【正文】 測(cè)量時(shí)所采用的基準(zhǔn)。 2）工藝基準(zhǔn) 在工藝過程中所采用的基準(zhǔn)，稱為工藝基準(zhǔn)。 基準(zhǔn)的分類 根據(jù)基準(zhǔn)功用不同，分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)。 過定位 工件的某個(gè)自由度被重復(fù)限制的現(xiàn)象稱為過定位。 不完全定位 在滿足加工要求的前提下，工件的六個(gè)自由度沒有被完全限制的現(xiàn)象。過定位是否采用，要具體情況具體分析。其中每個(gè)支撐點(diǎn)限制相應(yīng)的一個(gè)自由度。六點(diǎn)定則是工件定位的基本法則，用于實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，起支承作用的是一定形狀的幾何體，這些用來限制工件自由度的幾何體就是定位元件。工件定位的實(shí)質(zhì)就是限制工件的 自由度。 （ 4）其他元件及裝置 如定位鍵、操作鍵和分度裝置，以及標(biāo)準(zhǔn)化連接元件等。它包括夾緊元件、傳動(dòng)裝置及動(dòng)力裝置等。圓柱銷 11，菱形銷 10 等都是定位元件。 （ 1）定位裝置 定位裝置是由定位元件及其組合而構(gòu)成。 按驅(qū)動(dòng)夾具工作的動(dòng)力源分類 可分為手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、電動(dòng)夾具、磁力夾具、真空夾具及自夾緊夾具等。 夾具 ：用于裝夾工件的工藝裝備 就是機(jī)床夾具。 海南科技職業(yè)學(xué)院 18 第二章 工件在數(shù)控機(jī)床上的裝夾 第一節(jié) 機(jī)床夾具概述 裝夾及夾具： 裝夾 ：機(jī)床上加工零件，為保證加工精度，必須現(xiàn)使工件在機(jī)床上占據(jù)一個(gè)正確的位置，即定位，然后將其夾緊。但不能用含硫的切削液，因硫?qū)τ猩饘儆懈g作用。 加工高強(qiáng)度 鋼 、高溫合金等難加工材料時(shí)，由于切削 加工處于極壓潤滑摩擦狀態(tài)，故應(yīng)選用含極壓添加劑的切削液。 根據(jù)工件材料的性質(zhì)選用切削液 切削塑性材料時(shí)需用切削液。但必須連續(xù)、充分的澆注，以避免處于高溫狀態(tài)的硬質(zhì)合金刀片產(chǎn)生巨大的內(nèi)應(yīng)力而出現(xiàn)裂紋。采用高速鋼刀具切削時(shí)，使用切削液的 主 要目的 是降低切削溫度，減小刀具磨損。實(shí)際使用中，常加入油性添加劑、極 壓添加劑和防銹添加劑，以提高潤滑和防銹作用。 切削油 切削油的主要成分是礦物油，少數(shù)采用動(dòng)植物油或復(fù)合油。但潤滑、防銹性能較差。在配制水溶液時(shí)，要特別注意水質(zhì)情況，如果是硬水，必須進(jìn)行 軟化處理。但單純的水容易海南科技職業(yè)學(xué)院 17 使金屬 生銹，潤滑作用差。 水溶液 水溶液是以水為主 要成分的切削液。 防銹作用 為了減輕工件、刀具 和機(jī)床受周圍介質(zhì)（如空氣、水分 等） 的腐蝕，要求切削液具有一定的防銹作用。這一作用對(duì)于磨削、螺紋加工和深孔加工等程序尤為重要。 清洗作用 在切削過程中，會(huì)產(chǎn)生大量切屑、金屬碎片和 粉末，特別是在磨削過程中，砂輪上的沙粒會(huì)隨時(shí)脫落 和破碎下來 。 潤滑作用 切削液能在刀 具的前、后刀面與工件之間形成一層潤滑薄膜，可減少或避免刀具與工件 或切屑間的直接接觸，減輕摩擦和粘結(jié)程度，因而可以減輕刀具的磨損，提高刀具表面的加工質(zhì)量。 （一）切削液的作用 冷卻作用 切削液 可以將切削過程中 產(chǎn)生的熱量迅速的從切削區(qū)帶走，使切削區(qū)溫度降低。這時(shí)雖然機(jī)床功率得到充分的利用，但刀具的性能 卻未能充分 發(fā)揮。機(jī)床有效功率 PE’=PEη 式中 PE—— 機(jī)床電動(dòng)機(jī)功率 η — 機(jī)床傳動(dòng)功率 如 Pc’PE，則選擇的切削用量可在指定 的 機(jī)床上使用，如 Po《 PE’，則機(jī) 床功率沒有得到充分的發(fā)揮，這時(shí)可以規(guī)定較低的刀具的耐用度（如采用機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀片的合理 耐用度可選為 15~30min），或采取切削性能更好 的刀具材料，以提高切削速度的辦法使切削功率增大，以期充分利用機(jī)床功率，達(dá)到生產(chǎn)的目的。 5）加工帶外皮的工件時(shí)，應(yīng)適當(dāng)降低切削速度。 3）在易發(fā)生振動(dòng) 的情況下，切削速度應(yīng)避開自激振動(dòng)的臨界速度。 在選擇切削速度時(shí)，應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)： 1）應(yīng)盡量避開積屑瘤 產(chǎn)生的區(qū)域。 切削速度的選擇 根據(jù)已經(jīng)選定的背吃刀量、進(jìn)給量及刀具耐用度選擇切削速度。根據(jù)加工材料、刀桿尺寸、工件直徑 及已確定的背吃刀量來選擇進(jìn)給 量。 在工藝系統(tǒng)剛性不足或毛坯 余量很大，或余量不均勻 時(shí)，粗加工要分幾次進(jìn)給，并且應(yīng)當(dāng)把第 一、二進(jìn)給的背吃刀量取得大一些。在中等功率機(jī)床上，背吃刀量可達(dá) 8~10mm。 （二）切削用量的選擇方法 背吃刀量的選擇 根據(jù)加工余量確定。 （一）切削用量選擇原則 粗加工時(shí)切削用量的選擇原則 首先選取盡可能大的背吃刀量；其次要根據(jù)機(jī)床動(dòng)力和剛性的限制條件等，選取盡可能大的進(jìn)給量；最后根據(jù)刀具 耐用度確定最佳的切削 速度。 第五節(jié) 切削用量及切削液的選擇 一、切削用量的選擇 切削用量的大小對(duì)切削力、切削功率、刀具磨損、加工質(zhì)量和加工成本均有顯著影響。 2）半精車時(shí)：α p=1~ f=~~120m/min 3）精車時(shí)：α p=~1mm f=~~120m/min。 3~。 5）前刀面上磨出高度為 4~6mm 的直線圓弧型卷屑槽，以提高排卷屑效果。由于負(fù)倒棱存在，切削時(shí)產(chǎn)生的積削瘤比較穩(wěn)海南科技職業(yè)學(xué)院 15 定，可代替切削刃進(jìn)行切削，并使實(shí)際工作前角增大到 35 度 ~45 度。 2）采用較大的主偏角 Kr=90 度，以減小背向力，避免加工時(shí)共建的彎曲變形和振動(dòng)。為此要盡量見效背向力，增強(qiáng)工藝系統(tǒng)得剛性，防止振動(dòng)的產(chǎn)生。下面以加工細(xì)長軸的銀白屑車刀為例，加以介紹分析 （一）加工對(duì)象 加工碳鋼光扛、絲扛等長軸零件（ d=10~30mm） （二）使用機(jī)床 中等功率、剛性一般的數(shù)控機(jī)床 （三）刀具材料 刀具材料為硬質(zhì)合金 YT15，刀桿材料為 45 鋼。一般情況下，工件材料強(qiáng)度、硬度高，而刀具材海南科技職業(yè)學(xué)院 14 料的抗彎強(qiáng)度低且進(jìn)給量大時(shí)， bγ 1 和│ γ 01│ 應(yīng)較大； 加工鋼料時(shí)： 若 α p， f，可取 bγ 1=（ ~） f， γ 01=5 度 ~ 10 度； 當(dāng) α p） 2mm， f， bγ 1=（ ~） f ， γ 01= — 25 度 （二）過渡 刃及其參數(shù)選擇 從第一節(jié)中已知，連接刀具主、副切削刃的刀尖通常磨成一段圓弧或直線刃，他們統(tǒng)稱為過渡刃。太小時(shí)，起不到應(yīng)有的作用。由于倒棱寬度很窄，它不改變刀具前角的作用。一般車刀、刨刀等的副后角取得與主后角相等；而切斷到、切槽刀及鋸刀銑刀等的副后角因受刀頭強(qiáng)度限制，只能取得較小，通常α ` =1 度 ~2 度 五、其他幾何參數(shù)的選擇 （一）負(fù)倒棱及 其參數(shù)的選擇 在粗加工鋼和鑄鐵的硬質(zhì)合金刀具上，常在主切削刃上磨出一個(gè)前角為負(fù)值的倒棱面，稱為負(fù)倒棱。切削開始時(shí)刀尖后接觸工件，切屑流向已加工表面，容易將已加工表面劃傷；在粗加工開始時(shí)，尤其是在斷續(xù)切削時(shí)，可避免刀尖受沖擊，起保護(hù)刀尖的作用，并可 改善刀具散熱條件。刃傾角為正值，切削開始為正值，切削開始時(shí)刀尖與工件接觸，切屑流向待加工表面，可避免纏繞和劃傷已加工表面，對(duì)半精加工、精加工有利。 3）加工強(qiáng)度、高硬度材料或斷續(xù)切削時(shí)，應(yīng)取較小 的副偏角（κ r` =4 度 ~6 度） 4）切斷刀、鋸片刀和槽銑刀等，為了保證刀頭強(qiáng)度和重磨后刀頭寬度變化較小，只能取很小的副偏角。較小的副偏角，可減小殘留面積高度，提高刀具強(qiáng)度和改善散熱條件，但將增加副后刀面與已加工表面之間的摩擦，且易引起振動(dòng)。、 Kr＝ 45176。主偏角較大時(shí)，所產(chǎn)生的影響與上述完全相反。 （二）合理后 角的選擇原則 ① 粗加工： ａ o↓ , 精加工：ａ o↓ ② 塑性材料 : ａ o↑ , 脆性材料 :ａ o↓ , 硬度高 :ａ o↓ , 強(qiáng)度高ａ o↓ ③ 工藝系統(tǒng)： 剛度高ａ o↓ 三、前后刀面的形式及選擇 （ 1）前刀面常見的形式及其選擇 a、正前角單平面型：精加工刀具、復(fù)雜刀具加工脆性材料的刀具 b、正前角曲面帶倒棱型：加工塑性材料的刀具 c、負(fù)前角單平面型：后刀面磨損刀具 d、負(fù)前角雙平面型：前后刀面磨損的刀具 （ 2）后刀面的常見形式 ① 單一后刀面： 基本形式、常用，精加工刀用 ② 有刃帶的后刀面： 可增加刀具耐磨性，定尺寸刀具用 ③ 帶消振棱的后刀面： 可抑制振動(dòng)，加工時(shí)容易振動(dòng)使用 ④ 雙重或三重后刀面： 可增加刃口強(qiáng)度，較少后刀面磨損 四、主偏角及負(fù)偏角的選擇 （一）主偏角的功用及合理主偏角 的選擇 主偏角的功用 主偏角的功用主要影響刀具耐用度、已加工表面粗糙度及切削力的大小。海南科技職業(yè)學(xué)院 12 后角小使主后刀面與工件表面的摩擦加劇，刀具磨損加大，工件冷硬程度增加，加工表面質(zhì)量差；尤其是切削厚度較小時(shí)，由于刃口鈍圓半徑的影響，上述情況更為嚴(yán)重。但前角過小，會(huì)使切削力和切削熱增加，道具耐用度降低。但前角過大，刀具強(qiáng)度降低，散熱體積減少，刀耐用度下降。 第四節(jié) 刀具幾何參數(shù)的合理選擇 一、前角的選擇 ： 盡量大 （一）前角的功用 前角的功用主要影響切削變形和切削力的大小及刀具耐用度和表面質(zhì)量的高低。 此外，調(diào)整材料的化學(xué)成分也是改善其切削加工性的重要途徑。常對(duì)加工性分為八級(jí) 加工性等級(jí) 名稱及種類 相對(duì)加工 Kr 代表性材料 1 很容易切削的材料 一般有色金屬 〉 555 銅鉛合金，94 鋁銅合金，鋁鎂合金 2 容易切削的材料 易切削鋼 ~ 退火 15Cr，自動(dòng)機(jī)鋼 3 較易切削鋼 ~ 正火 30 鋼 4 一般鋼及鑄鐵 ~ 45 鋼，灰鑄鐵 海南科技職業(yè)學(xué)院 11 5 普通材料 稍難切削材料 ~ 2Cr13 調(diào)質(zhì) 85 鋼 6 難切削材料 較難切削材料 ~ 45r 調(diào)質(zhì) 65Mn 調(diào)質(zhì) 7 難 切削材料 ~ 50Cr 調(diào)質(zhì)，1Cr18Ni9Ti， 某些鈦合金 8 很難切削材料 《 某些鈦合金 三、改善金屬材料切削加工的途徑 材料的切削加工性對(duì)生產(chǎn)率和表面質(zhì)量有很大的影響，因此在滿足零件使用要求前提下，應(yīng)盡量選用加工性比較好的材料 材料的切削加工性，還可以通過一些措施予以改善，采用熱處理方法是改善材料切削加工性的重要途徑之一。難加工材料用 Vct 來評(píng)定。在形同的道具耐用度夏， Vct 值高的材料切削加工性較好。 二、衡量金屬材料切削加工性的指標(biāo) 衡量金屬材料切削 加工性的指標(biāo)較多，最常用的是切削速度 Vct 和相對(duì)加工性 Kr。 金屬材料的切削加工與材料的力學(xué)、物力性能以及加工要求和切削條件有關(guān)。例如，與切削 45 鋼相比，切削銅、鋁合金比較為快；且笑合金鋼比較困難；切削耐熱合金更為困難。目前的刀具耐用度見下表。刀具耐用度過高，就要選取較小的切削用量，從而降低金屬切削率，降低生產(chǎn)率，提高了加工成本。此外， 工件的塑性、韌性越高，導(dǎo)熱性越低，切削溫度越高，刀具耐用度越低。但在有沖擊切削和難加工材料切削時(shí)，影響刀具耐用度的主要因素是沖擊和抗彎強(qiáng)度。 此外，如果減小副偏角 Kr`，增大刀尖圓弧半徑 Rε，其對(duì)刀具耐用度的影響與主偏角減小時(shí)相同。由此可見，對(duì)于每一種具體加工條件，都有一個(gè)使刀具耐用 度 T 最高的合理的數(shù)值。 （ 1）切削用量 在保證一定刀具耐用度的條件下為了提高生產(chǎn)效率，應(yīng)首先選取大的背吃刀量α p，然后選擇較大的進(jìn)給量 f，最后選擇合理的切削速度 Vc?？梢?， 切削速度 v 對(duì)刀具耐用度的影響最大，進(jìn)給量 f 次之，背吃刀量 ap最小。 綜合整理后，得出下列刀具耐用度的實(shí)驗(yàn)公式： 海南科技職業(yè)學(xué)院 9 12111 Tmmm pCTv f a? 式中， CT—— 與工件材、刀具材料和其他切屑條件有關(guān)的常數(shù)。它們的關(guān)系是用實(shí)驗(yàn)方法求得的。因此刀具總壽命等于這把刀的刃磨次數(shù)（包括新刀開刃）乘以刀具耐用度。 （ 三）刀具耐用度 1．刀具耐用度的定義 所謂刀具耐用度（又稱刀具壽命）是指刃磨后的刀具自開始切削直到磨損量達(dá)到磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為止的切削時(shí)間，以 T 表示，單位為分鐘。 前面磨損 （見圖 119a） 后面磨損 （見圖 119b 前面和主后面同時(shí)磨損 （二）刀具磨損過程與磨鈍標(biāo)準(zhǔn) （見圖 120） （ 1）初期磨損階段（ OA） （ 2）正常磨損階段（ AB） （ 3）急劇磨損階段（ BC） 2．刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn) 刀具磨損到一定限度就不能繼續(xù)使用，這個(gè)磨損限度稱為刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)。 （四）影響切削力的主要因素 （ 1）背吃刀量和進(jìn)給量 海南科技職業(yè)學(xué)院 8 （ 2）刀具磨損的影響 （ 3）切削速度 （ 4）切削液的影響 （ 5）刀具幾何角度的影響 四、切削熱與切削溫度 （一）切削熱的產(chǎn)生 切削熱的產(chǎn)生 具體在三個(gè)變形區(qū)內(nèi)產(chǎn)生，如圖 118 所示。 （三）切削功率 切削功率用 Pc 表示，單位為 kW，計(jì)算公式 見式（ 123）。 （ 122）。 Fp、 Ff 與 Fpf 有如下關(guān)系見式（ 116），（ 117）。如圖 116 所示它們的合力 Fr 作用在前刀面上近切削刃處。 采用潤滑性能良好的切削液可以減少或消除積屑瘤的產(chǎn)生。 適當(dāng)降低進(jìn)給