毕业设计-活塞机加工工艺与工艺装备设计【通过答辩论文设计及图纸】
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在了解夹具设计方案后，能够绘出结构原理示意图，能确定定位元件，并计算出误差和夹紧力，设计出需要的夹紧机构。 1、 简述开题以来所做的具体工作和取得的进展或成果 开题以来，认真查阅了一系列 的参考文献和与设计相关的书籍，对课题有了初步的整体了解，并通过对各种实例的分析，对设计步骤和方法有了更深层次的了解。通过计算，得出了 零件 加工工艺规程和夹具设计，并绘制出相应的图纸。 2、 下一步的主要研究任务，具体设想与安排 下一步要做的工作： 1. 得出零件图 2. 绘制加工工艺卡片 3. 得出夹具 零件 图 4. 得出夹具装配图 3、 存在的具体问题 设计中面临的问题主要是设计夹具时，零件的定位 和夹紧力的大小确定 比较麻烦，不过通过 陶教授 的悉心指导，这个问题已经基本解决。 4、指导教师对该生前期研究工作的评价 指导教师 签名： 日 期： 株洲工学院 2006届毕业设计（论文）指导教师评阅表 院、系： 学生姓名 何坤 学 号 202123 班 级 业 机械设计制造及其自动化 指导教师姓名 陶湘保 课题名称 活塞机械加工工艺规程及 粗镗销孔夹具设计 评语：（包括以下方面，学习态度、工作量完成情况、材料的完整性和规范性；检索和利用文献能力、计算机应用能力；学术水平或设计 水平、综合运用知识能力和创新能力；） 该生学习态度端正，理论基础扎实，有一定的创新力，在查阅大量相关文献的基础上对课题有较深入的了解，能及时地了解国内外的研究现状； 选题合理、方案可行、工作量适中，能熟练运用计算机绘制工程图纸，思维严谨，条理 清晰，论述充分，语言表达清楚，格式规范。 同意申请毕业论文答辩 。 是否同意参加答辩： 是 否 指导教师评定成绩 分值： 指导教师签字： 年 月 日 株洲工学院 2006届毕业设计（论文）评阅教师评阅表 院、系： 学生姓名 何坤 学 号 202123 班 级 业 机械设计制造及其自动化 评阅教师姓名 陶湘保 课 题 活塞机械加工工艺规程及粗镗销孔夹具设计 评语：（ 对论文学术评语（包括选题意义；文献利用能力；所用资料可靠性；创新成果及写作规范化和逻辑性 ） 针对课题内容给设计者（作者）提出不少于 3 个问题，作为答辩时的必答题 1. 2. 3. 选题与文献综述（ 20 分） 分值： 创新性 (15 分 ) 分值： 基础理论和专门知识 (35 分 ) 分值： 作者写作、表达能力 (30 分 ) 分值： 合 计 分值： 是否同意参加答辩 是 否 评阅人（签名）： 年 月 日 株洲工学院 200 届毕业设计（论文）答辩及最终成绩 评 定 表 院、系 （公章） ： 说明：最终评定成绩 a+b+c，三个成绩的百分比 由 各院 、 系自己确定，但应控制在给定标准的 10左右。 学生姓名 何坤 学号 202123 班级 辩 日期 06题名称 活塞机械加工工艺规程及粗镗销孔夹具设计 指导 教师 陶湘保 成 绩 评 定 分值 评 定 小计 教师 1 教师 2 教师 3 教师 4 教师 5 课题介绍 思路清晰，语言表达准确，概念清楚，论点正确，实验方法科学，分析归纳合理，结论严谨，设计（论文）有应用价值。 30 答辩 表现 思维敏捷 ,回答问题有理论根据，基本概念清楚，主要问题回答准确大、深入 , 知 识 面宽。 必 答 题 40 自 由 提 问 30 合 计 100 答 辩 评 分 分值： 答辩小组长签名： 答辩成绩 a： 25 指导教师评分 分值： 指导教师评定成绩 b： 50 评阅教师评分 分值： 评阅教师评定成绩 c： 25 最终评定成绩： 分数： 等级： 答辩委员会主任签名： 年 月 日 株 洲 工 学 院 200 届毕业设计说明书 活塞机械加工工艺规程及粗镗销孔夹具设计 院 (系 )、部： 机械工程系 学生姓名： 何 坤 指导教师： 陶湘保 职称 教授 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 021 班 完成时间： 2006 年 06 月 05 日 大连水产学院 毕业设计 (论文 )任务书 2009 届 职业技术学院 机械设计制造及其自动化 专业 题目： 活塞机械加工工艺规程及粗镗销孔夹具设计 子题： 学生姓名： 何小东 班级： 机自 07 指导教师 (签章 )： 王 伟 职称（ 学位）： 讲 师 所在教研室： 机械自动化教研室 教研室主任 罗玉福 专业负责人 (签章 )： 罗玉福 下达日期： 2009 年 2 月 25 日 完成日期： 2009 年 6 月 20 日 题目性质 真实 题目类型 设计 题目来源 生产 课题简介 首先是用户提出的要求，通过要求我们来具体实施解答问题的方案。根据方案的特点，来设定、选定基本参数。本方案机械结构的特点是 针对用户提出需求加工典型零件而设计的 ,它与传统的组合铣不同而创新的一套特殊结构 ,但它能满足用户的加工需要。 本产品是按用户要求而设计的，用户讨论合格后，投入生产，希望指导、鉴定。 设计机械加工工艺规程遵循如下原则： 1） 可靠地保证零件图样上所有技术要求的实现。 2） 必须能满足生产纲领的要求。 3） 在满足技术要求和生产纲领要求的前提下，要求工艺成本最低，低耗节能。 4） 尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全。维护环境卫生。 具体任务、内容及要求（包括设计计算、实验分析、绘图质量各类图纸张数、外文翻译及撰写外文摘要等要求） 设计条件与原始数据： 活塞工作的主要特点是在高温高压下作长时间的连续变负荷往复运动。为了提高活塞的工作性能和寿命 ,它必须具有如下的要求 : (1) 在高温高压下具有足够的强度和刚度 ; (2) 较轻的结构重量 ; (3) 良好的耐磨性和耐蚀性 ; (4) 良好的导热性 ,热膨胀系数小 ; (5) 保证气缸内部空间密封。 本次设计加工的是 6120 柴油机的活塞。 实习调研、查阅资料 第 12 周 上机运算（绘图） 第 513 周 方案确定、开题报告 第 34 周 撰写说明书（论文） 第 14 周 设计计算 （实验） 第 513 周 上交设计（论文） 第 15 周 毕业论文（设计）领导小组长签章： 教务处制表 2006 届毕业设计（论文）课题任务书 院 (系 )： 机械工程 学院 专业：机械设计制造及其自动化 指导教师 陶湘保 学生姓名 何 坤 课题名称 活塞 机械加工工艺规程及 粗镗销孔 夹具设计 内容及任务 一、 设计（论文）依据及主要技术指标 “ 活塞 ” 零件相关的装配图 生产纲领： 大 批生产 （年产量为 10000 件） 工作制：单班制工作 二、设计内容 1 零件图： 1 张 2 机械加工工艺卡（含过程卡与工序卡）： 1 套 4 专用夹具：副 (含专用夹具装配图、夹具体零件图及相关的非标准零件图 ) 5 设计计算说明书：份 三、设计中应注意的问题： 、各种能力的培养 设计中应结合课题，独立思考，努力钻研，不得照搬照抄，盲目设计，应注重分析问题和解决问题能力的培养，灵活综合运用所学知识。 、良好的工作作风的形成 设计工作是一项细致、复杂、涉及面很广的工作，既需要广博的知识，更需要严肃、认真、一丝不苟的设计作风 。 3、学会查阅各种资料 包括上 查找相关的设计资料，获得的最新信息与权威资料。 拟达到的要求或技术指标 、材料牌号，形位公差，粗糙度，图纸的标题栏及明细表都宜采用新图标； 、零件机加工工艺路线应设计多方案（至少个），比较后选最佳方案； 、应保证重要表面的加工质量与精度； 、机床设备等选用，应考虑其经济性，宜采用通用机床和专用工具夹； 、设计应以独立完成为主，图纸表达要正确清晰，计算正确，能借助各种工具书和技术资料获得所需的正确数据； 、同一课题组的专用夹具不得一样； 7、说 明书应内容完整，字迹工整，语言简练，文字通顺。说明书中应重点包括设计方案的分析与论证，考虑问题的出发点和最后选择的依据，必要的计算过程，其他说明等。 进度安排 起止日期 工作内容 备注 06 年 1 4 周 调研 、 自己实习 学生自己联系实习工厂 第 5 周 学校组织 集中 实习 第 6 7 周 借阅、熟悉 设计的相关资料 ，绘制活塞的零件图，了解活塞的主要技术要求。 第 8 9 周 对零件进行工艺分析，绘制工艺流程图，编制工艺过程卡片和制定工序的工序卡片，熟悉指定的工序在活塞加工中的作用和要求。 第 1012 周 夹具设计，绘制指定夹具的零件图。 第 13 周 绘制夹具的装配图。 第 14 周 编写设计计算说明书 第 15 周 通过指导老师验收 ，准备毕业答辩 主要参考资料 1 郑修本 M 械工业出版社， 2 周昌治，杨忠鉴，赵之渊，陈光凌 . 机械制造工艺学 M 庆大学出版社， 3 赵家齐 M 械工业出版社， 4 陈宏钧 . 实用机械加工工艺手册 M 械工业出版社， 5 肖继得，沉宁平 . 机床夹具设计 M 械工业出版社， 6 东北重型机械学院，洛阳农业机械学院，长春汽车厂工人大学 . 机床设计手册 M 海科学技术出版社， 1979， 7 7 赵巳得 . 机床夹具图册 M 械工业出版社， 1984， 6 8 赵大兴，李天宝 程 M 北科 学技术出版社， 9 顾维邦 M 械工业出版社， 10甘永立 M 海科学技术出版社， 17 章跃 M 18 上 查找相关的设计资料，获得的最新信息与权威资料 教研室 意见 年 月 日 院 (系 )主管领导意见 年 月 日 外文翻译： 在 高速 端铣切削中切屑 形成的调查 摘 要 端 面 球形 铣刀广泛地用于金属模和铸模工业。然而， 在高速球面端铣中 切屑形成 研究 方面的工作做的非常少 。 在 一个 调查 实验 中， 已经在 这一项 研究中被引导建立 切屑 形成 机理 。 普通 的铸模钢 到 在 高速加工中心不加切削液的情况以 10 30千 转 /分的速度范围 被加工时： 会产生 四个典型的 切屑 和三 种 类型的振动 。 假使采用 削 刃口和 切屑形成过程之间 相互 作用。基于这一项研究的调查结果 ,切屑 形成 机理 已经在 本文 中 提出 。 在切削 运动 中 ，三种类型的振动 阐述 了 切屑 形成和 振动 行为之间的关系。 基于实验的调查结果 一个判断 切屑 稳定 性 的方法 已经被建议。资讯科技也已经透过这一项研究被建立 ： 典型 的 在高速球 面端铣 的 切屑 形成方面发生。 关键字 : 球面端铣 ；切屑 形成 机理；振动； 高 速加工； 1. 介绍 在金属 切削 中，现在的 趋势是 自动化 、 高的排除率和 无人操作方向发展 。这需要非常可靠的 加工过程、 表面 精度、 工件精度、刀具寿命 是主要重要。但是维持稳定的 加工 ,更 多的注意对 切屑 形状的控制以使它更容易被 排除 。这是因为 切屑 形成和裂断方面是非常重要的在 加工 中。表面 精度 ，工件精度和 刀具寿命 的问题 是由于 在切屑 形成 过程中 较小 的 改变引起 ,尤其在高速 切削 中 ,有害 的 切屑 形成将会产生有害的效果 。 在 车 ，钻孔和面铣的切屑形成方面已经做了 很多的研究工作。 提出 了一个循环的锯齿状的型面铣的 切屑 ,而且 提出相关的其 它类型的循环和无循环的 切屑 。 释了 切屑 大小 和 切屑 方向 的 必要意义 ， 切屑 流量和 角形状 ， 并且清楚地表达螺旋形的 切屑 进行 过程 。 切屑 分割和不 稳定 性的研究 有很大的进展 。然而看来 很少有 工厂 对 球面端 铣切屑 形成的性质 做研究，由于切屑几何形状和切屑过程的复杂性 ,即使它在压铸模和铸模的高速铣中被广泛地应用。 切屑形成的过程很少考虑 ,如振 动。 本文将对 高速 端面 球 铣 实验调查和 切屑形成机理做 基本的讨论 。 2. 理论 在 屑 形成 机理 的举世闻名模型 短短之后 , 一些作家建议不是所有的 切削过程都 符合这一个模型 。同时 很快被发现 ，在转很多的切削过中，圆柱形形切屑在 高速 切屑中 形成。 切屑 形成 机理 这已经 重新 更新，同样， 被 底地 评论 。 关于这一个主题已经被 基本的 切屑 机理叫 做 在一个变形 过程中，塑性变形是从最弱的点附近开始 , 从而产生应力集中 。如果应变率 足够高 ,系统 是绝热，而且这些的过热 面积 狭窄 ，这里就有一个 软化 过程 ,同时局部应变增加直到瞬时的剪切发生。过热切削将产生不稳定性切屑形状， 切屑 变 形严重 ，而且 切屑 容易 破碎 ,在旋转的过程中，这些都在不停的进行着 。 所以，必须衡量这些理论是否值得用于调整球面端铣。 在 球面端铣过程中 ,有决定 切屑 形成的很多不稳定因素 。通常下列的因数对于 切屑 形成的分 析被 考虑之 :(一 )金 属 和工作件材料的热塑料特性 ; (二 )切断的状态 ; (三 )剪修剪区 可变性 ;(四 )改变 刀具 上的磨擦力状态(第二次的剪区 );(五 )最初区和第二区的关系 (六 ) 刀具的 结构和切屑过程的交互作用 ，也就是 动态 因 素 。 上述的因 素 的细 节将在 稍后讨论。 然而 在 本文 中 主要 讨论在切削过程中 动 态因素的影响 。 3. 建立实验 实验在高速 加工 中心 于这一项研究的 机械条件是 是 :线性速度 1030 每分 ;轴向 切断深度从 而且补给率是在 米 /齿的范围中。测试材料是 度 且它的化学成分是 : C: W: 铣刀是一个12毫米固体碳化物和 螺旋角 300 的 ,刀具的前倾角0从 00变化到 30，在切 削 刃和 间隙角中 从 11 变化到 13 。在 实验中刀具工件保持垂直 。 削力。力信号以一个 12,000个试样 /s/通风槽的抽样率 被多的通风槽 传声音带子 ) 记录机。一个光学显微镜被采用观察 刀具 。 过程 被一个 波器检测。 所有的切削 在干的情况 下进行 。 切屑 的 且分别的图像被轮流。 切屑 试样在每个切 削 结束的时候被收集 ,其余被一个高压力空气喷嘴吹走避免来自不同的切 削的切屑的混入 。 4. 结果和讨论 在研究中被发现 切屑 可分为 四 种 类型。第一 类 型 :切屑 形成 ；第二类型 : 不稳定的 切屑 ；第三类型 : 具决定性的 切屑 ；第四类型 : 严格的 切屑 。 第一 类 型 是稳定的 加工 的产品。 第二至第四类 切屑 和不同严重的 振动过程 发生。当 刀具 是在它的磨耗标准里面 ， 排除 刀具 的磨耗的时候，所有的 切屑 从 加工过程中 获得 。 切屑 形成 图 1 因为它的形状 和几何 形状符合得较 好，所以 切屑 从稳定的切断获得 ,被定义为一个稳定的 切屑 ， 稳定 过程如 图 2 。 用球 面 端铣 切 削在 正常产 品 一个被弯曲两次的 切屑 。 从图 1稳定的 切屑的形 状 与一个锥形类似。这被归因于球面的端铣刀的在 切 削片段的几何学。 切屑 形成在一个球形 的帽上发生。因此 对 于积 削容积的相等 ， 切屑 几何学 影响较低 ,那个尺寸和每个 切削 的形 状 将会 与 一个适度同种的工作材料是相同 的。在切 削 的 过程中 ，切削 刃 的不同部分是各不相同的 。另外 ,所有 切削 刃的点 ,按 照他们的不同切削角 ,必须 承 受不同的负载。图 2 口在一个旋转装置中移动过 程 ,也就是 刀具 刀具 与工 件成 直角， 刀具 尖端在大小非常小 ,实际上不在 切削中起作用， 因为它的切断速度是零。 这就 是 为什么 切屑 不是一个完全锥形 和 图 2 碎区域是如何形成 。 由于 它被 刀具 尖端分 离开，所以锥形的顶端 看 不见 ,这恶化表面的性质。如此一个较好的 方法 是倾斜 刀具 ，以便 切削刃 边缘与 刀具 一起预订 , 像 议 的 。在 图 2 B,具 尖端 ,所以 区域 具 尖端擦离开的工作件的部分。在稳定的切断中 ,刀具与工作件接触长度就 是被预 计 的刃口长度。在 分割区域如 图 2中被显示 区域 作件接触稳定的面积。 接着 发现一个不稳定的加工过程 ,切削 刃 与工 件接触面积和长度实质上 总是有 差异。以稳定的切断在一个齿接触期间 ,时期有一切屑 产生 。 图 3举例说明 在 稳定 切削过程中，切断刃的运动区域 。这种 切屑 形成被归因于二个因 素 :剪切 过程 ，它是依赖球面端 铣刀的几何学， 也就是 切 削的 区域 几何学 。 球面端铣刀的几何形状，决定了稳定切削区域的几何形状 ，在稳定的切削过程中有相对优势的决定效果。 切削 开始 于 刃口开始 接触 于 工件。 如使 刀具 旋转 ,最初的变形区也适当地移动。切屑从刀具第一个倾斜面流到刀具的第二个倾斜面的过程中， 切屑 也就在形成了。 同时 ， 切屑 的中心 向上扩大 。 这一个过程是 连续，直到 切屑 的上面边的运动是 刀具的第二个 倾斜 面 时 。然后 切屑 沉积 在第一个和第二个 倾斜面 之间 ,没有方法移动并且卷 曲 如图 2造形第二个变形区。在稳定的切 削过程中，槽是 切屑 唯一向前移动的 路径。需要注意 刀具 正在旋转 ,这一个 积屑 实际上被造形如一个锥形， 这就使它变成了 两次 锥形。当被产生的 切屑 离开时，剪切被完成，而且当 刀齿离开工 件的时候， 切屑 卷曲也同时停止。 在切屑形成过程中 将 不 会有 切屑 - 工 件 相接触。 当 刀齿离开 工件的时候，一个 切屑 形成 过程 完成。另外的一个 刀 齿将会依次与工作件一起 接触 ，而且 切屑 形成再一次开始。 在 是广为人知的 ， 很多的切 削 热进入 切屑 之内被转移。在 切屑 中的温度 , 尤其在 切屑 的较低边中 ,将会非常高。正常地 1高 ,所以热应力将会产生导致 切屑 弄卷到一个较小的 半径。 (如 图 4)切屑 将会像一个热的双金属的弹簧 , 虽然 切屑 较低部分和 刀具 面之间很少磨擦。当 1高许多的时候 ,切屑 将会向曲率的中心卷。通过 切屑 颜色的分析查证 ,切屑 热 比较低的部分颜色总是很比较黑暗 比 上面的 面 ,被氧化的范围以由一个较高的温度所引起。 在 切屑 和 倾斜面 面之间的磨擦是无关重要的。从 图 5)没有涂料 (接合料 (钴 )的机械要素被发现 ,这证明没有刀具材料转移到切屑之中。 占优势的 刀具 磨耗机械装置被发现是第一流侧面磨 损 (图 6)。最大的磨 损 总是以最高的切 削 速度刃口 部分发生。 这也说明了在倾斜面上的磨损上微小的。 在稳定的切屑过程中， 切屑 的产生像 在第一个 和第二个倾斜面面 之间交互作用 的结果。如早先所说的 , 切屑 在高的 切 削速率 度下 正常地被归因于 断热的剪 现象 ,通常在连续加工时 像 旋转 或钻 孔 3被发现。 但 是 它在 球面端铣 是 可疑的。 “ 有一些 重 要事物发生。 应该也有 材料， 将会有 缺陷 ，而且 应变 在 切屑 的表面中发现。从图 1A，没有如此的现象被观察。如此 得出 一般结论 :”是端铣的 切屑 分割 所造成； 切屑 借着 旋转刃口 使其发生 。在 球 面端铣 的 切屑 形成过程 中 ,在特定的切 削条件 之下也存在一个 分 割 现象。理由被发现是 本身 振动而不是断热的切削， 这导致型 2切屑 形成。 型 切屑 形成 图 7 一个 从振动获得的 典型 切屑 。叫做一个不稳定的 切屑 或元素的 切屑 。它通 常 起因于从 刀具 尖端开始的周期破裂。有时它是在工作材料中发生的断热剪的结果。在这一项研究中， 原因 发现是被刺激的 自己 振动 ，叫做型 振动 。 因为一个型 2切屑 是有特色的， 振动 作记号。 (如 图 7在实验中，当那 出现不同寻常的时候 ,这将产生 一个不平顺表面粗度 。 切屑 是一个以几何学相当好 ，符合削减分割如图 8所示。在图 7动 形 状 标志也是符合 切屑 的形 成 。刃口接触面积在图 8中显示 ,通过 它清楚地 看 见到一个 切屑 的形成 切屑 接触面积是非常小的 ，稳定切断与那相较的地方 ， 面积被显示阴暗的。 开。每个阴暗的面积代表一个元素的 切屑 。 这种 稳定 切屑 形成 机理 的 差异来自 振动 完全发 生 时候 ,刃口不再移动 ， 以 某种 方式在稳定的切 削 ,但是 在 振动中 ， 当它正在旋转的时候 ， 在一个 刀齿接触的时候 ， 时期稳定的切断中 刃口没有 总是与工 件的接 触 ,但是当它离开一个元素的 切屑 时候 ，也就是 完全地 分 离工件。为了要 分离 另外的元素 切屑 ,它将会再一次恢复到工件表面并且重复 过程 。 如 图 9表 示 的实线运动。实线以代表切 削 场所区域 刃口将会跳跃离表面一阵子。 在被 观察一个齿接触的时期 ,复 合 式的 切屑 被生产 ,在稳定的切 削 中，一个 切屑 产生 。 产生 一个 比稳定的 切屑 的时候 ，对于刃口只需要经过一个非常小的角旋转， 切 削过程 短许多。这是一种完全被发生的 振动 ,叫做型一 振动 。 振动 的方向是在 轴向， 以刃口联 接 刀具 为 中心。基于事实， 切屑 是同 一的形 态， 并且按规定尺寸制作，而且 振动 也 均匀 地被生产 , 振动被期望是一常数振幅和时期。广为人知那一个 振动 是一种任意的振动。这里在于振动方向的持续变化。这是对于 分段 切屑 形成的现象处理。 这种 切屑 形成再一次被发现不恰当的对断热的剪 切 。明显的刃口运动引起分割。 型 切屑 形成 当型 2不稳定 切 削的时候，型 3切屑 不完全地分割。叫做决定性的 切屑 ,代表 图 10屑 是有波浪 形， 几乎对称 ,像 一个正弦波。在 切屑 形成的这 一 型中，只有一个 切屑 是在稳定的切断中同样地生产 ， 在一个单一切 削过程 中 ，刀 齿接触时期，它是不 像是 完全 ， 因为有一些楔。 振动 标志也不同于图 102 切屑 的那些。这种 切屑 形成对于 其 它的也被注意在 切 削 ,从型一 振动 和稳定的切断 分别 。这些特性成为型 3切屑 的形成因素 ,象征型 因此 ，它通常起因于智能迟滞的层高度一个周期变动 ,但是非常少 有 通往交互区剪 切屑 的变形。 随同成形的 切屑 厚度 不同 (切断深度 )，斜角度和 间 隙角的循环变化。 加工过程中 刃口运动在切 削 的程序中 ，这样产生上述的 这些变化。工 件 二类型的不安定性 (材料上升温暖气流不安定性和 部份的 切屑 形成 方面依次不在这一个 切屑 的形成方面扮演重要角色。在 球面端铣过程中 ,由于流动 的高速，相当多的热能发 散 ，而且由于低的热 变形 ，沿着滑动摩擦 (破裂 )表面造成热的软化处理和相当多的表 面质量 。 有趣 的 发现 是 在 切屑 的这二个类型之间 ， 振动 在表面 精度 上被留下的标志建议 型 比 型 图 11和 12提供 型 解式的示范。在图 11中，实线为 以刀具运动的场所不交叉 稳定的切 削 ,刀具 总是 接触在 - 削 削 的 区域 。在型 ，刃口 发生了 关于型一的一个相似的模型 振动 ，而且它通常在一个 具 有 决定性的 切断的深度发生 ,超过 这一 振动 将会完全地发生，而且一个型 2切屑 将会被生产。 在这个切 削 的深度， 表示 刃口 强烈趋向，但是 振动 不完全地发生。当 刀具 旋转的时候，刃口也 在 振动。振幅是比那更小 的 一个 振动 。见图 12的实线 ， 不以 意谓刀具 不完全地离工件 ,这是 切屑 为什么不完全地分开 的理由 。 切 削形成 在图 13屑 在加一个远的切 削 深度 ， 超过 被获得 最大的稳定切 削 深度。它被 定义为一个严格的 切屑 过程 。形 状 像稳定的已经被水平地扩大的 切屑 。 这 意谓没有 切屑 卷曲程序。在这里明显的压缩标志在 切屑 表面上被观察 ,来自刃口 (图 14)的运动 。因为高 切屑 负载和有限制的旋 转轴向 力 ,刃口在低的振动和小的振幅。 切屑被远离工件 ,在非常小剪切的地方 ， 此时 切屑 变成平 面状 。 在这一个 切屑 形成程序中，只有一个 切屑 被生产在一个单一 刀 齿接触时期。 切屑 接触面积是相同的 如稳定的切断 ,如 图 15中 所 显示 。 振动 标志 宽许多 比 键入一个 振动 。他们也是比型 振动 标志被 刀具 侧面接触 ,磨 擦形成 切屑 表面。定义为型 切 削条件的效果 切 削 的深度在程序安全性方面一个占优势的效果 ,如 计划 , 而且决定这一项研究的 切 屑 形成。 在这 里对于一个特定的 刀具 安全性圆形突出部 。 在 机械加工 期间 ， 变更速度，或发现一个最适宜的速度是避免 振动 的最常 用的方 法 ,这也在目前被查证实验。各种不同的方法已经被许多研究员计划 。 在变更旋 转轴向 速度的一些例 子 和补给率中可以增加最大的切 削 深度 。 以一个特定的旋 转轴向速度，通常发现，一 个 比较大切 削 深度被加一个较高的补给率获得。结果， 切屑 形成是 从 改良的和那需要稳定的 切屑 被获得。 为了要充分利用高速铣 ,切 削 的策略一定 要 最佳化。在这一个实验中， 刀具 保持对工件的垂直 ,如此 ， 最大的 切 削速率不被达 到 ,而且使用下铣或 上 铣 没有差别 。如此 ， 型 三的铣是强烈地建议 , 也就是 刀具 在一个特定的 速度 倾斜到工件。在刃口，最大的速度被达成，而且正常向下的铣可能 产生 比较好的表面精度和比较长的 刀具寿命。 为了要说明在机械加工期间发生的现象，在切屑形成区中 温度 是决定性的。既然在形成区中测量温度是不可能的， 只有通过 切屑 被发生的在区附近的区域温度 测量 。 在铣中 情形是更复杂的 ,因为当在补给方向中移动的时候， 刀具 正在旋转 , 因此在这 由检查切屑的颜色预测 温度。 某一 类型的 切屑 颜 色在实验中被发现 ， 他们在表 1 中被显示。 屑 温度和在表 2中被显示的彩色图比较 ,从一般调查 ，在实验中遇到 最高的温度是大约 10000 C。对于不同的 切屑 颜色，切断的温度是不同的。清楚的切 削过程 安全性也或多或少指示温度。对于淡褐色彩色 切屑 ，缺乏颜色是由于在切屑 和避免氧化的 刀具 之间 紧秘 接触。在研究中被发现以愈比较高 的切 削速率和补给率 , 切屑的颜 比较黑暗 , 这意谓氧化铅 含量 比 较 高的范围 。 温度单调地以 切 削速率和切 削 的增大深度上升。结果 如 表 3和 4中被显示。这否认 s 的出名判断 ： 高速球面端铣 切 削 的温度将会 在 特定上面的一个割削速率减少的 。建议，最适宜的 切 削速率不是最高的可能速度，因为高的温度也将会增加 ,如此 影响 表面 精度 和质地 。不同的 切屑 颜色发生在全速度被用的范围。 对于一个特定类型的 切屑 形 状 ,没有一种特别的 切屑 颜色 , 意这种 切屑 形可能在不同的温度之下被发生。举例来说，一个完全类型的 切屑 在褐色，蓝的和绿色的颜色中被发现。如此在这里一个结论可能 是不可能的 ，它是切 削过程 动力学和决定切屑 形成的材料所决定 。 一个判断振动的方法 从上面所做的分析 ， 我们能推断出，从 切屑 的分析是判断 切削稳定性 的一个可靠的方法。当一个稳定类型的 切屑 被获得的时候 ,切削的过程 是 稳定 。 当严 不稳定的切屑 被遇到的时候 , 总是有 振动。 对于具决定性类型的 切屑 ，决定具决定性的切 削 状态是非常有用的。当如此的切屑 出现的时候 , 最重要的是知道最大的稳定切削 深度 。就表面 精度 来说 , 总是有一些小的 振动 标志 ， 因为 振动 不可完全避免的 。 振动 标志是不 同样 明显的同样地在型 和型 。 5. 结论 407(美国钢铁学会 的 高速球 面端铣 已经被演示，使用 层的固体碳化物刀具。下列的结论能从研究 得出 : 屑 ,即 振动 、稳定性 和严格类型的 切屑 ,以 /每分的旋 转轴向速度范围观察。不同 切屑 形成的 机理 发现是在不同的切 削 状态之下刃口的运动。发现 振动 可能可靠地被 切屑 的分析辨认出。 因此，稳定过程与切屑形成之间的关系被确定。 2. 高速球 面端铣 振动 三个类型被发现而且定义 ,即 型， 它们由 不同的 分割区域和切削运动相区分。 具 磨 损机理 被发现是典型的第一流的侧面磨 损 。 择适当的切 削 为条件 , 连同 切屑 生产 ,稳定过程 可能是被改良的 。 如 此的手法当做变更旋 转轴向 速度而且增加补给率已经被证明效果的在实验中。 度以 切 削速率和切 削 深度的增大增加。 理论连同铣 削 动力学的考虑 ， 一起以高的割削速率被检 测 ,振动 和 材料 在对 切屑 形成 也产生大的影响 。 切屑 的 绝热修剪 不在高速端铣的 切屑 形成方面发生。 用 ， 切 削 刀具 的设计和切 削 条件 采用 ， 应该能够提供令人想要的 切屑 形式 。 由于动态的 特性 不是唯一的 ，所以一部给定的机器没有一个 唯一 的 稳定性 图 表 。这 给选择合理的切削条件带来很大的困难。 从本文的研究， 切 屑分析提供一简单的而且有效率的方法 确定 机器 的参数和 切 削条件 。 中文原文 车床主要是为了进行车外圆、车端面和镗孔等项工作而设计的机床。车削很少在其他种类的机床上进行，而且任何一种其他机床都不能像车床那样方便地进行车削加工。由于车床还可以用来钻孔和铰孔，车床的多功能性可以使工件在一次安装中完成几种加工。因此，在生产中使用的各种车床比任何其他种类的机床都多。 车床的基本部件有：床身、主轴箱组件、尾座组件、溜板组件、丝杠和光杠。 床身是车床的基础件。它能常是由经过充分正火或时效处理的灰铸铁或者球墨铁制成。它是一个坚固的刚性框架，所有其他基本部件都安装在床身上。通常在 床身上有内外两组平行的导轨。有些制造厂对全部四条导轨都采用导轨尖朝上的三角形导轨（即山形导轨），而有的制造厂则在一组中或者两组中都采用一个三角形导轨和一个矩形导轨。导轨要经过精密加工以保证其直线度精度。为了抵抗磨损和擦伤，大多数现代机床的导轨是经过表面淬硬的，但是在操作时还应该小心，以避免损伤导轨。导轨上的任何误差，常常意味着整个机床的精度遭到破坏。 主轴箱安装在内侧导轨的固定位置上，一般在床身的左端。它提供动力，并可使工件在各种速度下回转。它基本上由一个安装在精密轴承中的空心主轴和一系列变速齿轮 (类似于卡 车变速箱 )所组成。通过变速齿轮，主轴可以在许多种转速下旋转。大多数车床有 812 种转速，一般按等比级数排列。而且在现代机床上只需扳动 24 个手柄，就能得到全部转速。一种正在不断增长的趋势是通过电气的或者机械的装置进行无级变速。 由于机床的精度在很大程度上取决于主轴，因此，主轴的结构尺寸较大，通常安装在预紧后的重型圆锥滚子轴承或球轴承中。主轴中有一个贯穿全长的通孔，长棒料可以通过该孔送料。主轴孔的大小是车床的一个重要尺寸，因此当工件必须通过主轴孔供料时，它确定了能够加工的棒料毛坯的最大尺寸。 尾座组件主要由三 部分组成。底板与床身的内侧导轨配合，并可以在导轨上作纵向移动。底板上有一个可以使整个尾座组件夹紧在任意位置上的装置。尾座体安装在底板上，可以沿某种类型的键槽在底板上横向移动，使尾座能与主轴箱中的主轴对正。尾座的第三个组成部分是尾座套筒。它是一个直径通常大约在 517623 英寸）之间的钢制空心圆柱体。通过手轮和螺杆，尾座套筒可以在尾座体中纵向移入和移出几个英寸。 车床的规格用两个尺寸表示。第一个称为车床的床面上最大加工直径。这是在车床上能够旋转的工件的最大直径。它大约是两顶尖连线与导轨上最近点之间距离 的两倍。第二个规格尺寸是两顶尖之间的最大距离。车床床面上最大加工直径表示在车床上能够车削的最大工件直径，而两顶尖之间的最大距离则表示在两个顶尖之间能够安装的工件的最大长度。 普通车床是生产中最经常使用的车床种类。它们是具有前面所叙的所有那些部件的重载机床，并且除了小刀架之外，全部刀具的运动都有机动进给。它们的规格通常是：车床床面上最大加工直径为 3056101224 英寸）；但是，床面上最大加工直径达到 127050 英寸）和两顶尖之间距离达到 3658车床也并不少见。这些车床大部分都有切屑盘和 一个安装在内部的冷却液循环系统。小型的普通车床 车床床面最大加工直径一般不超过 33013 英寸） 床身安装在工作台或柜子上。 虽然普通车床有很多用途，是很有用的机床，但是更换和调整刀具以及测量工件花费很多时间，所以它们不适合在大量生产中应用。通常，它们的实际加工时间少于其总加工时间的 30%。此外，需要技术熟练的工人来操作普通车床，这种工人的工资高而且很难雇到。然而，操作工人的大部分时间却花费在简单的重复调整和观察切屑过程上。因此，为了减少或者完全不雇用这类熟练工人，六角车床、螺纹加 工车床和其他类型的半自动和自动车床已经很好地研制出来，并已经在生产中得到广泛应用。 先进制造技术中的一个基本的概念是数字控制（ 在数控技术出现之前，所有的机床都是由人工操纵和控制的。在与人工控制的机床有关的很多局限性中，操作者的技能大概是最突出的问题。采用人工控制是，产品的质量直接与操作者的技能有关。数字控制代表了从人工控制机床走出来的第一步。 数字控制意味着采用预先录制的、存储的符号指令来控制机床和其他制造系统。一个数控技师的工作不是去操纵机床，而是编写能够发出机床操纵指令的程序。对于 一台数控机床，其上必须安有一个被称为阅读机的界面装置，用来接受和解译出编程指令。 发展数控技术是为了克服人类操作者的局限性，而且它确实完成了这项工作。数字控制的机器比人工操纵的机器精度更高、生产出零件的一致性更好、生产速度更快、而且长期的工艺装备成本更低。数控技术的发展导致了制造工艺中其他几项新发明的产生： 电火花加工技术、激光切割、电子束焊接 数字控制还使得机床比它们采用有人工操的前辈们的用途更为广泛。 一台数控机床可以自动生产很多类的零件，每一个零件都可以有不同的和复杂的加工过程。数控可以使生产 厂家承担那些对于采用人工控制的机床和工艺来说，在经济上是不划算的产品生产任务。 同许多先进技术一样，数控诞生于麻省理工学院的实验室中。数控这个概念是 50 年代初在美国空军的资助下提出来的。在其最初的价段，数控机床可以经济和有效地进行直线切割。 然而，曲线轨迹成为机床加工的一个问题，在编程时应该采用一系列的水平与竖直的台阶来生成曲线。构成台阶的每一个线段越短，曲线就越光滑。台阶中的每一个线段都必须经过计算。 在这个问题促使下，于 1959 年诞生了自动编程工具（ 言。这是一个专门适用于数控的编程语言，使用类 似于英语的语句来定义零件的几何形状，描述切削刀具的形状和规定必要的运动。 言的研究和发展是在数控技术进一步发展过程中的一大进步。最初的数控系统下今天应用的数控系统是有很大差别的。在那时的机床中，只有硬线逻辑电路。指令程序写在穿孔纸带上（它后来被塑料带所取代），采用带阅读机将写在纸带或磁带上的指令给机器翻译出来。所有这些共同构成了机床数字控制方面的巨大进步。然而，在数控发展的这个阶段中还存在着许多问题。 一个主要问题是穿孔纸带的易损坏性。在机械加工过程中，载有编程指令信息的纸带断裂和被撕坏是常见的事情。 在机床上每加工一个零件，都需要将载有编程指令的纸带放入阅读机中重新运行一次。因此，这个问题变得很严重。如果需要制造 100 个某种零件，则应该将纸带分别通过阅读机 100 次。易损坏的纸带显然不能承受严配的车间环境和这种重复使用。 这就导致了一种专门的塑料磁带的研制。在纸带上通过采用一系列的小孔来载有编程指令，而在塑料带上通过采用一系列的磁点眯载有编程指令。塑料带的强度比纸带的强度要高很多，这就可以解决常见的撕坏和断裂问题。然而，它仍然存在着两个问题。 其中最重要的一个问题是，对输入到带中指令进行修改是非常困难的， 或者是根本不可能的。即使对指令程序进行最微小的调整，也必须中断加工，制作一条新带。而且带通过阅读机的次数还必须与需要加工的零件的个数相同。幸运的是，计算机技术的实际应用很快解决了数控技术中与穿孔纸带和塑料带有关的问题。 在形成了直接数字控制（ 个概念之后，可以不再采用纸带或塑料带作为编程指令的载体，这样就解决了与之有关的问题。在直接数字控制中，几台机床通过数据传输线路联接到一台主计算机上。操纵这些机床所需要的程序都存储在这台主计算机中。当需要时，通过数据传输线路提供给每台机床。直接数字控制是在穿孔纸 带和塑料带基础上的一大进步。然而，它敢有着同其他信赖于主计算机技术一样的局限性。当主计算机出现故障时，由其控制的所有机床都将停止工作。这个问题促使了计算机数字控制技术的产生。 微处理器的发展为可编程逻辑控制器和微型计算机的发展做好了准备。这两种技术为计算机数控（ 发打下了基础。采用 术后，每台机床上都有一个可编程逻辑控制器或者微机对其进行数字控制。这可以使得程序被输入和存储在每台机床内部。它还可以在机床以外编制程序，并将其下载到每台机床中。计算机数控解决了主计算机发生故障所带来的问题，但是它产生了另一个被称为数据管理的问题。同一个程序可能要分别装入十个相互之间没有通讯联系的微机中。这个问题目前正在解决之中，它是通过采用局部区域网络将各个微机联接起来，以得于更好地进行数据管理。 普通车床作为最早的金属切削机床的一种，目前仍然有许多有用的和为人要的特性和为人们所需的特性。现在，这些机床主要用在规模较小的工厂中，进行小批量的生产，而不是进行大批量的和产。 在现代的生产车间中，普通车床已经被种类繁多的自动车床所取代，诸如自动仿形车床，六角车床和自动螺丝车床。现在，设计人员已经熟知先利用单刃 刀具去除大量的金属余量，然后利用成型刀具获得表
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