金属工艺学文本教案 - 图文 联系客服

发布时间 : 星期三 文章金属工艺学文本教案 - 图文更新完毕开始阅读6dd71873f46527d3240ce044

? 增大表面粗糙度 ? 引起振动

积屑瘤对粗加工有利,对精加工不利。 2. 影响积屑瘤的因素及控制方法。

产生积屑瘤最主要的因素是工件材料和切削速度。

(1)塑性变形较大,容易产生积屑瘤;塑性较小,硬度高的材料,不易产

生积屑瘤,或所产生积屑瘤的高度相对较小,切削脆性材料时所形成的崩碎切屑不与前面剧烈摩擦,因此一般不产生积屑瘤。 (2)Vc<0.083m/s不会产生积屑瘤(Vc<5m/min)

Vc=0.083-0.83m/s容易产生积屑瘤(Vc=5-5m/min) Vc>1.67m/s不会产生积屑瘤(Vc>100m/min) 避免积屑瘤产生的措施:

精车、精铣采用高的切削速度

拉削、铰孔和宽刃精刨则采用低的切削速度。

增大前角以减小切屑变形,用油石仔细研磨前面以减小摩擦 选用合适的工作液以减小摩擦和降低切削温度

四、切削热

1. 切削热的产生、传散及其对加工的影响。 (1)切削热的产生及传散。

材料的弹性、塑性变形 刀具与工件的摩擦 刀具与切屑的摩擦

传散:Q变形+Q前摩+Q后摩=Q屑+Q工+Q刀+Q介 时大部分切削热的50%-86%由切屑带走。 (2)切削热对加工的影响。

Q刀:刀具硬度降低,加速磨损,影响工件加工尺寸

刀头上的温度最高点可达100℃以上。

Q工:工件变形,影响加工精度 2. 影响切削温度的因素。 影响切削温度的因素有:

①工件材料②刀具材料③切削用量④刀具几何形状⑤浇注切削液。 根据试验,车削钢材时切削温度与切削用量的关系为:

??C?Vc0.3f0.14ap0.08 Vc对?的影响最大

切削温度 常数 3. 切削液

水溶液:主要成份是水,冷却性好,润滑性差。

乳化液:乳化油由矿物油、乳化剂、添加剂配成。具有良好的冷却 性能和清洗性能,并兼有润滑性能和防锈性能。 切削油:主要成份是矿物油。主要起润滑作用。 切削液的选择:

37

a)用高速钢刀具粗加工时,选以冷却作用为主的切削液。

b)用硬质合金刀具粗加工时可以不用切削液,必要时也可以采用低浓度乳化液或水溶液,但必须连续地,充分地浇注。

c)用高速钢刀具在中、低速精加工时,应选用润滑性能好的极压切削油或高浓度的极压乳化液。

d)用硬质合金刀具精加工时,采用的切削液与粗加工时基本相同,但应适当提高其润滑性能。 五、加工硬化与残余应力 1. 加工硬化与残余应力

切削塑性金属时,工件已加工表面的硬度比加工前往往有明显提高,而塑性却下降,此现象称为加工硬化。

由于弹性变形、塑性变形以及切削力和切削热的作用,导致已加工表面层在一定深度内产生残余拉应力或残余压应力,残余应力往往是与加工硬化现象同时出现的。 2. 对加工零件的影响

残余拉应力:降低工件的疲劳强度。 残余压应力:提高零件的疲劳强度。

残余应力释放不均衡时,会使已加工表面的几何形状发生畸变,进而导致已加工表面间的位置精度和尺寸下降,降低零件的质量和工作可靠性。

4. 减小残余应力的措施:

对于重要零件的表面,其最后加工所采用的加工方法,应使工件表层中不会出现残余应力,或使其降到最低限度。例如:采用电化学加工、采用薄层塑性变形加工等加工方法。 六、刀具磨损及刀具耐用度

磨损的产生:切屑和前面之间的摩擦,以及主后面和工件过渡表面之间的摩擦。

1.刀具磨损的形式及过程。

形式:前面磨损、后面磨损、前后面同时磨损。 产生的条件

前面磨损:较高的Vc,较大的切削厚度,切塑性材料;

后面磨损:较低的Vc,较小的切削厚度切塑

性材料。或切脆性材料;

前后面同时磨损:以中等Vc中等切削厚度切塑性材料。

刀具磨损过程:初期磨损阶段、正常磨损阶段、急剧磨损阶段

2.刀具耐用度:

耐用度:刀具从刃磨锋利以后,自开始切削到磨钝为止的实际切削工作时间,称为刀具耐用度T。

寿命:一把新刀从第一次切削开始,经多次刃磨切削到不能再刃磨使用为止,实际刀削工作时间的总和,称为刀具寿命。

38

精加工时,刀具耐用度常以走刀次数或加工零件个数来表示。 刀具耐用度与切削用量的关系:

T=

GV5cf2.25a0.75p

7.3 加工质量及生产率

一、加工质量

加工质量: 加工精度: 尺寸精度:IT01、IT0、IT1??IT18

形状精度:O、/O/、

位置精度://、

表面质量: 已加工表面粗糙度

加工硬化

二、生产率及提高生产率的途径 1.生产率:

(1)生产率:切削加工的生产率,是在单位时间内生产合格零件的数量。

Ro=

1TP

生产一个零件所需的总时间min,称为时间定额(工时定额) (2) 工时定额的组成:

成批生产时的工时定额组成如下: Tp=Ta+ Ts+ Tr+ Tb+ Te/Nmin 2.提高生产率的途径: (1)缩减基本时间。 (2)缩减辅助时间。

(3) 缩减准备,结束时间。

7.4切削用量的合理选择

一、粗加工时的选择 选择顺序

尽可能大的背吃刀量ap—尽可能大的进给量f—尽可能大的切削速度Vc 选择原则

在保证刀具耐用度不变的前提下,使?Vcapf?的乘积尽可能大些。优先考虑大的背吃刀量ap,其次取较大的进给量F,最后再根据刀具耐用度确定合适的切削速度。 二、精加工时的选择

为控制不产生积屑瘤、提高工件的加工精度和表面质量,采用较小的背吃刀量和进给量

39

使用硬质合金车刀时:较高的切削速度; 使用高速钢刀具加工:较低的切削速度。

7.5工件材料的切削加工性

一、切削加工性的概念

切削加工性是指某种材料进行切削加工的难易程度。 二、衡量切削加工性的指标

1. 一定耐用度下的切削速度。VT 2. 相对加工性。Kr, Kr=V60/( V60)

3. 切削力、切削温度、已加工表面质量。切屑的控制,断屑的难易程度。 三、改善切削加工性的途径 1.采用热处理

高碳钢、工具钢——球化退火,降低硬度。 热轧中碳钢—正火,组织与硬度均匀。 低碳钢—正火、降低塑性,提高硬度。 马氏体不锈钢—调质,降低塑性。

铸铁件—切削加工前退火,降低表层硬度,消除内应力。 2.调整材料的化学成份 思考题:

1. 简述金属的切削过程。

2. 切屑有几种?它们形成的条件分别是什么?

3. 切削力是如何产生的?切削力可以分解为哪几个切削分力? 4. 积屑瘤是如何形成的?对切削加工有何影响? 5. 如何控制积屑瘤的产生?

6. 切削热产生的来源有哪些?切削热是如何传散的? 7. 影响切削温度的因素有哪些?

8. 刀具的磨损形式有几种?画图表示刀具的磨损过程。 9. 何谓刀具耐用度和刀具寿命?它们之间有什么关系。 10. 什么是生产率?如何提高生产率? 11. 切削加工时如何选择切削用量?

12. 什么是工件材料的切削加工性?衡量工件材料切削加工性的指标有哪些?

13.改善材料切削加工性的途径有哪些?

7.6几个名词术语及六点定位原理

一、几个名词术语

1. 加工余量:为了加工出合格的零件,必须从加工工件上切去的那层金属。

加工总余量(毛坯余量):毛坯尺寸与零件图的设计尺寸之差。 工序余量:相邻两工序尺寸之差。

2. 工序:一个(或一组)工人、在一台机床(或工作地点)上、对一个(或几个)工件进行连续加工所完成的那一部分工作。 3.定位、夹紧、装夹和安装

定位:确定工件在机床上或夹具中具有正确位置的过程。

40