側(cè)板落料沖孔復(fù)合模設(shè)計(jì)

側(cè)板落料沖孔復(fù)合模設(shè)計(jì),側(cè)板落料,沖孔,復(fù)合,設(shè)計(jì) 桂林電子科技大學(xué) 第 16 頁 共 16 頁 譯文一 數(shù)控系統(tǒng)在平面磨床上應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，中、小批量零件的生產(chǎn)占產(chǎn)品數(shù)量的比例越來越高，零件的復(fù)雜性和精度要求迅速提高，傳統(tǒng)的普通機(jī)床已經(jīng)越來越難以適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求，而數(shù)控機(jī)床具有高精度、高效率、一機(jī)多用，可以完成復(fù)雜型面加工的特點(diǎn)，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展并廣泛應(yīng)用于數(shù)控系統(tǒng)中，數(shù)控裝置的主要功能幾乎全由軟件來實(shí)現(xiàn)，硬件幾乎能通用，從而使其更具加工柔性，功能更加強(qiáng)大。 制造業(yè)的競爭已從早期降低勞動(dòng)力成本、產(chǎn)品成本，提高企業(yè)整體效率和質(zhì)量的競爭，發(fā)展到全面滿足顧客要求、積極開發(fā)新產(chǎn)品的競爭，將面臨知識(shí)--技術(shù)--產(chǎn)品的更新周期越來越短，產(chǎn)品批量越來越小，而對質(zhì)量、性能的要求更高，同時(shí)社會(huì)對環(huán)境保護(hù)、綠色制造的意識(shí)不斷加強(qiáng)。因此敏捷先進(jìn)的制造技術(shù)將成為企業(yè)贏得競爭和生存、發(fā)展的主要手段。計(jì)算機(jī)信息技術(shù)和制造自動(dòng)化技術(shù)的結(jié)合越來越緊密，作為自動(dòng)化柔性生產(chǎn)重要基礎(chǔ)的數(shù)控機(jī)床在生產(chǎn)機(jī)床中所占比例將越來越多。 一、數(shù)控平磨現(xiàn)狀及主要數(shù)控系統(tǒng) 平面磨床相對于車床、銑床等采用數(shù)控系統(tǒng)較晚，因?yàn)樗鼘?shù)控系統(tǒng)的特殊要求。近十幾年來，借助CNC技術(shù)，磨床上砂輪的連續(xù)修整，自動(dòng)補(bǔ)償，自動(dòng)交換砂輪，多工作臺(tái)，自動(dòng)傳送和裝夾工件等操作功能得以實(shí)現(xiàn)，數(shù)控技術(shù)在平面磨床上逐步普及。在近年漢諾威、東京、芝加哥、及國內(nèi)等大型機(jī)床展覽會(huì)上，CNC磨床在整個(gè)磨床展品中已占大多數(shù)，如德國BLOHM公司，ELB公司等著名磨床制造廠已經(jīng)不再生產(chǎn)普通磨床，日本的岡本、日興等公司也成批生產(chǎn)全功能CNC平磨，在開發(fā)高檔數(shù)控平磨的同時(shí)，積極發(fā)展中、低檔數(shù)控平磨。 前幾年德國ELB公司生產(chǎn)的BRILLIANT系列二坐標(biāo)CNC成型磨床，其垂直和橫向?yàn)閿?shù)控軸，縱向?yàn)橐簤嚎刂?，砂輪修整采用安裝在工作臺(tái)上的金剛石滾輪，適用范圍較廣；SUPER-BRILLIANT系列是三坐標(biāo)CNC平面和成型磨床，床身用天然花崗巖制成，幾何精度極高，導(dǎo)軌用直線滾動(dòng)導(dǎo)軌，機(jī)械驅(qū)動(dòng)無反沖，從而保證工件有較好的表面光潔度；BRILLIANT-FUTURE為以上二個(gè)系列的改進(jìn)產(chǎn)品，床身用人造花崗巖制作，縱向用靜壓導(dǎo)軌，齒形帶傳動(dòng)，垂直和橫向?qū)к墳轭A(yù)加荷直線滾動(dòng)導(dǎo)軌，滾珠絲杠傳動(dòng)，三軸CNC控制AC伺服電機(jī)，0.5μm的測量分辨率。同時(shí)ELB公司開發(fā)了具有當(dāng)代最新技術(shù)的磨床產(chǎn)品，即以機(jī)電一體化和計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的CAM-MASTER系列柔性磨加工單元，CAD-MASTER系列和COMPACT-MASTER系列磨削加工中心，控制軸最多可達(dá)到24軸，另外由于全面推行模塊化設(shè)計(jì)，使專用磨床制造周期縮短，ELB公司還開發(fā)了多種高效專用磨床，如SFVG100/2專用磨床，具有可傾斜磨頭，連續(xù)修整，緩進(jìn)給，斜切入磨削功能，用十一根CNC控制軸，如同一臺(tái)磨加工中心。英國JONES&SHIPMAN公司與美國A-B公司開發(fā)了A-B8600數(shù)控系統(tǒng)用于FORMAT5型數(shù)控平磨，由CNC控制液壓閥，驅(qū)動(dòng)縱向可調(diào)速運(yùn)動(dòng)，橫向與磨頭進(jìn)給用滾珠絲杠副，直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，間斷式砂輪修整，CRT圖形模擬顯示。同時(shí)還可以配用其他型號(hào)的數(shù)控系統(tǒng)，以滿足不同用戶的要求。 目前，隨半導(dǎo)體集成度的不斷提高，新推出的系統(tǒng)在外型上越來越小，結(jié)構(gòu)上越來越緊湊，功能上增加了遠(yuǎn)程通訊，遠(yuǎn)程診斷，多機(jī)聯(lián)網(wǎng)等等；操作界面向WINDOWS系統(tǒng)靠近，增加鼠標(biāo)，搖控器等操作件。FANUC公司今年主要推出18I、16I、20I、21I系統(tǒng)，SIEMENS是840D、810D、802D均為結(jié)構(gòu)緊湊型系統(tǒng)。還有一些廠商如：臺(tái)灣精密機(jī)械研究發(fā)展中心開發(fā)的PA8000NT系列CNC控制器，就使用了WINDOWS NC操作系統(tǒng)，和NT即時(shí)多工處理核心，單節(jié)程序處理速度達(dá)2000塊/秒，單節(jié)預(yù)讀處理數(shù)可達(dá)1000塊，具有AART（預(yù)適應(yīng)調(diào)節(jié)技術(shù)）及參數(shù)最佳化學(xué)習(xí)功能，可使跟隨誤差趨近于零，軟件加工路徑濾波器可降低切削過程中，因加速度變化過大所產(chǎn)生的機(jī)械共振，從而改善表面粗糙度；配用伺服靈活，具備±10V類比伺服界面，同時(shí)提供國際標(biāo)準(zhǔn)的SERCOS數(shù)字伺服通訊界面；PLC程序設(shè)計(jì)有梯形圖、結(jié)構(gòu)語句、功能塊、指令碼、流程圖等五種語法，便于設(shè)計(jì)、溝通和維護(hù)；具有計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程通訊，即時(shí)遠(yuǎn)程維護(hù)功能；控制軸和主軸最多可擴(kuò)展到64軸，I/O點(diǎn)可擴(kuò)展到792/528點(diǎn)，采用奔騰處理器，高速PLC處理速度達(dá)到25K。 世界上除有名的SIEMENS、FANUC等數(shù)控系統(tǒng)專業(yè)廠已經(jīng)開發(fā)生產(chǎn)了許多適用于平面或成型磨削的系統(tǒng)外，一些平磨生產(chǎn)廠本身也積極開發(fā)了適用于其磨床的數(shù)控系統(tǒng)主要有： 西門子公司的SINUMERIK 840D 系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有二十多根伺服軸，坐標(biāo)連續(xù)行程控制，手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入或通過外部計(jì)算機(jī)輸入，遠(yuǎn)程診斷，可隨砂輪直徑減小而變化行程，砂輪修整量自動(dòng)補(bǔ)償，滾珠絲杠間隙誤差補(bǔ)償?shù)取? 西門子3G系統(tǒng)是專為磨削加工而開發(fā)的，裝有用來人機(jī)對話的操作提示裝置，在軸線傾斜時(shí)，也可進(jìn)行直線和圓弧插補(bǔ)，在磨削中經(jīng)常出現(xiàn)的運(yùn)行循環(huán)，如主軸擺動(dòng)，用外部信號(hào)中斷執(zhí)行程序，砂輪切入，砂輪修整等專用準(zhǔn)備功能，編制固定循環(huán)程序。其不僅能使用外部測量裝置（開關(guān)信號(hào)），還能當(dāng)連接上一個(gè)合適的測量頭時(shí)能直接去控制裝置與最終尺寸進(jìn)行比較。 美國ALLEY-BRANDLY公司生產(chǎn)的8400CNC、8600CNC數(shù)控系列，適用于車床、銑床和磨床，其8400CNC最多可控制6根伺服軸，任2軸可進(jìn)行圓弧插補(bǔ)，任3軸可進(jìn)行螺旋線插補(bǔ)，6軸直線插補(bǔ)。8600CNC系列最多能控制17個(gè)坐標(biāo)，包括8個(gè)參與插補(bǔ)軸，8個(gè)位控制軸及1個(gè)主軸，具有圖形顯示，擴(kuò)展分支程序，顯示加工時(shí)間，高速程序校驗(yàn)，刀具壽命監(jiān)測等功能。 日本FANUC公司開發(fā)了OG高速高性能數(shù)控系統(tǒng)，其中O-GSG適用于平面磨床，可根據(jù)磨削零件不同形狀，有四種不同的磨削方法，具有砂輪軸角度傾斜控制功能，荒磨、粗磨、精磨、無火花磨削一整套磨削循環(huán)，砂輪滾壓修整后位置補(bǔ)償功能，修整器相對于被修整輪法線方向控制功能，修整滾輪外緣圓弧半徑補(bǔ)償功能，砂輪形狀圖形顯示功能及磨削參數(shù)顯示等，系統(tǒng)最小設(shè)定單位0.1μm，屬"緊湊"型數(shù)控系統(tǒng)，價(jià)格較低。 ??? 另外還有如德國ELB公司與大學(xué)聯(lián)合研制的UNICON系統(tǒng)。日本大隈鐵工所OSP5000G-G，OSP30-NF等自行開發(fā)的平面和成型磨削數(shù)控系統(tǒng)，其OSP5000G-G最多可控制9個(gè)坐標(biāo)，其中6個(gè)坐標(biāo)可聯(lián)動(dòng)，帶12英寸彩顯，人機(jī)對話編程，自動(dòng)確定切削系數(shù)，可采用軟盤輸入，納入FMS系統(tǒng)，最小脈沖當(dāng)量、移動(dòng)當(dāng)量和檢測當(dāng)量均為0.1μm，平磨上還采用了感應(yīng)同步器全閉環(huán)方式。 還有的平磨制造廠雖采用數(shù)控主機(jī)廠的系統(tǒng)，但自行開發(fā)軟件，使用之更適合平面和成型磨削，如德國JUNG公司以西門子SINUMERIK 810 為基礎(chǔ)，采用該公司專用軟件，用JUNG? KONTUR 編程語言對砂輪進(jìn)行成型修整，并有圖形輔助操作功能。日本岡本公司在FANUC公司數(shù)控系統(tǒng)硬件上，開發(fā)了OPL語言用于磨削加工，等等。 當(dāng)今直線電機(jī)、動(dòng)平衡等技術(shù)、工藝的日益發(fā)展應(yīng)有，又大大提高了機(jī)床的工效，適宜的測量技術(shù)應(yīng)用對數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)利用，增強(qiáng)機(jī)床的電氣自動(dòng)控制功能如虎添翼。 二、國內(nèi)數(shù)控平磨的發(fā)展 我國從80年代開始生產(chǎn)數(shù)控平面磨床，各開發(fā)廠家分別走過了自行研制，與大學(xué)及科研單位合作開發(fā)至直接引進(jìn)成熟數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展道路。例如：杭州機(jī)床廠是一家具有五十年歷史，專業(yè)生產(chǎn)平面磨床的制造廠，它從80年代中期開始生產(chǎn)數(shù)控平磨，先后開發(fā)生產(chǎn)了MGK7132臥軸矩臺(tái)高精度平磨，MK7130系列普通數(shù)控平磨，MLK7140數(shù)控緩進(jìn)給成型磨，MGK7120、MK7163、MK7150臥軸矩臺(tái)數(shù)控平磨，MKY7760立軸數(shù)控雙端面磨，MKY7660、MKY7650/101臥軸數(shù)控雙端面磨，以及HZ-K1610，HZ-K2010，HZ-050 CNC，HZ-KD2010、HZ-K3015、HZ-K3020、HZ-K4020等專用數(shù)控龍門式平面與導(dǎo)軌磨床。數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用，有與大專院校及科研單位合作研制的單板機(jī)系統(tǒng)，也有自行開發(fā)的以單片機(jī)為主機(jī)的簡易控制系統(tǒng)，及采用數(shù)控主機(jī)廠生產(chǎn)的成熟數(shù)控系統(tǒng)等。 ??? 其生產(chǎn)的MGK7120高精度平磨，采用了日本FANUC公司的POWER MATE-D雙軸數(shù)控系統(tǒng)，控制磨頭進(jìn)給，最小進(jìn)給量0.1μm，具有自動(dòng)完成磨削循環(huán)功能。 ??? MKY7650/101全自動(dòng)數(shù)控雙端面磨床是與意大利VIOTTO公司技術(shù)合作產(chǎn)品，采用西門子SIMATIC S5-115U可編程控制器控制，CRT顯示，機(jī)床的左、右磨頭由二軸直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，機(jī)床能進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整和自動(dòng)磨削循環(huán)選擇。配有意大利馬爾波斯E9型測量系統(tǒng)，二個(gè)測量頭，一個(gè)測量砂輪，將砂輪磨損量反饋給控制系統(tǒng)，進(jìn)行砂輪補(bǔ)償；另一個(gè)測量頭測量磨削后的工件，并將測量結(jié)果輸入控制系統(tǒng)，由伺服電機(jī)進(jìn)行補(bǔ)償進(jìn)給；左、右磨頭用VIOTTO光柵作位置測量控制，實(shí)現(xiàn)了整機(jī)從工件上料到磨削完畢的全閉環(huán)和全自動(dòng)加工。 ??? HZ-050CNC數(shù)控直線滾動(dòng)導(dǎo)軌專用磨床，是為上海市科技結(jié)合生產(chǎn)重點(diǎn)工業(yè)項(xiàng)目第三次科技攻關(guān)項(xiàng)目而開發(fā)的專用磨床。既具有平面磨削功能又有成型磨削功能，它采用了美國A-B公司生產(chǎn)的8400MP數(shù)控系統(tǒng)，機(jī)床有7根數(shù)控軸，X、Y、Z三根磨頭進(jìn)給軸和U、V、W三根砂輪修整軸由系統(tǒng)直接控制，另一軸Q為臥式砂輪橫向進(jìn)給（磨削平面用）通過SLC可編程控制器加IMC定位模塊，由系統(tǒng)I/O口輸入8400MP主機(jī)，控制其位置，具有在磨削中連續(xù)修整砂輪或間隙式砂輪修整補(bǔ)償進(jìn)給等自動(dòng)加工能力。 ??? HZ-KD2010六軸數(shù)控龍門式雙磨頭平面磨床，采用FANUC-0MC數(shù)控系統(tǒng)，用四根CNC軸分別控制兩個(gè)磨頭的橫向和垂直進(jìn)給，用一根PMC軸控制周邊磨頭的砂輪修整器金剛筆進(jìn)給，另一根PMC軸控制萬能磨頭的分度旋轉(zhuǎn)。充分利用了系統(tǒng)性能，降低生產(chǎn)成本，提高了機(jī)床的性價(jià)比。 三、我廠數(shù)控磨床的發(fā)展展望 ??? 我廠數(shù)控磨床發(fā)展到現(xiàn)在，已經(jīng)具有了相當(dāng)?shù)膶?shí)力，作為主機(jī)生產(chǎn)廠，我們的數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)有開發(fā)，已經(jīng)走過了從完全依賴系統(tǒng)供應(yīng)商到自己初步具有一般開發(fā)能力的過程，但數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用尚在提高機(jī)械傳動(dòng)鏈性能、替代機(jī)械手輪、簡單加工循環(huán)階段，與先進(jìn)水平相比，還有著許多差距，在機(jī)床的精度、自動(dòng)化功能、加工效率、可靠性等方面都有許多需要提高、突破的問題，有待解決。我認(rèn)為應(yīng)該對廠目前生產(chǎn)的各類產(chǎn)品的各種結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品的使用工藝加以總結(jié)，分析其長短得失，產(chǎn)品究競要實(shí)現(xiàn)怎樣的自動(dòng)功能，如何逐步發(fā)展有個(gè)規(guī)劃，以利學(xué)習(xí)和工作；重視數(shù)控軟件的開發(fā)，有條件引進(jìn)技術(shù)或外派學(xué)習(xí)，跟上發(fā)展潮流，硬件上結(jié)合市場需要，在產(chǎn)品制造中將新技術(shù)、新功能逐項(xiàng)實(shí)踐應(yīng)用，以縮小與世界先進(jìn)水平的差距。 ??? 隨著數(shù)控系統(tǒng)性能與可靠性的提高，價(jià)格更趨合理，使數(shù)控磨床與普通磨床的比價(jià)為廣大用戶所接受，同時(shí)隨著先進(jìn)制造與自動(dòng)化技術(shù)在生產(chǎn)中的要求提高，數(shù)控磨床的使用也將越來越廣泛。數(shù)控平磨及其它磨床將向加工柔性更好的高檔磨加工中心和更加高效的專用數(shù)控磨床方向發(fā)展。我們相信伴隨著計(jì)算機(jī)、信息技術(shù)革命的深入，數(shù)控磨床在其智能化、系統(tǒng)信息控制等方面，將會(huì)有很大的進(jìn)步。如何緊跟歷史前進(jìn)的步伐，找到適合于我們自己特點(diǎn)的發(fā)展道路，尋找技術(shù)進(jìn)步的突破點(diǎn)，是我們工作的重點(diǎn)，因?yàn)檫@是關(guān)系到企業(yè)未來發(fā)展及生存的關(guān)鍵問題。)?ZRk^1[ 譯文二 黏性連接器用作閃輪驅(qū)動(dòng)限制滑移差速器 對汽車牽引和操縱的影響 1 基本概念 黏性連接器主要地被認(rèn)為是在四輪驅(qū)動(dòng)的汽車上驅(qū)動(dòng)路線的一部件。然而，在近些年的發(fā)展中，施用在前輪驅(qū)動(dòng)的趨勢中將成為重要角色的觀點(diǎn)是可能的。在歐洲和日本前輪驅(qū)動(dòng)轎車產(chǎn)量的施用已經(jīng)證明黏性連接器不僅對于光滑路面的汽車牽引，而且在正常行駛條件下對于操縱性和穩(wěn)定性都有所改善。 這篇文章展示出調(diào)查黏性連接器對汽車牽引和操縱的影響的重大檢驗(yàn)場試驗(yàn)，試驗(yàn)證明大多數(shù)牽引的改善僅僅輕微地影響轉(zhuǎn)向裝置的扭轉(zhuǎn)力。前輪驅(qū)動(dòng)的汽車在直線行駛時(shí)影響發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的因素被描述出來。在前輪驅(qū)動(dòng)的汽車上極大地影響限制滑移差速器適合性的關(guān)鍵汽車設(shè)計(jì)參數(shù)被確定。 轉(zhuǎn)彎試驗(yàn)展現(xiàn)出黏性連接器在前輪驅(qū)動(dòng)的汽車上獨(dú)立轉(zhuǎn)彎時(shí)的影響。進(jìn)一步的試驗(yàn)證明安裝黏性限制滑移差速器的汽車在加速和轉(zhuǎn)彎時(shí)節(jié)氣門頻繁關(guān)閉的 情況下顯示出一個(gè)改善的穩(wěn)定性。 2 黏性連接器 黏性連接器被廣泛認(rèn)為是驅(qū)動(dòng)列車的一組成部件。在這篇文章中僅僅給出它的基本功能和原理的簡明概要。 黏性連接器是根據(jù)液體摩擦的原理和依靠速度差來運(yùn)轉(zhuǎn)的。正如圖1所示黏性連接器的滑動(dòng)控制特性和驅(qū)動(dòng)觀察系統(tǒng)的對比。 這表明傳送到前輪的驅(qū)動(dòng)扭轉(zhuǎn)力是由一個(gè)優(yōu)化的扭轉(zhuǎn)力分配檢測器自動(dòng)控制的。 在前輪驅(qū)動(dòng)的汽車上黏性連接器可以安裝在差速器的內(nèi)側(cè)或者一根中間軸的外面。外面的方式如圖2所示。 內(nèi)部的這種設(shè)計(jì)方式有很大的優(yōu)點(diǎn)。首先，在中間軸區(qū)域可以得到足夠的空間來提供符合要求的黏性特性。這和當(dāng)今前輪軸差速器只留下有限的空間相對比。其次，差速器架和轉(zhuǎn)送軸套只需要很小的修改。而且差速器殼體的生產(chǎn)也僅僅只有一點(diǎn)影響。引用作為一個(gè)選擇性的事很容易做到尤其當(dāng)軸和黏性單元作為一個(gè)整體單元被共給時(shí)。最后，中間軸使為等長的的側(cè)偏軸提供橫向安裝發(fā)動(dòng)機(jī)是可能的，橫向地安裝發(fā)動(dòng)機(jī)對于減小扭轉(zhuǎn)力的操縱是很重要的（后面第四部分說明了）。 這種特殊的設(shè)計(jì)也為有實(shí)際意義的重量和黏性單元費(fèi)用的降低給出了很好的可能性。GKN Viscodrive正在發(fā)展一種低重量和低成本的黏性連接器。通過使用僅僅兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的直徑、標(biāo)準(zhǔn)化的盤，塑料輪轂和擠壓成型的材料造成的儲(chǔ)存室它能很容易地被截成不同的長度，使用一個(gè)寬的黏性范圍是可能的。在圖3中顯示出這種發(fā)展的一個(gè)例子。 3 牽引力的影響 作為一個(gè)扭轉(zhuǎn)力平衡裝置，一個(gè)開的差速器提供相等的力到兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪上。它也允許每個(gè)車輪在扭轉(zhuǎn)沒結(jié)束轉(zhuǎn)彎時(shí)以不同的速度轉(zhuǎn)動(dòng)。然而，這種特性當(dāng)?shù)缆繁砻婊瑒?dòng)系數(shù)為限制扭轉(zhuǎn)力傳遞到兩輪的左、右附著變動(dòng)時(shí)是不利的，它能被低滑動(dòng)系數(shù)的輪子支持。 安裝黏性限制滑移差速器,在高的值的路面上它可能利用高車輪附著潛在性.這在圖4中顯示出。 例如，當(dāng)一個(gè)車輪傳遞的最大扭轉(zhuǎn)力超出表面滑動(dòng)系數(shù)允許值或者以一個(gè)高的側(cè)面加速度轉(zhuǎn)彎時(shí)，兩個(gè)車輪的速度是不同的.在黏性連接器中產(chǎn)生的自鎖扭轉(zhuǎn)力抵抗速度差的增加并且傳遞合適的扭轉(zhuǎn)力到車輪上它具有更好的牽引力潛能。 在圖4中可以看出牽引力的不同導(dǎo)致汽車瞬間向低滑動(dòng)系數(shù)值()一側(cè)跑偏，為了保持汽車直線行駛駕駛員必須施加一個(gè)相反的扭轉(zhuǎn)力來補(bǔ)償。通過黏性連接器的液體摩擦原理和從打開到鎖死柔和的傳遞結(jié)果,這是很可能的，從汽車實(shí)驗(yàn)中得到的合適結(jié)果如圖5所示。 報(bào)告稱平均操縱輪扭轉(zhuǎn)力和為保持帶有一個(gè)開式的并且黏性的差速器在加速期間在滑動(dòng)系數(shù)的路面上直線行駛應(yīng)輸入的平均正確的相對的轉(zhuǎn)向操縱。相互對照開式差速器和那些黏性連接器是相對大的。然而，在絕對條件下它們是小的。主觀地說，轉(zhuǎn)向裝置的影響是不明顯的。扭轉(zhuǎn)力操縱也受幾個(gè)運(yùn)動(dòng)參數(shù)影響這些參數(shù)將在這篇文章下個(gè)部分解釋。 4 影響轉(zhuǎn)向裝置扭轉(zhuǎn)力的因素 如圖6所示牽引力引起一個(gè)從頭到尾的增加來反應(yīng)每個(gè)車輪。因?yàn)閹в邢拗苹瑒?dòng)差速器的車輪在滑動(dòng)系數(shù)的路面上加速時(shí)會(huì)出現(xiàn)不同的牽引力，所以從頭到尾反應(yīng)每個(gè)車輪的變化也是不同的。 不幸的是，這個(gè)作用將導(dǎo)致一個(gè)不期望的朝低滑動(dòng)系數(shù)一側(cè)的反應(yīng)，也就是說在不同的牽引力下產(chǎn)生相同的跑偏方向。 降低從頭到尾的彈力是黏性限制滑動(dòng)差速器像其它任何形式差速器一樣在前軸的成功應(yīng)用所必須具備的。 普遍地用下面的公式計(jì)算一個(gè)車輪的驅(qū)動(dòng)力 —牽引力 —車輪垂直載荷 —利用的附著系數(shù) 這些驅(qū)動(dòng)力導(dǎo)致在車輪之間每個(gè)車輪的轉(zhuǎn)向裝置扭轉(zhuǎn)力經(jīng)過車輪干擾常數(shù)e干擾后與每個(gè)車輪的轉(zhuǎn)向裝置扭轉(zhuǎn)力是不同的，給出下面的等式。 這里 —扭轉(zhuǎn)力矩差值 e—車輪干擾常數(shù) — 主銷傾角 —高滑動(dòng)系數(shù)一側(cè)下標(biāo) —低滑動(dòng)系數(shù)一側(cè)下標(biāo) 在帶有開式差速器前輪驅(qū)動(dòng)汽車的情況下，是很不明顯的，因?yàn)榕まD(zhuǎn)力基數(shù)是不大于1.35的。 然而，因?yàn)閼?yīng)用了限制滑動(dòng)差速器，這個(gè)影響是很有意義的。這樣車輪干擾常數(shù)e就應(yīng)該盡可能的小。不同的車輪載荷也會(huì)導(dǎo)致的增加所以差別也要盡可能的小。 當(dāng)扭轉(zhuǎn)力通過鉸接“CV連接”傳遞時(shí)，在主動(dòng)一側(cè)（下標(biāo)1）和從動(dòng)一側(cè)（下標(biāo)2），必須反應(yīng)垂直平面相對于連接平面的不同的第二個(gè)力矩產(chǎn)生了。第二個(gè)力矩（M）大小和方向用于下面的式子計(jì)算（如圖8）： 主動(dòng)一側(cè) 從動(dòng)一側(cè) 這里 —縱向連接角 —產(chǎn)生的連接角 —產(chǎn)生變化的輪子半徑 —平均扭轉(zhuǎn)力矩?fù)p失 當(dāng)每個(gè)裝置的轉(zhuǎn)向扭轉(zhuǎn)力以及輪子之間的轉(zhuǎn)向裝置扭轉(zhuǎn)力不同時(shí)，將圍繞著主銷軸線變動(dòng)，如下所示： 這里 —轉(zhuǎn)向裝置扭轉(zhuǎn)力矩差 W—輪子一側(cè)的下標(biāo) 因此很明顯不僅不同的驅(qū)動(dòng)扭轉(zhuǎn)力而且黏性驅(qū)動(dòng)軸長度的不同也是一個(gè)因素。說道圖7中的力矩多邊形，的旋轉(zhuǎn)方向或者各自地變化，都取決于輪子中心到變速箱輸出的位置。 如圖7所示由于半軸的正常位置（輪子中心低于變速箱的輸出點(diǎn)）第二個(gè)力矩產(chǎn)生和驅(qū)動(dòng)力一樣的旋轉(zhuǎn)方向。由于改進(jìn)的懸掛裝置設(shè)計(jì)（車輪中心高于變速箱輸出點(diǎn)，也就是說，為負(fù)值）第二個(gè)力矩抵消了由驅(qū)動(dòng)力引起的力矩。這樣為了得到帶一個(gè)限制滑動(dòng)差速器前軸好的適應(yīng)性，設(shè)計(jì)要求：1）縱向彎曲角近似或者負(fù)值（）且左側(cè)和右側(cè)的值相等；2）等長度的側(cè)軸。 第二力矩在轉(zhuǎn)向裝置的影響不僅僅是上面描述的限制直接反應(yīng)。從連接軸到車輪側(cè)面和變速箱側(cè)面之間的連接點(diǎn)間接反應(yīng)也會(huì)產(chǎn)生，如下所示： 圖表9：由縱向平面的半軸連接產(chǎn)生的間接反應(yīng) 因?yàn)榕まD(zhuǎn)力傳遞沒有損失并且兩個(gè)在連接軸上的第二個(gè)力矩都相互補(bǔ)償。然而，事實(shí)上（有扭轉(zhuǎn)力損失），第二個(gè)力矩出現(xiàn)不同： 第二個(gè)力矩不同點(diǎn)是： 為了簡化應(yīng)用給出和 需要在兩個(gè)連接處都有抵抗反應(yīng)的力這里 。由連接處引起的干擾常數(shù)f，一個(gè)附加的轉(zhuǎn)向裝置扭轉(zhuǎn)力矩也圍繞著主銷軸線變動(dòng)： 這里 —每個(gè)車輪的轉(zhuǎn)向裝置扭轉(zhuǎn)力矩 —轉(zhuǎn)向裝置扭轉(zhuǎn)力矩差 f—連接處干擾系數(shù) L—連接軸（半軸）的長度 由于f值小，理想值是0，的影響較小。 5 轉(zhuǎn)彎時(shí)的效應(yīng) 扭轉(zhuǎn)時(shí)由于驅(qū)動(dòng)輪的速度不相等，黏性連接器也提供一個(gè)自瑣的扭轉(zhuǎn)力矩。如圖表10所示，在平穩(wěn)轉(zhuǎn)向過程中，速度較慢的內(nèi)側(cè)車輪被外側(cè)車輪黏性連接器施加的一個(gè)附加的驅(qū)動(dòng)力。 如圖表10：前輪驅(qū)動(dòng)力的汽車穩(wěn)定狀態(tài)下轉(zhuǎn)向時(shí)的牽引力。 不同的牽引力和導(dǎo)致一個(gè)側(cè)偏力矩MCOG，它必須被一個(gè)較大的側(cè)偏力補(bǔ)償，因此在前軸有一個(gè)大的滑動(dòng)角af。因此前驅(qū)動(dòng)輪的汽車自動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置上黏性連接器的影響趨向一個(gè)在轉(zhuǎn)向裝置狀態(tài)下的特性。這個(gè)運(yùn)動(dòng)方式整體上和所有轉(zhuǎn)向操縱下在穩(wěn)定狀態(tài)下轉(zhuǎn)彎移動(dòng)時(shí)的現(xiàn)代汽車操縱方式的偏重心相一致.合適的試驗(yàn)結(jié)果如圖表11所示。 如圖表11：安裝有開式差速器的汽車餓安裝有黏性連接器的汽車在穩(wěn)定狀態(tài)下轉(zhuǎn)彎時(shí)的對比 如圖表10所示在轉(zhuǎn)彎時(shí)不對稱的牽引力干擾也會(huì)改進(jìn)汽車的直線行駛。每一次偏離正常的直線方向都會(huì)引起車輪以輕微的不同半徑滾動(dòng)。驅(qū)動(dòng)力和產(chǎn)生的側(cè)偏力矩差會(huì)使汽車重新回到直線行駛（如圖表10）。 雖然這些方向的偏離引起僅僅很小的車輪滾動(dòng)半徑差，但是旋轉(zhuǎn)的偏差尤其在高速時(shí)對于一個(gè)黏性連接器前差速器是足夠?qū)⑵噹У街本€上行駛的。 安裝有開式差速器的高動(dòng)力前輪驅(qū)動(dòng)汽車當(dāng)以低檔加速離開緊急轉(zhuǎn)角時(shí)通常旋轉(zhuǎn)它們的內(nèi)側(cè)車輪。安裝有限制滑動(dòng)黏性差速器，這個(gè)旋轉(zhuǎn)是有限的并且有不同車輪的速度差產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力為外側(cè)的驅(qū)動(dòng)輪提供附加的牽引力效果。這顯示在圖表12中。 如圖表12：裝有黏性限制滑動(dòng)差速器的前輪驅(qū)動(dòng)汽車在轉(zhuǎn)道上加速時(shí)的牽引力 特別地當(dāng)行駛或加速離開一個(gè)T形交叉路口加速能力就這樣被改善（也就是說在T形路口橫切向右或向左從停止位置加速）。 圖表13和14顯示了裝有開式差速器和裝有黏性限制滑動(dòng)差速器在穩(wěn)定狀態(tài)下轉(zhuǎn)彎過程中加速試驗(yàn)的結(jié)果。 如圖表13所示：裝有一個(gè)開式差速器的前輪驅(qū)動(dòng)汽車在半徑為40m的濕瀝青彎曲路面上加速特性（實(shí)驗(yàn)過程中安裝有轉(zhuǎn)向裝置輪角測試儀） 如圖表14所示：裝有一個(gè)黏性連接器的前輪驅(qū)動(dòng)汽車在半徑為40m的濕瀝青彎曲路面上加速特性（實(shí)驗(yàn)過程中安裝有轉(zhuǎn)向裝置輪角測試儀） 安裝有一個(gè)開式差速器的汽車平均加速度為同時(shí)裝有黏性連接器的汽車平均加速度達(dá)到（被發(fā)動(dòng)機(jī)功率限制）。在這些試驗(yàn)中，由內(nèi)側(cè)的從動(dòng)輪引起的最大速度差，被從帶有開式差速器的240rpm減少到帶有黏性連接器的100rpm。 在彎道上加速行駛時(shí)，前輪驅(qū)動(dòng)的汽車通常處在操縱狀態(tài)下要多于其勻速行駛的狀態(tài)。前輪傳遞側(cè)偏力潛能降低的原理是由于重心移到后軸車輪并且在驅(qū)動(dòng)輪上增加了縱向力。在一個(gè)開式環(huán)形控制循環(huán)測試中這個(gè)能夠看出在開始加速以后（時(shí)間為0在圖表13和14中）偏跑速度（跑偏率）的降低。從圖表13和14中還可以看出開始加速時(shí)裝有開式差速器汽車的跑偏率比裝有黏性連接器汽車的下降的更快。然而，在開始加速大約2秒后，黏性連接的汽車的跑偏率下降斜率增加高于裝有開式差速器 的汽車。 安裝有限制滑動(dòng)前差速器的汽車在轉(zhuǎn)彎過程中加速時(shí)具有一個(gè)更穩(wěn)定的最初反應(yīng)比裝有開式差速器的汽車，降低它的操縱狀態(tài)。這是因?yàn)閮?nèi)側(cè)驅(qū)動(dòng)輪的高滑動(dòng)通過黏性連接器產(chǎn)生一個(gè)增加的驅(qū)動(dòng)力到外側(cè)車輪，這在圖表12中有解釋。前輪牽引力的不平衡導(dǎo)致在行駛方向上的偏跑力矩，反對操縱狀態(tài)。 當(dāng)驅(qū)動(dòng)輪的附著限制是超出的,安裝黏性連接器的汽車處于操縱狀態(tài)比安裝有開式差速器的汽車更明顯(這里,開始加速后2 秒)。在非常低的摩擦力表面，例如雪或者冰，當(dāng)裝有限制滑動(dòng)差速器的汽車在曲線路面上加速時(shí)更強(qiáng)的操縱性被期望因?yàn)橥ㄟ^黏性連接器連接的驅(qū)動(dòng)輪更容易旋轉(zhuǎn)（動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置）。然而，這個(gè)特性能很容易地被駕駛員或者自動(dòng)節(jié)氣門調(diào)節(jié)牽引系統(tǒng)控制。在這些情況下比后輪驅(qū)動(dòng)的汽車更容易控制。在轉(zhuǎn)彎過程中當(dāng)加速時(shí)它能夠防止動(dòng)力過分操縱。考慮到，所有的情況，裝配有一個(gè)黏性連接器的汽車在加速過程中具有穩(wěn)定的加速行動(dòng)方式在光滑路面上只有小的缺點(diǎn)。 通過突然釋放加速器，在轉(zhuǎn)彎過程中節(jié)氣門關(guān)閉的反應(yīng)，通常導(dǎo)致前輪驅(qū)動(dòng)的汽車改換方向（節(jié)氣門關(guān)閉超出了操縱）。高動(dòng)力的模型能得到高側(cè)偏加速度顯示出最大規(guī)模的反應(yīng)。這個(gè)節(jié)氣門關(guān)閉反應(yīng)有幾個(gè)原因例如運(yùn)動(dòng)學(xué)上的影響，或者，當(dāng)汽車降低速度試著以一個(gè)較小的轉(zhuǎn)變半徑通過時(shí)。然而，實(shí)質(zhì)上的原因，是動(dòng)力的重心從后軸轉(zhuǎn)移到前軸，這會(huì)導(dǎo)致前軸降低滑動(dòng)角。后軸增加滑動(dòng)角。因?yàn)?，后軸車輪不傳遞驅(qū)動(dòng)力矩，在這種情況下在后軸上的影響比前軸上的影響更大。在節(jié)氣門關(guān)閉之前（如圖表10）。前輪上的驅(qū)動(dòng)力不再滾動(dòng)或者以后制動(dòng)力，黏性裝置汽車這個(gè)解釋在圖表15中。 如圖表15：安裝有黏性限制滑動(dòng)差速器前輪驅(qū)動(dòng)的汽車當(dāng)轉(zhuǎn)變時(shí)關(guān)閉節(jié)氣門后移動(dòng)立刻產(chǎn)生的制動(dòng)力 隨著內(nèi)側(cè)的車輪繼續(xù)比外側(cè)車輪更慢的轉(zhuǎn)動(dòng)，黏性聯(lián)結(jié)器給外側(cè)車輪提供更大的制動(dòng)力。由于前輪力的不同圍繞著汽車重量的中心會(huì)產(chǎn)生一個(gè)抵消正常轉(zhuǎn)向反應(yīng)的側(cè)偏力矩MCOG.。 將安裝有開式差速器的汽車和裝有黏性聯(lián)結(jié)器的在關(guān)閉節(jié)氣門的移動(dòng)過程中轉(zhuǎn)向方式進(jìn)行比較時(shí)，如圖表16和17所示，安裝有黏性差速器的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪子之間速度差是降低的。 圖表16在轉(zhuǎn)彎半徑為40米（不封閉的環(huán)形）的濕瀝青路面上安裝有開式差速器前輪驅(qū)動(dòng)汽車的節(jié)氣門關(guān)閉特性 如圖表17在轉(zhuǎn)彎半徑為40米（不封閉的環(huán)形）的濕瀝青路面上安裝有黏性聯(lián)結(jié)器前輪驅(qū)動(dòng)汽車的節(jié)氣門關(guān)閉特性 安裝有開式差速器的汽車側(cè)偏速度（側(cè)偏率），和相對的側(cè)偏角（除汽車保持繼續(xù)在穩(wěn)定狀態(tài)下轉(zhuǎn)彎的側(cè)偏角之外）在節(jié)氣門關(guān)閉后（時(shí)間為零如圖表14和15）顯示一個(gè)非常明顯的增加。在安裝有一個(gè)黏性的限制滑動(dòng)差速器的汽車上節(jié)氣門關(guān)閉后側(cè)偏率的突然增加和相對側(cè)偏角的增加都有很大的降低。 例如在一個(gè)彎道上隨著半徑的增加，一上正常的駕駛一個(gè)超大號(hào)的前輪驅(qū)動(dòng)汽車的人通常僅僅的慣常的空檔的操縱裝置下的汽車操縱方式，然后駕駛員忽然驚奇并且在節(jié)氣門突然的釋放后會(huì)有有力的操縱反應(yīng)。如果駕駛員對情況的反應(yīng)不正確汽車將進(jìn)一步惡化汽車離開車道到曲線的內(nèi)側(cè)的事故是這個(gè)事件的驗(yàn)證。因此黏性聯(lián)結(jié)器為一個(gè)正常的駕駛員改善節(jié)氣門關(guān)閉的行為方式當(dāng)保持可控制，可預(yù)言的并且安全駕駛時(shí)。 6 制動(dòng)影響 黏性聯(lián)結(jié)器前驅(qū)動(dòng)的汽車沒有ABS（制動(dòng)防抱死系統(tǒng)）在滑動(dòng)系數(shù)為的路面上制動(dòng)時(shí)僅僅具有一個(gè)非常小的影響。因此前輪被部分的聯(lián)結(jié)通過低值的一側(cè)的前輪比安裝有開式差速器的汽車稍稍高一些。在另一側(cè)，在高值一側(cè)被制動(dòng)壓力鎖著的前輪要稍稍的低一些。這些差值可以用一個(gè)裝有儀器的試驗(yàn)汽車測著但是靠主觀的評(píng)定幾乎是不明顯的。前軸和后軸的鎖止有持續(xù)的行動(dòng)不受黏性聯(lián)結(jié)器的影響。 現(xiàn)代提供的大多數(shù)ABS能夠單獨(dú)地控制每一個(gè)前輪。前輪驅(qū)動(dòng)汽車的電子ABS必須考慮到相當(dāng)多的在制動(dòng)之間有效的車輪慣性的差別隨著離合器的嚙合和分離。 前輪的部分聯(lián)結(jié)器通過黏性單元不這樣因此修改ABS行為的事實(shí)已經(jīng)被無數(shù)個(gè)實(shí)驗(yàn)和幾個(gè)獨(dú)立的轎車生產(chǎn)廠家證明。一個(gè)理念的希望是這發(fā)生在一個(gè)滑動(dòng)系數(shù)為的表面上，如果一個(gè)側(cè)偏力矩推遲產(chǎn)生或者側(cè)偏力矩降低（YMR）就可以得出ABS控制單元。如圖表18所示帶有和沒有YMR典型的制動(dòng)壓力的有秩序的行動(dòng)。 如圖表18：裝ABS的汽車在滑動(dòng)系數(shù)為的路面上制動(dòng)時(shí)前輪制動(dòng)產(chǎn)生的制動(dòng)壓力和生成特性 對于低偏側(cè)慣性和短軸矩的汽車，側(cè)偏力矩的產(chǎn)生可以被推遲從而允許正常的駕駛員有足夠的反應(yīng)時(shí)間依靠ABS為高值的車輪降低制動(dòng)力的產(chǎn)生。尤其在剛開始制動(dòng)時(shí)，因此在高摩擦系數(shù)路面上的車輪，在制動(dòng)狀態(tài)下和行駛時(shí)很少滑移。對比之下，低值的車輪，能同時(shí)通過黏性差速器引起速度差產(chǎn)生一個(gè)很大的滑移。結(jié)果當(dāng)在高值的車輪上產(chǎn)生抵抗YMR的額外制動(dòng)力時(shí)自鎖扭轉(zhuǎn)力出現(xiàn)了。 雖然這也許會(huì)被認(rèn)為是一個(gè)負(fù)面影響而且對于一輛安裝有前黏性聯(lián)結(jié)器的汽車來說當(dāng)安裝YMR計(jì)算程序就能很容易地被修正，但是汽車試驗(yàn)已經(jīng)證明這個(gè)影響是很小的，實(shí)際上不需要專門的新的ABS/YMR計(jì)算程序的開發(fā)。一些典型的求平均的測試結(jié)果被總結(jié)如圖表19。 如圖表19：結(jié)果構(gòu)成了帶有YMR在滑動(dòng)系數(shù)為（V0=50mph,三檔，閉環(huán)）上的ABS自動(dòng)測試在圖表19的左側(cè)顯示了在制動(dòng)過程中有第一個(gè)ABS控制循環(huán)產(chǎn)生的最大速度差的比較。很明顯，黏性聯(lián)結(jié)器減小了速度差。當(dāng)黏性聯(lián)結(jié)器抵消YMR時(shí)，要求操縱車輪角在制動(dòng)第一秒鐘從39度增加到51度保持汽車在直線方向上（圖表19，中部）。由于大多數(shù)汽車和ABS制造廠家認(rèn)為90度是達(dá)到臨界狀態(tài)的限制，所以這能被接受。最后，在高值的一側(cè)通過黏性聯(lián)結(jié)器產(chǎn)生的一個(gè)增加的自鎖扭轉(zhuǎn)力。車輪制動(dòng)力，一輛稍稍的高一些的汽車保持減速（圖表19右側(cè)） 7 總結(jié) 總之，黏性聯(lián)結(jié)器在前軸差速器的試用能被證實(shí)。它也明確地影響整個(gè)汽車的控制和穩(wěn)定，只是稍微地，但是可以接受的在扭轉(zhuǎn)力操縱上的影響。 為了減小不想要的扭轉(zhuǎn)力操縱的影響一個(gè)基本的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則被給出： ①由于縱向載荷改變產(chǎn)生的警覺反應(yīng)必須盡可能的小 ②主銷軸線和車輪中心之間的距離必須盡可能的小 ③垂直彎曲角變化范圍應(yīng)該接近零（或者為負(fù)值） ④兩側(cè)的垂直彎曲角應(yīng)該一樣 ⑤側(cè)軸應(yīng)該等長 在扭轉(zhuǎn)力操縱上小的影響是聯(lián)結(jié)處的干擾常數(shù)不管什么理由這個(gè)常數(shù)的理想值是零。帶有和不帶有ABS的制動(dòng)系統(tǒng)僅僅是黏性聯(lián)結(jié)器不重要的影響。在前輪驅(qū)動(dòng)的汽車上通過黏性的限制滑動(dòng)差速器牽引力有著很重要的改善。 前輪驅(qū)動(dòng)汽車獨(dú)立的轉(zhuǎn)向裝置的行動(dòng)方式在操縱狀態(tài)的方向下被黏性限制滑動(dòng)差速器稍稍地影響。在轉(zhuǎn)彎過程中節(jié)氣門關(guān)閉和加速改進(jìn)的反應(yīng)使前軸安裝有黏性聯(lián)結(jié)器的汽車更穩(wěn)定，更可預(yù)見而且更安全。 譯文三 材料的可機(jī)加工性 一種材料的可機(jī)加工性通常以四種因素的方式定義： 1、機(jī)加工部分的表面光潔性和表面完整性； 2、刀具的壽命； 3、切削力和功率的需求； 4、切屑控制。 以這種方式，好的可機(jī)加工性指的是好的表面光潔性和完整性，長的刀具壽命，低的切削力和功率需求。關(guān)于切屑控制，細(xì)長的卷曲切屑，如果沒有被切割成小片，以在切屑區(qū)變的混亂，纏在一起的方式能夠嚴(yán)重的介入剪切工序。 因?yàn)榧羟泄ば虻膹?fù)雜屬性，所以很難建立定量地釋義材料的可機(jī)加工性的關(guān)系。在制造廠里，刀具壽命和表面粗糙度通常被認(rèn)為是可機(jī)加工性中最重要的因素。盡管已不再大量的被使用，近乎準(zhǔn)確的機(jī)加工率在以下的例子中能夠被看到。 鋼的可機(jī)加工性 因?yàn)殇撌亲钪匾墓こ滩牧现唬运麄兊目蓹C(jī)加工性已經(jīng)被廣泛地研究過。通過添加鉛和硫磺，鋼的可機(jī)加工性已經(jīng)大大地提高了。從而得到了所謂的易切削鋼。 二次硫化鋼和二次磷化鋼 硫在鋼中形成硫化錳夾雜物（第二相粒子），這些夾雜物在第一剪切區(qū)引起應(yīng)力。其結(jié)果是使切屑容易斷開而變小，從而改善了可加工性。這些夾雜物的大小、形狀、分布和集中程度顯著的影響可加工性。化學(xué)元素如碲和硒，其化學(xué)性質(zhì)與硫類似，在二次硫化鋼中起夾雜物改性作用。 鋼中的磷有兩個(gè)主要的影響。它加強(qiáng)鐵素體，增加硬度。越硬的鋼，形成更好的切屑形成和表面光潔性。需要注意的是軟鋼不適合用于有積屑瘤形成和很差的表面光潔性的機(jī)器。第二個(gè)影響是增加的硬度引起短切屑而不是不斷的細(xì)長的切屑的形成，因此提高可加工性。 含鉛的鋼 鋼中高含量的鉛在硫化錳夾雜物尖端析出。在非二次硫化鋼中，鉛呈細(xì)小而分散的顆粒。鉛在鐵、銅、鋁和它們的合金中是不能溶解的。因?yàn)樗牡涂辜魪?qiáng)度。因此，鉛充當(dāng)固體潤滑劑并且在切削時(shí)，被涂在刀具和切屑的接口處。這一特性已經(jīng)被在機(jī)加工鉛鋼時(shí)，在切屑的刀具面表面有高濃度的鉛的存在所證實(shí)。 當(dāng)溫度足夠高時(shí)—例如，在高的切削速度和進(jìn)刀速度下—鉛在刀具前直接熔化，并且充當(dāng)液體潤滑劑。除了這個(gè)作用，鉛降低第一剪切區(qū)中的剪應(yīng)力，減小切削力和功率消耗。鉛能用于各種鋼號(hào)，例如10XX，11XX，12XX，41XX等等。鉛鋼被第二和第三數(shù)碼中的字母L所識(shí)別（例如，10L45）。（需要注意的是在不銹鋼中，字母L的相同用法指的是低碳，提高它們的耐蝕性的條件）。 然而，因?yàn)殂U是有名的毒素和污染物，因此在鋼的使用中存在著嚴(yán)重的環(huán)境隱患（在鋼產(chǎn)品中每年大約有4500噸的鉛消耗）。結(jié)果，對于估算鋼中含鉛量的使用存在一個(gè)持續(xù)的趨勢。鉍和錫現(xiàn)正作為鋼中的鉛最可能的替代物而被人們所研究。 脫氧鈣鋼 一個(gè)重要的發(fā)展是脫氧鈣鋼，在脫氧鈣鋼中矽酸鈣鹽中的氧化物片的形成。這些片狀，依次減小第二剪切區(qū)中的力量，降低刀具和切屑接口處的摩擦和磨損。溫度也相應(yīng)地降低。結(jié)果，這些鋼產(chǎn)生更小的月牙洼磨損，特別是在高切削速度時(shí)更是如此。 不銹鋼 奧氏體鋼通常很難機(jī)加工。振動(dòng)能成為一個(gè)問題，需要有高硬度的機(jī)床。然而，鐵素體不銹鋼有很好的可機(jī)加工性。馬氏體鋼易磨蝕，易于形成積屑瘤，并且要求刀具材料有高的熱硬度和耐月牙洼磨損性。經(jīng)沉淀硬化的不銹鋼強(qiáng)度高、磨蝕性強(qiáng)，因此要求刀具材料硬而耐磨。 鋼中其它元素在可機(jī)加工性方面的影響 鋼中鋁和矽的存在總是有害的，因?yàn)檫@些元素結(jié)合氧會(huì)生成氧化鋁和矽酸鹽，而氧化鋁和矽酸鹽硬且具有磨蝕性。這些化合物增加刀具磨損，降低可機(jī)加工性。因此生產(chǎn)和使用凈化鋼非常必要。 根據(jù)它們的構(gòu)成，碳和錳鋼在鋼的可機(jī)加工性方面有不同的影響。低碳素鋼（少于0.15%的碳）通過形成一個(gè)積屑瘤能生成很差的表面光潔性。盡管鑄鋼的可機(jī)加工性和鍛鋼的大致相同，但鑄鋼具有更大的磨蝕性。刀具和模具鋼很難用于機(jī)加工，他們通常再煅燒后再機(jī)加工。大多數(shù)鋼的可機(jī)加工性在冷加工后都有所提高，冷加工能使材料變硬并且減少積屑瘤的形成。 其它合金元素，例如鎳、鉻、鉗和釩，能提高鋼的特性，減小可機(jī)加工性。硼的影響可以忽視。氣態(tài)元素比如氫和氮在鋼的特性方面能有特別的有害影響。氧已經(jīng)被證明了在硫化錳夾雜物的縱橫比方面有很強(qiáng)的影響。越高的含氧量，就產(chǎn)生越低的縱橫比和越高的可機(jī)加工性。 選擇各種元素以改善可加工性，我們應(yīng)該考慮到這些元素對已加工零件在使用中的性能和強(qiáng)度的不利影響。例如，當(dāng)溫度升高時(shí)，鋁會(huì)使鋼變脆，盡管其在室溫下對力學(xué)性能沒有影響。 因?yàn)榱蚧F的構(gòu)成，硫能嚴(yán)重的減少鋼的熱加工性，除非有足夠的錳來防止這種結(jié)構(gòu)的形成。在室溫下，二次磷化鋼的機(jī)械性能依賴于變形的硫化錳夾雜物的定位（各向異性）。二次磷化鋼具有更小的延展性，被單獨(dú)生成來提高機(jī)加工性。 其它不同金屬的機(jī)加工性 盡管越軟的品種易于生成積屑瘤，但鋁通常很容易被機(jī)加工，導(dǎo)致了很差的表面光潔性。高的切削速度，高的前角和高的后角都被推薦了。有高含量的矽的鍛鋁合金鑄鋁合金也許具有磨蝕性，它們要求更硬的刀具材料。尺寸公差控制也許在機(jī)加工鋁時(shí)會(huì)成為一個(gè)問題，因?yàn)樗信蛎浀母邔?dǎo)熱系數(shù)和相對低的彈性模數(shù)。 鈹和鑄鐵相同。因?yàn)樗吣ノg性和毒性，盡管它要求在可控人工環(huán)境下進(jìn)行機(jī)加工。 灰鑄鐵普遍地可加工，但也有磨蝕性。鑄造中的游離碳化物降低它們的可機(jī)加工性，引起刀具切屑或裂口。它需要具有強(qiáng)韌性的工具。具有堅(jiān)硬的刀具材料的球墨鑄鐵和韌性鐵是可加工的。 鈷基合金有磨蝕性且高度加工硬化的。它們要求尖的且具有耐蝕性的刀具材料并且有低的走刀和速度。 盡管鑄銅合金很容易機(jī)加工，但因?yàn)殄戙~的積屑瘤形成因而鍛銅很難機(jī)加工。黃銅很容易機(jī)加工，特別是有添加的鉛更容易。青銅比黃銅更難機(jī)加工。 鎂很容易機(jī)加工，鎂既有很好的表面光潔性和長久的刀具壽命。然而，因?yàn)楦叩难趸俣群突鸱N的危險(xiǎn)（這種元素易燃），因此我們應(yīng)該特別小心使用它。 鉗易拉長且加工硬化，因此它生成很差的表面光潔性。尖的刀具是很必要的。 鎳基合金加工硬化，具有磨蝕性，且在高溫下非常堅(jiān)硬。它的可機(jī)加工性和不銹鋼相同。 鉭非常的加工硬化，具有可延性且柔軟。它生成很差的表面光潔性且刀具磨損非常大。 鈦和它的合金導(dǎo)熱性(的確，是所有金屬中最低的)，因此引起明顯的溫度升高和積屑瘤。它們是難機(jī)加工的。 鎢易脆，堅(jiān)硬，且具有磨蝕性，因此盡管它的性能在高溫下能大大提高，但它的機(jī)加工性仍很低。 鋯有很好的機(jī)加工性。然而，因?yàn)橛斜ê突鸱N的危險(xiǎn)性，它要求有一個(gè)冷卻性質(zhì)好的切削液。 各種材料的機(jī)加工性 石墨具有磨蝕性。它要求硬的、尖的，具有耐蝕性的刀具。 塑性塑料通常有低的導(dǎo)熱性，低的彈性模數(shù)和低的軟化溫度。因此，機(jī)加工熱塑性塑料要求有正前角的刀具（以此降低切削力），還要求有大的后角，小的切削和深的走刀，相對高的速度和工件的正確支承。刀具應(yīng)該很尖。 切削區(qū)的外部冷卻也許很必要，以此來防止切屑變的有黏性且粘在刀具上。有了空氣流，汽霧或水溶性油，通常就能實(shí)現(xiàn)冷卻。在機(jī)加工時(shí)，殘余應(yīng)力也許能生成并發(fā)展。為了解除這些力，已機(jī)加工的部分要在（）的溫度范圍內(nèi)冷卻一段時(shí)間，然而慢慢地?zé)o變化地冷卻到室溫。 熱固性塑料易脆，并且在切削時(shí)對熱梯度很敏感。它的機(jī)加工性和熱塑性塑料的相同。 因?yàn)槔w維的存在，加強(qiáng)塑料具有磨蝕性，且很難機(jī)加工。纖維的撕裂、拉出和邊界分層是非常嚴(yán)重的問題。它們能導(dǎo)致構(gòu)成要素的承載能力大大下降。而且，這些材料的機(jī)加工要求對加工殘片仔細(xì)切除，以此來避免接觸和吸進(jìn)纖維。 隨著納米陶瓷的發(fā)展和適當(dāng)?shù)膮?shù)處理的選擇，例如塑性切削，陶瓷器的可機(jī)加工性已大大地提高了。 金屬基復(fù)合材料和陶瓷基復(fù)合材料很能機(jī)加工，它們依賴于單獨(dú)的成分的特性，比如說增強(qiáng)纖維或金屬須和基體材料。 熱輔助加工 在室溫下很難機(jī)加工的金屬和合金在高溫下能更容易地機(jī)加工。在熱輔助加工時(shí)（高溫切削），熱源—一個(gè)火把，感應(yīng)線圈，高能束流（例如雷射或電子束），或等離子弧—被集中在切削刀具前的一塊區(qū)域內(nèi)。好處是：（a）低的切削力。（b）增加的刀具壽命。（c）便宜的切削刀具材料的使用。（d）更高的材料切除率。（e）減少振動(dòng)。 也許很難在工件內(nèi)加熱和保持一個(gè)不變的溫度分布。而且，工件的最初微觀結(jié)構(gòu)也許被高溫影響，且這種影響是相當(dāng)有害的。盡管實(shí)驗(yàn)在進(jìn)行中，以此來機(jī)加工陶瓷器如氮化矽，但高溫切削仍大多數(shù)應(yīng)用在高強(qiáng)度金屬和高溫度合金的車削中。 小結(jié) 通常，零件的可機(jī)加工性能是根據(jù)以下因素來定義的：表面粗糙度，刀具的壽命，切削力和功率的需求以及切屑的控制。材料的可機(jī)加工性能不僅取決于起內(nèi)在特性和微觀結(jié)構(gòu)，而且也依賴于工藝參數(shù)的適當(dāng)選擇與控制。