机械加工工艺基础讲义.ppt

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
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。
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。
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，使后刀面 很快出现磨损带。
? β成——零小件批的生废产品率，一>般5～为110~0 5%。 >10～150
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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 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
ห้องสมุดไป่ตู้
安装1 安装2
工位1 工位2
工步1 工步2
走刀1 走刀2 走刀1 走刀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
? 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、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。
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。
Kr ＝νc60 /（νc60）j Kr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
工序
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。
N=Qn(1+α)生(产1纲+领（β台) /年或件/年）
? N——生零产件类的型年产量，重单型零位件为件/年； 中型零件 ? Q——产品的年产量，（单30k位g以为上台）／年； （4～30kg）
轻型零件 （4 kg以下）
? n——单每件台生产产品中该零件的≤数5量，单位为件／≤1台0； ? α——零件的备品率，一般为3~5%；
可能分多道工序加工。 ? 工位：一工序内，一次安装后，工件与夹具及设备可动部
分一起相对刀具占据的每一个位置。
? 工步：同一刀具连续加工同一性质加工要素的工序内容。 ? 走刀：或称进给。余量大需分次切削时，每次为一次走刀。
生产纲领和生产类型
? 生产纲领：即年产量。企业计划一年内应当生产的产品产量和进度计划。
60～90 min
80～120 min
60
min
15～30 min
120～180 min
200～300 min
120～150 min
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的比值Kr，称为该材料的相对加工性。
? 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 脱落，可随切屑排出或残留在已加工面形成 鳞片状毛刺。
? 影响刀具耐用度。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 粘连刀具材料一起剥落而加快刀具失效。
刀具耐用度
常用刀具耐 用度参考值
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
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 高速钢钻头 硬质合金焊接车刀 硬质合金可转位车刀 硬质合金端铣刀 齿轮刀具 加工淬火钢的立方氮化硼车刀