山东大学机械制造技术基础课程知识点整理
第一章
一、切削时的工件表面
待加工表面:工件上多余金属即将被切除的表面 已加工表面:多余金属被切除后形成的表面
过渡表面:待加工表面与已加工表面之间的连接表面
二、刀具的工作角度
一般均为前角增大 后角减小 但当刀尖位置低于机床中心高度时,应为前角减小 后角增大
三、切削层参数
切削层:刀具沿工件进给方向移动一个f时,刀具的刀刃从工件待加工表面切下的金属层 1、切削厚度hD
垂直过渡表面度量的切削层尺寸 2、切削宽度bD
沿过渡表面度量的切削层尺寸 3、切削面积AD
切削层在基面内的截面面积
四、切削方式
直角切削:刀刃垂直于合成切削运动方向 斜角切削:刀刃不垂直与合成切削运动方向 自由切削:只有一条直线切削刃参与切削
非自由切削:有多条切削刃或曲线切削刃参与切削 直角自由切削:直角切削+自由切削
五、刀具角度标注
六、刀具材料应具有的性能 1、高强度和韧性 2、高硬度和耐磨性
3、高的热稳定性、耐热性
4、良好的物理特性和工艺性,便于加工 5、经济性
七、高速钢
高速钢塑性、韧性、导热性、工艺性较好,适合制造如铣刀、拉刀等形状复杂的刀具 硬度、耐磨性、耐热性差,常用于制造低速切削刀具和成形刀具
八、硬质合金
应用最为广泛,由金属碳化物(保证硬度、耐磨性)及金属黏结剂(保证强度、韧性)高温烧结而成。
1、YG类(K类)(WC+Co)
高抗弯强度和抗冲击韧度,可减少切削时的崩刃 加工短切屑黑色金属(铸铁)、有色金属及非金属材料 2、YT类(P类)(WC+TiC+Co) 硬度耐热性好,韧性导热系数差 加工长切屑黑色金属(钢) 3、YW类(M类)
既可加工长切屑,也能加工短切屑黑色金属和有色金属,通用合金 4、YN类
常用于钢和铸铁的半精加工和精加工
九、涂层刀具
在刀具上覆盖一层耐磨性高的难熔金属化合物 硬涂层:提高硬度和耐磨性 软涂层:减小摩擦
十、陶瓷刀具
未来发展较好,但需解决韧性问题 主要有两种:Al2O3基和Si3N4基 特点:
1、高硬度和耐磨性 2、高耐热性 3、化学稳定性高 4、低摩擦因数(光滑) 5、原料丰富
十一、金刚石刀具
分类:单晶、PCD和金刚石复合刀片
性能最好,用于加工有色金属和非金属,不可加工铁族元素(易发生反应产生石墨)
特点:1、高硬度和耐磨性 2、各向异性 3、低摩擦因数 4、刀刃锋利 5、高导热性,热稳定性差 6、价格贵
十二、立方氮化硼刀具(CBN)
硬度仅次于金刚石,化学惰性强,热稳定性高
特点:1、高硬度耐磨性 2、高热稳定性 3、优良化学稳定性 4、高导热性 5、低摩擦因数
第二章
一、切屑形成过程
(1)、切屑形成的本质:切削层金属的剪切滑移和剪切破坏 (2)、变形区的划分(了解特点)
第一变形区(Ⅰ):AO始滑移线,MO终滑移线,晶粒发生剪切滑移
第二变形区(Ⅱ):刀-屑接触区,切屑沿此流出,晶粒剪切滑移呈剧烈纤维化,有时有滞留层
第三变形区(Ⅲ):刀-工接触区,有时也呈纤维化,有加工硬化和回弹现象
(3)、第一变形区内变形过程 P34
第一变形区宽度非常小,可以看做一个面,即剪切面。 重点:(4)变形程度的表示方法 1、变形系数ξ
2、剪切角Φ
剪切面与切削速度间的关系。剪切角越大,变形越小。 3、剪应变ε
(5)、剪切角与摩擦角的关系
1、前角增大,剪切角增大,变形减小 2、摩擦角增大,剪切角减小,变形增大 (6)、切屑变形规律
1、工件材料硬度、强度高,变形小 2、前角越大,变形越小 3、切削厚度越大,变形越小
4、无积屑瘤区,v越大,变形越小,有积屑瘤区,随v增大变形先增大后减小
二、积屑瘤现象
产生条件:压力和温度
产生原因:冷焊、高温、高压、粘结
积屑瘤对切削过程影响:1、增大实际前角,切削轻快 2、增大切削厚度 3、加工表面粗糙度增大 4、影响刀具寿命
粗加工时,积屑瘤可代替刀具进行切削,保护刀具,减小变形 精加工时,绝对不允许积屑瘤出现
避免积屑瘤的措施:1、降低切削速度 2、采用高速切削 3、增大前角 4、使用性能良好的
切削液 5、提高工件材料的硬度,降低材料硬化指数(塑性越大,越易产生积屑瘤)
三、切削力的来源
1、克服工件材料弹性变形 2、克服工件材料塑性变形 3、克服刀-屑 刀-工接触面之间的摩擦力
四、影响切削力的主要因素 1、工件材料的影响 2、切削用量的影响
aP增大,变形系数不变,切削力按正比关系增加
f增大,变形系数减小,切削力不按正比关系增加,影响小于aP v影响较复杂
切削脆性金属时v增加,切削力略有减小,但变化不大
切削塑性金属时,在v增加至积屑瘤区时,切削力先增大后减小。v继续增加至离开积屑瘤区时,切削力逐渐减小
3、刀具几何参数的影响 P43 了解
五、切削热的产生
来源:切屑的变形功和前、后刀面的摩擦功 背吃刀量ap对q影响最大,其次是v,最后是f
六、切削区温度的分布
1、前刀面上和切屑接触面上温度高且梯度很大
2、温度最高点不在切削刃,而在离切削刃有一定距离的地方(工件脆性越高,则温度最高点力切削刃越近),原因为摩擦热沿刀面逐渐积累
3、刀具材料和工件材料的导热系数越小,前后刀面温度越高
七、影响切削温度的主要因素(区别切削热) 1、切削用量的影响
切削速度v对温度影响最大,进给量f次之,背吃刀量ap影响最小。 2、刀具几何参数影响
前角越大,变形小,切削温度低。但当前角大于18°—20°时,由于散热条件变差,温度反而可能升高
主偏角减小时,总散热条件改善,切削温度减小 3、工件材料影响
脆性材料变形与摩擦小,温度低,合金钢硬度高,导热系数差,温度高 4、刀具磨损的影响
磨损严重时摩擦与变形大,温度高
八、刀具的磨损(三种形态,五种原因) 形态:前刀面磨损、后刀面磨损、边界磨损
原因:硬质点磨损、黏结磨损、扩散磨损、化学磨损、热电磨损
九、刀具磨损的三个阶段
初期磨损阶段、正常磨损阶段、急剧磨损阶段
山东大学机械制造技术基础知识点整理培训课件
![](/skin/haowen/images/icon_star.png)
![](/skin/haowen/images/icon_star.png)
![](/skin/haowen/images/icon_star.png)
![](/skin/haowen/images/icon_star.png)