【正文】 質(zhì)合金常制成各種形式的刀片，用焊接或機械夾固的方式制成車刀使用。 常用刀具材料 目前常用 的刀具材料種類有：碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼、硬質(zhì)合金與陶瓷材料等。耐熱性是衡量刀具材料性能的主要指標(biāo)，他基本上決定了刀具允許的切削速度。一般情況下材料的硬度越高，耐磨性越好。 （ 2）足夠的強度和韌性 足夠的強度和韌性以承受很大的切削力、沖擊與振動。 刀具的材料 刀具材料是指切削部分的材料，切削時它在高溫、高壓、高摩擦以及沖擊和振動的條件下工作，因此它必須具有以下性能。夾持部分是用來將刀具夾持在機床上，傳遞所需的運動和動力，保證刀具有正確的工作位置，并夾固可靠，裝卸方便。因此， Pm計算公式如下： 車削加工的過程及應(yīng)用 14 Pm Pc=103 vc （ 28） 式中： Fc—— 主切 削力， N； vc—— 切削速度， m/s。 的數(shù)值可查詢相關(guān)手冊。 單位切削力公式 生產(chǎn)中，還常用切削層單位面積切削力 Kc 來估算切削力 Fc 的大小。 Fc 的單位為 N。經(jīng)驗公式的形式主要有指數(shù)和單位切削力兩種形式。一般影響較大的是工件材料和切削用量。就是為了 消除背向力的影響。當(dāng)工件剛度較?。ㄈ畿嚰氶L軸）時，應(yīng)當(dāng)設(shè)法減小或消除 Fp 的影響。 車削加工的過程及應(yīng)用 13 背向力 FP F 在垂直進給方向上的分力（又稱吃刀抗力、徑向力），作用在基面內(nèi)，它不消耗功率。 進給力 Ff F 在進給運動方向上的分力（又稱走刀抗力，軸向力），作用在基面內(nèi)，它消耗的功率只占總功率的 1%~5%。它是計算機床動力、刀具和夾具強度與剛度的主要依據(jù)，也是選擇刀具角度和切削用量的依據(jù)。為了適應(yīng)設(shè)計和工藝分析的需要，又便于測定，通常將總切削力分解為三個相互垂直的里（圖 26） 圖 26 車外圓時的切削合力與分力 主切削力 Fc F 在主運動方向上的分力（又稱切向力），垂直于基面，其大小約占 F 的80%~90%。 車削過程中的切削力與切削功率 切削力的來源與分解 刀具切削工件時，必須首先克服材料的變形抗力，主要是第Ⅰ變形區(qū)的剪切滑移抗力，加上第Ⅱ、第Ⅲ變 形區(qū)的摩擦阻力，這些力的合力就構(gòu)成了作用在刀具上的總切削力 F。因此，精車一般采用高速切削，而精車絲桿采用低速加工以避免積屑瘤的影響。 積屑瘤的控制 首先可控制切削速度，因為切削速度與摩擦系數(shù)、切削 溫度關(guān)系密切，從而影響積屑瘤的產(chǎn)生和大小。而切削力的變化又會引起振動，加上一些積屑瘤碎片會粘附在已加工表面上，增加工件表面粗糙度值。 積屑瘤對切削加工的影響 積屑瘤的硬度比工件材料高，能代替切削刃進行切削，保護刀刃以減少磨損；此外積屑瘤增大了刀具實際工作前角，使切削輕快，所以粗加工時可以利用積屑瘤。 圖 25 積屑瘤 積屑瘤的形成 切屑與刀具在第Ⅱ變形區(qū)發(fā)生強烈的擠壓和摩擦，切屑底面金屬的流動速度變慢而形成“滯流層”，在適當(dāng)?shù)臏囟群蛪毫ψ饔孟?，前刀面對滯流層的摩擦力和粘接力超過切屑材料的內(nèi)部分子結(jié)合力時，部分滯流層金屬會粘接在刀刃附車削加工的過程及應(yīng)用 11 近，形成積屑瘤。 切屑的形狀可以隨切削條件的改變而變化，在生產(chǎn)中可通過采取不同措施來得到理想的切削，以 保證切削加工的順利進行。工件材料越是硬脆、刀具前角越小、切削厚度越大時，崩碎車削加工的過程及應(yīng)用 10 現(xiàn)象越嚴重。 (3)崩碎切屑 切屑為不規(guī)則的碎塊狀，這時工件已加工表面凹凸不平。在用較低的切削速度、較大的切削厚度或刀具前角較小時，加工較硬的 塑性金屬材料時容易產(chǎn)生。精加工時出現(xiàn)這種切屑較為理想，但必須采取斷屑措施。通常用大前角、較高的切削速度、較小的切削厚度切削塑性材料時易得到。 圖 23 三個變 形區(qū)的示意圖 切削的種類 工件材料的塑性不同、刀具的前角不同或采用不同的切削用量等，會形成不同類型的切屑，同時也反映了對切削加工的不同影響。 刀具前刀面的磨損和積屑瘤現(xiàn)象就發(fā)生在第Ⅱ變形區(qū)內(nèi)。金屬材料的變形程度、切削力、切削熱的大小和切削形態(tài)等，主要決定于該區(qū)的狀況。在金屬切削研究中，將以上變形以及由此產(chǎn)生的物理現(xiàn)象，歸納到切削刃附近的三個變形區(qū)（圖車削加工的過程及應(yīng)用 9 23）來分析討論。 已加工表面 :已經(jīng)切去多余金屬層而形成的新表面。 待加工表面：即將被切去的金屬層表面。 （ 3）切 削層公稱厚度 hD 在同一瞬間，垂直于過渡表面度量的切削層尺寸，單位為 mm。 （ 1）切削層公稱橫截面積 AD 在給定瞬間，切削層在切削層尺寸平面里的實際橫截面積，單位為 mm2。 車削加工的過程及應(yīng)用 8 圖 22 車削時切屑層參數(shù) 切削層參數(shù) 切削層是切削過程中，刀具切削部分正在切除的工件材料層，通常在前述切削層尺寸平面中測量。 背吃刀量 在通過切削刃上選定點并垂直該點主運動方向的切削層尺寸平面中，垂直于進給運動方向測量的尺寸，以 ap 表示，單位為 mm. 車外圓時， ap 的計算式如下： ap= （ 23） 式中： dw—— 工件待加工表面直徑， mm； dm—— 工件已加工表面直徑， mm。 f、 vf 之間的關(guān)系如下： vf=fn （ 22） 式中： n—— 工件的轉(zhuǎn)速， r/s 或 r/min。 進給量 刀具在進給方向上相對工件的單位位移量。 車削加工的過程及應(yīng)用 7 切削速度 切削刃上選定點相對于工件上的主運動的瞬時速度，以 Vc 表示。它通常包括切削速度、進給量和背吃刀量三要素。 圖 21 車削運動和工件上的表面 當(dāng)主運動和進給運動同時進行時，切削刃上某一點相對于工件的運動為合成運動。在一種加工方式中主運動只有一個 （圖 21） 。 車削運動的構(gòu)成 根據(jù)在切削過程中的作用不同，切削 運動可分為主運動和進給運動。平面則是以一直線為母線，以另一直線作為軌跡作平移運動所形成的。如外圓面和孔是以一直線為母線，以圓為軌跡作旋轉(zhuǎn)運動而形成的。 車削加工是指用車 刀在車床上使刀具與工件產(chǎn)生相對運動，從而獲得所需要的零件尺寸形狀及粗糙度要求的一種切削加工。金屬切削加工的方式很多，常用的有車削、銑削、刨削、鏜削、磨削、鉆削等。通過不同因素的不同影響方向闡述了，車削經(jīng)濟性的基本原則，并對車削設(shè)備進行了簡要的說明。 該生查閱文獻資料能力一般， 能 全面 分析論文所涉及的有關(guān)問題，綜合運用知識能力一般。論文選題符合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，能夠達到綜合訓(xùn)練目標(biāo)，題目有一定難度，工作量一般。主要觀點突 出，邏輯關(guān)系清楚，語言表 達一般。語言表達一 般，邏輯關(guān)系比較清楚。主要觀點基本正確，但缺乏個人見解。文章篇幅完全符合學(xué)院規(guī)定，格式完全符合規(guī)范要求。 該生查閱文獻資料能力一般，能收集關(guān)于論文的資料，寫作過程中基本能綜 合運 用專業(yè)知識， 全面 分析論 文所涉及的有關(guān)問題，綜合運用知識能力一 般。 車削加工的過程及應(yīng)用 3 參考資