哈工程機(jī)械制造基礎(chǔ)-第1章 切削加工基礎(chǔ)知識課件

1、機(jī)械制造工藝基礎(chǔ) 佟永祥機(jī)械制造基礎(chǔ)教研室授課前幾點(diǎn)說明一、教學(xué)內(nèi)容.授課內(nèi)容（22學(xué)時(shí)）主要以切削加工為主，特種加工簡介。1. 切削加工基礎(chǔ)知識（6學(xué)時(shí)）2. 常用加工方法綜述（2學(xué)時(shí)）3. 特種加工（1學(xué)時(shí)）4. 特型表面加工（1學(xué)時(shí)）5. 常見表面加工方案及選擇依據(jù)（4學(xué)時(shí)）授課前幾點(diǎn)說明6. 零件結(jié)構(gòu)工藝性（2學(xué)時(shí)）7. 機(jī)械加工工藝過程（2學(xué)時(shí)）8. 先進(jìn)制造技術(shù)（1學(xué)時(shí)）9. 常見零件機(jī)械加工工藝實(shí)例分析（3學(xué)時(shí)）.學(xué)生課外閱讀討論（2學(xué)時(shí)）課外英語文獻(xiàn)閱讀及翻譯。授課前幾點(diǎn)說明二、教學(xué)方法和考核方式1.教學(xué)方法：講授、自學(xué)、專題討論、撰寫讀書報(bào)告等。2.考核方式：閉卷考試、文獻(xiàn)讀

2、書報(bào)告相結(jié)合。授課前幾點(diǎn)說明三、讀書報(bào)告撰寫要求1.檢索與機(jī)械制造基礎(chǔ)課程內(nèi)容相關(guān)的近十年的文獻(xiàn)、書籍、資料，撰寫讀書報(bào)告，內(nèi)容體現(xiàn)新技術(shù)、新工藝和新材料。2.讀書報(bào)告的題目和內(nèi)容由學(xué)生根據(jù)自己的興趣擬定。機(jī)械制造工藝基礎(chǔ) （一）第一章 教學(xué)重點(diǎn)1.零件表面的成形方法；2.切削三要素的判斷；3.刀具切削過程及切削力、切削熱、積屑瘤、表面變形強(qiáng)化及殘余應(yīng)力；4.磨削過程實(shí)質(zhì)及其特點(diǎn)；5.機(jī)床夾具分類及組成，工件的定位；第一章 切削加工基礎(chǔ)知識1.1切削加工概述切削加工是機(jī)械制造中最主要的加工方法。切削加工的適應(yīng)范圍廣，且能達(dá)到很高的精度和表面質(zhì)量，因此在機(jī)械制造業(yè)中占有十分重要的地位。 第一章

3、切削加工基礎(chǔ)知識1.1.1切削加工分類、特點(diǎn)、作用1. 切削加工的實(shí)質(zhì)及分類切削加工是利用切削工具從工件毛坯上切除多余的部分，使獲得的零件具有符合圖樣要求的尺寸精度、形狀精度、位置精度及表面質(zhì)量的加工方法。任何切削加工都必須具備三個基本條件：切削工具、工件和切削運(yùn)動。第一章 切削加工基礎(chǔ)知識切削加工的實(shí)質(zhì)：是零件表面的形成過程，不同類型表面所采用的成形方法是不相同的。切削加工的對象是毛坯（或型材）。切除的材料可以是金屬也可以是非金屬（如，石材、木材、尼龍等）。 切削加工分類（通常按工藝特征）：機(jī)械加工（簡稱機(jī)工）和鉗工加工（簡稱鉗工）第一章 切削加工基礎(chǔ)知識鉗工：一般是通過工人手持工具來進(jìn)行切

4、削加工的。方法：劃線、鏨切、鋸削、銼削、刮削、研磨、鉆孔、鉸孔、攻螺紋、套螺紋、機(jī)械裝配和設(shè)備修理等。 第一章 切削加工基礎(chǔ)知識2.切削加工的特點(diǎn)1）加工的精度（IT12IT3）和粗糙度（Ra值250.008um）范圍廣泛； 2）加工零件材料、形狀、尺寸和重量范圍較大； 3）加工生產(chǎn)率較高； 4）刀具材料的硬度大于工件材料的硬度。第一章 切削加工基礎(chǔ)知識1.1.2 零件的種類和零件表面的構(gòu)成1.零件的種類組成機(jī)械產(chǎn)品的零件千變?nèi)f化，但按著其結(jié)構(gòu)一般可分為六類：軸類、盤套類、支架箱體類、六面體類、機(jī)身機(jī)座類和特殊類零件。每一類零件不僅結(jié)構(gòu)相似，而且加工工藝也類似，有利于采用類比的方法正確選擇加工

5、工藝方法。第一章 切削加工基礎(chǔ)知識2.零件表面的構(gòu)成組成零件常見的表面：外圓、內(nèi)孔、平面、錐面、螺紋、齒形、成形面以及各種溝槽等，如圖。第一章 切削加工基礎(chǔ)知識雖然機(jī)械零件的表面形狀多種多樣，但按形體分析方法歸納起來大致有三種基本表面：1）回轉(zhuǎn)面（圓柱面、圓錐面、回轉(zhuǎn)成形面等）；2）平面（大平面、端面、環(huán)面等）；3）成形表面（漸開面、螺旋面等）。 第一章 切削加工基礎(chǔ)知識1.1.3 零件表面的成形方法1.零件表面的形成原理從幾何學(xué)的觀點(diǎn)來看，零件上各種表面都可由一條線（稱為母線）沿另一條線（稱為跡線）運(yùn)動形成。 第一章 切削加工基礎(chǔ)知識形成零件各種表面的母線和跡線統(tǒng)稱為發(fā)生線。母線和跡線的相對

6、位置不同，所形成的表面也不同。如圖，直線（母線）和軸線相對位置的改變，就分別形成了圓柱面、圓錐面和回轉(zhuǎn)雙曲面。第一章 切削加工基礎(chǔ)知識2.零件表面的獲得方法切削加工中，發(fā)生線是由工件和刀具之間的相對運(yùn)動及刀具切削刃的形狀共同實(shí)現(xiàn)的。相同的表面，切削刃的形狀不同，工件和刀具之間的相對運(yùn)動也不相同，這是形成各種加工方法的基礎(chǔ)。按表面形成過程的特點(diǎn)，切削加工方法可分為兩大類。 第一章 切削加工基礎(chǔ)知識成形法一般只用于加工短的成形面。用成形法加工，可提高生產(chǎn)率，但刀具的制造和安裝誤差對被加工表面的形狀精度影響較大。第一章 切削加工基礎(chǔ)知識2）包絡(luò)法被加工工件的廓形是切削刃在切削運(yùn)動過程中連續(xù)位置的包絡(luò)

7、線。第一章 切削加工基礎(chǔ)知識按照不同大小的比值、不同的相對位置和方向進(jìn)行組合，即構(gòu)成各種切削加工的運(yùn)動 。第一章 切削加工基礎(chǔ)知識切削運(yùn)動可分解為主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動。1）主運(yùn)動主運(yùn)動是切下切屑所需的最基本的運(yùn)動（圖中的）。主運(yùn)動的速度最高，消耗的功率最大。主運(yùn)動只有一個。 第一章 切削加工基礎(chǔ)知識2）進(jìn)給運(yùn)動進(jìn)給運(yùn)動是多余材料不斷被投入切削，從而加工出完整表面所需的運(yùn)動（圖中的）。進(jìn)給運(yùn)動可以有一個或幾個。第一章 切削加工基礎(chǔ)知識2.切削用量切削用量是切削時(shí)各參數(shù)的合稱，包括切削速度、進(jìn)給量和背吃刀量（切削深度）三要素，它們是設(shè)計(jì)機(jī)床運(yùn)動的依據(jù)。1）切削速度C切削刃選定點(diǎn)相對于工件的主運(yùn)動的瞬時(shí)

8、速度。 第一章 切削加工基礎(chǔ)知識2）進(jìn)給量f 在主運(yùn)動每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)或每一行程時(shí)(或單位時(shí)間內(nèi))，刀具在進(jìn)給運(yùn)動方向上相對工件的位移量。背吃刀量p 在垂直于進(jìn)給運(yùn)動方向上測量的主切削刃切入工件的深度，又稱切削深度（簡稱切深）。 第一章 切削加工基礎(chǔ)知識如圖所示是車外圓、車錐面、刨直槽和鉆孔的工藝簡圖，表示出了刀具和工件之間的切削運(yùn)動和切削用量三要素。返回第一章 切削加工基礎(chǔ)知識1.2 刀具及刀具切削過程1.2.1 刀具切削刀具是現(xiàn)代制造業(yè)中切削加工不可缺少的重要工具，刀具對機(jī)械加工的產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)率及加工成本都有直接的影響。第一章 切削加工基礎(chǔ)知識1.刀具的組成切削刀具一般由切削部分（又稱刀頭）和夾

9、持部分（又稱刀柄）組成。夾持部分：用來將刀具夾持在機(jī)床上的部分，傳遞所需要的運(yùn)動和動力。切削部分：是刀具上直接參加切削工作的部分，刀具切削性能的優(yōu)劣，取決于切削部分的材料、角度和結(jié)構(gòu)。第一章 切削加工基礎(chǔ)知識各類切削刀具的切削部分的幾何形狀與要素，均可視作是車刀的演變，即以普通外圓車刀切削部分幾何形態(tài)為基本形態(tài)，其他刀具都是由基本形態(tài)演變或組合而成的，如圖所示。第一章 切削加工基礎(chǔ)知識1）車刀的組成車刀由刀柄（夾持部分）和刀頭（切削部分）兩部分組成。刀頭由刀面、切削刃構(gòu)成，按聯(lián)結(jié)方式有機(jī)夾式、焊接式、整體式 第一章 切削加工基礎(chǔ)知識車刀切削部分主要由三面、兩刃、一尖組成，即前面（A）、主后面（

10、A）、副后面（A）、主切削刃（S）、副切削刃（S）和刀尖組成，如圖所示。 第一章 切削加工基礎(chǔ)知識（1）前面：切屑流過的表面。（2）主后面：與工件過渡表面相對的表面。（3）副后面：與已加工表面相對的表面。（4）主切削刃：前面和主后面的交線。（5）副切削刃：前面和副后面的交線。（6）刀尖：連接主切削刃和副切削刃的一段切削刃，它可以是小的直線段或圓弧。 第一章 切削加工基礎(chǔ)知識2）刀具靜止參考系刀具要從工件上切下金屬，必須具有一定的切削角度。切削角度決定了刀具切削部分各表面的空間位置。要確定和測量刀具角度，必須建立一定的靜止參考系。第一章 切削加工基礎(chǔ)知識2）刀具靜止參考系（自學(xué)、考試）參考系主要

11、由三個互相垂直的基本平面組成，即基面Pr、切削平面Ps、正交平面Po。下面以直頭外圓車刀為例，建立靜止參考系。第一章 切削加工基礎(chǔ)知識前后主副3）刀具的標(biāo)注角度（自學(xué)、考試）刀具的標(biāo)注角度是指刀具在其靜止參考系中的一組角度。車刀的5個基本角度：前角（o）、主后角（o）、主偏角（Kr）、副偏角（Kr ）、刃傾角（s）第一章 切削加工基礎(chǔ)知識2刀具材料（自學(xué)）1）對刀具材料基本要求（不考）2）常用刀具材料（自學(xué)、考試）3）超硬刀具材料 的種類（自學(xué)、考試）第一章 切削加工基礎(chǔ)知識1.2.2 刀具切削過程切削過程是刀具從工件的表面上切下多余的材料層，形成切屑和已加工表面的過程。這一過程會出現(xiàn)一系列的

12、物理現(xiàn)象，如切削力、切削熱、刀具磨損、表面變形強(qiáng)化和殘余應(yīng)力等。另外，積屑瘤、振動等也都與切削過程有關(guān)。直接或間接地影響加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。 第一章 切削加工基礎(chǔ)知識1.切削過程切削加工時(shí)，工件上的一部分金屬受到刀具的擠壓而產(chǎn)生彈性變形和塑性變形。如圖所示。 第一章 切削加工基礎(chǔ)知識對于塑性金屬，最典型的切削過程是一個擠壓變形切離過程，經(jīng)歷彈性變形、塑性變形、剪切滑移和切離過程四個階段。第一章 切削加工基礎(chǔ)知識切削塑性金屬時(shí)有三個變形區(qū)，如圖所示。區(qū)域?yàn)榈谝蛔冃螀^(qū)，又稱基本變形區(qū)。切削力、切削熱主要來源，機(jī)床能量也主要消耗在這個區(qū)域。第一章 切削加工基礎(chǔ)知識區(qū)域?yàn)榈诙冃螀^(qū)，是刀具前刀面與切屑

13、的擠壓摩擦變形區(qū)。對積屑瘤的形成和前刀面磨損有直接影響。第一章 切削加工基礎(chǔ)知識區(qū)域?yàn)榈谌冃螀^(qū)，是工件已加工表面與刀具后刀面間的擠壓摩擦變形區(qū)。對工件表面的變形強(qiáng)化、殘余應(yīng)力及刀具后刀面的磨損有很大影響。其中第一變形區(qū)的變形最大。第一章 切削加工基礎(chǔ)知識2.切屑種類（不講、不考）第一章 切削加工基礎(chǔ)知識1.2.3刀具切削過程中的物理現(xiàn)象1.切削力1）總切削力及其分解刀具在切削工件時(shí)，必須克服材料的變形抗力，克服刀具與工件，以及刀具與切屑之間的摩擦力，切下切屑。這些作用力就構(gòu)成了總切削力。第一章 切削加工基礎(chǔ)知識總切削力來源于三個變形區(qū)。第一章 切削加工基礎(chǔ)知識總切削力的分解。第一章 切削加工

14、基礎(chǔ)知識（1）切削力Fc：在主運(yùn)動方向上的正投影。其數(shù)值大小一般在三個分力中最大，消耗動力也是最多的，占機(jī)床總功率的95%99%。（2）進(jìn)給力Ff：在進(jìn)給方向上的正投影。它一般只消耗總功率的5%1%。（3）背向力Fp：在垂直于工作平面上的分力。它一般作用在工件剛度較弱的方向上，容易使工件變形，引起振動，影響加工精度。 第一章 切削加工基礎(chǔ)知識2切削熱及切削溫度1）切削熱在切削過程中使金屬變形和克服摩擦力所消耗的功，絕大部分都轉(zhuǎn)變成熱能，稱為切削熱。切削熱來源于、三個變形區(qū)。第一章 切削加工基礎(chǔ)知識切削熱對加工有很大的不利影響。導(dǎo)致刀具材料的金相組織發(fā)生變化，使刀具硬度降低，嚴(yán)重時(shí)甚至使刀具喪失

15、切削性能而加速刀具磨損。傳入工件的熱量，可能使工件變形，從而產(chǎn)生形狀和尺寸誤差，影響加工精度和表面質(zhì)量。第一章 切削加工基礎(chǔ)知識切削熱產(chǎn)生后，經(jīng)切屑、刀具、工件和周圍介質(zhì)向外傳散，如圖所示。第一章 切削加工基礎(chǔ)知識不同的加工方式，切削熱傳散的比例也不相同，見表。傳入切屑和介質(zhì)中的熱量越多，對加工越有利。第一章 切削加工基礎(chǔ)知識2）切削溫度切削溫度一般是指切削區(qū)的平均溫度。切削溫度的高低取決于切削熱的產(chǎn)生和傳散情況，它受切削用量、工件材料、刀具材料及散熱條件等因素的影響。切削過程中切削區(qū)各處的溫度是不同的，形成一個溫度場。這個溫度場影響切屑變形、積屑瘤的大小、加工表面質(zhì)量、加工精度和刀具的磨損等

16、，還影響切削速度的提高。 第一章 切削加工基礎(chǔ)知識工件材料的強(qiáng)度和硬度越高，切削時(shí)所消耗的功率越大，產(chǎn)生的熱量越多，切削溫度就越高。若工件材料和刀具材料的導(dǎo)熱性好、傳熱快，可降低切削溫度。降低切削溫度的主要措施有：合理選擇切削用量（尤其是C），合理的刀具角度，合理施加切削液等。 第一章 切削加工基礎(chǔ)知識3積屑瘤當(dāng)以中等切削速度切削塑性較好的金屬時(shí)，切削溫度在300左右，刀尖附近的“滯留層”金屬與切屑分離被“冷焊”在前刀面上，形成“瘤”狀硬金屬塊，稱為積屑瘤 。第一章 切削加工基礎(chǔ)知識1）積屑瘤的形成及對切削加工的影響有利的一面是：積屑瘤附在刀尖上，代替刀刃切削，對刀刃有一定的保護(hù)作用；不利的一

17、面是：積屑瘤的尖端伸出刀尖之外，就會不斷地脫落和重新產(chǎn)生，形成積屑瘤時(shí)生時(shí)滅現(xiàn)象，使背吃刀量p不斷變化，會在已加工表面上留下不均勻的溝痕，并有一些粘附在已加工工件表面上，影響加工尺寸和表面粗糙度Ra值。 第一章 切削加工基礎(chǔ)知識2）影響積屑瘤的因素及控制方法工件材質(zhì)和切削速度是有利于產(chǎn)生積屑瘤的最主要因素。對塑性較大、硬度低的材料，切削加工時(shí)，容易產(chǎn)生積屑瘤；而切削塑性較小、硬度高的材料，則不易產(chǎn)生積屑瘤，或所產(chǎn)生積屑瘤的高度相對較小。第一章 切削加工基礎(chǔ)知識切削速度很低（C 5mmin）時(shí)，切屑流動較慢，切削溫度很低，切屑與前刀面的摩擦系數(shù)很小，不會產(chǎn)生粘結(jié)現(xiàn)象，不會產(chǎn)生積屑瘤；當(dāng)切削速度提

18、高（C560m/min）時(shí)，切屑流動加快，切削溫度較高，切屑與前刀面的摩擦系數(shù)較大，與前刀面容易粘結(jié)產(chǎn)生積屑瘤；當(dāng)切削速度很高（C 100mmin）時(shí)，由于切削溫度很高，使切屑底層金屬呈微熔狀態(tài)，摩擦系數(shù)明顯減小，也不會產(chǎn)生積屑瘤。 第一章 切削加工基礎(chǔ)知識4.表面變形強(qiáng)化及殘余應(yīng)力1）表面變形強(qiáng)化切削塑性金屬時(shí)，工件已加工表面層硬度明顯提高而塑性下降的現(xiàn)象稱為表面變形強(qiáng)化。 第一章 切削加工基礎(chǔ)知識刀具刃口不可能絕對鋒利，總有一段純圓半徑r的刀尖圓弧，導(dǎo)致切屑與工件基體的分離點(diǎn)O不在刃口圓弧的最低點(diǎn)，而有一層厚度為H的金屬層留下來，經(jīng)O點(diǎn)以下刃口弧面的擠壓變形后成為已加工表面，H減薄到h。第

19、一章 切削加工基礎(chǔ)知識因?yàn)榈毒邤D壓變形后，金屬塑性變形部分不能恢復(fù)，恢復(fù)的只是彈性變形部分（即h）。塑性變形越大，表面變形強(qiáng)化越嚴(yán)重。 第一章 切削加工基礎(chǔ)知識表面變形強(qiáng)化可提高零件的耐磨性和疲勞強(qiáng)度，但變形強(qiáng)化也會加劇刀具磨損，給某些后續(xù)工序（如刮削）帶來不便。在切削加工時(shí)，可通過控制零件表層金屬塑性變形的大小，適當(dāng)控制表面變形強(qiáng)化。 第一章 切削加工基礎(chǔ)知識2）殘余應(yīng)力殘余應(yīng)力是指外力消失后，殘存在物體內(nèi)部而總體又保持平衡的內(nèi)應(yīng)力。經(jīng)切削加工后的表面，由于切削時(shí)力和熱的作用，在表面層一定深度內(nèi)的金屬里，常產(chǎn)生一定殘余應(yīng)力。殘余應(yīng)力會影響零件尺寸精度、表面質(zhì)量和使用性能 。工件各部分的殘余應(yīng)

20、力如果分布不均勻，會使工件發(fā)生變形，影響形狀和尺寸精度。 第一章 切削加工基礎(chǔ)知識1.3 磨具及磨削過程用砂輪或其他磨具加工工件，稱為磨削。它的應(yīng)用范圍很廣，可以加工外圓、內(nèi)孔、平面、螺紋、花鍵、齒輪以及鋼材切斷等。其加工的材料也很廣范，如鋼、鑄鐵、淬硬鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷、玻璃、石材、木材和塑料等。磨削常用于精加工和超精加工，也可用于荒加工（如磨削鋼坯、磨割澆冒口等）。第一章 切削加工基礎(chǔ)知識1.3.1 磨具磨具是用磨料為主制造而成的一類切削工具。它是用結(jié)合劑將許多細(xì)微、堅(jiān)硬和形狀不規(guī)則的磨料磨粒按一定要求粘接制成的。磨具的種類很多，有砂輪、油石、砂紙、砂布、砂帶以及用油劑調(diào)制的研磨膏等。其中

21、，砂輪是磨削加工中應(yīng)用最廣的磨具。第一章 切削加工基礎(chǔ)知識磨具 ：固結(jié)磨具、涂附磨具固結(jié)磨具，如，砂輪、油石屬于固結(jié)磨具。涂附磨具，如，砂紙、砂布和砂帶屬于涂附磨具， 第一章 切削加工基礎(chǔ)知識1.3.2 磨削過程1.磨削過程的實(shí)質(zhì)磨削也是一種切削。砂輪上的磨粒是形狀很不規(guī)則的多面體，其表面上的每個磨粒，均可以近似地看成一個微小刀齒，每個突出的磨粒尖棱可以視為一個微小的切削刃。它們的幾何形狀和切削角度有著很大差異，各自的工作情況差距很大。 第一章 切削加工基礎(chǔ)知識磨削時(shí)，因?yàn)槟チ＞哂泻艽蟮呢?fù)前角和較大的尖端圓角半徑r，所以當(dāng)磨粒剛進(jìn)入磨削區(qū)切削工件時(shí)，只能在工件表面進(jìn)行滑擦，磨削表面產(chǎn)生彈性變形

22、。第一章 切削加工基礎(chǔ)知識當(dāng)磨粒繼續(xù)切削工件，工件表面產(chǎn)生塑性變形，使磨粒前方受擠壓的金屬向兩邊塑性流動，在工件表面上耕犁出溝槽，而溝槽兩側(cè)微微隆起。第一章 切削加工基礎(chǔ)知識當(dāng)磨粒繼續(xù)切入工件，其切削厚度增大到一定數(shù)值后，磨粒前方的金屬在磨粒的擠壓作用下，發(fā)生滑移而成為磨屑。因此，磨粒完整的磨削過程經(jīng)歷滑擦、刻劃和切削三個階段。由于各個磨粒形狀、分布和高低各不相同，其磨削過程也有差異。 磨削過程是包含切削、刻劃和拋光作用的綜合復(fù)雜過程。 第一章 切削加工基礎(chǔ)知識第一章 切削加工基礎(chǔ)知識磨削過程中，砂輪表層參予磨削的磨粒在高速、高壓與高溫的作用下，將逐漸磨損而變得圓鈍。 磨粒破碎后產(chǎn)生新的比較鋒

23、利的棱角，代替舊的圓鈍磨粒進(jìn)行磨削。磨粒隨機(jī)脫落的不均勻性，還會使砂輪喪失外形精度。 在砂輪磨削使用一定時(shí)間后，需用金剛石工具對其進(jìn)行修整，恢復(fù)磨削能力和外形精度。 第一章 切削加工基礎(chǔ)知識2.磨削過程的特點(diǎn)1）精度高、表面粗糙度小磨削時(shí)，砂輪表面有極多的切削刃，并且刃口圓弧半徑遠(yuǎn)小于一般車刀和銑刀的刃口圓弧半徑。磨削時(shí)較鋒利的切削刃，能夠切下一層很薄的金屬。 第一章 切削加工基礎(chǔ)知識磨削用的磨床精度高，剛度及穩(wěn)定性好，并且具有控制磨削深度的微量進(jìn)給機(jī)構(gòu)，可以進(jìn)行微量磨削 。磨粒以很高的切削速度從工件表面切過時(shí)，當(dāng)磨削速度c達(dá)到一定值時(shí)，隆起殘余量可趨近于零。，因此高速磨削能減小表面粗糙度。利

24、用這些鋒利的等高微刃進(jìn)行極細(xì)切削和半圓鈍的微刃對工件表面進(jìn)行摩擦拋光的綜合作用，可使工件表面粗糙度Ra值達(dá)0.0250.012m。 第一章 切削加工基礎(chǔ)知識2）背向磨削力Fp較大總磨削力和車削力一樣，可以分解成磨削力Fc、背向磨削力Fp和進(jìn)給磨削力Ff。磨削時(shí)，F(xiàn)c較小，這是由于背吃刀量較??；而Ff更小，一般可忽略不計(jì)；但Fp很大 。這是由于砂輪寬度較大，磨粒又是以很大的負(fù)前角切削的緣故。 第一章 切削加工基礎(chǔ)知識背向磨削力Fp作用于砂輪切入方向，砂輪以很大的力推壓工作，從而加速砂輪鈍化，使砂輪軸和工件均產(chǎn)生彎曲變形。工件易出現(xiàn)圓柱度誤差，直接影響工件的形狀誤差和表面質(zhì)量。 第一章 切削加工基

25、礎(chǔ)知識 3）磨削溫度高磨削時(shí)滑擦、刻劃和切削三個階段所消耗的能量絕大部分轉(zhuǎn)化為熱量。磨削時(shí)產(chǎn)生的切削熱比刀具切削大得多，而且切削熱傳散差。因砂輪的導(dǎo)熱性差，所以砂輪高速磨削時(shí)，瞬時(shí)產(chǎn)生的大量熱，來不及通過砂輪和磨屑傳出而瞬時(shí)聚集在工件表層，形成很大溫度梯度。 第一章 切削加工基礎(chǔ)知識當(dāng)局部溫度很高時(shí)，表面易產(chǎn)生熱應(yīng)力而導(dǎo)致熱變形，易使工件退火，甚至?xí)a(chǎn)生表面燒傷等質(zhì)量缺陷。為此，磨削時(shí)需施加大量切削液，以降低磨削溫度。4）表面變形強(qiáng)化和殘余應(yīng)力嚴(yán)重與刀具切削相比，雖然磨削的表面變形強(qiáng)化和殘余應(yīng)力層要淺得多，但程度卻很嚴(yán)重 。 第一章 切削加工基礎(chǔ)知識磨削加工時(shí)，減少熱量產(chǎn)生（例如，合理選擇砂輪

26、和磨削用量，及時(shí)修整砂輪等）、防止熱源影響（例如，將熱源分離為獨(dú)立單元等）、施加充足的切削液、增加光磨次數(shù)、均衡溫度場、采取補(bǔ)償措施等均可在一定程度上減小表面變形強(qiáng)化和殘余應(yīng)力。 第一章 切削加工基礎(chǔ)知識1.5 機(jī)床夾具及工件的裝夾在機(jī)床上加工工件時(shí)，為了加工出符合規(guī)定技術(shù)要求的表面，在加工前需要使工件在機(jī)床上占有正確的位置，這一過程稱為定位。由于在加工過程中受到切削力、重力、振動、離心力、慣性力等作用，所以還需采用一定的機(jī)構(gòu)或裝置，稱為夾具，使工件在加工時(shí)保持在原先確定的位置上的操作稱為夾緊。將工件在機(jī)床上實(shí)現(xiàn)定位與夾緊的過程稱為裝夾。第一章 切削加工基礎(chǔ)知識工件在各種不同的機(jī)床上進(jìn)行加工時(shí)

27、，其裝夾方式也不相同，歸納起來主要有：（1）直接找正法裝夾工件。（2）按劃線找正法裝夾工件。（3）用夾具裝夾工件。機(jī)床夾具直接影響機(jī)械加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率和生產(chǎn)成本以及工人的勞動強(qiáng)度等。 第一章 切削加工基礎(chǔ)知識1.5.1 機(jī)床夾具1.概述機(jī)床夾具就是機(jī)床上用以裝夾工件（和引導(dǎo)刀具）的一種機(jī)床附加裝置。其作用是將工件定位，以使工件獲得相對機(jī)床或刀具的正確位置，并把工件可靠而迅速地夾緊。 第一章 切削加工基礎(chǔ)知識2機(jī)床夾具的作用1）保證加工精度用機(jī)床夾具裝夾工件，能準(zhǔn)確確定工件與刀具、機(jī)床之間的相對位置關(guān)系，可以保證加工表面的尺寸與位置精度，2）提高生產(chǎn)效率機(jī)床夾具能快速地將工件定位和夾緊，有效減

28、少輔助時(shí)間。第一章 切削加工基礎(chǔ)知識3）減輕勞動強(qiáng)度機(jī)床夾具采用機(jī)械、氣動、液動夾緊裝置。4）擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍利用機(jī)床夾具，能擴(kuò)大機(jī)床的加工范圍。第一章 切削加工基礎(chǔ)知識3機(jī)床夾具的分類1）按夾具的應(yīng)用范圍分類（1）通用夾具 如，通用三爪自定心卡盤或四爪單動卡盤、機(jī)器虎鉗、萬能分度頭、磁力工作臺等，適用于單件小批生產(chǎn)。（2）專用夾具 適用于定型產(chǎn)品的成批大量生產(chǎn)。（3）組合夾具 組合夾具是用一套預(yù)先制造好的標(biāo)準(zhǔn)元件和合件組裝而成的夾具。適于在多品種單件小批生產(chǎn)或新產(chǎn)品試制等場合應(yīng)用。 第一章 切削加工基礎(chǔ)知識（4）通用可調(diào)夾具和成組夾具 其結(jié)構(gòu)上應(yīng)有可供更換或調(diào)整的元件，以適應(yīng)同類或同組內(nèi)的

29、不同工件。在多品種、小批量的生產(chǎn)組織條件下，使用專用夾具不經(jīng)濟(jì)，而使用通用夾具不能滿足加工質(zhì)量或生產(chǎn)率的要求，這時(shí)應(yīng)采用這兩類夾具。第一章 切削加工基礎(chǔ)知識（5）隨行夾具 它是一種在自動線上使用的移動式夾具，在工件進(jìn)入自動線加工之前，先將工件裝在夾具中，然后夾具連同被加工工件一起沿著自動線依次從一個工位移到下一個工位，直到工件在退出自動線加工時(shí)、才將工件從夾具中卸下。 第一章 切削加工基礎(chǔ)知識2）按使用機(jī)床類型分類可將夾具分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、磨床夾具和組合機(jī)床夾具等類型。3）按夾具動力源分類分為手動夾緊夾具、氣動夾緊夾具、液動夾緊夾具、氣液聯(lián)動夾緊夾具、電磁夾具、真空夾具等。第一

30、章 切削加工基礎(chǔ)知識4專用機(jī)床夾具的組成1）定位元件用來確定工件正確位置的元件。 2）夾緊裝置使工件在外力作用下仍能保持其正確定位位置的裝置。3）對刀元件、導(dǎo)向元件指夾具中用于確定刀具（或引導(dǎo)）相對于夾具定位元件具有正確位置關(guān)系的元件。 第一章 切削加工基礎(chǔ)知識4）連接元件是指用于確定夾具在機(jī)床上具有正確位置并與之連接的元件。 5）其他元件及裝置有些夾具尚需設(shè)置分度轉(zhuǎn)位裝置、靠摸裝置、工件抬起裝置和輔助支承等裝置。第一章 切削加工基礎(chǔ)知識6）夾具體夾具體是用于連接夾具元件和有關(guān)裝置使之成為一個整體的基礎(chǔ)件，夾具通過夾具體與機(jī)床連接。定位元件、夾緊裝置和夾具體是夾具的基本組成部分，其他部分可根據(jù)需要設(shè)置。1.5.2 工件的定位1.六點(diǎn)定位原理工件在空間可能具有的運(yùn)動稱為