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cnc加工中刀具的選擇與切削用量的確定畢業(yè)論文-預(yù)覽頁

2024-07-17 18:44 上一頁面

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【正文】 經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)水平。 (1)工件材料的硬隨著綠色制造技術(shù)在切削加工中的應(yīng)用,在高速銑削加工中采用壓縮空氣冷卻取代切削液冷卻已成為一種不錯(cuò)的選擇。高速銑削高硬度材料的加工特點(diǎn)為:①切削溫度很高;②切屑在冷作硬化作用下會(huì)變得比母體材料更硬。在高速銑削粘性材料(如鋁、軟性不銹鋼等)時(shí),通常需要選用切削液冷卻。(3)刀具涂層氮碳化鈦(TiCN)涂層和氮鋁鈦(TiAlN)涂層是高速銑削模具鋼時(shí)最常用的兩種刀具涂層。雖然切削溫度的劇烈變化仍有可能引起硬質(zhì)合金切削刃碎裂,但在上述切削參數(shù)范圍內(nèi)進(jìn)行加工,一般不會(huì)產(chǎn)生足以引起熱沖擊危險(xiǎn)的切削高溫。)石墨電極工件的銑削加工對刀具涂層的要求一般不太嚴(yán)格,選用TiAlN涂層或金剛石涂層均可。當(dāng)用典型的球頭銑刀進(jìn)行微進(jìn)給精銑加工時(shí),位于銑刀端部低速切削區(qū)域的工件材料可能會(huì)卡在“橫刃(web)”內(nèi)?;谶@種考慮,即使在使用TiAlN涂層刀具的加工場合,也應(yīng)采用切削液冷卻方式。研究機(jī)械加工表面質(zhì)量的目的就是為了掌握機(jī)械加工中各種工藝因素對加工表面質(zhì)量影響的規(guī)律,以便運(yùn)用這些規(guī)律來控制加工過程,最終達(dá)到改善表面質(zhì)量、提高產(chǎn)品使用性能的目的。一般說表面粗糙度值愈小,其磨損性愈好。但也不是冷作硬化程度愈高,耐磨性就愈高,這是因?yàn)檫^分的冷作硬化將引起金屬組織過度疏松,甚至出現(xiàn)裂紋和表層金屬的剝落,使耐磨性下降。殘余應(yīng)力、冷作硬化對疲勞強(qiáng)度的影響余應(yīng)力對零件疲勞強(qiáng)度的影響很大??刮g性就愈差。對于過盈配合,裝配過程中一部分表面凸峰被擠平,實(shí)際過盈量減小,降低了配合件間的連接強(qiáng)度。工件材料的性質(zhì)加工塑性材料時(shí),由刀具對金屬的擠壓產(chǎn)生了塑性變形,加之刀具迫使切屑與工件分離的撕裂作用,使表面粗糙度值加大。影響磨削表面粗糙的主要因素有:砂輪的粒度砂輪的硬度砂輪的修整磨削速度冷卻潤滑液磨削徑向進(jìn)給量與光磨次數(shù)工件圓周進(jìn)給速度與軸向進(jìn)給量三、影響加工表面層物理機(jī)械性能的因素在切削加工中,工件由于受到切削力和切削熱的作用,使表面層金屬的物理機(jī)械性能產(chǎn)生變化,最主要的變化是表面層金屬顯微硬度的變化、金相組織的變化和殘余應(yīng)力的產(chǎn)生。被冷作硬化的金屬處于高能位的不穩(wěn)定狀態(tài),只有一有可能,金屬的不穩(wěn)定狀態(tài)就要向比較穩(wěn)定的狀態(tài)轉(zhuǎn)化,這種現(xiàn)象稱為弱化。影響冷作硬化的主要因素切削刃鈍圓半徑增大,對表層金屬的擠壓作用增強(qiáng),塑性變形加劇,導(dǎo)致冷硬增強(qiáng)。進(jìn)給量遇大,切削力也增大,表層金屬的塑性變形加劇,冷硬作用加強(qiáng)。在磨削淬火鋼時(shí),可能產(chǎn)生以下三種燒傷:回火燒傷如果磨削區(qū)的溫度未超過淬火鋼的相變溫度,但已超過馬氏體的轉(zhuǎn)變溫度,工件表層金屬的回火馬氏體組織將轉(zhuǎn)變成硬度較低的回火組織(索氏體或托氏體),這種燒傷稱為回火燒傷。正確選擇砂輪合理選擇切削用量改善冷卻條件(三)表面層殘余應(yīng)力產(chǎn)生殘余應(yīng)力的原因切削時(shí)鑿壩工表面金屬層內(nèi)有塑性變形發(fā)生,使表面金屬的比容加大由于塑性變形只在表層金屬中產(chǎn)生,而表層金屬的比容增大,體積膨脹,不可避免地要受到與它相連的里層金屬的阻止,因此就在表面金屬層產(chǎn)生了殘余應(yīng)力,而在里層金屬中產(chǎn)生殘余拉應(yīng)力。在交變載荷作用下,機(jī)器零件表面上的局部微觀裂紋,會(huì)因拉應(yīng)力的作用使原生裂紋擴(kuò)大,最后導(dǎo)致零件斷裂。由于鑿壩工過程中有很多因素影響加工精度,所以同一種加工方法在不同的工作條件下所能達(dá)到的精度是不同的。3. 原始誤差由機(jī)窗、夾具、刀具和工件組成的機(jī)械加工工藝系統(tǒng)(簡稱工藝系統(tǒng))會(huì)有各種各樣的誤差產(chǎn)生,這些誤差在各種不同的具體工作條件下都會(huì)以各種不同的方式(或擴(kuò)大、或縮小)反映為工件的加工誤差。機(jī)窗制造誤差對工件加工精度影響較大的有:主軸回轉(zhuǎn)誤差、導(dǎo)軌誤差和傳動(dòng)鏈誤差。它可分解為徑向圓跳動(dòng)、軸向竄動(dòng)和角度擺動(dòng)三種基本形式。圖中的δd表示徑向跳動(dòng)量。主軸軸向回轉(zhuǎn)誤差對加工外圓和內(nèi)孔的影響不大,但對所加工端面的垂直度及平面度則有較大的影響。車窗導(dǎo)軌的精度要求主要有以下三個(gè)方面:在水平面內(nèi)的直線度;在垂直面內(nèi)的直線度;前后導(dǎo)軌的平行度(扭曲)。由右圖2可知,若因△2而使刀尖由a下降至b,不難推得工件半徑R的變化量。臥式車窗導(dǎo)軌直線度誤差臥式車窗導(dǎo)軌垂直面內(nèi)直線度誤差對加工精度的影響臥式車窗導(dǎo)軌扭曲對加工精度的影響除了導(dǎo)軌本身的制造誤差外,導(dǎo)軌的不均勻磨損和安裝質(zhì)量,也使造成導(dǎo)軌誤差的重要因素。工件鑿靶具中裝夾示意圖刀具誤差對加工精度的影響隨刀具種類的不同而不同。必要時(shí)還可采用補(bǔ)償裝置對刀具尺寸磨損進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償。定位誤差由基準(zhǔn)不重合誤差和定位副制造不準(zhǔn)確誤差造成。在機(jī)窗上對工件進(jìn)行加工時(shí),須選擇工件上若干幾何要素作為加工時(shí)的定位基準(zhǔn)(或測量基準(zhǔn)),如果所選用的定位基準(zhǔn)(或測量基準(zhǔn))與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合,就會(huì)產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。加工g面時(shí),定位基準(zhǔn)有兩種不同的選擇方案,一種方案(方案Ⅰ)加工時(shí)選用f面作為定位基準(zhǔn),定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合,沒有基準(zhǔn)不重合誤差,尺寸B的制造公差為TB;但這種定位方式的夾具結(jié)構(gòu)復(fù)雜,夾緊力的作用方向與銑削力方向相反,不夠合理,操作也不方便。夾具上的定位元件不可能按基本尺寸制造得絕對準(zhǔn)確,它們得實(shí)際尺寸(或位置)都允許在分別規(guī)定得公差范圍內(nèi)變動(dòng)?;鶞?zhǔn)不重合誤差的方向和定位副制造不準(zhǔn)確誤差的方向可能不相同,定位誤差取為基準(zhǔn)不重合誤差和定位副制造不準(zhǔn)確誤差的矢量和。外圓車刀鑿壩工表面法線(y)方向上的剛度很大,其變形可以忽略不計(jì)。分析實(shí)驗(yàn)曲線可知,機(jī)窗部件剛度具有以下特點(diǎn):變形與載荷不成線性關(guān)系;加載曲線和卸載曲線不重合,卸載曲線滯后愉壩載曲線。工藝系統(tǒng)剛度對加工精度的影響主要有以下幾種情況:由于工藝系統(tǒng)剛度變化引起的誤差由于切削力變化引起的誤差毛坯形狀誤差的復(fù)映加工過程中,由于工件的加工余量發(fā)生變化工件材質(zhì)不均等因素引起的切削力變化,使工藝系統(tǒng)變形發(fā)生變化,從而產(chǎn)生加工誤差。由于毛坯存在圓度誤差△毛=ap1ap2,因而引起了工件的圓度誤差△工=y(tǒng)1y2,且△毛愈大,△工愈大,這種現(xiàn)象稱為加工過程中的毛坯誤差復(fù)映現(xiàn)象。由愉靶緊變形引起的誤差工件在裝夾過程中,如果工件剛度較低或夾緊力的方向和施力點(diǎn)選擇不當(dāng),將引起工件變形,造成相應(yīng)的加工誤差。機(jī)窗、刀具和工件受到各種熱源的作用,溫度會(huì)逐漸升高,同時(shí)它們也通過各種傳熱方式向周圍的物質(zhì)和空間散發(fā)熱量。熱加工中內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生鑄件因內(nèi)應(yīng)力而引起的變形在熱處理工序中由于工件壁厚不均勻、冷卻盎均、金相組織的轉(zhuǎn)變等原因,使工件產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。壁3比較厚,所以冷卻比較慢。但這時(shí)壁3收縮較快,就受到了壁1和壁2的阻礙。特別是有些鑄件(如機(jī)窗窗身),為了提高導(dǎo)軌面的耐磨性,采用局部激冷的工藝使它冷卻更快一些,以獲得較高的硬度,這樣在鑄件內(nèi)部形成的內(nèi)應(yīng)力也就更大些。冷校直就是在原有變形的相反方向加力F,使工件向反方向彎曲,產(chǎn)生塑性變形,以達(dá)到校直的目的。增設(shè)消除內(nèi)應(yīng)力的熱處理工序合理安排工藝過程——粗加工和精加工宜分階段進(jìn)行,使工件在粗加工后有一定的時(shí)間來松弛內(nèi)應(yīng)力。而深孔攻絲意味著攻絲深度大于絲錐直徑的1。因此,為避免刮削,要求使用正確的刀具和攻
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