機(jī)械制造技術(shù)教案_圖文_百度文庫

1、課程情況簡介課程性質(zhì):專業(yè)基礎(chǔ)課任教班級(jí):模具 051、 052計(jì)輔 051五年專數(shù)控 031周 課 時(shí):4節(jié)總 學(xué) 時(shí):80節(jié)教 材:機(jī)械制造技術(shù) 李華主編 李煥峰副 主編 高等教育出版社教學(xué)課題 第 1章 機(jī)械制造過程概述教學(xué)目的 1、了解課程的性質(zhì)和內(nèi)容、了解機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、了解先進(jìn)制造技術(shù)及其發(fā)展方向、了解課程的目的和要求、熟悉生產(chǎn)過程和機(jī)械制造過程、掌握機(jī)械制造過程的分析教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)授課時(shí)間課時(shí)安排 2節(jié)課教學(xué)方法教學(xué)過程緒 論一、本課程的性質(zhì)和內(nèi)容本課程所講的機(jī)械制造技術(shù)主要是指機(jī)械冷加工技術(shù)和機(jī)械裝配技 術(shù)。內(nèi)容包括:1掌握金屬切削過程的基本規(guī)律和機(jī)械加工的基本知識(shí)。

2、合理選擇機(jī)械加工方法與機(jī)床、刀具、夾具及切削加工參數(shù),并初步 具備制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的能力。2掌握機(jī)械加工精度和表面質(zhì)量的基本理論和基本知識(shí)。初步具備分析和解決現(xiàn)場工藝問題的能力。二、機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀我國的制造業(yè)得到長足發(fā)展,但還存在階段性的差距 。1、數(shù)控機(jī)床在我國機(jī)械制造領(lǐng)域的普及率不高。2、國產(chǎn)先進(jìn)數(shù)控設(shè)備的市場占有率較低。3、數(shù)控刀具、數(shù)控檢測系統(tǒng)等數(shù)控機(jī)床的配套設(shè)備不能適應(yīng)技術(shù)發(fā)展的 需要。4、機(jī)械制造行業(yè)的制造精度、生產(chǎn)效率、整體效益等都不能滿足市場經(jīng) 濟(jì)發(fā)展的要求。三、先進(jìn)制造技術(shù)的及其發(fā)展方向先進(jìn)制造技術(shù)是傳統(tǒng)制造業(yè)不斷吸收機(jī)械、電子、信息、材料及現(xiàn)代 管理等方面的最新

3、成果, 將其綜合應(yīng)用于制造的全過程以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、 高效、低消耗、敏捷及無污染生產(chǎn)的前沿制造技術(shù)的總稱。先進(jìn)制造技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(1制造技術(shù)向自動(dòng)化、集成化和智能化的方向發(fā)展 (CNC 機(jī)床、加工 中心(MC 、柔性制造系統(tǒng)(FMS 以及計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS 等自 動(dòng)化制造設(shè)備或系統(tǒng)的發(fā)展適應(yīng)了多品種、小批量的生產(chǎn)方式,它們將進(jìn) 一步向柔性化、對(duì)市場快速響應(yīng)以及智能化的方向發(fā)展,敏捷制造設(shè)備將 會(huì)問世,以機(jī)器人為基礎(chǔ)的可重組加工或裝配系統(tǒng)將誕生,智能制造單元 也可望在生產(chǎn)中發(fā)揮作用。加速產(chǎn)品開發(fā)過程的 CAD /CAM 一體化技術(shù)、 快速成形(RP 技術(shù)、并行工程(CE 和虛擬制造(VM

4、 將會(huì)得到廣泛的 應(yīng)用。2制造技術(shù)向高精度方向發(fā)展21世紀(jì)的超精密加工將向分子級(jí)、原子級(jí)精度推進(jìn),采用一般的精密 加工也可以穩(wěn)定地獲得亞微米級(jí)的精度。精密成形技術(shù)與磨削加工相結(jié) 合,有可能覆蓋大部分零件的加工。以微細(xì)加工為主要手段的微型機(jī)電系 統(tǒng)技術(shù)將廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、航空航天、軍事、農(nóng)業(yè)、家庭等領(lǐng)域,而 成為下世紀(jì)最重要的先進(jìn)制造技術(shù)前沿之一。3 綜合考慮社會(huì)、環(huán)境要求及節(jié)約資源的可持續(xù)發(fā)展的制造技術(shù)將越來 越受到重視。綠色產(chǎn)品、綠色包裝、綠色制造過程將在下個(gè)世紀(jì)普及。四、學(xué)習(xí)本課程的目的和要求通過本課程的學(xué)習(xí), 使學(xué)生掌握機(jī)械制造技術(shù)的基本加工技術(shù)和基本 理論,再通過后續(xù)課程的學(xué)習(xí),進(jìn)一

5、步掌握先進(jìn)制造技術(shù)的有關(guān)知識(shí),從 而為將來勝任不同職業(yè)和不同崗位上的專業(yè)技術(shù)工作、 掌握先進(jìn)制造技術(shù) 手段應(yīng)用、具備突出的工程實(shí)踐能力奠定良好的基礎(chǔ)。、掌握機(jī)械制造過程中工藝系統(tǒng)、表面成形和切削加工的基本理論;掌 握常用加工方法及其工藝裝備的基本知識(shí)和基本理論; 了解現(xiàn)代制造技術(shù) 的知識(shí)、應(yīng)用及發(fā)展。、掌握常用加工方法的綜合應(yīng)用、機(jī)械加工工藝、裝配工藝設(shè)計(jì)的方法, 初步掌握工藝裝備選用和夾具設(shè)計(jì)的方法。、初步具備解決機(jī)械制造過程中工藝技術(shù)問題的能力和產(chǎn)品質(zhì)量控制的 能力§1-1 機(jī)械制造過程一、生產(chǎn)過程生產(chǎn)過程是指將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^程它包括原材料的運(yùn)輸、保 管與準(zhǔn)備,產(chǎn)品的技術(shù)

6、、生產(chǎn)準(zhǔn)備,毛坯的制造,零件的機(jī)械加工及熱處 理,部件及產(chǎn)品的裝配、檢驗(yàn)、調(diào)試、油漆包裝,以及產(chǎn)品的銷售和售后服務(wù)等。機(jī)械制造工藝過程是指在生產(chǎn)過程中,毛坯的制造成形(如鑄造、鍛壓、焊接等 ,零件的機(jī)械加工、熱處理、表面處理,部件和產(chǎn)品的裝配等 是直接改變毛坯的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性能的過程,簡稱工藝過程。 機(jī)械加工藝過程是指用機(jī)械加工方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)使其成為零件的全過程。 從廣義上來說, 特種加工 (包括電加工、 超聲波加工、激光加工、電子束及離子束加工也是機(jī)械加工工藝過程的一部分,然而其實(shí)質(zhì)不屬于切削加工范疇。二、機(jī)械加工工藝過程的組成機(jī)械加工工藝過程由若干個(gè)工序

7、組成。機(jī)械加工中的每一個(gè)工序又可依次分為安裝、工位、工步、走刀。1、工序指一個(gè)或一組工人,在一個(gè)工作地對(duì)同一個(gè)或同時(shí)對(duì)幾個(gè)工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程。 2、安裝如果在一個(gè)工序中需要對(duì)工件進(jìn)行幾次裝夾,則每次裝夾下完成的那部份工序內(nèi)容稱為一個(gè)安裝。在一個(gè)工序中,有的工件只需裝夾一次;也 有需要多次裝夾的。 3、工位在工件的一次安裝中,通過工作臺(tái)的分度、移位可以使工件相對(duì)于機(jī)床變換加工位置,工件在每一個(gè)加工位置上所完成的加工內(nèi)容稱為工位。 4、工步在同一個(gè)工位上,要完成不同的表面加工時(shí),其中加工表面、刀具、 切削速度和進(jìn)給量不變的情況下所完成的工位內(nèi)容稱為一個(gè)工步。5、走刀刀具在加工表面上切

8、削一次所完成的工步內(nèi)容。§1-2 機(jī)械制造的生產(chǎn)組織一、生產(chǎn)綱領(lǐng)1、定義:企業(yè)根據(jù)市場需求和自身的生產(chǎn)能力決定的、在計(jì)劃生產(chǎn)期內(nèi) 應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品的產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃稱為生產(chǎn)綱領(lǐng)。2、零件年生產(chǎn)綱領(lǐng)計(jì)算式為:N=Qn(1+(1+式中:N :零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)(件 /年 ;產(chǎn)品的年產(chǎn)量(臺(tái) /年 ;單臺(tái)產(chǎn)品該零件的數(shù)量(件 /年 ;:該零件的備品率,以百分?jǐn)?shù)計(jì);:該零件廢品率,以百分?jǐn)?shù)計(jì)。二、生產(chǎn)組織類型根據(jù)生產(chǎn)專業(yè)化程度的不同 , 生產(chǎn)組織類型可分為以下三種 :1、單件生產(chǎn) :產(chǎn)品的種類多而同一產(chǎn)品產(chǎn)量很小,工作地點(diǎn)的加工對(duì)象 完全不重復(fù)或很少重復(fù)。2、成批生產(chǎn) :成批生產(chǎn)的主要特征是工作的

9、加工對(duì)象,周期性地進(jìn)行輪 換。按照批量的大小,成批生產(chǎn)又可分為小批生產(chǎn)、中批 生產(chǎn)和大批生產(chǎn)三種類型。3、大量生產(chǎn) :產(chǎn)品的數(shù)量很大,大多數(shù)工作地點(diǎn)長期進(jìn)行某一零件的某 一道工序的加工。生產(chǎn)類型的劃分主要決定于生產(chǎn)綱領(lǐng), 即年產(chǎn)量, 但也要考慮產(chǎn)品本 身的大小和結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。此外,不同生產(chǎn)類型的零件加工工藝、工 藝裝備、毛坯制造方法以及對(duì)工人的技術(shù)要求等,都有很大的不同。 應(yīng)當(dāng)指出,生產(chǎn)類型對(duì)零件工藝規(guī)程的制定影響很大。此外, 生產(chǎn)同一產(chǎn)品, 大量生產(chǎn)一般具有生產(chǎn)效率高、 成本低、 質(zhì)量 可靠、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。因此,應(yīng)大力推廣產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化, 以便于組織專業(yè)化的大批量生產(chǎn),以提高經(jīng)

10、濟(jì)效益。推行成組技術(shù),以 及采用數(shù)控機(jī)床、柔性制造系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)等現(xiàn)代化的生產(chǎn) 手段及方式,實(shí)現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品多品種、小批量生產(chǎn)的自動(dòng)化,是當(dāng)前機(jī)械 制造工藝的重要發(fā)展方向。小 1、生產(chǎn)過程、工藝過程、機(jī)械制造工藝過程在定義上的區(qū)別、機(jī)械加工工藝過程由若干個(gè)工序組成。機(jī)械加工中的每一個(gè)工序又可 依次分為安裝、工位、工步、走刀、生產(chǎn)組織類型的分類、生產(chǎn)綱領(lǐng)的計(jì)算。見教材 P18、什么是生產(chǎn)過程、工藝過程、機(jī)械制造工藝過程?2、什么是工序、安裝、工位、工步、走刀?3、什么是生產(chǎn)綱領(lǐng)?4、簡述各種生產(chǎn)組織類型的特點(diǎn)?5、簡述機(jī)械制造過程的基本組成?練 習(xí) 單項(xiàng)選擇題1、為了提高生產(chǎn)率,用幾把刀具

11、同時(shí)加工工件上的幾個(gè)表面,稱為復(fù)合 工步,在工藝文件方件上復(fù)合工步當(dāng)作為 。A 、一道工序 B、一個(gè)工步 C、一個(gè)工位 D、一項(xiàng)安裝2、零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)愈大,其毛坯制造應(yīng)該 。A 、簡化、以節(jié)省毛坯制造費(fèi)用 B、提高精度,以減少機(jī)械加工的工作量 C 、增加余量,以降低毛坯的廢品率3、在鏜床上鏜箱體孔,先鏜孔的一端,然后,工作回轉(zhuǎn) 180°再鏜孔的另一端,該加工過程屬于 。A 、二個(gè)工序 B、二個(gè)工位 C、二次安裝 D、二個(gè)工步4、階梯軸的加工過程中“調(diào)頭繼續(xù)車削”屬于變換了一個(gè) 。 A 、工序 B、工步 C、安裝 D、走刀5、車削加工時(shí),四方刀架的每次轉(zhuǎn)位意味著變換了一個(gè) 。 A 、工

12、序 B、工步 C、安裝 D、走刀6、一個(gè)工序的定義,強(qiáng)調(diào)的是 。A 、工作地點(diǎn)固定與工作連續(xù) B、只能加工一個(gè)工件C 、只能是一個(gè)工人完成 D、只能在一臺(tái)機(jī)床上完成7、安裝次數(shù)越多,則 。A 、生產(chǎn)率越高 B、精度越高 C、生產(chǎn)率和精度越低8、單件小批生產(chǎn)的特征是 。A 、毛坯粗糙,工人技術(shù)水平要求低B 、毛坯粗糙,工人技術(shù)水平要求高C 、毛坯精化,工人技術(shù)水平要求高答案:BBBCBACB教學(xué)課題 第 2章 機(jī)械加工工藝系統(tǒng)教學(xué)目的 1、了解零件表面的成形、掌握機(jī)械加工的運(yùn)動(dòng)、掌握切削用量和切削層參數(shù)、掌握機(jī)械加工工藝系統(tǒng)的定義教學(xué)重點(diǎn) 1、掌握機(jī)械加工的運(yùn)動(dòng)、掌握切削用量和切削層參數(shù)教學(xué)難點(diǎn)

13、授課時(shí)間課時(shí)安排 2節(jié)課教學(xué)方法教學(xué)過程一、復(fù)習(xí)舊課 :1、什么是生產(chǎn)過程、工藝過程、機(jī)械制造工藝過程? 2、什么是工序、安裝、工位、工步、走刀?3、什么是生產(chǎn)綱領(lǐng)?二、引入新課 :定義:在機(jī)械加工中,由機(jī)床、刀具、夾具與被加工工件一起構(gòu)成了一個(gè)實(shí)現(xiàn)某種加工方法的整體系統(tǒng),這一系統(tǒng)稱為機(jī)械加工工藝系 統(tǒng)。對(duì)應(yīng)于不同的加工方法有不同的機(jī)械加工工藝系統(tǒng), 如車削工藝系 統(tǒng)、銑削工藝系統(tǒng)、磨削工藝系統(tǒng)等。機(jī)械制造技術(shù)就是以表面成形理論、 金屬切削理論和工藝系統(tǒng)的基 本理論為基礎(chǔ),以各種加工方法、加工裝備的特點(diǎn)及應(yīng)用為主體,以機(jī) 械加工工藝和裝配工藝的設(shè)計(jì)為重點(diǎn),以實(shí)現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)、高郊、 低成本為

14、目的的綜合應(yīng)用技術(shù)。§2-1 零件表面的成形和機(jī)械加工運(yùn)動(dòng)一、零件表面的成形機(jī)械零件的表面形狀千變?nèi)f化,但大都是由幾種常見的表面組合而 成的。這些表面包括平面、圓柱面、圓錐面、球面、螺旋面、圓環(huán)面以 及成形曲面等,如課本圖所示。這些表面都可以看成是由一根母線沿著導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)而形成的,母線和 導(dǎo)線統(tǒng)稱為發(fā)生線。相切法:采用銑刀、砂輪等旋轉(zhuǎn)刀具加工工件時(shí),刀具自身的旋轉(zhuǎn) 運(yùn)動(dòng)形成圓形發(fā)生線,同時(shí)切削刃相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)形成其他發(fā)生線。二、機(jī)械加工的運(yùn)動(dòng)提問、講解機(jī)床的運(yùn)動(dòng):表面成形運(yùn)動(dòng)和輔助運(yùn)動(dòng)。1、表面成形運(yùn)動(dòng):根據(jù)幾何的角度來分析,為保證得到工件表面的形 狀所需的運(yùn)動(dòng)。根據(jù)工件表面形狀和成

15、形方法的不同,成形運(yùn)動(dòng)有以下類型:(1簡單成形運(yùn)動(dòng):如果一個(gè)獨(dú)立的成形運(yùn)動(dòng),是由單獨(dú)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)構(gòu)成的,則此成形運(yùn)動(dòng)稱為簡單成形運(yùn)動(dòng)。(2復(fù)合成形運(yùn)動(dòng):如果一個(gè)獨(dú)立的成形運(yùn)動(dòng),是由兩個(gè)或兩個(gè)以上旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng),按照某種確定的運(yùn)動(dòng)關(guān)系組合而成,則稱此成形運(yùn)動(dòng)為復(fù)合成形運(yùn)動(dòng)。例 題例 1:用外圓車刀車削外圓柱面時(shí)(見圖 a ,工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) B1和刀具 的直線運(yùn)動(dòng) A1就是兩個(gè)簡單成形運(yùn)動(dòng)。例 2:車螺紋時(shí),螺紋表面的導(dǎo)線(螺旋線必須由工件的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和刀 架直線運(yùn)動(dòng)保持確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系才能形成, 這也是一個(gè)復(fù)合成 形運(yùn)動(dòng)。從保證金屬切削過程的實(shí)現(xiàn)和連續(xù)進(jìn)行的角度看,成形運(yùn)動(dòng)可分為:主

16、運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。1主運(yùn)動(dòng):使工件與刀具產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)以進(jìn)行切削的最基本運(yùn)動(dòng),稱為 主運(yùn)動(dòng)。主運(yùn)動(dòng)的速度最高,所以消耗的功率最大。一般機(jī) 床的主運(yùn)動(dòng)只有一個(gè)。如:車削、鏜削加工時(shí)工件的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),銑削和鉆削時(shí)刀具的回轉(zhuǎn)運(yùn) 動(dòng),刨削時(shí)刨刀的直線運(yùn)動(dòng)等都是主運(yùn)動(dòng)。2 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是配合主運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)依次連續(xù)不斷地切除多余金屬層的刀具與 工件之間的附加相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)與主運(yùn)動(dòng)配合即可完成所需的表 面幾何形狀的加工,根據(jù)工件表面形狀成形的需要,進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可以是 多個(gè),也可以是一個(gè);可以是連續(xù)的,也可以是間歇的。2、輔助運(yùn)動(dòng):實(shí)現(xiàn)機(jī)床的各種輔助動(dòng)作 , 為表面成形創(chuàng)造條件。1空行程運(yùn)動(dòng) 刀架、工作臺(tái)的快速接近和退出

17、工件等,可節(jié)省輔助時(shí)間。2切入運(yùn)動(dòng) 為保證被加工面獲得所需尺寸,刀具相對(duì)于工件表面的深入運(yùn)動(dòng)。3分度運(yùn)動(dòng) 使工件或刀具回轉(zhuǎn)到所需要的角度,多用于加工若干個(gè)完全相同的沿圓周均勻分布的表面,也有在直線分度機(jī)上刻直尺 時(shí),工件相對(duì)刀具的直線分度運(yùn)動(dòng)。4操縱及控制運(yùn)動(dòng) 包括變速、換向、啟停及工件的裝夾等。 三、切削用量和切削層參數(shù)(1切削速度 Vc切削速度 v c 是刀具切削刃上選定點(diǎn)相對(duì)于工件的主運(yùn)動(dòng)瞬時(shí)線速 度。 由于切削刃上各點(diǎn)的切削速度可能是不同, 計(jì)算時(shí)常用最大切削速度 代表刀具的切削速度。當(dāng)主運(yùn)動(dòng)為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí): 式中:d 切削刃上選定點(diǎn)的回轉(zhuǎn)直徑, mm;n主運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速, r/s或 r/m

18、in.當(dāng)主運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng)時(shí),切削速度是刀具相對(duì)于工件的直線運(yùn)動(dòng)速度(2進(jìn)給速度 Vf 、進(jìn)給量 f 、和每齒進(jìn)給量 fz進(jìn)給速度 Vf-切削刃上選定點(diǎn)相對(duì)于工件的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)瞬時(shí)速度, 單位是 mm/s或 mm/min。進(jìn)給量 f -刀具在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上相對(duì)于工件的位移量, 用刀具或 工件每轉(zhuǎn)或每行程的位移量來表述,單位是 mm/r或 mm/行程。每齒進(jìn)給量 fz -后一個(gè)刀齒相對(duì)于前一個(gè)刀齒的進(jìn)給量 ,單位是mm/z每 齒 進(jìn) 給 量 是對(duì) 于 銑 刀 、拉 刀 等 多齒 刀 具 各 進(jìn)給 量 間 的關(guān) 系 :Vf=nf=nfzZ(3背吃刀量 ap切削深度 ap (背吃刀量是在與主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)

19、方向相垂直的方向上度量的已加工表面與待加工表面之間的距離,單位 mm 。主運(yùn)動(dòng)是回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí): 主運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)時(shí):ap=Hw-Hm鉆孔時(shí): 式中:dw-工件待加工表面直徑dm-工件已加工表面直徑Hw-工件等加工表面厚度Hm-工件已加工表面厚度例 :車削直徑為 300mm 的鑄鐵帶輪外圓 , 若切削速度為 60m/min,試求車床主軸轉(zhuǎn)速 .解 :根據(jù)公式 實(shí)際生產(chǎn)中 , 理論上計(jì)算出的主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)從車床轉(zhuǎn)速表中最接近的一檔選取小 金屬切削過程的實(shí)現(xiàn)和連續(xù)進(jìn)行的角度看,成形運(yùn)動(dòng)可分為:主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng),但是各種機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)都不一樣。見教材 P48教學(xué)課題 第 2章 機(jī)械加工工藝系統(tǒng)(續(xù)教

20、學(xué)目的 1、金屬切削機(jī)床的分類和型號(hào)編制方法2、金屬切削機(jī)床的主要技術(shù)參數(shù)3、數(shù)控機(jī)床的概述教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)授課時(shí)間課時(shí)安排 2節(jié)課教學(xué)方法教學(xué)過程一、復(fù)習(xí)舊課 :1、零件的表面成形的方法2、工件表面的成形方法和機(jī)床所需的運(yùn)動(dòng)以及各種運(yùn)動(dòng)之間的聯(lián)系3、切削用量和切削層參數(shù)二、引入新課 :§2-2 金屬切削機(jī)床金屬切削機(jī)床是用刀具切削的方法將金屬毛坯加工成機(jī)器零件的 機(jī)器,它是制造機(jī)器的機(jī)器,所以又稱為 “ 工作母機(jī) ” ,習(xí)慣上簡稱為機(jī) 床。機(jī)床是機(jī)械制造的基礎(chǔ)機(jī)械,其技術(shù)水平的高低,質(zhì)量的好壞,對(duì) 機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益都有重要的影響。金屬切削機(jī)床誕生到現(xiàn) 在已經(jīng)有一百多年了,

21、隨著工業(yè)化的發(fā)揮咱,機(jī)床品種越來越多,技術(shù) 也越來越復(fù)雜。我國第三次工業(yè)普查的結(jié)果表明,截止到 1995年底,我 國機(jī)床擁有量為 383.52萬臺(tái),其中金屬切削機(jī)床為 298.39萬臺(tái),已占機(jī) 床總數(shù)的 77.80%。一、機(jī)床的分類機(jī)床主要是按加工方法和所用刀具進(jìn)行分類,根據(jù)國家制定的機(jī)床 型號(hào)編制方法,機(jī)床分為 11大類:車床,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,鋸床和其他機(jī)床。在每一類機(jī)床中, 又按工藝范圍, 布局型式和結(jié)構(gòu)性能分為若干 組 , 每一組又分為若干個(gè) 系 (系列。除了上述基本分類方法外,還有其它分類方法:1. 按照萬能性程度,機(jī)床可分為:2.

22、通用機(jī)床:這類機(jī)床的工藝范圍很寬,可以加工一定尺寸范圍 內(nèi)的多種類型零件,完成多種多樣的工序。如,臥式車床,萬能 升降臺(tái)銑床,萬能外圓磨床等。專門化機(jī)床:這類機(jī)床的工藝范圍較窄,只能用于加工不同尺 寸的一類或幾類零件的一種 (或幾種 特定工序。 如, 絲桿車床, 凸輪軸車床等。專用機(jī)床:這類機(jī)床的工藝范圍最窄,通常只能完成某一特定 零件的特定工序。如,加工機(jī)床主軸箱體孔的專用鏜床,加工機(jī)床導(dǎo)軌的專用導(dǎo)軌磨床等。它是根據(jù)特定的工藝要求專門設(shè)計(jì), 制造的,生產(chǎn)率和自動(dòng)化程度較高,使用于大批量生產(chǎn)。組合機(jī) 床也屬于專用機(jī)床。2. 按照機(jī)床的工作精度 ,分為普通精度機(jī)床,精密機(jī)床和高精度機(jī)床。3. 按

23、照重量和尺寸 ,可分為儀表機(jī)床,中型機(jī)床(一般機(jī)床 ,大型機(jī) 床(質(zhì)量大于 10t ,重型機(jī)床(質(zhì)量在 30t 以上和超重型機(jī)床 (質(zhì)量在 100t 以上 。4. 按照機(jī)床主要器官的數(shù)目 ,可分為單軸,多軸,單刀,多刀機(jī)床等。5. 按照自動(dòng)化程度不同 ,可分為普通,半自動(dòng)和自動(dòng)機(jī)床。自動(dòng)機(jī)床 具有完整的自動(dòng)工作循環(huán),包括自動(dòng)裝卸工件,能夠連續(xù)的自動(dòng) 加工出工件。半自動(dòng)機(jī)床也有完整的自動(dòng)工作循環(huán),但裝卸工件 還需人工完成,因此不能連續(xù)地加工。二、機(jī)床的型號(hào)編制機(jī)床的型號(hào)是機(jī)床產(chǎn)品的代號(hào),用以表明機(jī)床的類型,通用和結(jié) 構(gòu)特性,主要技術(shù)參數(shù)等。 GB/T15375-94金屬切削機(jī)床型號(hào)編制方 法規(guī)定

24、,我國的機(jī)床型號(hào)由漢語拼音字母和阿拉伯?dāng)?shù)字按一定規(guī)律 組合而成。1. 通用機(jī)床的型號(hào)編制1 通用機(jī)床型號(hào)的表示方法為: 注:有“( ”的代號(hào)或數(shù)字,當(dāng)無內(nèi)容時(shí),不表示,若有內(nèi)容,則不 帶擴(kuò)號(hào);有“”符號(hào)者,為大寫的漢語拼音字母;有“” 符號(hào)者,為阿拉伯?dāng)?shù)字;有“ ”符號(hào)者,為大寫的漢語拼音字母或阿拉伯?dāng)?shù)字或兩者 兼有2機(jī)床的類別代號(hào) : 三、數(shù)控機(jī)床概述1、數(shù)控機(jī)床的定義數(shù)控機(jī)床是指采用數(shù)字形式信息控制的機(jī)床。 在第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床問世至今的 50年中, 先后經(jīng)歷了電子管 (1952年 、 晶體管和印刷電路板 (1960年 、小規(guī)模集成電路(1965年 、小型計(jì)算機(jī)(1970年 、微處理器或微 型

25、計(jì)算機(jī)(1974年和基于 PC-NC 的智能數(shù)控系統(tǒng)(90年代后等六代 數(shù)控系統(tǒng)。前三代數(shù)控系統(tǒng)是屬于采用專用控制計(jì)算機(jī)的硬邏輯 (硬線 數(shù)控系統(tǒng),簡稱 NC (Numerical Control ,目前已被淘汰。第四代數(shù)控系統(tǒng)采用小型計(jì)算機(jī)取代專用控制計(jì)算機(jī), 數(shù)控的許多功能由軟件來實(shí)現(xiàn),故這種數(shù)控系統(tǒng)又稱為軟線數(shù)控,即計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng), 簡稱 CNC (Computer Numerical Control 。 1974年采用以微處理器為核 心的數(shù)控系統(tǒng),形成第五代微型機(jī)數(shù)控系統(tǒng),簡稱 MNC (Micro-computer Numerical Control 。以上 CNC 與 MNC 統(tǒng)稱

26、為計(jì)算機(jī)數(shù)控。 CNC 和 MNC 的 控制原理基本上相同,目前趨向采用成本低、功能強(qiáng)的 MNC ?，F(xiàn)在發(fā)展了基于 PC-NC 的第六代數(shù)控系統(tǒng),它充分利用現(xiàn)有 PC 機(jī)的軟硬件資源,規(guī)范設(shè)計(jì)新一代數(shù)控。2、數(shù)控機(jī)床的組成與分類數(shù)控機(jī)床的基本組成包括加工程序、輸入裝置、數(shù)控系統(tǒng)、伺服系 統(tǒng)、輔助控制裝置、反饋裝置和機(jī)床本體數(shù)控機(jī)床通常從以下不同角度進(jìn)行分類。1.按工藝用途分類目前,數(shù)控機(jī)床的品種規(guī)格已達(dá) 500多種,按其工藝用途可以劃分為以下四大類:(1金屬切削類 它又可分為兩類:普通數(shù)控機(jī)床 數(shù)控加工中心(2金屬成形類 指采用擠、壓、沖、拉等成形工藝的數(shù)控機(jī)床,常用的有數(shù)控彎管機(jī)、數(shù)控壓力機(jī)

27、、數(shù)控沖剪機(jī)、數(shù)控折彎機(jī)、數(shù)控旋壓機(jī)等。(3 特種加工類 主要有數(shù)控電火花線切割機(jī)、 數(shù)控電火花成形機(jī)、數(shù)控激光與火焰切割機(jī)等。(4測量、繪圖類 主要有數(shù)控繪圖機(jī)、數(shù)控坐標(biāo)測量機(jī)、數(shù)控對(duì)刀儀等。 2.按控制運(yùn)動(dòng)的方式分類 (1點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床 (2(3輪廓控制數(shù)控機(jī)床3.按伺服系統(tǒng)的控制方式分類(1開環(huán)數(shù)控機(jī)床如圖所示。 開環(huán)控制的數(shù)控機(jī)床一般適用于中、 小型經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床。(2半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床,如圖所示。這類控制可以獲得比開環(huán)系統(tǒng)更高的精度,調(diào)試比較方便,因而得到廣泛應(yīng)用。 數(shù)控機(jī)床半閉環(huán)控制框圖(3閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床,其控制框圖如圖所示。 數(shù)控機(jī)床閉環(huán)控制框圖閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床一般適用于精度

28、要求高的數(shù)控機(jī)床, 如數(shù)控精密 鏜銑床。4.按所用數(shù)控系統(tǒng)的檔次分類按所用數(shù)控系統(tǒng)的檔次通常把數(shù)控機(jī)床分為低、中、高檔三類。 以上中、高檔數(shù)控機(jī)床一般稱為全功能數(shù)控或標(biāo)準(zhǔn)型數(shù)控。小 機(jī)床的型號(hào)是機(jī)床產(chǎn)品的代號(hào),用以表明機(jī)床的類型,通用和結(jié)構(gòu)特性, 主要技術(shù)參數(shù)等。 一般來說我們可以從機(jī)床的代號(hào)中直接就可以看出機(jī)床 的主要參數(shù)。教材 P48 2-6 2-7教學(xué)課題 第 2章 機(jī)械加工工藝系統(tǒng)(續(xù) 教學(xué)目的 1、金屬切削機(jī)床的分類和型號(hào)編制方法2、金屬切削機(jī)床的主要技術(shù)參數(shù)3、數(shù)控機(jī)床的概述教學(xué)重點(diǎn) 教學(xué)難點(diǎn)授課時(shí)間課時(shí)安排 4節(jié)課教學(xué)方法教學(xué)過程一、復(fù)習(xí)舊課 :1、金屬切削機(jī)床的分類2、金屬切削

29、機(jī)床型號(hào)編制舉例3、數(shù)控機(jī)床的分類二、引入新課 :§2-3 刀 具刀具切削部分的幾何角度金屬切削刀具的種類很多 , 其切削部分的 形狀和幾何參數(shù)都不盡相同 , 但它們都可由外圓車刀切削部演變而來。 外 圓車刀是最基本、最典型的切削刀具。一、車刀的組成外圓車刀是由一個(gè)刀尖、兩條切削刃、三個(gè)刀面組成。1、刀面 (1前刀面 刀具上與切屑接觸并相互作用的表面(即切屑流過的表面 。(2主刀后面 刀具上與工件過渡表面相對(duì)并相互作用的表面。(3副刀后面 刀具上與已加工表面相對(duì)并相互作用的表面。2、切削刃(1 主切削刃 前刀面與主后刀面的交線。 它完成主要的切削工作。(2副切削刃 前刀面與主后刀面的

30、交線。它配合主切削刃完成切削工作,并最終形成已加工表面3、刀尖 主切削刃和副切削刃連接處的一段刀刃。它可以是小的直線段或圓弧。二、刀具幾何角度參考系刀具幾何角度參考系有兩類, 刀具標(biāo)注角度參考系和刀具角度參考系。1、刀具標(biāo)注角度參考系 為了使參考系中的坐標(biāo)平面與刃磨、測量基準(zhǔn)面一致,特別規(guī)定實(shí)物參照了如下假設(shè)條件:(1假定運(yùn)動(dòng)條件:刀刃上選定點(diǎn) x 的切削速度方向與刀尖處的切削速度方向平行。(2假定安裝條件:車刀安裝絕對(duì)正確。安裝車刀時(shí)使刀尖與工件中心等高,車刀刀桿軸線垂直于工件軸心線。2、刀具標(biāo)注角度參考系諸平面基面P r :通過主切削刃上選定點(diǎn),垂直于該點(diǎn)切削速度方向的平面。切削平面 p

31、s :通過切削刃某一點(diǎn), 與工件加工表面 (或與主切削刃相切的平面。切削平面 p s 與基面 p r 垂直 正交平面 P0 :通過切削刃某一點(diǎn),同時(shí)垂直于切削平面 p s 與基面 p r 的平面三、刀具標(biāo)注角度1、在基面內(nèi)測量的角度(1主偏角 Kr 主切削刃與進(jìn)給方向之間的夾角(2副偏角 Kr 副切削刃與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)反方向之間的夾角(3刀尖角 主切削刃與副切削刃之間的夾角。2、在主切削刃正交平面(O-O 內(nèi)測量的角度(1前角 o前刀面與基面之間的夾角。前角表示前刀面的傾斜程度。當(dāng)前刀面 與基面平行時(shí),前角為零?；嬖谇暗睹嬉詢?nèi),前角為負(fù)?；嬖谇?刀面以外,前角為正。(2后角 o主后刀面與切削平面

32、之間的夾角。后角表示主后刀面的傾斜程度, 一般為正值。(180' r r r k k +-=(3楔角 0前刀面與后刀面間的夾角3、在正交平面內(nèi)測量的角度(1刃傾角 s在切削平面內(nèi)測量的主切削刃與基面之間的夾角。當(dāng)主切削刃呈水平時(shí), s=0;刀尖為主切削刃最低點(diǎn)時(shí), s 0;刀尖為主切削刃上最高點(diǎn)是, s 0 四、刀具工作角度在實(shí)際的切削加工中,由于刀具安裝位置和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的影響,上 述標(biāo)注角度會(huì)發(fā)生一定的變化。角度變化的根本原因是切削平面、基 面和正交平面位置的改變。以切削過程中實(shí)際的切削平面 P s 、 基面 Pr 和主剖面 P0為參考平 面所確定的刀具角度稱為刀具的工作角度,又稱實(shí)際

33、角度。 現(xiàn)只將刀具安裝位置對(duì)角度的影響作如下說明:1、刀柄中心線與進(jìn)給方向不垂直時(shí)對(duì)主、副偏角的影響 以車刀車外圓為例,若不考慮進(jìn)給運(yùn)動(dòng),當(dāng)?shù)都獍惭b得高于或低于 工件軸線時(shí),將引起工作前角 oe 和工作后角 oe 的變化2、切削刃安裝高于或低于工件中心時(shí),對(duì)前角、后角的影響當(dāng)車刀刀桿的縱向軸線與進(jìn)給方向不垂直時(shí), 將會(huì)引起工作主偏角 re 和工作副偏角 re' 的變化(90000+-=N N o oe o oe -=+=N No oe o oe +=-=五、刀具分類由于機(jī)械零件的材質(zhì)、形狀、技術(shù)要求和加工工藝的多樣性,客觀 上要求進(jìn)行加工的刀具具有不同的結(jié)構(gòu)和切削性能。因此,生產(chǎn)中所使

34、 用的刀具的種類很多。刀具常按加工方式和具體用途,分為車刀、孔加 工刀具、銑刀、拉刀、螺紋刀具、齒輪刀具、自動(dòng)線及數(shù)控機(jī)床刀具和 磨具等幾大類型。刀具還可以按其它方式進(jìn)行分類,如按所用材料分為 高速鋼刀具、硬質(zhì)合金刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼(CBN 刀具和金剛 石刀具等;按結(jié)構(gòu)分為整體刀具、鑲片刀具、機(jī)夾刀具和復(fù)合刀具等; 按是否標(biāo)準(zhǔn)化分為標(biāo)準(zhǔn)刀具和非標(biāo)準(zhǔn)刀具等。六、刀具材料應(yīng)具備的性能1、高的硬度和耐磨性刀具材料要比工件材料硬度高,常溫硬度在 HRC62以上;耐磨性表 示抵抗磨損的能力,它取決于組織中硬質(zhì)點(diǎn)的硬度、數(shù)量和分布。 2、足夠的強(qiáng)度和韌性為了承受切削中的壓力沖擊和韌性,避免崩刀和折

35、斷,刀具材料應(yīng)具 有足夠的強(qiáng)度和韌性。3、高耐熱性刀具材料在高溫下保持硬度、耐磨性、強(qiáng)度和韌性得能力。4、良好的工藝性為了便于制造,要求刀具材料有較好的可加工性。如,切削加工性、 鑄造性、鍛造性和熱處理性等。5、良好的經(jīng)濟(jì)性七、高速鋼高速鋼是一種加入較多的鎢、鉻、釩等合金元素的高合金工具鋼。 性能:有較高的熱穩(wěn)定性;有較高的強(qiáng)度、韌性、硬度和耐磨性;制造 工藝簡單,容易磨成鋒利的切削刃,可鍛造。是制造鉆頭、成形 刀具、拉刀、齒輪刀具等的主要材料。分類:按用途分:通用型高速鋼和高性能高速鋼;按制造工藝分:熔煉高速鋼和粉末冶金高速鋼。1、通用型高速鋼通用型高速鋼是切削硬度在 HBS250 280以

36、下的大部分結(jié)構(gòu)鋼和鑄 鐵的基本刀具材料,應(yīng)用最為廣泛。通用型高速鋼一般可分為鎢鋼和鉬 鋼兩類,常用牌號(hào)分別是 W18Cr4V 和 W6Mo5Cr4V2。2、高性能高速鋼高性能高速鋼 (如 9W6Mo5Cr4V2和 W6Mo5Cr4V3 較通用型高速鋼有 著更好的切削性能,適合于加工奧氏體不銹鋼、高溫合金、鈦合金和超高強(qiáng)度鋼等難加工材料。八、硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金是用高耐熱性和高耐磨性的金屬碳化物 (碳化鎢, 碳化鈦, 碳化鉭,碳化鈮等與金屬粘結(jié)劑(鈷,鎳,鉬等在高溫下燒結(jié)而成 的粉末冶金制品。具有高耐磨性和高耐熱性,但抗彎強(qiáng)度低、沖擊韌性差,很少用于 制造整體刀具。它還可用于高速鋼刀具不能切削的淬硬

37、鋼等硬材料。 常用的硬質(zhì)合金有 3類 :(1鎢鈷類硬質(zhì)合金(YG YG 類硬質(zhì)合金主要由碳化鎢和鈷組成,常用牌號(hào)有 YG3, YG6, YG8等。 YG 類硬質(zhì)合金的抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性較好, 不易崩刃, 很適宜切削 切屑呈崩碎狀的鑄鐵等脆性材料。 YG 類硬質(zhì)合金的刃磨性較好, 刃口可 以磨得較鋒利,故切削有色金屬及合金的效果也較好。適用于粗加工 , 含鈷量少的 , 用于精加工 .(2鎢鈦鈷類硬質(zhì)合金(YT YT 類硬質(zhì)合金主要由碳化鎢, 碳化鈦和鈷組成, 常用的牌號(hào)有 YT5, YT15, YT30等。它里面加入了碳化鈦后,增加了硬質(zhì)合金的硬度,耐 熱度,抗粘接性和抗氧化能力。(3鎢鈦鉭(鈮

38、鈷硬質(zhì)合金類(YW 它是在普通硬質(zhì)合金中加入了碳化鉭和碳化鈮,從而提高了硬質(zhì)合 金的韌性和耐熱性, 使其具有了較好的綜合性能。 YW 類硬質(zhì)合金主要用 于不銹鋼,耐熱鋼,高錳鋼的加工,也適用于普通碳鋼和鑄鐵的加工, 因此被稱為通用型硬質(zhì)合金,常用的牌號(hào)有 YW1, YW2等。小 1、根據(jù)加工性質(zhì)的不同在刀具幾何角度的選擇上也是不同的。2、 在刀具的選擇上我們應(yīng)該從它所加工的材料性質(zhì)、 切削性能和加工精 度出發(fā)選擇不同的刀具教材 P48 2-8 2-9 2-10教學(xué)課題 第 2章 機(jī)械加工工藝系統(tǒng)(續(xù)教學(xué)目的 1、機(jī)床夾具概述2、工件的定位原理及定位元件教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)授課時(shí)間課時(shí)安排 2節(jié)課教

39、學(xué)方法教學(xué)過程一、復(fù)習(xí)舊課 :1、刀具的幾何角度 2、刀具的工作角度3、刀具材料應(yīng)具備的性能及分類二、引入新課 :§2-3 夾具概述一、夾具概述機(jī)床夾具是機(jī)械加工工藝系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分。 為保證工件某工序的加工要求, 必須使工件在機(jī)床上相對(duì)刀具的切削或成形運(yùn)動(dòng)處于準(zhǔn)確的相對(duì)位置。 當(dāng)用夾具裝夾加工一批工件時(shí), 是通過夾具來實(shí)現(xiàn)這一要求的。 而要實(shí)現(xiàn)這一要求, 又必須滿足三個(gè)條件:一批工件在夾具中占有正確的加工位置; 夾具裝夾在機(jī)床上的準(zhǔn)確位置; 刀具相對(duì)夾具的準(zhǔn)確位置。這里涉及了三層關(guān)系:零件相 對(duì)夾具,夾具相對(duì)于機(jī)床,零件相對(duì)于機(jī)床。工件的最終精度是由零件相對(duì)于機(jī)床獲得的。所以

40、 “ 定位 ”也涉及到三層關(guān)系:工件在夾具上的定位, 夾具相對(duì)于機(jī)床的定位, 而工件相對(duì)于機(jī)床的定位是間接通 過夾具來保證的。工件定位以后必須通過一定的裝置產(chǎn)生夾緊力把工件固定, 使工件保持在準(zhǔn)確定位的位置上, 否則, 在加工過程中因受切削力, 慣性力等力的作用而發(fā)生位置變化或引起振動(dòng),破壞了原來的準(zhǔn) 確定位,無法保證加工要求。這種產(chǎn)生夾緊力的裝置便是夾緊裝置。1. 機(jī)床夾具的概念機(jī)床夾具是機(jī)床上用以裝夾工件 (和引導(dǎo)刀具 的一種裝置。 其作用是將工件定位, 以使工件獲得相對(duì)于機(jī)床和刀具的正確位置, 并把工件可靠地夾緊。2. 機(jī)床夾具的分類機(jī)床夾具可根據(jù)其使用范圍,分為通用夾具、專用夾具、組合

41、夾具、通用可調(diào)夾具和成組夾具等類型。 機(jī)床夾具還可按其所使用的機(jī)床和產(chǎn)生加緊力的動(dòng)力源等進(jìn)行分類。根據(jù)所使用的機(jī)床可將夾具分為車床夾具、 銑床夾具、鉆床夾具(鉆模、鏜床夾具(鏜模、磨床夾具和齒輪機(jī)床提問、講解夾具等, 根據(jù)產(chǎn)生加緊力的動(dòng)力源可將夾具分為手動(dòng)夾具、 氣動(dòng)夾具、 液壓夾具、電動(dòng)夾具、電磁夾具和真空夾具等。按夾具的使用范圍,夾具可分為五種基本類型:(1通用夾具:特點(diǎn):具有很大的通用性。如三爪卡盤。(2專用夾具:針對(duì)某一產(chǎn)品的某一特定工序而專門設(shè)計(jì)。特點(diǎn):用途專一。(3可調(diào)夾具:按一組零件而設(shè)計(jì)一套可調(diào)整的夾具。特點(diǎn):夾具的部分元件可以更換,部分裝置可以調(diào)整。(4組合夾具:用標(biāo)準(zhǔn)化元件

42、組裝成的夾具。特點(diǎn):靈活多變,萬能性強(qiáng),制造周期短,零件可以重復(fù)使用。(5隨行夾具:在自動(dòng)線上使用的一種夾具。特點(diǎn):夾具隨工件在各工序中的機(jī)床上被定為和夾緊。3. 機(jī)床夾具的組成(1定位元件:確定工件在夾具中位置的元件。作用:是確定工件在夾具中的位置。(2夾緊裝置:用以夾緊工件的裝置。作用:是保持工件在夾具中的既定位置。(3對(duì)刀和引導(dǎo)裝置:引導(dǎo)刀具或調(diào)整刀具相對(duì)于夾具位置的裝置。作用:確定刀具相對(duì)于夾具的位置。(4夾具體:聯(lián)接夾具上各個(gè)元件或裝置,使之成為一個(gè)整體的零件。作用:保證各元件或裝置之間的位置關(guān)系。(5聯(lián)接元件:使夾具與機(jī)床相聯(lián)接的元件。作用:保證夾具與機(jī)床之間的相互位置關(guān)系。(6其

43、它元件及裝置:如傳動(dòng)裝置、分度裝置等。二、定位基準(zhǔn)基準(zhǔn)是用以確定生產(chǎn)對(duì)象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的點(diǎn), 線,面。在加工中用以定位的基準(zhǔn)稱為定位基準(zhǔn)。有時(shí),作為基準(zhǔn)的點(diǎn)、線、 面在工件上不一定具體存在 (例如孔的中心線和對(duì)稱中心平面等 , 其作用是由某些具體表面 (如內(nèi)孔圓柱面 體現(xiàn)的, 體現(xiàn)基準(zhǔn)作用的表面稱為基面。三、工件在夾具中的定位(一 六點(diǎn)定位原理任何未定位的工件在空間直角坐標(biāo)系中都具有六個(gè)自由度。工件定 位的任務(wù)就是根據(jù)加工要求限制工件的全部或部分自由度。 工件的六點(diǎn)定位原理是指用六個(gè)支撐點(diǎn)來分別限制工件的六個(gè)自由度, 從而使工件在空間得到確定定位的方法。 重點(diǎn) 分析啟發(fā)(二 支承

44、點(diǎn)與定位元件上圖為常見定位方式中的定位元件所限制的自由度和相當(dāng)?shù)闹С悬c(diǎn)數(shù) (三 完全定位與不完全定位工件的六個(gè)自由度完全被限制的定位稱為完全定位。按加工要求, 允許有一個(gè)或幾個(gè)自由度不被限制的定位稱為不完全定位。(四 欠定位與過定位按工序的加工要求,工件應(yīng)該限制的自由度而未予限制的定位,稱 為欠定位。 在確定工件定位方案時(shí), 欠定位時(shí)絕對(duì)不允許的。 工件的同一 自由度背二個(gè)或二個(gè)以上的支撐點(diǎn)重復(fù)限制的定位, 稱為過定位。 在通常 情況下,應(yīng)盡量避免出現(xiàn)過定位。消除過定位及其干涉一般有兩個(gè)途徑:其一是改變定位元件的結(jié)構(gòu), 以消除被重復(fù)限制的自由度; 其二是提高工件定位基面之間及夾具定位元 件工作

45、表面之間的位置精度,以減少或消除過定位引起的干涉。四、組合夾具和隨行夾具(一 組合夾具組合夾具是由一套預(yù)先制造好的標(biāo)準(zhǔn)元件和合件組裝而成的專用夾具。 (二 隨行夾具隨行夾具是大批量生產(chǎn)中在自動(dòng)線上使用的一種移動(dòng)式夾具。 小 結(jié):1. 機(jī)床夾具是由定位元件 , 夾緊裝置 , 對(duì)刀元件 , 夾具體部分組成 , 機(jī)床夾 具設(shè)計(jì)也就是針對(duì)夾具組成的各個(gè)部分進(jìn)行設(shè)計(jì) , 其中定位與夾緊量個(gè)環(huán) 節(jié)是夾具設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。2. 定位就是確定工件在夾具種的正確位置 , 是通過在夾具上設(shè)置正 確的定位元件與工件定位面的接觸來實(shí)現(xiàn)的 . 工件的定位有完全定位和不 完全定位 , 要根據(jù)其具體加工要求而定 , 欠定位在夾具

46、設(shè)計(jì)種是不容許的 , 而過定位則有條件地采用。3. 車 , 銑 , 鉆 , 磨等不同的機(jī)床其夾具設(shè)計(jì)具有各自典型特點(diǎn) , 應(yīng)根據(jù) 具體設(shè)計(jì)任務(wù) , 遵循夾具設(shè)計(jì)的基本要求和步驟進(jìn)行設(shè)計(jì)。1、 和 兩個(gè)過程綜合稱為裝夾,完成工件裝夾 的工藝裝備稱為機(jī)床夾具。2、 夾具由 、 、 、 和其他 元件及裝置組成。答案:1、定位 夾緊 2、定位元件 夾緊裝置 對(duì)刀元件 夾具體3、什么六點(diǎn)定位?4、什么是完全定位和不完全定位?5、什么是過定位和欠定位?教學(xué)課題 第 3章 金屬切削過程教學(xué)目的 1、了解金屬切削層和切削層參數(shù);、了解金屬切削變形過程;、積屑瘤的形成及其對(duì)切削過程的影響。教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)授課時(shí)

47、間課時(shí)安排 2節(jié)課教學(xué)方法教學(xué)過程一、復(fù)習(xí)舊課 :1、什么是完全定位和不完全定位? 2、什么是過定位和欠定位?3、機(jī)床夾具的分類和組成?二、引入新課 :§3-1 金屬切削過程金屬切削過程是機(jī)械制造過程的一個(gè)重要組成部分。 金屬切削過程是指將工件上多余的金屬層, 通過切削加工被刀具切除而形成切屑并獲得幾何形狀、 尺寸精度和表面粗糙度都符合要求的零件的過程。 在這一過程中,始終存在著刀具切削工件和工件材料抵抗切削的矛盾, 從而產(chǎn)生一系列現(xiàn)象, 如切削變形、 切削力、 切削熱與切削溫度以及有關(guān)刀具的磨損與刀具壽命、 卷屑與斷屑等。 對(duì)這些現(xiàn)象進(jìn)行研究, 揭示其內(nèi)在的機(jī)理, 探索和掌握金屬切

48、削過程的基本規(guī)律, 從而主動(dòng)地加以有效的控制, 對(duì)保證加工精度和表面質(zhì)量, 提高切削效率, 降低生產(chǎn)成本和勞動(dòng)強(qiáng)度具有十分重大的意義。 總之, 金屬切削過程的優(yōu)劣, 直接影響機(jī)械加工的質(zhì)量、 生產(chǎn)率與生產(chǎn)成本。因此,必須進(jìn)行深入的研究。一、切削層和切削層參數(shù)在切削過程中,刀具的切削刃在一次走刀中從工件待加工表面切下的金屬層,稱為 切削層 。提問、講解 1、切削層公稱厚度 h D :在過渡表面法線方向測量的切削層尺寸,即 相鄰兩過渡表面之間的距離。 h D 反映了切削刃單位長度上的切削負(fù)荷。由 圖得:h D =fsinkr其中:h D 切削層公稱厚度, (mm; f 進(jìn)給量, (mm/r;kr

49、車刀主偏角, (。 。2、切削層公稱寬度 b D :沿過渡表面測量的切削層尺寸。 b D 反映了切 削刃參加切削的工作長度。由圖得:b D =ap /sinkr其中:b D 切削層公稱寬度, (mm。3、切削層公稱橫截面積 A D :切削層公稱厚度與切削層公稱寬度的乘 積。由圖得:A D =hD*b D =fsinkr *ap /sinkr =f*ap其中 : AD 切削層公稱橫截面積, (mm2 。二、金屬切削1、切削變形 金屬的切削過程與金屬的擠壓過程很相似。金屬材料 受到刀具的作用以后, 開始產(chǎn)生彈性變形; 雖著刀具繼續(xù)切入, 金屬內(nèi)部 的應(yīng)力、 應(yīng)變繼續(xù)加大, 當(dāng)達(dá)到材料的屈服點(diǎn)時(shí),

50、開始產(chǎn)生塑性變形, 并 使金屬晶格產(chǎn)生滑移;刀具再繼續(xù)前進(jìn),應(yīng)力進(jìn)而達(dá)到材料的斷裂強(qiáng)度, 便會(huì)產(chǎn)生擠裂。2、變形區(qū)的劃分 大量的實(shí)驗(yàn)和理論分析證明,塑性金屬切削過程 中切屑的形成過程就是切削層金屬的變形過程。 切削層的金屬變形大致劃 分為三個(gè)變形區(qū):第一變形區(qū)(剪切滑移 、第二變形區(qū)(纖維化 、第三 變形區(qū)(纖維化與加工硬化 。 3、切屑的形成及變形特點(diǎn)1 第一變形區(qū)(近切削刃處切削層內(nèi)產(chǎn)生的塑性變形區(qū)金屬的剪 切滑移變形切削層受刀具的作用,經(jīng)過第一變形區(qū)的塑性變形后形成切屑。切 削層受刀具前刀面與切削刃的擠壓作用, 使近切削刃處的金屬先產(chǎn)生彈 性變形,繼而塑性變形,并同時(shí)使金屬晶格產(chǎn)生滑移。

51、1、相對(duì)滑移 相對(duì)滑移 是用來量度第 1變形區(qū)滑移變形的程度。2、變形系數(shù) h變形系數(shù) h 是表示切屑的外形尺寸變化大小的一個(gè)參數(shù)。如右圖 所示,切屑經(jīng)過剪切變形、又受到前刀面摩擦后,與切削層比較,它的 長度縮短、 厚度增加, 這種切屑外形尺寸變化的變形現(xiàn)象稱為切屑的收 縮。本節(jié)難點(diǎn)剪切角 與前角 0是影響切削變形的兩個(gè)主要因素。如果增大前角 0和剪切角 , 使相對(duì)滑移 、 變形系數(shù) h 減小, 則切削變形減小。注意:由于切削過程是一個(gè)非常復(fù)雜的物理過程,切削變形除了產(chǎn)生滑移變形外,還有擠壓、摩擦等作用,而 值主要從剪切變形考慮;而 h 主要從塑性壓縮方面分析。所以, 與 h 都只能近似地表示

52、切削變形程度。第一變形區(qū)就是形成切屑的變形區(qū), 其變形特點(diǎn)是切削層產(chǎn)生剪切滑移變形。2 第二變形區(qū) (與前刀面接觸的切屑層產(chǎn)生的變形區(qū) 內(nèi)金屬的擠壓磨擦變形經(jīng)過第一變形區(qū)后,形成的切屑要沿前刀面方向排出,還必須克服刀具前刀面對(duì)切屑擠壓而產(chǎn)生的摩擦力。此時(shí)將產(chǎn)生擠壓摩擦變形。應(yīng)該指出, 第一變形區(qū)與第二變形區(qū)是相互關(guān)聯(lián)的。 前刀面上的摩擦力大時(shí),切屑排出不順,擠壓變形加劇,以致第一變形區(qū)的剪切滑移變形增大。3 第三變形區(qū) (近切削刃處已加工表面內(nèi)產(chǎn)生的變形區(qū) 金屬的擠壓磨擦變形已加工表面受到切削刃鈍圓部分和后刀面的擠壓摩擦, 造成纖維化和加工硬化 。三、積屑瘤的形成及其對(duì)切削過程的影響在切削速度

53、不高而又能形成連續(xù)切屑的情況下, 加工一般鋼料或其它塑性材料時(shí),常常在前刀面處粘著一塊剖面有時(shí)呈三角狀的硬塊。這塊冷焊在前刀面上的金屬稱為積屑瘤(或刀瘤 。它的硬度很高,通常是工件材料的 2 3倍,在處于比較穩(wěn)定的狀態(tài)時(shí),能夠代替刀刃進(jìn)行切削。1、積屑瘤是如何形成的 ?1切屑對(duì)前刀面接觸處的摩擦,使前刀面十分潔凈。2當(dāng)兩者的接觸面達(dá)到一定溫度同時(shí)壓力又較高時(shí),會(huì)產(chǎn)生粘結(jié)現(xiàn) 象,即一般所謂的“冷焊” 。切屑從粘在刀面的底層上流過,形 成“內(nèi)摩擦” 。 3如果溫度與壓力適當(dāng),底層上面的金屬因內(nèi)摩擦而變形,也會(huì)發(fā)生加工硬化,而被阻滯在底層,粘成一體。4 這樣粘結(jié)層就逐步長大, 直到該處的溫度與壓力不

54、足以造成粘附為止。2、形成積屑瘤的條件:主要決定于切削溫度。 此外, 接觸面間的壓力、 粗糙程度、 粘結(jié)強(qiáng)度等因素都與形成積屑瘤的條件有關(guān)。1一般說來,塑性材料的加工硬化傾向愈強(qiáng),愈易產(chǎn)生積屑瘤;2溫度與壓力太低,不會(huì)產(chǎn)生積屑瘤;反之,溫度太高,產(chǎn)生弱化作用,也不會(huì)產(chǎn)生積屑瘤。3走刀量保持一定時(shí),積屑瘤高度與切削速度有密切關(guān)系。3、積屑瘤對(duì)切削過程的影響1實(shí)際前角增大它加大了刀具的實(shí)際前角,可使切削力減小,對(duì)切削過程起 重點(diǎn)分析啟發(fā)積極的作用。積屑瘤愈高,實(shí)際前角愈大。2使加工表面粗糙度增大積屑瘤的底部則相對(duì)穩(wěn)定一些,其頂部很不穩(wěn)定,容易破裂, 一部分連附于切屑底部而排出,一部分殘留在加工表面

55、上,積屑瘤凸出 刀刃部分使加工表面切得非常粗糙, 因此在精加工時(shí)必須設(shè)法避免或減 小積屑瘤。3對(duì)刀具壽命的影響積屑瘤粘附在前刀面上,在相對(duì)穩(wěn)定時(shí),可代替刀刃切削,有 減少刀具磨損、提高壽命的作用。但在積屑瘤比較不穩(wěn)定的情況下使用 硬質(zhì)合金刀具時(shí),積屑瘤的破裂有可能使硬質(zhì)合金刀具顆粒剝落,反而 使磨損加劇。4、防止積屑瘤的主要方法1降低切削速度,使溫度較低,粘結(jié)現(xiàn)象不易發(fā)生;2采用高速切削,使切削溫度高于積屑瘤消失的相應(yīng)溫度;3采用潤滑性能好的切削液,減小摩擦;4增加刀具前角,以減小切屑與前刀面接觸區(qū)的壓力;5適當(dāng)提高工件材料硬度,減小加工硬化傾向。四、影響切削變形的因素從相對(duì)滑移 、變形系數(shù) h 計(jì)算式中可知,剪切角 與前角 0是影響切削變形的兩個(gè)主要因素。如果增大前角 0和剪切角 ,使相 對(duì)滑移 、變形系數(shù) h 減小,則切削變形減小。1、前角:增大前角 0,使剪切角 增大,變形系數(shù) h 減小,因此,切削變形減小。生產(chǎn)實(shí)踐表明:采用大前角刀具切削,刀刃鋒利、切入金屬容易,切 屑與前刀面接觸長度減短、流屑阻力小,因此,切削變形小、切削省力2、切削速度:切削速度 Vc 是通過積屑瘤使剪切角 改變和通過切削溫度使摩