆、抗冲击韧性差,抗弯强度低。
4、立方氮化硼
它是一种人工合成的新型刀具材料。它是利用超高温高压技术制成的一种无机超硬材料。立
方氮化硼在高温、其硬度很高,可达8000~9000HV,仅次于金刚石,但热稳定性远高于金刚石,并且与元素亲和力小,它的最大的优点是在高温1200℃~1300℃时也不会与铁族金属起反应。因此既能胜任淬火钢、冷硬铸铁的粗车和精车,又能胜任高温合金、热喷涂材料、硬质合金及其他难加工材料的高速切削。超高速加工的首选刀具材料
5、金刚石
分为人造和天然两种,是目前已知最硬的,硬度约为HV10000,故其耐磨性好,不足之处是抗弯强度和韧性差,对铁的亲和作用大,故金刚石刀具不能加工黑色金属,在800℃时,金刚石中的碳与铁族金属发生扩散反应,刀具急剧磨损。金刚石价格昂贵,刃磨困难,应用较少。主要用作磨具及磨料,有时用于修整砂轮。
总结:材料的韧性则是高速钢最高,金刚石最低
材料的硬度、耐磨性,金刚石最高,递次降低到高速钢。
课时八
1.5 切削力、切削热和切削温度 1.5.1
切削力的来源
1、切削层金属、切屑和工件表面层金属的弹性
变形、塑性变形所产生的抗力;
2、刀具与切屑、工件表面间的摩擦阻力。
1.5.2 切削分力及其作用
1、主切削力Fc :切削合力在切削速度方向上的分力,垂直于基面,是计算机床动力、校核机床和夹具强度及刚度的重要依据
2、背向力Fp
切削合力在切削深度方向上的分力,与切深方向相反,它能使工件弯曲和引起震动,对加工质量影响较大。
3、进给力Ff
切削合力在进给方向上的分力;与进给方向平行,但方向相反,是设计和校验进给机构强度的依据。
4、影响切削力的因素
工件材料: 被加工工件材料的强度、硬度越高,切削力增大。强度相近的材料,如其塑性(伸长率)较大,切削力增大。切削脆性材料时,其切削力一般低于塑性材料。
切削用量:切削深度ap或进给量f加大,均使切削力增大,但两者的影响程度不同,ap 的影响更大一些。切削速度: 加工塑性金属时,在中速和高速下,切削力一般随着切削速度的增大而减小。刀具几何参数
1.5.5
切削热和切削温度
1.切削热的产生传出及影响 a.切削热的来源
切屑层的金属发生弹性变形、塑性变形而产生大量的热 切屑与刀具前刀面产生的摩擦 工件与刀具后刀面产生的摩擦 b.切削热的传导
传入切屑,约占总热量的50%~86%,对切削加工无不利影响
传入工件,约占总热量的40%~10%,会使工件膨胀或伸长,产生尺寸和形状误差,影响加工精度
传入刀具,约占总热量的9%~3%,使刀具温度升高,硬度下降,磨损加快,耐用度降
传入周围介质,约占总热量的1%,对切削加工无不利影响 2.切削温度及其影响因素
切削温度:是指刀具表面上切屑和刀具接触处的平均温度。
其高低取决于切削时产生热量的多少和传导条件的好坏,切削用量、工件材料、刀具材料及角度等对切削温度均有影响 3.降低切削温度的措施
(1)选择合理的几何角度和切削用量(2)使用切削液 1.6 刀具的磨损和寿命
一.刀具的磨损形式
1、前刀面磨损(月牙洼磨损)2.后万面磨损
3.前刀面和后刀面同时磨损
二、刀具磨损过程
初期磨损阶段、正常磨损阶段、急剧磨损阶段
三、刀具寿命(1)定义
刃磨或换刃后的刀具,自开始切削直到磨损量达到磨钝标准为止的切削时间,称为刀具寿命,符号用T,单位用min或s。
(2)刀具寿命与切削用量的关系
切削用量对刀具寿命T 的影响程度与切削用量对切削温度θ的影响程度是一致的,切削速度对刀具寿命的影响最大,其次是进给量,背吃刀量的影响很小。
备课时间:09-3-1
上课时间:09-3-2 教学目的:
1、掌握切削液的作用及选用原则
2、掌握前角的选用方法和原则。
教学难点:刀具几何角度的确定。
教学重点:刀具的组成及几何角度的确定方法。课时:2课时 授课内容:
1.7 工件材料的切削加工性和切削液
1.7.1切削加工性的概念和衡量指标
材料的切削加工性是指材料被切削加工的难易程度。材料加工的难易程度要由具体的加工要求及切削条件而定。通常精加工时以能较好的保证加工质量为工件材料切削加工性的主要指标;自动加工则以断屑的难易程度为材料切削加工性的主要指标 衡量材料切削加工性的指标 1.一定刀具寿命下的切削速度 vTvT越大,材料的切削加工性越好。2.相对加工性 kr
为统一标准起见,取正火状态下的45钢作基准材料,刀具寿命为60 min,这时的切削速度为基准(写作(v60)j),而将其它材料的(v 60)与其相比,这个比值Kr称为相对加工性:
vkr60(v60)j
材料具有良好的切削加工性。kr1
3.已加工表面质量
凡较容易获得好的表面质量的材料,其切削加工性较好;反之则较差。精加工时,常以此为衡量指标。
4.切屑的控制或断屑的难易
凡切屑较容易控制或易于断屑的材料,其切削加工性较好;反之则较差。在自动机床或自动线上加工时,常以此为衡量指标。5.切削力
在相同切削条件下,凡切削力较小的材料,其切削加工性较好;反之则较差。在粗加工中,当机床刚性或动力不足时,常以此为衡量指标。(衡量材料切削加工性的指标5项内容,须提问) 影响材料切削加工性的因素 1.物理性能
材料的导热性愈好、一定刀具耐用度下的切削速度愈 高,材料的切削加工性愈好。2.材料的力学性能
材料的强度、硬度愈高,切削力愈大,切削温度愈高,刀具磨损加剧,— 切削加工性愈差。
材料的塑性、韧性愈高,切削时切屑的变形加大,摩擦力提高,切削力愈大,切削温度愈高,刀具磨损加剧,— 切削加工性愈差。1.7.2 改善材料切削加工性的途径 1.调整材料的化学成分
在钢中加入 S、Pb 等元素,可有效的改善材料的切削加工性。——“易切削钢”。2.热处理
1.7.3
切削液 1.切削液的作用(1)润滑作用(2)冷却作用(3)清洗作用(4)防锈作用
2、切削液的种类 ①、切削油 ②、乳化液 ③、水溶液
3.切削液的选用原则(1)粗加工
粗加工时,切削用量大,产生的切削热量多,容易使刀具迅速磨损。此类加工一般
采用冷却作用为主的切削液,如离子型切削液或3%~5%乳化液。
切削速度较低时,刀具以机械磨损为主,宜选用润滑性能为主的切削液; 速度较高时,刀具主要是热磨损,应选用冷却为主的切削液。
硬质合金刀具耐热性好,热裂敏感,可以不用切削液。如采用切削液,必须连续、充分浇注,以免冷热不均产生热裂纹而损伤刀具。
(2)精加工
精加工时,切削液的主要作用:提高工件表面加工质量和加工精度。
加工一般钢件,在较低的速度(6.0m/min~30m/min)情况下,宜选用润滑性能好的极压切削油或10%~12%极压乳化液,以减小刀具与工件之间的摩擦和粘结,抑制积屑瘤。注意:
A、加工铜材料时,不宜采用含硫切削液,因为硫对铜有腐蚀作用。
B、加工铝时,也不适于采用含硫与氯的切削液,因为这两种元素宜与铝形成强度高于铝的化合物,反而增大刀具与切屑间的摩擦。也不宜采用水溶液,因高温时水会使铝产生针孔。
1.8 刀具几何参数的合理选择
刀具几何参数的合理选择:是指在保证加工质量的前提下,选择能提高切削效率,降低生产成本,获得最高刀具耐用度的刀具几何参数。
刀具几何参数内容:
刀具几何角度(如前角、后角、主偏角等)、 刀面形式(如平面前刀面、倒棱前刀面等) 切削刃形状(直线形、圆弧形)1.前角和前刀面形状的选择 前角的功用:
(1)影响切削变形和切削力的大小(2)影响加工表面质量(3)影响刀具寿命
(4)影响切屑形态和断屑效果。(1)前角的选择:
在选择刀具前角时首先应保证刀刃锋利,同时也要兼顾刀刃的强度与耐用度。
刀具前角的合理选择,主要由刀具材料、工件材料、加工条件决定。
① 刀具材料
强度和韧性大的刀具材料可以选择大的前角,而脆性大的刀具甚至取负的前角。
② 工件材料
加工钢件等塑性材料时,切屑沿前刀面流出时和前刀面接触长度长,压力与摩擦较大,为减小变形和摩擦,一般采用选择大的前角。
加工脆性材料时,切屑为碎状,切屑与前刀面接触短,切削力主要集中在切削刃附近,受冲击时易产生崩刃,因此刀具前角相对塑性材料取得小些或取负值,以提高刀刃的强度。
③ 加工条件
粗加工时,一般取较小的前角;
精加工时,宜取较大的前角,以减小工件变形与表面粗糙度; 带有冲击性的断续切削比连续切削前角取得小。
总之,前角选择的原则是在满足刀具耐用度的前提下,尽量选取较大前角。
刀具的合理前角参考值见P34表1-7
2、前刀面形状、刃区形状及其参数的选择
①、前刀面形状
A、正前角锋刃平面型
特点:刃口较锋利,但强度差,γo不能太大,不易折屑。
主要用于高速钢刀具,精加工。B、带倒棱的正前角平面型
特点:切削刃强度及抗冲击能力强,同样条件下可以采用较大的前角,提高了刀具耐用度。
主要用于硬质合金刀具和陶瓷刀具,加工铸铁等脆性材料。
C、负前角平面型
特点:切削刃强度较好,但刀刃较钝,切削变形大。
主要用于硬脆刀具材料。加工高强度高硬度材料,如淬火钢。 图示类型负前角后部加有正前角,有利于切屑流出。 D、曲面型
特点:有利于排屑、卷屑和断屑,而且前角较大,切削变形小,所受切削力也较小。 在钻头、铣刀、拉刀等刀具上都有曲面前面。
备课时间:09-3-4
上课时间:09-3-5 教学目的:
1、掌握后角、主偏角、刃倾角的选择原则和方法。
2、掌握切削用量的选择原则和方法。
教学重点、难点:切削用量的选择原则和方法。课时:2课时 授课内容:
2.后角及形状的选择(1)后角的功用 :
A、减小刀具后刀面与加工表面的摩擦;
B、当前角固定时,后角的增大与减小能增大和减小刀刃的锋利程度,改变刀刃的散热,从而影响刀具的耐用度。(2)后角的选择
后角大小取决于:切削厚度、工件材料、工艺系统刚度。切削厚度(进给量)越大,后角越小; 工件材料越软、塑性越大,后角越大; 工艺系统刚度较差时,适当减小后角
副后角的作用与后角类似,它用来减少副后面与已加工表面之间的摩擦,一般刀具将副后角制成与后角相同。1.8.4、主、副偏角的功用及其选择
1、主、副偏角的功用
主偏角影响切削层的形状,切削刃的工作长度和单位切削刃上的负荷。减少κr,主切削刃单位长度上的负荷减少,刀具磨损小,耐用。
副偏角影响已加工表面的粗糙度和刀尖强度,减少κr´,减少表面的粗糙度的数值,还可提高刀具强度。过小,会使副切削刃与已加工面的摩擦增加,引起震动,降低表面质量。2.主、副偏角的选择
主偏角主要根据加工条件和工艺系统刚性来选择
副偏角主要考虑表面粗糙度、刀尖强度和散热面积来选择。3.主偏角的选择
A、主偏角κr的增大或减小对切削加工有利的一面(主偏角κr减小,能提高刀具耐用度。)
在背吃刀量ap与进给量f 不变时,主偏角κr减小将使切削厚度hD减小,切削宽度bD增加,参加切削的切削刃长度也相应增加,切削刃单位长度上的受力减小,散热条件也得到改善。
主偏角κr减小时,刀尖角增大,刀尖强度提高,刀尖散热体积增大。
B、主偏角κr的增大或减小对切削加工不利的一面(主偏角的减小对刀具耐用度和加工精度产生不利影响。)
因为根据切削力分析可以得知,主偏角κr减小,将使背向力Fp增大,从而使切削时产生的挠度增大,降低加工精度。同时背向力的增大将引起振动。主偏角κr 选择原则 :
①、工艺系统刚性较好时(工件长径比lw/dw < 6),主偏角κr可以取小值。 ②、工艺系统刚性较差时(工件长径比lw/dw = 6-12),或带有冲击性的切削,主偏角κr可以取大值,一般κr=75o~93o,甚至主偏角κr可以大于90o,以避免加工时振动。
硬质合金刀具车刀的主偏角多为60o~75o。
③、根据工件加工要求选择。
当车阶梯轴时,κr =90o;同一把刀具加工外圆、端面和倒角时,κr =45o。
课时十二
4、副偏角的选择
副偏角κrˊ的大小对刀具耐用度和加工表面粗糙度的影响:
A、副偏角的减小,将可降低残留物面积的高度,提高理论表面粗糙度值, B、副偏角减小刀尖强度增大,散热面积增大,提高刀具耐用度。
C、副偏角太小会使刀具副后刀面与工件的摩擦,使刀具耐用度降低,另外引起加工中振动。
①、工艺系统刚性好时,加工高强度高硬度材料,一般κrˊ=5o~10o;加工外圆及端面,能中间切入,κrˊ=45o。
②、工艺系统刚度较差时,粗加工、强力切削时,κrˊ=10o~15o;车台阶轴、细长轴、薄壁件,κrˊ=5o~10o。 ③、切断切槽,κrˊ=1o~2o。
副偏角的选择原则是:在不影响摩擦和振动的条件下,应选取较小的副偏角。1.8.5
刃倾角的选择
(1)λs对切屑流出方向的影响
当λs为负值时,切屑将流向已加工表面,并形成长螺卷屑,容易损害加工表面。
但切屑流向机床尾座,不会对操作者产生大的影响。粗车时采用负值的λs。 当λs为正值,切屑将流向机床床头箱,影响操作者工作,并容易缠绕机床的转动部件,影响机床的正常运行精车时采用正值的λs。(2)刃倾角对刀尖的影响
刃倾角λs的变化能影响刀尖的强度和抗冲击性能。
当λs取负值时,刀尖在切削刃最低点,切削刃切入工件时,切入点在切削刃或前刀面,保护刀尖免受冲击,增强刀尖强度。
一般大前角刀具通常选用负的刃倾角,既可以增强刀尖强度,又避免刀尖切入时产生的冲击。
(3)刃倾角对切削分力的影响
刃倾角负值越大,切深抗力越大,当工艺系统刚性较差时,容
易引起振动。 1.8.6.刀尖形状的选择
刀尖是刀具强度和散热条件都很差的地方。切削过程中,刀尖切削温度较高,非常容易磨损,因此增强刀尖,可以提高刀具耐用度。刀尖对已加工表面粗糙度有很大影响。
(1)直线过渡刃的优点:
主偏角κr和副偏角κrˊ的减小,都可以增强刀尖强度,但同时也增大了背向力Fp,使得工件变形增大并引起振动。但如在主、副切削刃之间磨出直线过渡刃。则既可增大刀尖角,又不会使背向力Fp增加多少 (2)圆弧状刀尖的圆弧半径取值
增大rε,刀具的磨损和破损都可减小,不过,此时背向力Fp也会增大,容易引起振动。考虑到脆性大的刀具对振动敏感因素,一般硬质合金刀具和陶瓷刀具的刀尖圆弧半径rε值较小;
硬质合金车刀和陶瓷车刀,一般rε=0.2~2㎜,高速钢刀具,rε =0.5~5 ㎜。精加工rε选取比粗加工小。
(3)
修光刃
精加工时,还可修磨出κrε=0o,宽度b=(1.2~1.5)f 与进给方向平行的修光刃,切除掉残留面积。
这种修光刃能在进给量较大时,还能获得较高的表面加工质量。修光刃 常用于端铣刀
1.9 切削用量的选择
1)切削用量对加工质量的影响
当切削速度增大时,切削力减小,可减小或避免积屑瘤,有利于提高加工质量 进给量增大使工件残留面积的高度显著增大,表面更粗糙。
切削深度增大,时切削力和工件变形增大,可能引起振动,使零件的加工精度和表面质量下降。
2)切削用量对刀具耐用度的影响
在切削用量中,切削速度对刀具耐用度的影响最大,进给量次之,切削深度影响最小 3)选择切削用量的原则
粗加工:首先选择大的切削深度,其次选择较大的进给量,最后确定合理的切削速度。精加工:一般取较小的切削深度和进给量,尽可能选择较高的切削速度。 对切削用量三要素选择方法
(1)背吃刀量的选择
粗加工时(表面粗糙度Ra50~12.5μm):在允许的条件下,尽量一次切除该工序的全部余量。如分两次走刀,则第一次背吃刀量尽量取大,第二次背吃刀量尽量取小些。
半精加工时(表面粗糙度Ra6.3~3.2μm),背吃刀量一般为0.5~2㎜。) 精加工时(表面粗糙度Ra1.6~0.8μm),背吃刀量为0.1~0.4㎜。
(2)进给量的选择
粗加工时,进给量主要考虑工艺系统所能承受的最大进给量。
精加工和半精加工时,最大进给量主要考虑加工精度和表面粗糙度。另外还要考虑工件材料,刀尖圆弧半径、切削速度等。
P39 表1-8、1-9.(3)切削速度的选择 切削速度的选取原则是:
粗车时,应选较低的切削速度,精加工时选择较高的切削速度;
加工材料强度硬度较高时,选较低的切削速度,反之取较高切削速度; 刀具材料的切削性能越好,切削速度越高。可查表1-11得到