【正文】 ，可顯著提高潤滑和冷卻作用。 ? 磨鈍標(biāo)準(zhǔn)：精車： ；合金鋼粗車： ；粗車弱性鋼工件： ；粗車剛件： ；粗車鑄鐵件： ；低速粗車剛及鑄鐵大件： 。 ? 進(jìn)給量選擇：精加工時(shí)，由于切削力較大，主要考慮機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度、刀具強(qiáng)度和剛性、工件裝夾剛度，在條件許可的情況下，應(yīng)選用較大的進(jìn)給量；精加工時(shí)，為保證加工精度和表面質(zhì)量，應(yīng)選用較小的進(jìn)給量；斷續(xù)切削時(shí)，選用較小的進(jìn)給量，一減少振動(dòng)。 ? 刀具磨損： ? 刀具失效形式：磨損和非正常磨損； 1. 磨損：刀具刀面和刀刃上金屬微粒被工件、切屑帶走，喪失切削能力的現(xiàn)象，有前刀面、后刀面磨損， 2. 磨損原因：磨粒磨損、粘結(jié)磨損、擴(kuò)散磨損、氧化磨損、相變磨損、非正常磨損（碎斷、崩刃、裂紋、剝落）。 ? 切削力及影響因素： ? 切削力：金屬切削時(shí)，刀具切入工件，使被加工材料發(fā)生變形并成為切屑所需的力； ? 切削力的來源： 1. 切削層金屬、切屑和工件表面層金屬的彈性、塑性變形所產(chǎn)生的抗 力； 2. 刀具與切削、工件表面間的摩擦阻力； ? 影響切削力的因素： 1. 工件材料：工件材料的強(qiáng)度、硬度越高，材料的剪切屈服度越高，切削力增大，強(qiáng)度、硬度相近的材料，塑性越大，切削力越大， 2. 切削用量：背吃刀量、進(jìn)給量增加，切削力增加，增大進(jìn)給量比增大背吃刀量利更有利于減少切削力，切削速度在低速高速時(shí)，切削力減少，切削速度在中速時(shí)，切削力增加； 3. 刀具幾何角度：前角增加，切削力減少，主偏角增加，切削層厚度增大，切削變形減少，切削力減少。積屑瘤破碎后的碎片會(huì)粘附在工 件已加工表面，使工件表面粗糙度值增大； 5. 總之，積屑瘤對粗加工一般是有利的，但精加工時(shí)，為保護(hù)工件精度及質(zhì)量，應(yīng) 5 該盡力避免積屑瘤的產(chǎn)生。 ? 積屑瘤及影響： ? 積屑瘤：在以中、低切削速度切削一般鋼料或其他塑性金屬時(shí)，常常在刀具前刀面靠近刀尖處粘附著一塊硬度很高的金屬鍥狀物； ? 積屑瘤的形成：切屑沿前刀面流動(dòng)時(shí)，由于強(qiáng)烈的摩擦而產(chǎn)生粘結(jié)現(xiàn)象，使切屑底層金屬粘結(jié)在前刀面上形成滯留層，滯留層以上的金屬從其上 流出，產(chǎn)生內(nèi)摩擦，連續(xù)流動(dòng)的切屑從粘在刀面的滯留層上流過時(shí)，在溫度適當(dāng)?shù)那闆r下也會(huì)被阻滯并于底層粘結(jié)在一起，粘結(jié)層層層堆積擴(kuò)大形成積屑瘤； ? 積屑瘤對切削過程的影響： 1. 使前刀面實(shí)際前角 e0? 增大，切削力下降； 2. 影響刀具耐用度，由于積屑瘤硬度很高，穩(wěn)定時(shí)代替刀刃工作，起保護(hù)刀刃、提高刀具耐用度的作用，但積屑瘤破碎時(shí)可能引起材料顆粒剝落，反而會(huì)加劇刀具的磨損和破損； 3. 使切入深度增大。 ? 金屬切削過程中的三個(gè)變形區(qū)： ? 第一變形區(qū)：產(chǎn)生剪切滑移變形，是切削變形的主要區(qū)域，在外力作用下，靠近切削刃處產(chǎn)生彈性變形，隨著刀刃與工件變進(jìn)，而變形增大，產(chǎn)生塑性變形，金屬內(nèi)部晶格產(chǎn)生畸形與滑移，到一定程度剪應(yīng)力 max? 達(dá)到最大，切削金屬變?yōu)榍行迹? ? 第二變形區(qū)：在第一變形區(qū)終了，切屑與基體分離，沿前刀面流出，受到前刀面的擠壓和摩 擦，使切屑進(jìn)一步產(chǎn)生滑移變形，位于刀屑接觸區(qū)； ? 第三變形區(qū)：刀具后刀面與已加工表面擠壓和摩擦產(chǎn)生的加工硬化和殘余應(yīng)力為特征的滑移變形。 ? 刀具： ? 車刀的結(jié)構(gòu)形式：整體式、焊接式、機(jī)夾重磨式和機(jī)夾可轉(zhuǎn)位式； ? 孔加工定尺寸工具：鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀； ? 拉刀 ：有內(nèi)外拉刀，可拉孔、加工內(nèi)表面、外表面和平面； ? 銑刀（多刃回轉(zhuǎn)刀具）：銑刀方式是指銑削時(shí)銑刀相對于工件的運(yùn)動(dòng)和位置關(guān)系，它有固銑法、端銑法，固銑法分順銑和逆銑 ： 1. 逆銑法：刀齒旋轉(zhuǎn)方向和工件進(jìn)給方向相反，由切屑層內(nèi)切入，從待加工表面切出，切屑厚度由小增至最大，剛切入時(shí)刀齒抬磨已加工表面，產(chǎn)生冷硬層，降低表面質(zhì)量，但切削過程平穩(wěn)切削分力使夾緊力增大； 2. 順銑： 刀齒旋轉(zhuǎn)方向和工件進(jìn)給反方向響相同，切削厚度由小到大，切削分力壓向工件，可提高銑刀的耐用度和加工表面質(zhì)量，但水平切削分力和進(jìn)給方向相同，可能使銑床工 作臺(tái)產(chǎn)生竄動(dòng)，引起震動(dòng)和進(jìn)給不均勻，加工有黑皮和硬皮工件時(shí)刀齒已損壞。 3 ? 主偏角 rk 和負(fù)偏角 ?rk ：兩角對刀具耐用度有很大的影響，減小主偏角和負(fù)偏角可使刀尖角增大，刀尖強(qiáng)度提高，散熱條件改善，使刀具耐用度提高；同時(shí)可將降低殘留面積的高度，減小加工表面的粗糙度，增大主偏角可使切深抗力明顯較小，進(jìn)給抗力增大，有利于減小工藝系統(tǒng)的彈性變形和振動(dòng)。 ? 常用材料： 1. 碳素工具鋼、合金工具鋼（這些剛因耐熱性差，只適用于手工刀具，切削速度較低的工具，如 T10A\T12A\9SiCr\CrW 有 色金屬 Mn）； 2. 高速鋼（有較高硬度和耐熱性以及高的強(qiáng)度和韌性其切削速度是碳素工具鋼切削速度的 13 倍，耐用度是他們的 1040 倍，可加工碳素鋼、有色金屬和高溫合金，可制造各種刀具和復(fù)雜刀具）； 3. 硬質(zhì)合金（高硬度、高耐熱性和高耐磨性，允許的切削速度達(dá) 100300m/min，應(yīng)用廣泛，但其抗彎強(qiáng)度低，沖擊韌性差，刀口不鋒利，不易加工，不易做成形狀較復(fù)雜的整體刀具）；其他材料（陶瓷、金剛石、立方氮化硼 CBN） . ? 刀具角度選擇： ? 前角 0? ：對切削難易程度有較大關(guān)系，增大前角是刀刃變得鋒利，使切削變得輕快，可以減少切削變形，減少切削力和切削功率，但增大前角 會(huì)使刀刃和刀尖強(qiáng)度下降，刀具散熱體積減小，影響刀具壽命， 前 角的大小對工作表面粗糙度、刀具的排屑及斷屑性能也有一定影響； ? 前角的選擇：工件的強(qiáng)度和硬度較低時(shí)應(yīng)選用較大的前角，反之取較小的前角；加工塑性材料（鋼）時(shí)應(yīng)選較大的前角；加工脆性材料時(shí)（如鐵）時(shí)選較小的前角；刀具材料韌性好（如高速鋼）可選較大的前角，反之選較小的前角；粗加工時(shí)，特別是斷續(xù)切削時(shí)，應(yīng)選較小的前角；精加工是 選較大的前角。 ? 刀具角度的參考系：正交平面參考系 1. 基面 rP ：通過主切削刃上選定點(diǎn)，垂直于該點(diǎn)速度方向的平面； 2. 切削平面 sP ：通過主切削刃上選定點(diǎn)，與主切削刃相切，且垂直于該點(diǎn)基面的平面； 2 3. 正交平面 oP ：通過主切削刃上選定點(diǎn)，垂直于基面和切削平面的平面。 ? 在切削時(shí)，工件上存在： 1. 待加工表面（工件上即將被切除的表面）； 2. 已加工表面（工件上經(jīng)刀具切削后形成的表面）； 3. 過渡表面（工件上被切削刃正在切削著的表面）。 ? 機(jī)床的切削運(yùn)動(dòng)：主運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。機(jī)械制造冷加工的成本低，耗能少，能加工工種不同形狀、尺寸和精度要求的工件。 ? 零件的機(jī)械制造工藝過程可分為 熱加工工藝過程 （包括鑄造、塑性加工、焊接、熱處理、表面改性等） 冷加工工藝過程 （機(jī)械加工工藝過程，機(jī)器的裝配工藝過程），他們都是改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)等，使之成為成品或半成品的過程。 1? 制造業(yè)：將各種原材料加工制造成可使用的工 業(yè)制品的工業(yè)。 ? 制造技術(shù)：使原材料變成產(chǎn)品的技術(shù)的總稱。 ? 機(jī)械加工工藝過程一般是利用切削的原理使工件成型而達(dá)到預(yù)訂的設(shè)計(jì)要求（尺寸精度、形狀、位置精度和表面質(zhì)量要求）。 第 1 章 金屬切削基礎(chǔ) ? 金屬切削加工是 利用刀具從工件待加工表面切去一層多余的金屬，從而使工件達(dá)到規(guī)定的幾何形狀、尺寸精度和表面質(zhì)量的機(jī)械加工方法。 ? 切削用量：切削速度 cv 、進(jìn)給量 f （或進(jìn)給速度 fv ）和背吃刀量 pa 的總稱。 ? 刀具切削部分的結(jié)構(gòu)要素為：三面（前刀面、主后刀面、副后刀面）；二刃（主切削刃、副切削刃）；一點(diǎn)（刀尖）。 ? 刀具材料： ? 刀具材料應(yīng)具有的性能：高硬度、高耐磨性、足夠的強(qiáng)度和韌性、良好的熱物理性能和耐熱沖擊性能、良好的工藝性能。 ? 后角 0? ：它主要減小后刀面的與工件的摩擦和后刀面的摩損，其大小對刀具耐用度和工件已加工表面質(zhì)量影響很大； ? 后角選擇：切削層公稱厚度越大，刀具后角越??；工件材料越軟、塑性越大，后角越大；工藝系統(tǒng)剛性較差時(shí)應(yīng)適當(dāng)減小后角，尺寸精度要求較高的刀具，選較小的后角。 ? 刃傾角 s? ：主要影響刀頭的強(qiáng)度和切屑的流動(dòng)方向。 ? 砂輪：最重要的磨削工具，砂輪的特性由磨料、粒度、結(jié)合劑、硬度、組織和形狀尺寸等決定， 1. 砂輪硬度：砂輪的磨粒在磨削力的作用下脫落的難易程度，其中不易脫落的硬度高，反之硬度低； 2. 砂輪的選用：磨削鋼時(shí)，選用剛玉砂輪，磨削硬鑄鐵、硬質(zhì)合金和非鐵合金時(shí)，選用碳化硅砂輪；磨削軟材料時(shí)，選用硬砂輪，磨削硬材料時(shí)，選用軟材料；磨削軟而刃的材料時(shí)，選用粗磨粒，磨削硬而脆材料時(shí)，選用細(xì)磨料；磨削表面的粗糙度值要求較低時(shí)，選用細(xì)磨粒，金屬磨除率要求高時(shí)，選用 粗磨粒；要求加工表面質(zhì)量好時(shí)，選用樹脂或橡膠結(jié)合劑的砂輪，要求最大金屬磨除率時(shí)，選用 4 陶瓷結(jié)合劑砂輪。 三個(gè)變形區(qū)匯集在切削刃附近，該處應(yīng)力集中，復(fù)雜，切削層在該處與工件本體分離，絕大部分變切屑，很小部分留在工件表面上。 4. 使工件表面粗糙度值變大。 ? 切屑的形狀：帶狀切屑、擠裂切屑、單元切屑、崩碎切屑； ? 帶狀切屑：加工塑性金屬材料，當(dāng)切削速厚度小，切削速度較大，刀具前角較大時(shí)，會(huì)產(chǎn)生帶狀切屑，它表明切削過程平穩(wěn)，切削力波動(dòng)較小，已加工表面粗糙度值較小。 ? 切削熱：切削層金屬的彈性、塑性變形，工件、刀具、切屑之間的摩擦均產(chǎn)生熱，每個(gè)變形區(qū)均是 熱源，切削熱是刀具磨損的主要原因，它影響尺寸精度。