机械制造技术基础知识点重点总结

机械制造技术基础总结第二章重点主运动：是切除多余金属层所必需的基本的运动，在切削运动中，主运动速度最高，消耗功率最大，只能有一个。进给运动：使多余材料不断投入切削，从而加工出完整表面所需的运动，此运动速度较低，消耗功率较小，是形成已加工表面的辅助运动，可有一个或多个。切削速度：切削加工时，刀具切削刃上选定点相对于工件的主运动的速度。单位为m/s，刀刃各点的切削速度可能不同。进给量：在工件或刀具主运动每转一转或每一行程时（或单位时间内)，刀具和工件之间在进给运动方向上的相对位移量，单位是mm/r（用于车削镗削）或mm/行程（用于刨削磨削）背吃刀量：也称切削深度，在垂直于主运动方向和进给运动方向的工作平面内测量的刀具切削刃与工件切削表面的接触长度。切削宽度：在主切削刃选定点的基面内，沿过渡表面度量的切削层尺寸。切削厚度：在主切削刃选定点的基面内，垂直于过渡表面度量的切削层尺寸。切削面积：在主切削刃选定点的基面内的切削层的横截面积。自由切削：刀具在切削过程中，如果只有一条直线刀刃参加切削工作，这种情况成为自由切削。其主要特征是：刀刃上各点切屑流出方向大致相同，被切材料的变形基本上发生在二维平面内。(宽刃刨刀）非自由切削：若刀具上的切削刃是曲线或有几条切削刃都参加切削，并且同时完成整个切削过程，则称之为非自由切削。其主要特征是：各个刀刃的交接处切下的材料互相影响和干扰，材料变形更为复杂，且发生在三位空间内。（外圆切削，多刃刀具）直角切削：刃倾角为零时，主切削刃与切削速度方向成直角（切削沿刀刃法向流出）斜角切削：刃倾角不为零时，（切削流出方向偏离法线方向）自由直角-------沿刀刃法向非直角刀刃-------偏离主切削刃法向斜角--------偏离主切削刃法向切削平面：切削平面是通过刀刃上选定点，切于工件过渡表面的平面。基面：基面是通过刀刃上选定点，垂直于该点合成切削运动向量的平面。已加工表面：工件上经过刀具切削后形成的表面，并且随着切削的继续进行而逐渐扩大。待加工表面：工件上即将被切去的表面，随着切削过程的进行，它将逐渐减小，直至全部切去。加工表面（过渡表面）：工件上正被刀具切削的表面，并且是切削过程中不断改变着的表面，但它总是处在待加工表面与已加工表面之间。金属切削加工：金属切削加工是利用刀具切去工件毛坯上多余的金属层，以获得具有一定的几何精度和表面质量的机械零件的机械加工方法。前刀面：切下的切屑沿其流出的表面。-1-主后刀面：与工件上过度表面相对的表面。副后刀面：与工件上已加工表面相对的表面。主切削刃：前刀面与主后刀面相交而得到的边锋，它完成主要的切除工作。副切削刃：前刀面与副后刀面相交而得到的边锋，它配合主切削刃完成切削工作，并最终形成工件的已加工表面。刀尖：主切削刃和副切削刃连接处的一段刀刃。刀具的标注角度：刀具的标注角度是指在刀具工作图中要标注出的几何角度，即在标注角度参考系中的几何角度。刀具工作角度：以切削过程中实际的切削平面、基面和正交平面为参考平面所确定的刀具角度称为刀具的工作角度，又称实际角度。刀具安装位置对工作角度的影响1、刀具安装高低对工作角度会有影响车外圆高于工件中心时，前角增大，后角减小2、刀杆中心线与进给方向不垂直时的影响进给运动对工作角度的影响车削时由于进给运动的存在，是车外圆及车螺纹的加工表面实际上是一个螺旋面车端面或切断时，加工表面是阿基米德螺旋线正交平面：过主切削刃上选定点，并垂直于切削平面与基面的平面。（正交平面垂直于主切削刃在基面的投影。法平面：过主切削刃上选定点并垂直于主切削刃或其切线的平面。背平面：通过主切削刃上选定点，平行于刀杆轴线并垂直于基面的平面，与进给方向垂直。假定工作面：通过主切削刃上选定点，同时垂直于刀杆轴线及基面的平面，与进给方向平行。前角：在正交平面内从测量的前刀面与基面之间的夹角。前角表示前刀面的倾斜程度，有正、负和零值之分。后角：在正交平面内测量的主后刀面与切削平面之间的夹角。主要表示主后刀面的倾斜程度，一般为正值。后角的作用是为了减小后刀面与工件之间的摩擦和减少后刀面的磨损。主偏角：在基面内测量的主切削刃在基面上的投影与进给运动方向的夹角，主偏角一般为正值。主偏角的大小影响切削条件、刀具寿命和切削分力的大小等。副偏角：在基面内测量的主切削刃在基面上的投影与进给运动反方向的夹角，一般为正值。作用是为了减小副切削刃和副后刀面与工件已加工表面之间的摩擦，以防止切削时产生震动。刃倾角：在切削平面内测量的主切削刃与基面之间的夹角。刃倾角主要影响主切削刃的强度和切屑流出的方向。刀尖低为负刃倾角-----切削流向已加工表面刀尖高为正刃倾角------切削流向待加工表面刃倾角为零-------在前刀面以垂直主切削刃的方向留出副后角：在副切削刃上选定点的副正交平面内，副后刀面与副切削平面之间的夹角。（副切削平面是过该选定点并包含切削速度向量的平面。剪切角：剪切角是剪切滑移面与切削速度之间的夹角，它表示了剪切滑移面的位置。切削控制：在切削加工中采取适当的措施（在前刀面上磨制出断屑槽或使用压断式断屑器）来控制切屑的卷曲、流出与折断，使形成“可接受”的；良好屑形（又叫断屑）。衡量切屑可控性的主要标准是：不妨碍正常的加工，即不缠绕在工件。刀具上，不飞溅到机床运动部件中；不影响操作者的安全；易于清理、存放和搬运。-2-积屑瘤：在切削速度不高而又能形成连续切削的情况下，加工一般钢料或其他塑性材料时，常常在前刀面处黏着一块剖面有时呈三角形的硬块，这块冷焊在前刀面上的金属称为积屑瘤或刀瘤。切削力：金属切削时，刀具切入工件，使被加工材料发生变形并成为切屑所需的力，称为切削力。切削温度：切削温度一般指前刀面与切屑接触区域的平均温度。刀具的磨钝标准：刀具磨损到一定程度就不能继续使用，这个磨损限度称为刀具的磨钝标准。刀具耐用度：一把新刀（或刚刃磨过的刀具）从开始使用直至达到磨钝标准所经历的实际切削时间，称为刀具寿命。对于可重磨刀具而言，刀具寿命指的是刀具两次刃磨之间所经历的实际切削时间。切削速度是最主要因素刀具总寿命：对于可重磨刀具，其从第一次投入使用直至完全报废（经刃磨后亦不可再用）时所经历的实际切削时间，叫做刀具总寿命。合理切削用量：指充分利用刀具的切削性能和车床的动力性能，在保证质量的前提下获得高的生产率河底的加工成本的切削用量切削加工性：工件材料切削加工性是指在一定的切削条件下，对工件材料进行切削加工的难易程度。相对加工性：在判别材料的切削加工性时，一般以切削正火状态45钢的v60作为基准，写作)(60vj，而把其他各种材料的v60同他相比，其比值Kr称为相对加工性。Kr越大，切削加工性越好，越小，越差最高生产率耐用度：最高生产率耐用度是以单位时间内生产最多数量的产品或加工每个零件所消耗的生产时间最少来衡量的。最低成本耐用度：最低成本耐用度是以每件产品（或工序）的加工费用最低为原则来制定的。刀具材料应满足的要求？（1）高的硬度和耐磨性，即比工件硬和抗磨损的能力强。（2）足够的强度和韧性，以承受切削中的冲击和振动，避免崩刀和折断。（3）高的耐热性，即高温下保持硬度、耐磨性、强度和韧性。（4）更好的热物理性能和耐热冲击性能。（导热性）（5）良好的工艺性，如锻造性、热处理性、磨加工性等，以便于刀具的制造。（6）经济性，即经济效果。研究金属切削过程的实验方法？（1）侧面方格变形观察法。（2）高速摄影法。（3）快速落刀法。（4）扫描电镜显微观察法。（5）光弹性、光塑性实验法。（6）其他实验方法（显微硬度测量、X射线衍射法）。变形区的划分和其基本特征？P83（1）第Ⅰ变形区（基本变形区）OA与OE之间是切削层的塑性变形区。特征：沿滑移线的剪切变形，以及随之产生的加工硬化。（2）第Ⅱ变形区（摩擦变形区）切屑与前刀面相互摩擦的区域。特征：使切屑底层靠近前刀面处纤维化，流动速度减慢，甚至滞留在前刀面上；切屑弯曲；由摩擦产生的-3-热量使切屑与刀具接触面温度升高。（3）第Ⅲ变形区（加工表面变形区）已加工表面与后刀面相互接触的区域。特征：已加工表面受到切削刃钝圆部分与后刀面的挤压与摩擦，产生变形和回弹，造成纤维化和加工硬化。影响前刀面摩擦系数的主要因素1、工件材料：强度和硬度越大，u略减小2、切削厚度：增加时，正应力增大，u略减小3、刀具前角：在一般切削速度范围内，前角越大u越大4、切削速度：写出变形程度表示方法（李和谢夫公式）及其说出的问题？（课本P83）公式P832-122-13（1）当前角0增大时，值随之增大，变形系数减小。因此，在实际切削中，应在保证刀具刃口强度的前提下，尽量增大前角0，以改善切削过程。（2）当摩擦角增大时，值随之减小，则变形系数增大。因此在摩擦较大的低速切削时，使用润滑性能好的切削液来减小前刀面上的摩擦系数是很重要的。剪切角相对滑移和变形系数是通常表示切削变形程度的三种方法影响切削变形1、工件强度越大，变形越小2、刀具前角越大，变形越小3、在无切削瘤的切削速度范围内切削速度越大，变形系数越小4、无积削瘤情况下，f越大，变形系数越小写出各类切屑的特点及其形成的条件？P85（1）带状切屑它的内表面是光滑的，外表面是茸毛的。如果用显微镜观察，在外表面上也可看到剪切面的条纹，但每个单元很薄，肉眼看来大体上是平整的。加工塑性金属材料，当切削厚度较小、切削速度较高、刀具前角较大时，一般常得到这类切屑。他的切削过程平稳、切削力波动较小、已加工表面粗糙度值比较小。（2）挤裂切屑这类切屑外表呈锯齿形，内表面有时有裂纹。这种切屑大多在切削速度较低、切削厚度较大、刀具前角较小时产生。（3）单元切屑如果在挤裂切屑的剪切面上，裂纹扩展到整个面上，则整个单元被切离，成为梯形的单元切屑。（4）崩碎切屑这是属于脆性材料的切屑。这种切屑的形状是不规则的，加工表面是凸凹不平的。他的脆断主要是由于材料所受应力超过了它的抗拉极限，切削厚度较大时常得到这种切屑。避免措施：减小切削厚度，适当提高切削速度。衡量切屑可控性的标准？不妨碍正常的加工，即不缠绕在工件、刀具上，不飞溅到机床运动部件中；不影响操作者的安全；易于清理、存放和搬运。积屑瘤形成原因？切屑与前刀面（由于相互摩擦变得非常洁净）在一定温度和压力下产生黏结（冷焊）；切屑从黏在刀面的底层上流过，形成内摩擦；如果温度和压力适当，底层上面金属因内摩擦而变形，也会发生加工硬化，从而被阻滞在底层，黏成一体；黏结层逐渐长大，直到该处的温度与压力不足以造成继续黏结，积屑瘤就形成了。积屑瘤对切削过程的影响？实际切削前角增大、实际切削厚度增大（背吃刀量增大）、使加工表面粗糙度增大（积屑瘤-4-突出的部分不光滑使加工表面变得粗糙）、对刀具寿命有影响。防止积屑瘤产生的措施？（1）降低切削速度，使切削温度降低，黏结现象不易产生。（2）增大切削速度，使切削温度升高，黏结现象不再产生。（3）采用润滑性能好的切削液，减小摩擦。（4）增加刀具前角，以减小切屑与前刀面接触区的压力。（5）适当改变工件材料的加工特性，减小加工硬化倾向。切削力的来源与测量手段？（1）切削层金属、切屑和工件表面层金属的弹性变形、塑性变形所产生的抗力；（2）刀具与切屑、工件表面间的摩擦阻力。目前采用的切削力测量手段主要有：（1）测定机床功率，计算切削力。（2）用测力仪测量切削力。分析影响切削力的因素？P92（1）被加工材料的影响，被加工材料的强度越高，硬度越大，切削力越大，同时受材料加工硬化能力大小的影响。化学成分影响材料的物理力学性能，从而影响切削力的大小。（2）切削用量对切削力的影响。背吃刀量和进给量增大，切削力增大；切削速度V对切削力的影响可从F-V关系图上反应。用大的f工作比用大的工作更为有利。加工铸铁，切削速度v对切削力的影响不大。（3）刀具几何参数对切削力的影响。前角增大切削力减小；车刀的负棱是通过其宽度与进给量的比来影响切削力，比越大切削力增大；主偏角对切削力影响。（4）刀具材料对切削力的影响。刀具材料与被加工材料间的摩擦系数，影响到摩擦力的变化。直接影响切削力的变化。（5）切削液对切削力的影响