机械制造基础复习提纲

水平分力Ff与工作台进给方向相同，当 工作台进给丝杠与螺母间隙较大，工作 台易出现轴向窜动。导致刀齿折断，刀 轴弯曲，工件与夹具产生位移甚至机床 损坏。
顺铣时，若丝杠 螺母间有间隙， 则会使工作台窜 动，进给不均， 易打刀。
垂直分力Fv向上，工件需较 大的夹紧力。工件在该方向 易产生振动，对工件夹紧不 利。
• 夹紧力方向、作用点确定原则
第二章
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机械制造技术—总结
刀具的几何参数
刀面
前刀面 后刀面 副后刀面
刀刃
主切削刃 副切削刃 刀尖
机械制造技术—总结
刀具切削部分的几何角度
• 基面 通过主切削刃上某一点并垂直于主 运动方向的平面。
• 切削平面 通过切削刃选定点与切削刃相 切，同时垂直于基面的平面。
• 正交平面 通过切削刃选定点并与基面、 切削面同时垂直的平面。
bD
=
a sin
p
r
AD hDbD fap
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机械制造技术—总结
1. 刀具挤压工件，产生弹 性变形：切削层的金属 受到刀具前刀面的推挤 后产生弹性变形；
2. 塑形变形：随着切应力， 切应变逐渐增大，达到 其屈服强度时，产生塑 性变形而滑移；
3. 挤裂：刀具继续切入， 材料内部的应力、应变 继续增大，当切应力达 到其断裂强度时，金属 材料被挤断；
而减轻工件振动。
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第二章 金属切削过程及控制
• 切削用量三要素；切削层参数；切削用量与切削层参数间关系 • 切屑的形成过程 • 切屑的控制 • 积屑瘤的产生条件、对切削过程的影响、影响积屑瘤的主要因素及防止
措施 • 变形系数、剪切角、影响切削变形的主要因素 • 切削用量三要素、刀具几何角度对切削力、切削功率、切削温度、切削
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机械制造技术—总结
第四章 铣削加工
• 主运动、进给运动 • 铣削特点 • 铣削用量要素、铣削切削层要素 • 周铣/端铣：顺铣/逆铣；对称铣/不对称铣；特点 • 面铣刀/立铣刀 • 铣床夹具组成/设计要点
第五章 21
机械制造技术—总结
• 背吃刀量 • 侧吃刀量 • 进给量/每齿进给量/进给速度 • 铣削速度
κr的大小还影响 切削分力。减小 主偏角使吃刀抗 力增大，当加工 刚性较弱的工件 时，易引起工件 变形和振动。
刀尖利不利
刃倾角
刃倾角的作用是 控制切屑流出的 方向 。 刃倾角的选择原 则：1.精加工时 刃倾角一般取正 值,粗加工时刃倾 角取负值. 2.断 续切削时刃倾角 应取负值. 3.工 艺系统刚性好时 刃倾角可加大负 值.
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刀具材料
(1)刀具材料应具备的性能
• 高硬度：刀具材料的硬度必须高于工件的硬度，以便切入工件， 在常温下，刀具材料的硬度一般应该在HRC60以上。
• 高耐磨性：即抵抗磨损的能力，一般情况下，刀具材料硬度越高， 耐磨性越好。
• 高耐热性：指刀具在高温下仍能保持硬度、强度、韧性和耐磨性 的能力。
适用于切削普通碳钢和高强度低合金 钢。
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为保证工件定位的稳定性，除应遵循一般的设计原则外，铣床夹具定 位元件的布置还应尽量使主要支承面积大些。若工件的加工部位呈悬臂状 态，则应采用辅助支承，增加工件的安装刚度，防止振动。
设计夹紧装置应保证足够的夹紧力，且具有良好的自锁性能，以防止 夹紧机构因振动而松夹。施力的方向和作用点要恰当，并尽量靠近加工表 面，必要时设置辅助夹紧机构，以提高夹紧刚度。对于切削用量大的铣床 夹具，最好采用螺旋夹紧机构。
积屑瘤对切削过程的影响
1. 若积屑瘤生长稳定，堆积在前刀面上，代替刀刃进行切削，保护了刀刃，延长刀具寿命
2. 积屑瘤加大了实际工作前角，使切削变形下降，切削容易进行
缺点：
1. 积屑瘤增大了切削厚度，影响加工尺寸精度
2. 积屑瘤的形状极不规则，影响加工精度和表面粗糙度
3. 若积屑瘤不能稳定生长，则在频繁脱落过程中反复挤压前刀面，从而加速刀具的磨损并
4. 工件材料：塑性越高，切削变形越大，摩擦越严重，切削温度越高， 越容易产生粘结形成积屑瘤。对塑性高的工件材料进行正火或调质处 理，提高材料强度和硬度，降低塑性，减小切削变形。
3、积屑瘤对切削过程的影响：
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影响切削变形的主要因素
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1. 前角 前角增大，剪切角增大，变形系数减小，切削变形小
1. 切削力
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3、积屑瘤对切削过程的影响：
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刀具磨损过程
初期磨损(OA) 正常磨损(AB)
急剧磨损(BC)
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后刀面磨损量VB
切削时间
最大允许磨损量： 取后刀面磨损带中部平
均宽度VB
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第三章 车削加工
• 主运动、进给运动 • 车床的传动系统/传动路线表达式 • 车床的主要结构 • 车刀的类型
糙度。 2. 适当地降低切削速度使切削变形增大，也有利于断屑，但这会降低材
料切除效率。
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积屑瘤的形成条件：
1. 切削塑性材料；
2. 切削和前刀面摩擦过程产生一定的温度；
3. 前刀面对切屑有很大的正压力
4. 接触面间的压力、粗糙程度、粘结强度等因素，符合内摩擦条件。
5. 切削速度在一定范围内
• 前角 • 后角 • 主偏角 • 刃倾角
• 定义 • 画法 • 正负判定
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前角
后角
主偏角
刀尖角
前角大，刀片的 切削刃比较锋利， 那么切削会轻快， 变形比较小，摩 擦也比较小，主 要加工材料为塑 性材料，软材料 以及精加工。 前角小，刀片的 切削刃会比较钝， 摩擦系数会增大， 但是刀片的抗冲 击性能会增加， 适合粗加工，主 要加工材料为脆 性材料，硬材料。 适合断续加工， 粗加工
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第七章 齿形加工
• 滚齿原理及运动(直齿/斜齿) • 插齿原理及运动 • 齿面精加工方法
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第八章 其他加工
• 了解
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第一章 机械加工工艺系统的基本知识
• 基本定义：主运动、进给运动(车/铣/钻/镗等加工方式)；传动链(内、
外)；
• 刀具的几何参数
• 刀具材料的特点与常用刀具类型：钢材料粗加工、钢材料精加工、铸铁
材料精加工、铸铁材料粗加工
• 工件的定位：完全定位/不完全定位；过定位/欠定位
• 机床夹具的基本组成(车床、铣床、钻床、镗床)
铣刀刀刃切入工件初，切屑厚度最大， 逐渐减小到0。后刀面与已加工表面挤 压、摩擦小，刀刃磨损慢，没有逆铣时 的滑行，冷硬程度大为减轻，已加工表 面质量较高，刀具寿命也比逆铣高。但 刀齿切入时冲击大。
结论
顺铣时铣刀寿命 比逆铣高2~3倍 ，加工表面也比 较好。
Ff与工作台进给方向相反， 工作台不会窜动。
产生振动
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3、积屑瘤对切削过程的影响：
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影响积屑瘤的主要因素及防止措施：
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1. 切削速度：切削速度主要通过切削温度影响积屑瘤的产生，应采用低 速或高速进行切削。
2. 刀具前角：适当增大刀具前角，减小切削变形、切削力，使摩擦减小。 前角增大到35°一般不会产生积屑瘤。
3. 摩擦因子：摩擦系数越大，切削温度越高。可使用切削液、减小刀具 表面粗糙度，从而降低积屑瘤产生。
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第五章 钻削与镗削加工
• 主运动、进给运动 • 麻花钻结构、几何参数规律(5个角度) • 麻花钻修磨方法 • 绞刀、扩孔钻、麻花钻的区别 • 钻床与镗床夹具组成
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第六章 磨削加工
• 砂轮的组成成分 • 砂轮特性参数 • 砂轮的选取原则 • 磨削过程 • 磨削用量的确定 • 了解精密、超精密磨削与光整加工
• 切削层厚度 • 切削层宽度 • 切削层横截面积
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项目
切入切 出情况
工作台 丝杠螺 母间的 接触情 况
工件装 夹可靠 性
刀具磨 损情况
逆铣
顺铣
切屑厚度从0到最大，因刀刃 不能刃磨绝对锋利，故开始 时不能立即切入工件，存在 对工件挤压与摩擦。工件出 现加工硬化，降低表面质量 。此外，刀齿磨损快耐用度 降低。但无冲击。
2. 切削速度 通过积屑瘤的生长消失过程和切削温度影响切削变形
3. 进给量 进给量增大切削厚度增加，但切屑底层与前刀面挤压、摩擦产生的剧烈
变形层厚度增加不多 4. 工件材料
材料塑性变形越大，强度、硬度越低，越容易变形，切削变形越大。
3、积屑瘤对切削过程的影响：
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切削用量三要素对各参数的影响
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逆铣
顺铣
➢在切削用量较小（如精铣），工作表面
➢铣床上没有消除丝杠螺母之间 质量要求较高；
侧隙装置时；
➢机床有消除丝杠螺母之间侧隙装置时；
➢加工工件材料硬度较高时。 ➢对不易夹牢、薄而长的工件；
➢易产生加工硬化的工件。
切入时的切削厚度小于切出时的切削 厚度，切入时切削厚度小，减小了冲击， 切削平稳，刀具寿命和加工表面质量得到 提高。
4. 切离：切屑沿刀具前刀 面流出。
切屑的形成过程 返回
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✓ 改变刀具角度 1. 增大刀具主偏角，切削厚度变大，有利于断屑。 2. 减小刀具前角可使切屑变形加大，切屑易于折断。 3. 刃倾角可以控制切屑的流向。
✓ 调整切削用量 1. 提高进给量使切削厚度增大，对断屑有利；但增大会增大加工表面粗