机械加工工艺基础教学(ppt 31页)

➢ 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 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
➢ 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。
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，型单零位件为件/年； 中型零件 Q——产品的年产量（，3单0k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%； β成——零小件批的生废产品率，一>般5～为110~0 5%。 >10～150
≤100 >100～500
➢
备生批生品 产： 类中为 型批防 ：生止企产个业别生零产件专>加 业10工 化0～后 程3互 度00换 的性 分不 类好 。>， 即15常 单0～多 件5做 、00几 成件 批备和>用大5。量00生～产500性0质。
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。
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
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
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
Байду номын сангаас
➢ 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。
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
安装1 安装2
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。
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
➢ 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，使后刀面 很快出现磨损带。