高速切削-課件 (24)

1、第二章第二章 切削加工原理切削加工原理 第二章第二章 切削加工原理切削加工原理 2.1 2.1 切削加工的特徵切削加工的特徵 2.2 2.2 切削加工用工作母機(jī)與刀具切削加工用工作母機(jī)與刀具2.3 2.3 切削刀具用材質(zhì)切削刀具用材質(zhì)2.4 2.4 切削加工的準(zhǔn)備工作切削加工的準(zhǔn)備工作 2.5 2.5 切削加工原理切削加工原理 第二章第二章 切削加工原理切削加工原理2.6 2.6 切削機(jī)構(gòu)切削機(jī)構(gòu)( (產(chǎn)生切屑的原理產(chǎn)生切屑的原理) )2.7 2.7 切削加工產(chǎn)生的各種現(xiàn)象切削加工產(chǎn)生的各種現(xiàn)象2.8 2.8 切削加工表面的造形原理切削加工表面的造形原理2.9 2.9 影響切削加工表面精密度的

2、因素影響切削加工表面精密度的因素2.10 2.10 各種工作母機(jī)的精密機(jī)械加工原理各種工作母機(jī)的精密機(jī)械加工原理 2.1 2.1 切削加工的特徵切削加工的特徵切削加工切削加工是以定形的刀具，將工作物不要是以定形的刀具，將工作物不要的部分，變形為的部分，變形為切屑切屑的除去加工方法。的除去加工方法。從很久以前就用來加工出精度良好的機(jī)械從很久以前就用來加工出精度良好的機(jī)械零件之方法。零件之方法。幾乎所有的幾乎所有的金屬材料金屬材料或或高分子材料高分子材料都可以都可以加工。加工。2.1 2.1 切削加工的特徵切削加工的特徵( (續(xù)續(xù)) )切削加工備有下列特徵切削加工備有下列特徵: :(1)(1)切削

3、材料的使用切削材料的使用範(fàn)圍廣泛範(fàn)圍廣泛(2)(2)可加工可加工複雜的形狀複雜的形狀(3)(3)配合加工效率及目的，可以獲得各種配合加工效率及目的，可以獲得各種等等級的精度級的精度(4)(4)去除加工所去除加工所消耗的能量低消耗的能量低2.2 2.2 切削加工用工作母機(jī)與刀具切削加工用工作母機(jī)與刀具切削加工切削加工或或研磨加工研磨加工用用機(jī)械機(jī)械，稱為，稱為工作母機(jī)工作母機(jī)。工作母機(jī)依工作母機(jī)依工作物工作物及及刀具刀具的相對運(yùn)動(dòng)，有各種的相對運(yùn)動(dòng)，有各種分類。分類。各種加工也有很多各種加工也有很多複合化的加工複合化的加工，但在本節(jié)僅，但在本節(jié)僅介紹介紹基本的加工基本的加工。2.2.1 2.2.

4、1 車床車床利用利用工作物旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)工作物旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而使，而使刀具作直線運(yùn)動(dòng)刀具作直線運(yùn)動(dòng)，以切削加工零組件之工作母機(jī)，稱為以切削加工零組件之工作母機(jī)，稱為車床車床( (圖圖2.1)2.1) ( (圖圖2.2)2.2)。 大型且重量很重的大型且重量很重的大零件加工大零件加工，是使用將，是使用將工工作物置於旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上作物置於旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上的的立式車床立式車床( (圖圖2.3)2.3)。圖圖2.4 2.4 車床加工使用刀具車床加工使用刀具 圖圖2.5 2.5 切削螺紋使用刀具切削螺紋使用刀具 2.2.2 2.2.2 搪床搪床將將車刀車刀固定在固定在搪孔棒上搪孔棒上，一邊旋轉(zhuǎn)一邊旋轉(zhuǎn)一邊作一邊作軸向進(jìn)

5、給軸向進(jìn)給，以加工內(nèi)孔的工作母機(jī)，我們，以加工內(nèi)孔的工作母機(jī)，我們稱為稱為搪床搪床( (圖圖2.6)2.6)。由於搪孔棒由於搪孔棒容易變形容易變形並產(chǎn)生並產(chǎn)生振動(dòng)振動(dòng)，故每單，故每單位時(shí)間的加工效率並不高。位時(shí)間的加工效率並不高。2.2.3 2.2.3 牛頭鉋床牛頭鉋床 、龍門鉋床、龍門鉋床刀具做直線運(yùn)動(dòng)刀具做直線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行切削，每一行程進(jìn)行切削，每一行程進(jìn)給進(jìn)給工作物，以反覆切削方式的工作母機(jī)稱為工作物，以反覆切削方式的工作母機(jī)稱為鉋床鉋床( (圖圖2.7) 2.7) 。牛頭鉋床牛頭鉋床：用於刀具做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，比較小用於刀具做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，比較小工作物的工作物的平面及溝槽平面及溝槽的加工。的加工。2

6、.2.3 2.2.3 牛頭鉋床、龍門鉋床牛頭鉋床、龍門鉋床龍門鉋床龍門鉋床：是將工作物置於工作臺(tái)上，使是將工作物置於工作臺(tái)上，使工作臺(tái)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的型式，用於加工車床工作臺(tái)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的型式，用於加工車床床臺(tái)或床臺(tái)或大型零件大型零件的平面及溝槽。的平面及溝槽。由於由於牛頭鉋床牛頭鉋床及及龍門鉋床龍門鉋床都是利用都是利用鉋刀鉋刀的的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，故加工效率較低。往復(fù)運(yùn)動(dòng)，故加工效率較低。圖圖2.7(a) 2.7(a) 牛頭鉋床牛頭鉋床圖圖2.7(b) 2.7(b) 龍門鉋床龍門鉋床2.2.4 2.2.4 銑床銑床 銑床銑床就是將就是將旋轉(zhuǎn)刀具旋轉(zhuǎn)刀具安裝在安裝在主軸上主軸上，而將，而將工作物工作物夾持於

7、夾持於X X、Y Y、Z Z三軸移動(dòng)的三軸移動(dòng)的工作臺(tái)上工作臺(tái)上，進(jìn)行進(jìn)行平面平面、溝槽溝槽、階級孔階級孔等很多種類的加等很多種類的加工之工之工作母機(jī)工作母機(jī)。車床或鑽床同為平常使用最多的工作母機(jī)車床或鑽床同為平常使用最多的工作母機(jī)如圖如圖2.82.8，有，有垂直垂直於工作臺(tái)的於工作臺(tái)的立式銑床立式銑床與與平平行行於工作臺(tái)的於工作臺(tái)的臥式銑床臥式銑床。 圖圖2.92.9所示：所示：為使用於為使用於臥式銑床的刀具臥式銑床的刀具。 有加工複雜剖面形狀的溝槽之特殊銑刀，做成有加工複雜剖面形狀的溝槽之特殊銑刀，做成齒輪齒形齒輪齒形的漸開線銑刀，用於齒輪的加工。的漸開線銑刀，用於齒輪的加工。 面銑刀面銑

8、刀與與端銑刀端銑刀是是立式銑床立式銑床最普遍使用的最普遍使用的刀具刀具( (圖圖2.10)2.10)。廣泛應(yīng)用於廣泛應(yīng)用於溝槽加工溝槽加工、面銑刀面銑刀、階級孔加階級孔加工工等處。等處。端銑刀前端為球狀的端銑刀前端為球狀的球形端銑刀球形端銑刀，是加工，是加工複雜複雜3D3D形狀模具，不可或缺的刀具。形狀模具，不可或缺的刀具。(a)(a)面銑刀面銑刀 (b)(b)端銑刀端銑刀 2.2.5 2.2.5 鑽床鑽床鑽床鑽床就是將就是將鑽頭鑽頭安裝在主軸上，安裝在主軸上，一邊旋轉(zhuǎn)主軸一邊旋轉(zhuǎn)主軸一邊做軸向進(jìn)給一邊做軸向進(jìn)給，而對固定於工作臺(tái)上的工作，而對固定於工作臺(tái)上的工作物物進(jìn)行鑽孔進(jìn)行鑽孔的的工作母

9、機(jī)工作母機(jī)。工作母機(jī)的型態(tài)與工作母機(jī)的型態(tài)與銑床銑床類似，但是在鑽孔時(shí)會(huì)類似，但是在鑽孔時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的產(chǎn)生很大的軸向推力軸向推力的構(gòu)造的構(gòu)造( (圖圖 2.11)2.11)。要在大型工作物上鑽孔，必須使用主軸部份可要在大型工作物上鑽孔，必須使用主軸部份可在旋臂上做在旋臂上做徑向移動(dòng)徑向移動(dòng)的的懸臂鑽床懸臂鑽床( (圖圖2.12)2.12)。圖圖2.13 2.13 鑽頭各部之名稱鑽頭各部之名稱2.2.6 2.2.6 其他切削加工用工作母機(jī)及刀具其他切削加工用工作母機(jī)及刀具2.2.6 2.2.6 其他切削加工用工作母機(jī)及刀具其他切削加工用工作母機(jī)及刀具2.2.7 2.2.7 自動(dòng)化工作母機(jī)自動(dòng)化工

10、作母機(jī)1.1.自動(dòng)車床自動(dòng)車床2.2.倣削工作母機(jī)倣削工作母機(jī)3.NC(3.NC(數(shù)值控制數(shù)值控制) )工作母機(jī)工作母機(jī)1.1.自動(dòng)車床自動(dòng)車床2.2.倣削工作母機(jī)倣削工作母機(jī)( (銑床銑床) )2.2.倣削工作母機(jī)倣削工作母機(jī)( (車床車床) )3.CNC(3.CNC(電腦數(shù)值控制電腦數(shù)值控制) )車床工作母機(jī)車床工作母機(jī)3.CNC(3.CNC(電腦數(shù)值控制電腦數(shù)值控制) )車床結(jié)構(gòu)車床結(jié)構(gòu)3.CNC(3.CNC(電腦數(shù)值控制電腦數(shù)值控制) )銑床工作母機(jī)銑床工作母機(jī)3.CNC(3.CNC(電腦數(shù)值控制電腦數(shù)值控制) )銑床結(jié)構(gòu)銑床結(jié)構(gòu)2.2.8 2.2.8 複合化複合化 、彈性化、彈性化工

11、作母機(jī)工作母機(jī)1. 1. 轉(zhuǎn)移型機(jī)械轉(zhuǎn)移型機(jī)械2. 2. 切削中心機(jī)切削中心機(jī)3. 3. 車銑複合機(jī)車銑複合機(jī)4. FMC(Flexible4. FMC(Flexible Manufacturing Cell) Manufacturing Cell) 彈性製造單元彈性製造單元 5. FMS(Flexible5. FMS(Flexible Manufacturing System) Manufacturing System)彈性製造系統(tǒng)彈性製造系統(tǒng) 1.1.轉(zhuǎn)移型機(jī)械轉(zhuǎn)移型機(jī)械2.2.切削中心機(jī)切削中心機(jī)4.4.彈性製造單元彈性製造單元(FMC)(FMC)5. FMS(Flexible5. FM

12、S(Flexible Manufacturing Manufacturing System)System)彈性製造系統(tǒng)彈性製造系統(tǒng)2.3 2.3 切削刀具用材質(zhì)切削刀具用材質(zhì)切削用刀具切削用刀具必須具備必須具備比工作物更高硬度比工作物更高硬度的條件。的條件。只有在室溫有較高硬度，是無法發(fā)揮切削刀具的只有在室溫有較高硬度，是無法發(fā)揮切削刀具的功能。功能。1818世紀(jì)開始使用工作母機(jī)的切削加工，是使用世紀(jì)開始使用工作母機(jī)的切削加工，是使用含含碳量高的碎火硬化鋼碳量高的碎火硬化鋼，做為切削碳鋼的刀具。，做為切削碳鋼的刀具。刀尖的溫度愈高會(huì)使刀尖的溫度愈高會(huì)使刀具回火刀具回火，而失去其切削功，而失去其

13、切削功能。後來由於提高高溫區(qū)域硬度的材料技術(shù)進(jìn)步，能。後來由於提高高溫區(qū)域硬度的材料技術(shù)進(jìn)步，而開發(fā)出而開發(fā)出各式各樣的刀具材質(zhì)各式各樣的刀具材質(zhì)來。來。2.3 2.3 切削刀具材質(zhì)分類：切削刀具材質(zhì)分類：1.1.工具鋼工具鋼2.2.高速鋼高速鋼3.3.碳化鎢碳化鎢4.4.陶瓷刀具陶瓷刀具5.5.被覆刀具被覆刀具6.6.鑽石刀具鑽石刀具7.CBN7.CBN刀具刀具1.1.工具鋼工具鋼工具鋼工具鋼又稱為又稱為SKSK材料材料，它是以，它是以碳鋼碳鋼為母材，為母材，加入加入鎢鎢、鉬鉬、鉻鉻、鎳鎳等合金成分，利用等合金成分，利用熱處熱處理以提高硬度的材料理以提高硬度的材料。SKSK材料材料主要是做為

14、主要是做為鍛造鍛造或或沖壓沖壓的的模具材料模具材料。因其因其耐磨性不足耐磨性不足，且，且切削速度無法提高切削速度無法提高，故，故不適合不適合做為做為切削用刀具材質(zhì)切削用刀具材質(zhì)。 2.2.高速鋼高速鋼高速鋼高速鋼開發(fā)於開發(fā)於1919世紀(jì)末期切削用刀具材質(zhì)，世紀(jì)末期切削用刀具材質(zhì)，當(dāng)時(shí)的刀具能承受高溫、高硬度且可以高當(dāng)時(shí)的刀具能承受高溫、高硬度且可以高速切削，故命名為速切削，故命名為高速鋼高速鋼 (High Speed (High Speed SteelSteel簡稱為簡稱為H.S.S.)H.S.S.)。但是現(xiàn)在已稱不上是高速了。但是現(xiàn)在已稱不上是高速了。高速鋼大多用於高速鋼大多用於鑽頭鑽頭、鉸

15、刀鉸刀、螺絲攻螺絲攻、螺螺絲模絲模等形狀比較複雜的刀具。等形狀比較複雜的刀具。高速鋼是切削刀具使用量最多的材質(zhì)。高速鋼是切削刀具使用量最多的材質(zhì)。3.3.碳化鎢碳化鎢在日本將在日本將碳化鎢碳化鎢稱為稱為超硬合金超硬合金，但它並不是合，但它並不是合金，而是將金，而是將WCWC的粉末的粉末，以，以CoCo為結(jié)合材料為結(jié)合材料，燒結(jié)，燒結(jié)而成陶瓷與金屬的混合物。而成陶瓷與金屬的混合物。公元公元19201920年年，因?yàn)榈聡_發(fā)出來的名稱為，因?yàn)榈聡_發(fā)出來的名稱為Hart Hart melallmelall，故日本稱它為超硬合金。而英文的，故日本稱它為超硬合金。而英文的Sintered Carbid

16、e(Sintered Carbide(燒結(jié)碳化物燒結(jié)碳化物) )的稱呼。的稱呼。3.3.碳化鎢碳化鎢以以碳化鎢碳化鎢做為做為切削刀具切削刀具，切削刀具中，切削刀具中，車車刀刀、銑刀銑刀、鑽頭鑽頭使用碳化鎢做為刀具材質(zhì)使用碳化鎢做為刀具材質(zhì)最多。最多。將將碳化鎢碳化鎢的主要成分，換為的主要成分，換為碳化鈦碳化鈦(TiC(TiC) )或或氮化鈦氮化鈦(TiN(TiN) )的材質(zhì)稱為的材質(zhì)稱為瓷金瓷金，其耐磨耗性，其耐磨耗性比碳化鎢優(yōu)越，但是耐衝擊性則稍差，故比碳化鎢優(yōu)越，但是耐衝擊性則稍差，故多用於多用於精加工的切削精加工的切削。4.4.陶瓷刀具陶瓷刀具陶瓷陶瓷是在高溫具有較高強(qiáng)度的材料，也有是在

17、高溫具有較高強(qiáng)度的材料，也有做為刀具材質(zhì)來使用。但是其韌性比高速做為刀具材質(zhì)來使用。但是其韌性比高速鋼或碳化鎢鋼或碳化鎢低低，且，且容易崩損容易崩損，故要做為切，故要做為切削用刀具，成為可靠性高的刀具材質(zhì)，是削用刀具，成為可靠性高的刀具材質(zhì)，是經(jīng)過了一段漫長的歲月。經(jīng)過了一段漫長的歲月。最近由於工作母機(jī)的高性能化，而減少了最近由於工作母機(jī)的高性能化，而減少了刀具損傷的一些因素，而變成可以做為比刀具損傷的一些因素，而變成可以做為比碳化鎢更高速切削的刀具來使用。碳化鎢更高速切削的刀具來使用。5.5.被覆刀具被覆刀具切削刀具切削刀具的的耐磨耗性耐磨耗性與與耐衝擊性耐衝擊性，要兩者皆成，要兩者皆成立是

18、很困難的，所以考慮了立是很困難的，所以考慮了被覆刀具被覆刀具。在在高速鋼高速鋼或或碳化鎢碳化鎢表面，施予表面，施予陶瓷被覆陶瓷被覆，而使，而使表面陶瓷具有耐磨耗性，而母材本體的韌性具表面陶瓷具有耐磨耗性，而母材本體的韌性具有耐衝擊性。有耐衝擊性。而而被覆的材質(zhì)被覆的材質(zhì)是使用是使用鋁鋁、氮化鈦氮化鈦(TiN(TiN) )、碳化碳化鈦鈦(TiC(TiC) )及其複合而成的材質(zhì)，它廣泛使用於及其複合而成的材質(zhì)，它廣泛使用於鑽頭鑽頭、端銑刀端銑刀、鉸刀鉸刀、齒輪加工用、齒輪加工用滾輪銑刀滾輪銑刀。6.6.鑽石刀具鑽石刀具鑽石鑽石是地球上是地球上最硬的物質(zhì)最硬的物質(zhì)，當(dāng)然會(huì)被考慮用，當(dāng)然會(huì)被考慮用來做

19、為來做為切削刀具切削刀具。但是刀具的成形或研磨並不容易，對但是刀具的成形或研磨並不容易，對鐵系鐵系工工作物的作物的耐磨耗性低耐磨耗性低，幾乎不用來做為鐵系刀，幾乎不用來做為鐵系刀具材質(zhì)。具材質(zhì)。 卻廣泛使用於卻廣泛使用於非球面鏡片用模具非球面鏡片用模具、隱形鏡片隱形鏡片、雷射反射鏡雷射反射鏡等光學(xué)零件的等光學(xué)零件的超精密切削超精密切削。單結(jié)晶鑽石單結(jié)晶鑽石，可以研磨，可以研磨原子原子，在切削，在切削銅銅、鋁鋁、鎳系合金鎳系合金時(shí)，比較容易達(dá)到時(shí)，比較容易達(dá)到次微米次微米的精加工的精加工面。面。7.CBN7.CBN刀具刀具CBN(CBN(立方晶氮化棚立方晶氮化棚) )是僅次於鑽石的第二硬是僅次於

20、鑽石的第二硬物質(zhì)，原來是不存在於地球上的物質(zhì)，但物質(zhì)，原來是不存在於地球上的物質(zhì)，但在公元在公元19571957年，經(jīng)由年，經(jīng)由合成合成而變成而變成CBNCBN。對於鐵系材料的耐磨耗性，對於鐵系材料的耐磨耗性，CBNCBN比鑽石來得比鑽石來得優(yōu)越，故大多用於優(yōu)越，故大多用於汽車零件的量產(chǎn)加工汽車零件的量產(chǎn)加工。特別是在最近，用於特別是在最近，用於熱處理熱處理而提高硬度的而提高硬度的鋼料精加工。省掉了原來必要的鋼料精加工。省掉了原來必要的研磨研磨工程，工程，而對而對降低成本降低成本有重大貢獻(xiàn)。有重大貢獻(xiàn)。2.4 2.4 切削加工的準(zhǔn)備工作切削加工的準(zhǔn)備工作2.4.1 2.4.1 選擇切削刀具選擇

21、切削刀具2.4.2 2.4.2 夾持工作物的方法夾持工作物的方法2.4.3 2.4.3 切削液切削液 2.4.1 2.4.1 選擇切削刀具選擇切削刀具(1)(1)工作母機(jī)的主軸輸出功率及最高轉(zhuǎn)數(shù)工作母機(jī)的主軸輸出功率及最高轉(zhuǎn)數(shù): :考慮考慮刀具耐磨耗性，並選擇縮短加工時(shí)間的刀具。刀具耐磨耗性，並選擇縮短加工時(shí)間的刀具。(2)(2)工作母機(jī)主軸的振動(dòng)或工作臺(tái)的效能降低工作母機(jī)主軸的振動(dòng)或工作臺(tái)的效能降低: :比較容易造成刀具的崩損，故要選擇韌性高的比較容易造成刀具的崩損，故要選擇韌性高的刀具材質(zhì)。刀具材質(zhì)。(3)(3)加工數(shù)的多少加工數(shù)的多少: :只有幾個(gè)可以使用手磨的刀只有幾個(gè)可以使用手磨的刀

22、具，但是數(shù)量很多時(shí)，則使用捨棄式刀具。具，但是數(shù)量很多時(shí)，則使用捨棄式刀具。(4)(4)工作物容易變形工作物容易變形: :會(huì)因?yàn)榍邢髯枇Χ冃螘r(shí)，會(huì)因?yàn)榍邢髯枇Χ冃螘r(shí)，應(yīng)選擇減低力量的刀具。應(yīng)選擇減低力量的刀具。(5)(5)是否進(jìn)行無人運(yùn)轉(zhuǎn)是否進(jìn)行無人運(yùn)轉(zhuǎn): :在運(yùn)轉(zhuǎn)中應(yīng)選擇不易產(chǎn)在運(yùn)轉(zhuǎn)中應(yīng)選擇不易產(chǎn)生崩裂的刀具或有切屑處理性的刀具。生崩裂的刀具或有切屑處理性的刀具。2.4.2 2.4.2 夾持工作物的方法夾持工作物的方法進(jìn)行機(jī)械式去除加工時(shí)，一定不要同時(shí)產(chǎn)生進(jìn)行機(jī)械式去除加工時(shí)，一定不要同時(shí)產(chǎn)生力力量量，這種，這種力量力量會(huì)造成會(huì)造成刀具刀具或或工作物工作物的的變形變形。在加工點(diǎn)產(chǎn)生在加工

23、點(diǎn)產(chǎn)生熱量熱量，會(huì)造成工作物的，會(huì)造成工作物的熱變形熱變形。 將工作物或虎鉗固定在銑床的工作臺(tái)時(shí)，如果將工作物或虎鉗固定在銑床的工作臺(tái)時(shí)，如果沒有去除工作臺(tái)表面的沒有去除工作臺(tái)表面的傷痕傷痕或或毛邊毛邊，就會(huì)影響，就會(huì)影響工作物的工作物的形狀精度形狀精度。即使是無人化工廠，也不要使工作物變形。正即使是無人化工廠，也不要使工作物變形。正確將工作物安裝在確將工作物安裝在拖板上拖板上的工作，是無法由機(jī)的工作，是無法由機(jī)器人取代的。器人取代的。 2.4.3 2.4.3 切削液切削液為了抑制刀具磨損及減小加工面粗糙度等目的，為了抑制刀具磨損及減小加工面粗糙度等目的，而使用切削液。切削液的功能有而使用切削

24、液。切削液的功能有潤滑潤滑、冷卻冷卻、清潔清潔等。等。必須配合加工目的，加以區(qū)分使用：切削液大必須配合加工目的，加以區(qū)分使用：切削液大致分為致分為非水溶性切削液非水溶性切削液與與水溶性切削液水溶性切削液。非水溶性切削液非水溶性切削液是在礦物油或植物油加入添加是在礦物油或植物油加入添加劑，其劑，其潤滑性潤滑性較優(yōu)越。較優(yōu)越。2.4.3 2.4.3 切削液切削液水溶性切削液水溶性切削液是以水為主，使用於重視是以水為主，使用於重視冷卻冷卻性性的加工。的加工。水溶性切削液分為水溶性切削液分為乳化液型乳化液型及及可溶型可溶型。乳化液型乳化液型是以水稀釋後，則變成白濁色，故是以水稀釋後，則變成白濁色，故亦

25、稱為乳化油，為具備亦稱為乳化油，為具備潤滑潤滑及及冷卻冷卻兩種功能兩種功能的切削液。的切削液?？扇苄涂扇苄颓邢饕菏且越缑婊钚詣橹黧w，使用切削液是以界面活性劑為主體，使用於重視於重視冷卻冷卻功能的研磨加工。功能的研磨加工。2.5 2.5 切削加工原理切削加工原理 切削加工切削加工是刀具進(jìn)入工作物，機(jī)械式產(chǎn)生是刀具進(jìn)入工作物，機(jī)械式產(chǎn)生切屑的去除方法。切屑的去除方法。2.5.1 2.5.1 二維切削與實(shí)際切削二維切削與實(shí)際切削( (三維切削三維切削) )2.5.2 2.5.2 切屑形態(tài)切屑形態(tài)2.5.3 2.5.3 影響切屑形態(tài)的因素影響切屑形態(tài)的因素 2.5.1 2.5.1 二維切削與實(shí)際切削

26、二維切削與實(shí)際切削( (三維切削三維切削) )如圖如圖2.23(a)2.23(a)刀具的刀刃垂直於切削寬度的方向，刀具的刀刃垂直於切削寬度的方向，刀具的刀形與寬度方向相同的切削，我們稱為刀具的刀形與寬度方向相同的切削，我們稱為二維切削二維切削。圖圖2.242.24所示所示二維剖面二維剖面，是由切削方向取剖面。，是由切削方向取剖面。 2.5.2 2.5.2 切屑形態(tài)切屑形態(tài)切削所產(chǎn)生的切屑，會(huì)因工作物的變形特切削所產(chǎn)生的切屑，會(huì)因工作物的變形特性或切削條件，而有性或切削條件，而有各種的型態(tài)各種的型態(tài)( (圖圖2.25)2.25)(a)(a)流線形切屑流線形切屑(b)(b)剪斷形切屑剪斷形切屑(c

27、)(c)皺紋形切屑皺紋形切屑 (d)(d)龜裂形切屑龜裂形切屑2.5.3 2.5.3 影響切屑形態(tài)的因素影響切屑形態(tài)的因素 (a)(a) 在切屑內(nèi)部不產(chǎn)生破裂時(shí)，就會(huì)變成在切屑內(nèi)部不產(chǎn)生破裂時(shí)，就會(huì)變成流線形切屑流線形切屑。(b)(b) 雖然產(chǎn)生破裂，但是在中途會(huì)停止的，雖然產(chǎn)生破裂，但是在中途會(huì)停止的，就變成就變成剪斷形切屑剪斷形切屑。(c)(c) 不會(huì)產(chǎn)生破裂，但切屑的變形過大之不會(huì)產(chǎn)生破裂，但切屑的變形過大之切屑，就變成切屑，就變成皺紋形切屑皺紋形切屑。(d)(d) 產(chǎn)生過度的破裂，達(dá)到精加工面的切產(chǎn)生過度的破裂，達(dá)到精加工面的切屑，就成為屑，就成為龜裂形切屑龜裂形切屑。依工作物的情況，

28、要產(chǎn)生依工作物的情況，要產(chǎn)生流線性切屑流線性切屑比較比較困難。但是要提高切屑的連續(xù)性，有以下困難。但是要提高切屑的連續(xù)性，有以下的的對策對策：(1)(1)減少切屑承受的變形。減少切屑承受的變形。具體來說，就是具體來說，就是增加刀具的斜角。增加刀具的斜角。(2)(2)提高切削材料的延展性。提高切削材料的延展性。具體來說，就具體來說，就是提高切削材料的溫度。是提高切削材料的溫度。(3)(3)降低刀具斜面的摩擦。降低刀具斜面的摩擦。具體來說，就是具體來說，就是供給有潤滑效果的切削液。供給有潤滑效果的切削液。2.6 2.6 切削機(jī)構(gòu)切削機(jī)構(gòu)( (產(chǎn)生切屑的原理產(chǎn)生切屑的原理) ) 產(chǎn)生流線形切屑時(shí)，在

29、圖產(chǎn)生流線形切屑時(shí)，在圖2.272.27的的ABAB，切削材料會(huì)，切削材料會(huì)變形為切屑。此平面稱為變形為切屑。此平面稱為剪斷面剪斷面，而與切削方向所，而與切削方向所構(gòu)成的角度構(gòu)成的角度，稱為，稱為剪斷角剪斷角。由圖可以了解，。由圖可以了解，切削切削厚度厚度h h、切屑厚度切屑厚度hchc、刀具斜角刀具斜角及及剪斷角剪斷角之間，之間，以下關(guān)係是成立的。以下關(guān)係是成立的。2.6.2 2.6.2 二維切削的切削阻力二維切削的切削阻力2.6.3 2.6.3 三維切削三維切削( (一般切削一般切削) )的切削阻力的切削阻力圖圖2.31 2.31 三維切削的切削阻力三維切削的切削阻力2.6.4 2.6.4

30、 剪斷角的理論與實(shí)際剪斷角的理論與實(shí)際2.7 2.7 切削加工產(chǎn)生的各種現(xiàn)象切削加工產(chǎn)生的各種現(xiàn)象2.7.1 2.7.1 切削熱與切削溫度切削熱與切削溫度2.7.2 2.7.2 刀具的磨耗、損傷與壽命刀具的磨耗、損傷與壽命 2.7.3 2.7.3 刀瘤刀瘤( (積屑刀口積屑刀口) )2.7.4 2.7.4 切削造成的振動(dòng)切削造成的振動(dòng)2.7.5 2.7.5 加工變質(zhì)層加工變質(zhì)層2.7.6 2.7.6 毛邊與微崩毛邊與微崩2.7.1 2.7.1 切削熱與切削溫度切削熱與切削溫度切削所消耗的能量，極少的部分留在切屑切削所消耗的能量，極少的部分留在切屑或加工面表層，成為彈性變形能量儲(chǔ)存起或加工面表層

31、，成為彈性變形能量儲(chǔ)存起來，大部分來，大部分(99%(99%以上以上) )變成熱變成熱，傳到切屑工，傳到切屑工作物或刀具。作物或刀具。1.1.熱的發(fā)生來源與流動(dòng)熱的發(fā)生來源與流動(dòng)切削熱的發(fā)生來源，切削熱的發(fā)生來源，如圖如圖2.342.34所示所示，大致，大致區(qū)分為區(qū)分為3 3個(gè)區(qū)域。個(gè)區(qū)域。(1)(1)剪斷面的剪斷變形能量。剪斷面的剪斷變形能量。 (2)(2)刀具的斜面與切屑的摩擦。刀具的斜面與切屑的摩擦。 (3)(3)刀具離隙面與精加工面的摩擦。刀具離隙面與精加工面的摩擦。刀具沒有磨耗，則可忽略刀具離隙面的摩擦，刀具沒有磨耗，則可忽略刀具離隙面的摩擦，但是切屑厚度很小時(shí)，就會(huì)變成很大的比例。

32、但是切屑厚度很小時(shí)，就會(huì)變成很大的比例。產(chǎn)生的熱會(huì)傳到產(chǎn)生的熱會(huì)傳到切屑切屑、刀具刀具及及工作物工作物。其比。其比例如例如圖圖2.352.35所示所示，6 6成進(jìn)入切屑。切削速度愈成進(jìn)入切屑。切削速度愈快，切屑厚度愈厚，進(jìn)入切屑的熱量比例會(huì)快，切屑厚度愈厚，進(jìn)入切屑的熱量比例會(huì)增加。增加。傳入工作物及刀具的熱量，會(huì)產(chǎn)生傳入工作物及刀具的熱量，會(huì)產(chǎn)生熱變形熱變形，且會(huì)影響加工精度。傳入刀具的熱量，會(huì)造且會(huì)影響加工精度。傳入刀具的熱量，會(huì)造成刀具的成刀具的疲勞殘留變形疲勞殘留變形或或介面的磨耗介面的磨耗。2.2.刀刃附近的溫度分佈刀刃附近的溫度分佈3.3.切削條件與切削溫度切削條件與切削溫度因?yàn)榍?/p>

33、削溫度會(huì)影響刀具磨耗及尺寸精度，故因?yàn)榍邢鳒囟葧?huì)影響刀具磨耗及尺寸精度，故溫度愈低愈好溫度愈低愈好。 要抑制切削溫度上昇，有以下幾個(gè)方法：要抑制切削溫度上昇，有以下幾個(gè)方法：(1)(1)減少切削阻力。減少切削阻力。 (2)(2)使用熱傳導(dǎo)率高的刀具，使熱傳到刀具。使用熱傳導(dǎo)率高的刀具，使熱傳到刀具。 (3)(3)使用高壓給油的切削液，以提高冷卻效率使用高壓給油的切削液，以提高冷卻效率2.7.2 2.7.2 刀具的磨耗、損傷與壽命刀具的磨耗、損傷與壽命使用切削刀具後會(huì)伴隨產(chǎn)生使用切削刀具後會(huì)伴隨產(chǎn)生磨耗磨耗，然後隨著，然後隨著磨耗的進(jìn)行，最後達(dá)到磨耗的進(jìn)行，最後達(dá)到壽命壽命而不能使用。而不能使用

34、。1.1.磨耗與損傷磨耗與損傷2.2.磨耗的形態(tài)與定量量測方法磨耗的形態(tài)與定量量測方法3.3.磨耗的機(jī)構(gòu)磨耗的機(jī)構(gòu)4.4.刀具壽命與壽命判斷刀具壽命與壽命判斷1.1.磨耗與損傷磨耗與損傷刀具磨耗：刀具磨耗：就是隨著切削的進(jìn)行，離隙面或斜就是隨著切削的進(jìn)行，離隙面或斜面慢慢減少的現(xiàn)象，即使以最硬的鑽石，切削面慢慢減少的現(xiàn)象，即使以最硬的鑽石，切削鋁等軟金屬材料時(shí)，也是無法避免的現(xiàn)象。鋁等軟金屬材料時(shí)，也是無法避免的現(xiàn)象。形狀的變化過程是連續(xù)的，故磨耗的程度是可形狀的變化過程是連續(xù)的，故磨耗的程度是可以預(yù)測的。以預(yù)測的。刀具損傷：刀具損傷：就是刀具的一部分，由於塑性變形就是刀具的一部分，由於塑性變

35、形而產(chǎn)生脆性的破壞、分離，使刀尖的形狀產(chǎn)生而產(chǎn)生脆性的破壞、分離，使刀尖的形狀產(chǎn)生變化的現(xiàn)象。變化的現(xiàn)象。脆性破壞稱為脆性破壞稱為微崩微崩，其規(guī)模從數(shù)十到數(shù)百，其規(guī)模從數(shù)十到數(shù)百m m。2.2.磨耗的形態(tài)與定量量測方法磨耗的形態(tài)與定量量測方法圖圖2.372.37所示，微切削刀具的典型磨耗形態(tài)。所示，微切削刀具的典型磨耗形態(tài)。3.3.磨耗的機(jī)構(gòu)磨耗的機(jī)構(gòu)(1)(1)擴(kuò)散磨耗擴(kuò)散磨耗: :刀具與切屑刀具與切屑或或刀具與工作物刀具與工作物的接的接觸面溫度很高，則會(huì)使構(gòu)成雙方材料的元素產(chǎn)觸面溫度很高，則會(huì)使構(gòu)成雙方材料的元素產(chǎn)生生磨耗磨耗，提高切削速度則會(huì)促進(jìn)提高切削速度則會(huì)促進(jìn)刀具磨耗刀具磨耗。 (

36、2)(2)機(jī)械式磨耗機(jī)械式磨耗: :一邊接觸一邊做相對運(yùn)動(dòng)的物一邊接觸一邊做相對運(yùn)動(dòng)的物體，一點(diǎn)一點(diǎn)被磨除的機(jī)構(gòu)。體，一點(diǎn)一點(diǎn)被磨除的機(jī)構(gòu)。 (3)(3)凝著磨耗凝著磨耗: :切削材料附著在刀具表面，在附切削材料附著在刀具表面，在附著物脫離時(shí)，會(huì)帶走刀具的一部分，此機(jī)構(gòu)稱著物脫離時(shí)，會(huì)帶走刀具的一部分，此機(jī)構(gòu)稱為為凝著磨耗凝著磨耗。 (4)(4)化學(xué)式磨耗化學(xué)式磨耗: :稱稱腐蝕磨耗腐蝕磨耗、氧化磨耗氧化磨耗，刀具，刀具材料在高溫環(huán)境下，會(huì)造成化學(xué)反應(yīng)或氧化，材料在高溫環(huán)境下，會(huì)造成化學(xué)反應(yīng)或氧化，去除反應(yīng)生成物的機(jī)構(gòu)。去除反應(yīng)生成物的機(jī)構(gòu)。 4.4.刀具壽命與壽命判斷刀具壽命與壽命判斷刀具產(chǎn)

37、生磨耗或損傷刀具產(chǎn)生磨耗或損傷，到不能使用時(shí)的實(shí)，到不能使用時(shí)的實(shí)際際切削時(shí)間切削時(shí)間，我們稱為，我們稱為刀具壽命刀具壽命，其時(shí)間，其時(shí)間通常以通常以分鐘分鐘表示。表示。一般是使用一般是使用離隙面磨耗寬度離隙面磨耗寬度VBVB或或銲疤深度銲疤深度KTKT的大小。達(dá)到的大小。達(dá)到VBVB或或KTKT基準(zhǔn)值的切削時(shí)間基準(zhǔn)值的切削時(shí)間就是就是刀具壽命刀具壽命。在在切削速度較低切削速度較低的範(fàn)圍，的範(fàn)圍，VBVB較快達(dá)到壽命較快達(dá)到壽命點(diǎn)，在點(diǎn)，在高速高速範(fàn)圍，範(fàn)圍，KTKT較快達(dá)到壽命點(diǎn)。較快達(dá)到壽命點(diǎn)。 圖圖2.38 2.38 壽命曲線的例子壽命曲線的例子 2.7.3 2.7.3 刀瘤刀瘤( (積

38、屑刀口積屑刀口) )使用碳化物車刀，以使用碳化物車刀，以5Om/min5Om/min以下以下的切削速的切削速度，低速切削低碳鋼，則在加工面留下粗度，低速切削低碳鋼，則在加工面留下粗糙的凹凸與刀痕。糙的凹凸與刀痕。產(chǎn)生這種現(xiàn)象時(shí)，如圖產(chǎn)生這種現(xiàn)象時(shí)，如圖2.392.39所示，在刀尖所示，在刀尖堆積附著物的刀刃是堆積附著物的刀刃是刀瘤刀瘤，刀瘤返覆堆積、，刀瘤返覆堆積、脫落，而使脫落，而使加工面留下刀痕加工面留下刀痕。圖圖2.392.39刀瘤的產(chǎn)生與脫落刀瘤的產(chǎn)生與脫落 圖圖2.402.40為車削含碳量為車削含碳量0.45%0.45%的碳鋼桿料，在的碳鋼桿料，在改變切削速度切削時(shí)，表面粗糙度的曲線

39、。改變切削速度切削時(shí)，表面粗糙度的曲線。切削速度切削速度1OOm/min1OOm/min以上以上時(shí)，刀具前端隅角部時(shí)，刀具前端隅角部分的形狀，會(huì)轉(zhuǎn)寫到工件表面，在分的形狀，會(huì)轉(zhuǎn)寫到工件表面，在低速低速範(fàn)圍範(fàn)圍粗糙度的最大高度，增加了好幾倍。粗糙度的最大高度，增加了好幾倍。圖圖2.402.40切削速度不同的粗糙度曲線變化切削速度不同的粗糙度曲線變化2.7.4 2.7.4 切削造成的振動(dòng)切削造成的振動(dòng)切削加工中產(chǎn)生的切削加工中產(chǎn)生的振動(dòng)振動(dòng)，稱為，稱為顫動(dòng)顫動(dòng)，它會(huì)，它會(huì)增加精加工表面粗糙度或表面起伏，很嚴(yán)增加精加工表面粗糙度或表面起伏，很嚴(yán)重時(shí)，會(huì)造成重時(shí)，會(huì)造成刀具的損傷刀具的損傷。1.1.強(qiáng)

40、制振動(dòng)的顫動(dòng)強(qiáng)制振動(dòng)的顫動(dòng)2.2.自勵(lì)振動(dòng)的顫動(dòng)自勵(lì)振動(dòng)的顫動(dòng)1.1.強(qiáng)制振動(dòng)的顫動(dòng)強(qiáng)制振動(dòng)的顫動(dòng)由於迴轉(zhuǎn)部分不平衡產(chǎn)生的振動(dòng)，或車刀由於迴轉(zhuǎn)部分不平衡產(chǎn)生的振動(dòng)，或車刀斷續(xù)切削，產(chǎn)生的切削阻力之變動(dòng)等，強(qiáng)斷續(xù)切削，產(chǎn)生的切削阻力之變動(dòng)等，強(qiáng)制性變動(dòng)或力量引起的振動(dòng)。制性變動(dòng)或力量引起的振動(dòng)。排除振動(dòng)來源是第一對策，而使用減振器排除振動(dòng)來源是第一對策，而使用減振器或調(diào)整切削速度，以錯(cuò)開共振點(diǎn)也是有效或調(diào)整切削速度，以錯(cuò)開共振點(diǎn)也是有效果的。果的。2.2.自勵(lì)振動(dòng)的顫動(dòng)自勵(lì)振動(dòng)的顫動(dòng)它分為它分為摩擦型顫動(dòng)摩擦型顫動(dòng)與與再生顫動(dòng)再生顫動(dòng)兩種。兩種。摩擦型摩擦型：是刀具產(chǎn)生離隙面磨耗時(shí)，會(huì)產(chǎn)生是刀具

41、產(chǎn)生離隙面磨耗時(shí)，會(huì)產(chǎn)生像剎車叫聲的高頻聲音。會(huì)產(chǎn)生摩擦型顫動(dòng)，像剎車叫聲的高頻聲音。會(huì)產(chǎn)生摩擦型顫動(dòng)，振動(dòng)會(huì)產(chǎn)生在切削速度方向。振動(dòng)會(huì)產(chǎn)生在切削速度方向。再生顫動(dòng)再生顫動(dòng)：切削加工面時(shí)，阻力變動(dòng)的位相切削加工面時(shí)，阻力變動(dòng)的位相差，供給能量、振動(dòng)擴(kuò)大、持續(xù)的現(xiàn)象差，供給能量、振動(dòng)擴(kuò)大、持續(xù)的現(xiàn)象，其其振動(dòng)發(fā)生在切削厚度的方向。振動(dòng)發(fā)生在切削厚度的方向。改變切削速度以錯(cuò)開共振頻率，並使用減振改變切削速度以錯(cuò)開共振頻率，並使用減振器，就可以抑制振動(dòng)。器，就可以抑制振動(dòng)。圖圖2.412.41再生效果產(chǎn)生的振動(dòng)再生效果產(chǎn)生的振動(dòng)2.7.5 2.7.5 加工變質(zhì)層加工變質(zhì)層在切削加工中，切削承受極大的

42、剪斷變形在切削加工中，切削承受極大的剪斷變形，而達(dá)到再結(jié)晶溫度以上的高溫，刀具通過而達(dá)到再結(jié)晶溫度以上的高溫，刀具通過後的加工面表層，也受到變形或溫度上昇後的加工面表層，也受到變形或溫度上昇的影響。結(jié)果，造成工作物表層部分與內(nèi)的影響。結(jié)果，造成工作物表層部分與內(nèi)部不同的性質(zhì)。這種變質(zhì)的部分，我們稱部不同的性質(zhì)。這種變質(zhì)的部分，我們稱為為加工變質(zhì)層加工變質(zhì)層。圖圖2.422.42所示，為再切削金屬材料時(shí)，所產(chǎn)所示，為再切削金屬材料時(shí)，所產(chǎn)生的生的加工變質(zhì)層模式圖加工變質(zhì)層模式圖。 圖圖2.422.42所示所示 加工變質(zhì)層模式圖加工變質(zhì)層模式圖結(jié)晶組織產(chǎn)生變形，其表層多為非晶質(zhì)結(jié)晶組織產(chǎn)生變形，其

43、表層多為非晶質(zhì)化，我們看到了以下的特徵?；?，我們看到了以下的特徵。 1.1.硬度的變化：硬度的變化：金屬材料具有承受塑性變金屬材料具有承受塑性變形，硬度就會(huì)變硬的形，硬度就會(huì)變硬的加工硬化加工硬化之特性。之特性。 2.2.殘留應(yīng)力：殘留應(yīng)力：由於結(jié)晶變形及熱的影響，由於結(jié)晶變形及熱的影響，也會(huì)發(fā)生殘留應(yīng)力。也會(huì)發(fā)生殘留應(yīng)力。 3.3.活性化表面：活性化表面：加工變質(zhì)層是因?yàn)榻Y(jié)晶格加工變質(zhì)層是因?yàn)榻Y(jié)晶格子在承受很大的變形狀態(tài)，故很容易變成子在承受很大的變形狀態(tài)，故很容易變成金屬離子。金屬離子。 圖圖2.43 2.43 銑削加工殘留應(yīng)力銑削加工殘留應(yīng)力2.7.6 2.7.6 毛邊與微崩毛邊與微崩加

44、工變質(zhì)層加工變質(zhì)層，會(huì)在工作物出現(xiàn)，會(huì)在工作物出現(xiàn)毛邊毛邊與與微崩微崩。以小斜角的刀具，切削富延展性的材料時(shí)，以小斜角的刀具，切削富延展性的材料時(shí)，如圖如圖2.442.44所示，在工作物的側(cè)面及切削的離所示，在工作物的側(cè)面及切削的離開處，產(chǎn)生開處，產(chǎn)生毛邊毛邊。另一方面，缺乏延展性的脆性材料，就會(huì)產(chǎn)另一方面，缺乏延展性的脆性材料，就會(huì)產(chǎn)生生微崩微崩 。圖圖2.44 2.44 毛邊毛邊與與微崩微崩2.8 2.8 切削加工表面的造形原理切削加工表面的造形原理切削加工切削加工就是以刀具一邊產(chǎn)生切屑，一邊去就是以刀具一邊產(chǎn)生切屑，一邊去除不要的部分，以造形目的形狀之加工方法。除不要的部分，以造形目的形

45、狀之加工方法?；旧霞庸っ娴幕旧霞庸っ娴木芏染芏?，是由轉(zhuǎn)印刀具形狀，是由轉(zhuǎn)印刀具形狀及其及其運(yùn)動(dòng)軌跡運(yùn)動(dòng)軌跡來決定。來決定。利用刀具的利用刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡運(yùn)動(dòng)軌跡，產(chǎn)生，產(chǎn)生理想加工面的凹理想加工面的凹凸凸( (理論粗糙度理論粗糙度) )。實(shí)際上受到許多凹凸增加的因素影響，大多實(shí)際上受到許多凹凸增加的因素影響，大多與與理論粗糙度理論粗糙度有很大的不同。有很大的不同。1.1.車削加工的理論粗糙度：車削加工的理論粗糙度： 使工作物旋轉(zhuǎn)，車刀在工作物使工作物旋轉(zhuǎn)，車刀在工作物軸向進(jìn)給軸向進(jìn)給的長的長方向車削之進(jìn)給方向方向車削之進(jìn)給方向理論粗糙度理論粗糙度。 2.2.銑削加工的理論粗糙度：銑削加工

46、的理論粗糙度： 在銑削加工中，銑刀以一定的轉(zhuǎn)數(shù)旋轉(zhuǎn)，工在銑削加工中，銑刀以一定的轉(zhuǎn)數(shù)旋轉(zhuǎn)，工作物是以一定的速度做作物是以一定的速度做直線運(yùn)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)，故銑刀的刀，故銑刀的刀尖相對於工作物，會(huì)描繪出如圖尖相對於工作物，會(huì)描繪出如圖2.472.47的的擺線擺線。圖圖2.46 2.46 車床加工的外徑切削理論粗糙度車床加工的外徑切削理論粗糙度圖圖2.47 2.47 銑刀加工的理論粗糙度銑刀加工的理論粗糙度2.9 2.9 影響切削加工表面精密度的因素影響切削加工表面精密度的因素機(jī)械零件的精密度，在機(jī)械零件的精密度，在JISJIS中有以下規(guī)定。中有以下規(guī)定。 (1)(1)尺寸尺寸精度精度( (長度、厚度

47、、直徑等長度、厚度、直徑等) )。 (2)(2)形狀形狀精度精度( (真直度、平面度、真圓度等真直度、平面度、真圓度等) )。 (3)(3)表面表面精度精度( (粗糙度及表面起伏等粗糙度及表面起伏等) ) 。尺寸精度及形狀精度尺寸精度及形狀精度，為，為巨觀巨觀形狀精度形狀精度，主要受，主要受限於工作母機(jī)的運(yùn)動(dòng)精度或彈性變形、熱變形。限於工作母機(jī)的運(yùn)動(dòng)精度或彈性變形、熱變形。表面精度表面精度為為微觀微觀形狀精度形狀精度，主要受限於刀具刀尖，主要受限於刀具刀尖的形狀、磨耗、熔著。的形狀、磨耗、熔著。 影響加工面精密度的幾個(gè)因素影響加工面精密度的幾個(gè)因素.1工作母機(jī)的運(yùn)動(dòng)精度工作母機(jī)

48、的運(yùn)動(dòng)精度.2工作物及刀具的夾持狀態(tài)工作物及刀具的夾持狀態(tài).3切削阻力造成的變形及振動(dòng)切削阻力造成的變形及振動(dòng)2.9.4 2.9.4 熱變形及變位熱變形及變位.5刀具磨損刀具磨損.6刀瘤刀瘤2.9.7 2.9.7 殘留應(yīng)力造成的工作物變形殘留應(yīng)力造成的工作物變形2.10 2.10 各種工作母機(jī)的精密機(jī)械加工原理各種工作母機(jī)的精密機(jī)械加工原理要達(dá)到精密機(jī)械加工，必須因應(yīng)要達(dá)到精密機(jī)械加工，必須因應(yīng)工作母機(jī)工作母機(jī)構(gòu)造構(gòu)造或或刀具形狀刀具形狀等問題。等問題。以下要介紹以下要介紹幾個(gè)工作母機(jī)幾個(gè)工作母機(jī)及及加工目的加工目的之精之精密加工

49、原理。在密加工原理。在加工現(xiàn)場發(fā)生的各種問題加工現(xiàn)場發(fā)生的各種問題，與許多因素有關(guān)。與許多因素有關(guān)。2.lO.1 2.lO.1 車削加工車削加工1.1.抑制切削阻力造成的工作物變形：抑制切削阻力造成的工作物變形：車床以夾頭夾住工作物一端，故切削遠(yuǎn)離車床以夾頭夾住工作物一端，故切削遠(yuǎn)離夾頭的部份，則由於切削阻力的背分力，夾頭的部份，則由於切削阻力的背分力，而使工作物產(chǎn)生而使工作物產(chǎn)生彎曲變形彎曲變形。特別是在切削細(xì)長工作物時(shí)，如圖特別是在切削細(xì)長工作物時(shí)，如圖 2.522.52，使用扶架一邊使變形消失一邊切削，在切使用扶架一邊使變形消失一邊切削，在切削加工中，調(diào)整防止偏擺的襯墊，調(diào)整要削加工中，

50、調(diào)整防止偏擺的襯墊，調(diào)整要完成的尺寸，故要有較好的熟練度。完成的尺寸，故要有較好的熟練度。調(diào)整切削阻力的方向，做為抑制工作物變形調(diào)整切削阻力的方向，做為抑制工作物變形的對策是有效的。切削阻力的方向，與由斜的對策是有效的。切削阻力的方向，與由斜面排出的切屑方向一致，故熟練的技術(shù)人員面排出的切屑方向一致，故熟練的技術(shù)人員一邊看切屑排出的方向，一邊使工作物變形一邊看切屑排出的方向，一邊使工作物變形最小的條件來切削。最小的條件來切削。 圖圖2.532.53 使用使用負(fù)前進(jìn)角負(fù)前進(jìn)角、正前斜角正前斜角的車刀，的車刀，可使切削阻力的背分力變小，進(jìn)給分力變大?？墒骨邢髯枇Φ谋撤至ψ冃。M(jìn)給分力變大。車床主軸的軸向推力較小時(shí)，可能會(huì)有其他車床主軸的軸向推力較小時(shí)，可能會(huì)有其他的問題產(chǎn)生，但是可使工作物徑向的變形變的問題產(chǎn)生，但是可使工作物徑向的變形變小。小。2.2.抑制調(diào)整車刀刀尖高度造成的變形抑制調(diào)整車刀刀尖高度造成的變形將車刀安裝在車床刀座上時(shí)，要調(diào)整到車刀將車刀安裝在車床刀座上時(shí)，要調(diào)整到車刀刀尖高度，大約與主軸中心的高度一致刀尖高度，大約與主軸中心的高度一致 ( (圖圖2.54(b)2.54(b)。(a)(a)車刀中心車刀中心過高過高。(b)(b)主軸與車刀中心高度主軸與車刀中心高度一致一致。(c)(c)車刀中心車刀中心