第一节金属的切削过程 第二节切削力与切削功率 第三节切削热与切削温度 第四节刀具的磨损及使用寿命 第五节刀具合理几何参数的选择 第六节工件材料的切削加工性

第一节 金属的切削过程 第二节 切削力与切削功率 第三节 切削热与切削温度 第四节 刀具的磨损及使用寿命 第五节 刀具合理几何参数的选择 第六节 工件材料的切削加工性

立方氮化硼(CBN)刀具在加工合金铸铁的实际切削中破损问题十分严重。生产中要求找出有效措施以改变这种现象。本文根据弹性力学的原理,推导出了刃口区的应力分布,并在此基础上进行了光弹性模拟试验和实际切削试验。理论推导与试验结果基本吻合。当其它切削条件一定时,刀具前角由正值变为负值时,极限应力点由拉应力区移向压应力区,并根据实测数据计算出径向应力由正值变为负值。用两种不同前角的CBN刀具加工同一根合金铸铁,无论从刀具寿命或破损率及形貌上均可表明,采用本文给出的几何参数的合理性,从而找出了合理的前角数值。此外,论述了选取负倒棱的必要性。为进一步研究CBN刀具的切削性能和破损机理奠定了基础

一、切削加工的基本概念 (一)切削运动与切削中的工件表面图 用刀具切除工件材料,刀具和工件 之间必须要有一定的相对运动,该相对 运动由主运动和进给运动组成

为提高单晶硅纳米切削表面质量的同时, 不影响加工效率, 以扫描电子显微镜高分辨在线观测技术为手段, 在真空环境下开展了单晶硅原位纳米切削实验研究.首先, 利用聚焦离子束对单晶硅材料进行样品制备, 并对金刚石刀具进行纳米级刃口的可控修锐.然后, 利用扫描电子显微镜实时观察裂纹的萌生与扩展, 分析了单晶硅纳米切削脆性去除行为.最后, 分别采用刃口半径为40、50和60 nm的金刚石刀具研究了晶体取向和刃口半径对单晶硅脆塑转变临界厚度的影响.实验结果表明: 在所研究的晶体取向范围内, 在(111)晶面上沿[111]晶向进行切削时, 单晶硅最容易以塑性模式被去除, 脆塑转变临界厚度约为80 nm.此外, 刀具刃口半径越小, 单晶硅在纳米切削过程中越容易发生脆性断裂, 当刀具刃口半径为40 nm时, 脆塑转变临界厚度约为40 nm.然而刀具刃口半径减小的同时, 已加工表面质量有所提高, 即刀具越锋利越容易获得表面质量高的塑性表面

一、 问答题(4 小题,共 20.0 分) (6 分)[1] (4 分)[2]金属切削过程的本质是什么？如何减少金属切削变形？ (6 分)[3]什么是封闭环、增环、减环？ (4 分)[4]为什么硬质合金刀具与高速钢刀具相比，所规定的磨钝标准要小些？

切削热的产生和传导 被切削的金属在刀具的作用下,发生弹性和塑性变形而耗功,这 是切削热的一个重要来源。此外,切屑与前刀面、工件与后刀面之间 的摩擦也要耗功,也产生出大量的热量。因此,切削时共有三个发热 区域,即剪切面、切屑与前刀面接触区、后刀面与过渡表面接触区, 如图示,三个发热区与三个变形区相对应

一、数控机床对刀具的要求 （1）适应高速切削要求，具有良好的切削性能 （2）高的可靠性 （3）较高的尺寸耐用度 （4）高精度

一、引言 数控加工是现代制造的重要组成部分,它和传统的机加工工艺有较大的区别。传统的机加工 通常是加工→测量→再加工的模式,其加工工艺在某种程度上有一定的随意性,且和人员的经 验有很大的关系。数控加工是通过计算机控制刀具做精确的切削加工运动,是完全建立在复杂 的数值运算之上的,能实现传统的机加工无法实现的合理、完整的工艺规划

切削液是一种用在金属切削、磨加工过程中,用来冷却和润滑刀具和加工件的工业用液体,切削液由多种超强功能助剂经科学复合配合而成,同时具备良好的冷却性能、润滑性能、防锈性能、除油清洗功能、防腐功能、易稀释特点