2379 成品軸承自動(dòng)清洗生產(chǎn)線上料裝置設(shè)計(jì)

2379 成品軸承自動(dòng)清洗生產(chǎn)線上料裝置設(shè)計(jì),成品,軸承,自動(dòng),清洗,生產(chǎn)線,裝置,設(shè)計(jì) 中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)譯文3.1.2 預(yù)應(yīng)變和前角在銅加工中的影響在上一節(jié)中，講述的是利用傾角為 6 度的刀具加工退火金屬。在改變預(yù)應(yīng)變和增加前角的這兩種情況下，顯著的降低了切削力大小和切削溫度，但是對(duì)于刀具的影響不大。這些說法可能說明了在加工像銅這樣足夠軟的金屬時(shí)（當(dāng)然鋁也一樣） ，是容許刀具的切削角最大值為 40 度的。圖 3.6 的例子展示的是在室內(nèi)，用前角為 6?至 35?高速工具鋼刀具，吃刀量為 0.12 毫米至 0.2 毫米和剪平面角在 8?到 32?變化變化時(shí)，來測(cè)量退火和深冷銅加工時(shí)的切削力與剪切平面角。當(dāng)切削速度最低時(shí)，切削力的變化超過了 6 倍。中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)譯文左圖 3.7 表示，雖然退火后，預(yù)應(yīng)變明顯比之前大許多，但刀具的接觸應(yīng)力和前角變化不大。右圖表示，前角為 6°到 35°刀具，溫升的改變是被均分的。這些現(xiàn)象表明，刀具所受的力是由切削材料決定，而切削條件對(duì)其影響不大，然而溫度的改變受切削材料和工作條件的影響卻很大。這是個(gè)重要的話題 ，它將會(huì)在后面的金屬合金的章節(jié)被提及到。3.1.3 銅和鋁合金的加工人們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)合金比單一的金屬材料需要更大剪切面和較低的切削力。其中一個(gè)重要的原因由于低價(jià)值的應(yīng)變硬化參數(shù) ，其次是由于晶片/工具的摩擦（例如摩擦系數(shù)） ，但是其影響較小，然后就是那些一點(diǎn)也不明顯，說不清為什么的原因了。但是即使切削力較低，但是刀具受到壓力還是很大的。在這一節(jié)，將用銅和鋁合金的加工的例子來對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)行解釋。圖 3.8 顯示出銅鎳合金與銅鋅合金的特性。銅鎳合金中含 80%的鎳，或許更應(yīng)該被認(rèn)為是鎳合金。然而，這種材料比銅和鎳能承受更高的剪切平面角或較高的切削速度。盡管他們的應(yīng)變硬化特性是相似的，或者說更差些（見附錄4.1） 。銅鋅合金是一種廣為人知的一種機(jī)器制造材料，它能承受的剪切平面角是銅的兩倍，盡管它們擁有相同的高強(qiáng)度特性（同樣的見附錄 4.1）和明顯的更高的摩擦系數(shù)（被作為評(píng)測(cè)相對(duì)大小及其推力和切削力的標(biāo)準(zhǔn)） 。 （圖 3.8 描述的是黃銅的加工。在低溫處理后，就能承載較大剪切平面角和較小的切削力） 。這兩個(gè)例子都是說明為什么它們?cè)谑覝叵碌牡蛻?yīng)變特性，和單一金屬相比更容易成為機(jī)器制造的首選材料的原因。圖 3.9 是鋁合金在機(jī)械制造中的特性與前角的顯示。角和速度的關(guān)系顯示如表 3.3。它能承受的剪切平面角為普通材料的 5 倍，而且它能承受的切削力是純鋁的一半。中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)譯文在這種其情況下 ，其張力和摩擦系數(shù)和純鋁相比是較小的。銅和鋁合金的例子，它們主要的剪切平面的剪切應(yīng)力和接觸應(yīng)力的平均斜度是相似的，或者說比那些單一金屬大一些。圖 3.8 僅僅顯示 k 的影響，但是 可以被換算為約等于 0.6k。圖 3.9 顯示的是 k 和 的關(guān)系。它也表明了，在這種情況下，當(dāng)傾斜面溫度不變時(shí)，傾斜角就減小了。這些不同于圖 3.7 的觀測(cè)記錄，也許是鋁合金能承受的最高溫度的限制吧？圖 3.9 顯示的是機(jī)械制造的參數(shù)如何隨著前角的變化而變化的，在這種情況下，當(dāng)前角大約為 35°時(shí)，驅(qū)動(dòng)力過零點(diǎn)。結(jié)果表明，這樣一個(gè)大的前角在制造機(jī)器的薄壁是可以的，但可能造成驅(qū)動(dòng)力的失真。然而這部分的要點(diǎn)，在 3.2 節(jié)工具材料部分廣泛應(yīng)用。這個(gè)范圍的估計(jì)值就用 k 來表示，為 0.5~1.0K。3.1.4 加工奧氏體鋼材和高溫鎳鈦合金奧氏體鋼材，NiCr，和鈦合金與銅和鋁合金是剛好完全相反的。雖然它們的承受的切削力是一樣的，而且剪切平面角更高一點(diǎn)，但是這種材料的壓力和溫度（在給定的切削速度和吃刀量的情況下）會(huì)顯著的提高。圖 3.10 顯示的是，兩種奧氏體鋼，一種是 NiCr,一種是鈦合金。其中一種奧氏體鋼（材料為 18Cr8Ni）是一種普通的不銹鋼，而 18Mn5Cr 這種材料，雖中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)譯文然含碳量也是 0.47，但卻是一種結(jié)構(gòu)相當(dāng)穩(wěn)定且耐磨的材料。NiCr 合金是一種商業(yè)性的鉻鎳鐵合金，X750。在所有情況下，吃刀量都是 0.2mm，除了鈦鋁合金，因?yàn)樗?0.1mm。這個(gè)角是 6 度么？除了 NiCr 合金，因?yàn)樗氖?0。切削力的變化范圍大致為 2~4 個(gè) Gpa。驅(qū)動(dòng)力大小為 1~2Gpa。剪切平面角大致大于25°。大多數(shù)情況下，這種晶體結(jié)構(gòu)是不穩(wěn)定的，且有鋸齒葉緣。這種特性顯示在圖 3.10 中。圖 3.11 中顯示的是壓力和溫度。較大的壓力和顯著的溫度變化。3.1.5 低碳合金鋼的加工碳合金鋼是是介于鋁、銅加工性能與奧氏體鋼和高溫合金之間的一種合金中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)譯文材料。這有兩方面，多數(shù)材料的屈服應(yīng)力能夠通過鐵碳合金和其他少量金屬來換算。他們之間的熱交換和擴(kuò)散率導(dǎo)致每次吃刀時(shí)都產(chǎn)生的熱量，當(dāng)然也與切削速度有關(guān)。圖 3.12 顯示的是在切削速度不變情況下，棒料旋轉(zhuǎn)時(shí)測(cè)量的典型的切削力和切削平面角的變化，這些棒料直接通過熱軋工藝制造沒經(jīng)過任何的熱處理。當(dāng)切削速度達(dá)到 100m/min，切削力為 2~3Gap 時(shí)，純鐵的軟管相似（圖 3.3） 。但是隨著切削速度的上升，他們之間的差別逐漸減小。對(duì)于多數(shù)的合金體系，同樣的方法，鐵合金的剪切角與純鐵相比增大了。在熱軋的條件下，鋼（除之前提及到奧氏體外）中有一種叫做鐵素體和珠光體的結(jié)構(gòu)（或者擁有較高碳含量的碳鋼材料） 。由于珠光體的存在，隨著碳含量提高，材料的的硬度也提高了。右圖 3.13 顯示的是隨著圖 3.12 碳含量的提高，k 和 的變化。另外，結(jié)果已經(jīng)包括，含碳量為 0.13C 和 0.4C 鋼材的加工。k 和 的增長(zhǎng)很明顯。右表的數(shù)據(jù)也表明，對(duì)于給定的切削速度，如果提高含碳量，切削溫度會(huì)隨之提高的。這是由于剪切力的提高。這篇關(guān)于切削力和切削溫度的在不同的合金組織的變化的簡(jiǎn)短調(diào)查結(jié)束了。刀具所受的力主要取決于它加工的金屬，與切削條件也有一小部分的關(guān)系（盡管刀具的剪切面傾角，切削速度，吃刀量變化很明顯） 。溫度，一方面不僅取決于加工的材料（材料承受的壓力和熱性能） ，另一方面也與切削速度和吃刀量有關(guān)。中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)譯文3.1.6 機(jī)械加工中的切屑瘤先前的說法中，取材的數(shù)據(jù)主要是切削速度大于 100m/min 的。這是由于在稍低的切削速度和吃刀量下，加工中會(huì)產(chǎn)生切屑瘤。在第 2 章中，已經(jīng)有顯示了切屑瘤的產(chǎn)生的圖片。圖 3.14 顯示，對(duì)于含碳量 0.15 鋼材，專性力和剪切角變化都是與此有關(guān)聯(lián)的。在這個(gè)例子中，在切削速度為 25m/min 時(shí)會(huì)產(chǎn)生最大的切屑瘤。這里，專性力通過最低點(diǎn)，而剪切角達(dá)到最大點(diǎn)。從本質(zhì)上講，這或許可以解釋為切屑瘤增大了刀具切削角的有效部分。切屑瘤的出現(xiàn)于較低的切削速度或者說是幾乎所有的金屬加工中，它提供了一種能夠緩解在低速時(shí)隨時(shí)可能發(fā)生較大應(yīng)變 (小剪切平面角)的方法。對(duì)于那些產(chǎn)生切屑瘤的合金，當(dāng)在能夠產(chǎn)生最大切屑瘤的切削速度下，提高吃刀量。圖 3.15 收集的數(shù)據(jù)是關(guān)于三價(jià)鐵合金和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、耐磨的合金（Nimonic 80） 。高速加工是指切削速度高于能夠產(chǎn)生切削瘤的速度。這些條件都集中在這本書中。中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)譯文3.1.7 摘要3.1 節(jié)提到的各種專性力和剪切平面角通常指加工鋁、銅、鐵、鎳鈦合金。人們一直在尋求一種材料，這種材料能夠承受金屬切削時(shí)的剪切流動(dòng)應(yīng)力、幾乎所有的切削速度和吃刀量及切削前角。3.4 表列出各種壓力的范圍，接觸應(yīng)力的峰值可能是表中記錄的平均值的兩到三倍。相反，刀具必須能夠承受由切削速度、吃刀量、切削前角等因素而產(chǎn)生的溫度和材料在加工過程中的性能：擴(kuò)散率，傳導(dǎo)性和熱容。由于溫度和壓力的嚴(yán)格限制，最容易加工的的金屬是鋁合金及銅合金。對(duì)于機(jī)器來說，最難加工的是奧氏體鋼、鎳耐熱合金、鈦等合金。鐵素體和珠光體鋼材的溫度與壓力變化、碳含量和硬度居于這兩個(gè)極端之間。關(guān)于這些，本部分特別是那些關(guān)于不同合金的剪切平面角的測(cè)量的有關(guān)報(bào)告主要是描述性的。這些仍然是力學(xué)預(yù)測(cè)的一個(gè)重要的話題。補(bǔ)充一點(diǎn)，在下一章節(jié)刀具材料的性能中，將描述刀具的材料性能對(duì)于抵抗加工中產(chǎn)生的壓力和溫度的影響。中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)譯文