机械制造基础(1)1.docx

1 切削运动分为主运动和进给运动主运动:使工件与刀具产生相对运动以进行切削的最基本运动2 切削用量三要素：切削速度vc，进给量f （或进给速度Vf），背吃刀量ap3 切削层参数：切削层公称厚度hD、切削层公称宽度bD、切削层公称横截面积AD4 定义刀具角度的参考系a） 基面Pr ：通过切削刃选定点与主运动方向垂直的平面基面与刀具底面平行b） 切削平面Ps:通过切削刃选定点与主切削刃相切且垂直于基面Pr的平面c） 主剖面 正交平面Po:通过切削刃选定点垂直于基面Pr和切削平面Ps的平面5 刀具的标注角度1） 前角Yol在正交平面内测量，是前刀面与基面的夹角通过选定点的基面位于刀头实体之外时Yo定为正值；位于刀头实体之内时Yo 定为负值Yo影响切削难易程度增大前角可使刀具锋利，切削轻快但前角过大，刀刃和刀尖强度下降，刀具导热体积减小，影响刀 具寿命2） I后角a』在正交平面内测量，是主后刀面与切削平面的夹角作用是为了减小主后刀面与工件加工表面之间的摩擦以及主后刀面的磨损 但后角过大，刀刃强度下降，刀具导热体积减小，反而会加快主后刀面的磨损3） 主偏角 Kr I在基面内测量，是主切削刃在基面上投影与假定进给方向的夹角。

Kr的大小影响刀具寿命减小主偏角，主刃参加切削 的长度增加，负荷减轻，同时加强了刀尖，增大了散热面积，使刀具寿命提高还影响切削分力减小主偏角使吃刀抗力增大，当加工刚 性较弱的工件时，易引起工件变形和振动4） 副偏角knI在基面内测量，是副切削刃在基面上的投影与假定进给反方向的夹角作用是为了减小副切削刃与工件已加工表面之间的 摩擦，以防止切削时产生振动副偏角的大小影响刀尖强度和表面粗糙度5） 刃倾角入s 切削平面内测量，是主切削刃与基面的夹角当刀尖是切削刃最高点时，入s定为正值；反之位负影响刀尖强度和切屑流 动方向粗加工时为增强刀尖强度：入s常取负值；精加工时为防止切屑划伤已加工表面，入s常取正值或零6 刀具材料应满足以下基本要求1（刀具材料应具备的性能）:1.高的硬度和耐磨性2.足够的强度和冲击韧性3.高耐热性（热稳定性）4. 良好的热物理性能和耐热冲击性能5.良好的工艺性（原因：由于刀具切削部分的材料在切削时要承受高温，高压，强烈的摩擦，冲 击和振动）7 刀具材料中用得最多的是高速钢和硬质合金钢8 高谏钢特点: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，抗冲击振动能力较强；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）9 硬质合金钢特点:硬质合金中高熔点、高硬度碳化物含量高，热熔性好，热硬性好，切削速度高脆性大，抗弯强度和抗冲击韧性 不强抗弯强度只有高速钢的1/3〜1/2，冲击韧性只有高速钢的1/4〜1/35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，目前，在一些较复杂的刀具上，如立铣刀、孔加工刀具等也开始应用硬质合金制造10 刀具角度的选择1） 前角Y0作用:前角越大一刀刃越锋利一主切削刃强度降低，易崩刃一已加工表面质量越好选择：工件材料强度、硬度较低时，应 取较大前角，反之应取较小的前角加工塑性材料时，应取较大前角，加工脆性材料时，应取较小的前角刀具材料韧性好（高速钢）， 取较大前角，反之（硬质合金）取较小前角粗加工时，取较小前角，精加工时，取较大前角2） 1后角ao作用:后角增大一后刀面与工件的摩擦减小一后刀面的磨损率减小选择：粗加工或工件材料较硬，后角取较小值；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；3） I主偏角Kr和副偏角Kr'丨角度越小一刀刃强度散热强度刀具寿命/残留面积高度（一表面粗糙度/背向力Fpf,工件 易变形。

选择：工艺系统刚性较好时，主偏角取较小值；反之取较大值；当工艺系统刚性较差（如车细长轴）或强力切削时，一般取较 大值，以减小背向力Fp,从而降低工艺系统的弹性变形和振动副偏角大小取决于表面粗糙度（5° 15° ），粗加工时取大值，精加工取 小值4） I刃倾角入s|影响刀尖强度和切屑流动方向粗加工时为增强刀尖强度，入s常取负值；精加工时为防止切屑划伤已加工表面，入s常取 正值或零①工件材料:加工高强度钢、淬硬钢时,应取绝对值较大的负刃倾角，以使刀具有足够的强度②加工过程:粗加工时取入S=-5°〜 0°，精车时取入S=0°〜5°；断续切削、工件表面不规则，有冲击负荷时取入S=-15°〜-5°强力切削时，为提高刀头强度可取入S=-30°〜 -10°微量切削时，为增加切削刃的锋利程度和切薄能力，可取入S=45°〜75°③当工艺系统刚性差时，应取入S>0°，以减小背向 力，避免切削中的振动19.1磨床的主要运动：①主运动：砂轮旋转主运动n1②,.工件圆周进给运动n2③工件纵向进给运动f1④砂轮架周期或连续横向进给运动 f2应用：磨床主要用干零件精加工I尤其是淬硬钢和高硬度材料零件的精加工15. 机床的运动工件表面形成方法：轨迹法2）成形法3）相切法4）展成法iiL常用刀具及其主要用途I孔加工刀具按用途分为：一类是从实体材料上加工出孔的刀具，如麻花钻、中心钻及深孔钻等：一类是对已有的孔讲行再加工的刀具，如 扩孔钻、铰刀、镗刀等。

孔加工刀具：麻花钻］（双刃）主要用于孔的粗加工：扩孔钻用于对已钻孔的进一步加工，以提高孔的加工质量的刀具； 铰刀用于中、小 尺寸孔的半精加工和精加工，，也可用于磨孔或研孔前的预加工铣刀铣削方式L圆周铣削法I（周铳法）：逆铣法1（刀齿由切削戻内切入，从待加工表面切出，切削厚度由零增至最大）顺铣法（切削厚 度由大到小，没有逆铣的缺点）；端面铣削法I （端铳法）：对称铣、不对称顺铣、不对称逆铣拉刀是一种高生产效率，高精度的多齿刀具但拉刀结构复杂，制造比较麻烦，价格较高，因而多用于大量和批量生产的精加工12•齿轮刀具①成形法齿轮刀具：主要用于单件小批量生产和修配加工，适用于生产直齿圆柱齿轮，斜齿齿条常用成形法齿轮刀：盘形 齿轮铣刀和指状齿轮铣刀②展成法齿轮刀具用于大批量生产常用展成法齿轮刀具有：滚齿刀、插齿刀、剃齿刀等13磨削是用带等有磨粒的工具（砂轮，砂带，油石等）对工件进行切削加工的方法，是半精加工和精加工的主要方法之一②砂轮是最 主要的磨削刀具，特性主要由磨粒，粒度，结合剂，硬度，组织及形状尺寸等因素决定③硬度：指砂轮工作表面的磨粒在磨削力的作用 下脱落的难易程度14.插齿机I主要用于加工直齿圆柱齿轮，增加特殊的附件后可加工斜齿圆柱齿轮，对滚齿刀无法加工的内齿轮和多联齿轮，使用插齿机。

14金属切削机床牌号（主参数是反映机床最大工作能力的一个参数它直接影响机床的其他参数和基本结构大小）CA6140类别代号（车 床类）M （磨床 类）结构特性代号（结构 不同）G通用特性（高 精度）组代号（落地及卧式车床 组）1组代号（外圆磨床组）系别代号（卧式车床系）4系代号（万能外圆磨床系）主参数代号（最大工件回转直径400mm）32主参数（最大磨削直径）16.母线和导线统称为表面的发生线17. 构成一个传动联系的一系列顺序排列的传动件，称为传动链传动链的两个末端件的转角或移动量（称为“计算位移”）之间如果有 严格的比例关系要求，这样的传动链称为内联系传动链，，若没有这种要求，则为外联系传动链18. 齿轮加工机'床按轮齿加工原理分两大类：成形法L展成法I滚齿加工是根据展成法原理加工齿轮的P61图2-46）20. |平面磨床根据砂轮主轴的布置方式分为水平（卧式）、垂直（立式）21. 机床夹具的用途：定位（占有正确位置）和加紧（保持定位位置不变）装夹目的L定位和夹紧机床夹具是机床上用以装夹工件（和 引导刀具）的一种装置其作用是将工件定位，以使工件获得相对于机床或刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。

22. 机几床夹具的组成:①定位元件（必备的）②夹紧装置（必备的）③对刀、导引元件或装置（基本的）④连接元件③夹具体（必备的）（66 其他装置或元件机床夹具分类：通用夹具，专用夹具，组合夹具，通用可调夹具和成组夹具2乩基准（用来确定生产对象上几何要素的几何关系所依据的点线面）设计基准、工艺基准（定位基准、测量基准、装配基准、工序基准） 24」六点定位原理：用正确分布的六个支承点来限制工件的六个自由度，使工件在夹具中得到正确位置的规律，，称为六点定位原理完全 定位:六个白由度都要限制的定位方法不完全定位 :按加工要求，允许有一个或几个自由度不被限制的定位［过定位：工件的同一自由 度被两个或两个以上的支承点重复限制的定位欠定位:：按工序的加工要求，工件应该限制的自由度未予限制的定位是绝对不允许的 25【车床可加工内外圆柱面,圆锥面，成形回转面，端平面和各种内外螺纹面1. I变形区的划分：第I区（剪切变形区）剪切滑移变形，加工硬化金属剪切滑移，成为切屑金属切削过程的塑性变形主要集中于 此区域第II区（刀屑接触区）靠近前刀面处，切屑排出时受前刀面挤压与摩擦是造成前刀面磨损和产生积屑瘤的主要原因。

第 EU：刀具后刀面与已加工表面间的挤压和摩擦产生的以加工硬化和残余应力为特征的滑移变形，此区变形是造成已加工面加工硬 化和残余应力的主要原因2. |切削变形程度:①切削变形系数：厚度变形系数g a= hch/hD=切屑厚度/切削层的厚度3. I长度变形系数g l=lc/lch=切削层长度lc/切屑长度lch根据体积不变原理，则ga =g l=g变形系数越大，切屑越厚越短，As cosY切削变形越大②剪应变：e =a *= cot° + tan（9-y0）= sincos（（|°_y）4. 摩擦副间为峰点型接触时，摩擦力的大小与法向力成正比而与接触面积无关，这种摩擦称为外摩擦（长度为lf2）阻力与法向力无 关而与接触面积成正比，这种摩擦称为内摩擦（长度为lf1）刀一屑间摩擦为内摩擦，占总摩擦的85%5. 积屑瘤的形成对切屑过程的影响a.实际刀具前角增大，切削力降低b.影响刀具耐用度c.使切入深度增大d.增加工件表面粗糙 度6. I避免或减小切屑瘤产生的措施L 1）避开积屑瘤产生的中速区，采用较低或较高的切削速度；2）采用润滑性能好的切削液，减小摩擦；4）增大刀具前角，以减小切屑与前刀面接触区的压力；5）采用适当的热处理方法，提高工件材料硬度，减小加工硬化倾向。

7. 影响切屑变形的主要因素:工件材料，刀具几何参数-前角y，切削速度v切削层公称厚度h0 c D8. |切削的类型I：，带状切削，挤裂切削，单元切削，崩碎切削（脆性材料其余塑性材料）9. I切削力的来源：①切削层金属、切屑和工件表面金属层的弹性、塑性变形所产生的抗力②刀具与切屑、工件表面层间的摩擦阻力10. 切削力的合力及特征:主切削力F （f在主运动方向的分力又称切向力，切削过程中消耗功率最大）背向力F （垂直与进给方向c p分力，没有相对运动，不消耗功率）进给力Ff （轴向力，是机床进给机构强度和刚度设计、校验的主要依据）11. I影响切削力的因素I： （1）工件材料（2）切削用量①、背吃刀量ap与进给量f影响②、切削速度（3）刀具几何参数①、刀具前角②、负倒棱③、刀具主偏角k r、刀尖圆弧半径和刀具刃倾角入s （4）其他因素①、刀具材料②、刀具磨损③、切削液12. I切削热的产生：切削层金属发生弹性变形和塑性变形所产生的热和切削与前刀面、工件与后刀面间的摩擦热切削热的传出：切削热由切。