【正文】 ?！?15186。 b．后角 0? ：減小主后面與工件過(guò)渡表面間的磨擦，并配合前角調(diào)整切削刃的鋒利與強(qiáng)固。 2．刀具的工作角度：刀具在切削過(guò)程中的實(shí)際切削角度，稱為工作角度。 2．常用 刀具材料的性能和用途 （ 1）碳素工具鋼。 （ 4）足夠的強(qiáng)度和韌性。 總之，主、副偏角的選擇原則應(yīng)為在不產(chǎn)生振動(dòng)的條件下，取小值。 0V 刀刃鈍?！?90186。 圖 不同厚度金屬材料對(duì)接的過(guò)渡形式 圖 不同厚度的角接與 T 形接頭的過(guò)渡形式 圖 電渣焊接頭形式 32 下 編 第七章 金屬切削加工基礎(chǔ) 本章重點(diǎn)有三個(gè)： ①刀具幾何角度的標(biāo)注； ②六點(diǎn)定位原理； ③機(jī)床的機(jī)械傳動(dòng)?？梢越档徒Y(jié)構(gòu)質(zhì)量，減少焊縫數(shù)量，簡(jiǎn)化焊接工藝，增加結(jié)構(gòu)件的剛性和強(qiáng)度。 焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （一）、電弧焊缺陷及其預(yù)防、消除 措施 ： （ 1）產(chǎn)生的原因：加熱不均勻（非平衡加熱） 冷卻不均勻（非平衡冷卻） （ 2）應(yīng)力分布：平板對(duì)接焊縫 圖 ,a,b 圓筒環(huán)形焊縫 圖 （ 3）焊接次序?qū)?yīng)力的影響：圖 （ 4）減小應(yīng)力的措施： ①合理的焊接次序，合理選材 ②焊前預(yù)熱，減弱各部位溫差，從而顯著減小焊接應(yīng)力， 350～ 400℃ ③焊后熱處理：去應(yīng)力退火，加熱到 600～650℃，保溫 1 小時(shí)以上，緩冷 （ 1）變形基本形式：圖 收縮變形：焊縫縱向、橫向收縮，使構(gòu)件縱向、橫向尺寸減小。接頭有較大釬接面，間隙適當(dāng)。 : 硬 釬焊：釬料熔點(diǎn)高于 450176。在蒸汽壓力和電磁力作用下，液體金屬發(fā)生爆破，以火花形式從接觸處飛出而形成“閃光”。 過(guò)程： 柱狀電極壓 緊在工件上→接通電流→接觸處溫度升高熔化（液態(tài)熔核）→斷電→繼續(xù)保持壓力或加大壓力→液態(tài)熔核在壓力下凝固結(jié)晶，形成焊點(diǎn) 圖 CO2氣體保護(hù)焊 圖 等離子弧發(fā)生裝置原理圖 圖 點(diǎn)焊示意圖 28 當(dāng)焊接下一個(gè)焊點(diǎn)時(shí)，有一部分電流會(huì)流經(jīng)已焊好的焊點(diǎn)，稱為分流現(xiàn)象，因此兩個(gè)相鄰焊點(diǎn)之間應(yīng)有一定距離。熔滴飛濺較為嚴(yán)重，焊縫外形不夠光滑，容易產(chǎn)生氣孔。 （ 3）熱 量集中，焊接速度快，焊接熱影響區(qū)較窄，工件變形小?？床坏交」猓瑹熿F也少，可自動(dòng)控制。 ②焊接質(zhì)量好且穩(wěn)定。 經(jīng)驗(yàn)：當(dāng) eqC %時(shí)，塑性良好， 熱影響區(qū)淬硬和冷裂傾向小，焊接性優(yōu)良，一般焊件不會(huì)產(chǎn)生裂紋。 ②拉深件應(yīng)有合理圓角半徑（圖 ）。 塑性加工零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 一、鍛件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ： （ 1）避免錐體和斜面結(jié)構(gòu)（圖 ） （ 2）相貫線避免復(fù)雜空間曲線（圖 ） （ 3）避免加強(qiáng)筋、凸臺(tái)、復(fù)雜截面或空間曲面（圖 ） （ 4）鍛件橫截面有急劇變化或形狀較復(fù)雜時(shí)，設(shè)計(jì)成由幾個(gè)簡(jiǎn)單件構(gòu)成的組合體，鍛－焊結(jié)合或鍛－機(jī)械連接結(jié)合工藝（圖 ） （ 1）合理的分模面 （ 2）模鍛件上與錘擊方向平行的非加工表面，應(yīng)設(shè)計(jì)有模鍛斜度。 （ 4）成形形狀復(fù)雜的鍛件。 （ 1）錐形件變薄旋壓：圖 （ 2）筒形件變薄旋壓：圖 包括正旋、反旋 旋壓成形特點(diǎn)： （ 1）局部連續(xù)塑性變形，變形區(qū)很小，成形力小，設(shè)備也小。在超塑性狀態(tài)下進(jìn)行模鍛，可克服上述缺點(diǎn)，節(jié)約材料，降低成本。 167。 （ 1）原理：圖 （ 2）產(chǎn)品： ①扁斷面的長(zhǎng)桿件，如扳手、活動(dòng)扳手、鏈環(huán)等。 2. 可以擠壓出各種形狀復(fù)雜、深孔、薄壁、異型斷面的零件 3. 零件的力學(xué)性能好 4. 零件精度高，節(jié)省材料，材 料利用率 70% 三、擠壓分類 根據(jù)金屬流動(dòng)方向與擠壓時(shí)凸模運(yùn)動(dòng)方向的關(guān)系，擠壓成形可以分為四種： （ 1）正擠壓 擠壓模出口處金屬流動(dòng)方向與凸模運(yùn)動(dòng)方向相同（圖 ） （ 2）反擠壓 擠壓模出口處金屬流動(dòng)方向與凸模運(yùn)動(dòng)方向相反（圖 ） （ 3）復(fù)合擠壓 擠壓模出口處一部分金屬的流動(dòng)方向與凸模運(yùn)動(dòng)方向相同，而另一部分金屬流動(dòng)方向與凸模運(yùn)動(dòng)方向相反（圖 ） （ 4）徑向擠壓 擠壓模出口處金屬流動(dòng)方向與凸模運(yùn)動(dòng)方向垂直（圖 ） （ 5）靜液擠壓 利用液體傳遞壓力，使金屬通過(guò)凹模而成形， (圖 ) 坯料側(cè)面沒(méi)有通常擠壓時(shí)存在的摩擦，所以變形較均勻，可提高一次擠壓的變形量，擠壓力也較其它方法小 10%~50%。 在坯料的平面或曲面部分上，使坯料沿一定的曲線翻成豎直邊緣的沖壓方法。凹模采用分瓣式，從外套中取出后即可分開(kāi)，將脹形件從中取出?！?10176?？偫钕禂?shù)等于每次拉深系數(shù)的乘積。 （ 1）外緣修整：修整沖裁件外形，圖 （ 2）內(nèi)孔修整：修整沖裁件內(nèi)孔，圖 3．剪切（切斷）： 利用剪刃或模具使坯料沿不封閉輪廓線分離的工序。 沖裁件斷裂面有明顯的區(qū)域特征 光亮帶：沖頭擠壓切入所形成的光滑表面，斷面質(zhì)量最佳 剪裂帶：剪裂帶，是材料在剪斷分離時(shí)所形成的斷裂帶，表面粗糙 （ 2）凸凹模間隙 間隙過(guò)大：斷面質(zhì)量差，光亮帶小一些，剪裂帶和毛刺均較大 間隙過(guò)?。簲嗝尜|(zhì)量好，光亮帶增大，但毛刺也增大，模具磨損嚴(yán)重，壽命受影響 。隨著沖頭的繼續(xù)壓入，板料中的應(yīng)力迅速增大，達(dá)到彈性極限。 ⅳ 滑塊行程一定，只能一次成形，復(fù)雜件應(yīng)采用多臺(tái)設(shè)備成形，不宜進(jìn)行拔長(zhǎng)和滾壓工步。 （ 1）摩擦壓力機(jī)上模鍛（螺旋壓力機(jī)） Ⅰ原理： 圖 Ⅱ噸位： 機(jī)械： 80000KN 常用 10000KN 以下 液壓： 120200KN（國(guó)內(nèi)） Ⅲ模鍛特點(diǎn)： ⅰ 滑塊行程不固定，具有錘的功能。模膛深度與寬度的比值 (h/b)越大，取的斜度值也越大。 (~3) mm 之間。 模鍛特點(diǎn)：（與自由鍛相比） ①生產(chǎn)率較高 ②鍛件尺寸精確，加工余量小 ③可鍛出形狀復(fù)雜鍛件 ④材料利用率高 模鍛設(shè)備：模鍛錘、模鍛壓力機(jī) ： 圖 錘上鍛模 15 設(shè)備有蒸汽－空氣錘，無(wú)砧座錘，高速錘 模鍛蒸汽－空氣錘原理：圖 與自由鍛蒸 汽－空氣錘相比： ①模鍛錘錘頭與導(dǎo)軌間間隙比自由鍛錘小，且機(jī)架與砧座相連 ②模鍛錘一般均由一名工人操縱 （ 1）鍛模結(jié)構(gòu)：（圖 ）包括上、下模，模膛，分模面 預(yù)鍛模膛：使坯料變形到接近鍛件的形狀和尺寸。圖 ②余量：零件的加工表面上增加供切削加工用的材料，具體數(shù)值結(jié)合生產(chǎn)的實(shí)際條件查表確定。 應(yīng)力狀態(tài)對(duì)變形抗力的影響： 物體受力時(shí)：同號(hào)應(yīng)力狀態(tài)下，變形抗力↑ 異號(hào)應(yīng)力狀態(tài)下，變形抗力↓ 原因：根據(jù)金屬塑性變形的屈服準(zhǔn)則： Mises 準(zhǔn)則：σ 1－σ 3＝βσ s Tresca 準(zhǔn)則：σ 1－σ 3＝σ s 當(dāng)σ 1σ 3同號(hào)，︱σ 1－σ 3︱數(shù)值很小，不易達(dá)到βσ s/σ s 當(dāng)σ 1σ 3異號(hào)，︱σ 1－σ 3︱數(shù)值較大，容易達(dá)到βσ s/σ s （二） 鍛造成形 一．自由鍛 自由鍛是利用沖擊力或壓 力使金屬在上、下兩個(gè)抵鐵之間產(chǎn)生塑性變形，從而得到所需鍛件的鍛造方法。 情況。 當(dāng) ???。 C%80091212501538液相線固相線溫度 /176。 鑄件結(jié)構(gòu)應(yīng)有利于型芯的固定、排氣和清理（見(jiàn)圖 ） 型芯在鑄型中不能牢固安放時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生偏芯，氣孔、砂眼等缺陷。 ②增設(shè)加強(qiáng)筋，減小壁厚（圖 ） ③鑄件各壁冷卻速度均勻相近（圖 ，表 ） ，避免局部過(guò)厚形成熱節(jié)（圖 ） ，兩個(gè)非加工表面所形成內(nèi)角應(yīng)設(shè)計(jì)成結(jié)構(gòu)圓角。 （ 4）落丸：鑄件冷卻凝固后，切斷電源，磁場(chǎng)力消失，磁丸自動(dòng)落下，鑄件自行脫出。 （ 4）焙燒與合箱：澆注前陶瓷型要加熱到 350～ 550℃焙燒幾個(gè)小時(shí)，去除殘留在陶瓷型中的乙醇及水分，并進(jìn)一步提高鑄型強(qiáng)度。 2. 離心鑄造的特點(diǎn)和適用范圍 （ 1）鑄造圓筒形鑄件時(shí)，可節(jié)省型芯和澆注系統(tǒng)，省工省料，降低成本； （ 2）鑄件組織致密，極少有縮孔、縮松、氣孔、夾渣等缺陷； （ 3）合金充型能力得到了提高，可以澆注流動(dòng)性較差的合金鑄件和薄壁鑄件，如渦輪、葉輪等； （ 4）便于制造雙金屬件，如軋輥、鋼套、鑲銅襯、滑動(dòng)軸承等。 密閉的保溫坩堝用于熔煉與儲(chǔ)存 金屬液體，垂直的升液管使金屬液與鑄型朝下的澆口相通，鑄型可用砂型、金屬型等，其中金屬型最為常用，但金屬型必須預(yù)熱并噴刷涂料。熱壓室式壓鑄機(jī)壓力較小，壓室易被腐蝕，一般只用于鉛、鋅等低熔點(diǎn)合金的壓鑄，生產(chǎn)中應(yīng)用較少。 （ 5）填砂造型：將脫蠟后的型殼置于鐵箱中，周圍用粗砂填實(shí)以加固型殼，防止?jié)沧r(shí)型殼變形或開(kāi)裂。為使型殼迅速增厚，撒砂時(shí)，第一、二層所用砂的粒度較細(xì)，后面幾層所用砂的粒度較粗。 過(guò)程（圖 ） （ 1） 蠟?zāi)Ｖ圃欤▓D ） ① 壓型制造：壓型是制造蠟?zāi)５膶Ｓ媚＞摺? 缺點(diǎn)：鑄型制造周期長(zhǎng)、成本高、工藝參數(shù)要求嚴(yán)格，易出現(xiàn)大量同一缺陷的廢品等缺點(diǎn)。 預(yù)熱的目的是減緩鑄型對(duì)金屬的激冷作用，利于金屬液的充型和避免產(chǎn)生澆不足、裂紋或白口缺陷，減小所澆金屬與鑄型的溫差，提高鑄型的壽命。亦稱永久型鑄造（可使用上千次）。通常在 15′～ 3176。 （二）鑄造工藝規(guī)程制定 工藝規(guī)程包括：鑄造方法、繪制鑄件工藝圖、選擇工藝參數(shù)等。 鑄造工藝規(guī)程制 定 （一）鑄造性 鑄造性 :金屬在鑄造成形過(guò)程中所表現(xiàn)出的能力，主要取決于金屬充型能力和收縮。 （ 2）溫度和壓力 溫度越高，原子動(dòng)能越大，保持液態(tài)時(shí)間越長(zhǎng)，傳給鑄型熱量越多，減小鑄型對(duì)金屬的激冷作用，充型能力強(qiáng)。 確定原則如下： （ 1）鑄件重要工作面或主要加工面應(yīng)朝下或呈側(cè)立狀態(tài) 防止砂眼、氣孔、夾渣等缺陷（縮孔） 朝下：圖 側(cè)立：圖 （ 2）鑄件大平面或薄壁結(jié)構(gòu)應(yīng)朝下或呈側(cè)立狀態(tài) 防止砂眼、氣孔、夾渣及夾砂和澆不足 朝下：圖 側(cè)立：圖 （ 3）澆注位置應(yīng)有利于補(bǔ)縮、防止產(chǎn)生縮孔 將鑄件厚大部分置于鑄件的上部位置，以便安放冒口，實(shí)現(xiàn)自下而上的順序凝固，圖 二、確定分型面： 鑄型間的接觸表面 確定原則如下： （ 1）應(yīng)能方便、順序地取出模樣或鑄件 一般選在鑄件地最大橫截面處 （ 2）應(yīng)盡量與澆注位置一致，并盡量滿足澆注位置的要求（圖 ） （ 3）分型面應(yīng)避免曲折，數(shù)量應(yīng)少，最好是一個(gè)且為平面，機(jī)器造型時(shí)，分型面只能有一個(gè)（圖 ） （ 4）應(yīng)盡量使型腔全部或大部分置于同一個(gè)砂型內(nèi)，最好使型腔或使加工面與基準(zhǔn)面位 于下型中。 型芯頭：澆注時(shí)不與液體金屬接觸，起到定位、支撐型芯及導(dǎo)引型芯中氣體排出的作用。由于金屬型反復(fù)受灼熱金屬液的沖刷，壽命會(huì)降低，應(yīng)采用相應(yīng)的工藝措施。通常開(kāi)型時(shí)間為 10～ 60秒，大多通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定合適的開(kāi)型時(shí)間。 二、熔模鑄造（精密鑄造、失蠟鑄造） 采用易熔的蠟料制成模樣來(lái)生產(chǎn)鑄件的工藝方法。 ② 蠟?zāi)褐疲簩⑴浜玫哪Ａ霞訜岢珊隣詈?，?2～ 3個(gè)大氣壓的 用壓力注入壓型，待其冷卻、凝固后取出。為使型殼具有較高的強(qiáng)度，上述結(jié)殼過(guò)程要重復(fù)多次，以便形成 5～ 10mm 厚的硬化耐火型殼。 ： （ 1）鑄型沒(méi)有分型面，型腔表面極為光潔，起模過(guò)程無(wú)振動(dòng)，型腔變形很小，故鑄件精度及表面質(zhì)量好； （ 2）鑄型在預(yù)熱（ 600～ 700℃）后澆注，可生產(chǎn)出形狀復(fù)雜的薄壁件（最小壁厚可達(dá) ）； （ 3）適用各種合金的鑄造，結(jié)殼材料耐火度高，可澆注高熔點(diǎn)合金及難切削合金如（高錳鋼、耐熱合金等）； （ 4）生產(chǎn)批量不受限制，既適應(yīng)成批生產(chǎn)，又適應(yīng)單件生產(chǎn)； （ 5）原材料價(jià)格昂貴，工藝過(guò)程復(fù)雜，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，鑄件成本高，鑄件尺寸、 重量受限。 冷室式臥式壓鑄機(jī)工藝過(guò)程 ,見(jiàn)圖 ： （ 1）注入金屬 噴刷涂料 → 閉合壓型 → 液態(tài)金屬經(jīng)壓室上的注液孔注入壓室。 （ 1）充型時(shí)的壓力和速度便于控制和調(diào)節(jié)，充型平穩(wěn)，液體合金中的氣體較容易排出，氣孔、夾渣等缺陷較少； （ 2）低壓 作用下，升液管中的液態(tài)合金源源不斷地補(bǔ)充鑄型，有效防止了縮孔、縮松的出現(xiàn)，尤其是克服了鋁合金的針孔缺陷； （ 3）省掉了補(bǔ)縮冒口，使金屬利用率提高到90～ 98%； （ 4）鑄件組織致密、力學(xué)性能好； （ 5）壓力提高了液態(tài)合金的充型能力，有助于大型薄壁件的鑄造。 (見(jiàn)圖 ) （ 1）砂套造型： 目的：節(jié)約昂貴的陶瓷材料及提高鑄型的透氣性 材料：水玻璃砂 制造過(guò)程與砂型鑄造相同，只是砂套木模 B比鑄件木模 A大一個(gè)陶瓷料厚度。 七 .磁型鑄造 ：用鐵丸代替型砂，依靠磁力進(jìn)行緊實(shí) 圖 陶瓷型鑄造工藝過(guò)程 磁丸 激磁、澆注 造型 落 丸 9 （ 1）制作氣化模：將聚苯乙烯發(fā)泡后制成氣化模，氣化模表面涂掛涂料，并留出澆口位置，不需要從鑄型中取出，澆注時(shí)可自行氣化燃燒掉。 （ 4）不適于厚大復(fù)雜件，煙氣污染空氣。（圖 ）