机械制造技术基础第3章14秋.ppt

工件材料 加工塑性材料时，尤其是硬化现象严重的材料，应取大后角以减小摩擦，提高表面质量。 加工脆性材料时，为增强切削刃，应取小后角。 加工硬度、强度高的材料时，应取小后角。 定尺寸刀具(如圆孔拉刀、铰刀等) 应取小后角以增加重磨次数，延长刀具使用寿命。 1）主偏角和副偏角的功用 切削分力比例关系 刀具耐用度 已加工表面质量 7.3 主偏角和副偏角 2）主偏角和副偏角的合理选择 工件 刀具 工艺系统的刚性 kr1 kr1 kr2 kr2 影响切削分力比例关系 7.3 主偏角和副偏角 1）主偏角和副偏角的功用 κr 径向力Fp ，轴向力Ff κr κr′ 径向力Fp 可能引起振动，并顶弯工件。 副后刀面与已加工表面间的摩擦 引起振动 影响刀具耐用度 κr 和κr′ κr 刀刃强度 ，散热条件 刀具寿命 主切削刃长度 单位切削刃负荷 刀尖角 影响已加工表面质量 κr′ 表面粗糙度 残留面积高度 2）主偏角和副偏角的选择 加工方式 粗加工时，硬质合金车刀一般选用较大主偏角，以利于减小振动、断屑和采用较大的背吃刀量。 精加工时，取小副偏角，有利于减小表面粗糙度，甚至可磨出一段K’r=0°的修光刃以消除残留面积。 工件材料 加工硬材料(如淬火钢和冷硬铸铁等)时，为减少单位切削刃负荷，改善刀体散热条件，提高刀具耐用度，应采用较小的主偏角。 工艺系统的刚性 工艺系统刚性较好时不易产生振动的情况下，可减小主、副偏角提高刀具耐用度； 反之，则增大主偏角(甚至可取Kr≥90°)以减小径向力Fp，降低工艺系统的弹性变形及振动。 1）刃倾角的功用 控制切屑流出方向 保护切削刃、刀尖 影响切削力 7.4 刃倾角 图 刃倾角对切削刃受力情况的影响 2）刃倾角的合理选择 工件 刀具 工艺系统的刚性 2）刃倾角的选择 粗加工可取λs=0°～－5°以增大刀头强度，精加工取λs=0°～+5°以免切屑划伤已加工表面。 在有冲击载荷下，加工淬硬钢、高强度钢时，可取λs=－5°～－15°以保护切削刃、刀尖，冲击特别大(如断续切削等)时，可取λs=－20°～－30°。 工艺系统刚性不足时，尽量不采用负刃倾角，以免引起加工过程中的振动及工件变形。 应该指出，刀具各角度之间是互相联系互相影响的，是一个有机的整体。 孤立地选择某一角度并不能得到所希望的合理值。 §8 磨削过程及磨削机理 磨削加工是用高速回转的砂轮或其它磨具以给定的背吃刀量（或称切削深度），对工件进行加工的方法。 根据工件被加工表面的形状和砂轮与工件之间的相对运动，磨削分为外圆磨削、内圆磨削、平面磨削和无心磨削等几种主要加工类型。 此外，还有对凸轮、螺纹、齿轮等零件进行磨削加工的专用磨床。 二、磨屑形成过程 磨屑形成过程可分为以下三个阶段： （1）划擦阶段 （2）刻划阶段 （3）切削阶段 一、磨料的形状特征 图3－41 图3－41 磨粒切削过程的三个阶段 三、磨削运动与磨削用量 在磨削过程中，磨削速度、工件圆周进给速度、轴向进给量、径向进给量等，统称为磨削用量。 合理选择磨削用量对保证磨削加工质量和提高生产率有很大影响。 磨削速度vs 砂轮的高速旋转运动是主运动，磨削速度是指砂轮外圆的线速度。 工件圆周进给速度vw 指工件外圆的线速度。 轴向进给量 fa 径向进给量 fp 指工件转一周沿轴线方向相对于砂轮移动的距离。单位为mm/r； 指砂轮相对于工件在工作台每双（单）行程内径向移动的距离，单位为mm/双行程或mm/单行程。 四、磨削力 1. 来源 一是磨削过程中工件材料发生弹性和塑性变形时所产生的阻力； 二是磨粒与工件表面之间的摩擦力。 2. 分解 把磨削力分解为相互垂直的三个分力：主磨削力Fz、径向磨削力Fy和轴向磨削力Fx。 3. 磨削力的主要特征 单位磨削力很大； 三向分力中切深力Fy最大。 五、磨削温度 1. 磨削温度的概念 2. 影响磨削温度的因素 注意砂轮磨削区温度θA和磨粒磨削点温度θdot的区别。 图3－45 砂轮速度：v砂↑→磨削温度↑ 磨削力↓； 工件速度： vw↑→磨削温度↑ ； 径向进给量：fr ↑ →每个磨粒的切削厚度↑ →磨削温度↑； 工件材料：导热性差、冲击韧性和强度高→磨削温度↑ ； 砂轮硬度与粒度：砂轮硬度↓、粒度粗→磨削温度↓。 图3－45 砂轮磨削区温度和磨粒磨削点温度 六、砂轮的磨损与耐用度 自锐性 由于磨粒的微刃逐步钝化，磨削力逐步增加，致使磨粒破碎或脱落，重新露出锋利的微刃。这种特性称为自锐性。 磨钝标准 粗磨时发生振动、噪音，说明砂轮已经磨钝（由于切屑、碎磨粒把砂轮堵塞，磨粒本身已磨损变钝），应立即打磨砂轮。 精磨时，工件表