機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)切削加工基礎(chǔ)學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)切削加工基礎(chǔ)機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)切削加工基礎(chǔ)第一頁(yè)，編輯于星期二：六點(diǎn) 十一分。 切削加工切削加工使用切削刀具從工件上切除多余（或預(yù)留）的材料，從而獲得滿足尺寸、幾何公差、表面粗糙度等精度要求的加工方法。 第1頁(yè)/共46頁(yè)第二頁(yè)，編輯于星期二：六點(diǎn) 十一分。一、刀具的幾何形狀一、刀具的幾何形狀 第一節(jié)第一節(jié) 切削刀具切削刀具第2頁(yè)/共46頁(yè)第三頁(yè)，編輯于星期二：六點(diǎn) 十一分。（1）前面A刀具上切屑流過(guò)的表面。（2）主后面A刀具上同前面相交形成主切削刃的后面。（3）副后面A刀具上同前面相交形成副切削刃的后面。（4）主切削刃S前面與主后面的交線，切削時(shí)起主要切削作用。（5）副切

2、削刃S前面與副后面的交線，切削時(shí)起輔助切削作用。（6）刀尖指主切削刃與副切削刃的連接處相當(dāng)少的一部分切削刃。第3頁(yè)/共46頁(yè)第四頁(yè)，編輯于星期二：六點(diǎn) 十一分。切削刃的交點(diǎn) 修圓刀尖 倒角刀尖 刀尖 第4頁(yè)/共46頁(yè)第五頁(yè)，編輯于星期二：六點(diǎn) 十一分。二、測(cè)量刀具角度的三個(gè)基準(zhǔn)坐標(biāo)平面二、測(cè)量刀具角度的三個(gè)基準(zhǔn)坐標(biāo)平面 1 1基面基面pr 基面基面指通過(guò)切削刃上某選定點(diǎn)，垂直于該點(diǎn)主運(yùn)動(dòng)方向的平面。 2 2切削平面切削平面ps 切削平面切削平面通過(guò)切削刃上某選定點(diǎn)，與切削刃相切并垂直于基面的平面。 3 3正交平面正交平面po 正交平面正交平面通過(guò)切削刃上的某選定點(diǎn)，并同時(shí)垂直于基面和切削平面的

3、平面。 第5頁(yè)/共46頁(yè)第六頁(yè)，編輯于星期二：六點(diǎn) 十一分。第6頁(yè)/共46頁(yè)第七頁(yè)，編輯于星期二：六點(diǎn) 十一分。第7頁(yè)/共46頁(yè)第八頁(yè)，編輯于星期二：六點(diǎn) 十一分?；鎝r ：（1）主偏角r（2）副偏角r（3）刀尖角r rrr主正交平面po ：（1）前角o（2）主后角o （3）楔角o 副正交平面po ：副后角o 主切削平面ps： 刃傾角s 三、車(chē)刀主要幾何角度及選用原則三、車(chē)刀主要幾何角度及選用原則 第8頁(yè)/共46頁(yè)第九頁(yè)，編輯于星期二：六點(diǎn) 十一分。 1應(yīng)首先考慮工件的形狀。加工工件的臺(tái)階，必須選擇r90；加工中間切入的工件表面時(shí)，一般選擇r=4560。 2要根據(jù)工件的剛度和工件材料選擇。工

4、件的剛度好或工件的材料較硬，應(yīng)選較小的主偏角；反之，應(yīng)選較大的主偏角 。初步選擇： 第9頁(yè)/共46頁(yè)第十頁(yè)，編輯于星期二：六點(diǎn) 十一分。初步選擇： rr 1副偏角一般采用r= 68 2精車(chē)時(shí)，如果在副切削刃上刃磨修光刃，則取 r= 0 3加工中間切入的工件表面時(shí)，副偏角應(yīng)取 r= 4560 第10頁(yè)/共46頁(yè)第十一頁(yè)，編輯于星期二：六點(diǎn) 十一分。初步選擇： r =180（r+ r）第11頁(yè)/共46頁(yè)第十二頁(yè)，編輯于星期二：六點(diǎn) 十一分。初步選擇： 1車(chē)削塑性材料或工件材料較軟時(shí)，可選擇較大的前角；車(chē)削脆性材料或工件材料較硬時(shí)，可選擇較小的前角。 2粗加工，尤其是車(chē)削有硬皮的鑄鍛件時(shí)，應(yīng)選取較小

5、的前角；精加工時(shí)，應(yīng)選取較大的前角。 3車(chē)刀材料的強(qiáng)度和韌性較差時(shí)，前角應(yīng)取小值；反之，可取較大值。第12頁(yè)/共46頁(yè)第十三頁(yè)，編輯于星期二：六點(diǎn) 十一分。初步選擇： 1粗加工時(shí)，應(yīng)取較小的后角；精加工時(shí)，應(yīng)取較大的后角。 2工件材料較硬時(shí)，后角宜取小值；工件材料較軟時(shí)，則后角宜取大值。第13頁(yè)/共46頁(yè)第十四頁(yè)，編輯于星期二：六點(diǎn) 十一分。初步選擇： o =90（oo） 第14頁(yè)/共46頁(yè)第十五頁(yè)，編輯于星期二：六點(diǎn) 十一分。初步選擇： 1副后角o一般磨成與后角o相等。 2切斷刀等特殊情況，為了保證刀具的強(qiáng)度，副后角應(yīng)取較小的數(shù)值： o=12 第15頁(yè)/共46頁(yè)第十六頁(yè)，編輯于星期二：六點(diǎn)

6、十一分。初步選擇： 1粗加工時(shí)，以及在斷續(xù)、沖擊性切削時(shí)，為增大刀尖強(qiáng)度，刃傾角應(yīng)取負(fù)值。 2精加工時(shí)，為保證已加工表面質(zhì)量，使切屑流向待加工表面，刃傾角應(yīng)取正值。 3刃傾角為0時(shí)，切屑垂直于主切削刃方向流出 。第16頁(yè)/共46頁(yè)第十七頁(yè)，編輯于星期二：六點(diǎn) 十一分。四、刀具材料四、刀具材料 1 1對(duì)刀具切削部分材料的基本要求對(duì)刀具切削部分材料的基本要求 （1）高的硬度。 （2）良好的耐磨性。 （3）足夠的強(qiáng)度和韌性。 （4）高的熱硬性。 （5）良好的工藝性。第17頁(yè)/共46頁(yè)第十八頁(yè)，編輯于星期二：六點(diǎn) 十一分。2 2常用的刀具材料常用的刀具材料 常用刀具材料的性能和應(yīng)用場(chǎng)合第18頁(yè)/共46

7、頁(yè)第十九頁(yè)，編輯于星期二：六點(diǎn) 十一分。3 3常用刀具的選用常用刀具的選用 （1）根據(jù)工件材料的切削性能選用刀具。 （2）根據(jù)工件的加工階段選用刀具。 （3）根據(jù)工件加工區(qū)域的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選擇刀具切削部分結(jié)構(gòu)。 第19頁(yè)/共46頁(yè)第二十頁(yè)，編輯于星期二：六點(diǎn) 十一分。一、切削運(yùn)動(dòng)一、切削運(yùn)動(dòng)1 1切削中的運(yùn)動(dòng)切削中的運(yùn)動(dòng) 切削運(yùn)動(dòng)切削運(yùn)動(dòng)切削時(shí)，工件與刀具的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。包括主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 第二節(jié)第二節(jié) 切削運(yùn)動(dòng)與切削用量切削運(yùn)動(dòng)與切削用量第20頁(yè)/共46頁(yè)第二十一頁(yè)，編輯于星期二：六點(diǎn) 十一分。車(chē)外圓銑平面 刨平面 磨外圓 鉆孔 1主運(yùn)動(dòng)2進(jìn)給運(yùn)動(dòng)3待加工表面4過(guò)渡表面5已加工表面 第21頁(yè)/共

8、46頁(yè)第二十二頁(yè)，編輯于星期二：六點(diǎn) 十一分。2 2工件表面的形成工件表面的形成 常見(jiàn)的幾種切削加工方法的切削運(yùn)動(dòng)（1）待加工表面（2）已加工表面（3）過(guò)渡表面第22頁(yè)/共46頁(yè)第二十三頁(yè)，編輯于星期二：六點(diǎn) 十一分。二、切削用量二、切削用量 1 1切削用量的概念切削用量的概念 切削用量切削用量在切削加工過(guò)程中的切削速度、進(jìn)給量和背吃刀量的總稱。 （1）切削速度vc切削刃上選定點(diǎn)相對(duì)于工件的主運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度。單位是m/min或m/s。1000dn318dnvc=vc切削速度，m/min。d工件的直徑，mm。n工件轉(zhuǎn)速，r/min。第23頁(yè)/共46頁(yè)第二十四頁(yè)，編輯于星期二：六點(diǎn) 十一分。（2）

9、進(jìn)給量f 刀具在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上相對(duì)工件的位移量稱為進(jìn)給量進(jìn)給量，可用刀具或工件每轉(zhuǎn)或每行程的位移量來(lái)表述和度量。（3）背吃刀量ap一般指工件已加工表面和待加工表面間的垂直距離。其單位為mm。第24頁(yè)/共46頁(yè)第二十五頁(yè)，編輯于星期二：六點(diǎn) 十一分。2 2切削用量的選擇原則切削用量的選擇原則 選擇切削用量的原則是在保證加工質(zhì)量、降低加工成本和提高生產(chǎn)率的前提下，使背吃刀量、進(jìn)給量和切削速度的乘積最大。切削用量的選擇原則第25頁(yè)/共46頁(yè)第二十六頁(yè)，編輯于星期二：六點(diǎn) 十一分。一、切削力一、切削力 切削力切削力切削過(guò)程中，材料產(chǎn)生變形到變成切屑所產(chǎn)生的抗力和切屑與前面之間及副后面與已加工表面之間發(fā)

10、生的摩擦，共同作用于刀具上的合力。1 1總切削力總切削力 第三節(jié)第三節(jié) 切削力和切削溫度切削力和切削溫度第26頁(yè)/共46頁(yè)第二十七頁(yè)，編輯于星期二：六點(diǎn) 十一分。 總切削力總切削力刀具的一個(gè)切削部分在切削工件時(shí)所產(chǎn)生的全部切削力。 第27頁(yè)/共46頁(yè)第二十八頁(yè)，編輯于星期二：六點(diǎn) 十一分。2 2總切削力的分力總切削力的分力l 切削力Fcl 背向力Fp l 進(jìn)給力Ff 3 3總切削抗力總切削抗力 切削加工時(shí)，工件材料抵抗刀具切削所產(chǎn)生的阻力F。 第28頁(yè)/共46頁(yè)第二十九頁(yè)，編輯于星期二：六點(diǎn) 十一分。4 4影響總切削抗力大小的因素影響總切削抗力大小的因素 （1）工件材料 （2）切削用量 （3）

11、刀具角度 （4）切削液第29頁(yè)/共46頁(yè)第三十頁(yè)，編輯于星期二：六點(diǎn) 十一分。二、切削溫度二、切削溫度1 1切削熱與切削溫度切削熱與切削溫度 切削熱切削熱切削過(guò)程中，由于被切削材料層的變形、分離及刀具與被切削材料間的摩擦而產(chǎn)生的熱量。 切削溫度切削溫度切削過(guò)程中，切削區(qū)域的溫度。 第30頁(yè)/共46頁(yè)第三十一頁(yè)，編輯于星期二：六點(diǎn) 十一分。（1）合理選擇刀具材料和刀具幾何角度。（2）合理選擇切削用量。（3）適當(dāng)選擇和使用切削液。 2 2減少切削熱和降低切削溫度的工藝措施減少切削熱和降低切削溫度的工藝措施第31頁(yè)/共46頁(yè)第三十二頁(yè)，編輯于星期二：六點(diǎn) 十一分。一、切削液的作用一、切削液的作用l

12、冷卻作用l 潤(rùn)滑作用l 清洗和排屑作用二、切削液的種類二、切削液的種類 第四節(jié)第四節(jié) 切削液切削液切削液的種類第32頁(yè)/共46頁(yè)第三十三頁(yè)，編輯于星期二：六點(diǎn) 十一分。三、切削液的選用三、切削液的選用切削液的選用第33頁(yè)/共46頁(yè)第三十四頁(yè)，編輯于星期二：六點(diǎn) 十一分。一、加工精度一、加工精度1 1加工精度的概念加工精度的概念 加工精度加工精度工件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)（尺寸、形狀和位置）與理想幾何參數(shù)的符合程度。 2 2獲得規(guī)定尺寸精度的方法獲得規(guī)定尺寸精度的方法 （1）試切法（2）自動(dòng)獲得尺寸精度的方法l 用定尺寸刀具加工。l 調(diào)整法。l 自動(dòng)控制法。 第五節(jié)第五節(jié) 加工精度和加工表面質(zhì)量加

13、工精度和加工表面質(zhì)量第34頁(yè)/共46頁(yè)第三十五頁(yè)，編輯于星期二：六點(diǎn) 十一分。二、加工表面質(zhì)量二、加工表面質(zhì)量 1 1加工表面質(zhì)量的概念加工表面質(zhì)量的概念 l 工件表面微觀幾何形狀l 工件表面層材料的物理、力學(xué)性能2 2表面粗糙度表面粗糙度 加工表面上具有較小間距和峰谷所組成的微觀幾何形狀特性。第35頁(yè)/共46頁(yè)第三十六頁(yè)，編輯于星期二：六點(diǎn) 十一分。3 3表面層材料的物理、力學(xué)性能表面層材料的物理、力學(xué)性能 第36頁(yè)/共46頁(yè)第三十七頁(yè)，編輯于星期二：六點(diǎn) 十一分。一、金屬切削機(jī)床的分類一、金屬切削機(jī)床的分類 第六節(jié)第六節(jié) 金屬切削機(jī)床的型號(hào)金屬切削機(jī)床的型號(hào)第37頁(yè)/共46頁(yè)第三十八頁(yè)，編

14、輯于星期二：六點(diǎn) 十一分。二、金屬切削機(jī)床的型號(hào)二、金屬切削機(jī)床的型號(hào)1 1機(jī)床型號(hào)的表示方法機(jī)床型號(hào)的表示方法第38頁(yè)/共46頁(yè)第三十九頁(yè)，編輯于星期二：六點(diǎn) 十一分。a）車(chē)床銘牌 b）銑床銘牌第39頁(yè)/共46頁(yè)第四十頁(yè)，編輯于星期二：六點(diǎn) 十一分。c）磨床銘牌 d）數(shù)控車(chē)床銘牌第40頁(yè)/共46頁(yè)第四十一頁(yè)，編輯于星期二：六點(diǎn) 十一分。2 2機(jī)床的分類及代號(hào)機(jī)床的分類及代號(hào)類別 車(chē)床 鉆床鏜床磨床 齒輪加工機(jī)床 螺紋加工機(jī)床 銑床 刨插床 拉床 鋸床 其他機(jī)床 代號(hào)CZTM2M3MYSXBLGQ讀音車(chē)鉆鏜磨二磨 三磨牙絲銑刨拉割其第41頁(yè)/共46頁(yè)第四十二頁(yè)，編輯于星期二：六點(diǎn) 十一分。3

15、3機(jī)床的通用特性代號(hào)和結(jié)構(gòu)特性代號(hào)機(jī)床的通用特性代號(hào)和結(jié)構(gòu)特性代號(hào) l 通用特性代號(hào)l 結(jié)構(gòu)特性代號(hào)4 4機(jī)床的組、系代號(hào)機(jī)床的組、系代號(hào)l 在同一類機(jī)床中，主要布局或使用范圍基本相同的 機(jī)床，即為同一組。l在同一組機(jī)床中，主參數(shù)、主要結(jié)構(gòu)及布局形式相 同的機(jī)床，即為同一系。第42頁(yè)/共46頁(yè)第四十三頁(yè)，編輯于星期二：六點(diǎn) 十一分。5 5主參數(shù)和設(shè)計(jì)順序號(hào)主參數(shù)和設(shè)計(jì)順序號(hào)（1）主參數(shù) （2）設(shè)計(jì)順序號(hào) 6 6主軸數(shù)和第二主參數(shù)主軸數(shù)和第二主參數(shù)（1）主軸數(shù)（2）第二主參數(shù)第43頁(yè)/共46頁(yè)第四十四頁(yè)，編輯于星期二：六點(diǎn) 十一分。 7 7重大改進(jìn)順序號(hào)重大改進(jìn)順序號(hào) 當(dāng)機(jī)床的結(jié)構(gòu)、性能有更高的要求，并需按新產(chǎn)品重新設(shè)計(jì)、試制