【正文】 耐熱性不好，耐熱溫度 200250℃ V≤ 8m/min（ ），用于制造切削速度低的簡(jiǎn)單手工工具，如銼刀、鋸條、刮刀等。 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。 （ 2）良好的耐磨性。 刀尖與工件軸線： 偏高 等高 偏低 （ 1） 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的影響。 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。 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。主切削刃單位長(zhǎng)度上的負(fù)荷較輕，且散熱條件較好，有利于刀具耐用度的提高。 c 主偏角 kr 副偏角 kr： 主偏角影響切削層截面的形狀和幾何參數(shù)，影響切削分力的變化，并和副偏角一起影響已加工表面粗糙度，副偏角還有減小副切削刃和副后面與已加工表面磨擦的作用。 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。 0V 刀刃鈍。 ：影響切削刃的鋒利程度。— +5186?！?15186。— 90186。 ① 外圓車(chē)刀切削部分的組成：三面、兩刃、一尖。 1．刀具的標(biāo)注角度 * 在設(shè)計(jì)和制造刀具時(shí)，圖樣上標(biāo)注的角度、刃磨刀具時(shí)測(cè)量的角度稱為刀具的標(biāo)注角度或靜止角度。 金屬切削加工： 鉗工：手持工具、劃線、鏨、鋸、銼、刮、鉆孔┅┅ 機(jī)械加工：操作機(jī)械、車(chē)、鉗、銑 、刨、磨、鏜┅┅ 刀具的幾何形狀及刀具材料 一、刀具的幾何形狀 因各種切削加工方法所用的刀具的切削部分幾何形狀很相似，以外圓車(chē)刀為例研究刀具的幾何形狀。 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)。當(dāng)厚度差超過(guò)允許值，過(guò)渡形式有： ①單面斜邊的過(guò)渡形式 圖 ②雙面斜邊的過(guò)渡形式 圖 ③角接、 T 形接頭過(guò)渡 圖 （ 4）其他焊接方法的接頭和坡口形式 ①埋弧焊：接頭形式與焊條電弧焊基本相同，但電流大，熔深大， S12mm 可不開(kāi)坡口單面 焊接（ I 形坡口）；S24mm，可不開(kāi)坡口雙面焊接；焊更厚工件，必須開(kāi)坡口。但不需開(kāi)坡口，焊前準(zhǔn)備簡(jiǎn)便，裝配時(shí)尺寸要求不高，對(duì)于受力不大的平面聯(lián)結(jié)與空間架構(gòu)，采用搭接可以節(jié)省工 時(shí)。 二．焊接接頭的工藝設(shè)計(jì) ： （ 1）焊縫布置應(yīng)盡量分散，避免交叉或密集 （ 2）焊縫位置盡量對(duì)稱 （ 3）焊縫應(yīng)盡量避開(kāi)最大應(yīng)力和應(yīng)力集中的位置 （ 4）焊縫應(yīng)盡量避開(kāi) 機(jī)械加工表面 （ 5）焊縫布置應(yīng)便于焊接操作 （ 1）接頭形式 ①對(duì)接接頭：受力均勻，重要受力焊縫應(yīng)盡量選用，在靜載和和動(dòng)載作用下都具有很高的強(qiáng)度，是常用的接頭形式。可以降低結(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。如低碳鋼和低合金鋼 2．盡量選擇同一種材料焊接。 波浪變形：焊接薄板時(shí)，由于焊縫收縮使薄板局部產(chǎn)生較大壓力而失去穩(wěn)定引起的變形。 彎曲變形：焊縫不對(duì)稱，工藝不合理，焊接 T形梁時(shí)，由于焊縫布置不對(duì)稱，焊縫縱向收縮引起的變形。 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。 ③復(fù)雜形狀構(gòu)件，生產(chǎn)率高（可同時(shí)焊接上千條焊縫） ④設(shè)備簡(jiǎn)單，投資少 ⑤接頭強(qiáng)度尤其是動(dòng)載強(qiáng)度低，耐熱性差，且焊前清理及組裝要求較高。接頭光滑平整，工件尺寸精確。 軟釬焊：松香、氧化鋅溶液 硬釬 焊：硼砂、硼酸、氟化物、氯化物等 ：火焰加熱、電阻加熱、感應(yīng)加熱、爐內(nèi)加熱、鹽浴加熱以及烙鐵加熱等，烙鐵加熱加熱溫度低，只適用于軟釬焊。接頭有較大釬接面，間隙適當(dāng)。 主要用于受力不大的常溫工作的儀表、導(dǎo)電元件的連接。 C，焊接接頭強(qiáng)度一般不超過(guò) 70MPa。 常用釬料有鎳基、鋁基、銀基和銅基等 硬釬焊主要用于受力較大的鋼鐵銅合金結(jié)構(gòu)件、工具以及刀具的焊接。 : 硬 釬焊：釬料熔點(diǎn)高于 450176。 二、釬焊 ：利用熔點(diǎn)比焊件低的釬料作填充金屬，加熱時(shí)釬料熔化而將焊件連接起來(lái)的焊接方法。 廣泛用于刀具、鋼筋、錨煉、自行車(chē)車(chē)圈。圖 （ b） 閃光對(duì)焊焊件接頭質(zhì)量好，強(qiáng)度高，但金屬損耗較大，常用于重要工件的焊接。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”。（圖 ） 端面清潔，光滑，無(wú)毛刺，用于焊接斷面簡(jiǎn)單，直徑小于 20mm 和強(qiáng)度要求不高的工件。 ：利用電阻熱使兩個(gè)工件在整個(gè)接觸面上焊接起來(lái)的一種方法。 原理：用旋轉(zhuǎn)的圓盤(pán)狀滾動(dòng)電極代替柱狀電極，精確控制通、斷電時(shí)間，形成連續(xù)重疊焊點(diǎn)，圖 特點(diǎn)及應(yīng)用：（ 1）分流現(xiàn)象嚴(yán)重，電流約為點(diǎn)焊時(shí)的 ~2 倍 （ 2）密封性好，用于制造有密封性要求的薄壁結(jié)構(gòu)，如油箱、小型容器和管道等。 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。 其他常用焊接方法 一、電阻焊 利用電流通過(guò)焊件 及其接觸處產(chǎn)生的電阻熱，將焊件局部加熱刀塑性或熔化狀態(tài)，然后在壓力下形成焊接接頭的焊接方法。 ：電弧經(jīng)細(xì)孔噴嘴被強(qiáng)制壓縮 ：氬氣或氮?dú)饬鳎ɡ錃饬鳎┌鼑娀　≈鈬鷱?qiáng)烈冷卻→帶電粒子流向弧柱中心集中。 三、等離子弧焊劑與切割 等離子?。鹤杂呻娀〗?jīng)“壓縮效應(yīng)”壓縮，弧中氣體完全電離，形成溫度更高的等離子弧。熔滴飛濺較為嚴(yán)重，焊縫外形不夠光滑，容易產(chǎn)生氣孔。（明弧焊接，方便操作，適合于各種位置的焊接） ④質(zhì)量較好。（成本僅是埋弧焊和焊條電弧焊的40%左右） ②生產(chǎn)率高。 （ CO2）氣體保護(hù)焊： 利用 CO2作為保護(hù)氣體的電弧焊。 （ 3）熱 量集中，焊接速度快，焊接熱影響區(qū)較窄，工件變形小。 二、氣體保護(hù)焊 ：以氬氣（惰性氣體）作為保護(hù)氣體的電弧焊。 弧焊工藝： （ 1）工件的下料仔細(xì)、準(zhǔn)備坡口和裝配（點(diǎn)焊固定） （ 2）焊縫兩側(cè) 50～ 60mm 以內(nèi)，去除油污、鐵銹 （ 3）工件厚， S20～ 25mm 時(shí)單面焊， S20～ 25mm 時(shí)，雙面焊（或開(kāi)坡口單面焊接） （ 4）焊接前在焊縫兩端焊上引弧板與引出板，（圖 ）（保證引弧處和斷弧處質(zhì)量） （ 5）防止燒穿和保持焊劑，焊接第一條焊道時(shí)，在焊縫下面放置焊劑墊和墊板（圖 ） （ 6）大直徑（＞ 250mm）筒體環(huán)焊縫時(shí)，防止熔池金屬流失，焊絲位置應(yīng)逆旋轉(zhuǎn)方向偏離焊件中心線一定距離α，（圖 ）。 焊劑按照制造方法可分為熔煉焊劑、陶質(zhì)焊劑。看不到弧光，煙霧也少，可自動(dòng)控制。金屬飛濺小，無(wú)焊條頭。 ③節(jié)省金屬材料。熔池保持液態(tài)時(shí)間長(zhǎng)，冶金過(guò)程比較充分，氣體及雜質(zhì)易于浮出。 ②焊接質(zhì)量好且穩(wěn)定。焊接電流可達(dá) 1000A 以上（是焊條電弧焊的 6～ 8倍），焊接速度快。淬硬和冷裂傾向嚴(yán)重，焊接性很差，焊前需要高溫預(yù)熱，焊接時(shí)要采取減少焊接應(yīng)力和防止裂紋的工藝措施，焊后需要進(jìn)行適當(dāng)熱處理等。焊前適當(dāng)預(yù)熱，焊后緩慢冷卻。 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。 焊接性內(nèi)容： （ 1） 工藝焊接性，是指焊接接頭產(chǎn)生缺陷的傾向，尤其是出現(xiàn)各種裂縫的可能性； （ 2） 使用焊接性，是指焊接接頭在使用中的可靠性，包括焊接接頭的力學(xué)性能及其它特殊性能（如耐熱、耐蝕性能等）。 特點(diǎn)：下料階段：化大為小 拼大成小 化復(fù)雜為簡(jiǎn)單 拼簡(jiǎn)單成復(fù)雜 167。對(duì)局部剛度不夠的地方，可采用加強(qiáng)筋措施，以實(shí)現(xiàn)薄代厚 25 （圖 ） 第三章 焊接 焊接：永久性連接金屬材料的工藝方法。 ②拉深件應(yīng)有合理圓角半徑（圖 ）。 ③彎曲帶孔件時(shí)，為避免孔的變形， L(~2)S（圖 ）。 ④沖裁件排樣。同時(shí)應(yīng)盡量避免長(zhǎng)槽與細(xì)長(zhǎng)懸臂結(jié)構(gòu)。 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適用于大型零件成形。 圖 爆炸成形 24 ②簡(jiǎn)化設(shè)備。 四、爆炸成形 利用爆炸物質(zhì)在爆炸瞬間釋放出巨大的化學(xué)能對(duì)金屬坯料進(jìn)行加工的高能率成形方法。 （ 4）成形形狀復(fù)雜的鍛件。 （ 2）已凝固金屬在壓力作用下產(chǎn)生塑性變形，保證尺寸精度。 （ 5）力學(xué)性能好 三、液態(tài)模鍛 將一定量的液態(tài)金屬直接注入金屬模膛，隨后在壓力的作用下，使處于熔融或半熔融狀態(tài)的金屬液發(fā)生流動(dòng)并凝固成形，同時(shí)伴有少量塑性變形，從而獲得毛坯或零件的加工方法。 （ 3）適于形狀復(fù)雜的零件和大型封頭類(lèi)零件。 （ 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。旋壓過(guò)程中坯料外徑基本不變。旋壓過(guò)程中坯料外徑有明顯變化是其主要特征。鎳基合金 （ 2）填充模膛的性能好，產(chǎn)品精度高 圖 螺旋斜軋示意圖 圖 拉拔示意圖 圖 超塑性板料拉深 圖 普通旋壓 23 （ 3）零件的晶粒均勻細(xì)小，力學(xué)性能均勻一致 （ 4）金屬的變形抗力小，可充分發(fā)揮中、小設(shè)備的作用。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。延伸率δ超過(guò)100%以上的特性。 167。 二、拉拔形式： 1 線材拉拔：生產(chǎn)各種金屬導(dǎo)線（圖 ） 2. 棒料拉拔：截面形狀，如圓形、方形、矩形、六角形等 3. 型材拉拔：生產(chǎn)特殊截面或復(fù)雜截面形狀的異形型材生產(chǎn) 4. 管材拉拔：以圓管為主，也可拉制橢圓形管、矩形管和其他截面形狀的管材。 167。軋輥軸線與坯料軸線相交一定角度的軋制方法。 （ 1）原理：圖 （ 2）產(chǎn)品：火車(chē)輪箍、軸承座圈、齒輪及法蘭等 二、橫軋：軋輥軸線與坯料軸線互相平行的軋制方法。 ③連桿成形。 （ 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。包括各種型材軋制、輥鍛軋制、輾環(huán)軋制等。 167。對(duì)常用材料可采用大變形量（不經(jīng)中間退火）一次擠成線材和型材。 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(lèi) 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%。 擠壓成形 一、擠壓：使金屬坯料在擠壓模中受強(qiáng)大壓力作用而變形的加工方法。 Ⅱ特點(diǎn)：ⅰ 坯料直徑不變 ⅱ 壓邊力足夠大 ⅲ 局部變形 Ⅲ翻邊系數(shù)： K0＝ d0/d d0－翻邊前孔徑 d－翻邊后孔徑 Ⅳ翻邊工藝措施： 當(dāng)零件所需凸緣的高度較大，一次翻邊計(jì)算出的翻邊系數(shù) K0 值小于極限翻邊系數(shù)時(shí)，常采用以下措施： ⅰ K0較小時(shí)：拉深→切底 ⅱ K0很小時(shí)