车工工艺与技能培训第一部分.ppt
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车工工艺与技能培训第一部分.ppt
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,车工培训1,学习目的,车削及车削运动,金属切削基本知识,车刀,切削液,项目一,项目二,项目三,项目四,项目五,难点要求,本章要求:
1.了解本课程的学习目的;2.掌握车削加工和金属切削加工的基本知识;3.了解安全文明生产的重要性并掌握安全文明生产的基本要求。
本章难点:
1.金属切削原理;2.车刀切削部分的构成,车削加工是指导车削操作的实践性很强的专业课程。
通过学习,我们应该达到以下要求:
(1)掌握车床工作原理。
(2)合理选用常用刀具、刃具和切削液。
(3)了解常用的工、夹、量具的用途、使用和保养方法。
(4)解决实际生产中的计算问题,并能正确查阅有关的技术手册和资料。
(5)合理选择工件的定位基准,掌握工件的定位、夹紧的基本原理和方法。
(6)制定零件的车削工艺,并能根据实际情况尽可能地采用先进工艺。
(7)了解车削加工新工艺、新技术,以及提高产品质量和劳动生产率的途径。
(8)熟练掌握安全、文明生产的有关知识,并做到安全、文明生产。
车削的基本概念,基本概念,车削运动,主运动:
是使刀具和工件之间产生相对运动的最主要运动。
工件的旋转运动就是主运动。
进给运动:
是与主运动配合,使工件多余材料不断被去除的运动叫进给运动。
车外圆是纵向进给运动,车端面、车槽、切断是横向进给运动。
金属切削过程,第一变形区从OA线开始发生塑性变形,到OM线金属晶粒的剪切滑移基本完成。
OA线和OM线之间的区域(图中区)称为第一变形区。
第二变形区切削沿前刀面排出时进一步受到前刀面的挤压和摩擦,使靠近前刀面处的金属纤维化,基本上和前刀面平行。
这一区域(图中区)称为第二变形区。
第三变形区已加工表面受到切削刃钝圆部分和后刀面的挤压和摩擦,造成表层金属纤维化与加工硬化。
这一区(图中区)称为第三变形区。
金属切削过程中的滑移线和流线示意图,切屑形成过程示意图,带状切屑:
切屑呈连绵不断的带状或螺旋状,与前刀面接触的内表面光滑,外表面呈毛茸状。
一般在加工塑性材料(软钢铝),采用较大的前角o,较小的切屑深度ap,较高的切削速度vc时,会形成此类切屑,(a),节状切屑:
又称挤裂切屑。
其外表呈锯齿形,内表面有裂纹。
当采用较小的前角o、较大的切削深度ap和较低的切削速度vc加工塑性材料时,会形成此类切屑,如图:
(b),崩碎切屑:
切屑为不规则的片状或粒状。
切削脆性材料(如铸铁、黄铜)时,由于这类材料塑性很差,强度极限很低,切削层的金属还未经过明显塑性变形,就被挤裂或脆断。
工件材料越脆、越硬,刀具前角越小,切削深度越大,越容易形成此类切屑,如图,(c),积屑瘤的成因切削过程中,由于切屑底层是刚从基体材料上剥离下来的新鲜表面,而刀具前面也在不断地被切屑底面擦拭,也是新鲜表面,这两个表面之间的黏附能力较强。
因此,在切削过程中,在较高的压力和温度下,切屑底层与前面接触处有黏结现象发生,以致使切屑底层的金属流动速度减慢,并产生一层很薄的滞流层。
积屑瘤的形成,影响积屑瘤的主要因素:
工件材料的加工性能,刀具前角,切屑速度,冷却润滑,影响切屑变形的主要因素,工件材料,刀具前角,切削速度,进给量,主要因素,工件材料的强度越低,塑性越大,加工时的切屑变形就越大。
刀具的前角越大,切屑刃钝圆半径越小,切屑刃就越锋利,对切屑层金属的挤压也就会减小,所以,切屑变形也就相应减小。
切削速度对切屑变形的影响在切削碳钢等塑性金属时,切屑底层的金屑,经过第一、第二变形区的两次塑性变形,其变形程度比切屑上层要剧烈得多。
切削阻力的分解,
(1)主切削阻力Fz:
即切向力,垂直于基面,与切削速度方向一致。
它是诸分力中最大的一个,消耗的动力最多,约占机床总功率的95%99%。
Fz会使刀杆产生弯曲,因此装夹车刀时,刀杆应尽量伸出短一些。
(2)切深阻力Fy:
即径向力,在基面内且与进给方向垂直。
它不消耗机床功率,但能使工件在水平面内弯曲。
当工件细长,机床、刀具、夹具等刚性不足时,容易产生变形与振动,影响加工精度和表面粗糙度。
(3)进给阻力Fx:
即轴向力,在基面内且与进给方向平行。
它只消耗机床总功率的1%5%,对进给系统零部件的受力大小有直接影响。
切削阻力的分解,工件材料对切削阻力的影响较大。
工件材料的硬度或强度越高,切削阻力就越大。
切削用量中,主要是切削深度和进给量,通过影响切削面积来影响切削阻力。
切削阻力是切削过程中不可避免的一种抗力,它对切削产生不利的影响,应尽量减小切削阻力。
切削用量,刀具角度,工件材料,影响切削阻力的因素:
切削热在金属切削过程中,由于金属的弹性与塑性变形以及切屑与前刀面、工件与后刀面的摩擦都要消耗能量,而这些能量的绝大部分将转变为热能。
因此,切削过程中的热量主要来源于三个变形区:
切屑、工件、刀具,如图,切削热源及其传出,切削热对切削加工的影响:
1,2,3,传入工件的热量使工件温度升高而影响工件的尺寸精度。
特别是在加工导热系数高的材料时(如有色金属)更为严重。
由于切削区域短时间内产生很多热量,致使切削区内工件的已加工表面温度上升。
传入刀具的热量,集中分布在刀具楔部,使刀刃附近的温度迅速升高,引起刀具材料丧失切削能力。
常用车刀,90车刀,45车刀,切断刀,内孔车刀,车刀的切削部分是在较大的切削抗力、较高的切削温度和剧烈的摩擦条件下进行工作的。
车刀寿命的长短和切削效率的高低,首先决定于车刀切削部分的材料是否具备优良的切削性能。
具体应满足如下要求:
应具有高硬度,其硬度要高于工件材料1.31.5倍;,1,2,3,4,应具有高的耐磨性;,应具有高的耐热性,即在高温下能保持高硬度的性能;,应具有足够的抗弯强度和冲击韧性,防止车刀脆性断裂或崩刃;,应具有良好的工艺性,即好的可磨削加工性较好的热处理工艺性、较好的焊接工艺性。
车刀切削部分的常用材料:
高速钢(又称锋钢、白钢)高速钢是一种含钨、铬、钒、钼等元素较多的高合金工具钢。
硬质合金由硬度和熔点均很高的碳化钨、碳化钛和胶结金属钴(Co)用粉末冶金方法制成。
切削液的作用,1.冷却作用,2.润滑作用,3.冲洗作用,切削液能吸收并带走切削区域大量的切削热,能有效地改善散热条件、降低刀具和工件的温度,在车削过程中,加注有一定压力和充足流量的切削液,能有效地冲走黏附在加工表面和刀具上的微小切屑及杂质,由于切削液能渗透到切屑、刀具与工件的接触面之间,并黏附在金属表面上,从而形成一层极薄的润滑膜,切削液的种类:
(1)乳化液:
乳化液是用乳化油加1520倍的水稀释而成,主要起冷却作用。
其特点是黏度小、流动性好、比热大,能吸收大量的切削热,但因其水分较多,故润滑、防锈性能差。
(2)切削油:
切削油的主要成分是矿物油,少数采用动物油和植物油。
这类切削液的比热小,黏度较大,散热效果稍差、流动性差,但润滑效果比乳化液好,主要起润滑作用。
1.车刀由哪几个面和切削刃组成?
2.切削平面、基面和截面之间有什么关系?
3.车刀有哪些角度?
如何定义?
4.前角、主偏角、刃倾角对切削有何影响?
5.常见车刀材料有哪几类?
各有什么特点?
6.切削液有何作用?
如何正确选择切削液?
如何正确有效地使用切削液?
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