金属切削与刀具---重点内容[1].doc

1. 切削时工件的三表面：待加工表面是指工件即将被切除的表面；过渡表面是工件上由切削刃正在形成的表面；已加工表面是指工件切削后形成的表面。2. 切削运动：主运动是切削时最主要的，消耗动力最多的运动，它是刀具于工件之间产生的相对运动。进给运动时刀具与工件之间产生的附加运动.3. 切削用量：切削速度是指切削刃上选定点相对工件的瞬时速度；进给量为刀具进给方向上相对工件的移动量；背吃刀量指垂直进给速度方向测量的切削层最大尺寸。4. 看图识别刀具的组成：前刀面Ar，刀具上切屑流过的表面；后刀面Aa，与过渡表面相对的表面；副后面Aa，与已加工表面相对的表面；主切削刃s，前、后刀面交汇的边缘；副切削刃s，除主切削刃以外的切削刃。5. 正交平面参考系：基面Pr，过切削刃选定点平行于安装面的平面，车刀的基面可理解为平行于刀面的平面；切削平面Ps，过切削刃选定点与切削刃相切并垂直于基面的平面；正交平面Po，过切削刃选定点同时垂直于切削平面和基面的平面。 前角。，正交平面中测量的前面与基面的夹角；后角。，正交平面中测量后面与切削平面间的夹角；主偏角K，基面中测量的主切削平面与假定工作平面间的夹角；刃倾角。，切削平面中测量的前面与基面间的夹角。6. 车刀四方刀架逆时针转动角后，主偏角将增大，工作副偏角将减小。 车刀切削刃选定点A高于工件中心h时，将引起工作前角增大，工作后角减小。7. 只要一个主切削刃参加切削成为，主副切削刃同时参加切削成为非自由切削。8. 刀具材料应具有的性能：硬度与耐磨性，硬度与韧度，高耐热性，工艺性和经济性。 刀具材料分4大类：工具钢（包括碳素工具钢、合金工具钢、高速钢）、硬质合金、陶瓷和超硬刀具材料。 工具钢耐热性差，但抗弯强度高，价格便宜，焊接性与刃磨性能好，故广泛用于中、低速切削的成形刀具，不宜高速切削。硬质合金耐热性好，切削效率高，但刀片强度、韧性不及工具钢，焊接刃磨工艺性比工具钢差，多用于制作车刀，铣刀和各种高效切削刀具。9. 粉末冶金高速钢是通过高压或高压水雾化高速钢水而得到的细小的高速钢粉末。然后压制或热压成形，再经烧结而成的高速钢。硬质合金是由硬度和熔点很高的碳化物和金属通过粉末冶金工艺制成的。硬质合金按其化学成分与使用性能分为三类：K类，钨钴类（WC+Co）；P类：钨钛钴类（WC+Co+TiC）；M类：添加稀有金属碳化物类（WC+ TiC+TaC+Co）K类主要用于加工铸铁、非铁材料与非金属材料，合金中含钴量越高，韧性越好（YG3YG6XYG6YG8YT15YT15TY14YT5，TiC量多时合金导热行变差，焊接与刃磨时容易产生裂纹。含TiC量较少适用于粗加工。10. 陶瓷刀具是以氧化铝或氮化硅为基体再添加少量金属，在高温下烧结而成的一种刀具材料。特点：a有高硬度与高耐磨性，b高的耐热性，c有高的化学稳定性，d有较低的摩擦系数，e，强度与韧性低，f热导率低，抗热冲击性能差 一般用于在高速下精细加工硬材料11. 混合陶瓷适合在中等切削速度下切削难加工材料，如冷硬铁，淬硬钢。氮化硅陶瓷适宜于精车，半精车，精铣或半精铣。可用于精铝合金，达到以车代磨。车镍基合金，高猛钢等难加工材料12. 金刚石主有点：极高的硬度和耐磨性，很好的导热性，较低热膨胀系数；刃面粗糙度较小。 主用于非铁材料如铝硅合金的精加工和超精加工；高硬度的诶金属材料如压缩木材刚玉等；以及难加工的符合材料，耐热温度700-800，工作温度不能太高，易与碳亲和，不宜加工含碳的黑色金属。13. 立方氮化硅由六方氮化硼（白石墨）在高温高于下转化而成的。主有点：很高的硬度和耐磨性；很高的热稳定性；较好的导热性；抗弯强度与断裂性介于陶瓷和硬质合金之间14. 变形区，看图、第一变形区是起始、终止滑移面之间的塑性变形区，称为剪切面或滑移面；第二变形区是指与刀具前面接触的切屑底层产生的塑性变形区域滞流层内变形剧烈，在一定温度下出现粘屑；第三变形区是指已加工表面内近切削刃附近的变形状区域，引起晶粒伸长和晶粒纤维化，扭曲，甚至破碎。致使已加工表面层产生硬化。15. 切屑类型：带状切屑，节状切屑，单元状切屑，崩碎状切屑（铸铁类脆性金属）。16. 切屑变形程度表示方法：相对滑移比，切削厚度压缩比，剪切角17. 积屑瘤是由切屑堆积在刀具前面近切削刃处的一个硬楔块，它是在第二变形区域内，由摩擦和变形形成的物理现象，是由于切屑在刀具前面上黏结（冷焊）造成的18. 抑制或消除积屑瘤：采用低速或高速切削；减小进给量，增大刀具前角，提高刀具刃面质量和合理选用切削液，使摩擦和黏结减少；合理调整各切削参数值，防止形成中温区域19. 加工硬化是第三变形区内产生的物理现象。在挤压和摩擦作用下已加工表面内的金属晶粒产生扭曲，挤紧和破碎，经过严重塑性变形而使表面层硬度增高的现象称为加工硬化，又称冷硬20. 影响切削变形的主因素;加工材料，前角。，切削速度，进给量21. 切削力是工件材料抵抗刀具切削所产生的阻力，它是影响工艺系统强度，刚性，和加工工件质量的主要因素。也是设计机床，刀具，夹具，计算切削动力消耗的主要依据 背向力Fp是影响加工工件精度，引起切削振动的主要原因，不耗功率；进给力Ff作用在机床进给机构上，是计算和检验寄给机构薄弱环零件强度的主要依据，所消耗功率是总功率的1%-5%22. 切削力的测定原理：切削力的实验公式是利用测力仪测得的切削力数据经整理建立的。测力仪的主要元件是测力传感器，目前常用的测力仪是电阻应变片式和压电晶体式两类23. 影响切削力的主因素切削用量，工件材料，刀具几何参数 . 切削用量的影响：被吃刀量与进给量 ，切削速度 . 工件材料的影响：工件材料的硬度和强度越高，其剪切屈服强度就越高，产生的切削力就越大；工件材料的塑性和韧性越高。则切削变形越大，切屑与刀具间摩擦增加，故切削力越大；切削铸铁时变形小，摩擦力小，故产生的切削力小。 刀具几何参数的影响：前角，主偏角（主偏角在60-70时切削力最小，主偏角75的车刀在轴类零件中广泛使用）。24. 切削热的产生：有切削变形的三个区知：因变形、摩擦而消耗的能量绝大部分转化成为切削热。将向切屑、刀具、工件、和周围介质传散。25. 切削温度测量方法：热电偶法（测温装置简单，测量方便），热辐射法和热敏涂色法等。26. 影响缺切削温度的因素：切削用量（影响的基本规律是：切削用量增加均使切削温度提高，但其中切削速度影响最大，其次是进给量，影响最小的背吃刀量）；工件材料；刀具几何参数；切削液。27. 刀具磨损分为正常磨损和非正常磨损28. 正常磨损是指随着切削时间增加磨损逐渐扩大的磨损形式。前面磨损，主后面磨损和副后面磨损29. 磨损过程曲线：初期磨损阶段，开始磨损将刀面上的不平度很快磨去。正常磨损阶段，随着切削时间的增长磨损量VB逐渐增大，急剧磨损阶段，温度升高使刀具切削性能下降，磨损量VB急剧增大，如再继续使用，一起切削刃损坏。30. 磨损标准：对于正常磨损形式，规定在后面B区内的磨损带宽度VB=0.3mm，对于非正常磨损，取磨损带最大宽度VBmax=0.6mm。如果在硬质合金刀具的前面上产生月牙洼磨损，则规定它的深度KT=（0.06+0.3f）mm为前刀面的磨损标准。31. 刀具磨损的原因：刀具在切削时受到温度、高压 的作用，刀具磨损的原因非常复杂，按性质分为机械磨损和热化学作用两类。按磨损机理分为磨粒磨损、相变磨损、黏结磨损、扩散磨损、氧化磨损32. 确定合理的刀具寿命：最高生产率寿命和最低生产成本寿命。切削的流向：一是为了便于对切屑进行排屑处理，使切削过程顺利进行，二是在半精加工和精加工时，为了使切屑不损伤加工表面，同时保证切削过程的安全。影响方向主要参数是刀具刃倾角，前角。主偏角K，刃倾角。 33. 切削的折断：切削流出时受断屑台顶力作用产生卷曲应变，切削卷曲的半径逐渐增大，应变也增大，当切削继续流出顶端碰到后刀面时受到反作用力产生反向卷曲应变，如两者合成弯曲应变超过材料的极限应变值，切削产生折断。34. 切屑在流出过程中形成卷曲后，材料受到外力达到宿变点后，发生加工硬化现象或晶粒错位以及急剧变形现象，这将导致切屑的塑性降低，硬度增高，变脆，为断屑创造内在条件。35. 断屑措施：做出断屑槽（折线形，直线圆弧形适用于碳钢、合金钢，工具钢和不锈钢，全圆弧形槽底前角大适用于加工塑性较高的好、金属材料和重型刀具；影响断屑效果的主参数是槽宽和槽深）；改变切削用量（对切屑影响最大的事进给量，其次是背吃刀量）；其他断屑方法。36. 工艺材料的切削加工性是指在一定条件下工件材料被切削的难以程度。切削加工性能指标：加工材料的性能指标，相对加工指标和刀具寿命指标。37. 改善材料切削加工性途径;调剂工件材料中化学元素和进行热处理，；合理选用刀具材料；其他措施合理选用刀具材料等。38. 切削液的作用：润滑作用，冷却作用，排屑和洗涤作用，防锈作用39. 切削液分为以冷却为主的水溶性切削液和以润滑为主的油溶性切削液。 水溶性切削液分为水溶液、乳化液和合成切削液；含较少乳化油的称为低浓度乳化液，它主要起冷却作用，适用于粗加工和普通磨削；高浓度乳化液主要起润滑作用，适用于精加工和复杂刀具加工； 油溶性切削液主要有切削油和极压切削油（良好的润滑效果，适用于难加工材料的切削）。40. 已加工表面质量：加工硬化，表层参与应力，表层微裂纹，表层金相组织。41. 实际粗糙度:积屑瘤和鳞刺的影响，刀具磨损的影响，振动的影响。（低速切削时，加工中碳钢，纯铜等会在工件表面上垂直于切削速度方向产生突出的鳞片状毛刺，通常称为鳞刺）。42. 影响表面粗糙度因素：切削用量的影响，刀具几何因素的影响，刀具材料的影响。43. 刀具材料的合理选择：前角的选择，后角的选择，副后角的选择。主副偏角的选择，刃倾角的选择等。 44. 前角选择原则：根据被教官材料选择，根绝加工要求选择，根绝刀具材料选择。45. 主偏角减小可使刀具强度提高，散热性条件好，加工粗糙度小。增大可使背向力减小，切削平稳，主偏角增大，切削厚度增大，切削性能好。 选择原则：根绝加工材料选择,根绝加工工艺系统刚性选择，根据加工表面形状要求选择。46. 刃倾角选择：根据加工要求选择，根据加工条件选择47. 刃尖修磨形式：修圆刀尖，倒角刀尖，倒角带修光刀48. 磨削方式：外圆磨削，内圆磨削，平面磨削。主运动是砂轮的旋转运动，进给运动是工件的旋转进给运动和工件相对砂轮的轴向进给运动。49. 砂轮的组成元素：磨料，粒度，结合剂，硬度，组织。50. 恒压力磨削是在自动磨削场合下控制背向力Fp使其为定值的磨削方法；恒功率磨削实质是控制莫学历Fc使其为定值，Fc值由所需磨去材料量来确定。51. 车刀按加工特征分外圆车刀，断面车刀，切断车刀，螺纹车刀，和内孔车刀；按结构分整体车刀，焊接车刀，机夹车刀，可转位车刀和成形车刀，52. 硬质合金焊接车刀是将硬质合金刀片钎焊在刀杆槽内