機械加工基礎3

三、金屬切削過程刀具切削過程的實質(zhì)，就是利用刀具從工件上切下切屑的過程，也就是切屑形成的過程。三個變形區(qū)：基本變形區(qū)—產(chǎn)生剪切滑移和大量塑性變形的區(qū)域，主要的能量消耗區(qū)。切屑與前刃面間的摩擦變形區(qū)—對積屑瘤的形成和刀具前面磨損有直接影響。已加工面與刀具后面間的摩擦變形區(qū)—對工件變形強化、殘余應力和刀具后面磨損有影響。四、切削過程的物理現(xiàn)象切削瘤；總切削力；切削熱；加工硬化與殘余應力；刀具的磨損?！?-3磨具與磨削過程磨具是用磨料為主制造而成的一類切削工具。用結(jié)合劑或粘接劑將許多細微、堅硬和形狀不規(guī)則的磨料磨粒按一定要求粘接制成的。如砂輪、油石、砂紙、砂布、研磨膏等。分為：固結(jié)磨料和涂覆磨料。固結(jié)磨具的特性對加工精度、表面粗糙度和生產(chǎn)率的影響很大。

主要特征：磨料、粒度、結(jié)合劑、硬度、組織、尺寸。1、磨料：組成磨具的主要原料，直接擔負切削工作。常用磨料：系別名稱代號特性用途氧化物系棕剛玉A主要成分Al2O3，硬度高，韌性好，價廉碳鋼、合金鋼、可鍛鑄鐵、硬青銅等白剛玉WAAl2O3含量高，硬度高，韌性低，棱角鋒利，價高淬火鋼、高速鋼和高碳鋼等碳化物系黑碳化硅C主要成分SiC，硬度比白剛玉高，性脆，導熱性好鑄鐵、黃銅、鋁及非金屬綠碳化硅GCSiC含量高，硬度和脆性更高，導熱性好硬質(zhì)合金、寶石、陶瓷、玻璃等高硬磨料系人造金剛石SD硬度高，脆性，價格昂貴硬質(zhì)合金、寶石和光學玻璃等立方氮化硼CSN磨粒鋒利高硬度、高韌性的難加工材料。如不銹鋼等2、粒度磨料顆粒的大小程度，分為磨粒和微粉兩大類。磨粒：41個號，4#，5#，……，240#。由粗到細，用篩分法確定。微粉：用W63，….，W0.5表示，顯微鏡分析法確定，是實際尺寸。3、結(jié)合劑陶瓷結(jié)合劑：用于v<35m/s的磨削；樹脂結(jié)合劑：用于v>50m/s的磨削；橡膠結(jié)合劑：無心磨導輪、拋光砂輪、切割的薄片砂輪磨具的強度、抗沖擊性、耐熱性及抗腐蝕能力，主要取決于結(jié)合劑的性能4、硬度磨具表面的磨粒在外力作用下脫落的難易程度，容易脫落的為軟；反之為硬。同一種磨料可制成硬度不同的磨具，主要取決于結(jié)合劑的性能、含量及磨具制造工藝。硬度分為16個等級。

加工較硬金屬時，選用較軟的磨具；加工較軟金屬時，選用較硬的磨具。在磨削加工中，一般常用中軟直中硬級的砂輪；成形磨削和精密磨削時，應選用較硬的砂輪。5、組織磨具中磨粒、結(jié)合劑、氣孔三者體積的比例關(guān)系，以磨粒率表示磨具的組織號。組織號愈小，磨料在磨具中所占比例愈大，組織越緊密；反之已然。6、形狀和尺寸二、磨削過程及物理現(xiàn)象磨削過程是無數(shù)磨粒對工件表面進行錯綜復雜的切削、刻劃、滑擦三種作用的綜合過程。粗磨時以切削作用為主；精磨時既有切削作用，也有摩擦拋光作用；超精磨和鏡面磨削的摩擦拋光作用更為明顯。物理現(xiàn)象：磨削力：磨削熱：加工硬化和殘余應力?！?-1外圓表面加工

外圓是軸類和盤套類零件的主要表面,加工方法有車削、磨削、研磨和超精加工等。第二章外圓、內(nèi)圓和平面的加工一、外圓切削1、外圓切削方法按照車床形式：臥車和立車；按照車刀形式：尖刀、45度彎頭刀、右偏刀、左偏刀、圓弧刀；按照切削精度：粗車、半精車、精車。二、外圓磨削1、普通磨削方法

一般在半精車后進行?？煞譃榇帜ズ途ィ稍谕鈭A磨床、萬能外圓磨床和無心外圓磨床上進行，有縱磨法和橫磨法等?？v磨法：砂輪的旋轉(zhuǎn)為主運動，工件作縱向運動。變形小、精度高、適應性好。橫磨法：工件不作縱向進給運動。發(fā)熱大、易變形、精度差、效率高。綜合磨法：先用橫磨法粗磨，再用縱磨法精磨。2、磨削外圓與精車外圓的比較（1）加工質(zhì)量：都屬于精加工。外圓磨比精車更易穩(wěn)定地獲得更低的粗糙度和更高的精度；（2）加工的材料：砂輪磨粒硬度高，除可磨削鑄鐵、未淬火鋼外，還可磨削淬火和高硬度難加工材料。但不能加工塑性大、硬度低的有色金屬件，屑末易嵌塞砂輪。應采用精車。（3）加工的零件類型：外圓磨主要用來磨削中、小型軸類和套類件的外圓。車床可利用多種附件裝夾各類零件，對外圓進行精車。大型和重型軸也用車床。

（4）加工的經(jīng)濟性：是每工時的成本、生產(chǎn)率、零件加工的合格率等因素的綜合反映。磨削成本高于車削。3、先進磨削方法（1）高精度、低粗糙度磨削磨削深度0.0025-0.005mm，磨削速度

15-30m/s，如精密磨削、超精密磨削、鏡面磨削。（2）高效磨削（高速磨削）

V>50m/s(發(fā)達國家達230m/s），生產(chǎn)率高。（3）寬砂輪與多砂輪磨削增大砂輪寬度提高效率。一般砂輪寬度50mm，外圓磨（寬）300mm。（4）緩進給深磨削（強力磨削）磨削深度為普通磨削的100-1000倍，可達3-30mm。三、外圓研磨及超精加工研磨是在精車或磨削的基礎上對工件進行0.01-0.1m的微量切削。

1、研磨方法手工研磨：單件小批量生產(chǎn)；機械研磨；大批量生產(chǎn)。2、研具材料和研磨劑

研具材料硬度應比工件材料低，有一定耐磨性，常用鑄鐵。

研磨劑：磨料+研磨液氧化鋁和炭化硅煤油、植物油或煤油加機油等粗磨240#—W14，精磨W14—W53、外圓超精加工用油石進行光磨的一種光整加工。生產(chǎn)率高，在精磨或精車的基礎上進行。四、外圓加工方法的選擇加工方案尺寸公差和Ra適用范圍粗車IT14—IT12，50—12.5除淬火鋼件外的各種金屬和部分非金屬材料的工件粗車—半精車IT11—IT9，6.3—3.2粗車—半精車—精車IT8—IT6，

1.6—0.8粗車—半精車—精車—研磨IT6—IT4，

0.2—0.012粗車—半精車—磨削