填料箱蓋多頭鉆床設計-多孔鉆專機含11張CAD圖

填料箱蓋多頭鉆床設計-多孔鉆專機含11張CAD圖,填料,多頭,鉆床,設計,多孔,專機,11,十一,cad 1 工件與刀具材料 在第二章中，強調的是有關切削成因中機械、熱量和摩擦條件。不同的工 件和刀具材料的性能僅僅通過例子來介紹。在本章中，材料成為其主要的特性。 表 3.1 通過工業(yè)部門和工件材料部門總結了主要的應用加工，然而表 3.2 給出 了刀具材料類別不同應用的概述。在表 3.1 節(jié)中（材料）數據將表現出獨特而 且具體的因素，列在表 3.1 中的是當加工不同工件種類時刀具產生的溫度和壓 力。在表 3.2 中描述的是不同性能的刀具所能承受工作溫度與壓力。 一種金屬材料的可加工性是能夠簡單實現所需要求的加工工件的相對 成本。它包括許多方面，例如能源（或動力）的消耗。磨屑的形成，表面的完 整性，和刀具的壽命。低的能量消耗，短的（或斷的磨屑），光潔度和具有較 長壽命的刀具通常表現出良好的切削性能的方面。這些方面的一部分直接關系 到機械的連續(xù)運行和加工過程的熱學條件。原則上，這些方面可通過機械的力 學性能和熱分析進行預測(但目前有些是超出預測的)。還有其他方面，主要是 刀具的壽命，不僅取決于表面的應力和連續(xù)變化的溫度，而且也取決于切削和 刀具之間的微觀結構、機械和化學性能。表 3.1 主要總結了它們之間關系的一 些科學（也許是切削或刀具在應用力學和材料工程下的研究規(guī)則）。這一章主 要涉及的是影響切削性能的工件材料力學性能和熱穩(wěn)定性以及刀具的熱學和破 壞性能。另外刀具的磨損和壽命是非常重要的。在第四章中有一獨立的一章來 研究這一學科。 表 3.1 是通過工件材料合金和工業(yè)部門表現出來加工活動 合金體系 普通工程 汽車動力 航天 加工工程 信息技術 碳素合金鋼 液壓結構系 統緊固件 傳動系統控 制的液壓緊 固件 動力裝置控 制的起落架 結構裝置 打印機主軸 和工作機制 2 不銹鋼鋁 合金 防腐蝕處 理結構 柴油機機 體和活塞 機身渦輪 葉片 防腐蝕處 理 掃描閥瓣 機制 銅 防腐蝕結 構 鎳 渦輪葉片和 閥瓣 熱交換和防 腐蝕是結構 鈦 壓縮機/機體 耐腐蝕 表 3.2 是涉及的刀具和工件材料的組合 軟有色金 屬（銅、 鋁） 低碳合金 鋼 硬質刀具 和模具鋼 鑄鐵 鎳基合金 鋼 鈦合金鋼 高速鋼 0/ 0/ x /x /x /x 硬質合金 鋼 0 /0 /0 0 3 金屬陶瓷 /x x x x 陶瓷 x /0 0 /0 x 立方氮化 硼 /x x /0 0 0 金剛石 x x x x 表示好 0 在某些條件下非常好很可能不可取 x 應該避免的 表 3.3 是機械、熱學性能和材料的加工性能的影響因素 刀具的主要研究 過程變量 切削性能加工屬性 應力熱學 材料工程 切削速度和吃刀深度 工作的力學性能和熱穩(wěn) 定性 刀具熱性能 刀具失效性能 切削刀具摩擦規(guī)則 工件刀具相互磨損作用 切削形式 刀具應力 功耗 刀具壓力和溫度 刀具失效 表面完整性 刀具的磨損和壽命 4 3.1 加工過程中工件的材料特性 根據在第二章中的分析結果，每次切削和驅動力的深度和刀具的應力，將增加 主要剪切面上的剪切應力，其他情況都是相同的。優(yōu)勢這樣的情況被寫成 K 和 Kmax。 壓力也會增加剪切面應力的減少，因此在切削中應增大相應的角度。剪切面上 角度的變化，然而降低在最初選擇的剪切區(qū)域更大的應力，通過測量 Kmax。 因此，Kmax 和 DK/Kmax 很可能被用來表示一種材料的的切削性能，至少刀具 的應力和能量的消耗是有關的。圖 3.1 收集了關于這六個典型的物理量工件材 料，這些特性在實際加工中是非常重要的。到目前為止，數據中排除了淬火硬 質鋼，并且這些都是不可加工的。數據來自于在較低溫度下的房間和最初沒應 用過的應變率較低的壓力測試，在附錄 4.1 中提出了關于這些內容的一些細節(jié)。 雖然在加工過程中會產生變形，高溫，但是這些數據對于通過相關材料塑性流 動性加工行為是非常有用的。一種更詳細的方法是同時考慮物料流量變化壓力 與應變速率和溫度將在第 6 章中介紹。 圖 3.1 鋁合金、銅、鐵、鎳、鈦合金剪切應力和加工硬化 工件的加熱也在第 2 章中被提到。溫度的升高根據 fUworktanf/kwork 在最初的剪切面和沿著刀具的前刀面圖 3.2（a）總結了從方程是 2.14 和 2.18 刀 2.17（a）和（ b） 。在最初選擇的剪切帶中沒有量綱和溫度 DT（rc）/凱西取決于 fUworktanf/kwork 的剪切應變，和相鄰的前面，和額外的 溫度增加取決于 fUworktanf/kwork。圖 3.2（b）總結了典型的熱性能物質結構 在圖 3.1 中給出的工件的力學特性。這重要的溫度從室溫到 800 攝氏度。而在 附錄 4.2 中給出了更多的詳細情況。數字表格 3.1 和 3.2 表示只要材料的力學性 能和熱學性能在加工中相關則六組合金有可能減少到三組合金。銅和鋁合金雖 然表現出高的加工硬化率，并且有較低的壓力和較好的熱性能。它們很可能創(chuàng) 造出較低的刀具應力和較低的溫度上升。在另一個極端方面，奧氏體鋼、鎳、 鈦等合金中剪切應力和加工硬化率和低熱率。它們很可能會產生較大的刀具應 力和溫度。中心立方碳合金鋼則會形成一個中心集合。 5 圖 3.2 加工的熱學方面（a）加工熱理論的總結（b）鋁、銅、鐵、鎳和 鈦合金 這三種不同合金的組成的行為在這一章的 3.13 和 3.15 中，部分金屬中被描 述。人們將看到這三種不同等級的刀具應力和溫度嚴重性。這就是證明中所提 出典型實驗中測定具體切削力的每單位剪切平面的角度，和它們中切削速度的 函數。然后，主要剪切帶剪切應力 K、平均正常接觸應力的表面（sn）和平均 的面接觸溫度是估計的數據分割，這幅圖像是建立了應力和刀具必須在加工中 有效的溫度條件。 主要的剪切平面剪切應力的估計： (Fc cos f FT sin f)sin f k = (3.1) fd 在刀具前刀面上的平均正常的接觸應力的估算測量是通過正常的刀面的切削深 度和切削的刀具長度 Lc。 Fc cos a FT sin a (sn)av = （3.2） Lcd Lc 是從數據 2.9 中的平均數據中得出： cos(f a) lc = 1.75f m + tan(f a) (3.3) sin f 最后，在圖表 3.2 中總結之后溫度被估算出。 加工數據主要來自作者資料的結果，除了加工的鋁合金加工 3.12AL2024（部分）它來自于所期望的 Thomsen（1959 年）加工數據元素金屬 的數據來自于他的書（特倫特，1991）被認定的在相同實驗中的那些金屬。 3.1.1 主要的加工金屬 6 雖然元素銅、鋁、鐵、鎳、鈦在加工之前幾乎沒有商業(yè)價值（除了原鋁用 于鏡、磁盤基質信息技術應用） ，這里有一個非常有趣的描述他們是怎樣形成切 削的，他們是怎樣形成切削剪切平面角度和觀察切削速度的函數。合金材料的 這些特性可以根據這些結果變通。圖 3.3 表現的結果是在高速鋼（銅和鋁） 、硬 質合金（鐵、鎳、鈦）刀具 6 度前角進給 0.15mm。 以最低的切削速度（約 30m/min） ，除了鈦，這些重金屬元素有非常大的物 理壓強，高達 8GPa 的鋼鐵和鎳以及大概 4GPa 的銅和鋁。這些金屬壓強是比預 期大十倍的剪切應力（圖 3.1）和要從很低的剪切平面角度 5 度8 度產生。這 些剪切角度在初選中使剪切應變帶從 712 個。當剪切速度增加到 200m/min， 剪切面上的角度和具體的壓強都變?yōu)橐话?進一步增加速度造成了許多切削的流 動和力量。鈦材質是一種例外。在整個調速過程中，雖然減少了特定的壓強和 增長了剪切平面的角度是以切削速度的確會發(fā)生，他的剪切平面角度大，力的 減少和剪切角度的升高，以增長的速度進一步修正則是會發(fā)生的，在以下的許 多部分必備看見將是一種常見的現象。 圖 3.3 切削速度依賴具體的壓強和剪切平面的角度，一些市場上的純金屬 （f=0.15mm，a=6 度） 7 圖 3.4 示過程中應力的觀測是基于圖 3.3 圖 3.5 溫度估計的數字觀察基于圖 3.3 雖然在壓強下降過程中仍然保持著壓力不變。則圖 3.4 表現的主要是最小 剪切應力 K 鋁，其次是銅、鐵、鎳、鈦等。 估計的正常的平均的應力（SN）在 0.5K 到 1.0K。把最大正常的接觸應力 （2 到 3 倍平均應力）在 1K 到 3K 之間。這是符合第二章的估計圖表 2.15 的。 根據不同的切削速度（圖 3.5）不同熱容的五種金屬導致不同的溫度變化銅、 鋁的 K 是 110 和 90 個平方毫米/秒（附件 4.2）fUworktanf / kwork 幾乎上升到 1，甚至在切削速度 300M/MIN。圖 3.2 顯示了對主要切削溫度 的二級加熱。 鐵和鎳的 K 分別被視為 1520 平方毫米/秒，機械的 fUworktanf / kwork 在 1 到 10 的范圍內被考慮，在圖 3.5 中主要的剪切力和切削表面的平均溫度被 分開。超過大范圍的速度變化范圍，溫度實際上隨著切削速度的增加而降低。 這種不同尋常的結果隨著速度的增加而減少。 8 最后鈦的 K 值被認為是 7.5 平方毫米/秒，機械的 fUworktanf / kwork 從 7 到 70，傾斜的面是加熱的主體，和在被估計的切削速度在 150 米/分鐘時溫度超 過 800 度。 以上翻譯內容選自 METAL-MACHINING（金屬加工）這本書的 8995 頁。