机加工切屑控制标准
切屑种类及断屑
其中带状屑连绵不断，经常缠绕工件或刀 具表面，且不易清除。不仅划伤工件表面、 损坏刀具，而且极易伤人。因此，除特殊 情况下，应尽量避免带状屑。
通常采用断屑的方法、即将带状屑折断成 为粒状、半环形状、螺旋状等。
1．车削切削层参数
如图所示，刀具车削工件外圆时，切削刃 上任一点走的是一条螺旋线运动轨迹，整 个切削刃切削出一条螺旋面。工件旋转一 周，车刀由位置I移动到位置II，移动一个 进给量f ，切下金属切削层。此点的参数是 在该点并与该点主运动方向垂直的平面内 度量。
（1） 切削层公称厚度hD 在主切削刃选定点的基面内，垂直 于过渡表面的切削层尺寸，称为切削层公称厚度。切削层截面 的切削厚度为
hD ＝ f sinκr
κr为刀具主偏角，即刀具主切削刃与进给 方向的夹角。根据上式可以看出，进给量f 或刀具主偏角κr增大，车削切削层厚度hD 增大。
（2） 切削层公称宽度bD 在主切削刃选 定点的基面内，沿过渡层表面度量的切削
层尺寸，称为切削层公称宽度。切削层截 面的公称切削宽度为
bD ＝ ap/sinκr
工件材料脆性越大， 刀具前角越小，切削 深度和进给量越大， 越易产生此类切削
(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
使粒状切屑、
增大前角
节状切屑向带 状切屑转化
提高切 削速度
减小进给量
有利于
使切削过 程平稳
带状切屑是一种连绵 不断的、底面光滑、背 面呈毛茸状的切屑。
切削加工基本知识
1 切削加工基本知识1.1 概述切削加工是利用切削工具从毛坯或半成品上切除掉多余的材料，以获得形状、尺寸以及表面粗糙度等各方面都符合图纸要求的机械零件。
切削加工是机械制造过程中的重要环节，零件的加工，特别是精度和表面质量要求较高的零件都必须经过切削加工。
切削加工分为机械加工和钳工。
机械加工是由工人操作机床对工件进行切削加工，钳工一般由工人手持工具对工件进行切削加工。
零件的加工制造一般是在常温状态下进行的，不需要加热，故称为冷加工。
切削加工是冷加工的主要方式，冲压加工和特种加工也属于冷加工。
1. 2切削运动分析及切削用量1.2.1零件典型表面的种类及形成零件都是由一个表面（如球面）或多个不同性质的典型表面组成的。
因此，我们可以将各种各样的零件简化为数量有限的几个不同性质的典型表面的组合。
绝大多数的零件由以下两大类表面组成：1.2.1.1基本表面（1）回转体表面是以直线为母线，以圆为运动轨迹，且母线与回转轴线在同一平面内（互相平行或相交）作旋转运动所形成的表面，如内、外圆柱面，内、外圆锥面。
若母线为折线或曲线，则形成回转体成形表面。
这类表面一般在车床、钻床、镗床、磨床等机床上加工。
（2）平面是以直线为母线，以另一直线为轨迹作平移运动时所形成的表面。
若母线为折线或曲线，则形成纵向成形表面，如燕尾槽、齿条。
这类表面一般在铣床、刨床、插床和磨床等机床上完成。
1.2.1.2型面这是以曲线为母线，运动轨迹也为曲线或圆，作旋转或平移时所形成的表面，如各种造型模具的型腔、气轮机叶片。
这类表面一般在数控铣床、加工中心、电火花机床等机床上完成的。
1.2.2切削运动切削加工是靠切削运动实现的。
所谓切削运动是指刀具与工件之间的相对运动。
切削运动按其在切削加工中的作用，可分为主运动和进给运动。
1.2.1.1主运动主运动是由机床或人力提供的主要运动，它促使刀具和工件之间产生相对运动，从而使刀具前面接近工件。
在切削加工中主运动必须有，但只能有一个。
关于 钻孔时的切屑控制
钻孔时的切屑控制
转速与进给对切屑的影响
当切屑能够从钻头中顺畅排出时，切屑形成是可以接受的。
对其进行识别的最佳方法是在钻削过程中进行监听。
连续的声音表示排屑良好，断续的声音表示切屑堵塞。
检查进给力或功率监视器。
如果存在异常，则原因可能是切屑堵塞。
查看切屑。
如果切屑长而弯曲，但未卷曲，则表示出现切屑堵塞。
查看孔，如果出现切屑堵塞，则将看到不平整表面。
优秀切屑
良好切屑
异常切屑（堵塞危险）
客户处常见的寿命判断标准为了避免切屑堵塞：
·确保使用正确的切削参数和钻头/刀尖槽形
·检查切屑形状- 调整进给量和速度
进入工件时产生的开始时的切屑总是很长，并不会造成任何问题
可转位刀片钻头（U钻）
中心刀片形成容易识别的锥形切屑。
周边刀片形成类似于车削时形成的切屑
外冷
外冷可在切屑形成良好以及孔深较浅时使用。
由于切削刃温度较高，外冷却液的使用可帮助防止积屑瘤的形成。
机械制造技术基础复习资料（1）
机械制造技术基础复习资料（1）一、填空1、机械加工中，形状精度的获得方法有轨迹法、成形法、相切法、展成法四种。
2、切削加工中，工件上通常存在已加工表面、待加工表面、过渡表面三个表面。
3、切削用量是指切削速度、进给量和背吃刀量三者的总称。
4、切屑有带状切屑、节状切屑、粒状切屑、崩碎切屑四种。
5、刀具磨损的形式有前面磨损、后面磨损、前后面或边界三种。
6、刀具磨损的原因硬质点磨损、粘接、扩散、化学四个方面。
7、刀具磨损经历初期磨损、正常磨损、急剧磨损三个阶段。
8、目前用得最多的刀具材料仍为高速钢、硬质合金两种。
9、国际标准化组织将切削用硬质合金分为YG类、YT类、YW类三类。
10、切削液有冷却、润滑、清洗、防锈四个作用。
11、常见的切削液的使用方法喷淋法、高压冷却法、喷雾法有三种。
12、按照万能程度分机床可分为通用机床、专门化机床、专用机床三种类型。
13、为了实现切削加工过程所需的各种运动，机床必须具备执行件、动力源、传动装置三个基本部分的元件。
14、车刀按其用途，可分为外圆车刀、端面车刀、切断车刀三种类型。
15、砂轮的特性取决于磨料、粒度、结合剂、硬度和组织五个参数。
16、工业上常用的人造磨料有刚玉类、碳化硅类、高硬度磨料类等三类。
17、砂轮的组织是指磨料、结合剂和孔隙三者体积的比例关系。
18、外圆磨削方式可分为纵磨法和横磨法两种形式。
19、无心外圆磨削有贯穿磨法和切入磨法两种磨削方式。
20、齿轮加工按其加工原理可分为成形法和展成法两类。
21、齿轮精加工常用剃齿、珩齿和磨齿三种方法。
22、圆周铣削有逆铣和顺铣两种方式。
23、在孔加工中，钻孔和扩孔统称为钻削。
24、刨床类机床主要有牛头刨床、龙门刨床和插床三种类型。
25、配合选择常用的方法有类比法、计算法和实验法三种。
26、加工精度包括尺寸精度、形状精度、位置精度三个方面。
27、加工表面质量是指表面粗糙度、波度、及表面层的物理机械性能。
28、表面层冷作硬化程度,从冷硬层深度h、表面层的显微硬度及硬化程度N表示。
切削油的主要质量控制指标
切削油的主要质量控制指标切削油的主要质量控制指标有粘度、闪点、倾点、脂肪含量、硫含量、氯含量、铜片腐蚀、水分、机械杂质、四球试验等。
关于测定方法可参考有关的试验方法标准，在此仅对部分项目给予简单说明。
(1)脂肪含量脂肪是切削油中的油性添加剂，是划分切削油类别的一个重要指标。
脂肪在切削油中可起到降低摩擦系数、减少刀具磨损的作用(对防止后刀面的磨损尤为有效)。
加有较多脂肪的切削油特别适合于有色金属加工以及切削量不大但产品精度及光洁度要求高的场合(如精车丝杠)。
一般可用皂化值来大致判定其脂肪含量。
切削油中脂肪含量过高或其质量控制不当，容易在机器上形成粘性物质造成机件运动不灵活，严重时会变成漆膜即所谓“穿黄袍”。
(2)氯含量切削油中氯主要来自含氯的极压剂。
氯需要在较高含量(大于1％)时，方可显现出有效的极压作用。
如果氯含量不足1％，可以认为它不是为了提高润滑性。
一般含氯极压切削油其氯含量都在4％以上，最高时可达30％一40％。
但出于职业卫生及环保方面的考虑，有些国家已对切削油中氯的最高含量做了规定，如日本的JIS规定氯含量不得超过15％。
氯对不锈钢的加工以及在拉拔成型加工中都非常有效。
其缺点是不够稳定，遇水或温度过高时会分解产生HCl引起腐蚀、生锈。
(3)硫含量切削油中硫来自两个方面。
一个是加入的含硫极压剂，另一个是来自其他没有极压作用的含硫化合物，如基础油中原有的天然硫化物以及防锈剂、抗氧剂等。
有效的硫只需很低含量(0。
1％)即可产生明显的极压效果。
含硫极压剂对抑制积屑瘤特别有效，但可惜现在还没有简单的方法能分别测出有极压性的硫和没有极压性的硫。
所以很难仅仅依据其硫含量(特别是硫含量不高时)判断其极压性如何。
不过现在多数切削液制造厂家在其产品说明书中都标明加入的极压剂硫含量。
(4)铜片腐蚀& 测定的方法是铜片法。
腐蚀活性的大小用级数表示，l一2级为低活性或非活性，3—4级为高活性。
级数越大，腐蚀活性越强。
新版机械加工通用技术要求规范.pdf
2）“先面后孔”原则 当零件上有较大的平面可以用来作为定位基准时，总是先加工平面，再以平面定位加 工孔，保证孔和平面之间的位置精度，这样定位比较稳定，装夹也方便，并可避免粗 糙面钻孔引起的偏斜。
2
>12～ >80～
80
140
>80～ >260～
260
630
4
8
>140～ 200
>200
>630～ >1000
1000
12
20
注 1： D 值用于盲孔和外端面倒圆。
注 2： 非圆柱面倒圆参照选用，其中 L 为与倒圆处有关的尺寸中最小的一个尺寸。
6.2.9 图样上未注明倒角，过度圆角的表面粗糙度，应以相连两表中 一面不进行加工时，则应取加工面的 Rd 值。
GB/T 1184-1996
形状和位置公差 未注公差值
GB/T 1568-2008
键 技术条件
GB/T 1804-2000
一般公差 未注公差的线性和角度尺寸的公差
GB/T 2828.1-2003 计数抽样检验程序 第 1 部分：按接收质量限（ AQL）检49-2009
产品几何技术规范（ GPS) 公差原则
GB/T 5796.4-2005 梯形螺纹 第 4 部分：公差
Q/JS Jxx.xx-2012
不合格品控制程序
Q/JS Jxx.xx-2012
机柜半成品钣金件 下料技术要求
5. 术语和定义
GB/T 1182-2008 给出的术语和定义及下列术语和定义适用于本文件。
机械制造技术基础(第2版)前五章课后习题答案
《机械制造技术基础》部分习题参考解答第一章绪论1-1 什么是生产过程、工艺过程和工艺规程？答：生产过程——从原材料（或半成品）进厂，一直到把成品制造出来的各有关劳动过程的总称为该工厂的过程。
工艺过程——在生产过程中，凡属直接改变生产对象的尺寸、形状、物理化学性能以及相对位置关系的过程。
工艺规程——记录在给定条件下最合理的工艺过程的相关内容、并用来指导生产的文件。
1-2 什么是工序、工位、工步和走刀？试举例说明。
答：工序——一个工人或一组工人，在一个工作地对同一工件或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。
工位——在工件的一次安装中，工件相对于机床（或刀具）每占据一个确切位置中所完成的那一部分工艺过程。
工步——在加工表面、切削刀具和切削用量（仅指机床主轴转速和进给量）都不变的情况下所完成的那一部分工艺过程。
走刀——在一个工步中，如果要切掉的金属层很厚，可分几次切，每切削一次，就称为一次走刀。
比如车削一阶梯轴，在车床上完成的车外圆、端面等为一个工序，其中，n, f, a p不变的为一工步，切削小直径外圆表面因余量较大要分为几次走刀。
1-3 什么是安装？什么是装夹？它们有什么区别？答：安装——工件经一次装夹后所完成的那一部分工艺过程。
装夹——特指工件在机床夹具上的定位和夹紧的过程。
安装包括一次装夹和装夹之后所完成的切削加工的工艺过程；装夹仅指定位和夹紧。
1-4 单件生产、成批生产、大量生产各有哪些工艺特征？答：单件生产零件互换性较差、毛坯制造精度低、加工余量大；采用通用机床、通用夹具和刀具，找正装夹，对工人技术水平要求较高；生产效率低。
大量生产零件互换性好、毛坯精度高、加工余量小；采用高效专用机床、专用夹具和刀具，夹具定位装夹，操作工人技术水平要求不高，生产效率高。
成批生产的毛坯精度、互换性、所以夹具和刀具等介于上述两者之间，机床采用通用机床或者数控机床，生产效率介于两者之间。
1-5 试为某车床厂丝杠生产线确定生产类型，生产条件如下：加工零件：卧式车床丝杠（长为1617mm ，直径为40mm ，丝杠精度等级为8级，材料为Y40Mn ）；年产量：5000台车床；备品率：5%；废品率：0.5%。
切削过程
图1-35 卷屑槽的卷屑机理
15
图1-36
卷屑槽的截面结构
16
图1-37 卷屑槽方向
图1-38 刃倾角对排屑方向的影响
17
图1-39
C形屑折断形式
18
图1-40 精车时的长螺卷屑
19
图1-41 发条状切屑碰到工件切削表面上折断
20
图1-42 C形切屑撞在工件上折断
21
图1-43 切屑碰在后刀面上折断
①脆性刀具材料破损 刀具破损前，刀具切削部分无明显的塑性变形，称为脆性破 损。硬质合金、陶瓷、立方氮化硼和金刚石刀具材料的硬度 高、脆性大常发生脆性破损，一般表现分为以下几种形式： 崩刃、 碎裂、 剥落、热裂。
②塑性刀具材料破损 由于高温高压的作用，刀具会因切削部分发生塑性流动而迅 速失效，称为塑性破损。形式：卷刃（塑性变形使刀具几何 角度）变化）、烧刃（刀具材料金相组织变化）。
22
1.2.3 切削力
（1）切削力的来源
图1-44 切削力的来源
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（2）切削合力和分力
切削力分解为三个互相垂直的分力： 切削力Fcc——切削合力在主运动方向上的分力， 或称切向分力。 背向力Fp—— 切削合力在垂直于工作平面上的分力， 或称径向力。 进给力Ff—— 切削合力在进给方向上的分力， 或称轴向力。
6
（4）剪切滑移变形的度量 一般采用剪切角φ 、变形系数∧h和剪应变ε 三个参 数来衡量。
图1-22 金属切削层滑移过程示意图
7
变形系数定义为切屑厚度hch与切削层厚度hD之比， 或用切削层长度lc与切屑长度lch之比。
图1-23 变形系数Λ h的计算参数
8
剪应变也称相对滑移，ε =NP/MK 。
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机加工切屑控制标准（试行）
通过控制切削速度与刀具前角控制切屑形状：
在加工塑性金属材料时，在挤裂切屑状态下，增加切削速度和刀具前角，减少切屑厚度，则切屑会向带状切屑转变，使切削过程平稳，已加工表面粗糙度值减小。
反之，减少切削速度和刀具前角，增大切屑厚度，则切屑箱单元切屑转变。
在加工脆性材料是，切屑与前刀面的接触长度短，切削力集中切削刃附件，易造成崩刃，且切削振动大，影响加工质量。
可采用提高切削速度，减少切削厚度和增大刀具前角的方法，使切屑向针状屑、片状屑转变，以减少切削振动。
切屑的形状及其控制
按切屑的形成机理的差异，把切屑分为带状切屑、挤裂切屑、单元切屑和崩刃切屑四大类。
带状切屑连续不断，易缠绕在工件和刀具上，造成划伤工件表面或打坏切削刃，甚至伤害操作人员，故一般避免形成带状切屑。
某些情况下（如加工不通孔），为使切屑顺利排出时，希望成带状或长紧卷切屑。
目前车间加工轴类不通孔时，要成带状或长紧卷切屑。
C形切屑是一种较好的屑形，不会伤及工件表面及打坏切屑刃，也不易伤人。
多数是使它碰撞刀具后面或工件表面而折断。
粗加时，半精加工时希望形成C状切屑。
长紧卷切屑也是一种较好的屑形，切屑过程比较平稳，并易于清除。
故精加工时，采用长紧卷铁屑。
在重型车床上，因切屑厚友宽，为安全起见则形成发条状切屑，并使其在工件加工表面上顶断靠自重坠落。
液压仿形半自动车间故采用发条状切屑。
在自动机床和自动线上，排屑及清除对加工的连续性很重要，故形成不缠绕工件和刀具易清理的宝塔状切屑。