機(jī)械制造技術(shù)(串講輔導(dǎo))

1、 HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院機(jī)械制造技術(shù)輔導(dǎo)答疑課件授課人：孟令啟教授單 位：鄭州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院第一章第一章 金屬切削過(guò)程的基本知識(shí)金屬切削過(guò)程的基本知識(shí)HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院n明確金屬切削過(guò)程中的基本運(yùn)動(dòng)，掌握切削用量的三要素的定義以及計(jì)算方法。n了解工件的加工表面各部分的劃分，明確工件切削層的各個(gè)參數(shù)。n掌握刀具切削部分的構(gòu)造，明確刀具標(biāo)注角度和參考平面系的基本定義，了解不同參考系內(nèi)的標(biāo)注角度

2、之間的換算關(guān)系。n理解掌握刀具材料的性能要求，了解常用的刀具材料的性能以及主要的應(yīng)用場(chǎng)合。HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院一一. . 金屬切削過(guò)程中的基本概念金屬切削過(guò)程中的基本概念二二. . 刀具的材料刀具的材料HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院一一. . 金屬切削過(guò)程中的基本概念金屬切削過(guò)程中的基本概念1 1、切削運(yùn)動(dòng)方面、切削運(yùn)動(dòng)方面 1）金屬切削過(guò)程中的基本運(yùn)動(dòng)。l主運(yùn)動(dòng)：主運(yùn)動(dòng)：使刀具和工件產(chǎn)生主要相對(duì)運(yùn) 動(dòng)以進(jìn)行切削的運(yùn)動(dòng)。 l進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：使切削能持續(xù)進(jìn)行以形成所需工件表面的運(yùn)

3、動(dòng)。 l合成運(yùn)動(dòng)：合成運(yùn)動(dòng)：主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)合成后的運(yùn)動(dòng)。 HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院2）切削用量三要素切削用量三要素l切削速度切削速度 （ms或mmin） ：切削刃相對(duì)于工件的主運(yùn)動(dòng)速度。 l進(jìn)給量進(jìn)給量f f (mm)：工件或刀具轉(zhuǎn)一周（或每往復(fù)一次），兩者在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上的相對(duì)位移量。l背吃刀量背吃刀量 (mm): 刀具切削刃與工件的接觸長(zhǎng)度在同時(shí)垂直于主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的方向上的投影值。1000dnvc式中 d工件（或刀具）的最大直徑（mm）； n工件（或刀具）的轉(zhuǎn)速（rs或rmin）。cv式中 dw工件上待加工表面直徑（mm）；

4、dm工件上已加工表面直徑（mm）。2mwpddapaHTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院1）工件的三個(gè)加工表面工件的三個(gè)加工表面l待加工表面待加工表面：工件上即將被切除的 表面。 l已加工表面：已加工表面：切去材料后形成的新 的工件表面。 l過(guò)渡表面（加工表面）：過(guò)渡表面（加工表面）：加工時(shí)主切削刃正在切削的表面， 它處于已加工表面和待加工表面之間。2 2、工件方面、工件方面 HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院2）工件的切削層參數(shù)工件的切削層參數(shù) l切削層公稱厚度l切削層公稱寬度l切削層公稱橫截面積D

5、hDbDApDDDfabhAHTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院1 1）刀具切削部分的構(gòu)造）刀具切削部分的構(gòu)造(以外圓車(chē)刀為例)-1l前刀面 切屑沿其流出的刀具表面。 l主后刀面 與工件上過(guò)渡表面相對(duì)的刀具表面。AA3 3、刀具切削部分的基本定義、刀具切削部分的基本定義 HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院l副后刀面 與工件上已加工表面相對(duì)的刀具表面。 l主切削刃 S 前刀面與主后刀面的交線，它承擔(dān)主要切削工作，也稱為主刀刃。 A3 3、刀具切削部分的基本定義、刀具切削部分的基本定義 1 1）刀具切削部

6、分的構(gòu)造）刀具切削部分的構(gòu)造(以外圓車(chē)刀為例)-2HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院l副切削刃 前刀面與副后刀面的交線，它協(xié)同主切削刃完成切削工作，并最終形成已加工表面，也稱為副刀刃。 l刀尖 連接主切削刃和副切削刀的一段刀刃，它可以是一段小的圓弧，也可以是一段直線。S3 3、刀具切削部分的基本定義、刀具切削部分的基本定義 1 1）刀具切削部分的構(gòu)造）刀具切削部分的構(gòu)造(以外圓車(chē)刀為例)-3HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院刀具標(biāo)注角度的參考系 組成刀具標(biāo)注角度參考系的各參考平面定義如下：（l）基面

7、 ：通過(guò)主切削刃上某一指定點(diǎn)，并與該點(diǎn)切削速度方向相垂直的平面。（2）切削平面 ：通過(guò)主切削刃上某一指定點(diǎn)，與主切削刃相切并垂直于該點(diǎn)基面的平面。（3）正交平面 ：通過(guò)主切削刃上某一指定點(diǎn)，同時(shí)垂直于該點(diǎn)基面和切削平面的平面。正交平面參考系 rPsPoPHTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院刀具標(biāo)注角度的參考系 根據(jù)定義可知，正交平面參考系三個(gè)參考平面是互相垂直的，由它們組成的刀具標(biāo)注角度參考系稱為正交平面參考系。 除正交平面參考系外，常用的標(biāo)注刀具角度的參考系還有法平面參考系、背平面和假定工作平面參考系。HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭

8、州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院l標(biāo)注角度標(biāo)注角度： 前角 ； 后角 ； 副后角 ； 主偏角 ； 副偏角 ； 刃傾角 。oorrSoHTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院3）刀具的工作角度 外圓車(chē)刀的標(biāo)注角度是在忽略進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的影響并假定刀桿軸線與縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向垂直以及切削刃上選定點(diǎn)與工件中心等高的條件下確定的。如果考慮進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和刀具實(shí)際安裝情況的影響，參考平面的位置應(yīng)按合成切削運(yùn)動(dòng)方向來(lái)確定，這時(shí)的參考系稱為刀具工作角度參考系。 在工作角度參考系中確定的刀具角度稱為刀具的工作角度。工作角度反映了刀具的實(shí)際工作狀態(tài)。HTTP:/DLS.ZZU.

9、EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院3）刀具的工作角度進(jìn)給運(yùn)動(dòng)對(duì)工作角度的影響 當(dāng)?shù)毒邔?duì)工件作切斷或切槽工作時(shí)，刀具進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是沿橫向進(jìn)行的。右圖所示為切斷刀工作時(shí)的情況，當(dāng)不考慮進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的影響時(shí)，按切削速度的方向確定的基面和切削平面分別為Pr和Ps。橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)對(duì)工作角度的影響HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院進(jìn)給運(yùn)動(dòng)對(duì)工作角度的影響 考慮進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的影響后，刀具在工件上的運(yùn)動(dòng)軌跡為阿基米德螺旋線，按合成切削速度Ve的方向確定的工作基面和工作切削平面分別為Pre和Pse。工作前角和工作后角為：橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)對(duì)工作角度的影響oeooe

10、oarctan/arctan/fcvvfd切3）刀具的工作角度HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)對(duì)工作角度的影響 刀具沿縱向進(jìn)給量的取值較大時(shí)（例如車(chē)螺紋），進(jìn)給運(yùn)動(dòng)對(duì)工作角度的影響也不可忽視。橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)對(duì)工作角度的影響3）刀具的工作角度HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院l 刀具安裝位置對(duì)工作角度的影響 安裝刀具時(shí)，如刀尖高于或低于工件中心，會(huì)引起刀具工作角度的變化。以右圖所示車(chē)刀車(chē)槽為例，若不考慮車(chē)刀橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的影響，如果刀尖安裝得高于工件中心，基面由Pr變?yōu)镻re，切削平面由Ps變

11、為Pse，實(shí)際工作前角oe將大于標(biāo)注前角o，工作后角將小于標(biāo)注后角。刀具安裝高低對(duì)工作角度的影響 oeooeoarctan2 /h d3）刀具的工作角度HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院l 刀具安裝位置對(duì)工作角度的影響 如果刀尖安裝低于工件中心，則工作角度的變化情況恰好相反。 當(dāng)車(chē)刀刀桿中心線與進(jìn)給方向不垂直時(shí)，會(huì)引起工作主偏角和工作副偏角的改變。3）刀具的工作角度HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院二二. . 刀具的材料刀具的材料1 1、刀具材料的性能、刀具材料的性能l較高的硬度和耐磨性l足夠的強(qiáng)度

12、和韌性l較高的耐熱性l良好的導(dǎo)熱性和耐熱沖擊性能 l良好的工藝性 HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院1）高速鋼 高速鋼是加入了較多的鎢（W ）、鋁（ Al）、鉻（Cr）、釩（V ）等合金元素的高合金工具鋼。 特點(diǎn)：具有較好的綜合性能（較高的硬度（6267HRC）和耐熱性、制造工藝性好），熱處理變形小，適宜制造復(fù)雜刀具。 2）硬質(zhì)合金 硬質(zhì)合金是用高硬度、難熔的金屬碳化物（WC、TiC 等）和金屬粘結(jié)劑（Co，Ni 等）在高溫條件下燒結(jié)而成的粉末冶金制品。 特點(diǎn)：硬度高，但抗沖擊能力差，適用于高速切削。2 2、常用的刀具材料、常用的刀具材料HTTP

13、:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院3 3、其他刀具材料、其他刀具材料l陶瓷 用于制作刀具的陶瓷材料主要有兩類(lèi)：氧化鋁基陶瓷 和氮化硅基陶瓷。l立方氮化硼 立方氮化硼是由六方氮化硼經(jīng)高溫高壓處理轉(zhuǎn)化而成，其硬度僅次于金剛石。l人造金剛石 人造金剛石是借助某些合金的觸媒作用，在高溫高壓條件下由石墨轉(zhuǎn)化而成 。 HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院第二章第二章 金屬切削過(guò)程的基本規(guī)律及金屬切削過(guò)程的基本規(guī)律及其應(yīng)用其應(yīng)用HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院基本要求基本要

14、求1.掌握切削變形區(qū)的劃分方法；了解切屑的形成過(guò)程，對(duì)切屑的類(lèi)型以及控制方法要有一定的認(rèn)識(shí)；明確切削變形程度的度量方法及前刀面上的摩擦區(qū)；掌握積屑瘤的成因及預(yù)防措施；理解切削變形的變化規(guī)律。2.明確切削力的來(lái)源，及其合力和分解；會(huì)計(jì)算單位切削力、切削功率和單位切削功率；理解不同條件下，切削力的變化規(guī)律。HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院3.明確切削熱的來(lái)源及其傳導(dǎo)途徑；理解各因素對(duì)切削熱的影響規(guī)律；對(duì)切削熱的測(cè)量和計(jì)算有一定的了解。4.明確刀具的磨損形式及磨損的原因；掌握刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和刀具的耐用度的定義；理解各因素對(duì)刀具耐用度的影響規(guī)律。5.理

15、解掌握刀具幾何參數(shù)和切削用量的選擇原則。6.了解磨削磨削過(guò)程和砂輪的特性與選擇，對(duì)比了解磨削力也磨削溫度及其影響因素。HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院內(nèi)容提要內(nèi)容提要 本章主要討論了金屬切削過(guò)程的四大規(guī)律及在生產(chǎn)上五個(gè)方面的應(yīng)用。一一.金屬切削過(guò)程的基本規(guī)律金屬切削過(guò)程的基本規(guī)律 三三.磨削原理磨削原理二二.金屬切削過(guò)程規(guī)律的應(yīng)用金屬切削過(guò)程規(guī)律的應(yīng)用 HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院1、切削的變形規(guī)律、切削的變形規(guī)律 3 、切削熱與切削溫度變化規(guī)律、切削熱與切削溫度變化規(guī)律 4 、刀具磨損與耐

16、用度變化規(guī)律、刀具磨損與耐用度變化規(guī)律 2 、切削力的變化規(guī)律、切削力的變化規(guī)律 一一.金屬切削過(guò)程的基本規(guī)律金屬切削過(guò)程的基本規(guī)律 HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院1、切削的變形規(guī)律、切削的變形規(guī)律 (1) 切屑的形成過(guò)程 l切削變形區(qū)的劃分第一變形區(qū):近切削刃處切削層內(nèi)產(chǎn)生的塑性變形區(qū)特點(diǎn)：剪切滑移剪切滑移 與前刀面接觸的切屑層內(nèi)產(chǎn)生的變形區(qū) . 特點(diǎn)：擠壓摩擦擠壓摩擦近切削刃處已加工表層內(nèi)產(chǎn)生的變形區(qū) 特點(diǎn)：擠壓摩擦擠壓摩擦圖2.1 三個(gè)變形區(qū)HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院l切屑的形成

17、切削層受到刀具前刀面與切削刃的擠壓作用下，使得近切削刃處的金屬先產(chǎn)生彈性變形，繼而塑性變形，同時(shí)金屬晶格產(chǎn)生滑移，最終形成切屑。l切屑的類(lèi)型及控制方法(1)帶狀切屑：外形呈帶狀(2)節(jié)狀切屑（擠裂切屑）：切屑上與前刀面接觸的一面較光潔，其背面局部開(kāi)裂成節(jié)狀。 HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院l切屑的類(lèi)型及控制方法(3) 粒狀切屑（單元切屑）：切屑沿厚度斷裂成均勻的顆粒狀。 (4)崩碎切屑:切削層幾乎不經(jīng)過(guò)塑性變形就產(chǎn)生脆性崩裂，切屑呈不規(guī)則的細(xì)粒狀HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院u切屑的控制方法

18、(1)采用斷屑槽 ： 通過(guò)設(shè)置斷屑槽對(duì)流動(dòng)中的切屑施加一定的約束力，使切屑應(yīng)變?cè)龃螅行季砬霃綔p小。(2)改變刀具角度：比如增大刀具主偏角，切削厚度變大，有利于斷屑。(3)調(diào)整切削用量：適當(dāng)?shù)靥岣哌M(jìn)給量f、降低切削速度均有利于斷屑。HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院(2) 切削變形程度的度量方法 u相對(duì)滑移 MKKPNKMKNPyS)tan(cotoysMO滑移至PH的距離為：滑移量為： 則有：剪切角HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院u變形系數(shù)hchhDhchlcl切屑厚度：工件切削層厚度：切屑長(zhǎng)

19、度:切削層長(zhǎng)度: 根據(jù)體積不變?cè)恚汗奖砻?，剪切角剪切角與前角與前角0是影響切削變形的兩個(gè)主要因素是影響切削變形的兩個(gè)主要因素sin)cos(sin)90sin(00OMOMhhllDchchchlHTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院工件材料 （強(qiáng)度越高，變形系數(shù)越小）刀具前角 （前角增大，變形系數(shù)減小）切削速度 （速度增大，變形系數(shù)減小） 切削層公稱厚度 （厚度越大，變形系數(shù)越小）(3)影響切屑變形的因素HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院(4) 前刀面上的擠壓摩擦與積屑瘤 l前刀面上的摩擦 切屑與

20、前刀面接觸部分劃分為兩個(gè)摩擦區(qū)域，如圖所示有粘結(jié)區(qū)和滑動(dòng)區(qū)。 在靠近切削刃的lf1 區(qū)，由于正應(yīng)力值較大，切屑在前刀面上形成粘結(jié)接觸，各點(diǎn)的切應(yīng)力基本相同在lf2區(qū)，由于正應(yīng)力減小，切屑在前刀面上形成滑動(dòng)接觸，各點(diǎn)的摩擦系數(shù)相同。HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院l 積屑瘤的形成及影響、抑制措施積屑瘤的形成及影響、抑制措施 （p13） 在切削速度不高而又能形成帶狀切屑的情況下，加工一般鋼料或鋁合金等塑性材料時(shí)，常在前刀面上近切削刃處粘著一塊剖面呈三角狀的硬塊（如圖），它的硬度很高，通常是工件材料硬度的23倍。積屑積屑瘤瘤注：形成積屑瘤的條件主要決

21、定于切削溫度。 HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院u積屑瘤對(duì)切削過(guò)程的影響積屑瘤對(duì)切削過(guò)程的影響(1)使刀具前角變大 (2)使切削厚度變化(3)使加工表面粗糙度增大(4)對(duì)刀具壽命的影響u積屑瘤的抑制措施積屑瘤的抑制措施 (1)正確選擇切削速度，使切削速度避開(kāi)產(chǎn)生積屑瘤的區(qū)域 (2)使用潤(rùn)滑性能好的切削液，以減小切屑底層材料與刀具 前刀面間的摩擦。(3)增大刀具前角，減小刀具前刀面與切屑之間的壓力。(4)適當(dāng)提高工件材料硬度，減小加工硬化傾向。HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院2、切削力的變化規(guī)律、

22、切削力的變化規(guī)律 (1) 切削力的來(lái)源、合力及其分力 (3)單位切削力、切削功率和單位切削功率 (4)影響切削力的因素 (2)切削力的測(cè)量及切削力經(jīng)驗(yàn)公式 HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院變形區(qū)內(nèi)產(chǎn)生的彈性變形抗力和塑性變形抗力(1) 切削力的來(lái)源、合力及其分力切削力的來(lái)源、合力及其分力 u切削力的來(lái)源切削力的來(lái)源:切屑、工件與刀具間的摩擦力 u切削合力及分解切削合力及分解 主切削力 切深抗力 進(jìn)給抗力 cFpFfF22222fpcNcFFFFFFHTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院(2)切削力的測(cè)

23、量及切削力經(jīng)驗(yàn)公式切削力的測(cè)量及切削力經(jīng)驗(yàn)公式 目前常用的測(cè)力儀有電阻式測(cè)力儀和壓電式測(cè)力儀 u切削力的測(cè)量切削力的測(cè)量u切削力經(jīng)驗(yàn)公式切削力經(jīng)驗(yàn)公式生產(chǎn)實(shí)際中應(yīng)用比較廣泛的切削力經(jīng)驗(yàn)公式為： xyncFcpFcFcc FcFcxynpFppFpFpc FpFpxynfFfpFfFfc FfFfFC afvKFC afvKFC afvK cpfFFF切削力；背向力；進(jìn)給力FcFpFfCCC、決定于被加工金屬和切削條件的系數(shù)FcFpFfKKK、修正系數(shù)其中：HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院(3)單位切削力和切削功率單位切削力和切削功率u單位切削力

24、：?jiǎn)挝磺邢髁Γ簡(jiǎn)挝磺邢鲗用娣e上的主切削力。cccDpDDFFFpAa fh bu切削功率：切削功率：車(chē)削時(shí)在切削區(qū)域內(nèi)消耗的功率。60103ccmvFPkWcF式中： 主切削力（N） 主運(yùn)動(dòng)切削速度（m/min）cvHTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院(4)(4)影響切削力的因素影響切削力的因素n工件材料的影響工件材料的影響 工件材料的強(qiáng)度、硬度越高，切削力越大。切削脆性材料時(shí)，被切材料的塑性變形及它與前刀面的摩擦都比較小，故其切削力相對(duì)較小。n切削用量的影響切削用量的影響1 1）背吃刀量背吃刀量 和進(jìn)給量和進(jìn)給量 和 增大，都會(huì)使切削力增大，但兩

25、者的影響程度不同。 增大時(shí)，變形系數(shù)不變，切削力成正比增大； 增大時(shí)，變形系數(shù)有所下降，故切削力不成正比增大。papapafffHTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院2 2）切削速度）切削速度 切削塑性材料時(shí)，在無(wú)積屑瘤產(chǎn)生的切削速度范圍內(nèi)，隨著 的增大，切削力減?。贿@是因?yàn)?增大時(shí)，切削溫度升高，摩擦系數(shù)減小，從而使變形系數(shù)減小，切削力下降。在產(chǎn)生積屑瘤的情況下，刀具的實(shí)際前角是隨積屑瘤的成長(zhǎng)與脫落變化的。在積屑瘤增長(zhǎng)期，切削速度增大，積屑瘤高度增大，實(shí)際前角增大，變形系數(shù)減小，切削力下降；在積屑瘤消退期，切削速度增大，積屑瘤減小，實(shí)際前角變小，變

26、形系數(shù)增大，切削力上升。 切削鑄鐵等脆性材料時(shí)，被切材料的塑性變形及它與前刀面的摩擦均比較小。切削速度對(duì)切削力沒(méi)有顯著影響。cvcvcvHTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院切削速度對(duì)切削力的影響HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院n刀具幾何參數(shù)的影響刀具幾何參數(shù)的影響（1 1）前角）前角 增大，變形系數(shù)減小，切削力下降。切削塑性材料時(shí)， 對(duì)切削力的影響較大；切削脆性材料時(shí)，由于切削變形很小， 對(duì)切削力的影響不顯著。（2 2）主偏角）主偏角 主偏角增大，背向力 減小，進(jìn)給力 增大。（3 3）刃傾角）刃傾角

27、 改變?nèi)袃A角將影響切屑在前刀面上的流動(dòng)方向，從而使切削合力的方向發(fā)生變化。增大刃傾角 ， 減小， 增大。刃傾角在-4510范圍內(nèi)變化時(shí)， 基本不變。oooorpFfFSpFfFcFHTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院（4）負(fù)倒棱 為了提高刀尖部位強(qiáng)度、改善散熱條件，常在主切削刃上磨出一個(gè)帶有負(fù)前角 的棱臺(tái)，其寬度為 。1bo1bo負(fù)倒棱車(chē)刀 負(fù)倒棱對(duì)切削力的影響與負(fù)倒棱面在切屑形成過(guò)程中所起作用的大小有關(guān)。當(dāng)負(fù)倒棱寬度小于切屑與前刀面接觸長(zhǎng)時(shí)，切屑除與倒棱接觸外，主要還與前刀面接觸，切削力雖有所增大，但增大的幅度不大。當(dāng)負(fù)倒棱寬度大于切屑與前刀面接

28、觸長(zhǎng)時(shí)，切屑只與負(fù)倒棱面接觸，相當(dāng)于用負(fù)前角為 的車(chē)刀進(jìn)行切削，與不設(shè)負(fù)倒棱相比，切削力將顯著增大。HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院n刀具磨損刀具磨損 后刀面磨損增大時(shí)，后刀面上的法向力和摩擦力都增大，故切削力增大。n切削液切削液 使用以冷卻作用為主的切削液（如水溶液）對(duì)切削力影響不大，使用潤(rùn)滑作用強(qiáng)的切削液（如切削油）可使切削力減小。n刀具材料刀具材料 刀具材料與工件材料間的摩擦系數(shù)影響摩擦力的大小，導(dǎo)致切削力變化。在其他切削條件完全相同的條件下，用陶瓷刀切削比用硬質(zhì)合金刀具切削的切削力小，用高速鋼刀具進(jìn)行切削的切削力大于前兩者。HTTP:/

29、DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院(1)切削熱的來(lái)源與傳導(dǎo) (3)影響切削溫度的主要因素 (2)切削溫度的測(cè)量及計(jì)算 3、切削熱與切削溫度變化規(guī)律、切削熱與切削溫度變化規(guī)律 HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院(1)切削熱的來(lái)源與傳導(dǎo)切削熱的來(lái)源與傳導(dǎo) 切削層金屬發(fā)生彈性和塑性變形所消耗的能量 切屑與前刀面、工件與后刀面間產(chǎn)生的摩擦熱 切削熱由切屑、工件、刀具及周?chē)慕橘|(zhì)（空氣，切削液）向外傳導(dǎo)。其影響因素主要有：u切削熱的來(lái)源切削熱的來(lái)源u切削熱的傳導(dǎo)以及影響散熱的主要因素切削熱的傳導(dǎo)以及影響散熱的主要因素:工

30、件和刀具材料的導(dǎo)熱系數(shù) 導(dǎo)熱系數(shù)高切削熱傳導(dǎo)就快，這樣可以降低切削區(qū)的溫度 。周?chē)橘|(zhì) 采用冷卻性能好的切削液能有效地降低切削區(qū)的溫度 。HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院(2)切削溫度的測(cè)量切削溫度的測(cè)量l自然熱電偶法：自然熱電偶法：利用工件材料和刀具材料化學(xué)成分不同組成熱電偶的兩極。切削區(qū)溫度升高后，形成熱電偶的熱端；刀具尾端及工件引出端保持室溫，形成熱電偶的冷端。熱端和冷端之間有熱電勢(shì)產(chǎn)生，熱電勢(shì)的大小與切削溫度高低有關(guān)，因此可通過(guò)測(cè)量熱電勢(shì)來(lái)測(cè)量切削溫度。l人工熱電偶法：人工熱電偶法：用兩種預(yù)先經(jīng)過(guò)標(biāo)定的金屬絲組成熱電偶，它的熱端焊接在測(cè)

31、溫點(diǎn)上，冷端接在毫伏表上。用這種方法測(cè)得的是某一點(diǎn)的溫度。HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院(3)影響切削溫度的主要因素影響切削溫度的主要因素u切削用量對(duì)切削溫度的影響 u刀具幾何參數(shù)對(duì)切削溫度的影響 切削用量是影響切削溫度的主要因素。影響規(guī)律：切削用量 、 和 增大，切削溫度增加，其中切削速度 的影響最大，進(jìn)給量 次之，切削深度 影響最小cvfpacvfpa前角 前角o增大，切削變形和摩擦減小，切削溫度下降，但前角o增大至18o左右時(shí)，由于刀具楔角（前、后刀面的夾角）減小，散熱條件變差，切削溫度反而上升。主偏角 主偏角 減小，切削刃工作長(zhǎng)度和刀

32、尖角增大，散熱條件改善，切削溫度下降。rHTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院u工件材料對(duì)切削溫度的影響 刀具產(chǎn)生磨損：切削刃變鈍，會(huì)引起切削溫度的增加。切削液影響：干切削時(shí)也會(huì)引起切削溫度的增加， 切削液是降低切削溫度的一個(gè)有效措施 。工件材料的強(qiáng)度和硬度高，產(chǎn)生的切削熱多，切削溫度就高。工件材料的導(dǎo)熱系數(shù)小時(shí)，切削熱不易散出，切削溫度相對(duì)較高。切削灰鑄鐵等脆性材料時(shí)，切削變形小、摩擦小，切削溫度一般較切削鋼時(shí)低。u其他因素的影響 HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院(1)刀具磨損的形式 (3)刀具的耐

33、用度 (2)刀具磨損過(guò)程及磨鈍標(biāo)準(zhǔn) 4、刀具磨損與耐用度變化規(guī)律、刀具磨損與耐用度變化規(guī)律 HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院(1)刀具磨損的形式刀具磨損的形式u前刀面磨損（月牙洼磨損）前刀面磨損（月牙洼磨損） u后刀面磨損后刀面磨損 u邊界磨損邊界磨損 主要是由于前刀面上摩擦高溫和高壓的作用由于后刀面和加工表面間的強(qiáng)烈摩擦，后刀面靠近切削刃部位會(huì)逐漸地被磨成后角為零的小棱面。切削鑄鐵和以較小的切削厚度、較低的切削速度切削塑性材料時(shí)，后刀面磨損是主要形態(tài)。磨損主要在主切削刃與工件待加工表面、副切削刃與已加工表面接觸的部位。 HTTP:/DLS.Z

34、ZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院l刀具磨損的原因刀具磨損的原因硬質(zhì)點(diǎn)劃痕 冷焊粘結(jié) 擴(kuò)散磨損 化學(xué)磨損 HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院(2)刀具磨損過(guò)程及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)刀具磨損過(guò)程及磨鈍標(biāo)準(zhǔn) 初期磨損階段 正常磨損階段 急劇磨損階段 注：在產(chǎn)生急劇磨損前，刀具必須重磨或更換新刀刃。注：在產(chǎn)生急劇磨損前，刀具必須重磨或更換新刀刃。l刀具的正常磨損過(guò)程刀具的正常磨損過(guò)程l刀具的非正常磨損刀具的非正常磨損破損 卷刃 HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院l刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)

35、定義：在產(chǎn)生急劇磨損前，刀具重磨或更換新刀刃時(shí)，定義：在產(chǎn)生急劇磨損前，刀具重磨或更換新刀刃時(shí)， 刀具的磨損量。刀具的磨損量。u一般規(guī)定后刀面上均勻磨一般規(guī)定后刀面上均勻磨損區(qū)的高度損區(qū)的高度VB作為刀具的磨作為刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)。鈍標(biāo)準(zhǔn)。HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院(3)刀具的壽命（刀具的耐用度）刀具的壽命（刀具的耐用度） l定義定義：刃磨后的刀具自開(kāi)始切削到磨損量達(dá)到磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為止所經(jīng)歷的總切削時(shí)間，用T（分鐘）表示。 注：刀具總壽命就是刀具壽命乘以刃磨次數(shù)。 l刀具耐用度合理數(shù)值的確定刀具耐用度合理數(shù)值的確定最小生產(chǎn)成本壽命 ： 保證加工成

36、本，一般情況下 選 用此標(biāo)準(zhǔn)。最高生產(chǎn)率壽命 ： 在生產(chǎn)任務(wù)緊迫或生產(chǎn)中出現(xiàn) 節(jié)拍不平衡時(shí)，可選用次標(biāo)準(zhǔn)。 HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院（4 4）刀具的破損）刀具的破損 （p24p24） 脆性破損脆性破損 崩刃 碎斷 剝落 裂紋破損 塑性破損塑性破損防止刀具破損的措施 合理選擇刀具材料 合理選擇刀具幾何參數(shù) 保證刀具的刃磨質(zhì)量 合理選擇切削用量 工藝系統(tǒng)應(yīng)該有較好的剛性HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院二二.金屬切削過(guò)程規(guī)律的應(yīng)用金屬切削過(guò)程規(guī)律的應(yīng)用 1、刀具幾何參數(shù)的合理選擇 2、切削用量

37、的合理選擇 HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院1、刀具幾何參數(shù)的合理選擇、刀具幾何參數(shù)的合理選擇l前角o的選擇在刀具強(qiáng)度許可的條件下，盡量選用大的前角，使得切削變形和摩擦減小，由此引起的切削力小、切削熱少，加工表面質(zhì)量高。工件材料的強(qiáng)度、硬度較低時(shí)，前角應(yīng)取得大些，反之應(yīng)取較小的前角。加工塑性材料宜取較大的前角，加工脆性材料宜取較小的前角。刀具材料韌性好時(shí)宜取較大前角，反之取較小前角。對(duì)于成形刀具（車(chē)刀、銑刀等），減小前角，以減小刀具截形誤差，提高零件的加工精度。注：用硬質(zhì)合金刀具加工一般鋼時(shí)，取o1020；加工灰鑄鐵時(shí)，取o812。HTTP:/

38、DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院l 后角 的選擇o 后角影響切削中的摩擦和刀具強(qiáng)度，一般選用原則：粗加工時(shí)，以確保刀具強(qiáng)度為主，可在4o6o范圍內(nèi)選?。痪庸r(shí)，以保正加工表面質(zhì)量為主，取8o12o。注：在車(chē)削細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)，常在后刀面上磨出負(fù)后角（ -5o-10o ），起支撐作用，增加系統(tǒng)剛性并起到消振的作用。HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院l主偏角、副偏角的選擇在加工強(qiáng)度高、硬度高的材料時(shí)，為提高刀具壽命 ，選取較小的主偏角； 在工藝系統(tǒng)剛性不足的情況下，為減小切削力，選取 較大的主偏角。精加工時(shí)，以及不產(chǎn)生

39、振動(dòng)的情況下，為減小表面粗糙度，宜選取較小副偏角；工件強(qiáng)度、硬度較高或刀具連續(xù)切削時(shí)，宜選用較小副偏角。HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院l刃傾角的選擇功用：改變?nèi)袃A角可以改變切屑的流向和刀具強(qiáng)度 。選取原則 主要時(shí)根據(jù)刀具強(qiáng)度、流屑方向和加工條件而定。譬如許多大前角刀具常配合選用負(fù)的刃傾角來(lái)增加刀具強(qiáng)度。HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院2、切削用量的合理選擇、切削用量的合理選擇 首先選取盡量大的背吃刀量 ，其次根據(jù)機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度、刀桿剛度限制，選擇盡可能大的進(jìn)給量 f，最后根據(jù)已確定的 和 f

40、 ，并在刀具耐用度和機(jī)床功率允許條件下選擇一個(gè)合理的切削速度。papa切削用量的選擇原則HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院三三 磨削原理磨削原理1.磨削過(guò)程2.砂輪的特性和選擇3.磨削力4.磨削溫度HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院1.磨削過(guò)程n磨削中磨粒對(duì)工件的作用過(guò)程可分為三個(gè)階段： （1）劃擦階段 （2）耕犁階段 （3）形成切屑HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院2.砂輪的特性和選擇砂輪的定義：用結(jié)合劑把磨粒黏結(jié)起來(lái)，經(jīng)壓坯、 干燥、焙燒及車(chē)整而形

41、成的刀具。（1）砂輪的特性取決因素： 磨料磨料：主要成分，常用有氧物系、碳化物系、超硬料系。 粒度粒度：表示磨粒顆粒的尺寸大小。 結(jié)合劑結(jié)合劑：黏結(jié)作用。 硬度硬度：磨粒脫落的難易程度 。 組織組織：磨粒、結(jié)合劑、氣孔之間的比例關(guān)系 。 砂輪形狀砂輪形狀：砂輪端面表示砂輪的特性的標(biāo)志。HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院3.磨削力和磨削溫度（1）磨削力磨削力： Fc 主磨削力（切向磨削力） Fp 切深力 （徑向磨削力） Ff 進(jìn)給力 （軸向磨削力）HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院（2）磨削溫度磨削溫

42、度 控制磨削溫度的方法： 砂輪速度Vc： 速度越大，溫度越高 工件速度Vw： 速度越大，溫度越高 徑向進(jìn)給量fr： fr增大，溫度升高 工件材料： 韌性越大、強(qiáng)度越高、 導(dǎo)熱性越差，磨削溫度越高 砂輪特性： 砂輪硬度越高、粒度越細(xì)， 磨削溫度越高HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院基本要求基本要求l掌握金屬切削機(jī)床型號(hào)編制方法；了解機(jī)床的掌握金屬切削機(jī)床型號(hào)編制方法；了解機(jī)床的分類(lèi)及其主要的技術(shù)參數(shù)。分類(lèi)及其主要的技術(shù)參數(shù)。l掌握工件表面的成形方法；了解機(jī)床的基本結(jié)掌

43、握工件表面的成形方法；了解機(jī)床的基本結(jié)構(gòu)；掌握機(jī)床傳動(dòng)鏈的分類(lèi)及其特點(diǎn)。構(gòu)；掌握機(jī)床傳動(dòng)鏈的分類(lèi)及其特點(diǎn)。l了解車(chē)床的加工方法及車(chē)床相關(guān)的基本概念；了解車(chē)床的加工方法及車(chē)床相關(guān)的基本概念；能看懂車(chē)床的傳動(dòng)系統(tǒng)圖。能看懂車(chē)床的傳動(dòng)系統(tǒng)圖。l了解磨削加工的加工方法；對(duì)外圓磨削加工有了解磨削加工的加工方法；對(duì)外圓磨削加工有初步的認(rèn)識(shí)。初步的認(rèn)識(shí)。l對(duì)孔加工機(jī)床和刀具、齒輪加工刀具、銑床和對(duì)孔加工機(jī)床和刀具、齒輪加工刀具、銑床和銑刀的結(jié)構(gòu)和工作原理有一定的了解。銑刀的結(jié)構(gòu)和工作原理有一定的了解。HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院內(nèi)容提要內(nèi)容提要l金屬切削

44、機(jī)床的分類(lèi)、型號(hào)編制及主要金屬切削機(jī)床的分類(lèi)、型號(hào)編制及主要技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù) l工件表面成形方法與機(jī)床運(yùn)動(dòng)分析工件表面成形方法與機(jī)床運(yùn)動(dòng)分析 l幾種加工機(jī)床的工藝范圍，特點(diǎn)以及所幾種加工機(jī)床的工藝范圍，特點(diǎn)以及所用的刀具用的刀具 HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院一、金屬切削機(jī)床的分類(lèi)、型號(hào)、一、金屬切削機(jī)床的分類(lèi)、型號(hào)、 編制及主要技術(shù)參數(shù)編制及主要技術(shù)參數(shù) 按加工方法和所用刀具分：按加工方法和所用刀具分： 11大類(lèi)按通用程度分：通用機(jī)床、專門(mén)化機(jī)床、專用機(jī)床按通用程度分：通用機(jī)床、專門(mén)化機(jī)床、專用機(jī)床; ;按加工精度分：普通精度、精密精度、高

45、精度機(jī)床。按加工精度分：普通精度、精密精度、高精度機(jī)床。1.1.分類(lèi)分類(lèi)車(chē)車(chē)床床鉆鉆床床鏜鏜床床磨磨床床齒輪加齒輪加工機(jī)床工機(jī)床螺紋加螺紋加工機(jī)床工機(jī)床銑銑床床刨刨床床拉拉床床鋸鋸床床其它其它機(jī)床機(jī)床HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院例：例： C A 6 1 4C A 6 1 4 0 0 ( (類(lèi)、特、組、系、主類(lèi)、特、組、系、主) ) 機(jī)床類(lèi)別代號(hào)（車(chē)床類(lèi)）機(jī)床類(lèi)別代號(hào)（車(chē)床類(lèi)）機(jī)床結(jié)構(gòu)特性代號(hào)（結(jié)構(gòu)特性）機(jī)床結(jié)構(gòu)特性代號(hào)（結(jié)構(gòu)特性）機(jī)床組別代號(hào)（落地及臥式車(chē)床組）機(jī)床組別代號(hào)（落地及臥式車(chē)床組）機(jī)床系別代號(hào)（臥式車(chē)床系）機(jī)床系別代號(hào)（臥式車(chē)床

46、系）機(jī)床主參數(shù)代號(hào)（最大車(chē)削直徑機(jī)床主參數(shù)代號(hào)（最大車(chē)削直徑400mm）2.2.金屬切削機(jī)床的型號(hào)編制金屬切削機(jī)床的型號(hào)編制（1） 通用機(jī)床的型號(hào)編制機(jī)床名稱漢語(yǔ)拼音的首字母，機(jī)床名稱漢語(yǔ)拼音的首字母，注注:齒輪機(jī)床和螺紋加工機(jī)床分別用齒輪機(jī)床和螺紋加工機(jī)床分別用Y和和S表示表示HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院（2） 專用機(jī)床的型號(hào)編制例例 ：-設(shè)計(jì)單位代號(hào)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)順序號(hào)B1-015北京第一機(jī)床廠第15種專用機(jī)床（專用銑床）u金屬切削機(jī)床的主要技術(shù)參數(shù)金屬切削機(jī)床的主要技術(shù)參數(shù)主參數(shù)基本參數(shù)尺寸參數(shù)運(yùn)動(dòng)參數(shù)動(dòng)力參數(shù)主要技術(shù)參數(shù)HTTP:/DLS

47、.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院二、工件表面成形方法與機(jī)床的運(yùn)動(dòng)分析二、工件表面成形方法與機(jī)床的運(yùn)動(dòng)分析機(jī)械零件常用的各種表面可以看成是由一根母線沿著導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)而形成的。l母線和導(dǎo)線統(tǒng)稱為發(fā)生線。1.1.成形方法成形方法1母線2導(dǎo)線HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院l發(fā)生線的形成方法：發(fā)生線的形成方法：軌跡法成形法相切法展成法HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院2.2.機(jī)床的運(yùn)動(dòng)分析機(jī)床的運(yùn)動(dòng)分析（1）機(jī)床的運(yùn)動(dòng)表面成形運(yùn)動(dòng)輔助運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)切入運(yùn)動(dòng)分度運(yùn)動(dòng)

48、操控運(yùn)動(dòng)HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院（2 2）機(jī)床的運(yùn)動(dòng)聯(lián)系）機(jī)床的運(yùn)動(dòng)聯(lián)系機(jī)床的三個(gè)基本組成部分 執(zhí)行件動(dòng)力源傳動(dòng)裝置傳動(dòng)鏈傳動(dòng)鏈：外聯(lián)系傳動(dòng)鏈：外聯(lián)系傳動(dòng)鏈：內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈：內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈：執(zhí)行件與執(zhí)行件之間的傳動(dòng)聯(lián)系。 由動(dòng)力源和執(zhí)行件或執(zhí)行件之間構(gòu)成的傳動(dòng)聯(lián)系聯(lián)系動(dòng)力源和執(zhí)行件之間的傳動(dòng)聯(lián)系。特點(diǎn)：不要求有嚴(yán)格的傳動(dòng)比特點(diǎn)：要求有嚴(yán)格的傳動(dòng)比HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院1.1.車(chē)床與車(chē)刀車(chē)床與車(chē)刀 （1）加工方法： 粗車(chē)： 提高生產(chǎn)效率 精車(chē)： 保證加工精度和表面質(zhì)量 精細(xì)車(chē)：高精度

49、、高精密 （2）車(chē)刀種類(lèi)和用途 按用途分：外圓車(chē)刀、端面車(chē)刀、內(nèi)孔車(chē) 刀、切斷刀、切槽刀等； 按結(jié)構(gòu)分：整體車(chē)刀、焊接車(chē)刀、機(jī)械夾固式車(chē)刀。 三、幾種常見(jiàn)機(jī)床的加工工藝、三、幾種常見(jiàn)機(jī)床的加工工藝、特點(diǎn)和刀具特點(diǎn)和刀具HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院（3）CA6140臥式車(chē)床機(jī)床種類(lèi)： 按機(jī)構(gòu)和用途分： 臥式車(chē)床 立式車(chē)床 轉(zhuǎn)塔車(chē)床 自動(dòng)、半自動(dòng)車(chē)床 仿形車(chē)床 專門(mén)化車(chē)床 HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院1 主軸箱；2刀架；3尾座；4床身；5右床腿6溜板箱；7左床腿；8進(jìn)給箱 CA6140臥式車(chē)

50、床布局和主要部件HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)n傳動(dòng)原理圖傳動(dòng)原理圖注：著重掌握在車(chē)削螺紋時(shí)，車(chē)床的兩條主要傳動(dòng)鏈。注：著重掌握在車(chē)削螺紋時(shí)，車(chē)床的兩條主要傳動(dòng)鏈。 1-2-3-41-2-3-4：外傳動(dòng)鏈；：外傳動(dòng)鏈； 4-5-6-74-5-6-7：內(nèi)傳動(dòng)鏈。：內(nèi)傳動(dòng)鏈。 HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院 傳動(dòng)路線傳動(dòng)路線 分析方法：抓兩端，連中間分析方法：抓兩端，連中間130HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院 主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù) 正轉(zhuǎn)時(shí)

51、23( 1 + 3 )= 6 + 18 = 24 級(jí) 反轉(zhuǎn)時(shí) 13( 1 + 3 )= 3 + 9 = 12 級(jí) 轉(zhuǎn)速 n n1450130/23056/3839/4163/50 1400 r/min主軸箱的機(jī)構(gòu) 主軸組件； 卸荷帶輪； 雙向多片摩擦離合器、制動(dòng)器及操縱機(jī)構(gòu)； 變速操縱機(jī)構(gòu)。HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院2.2.外圓表面磨削加工（磨床）外圓表面磨削加工（磨床）（1）加工方法： 工件有中心支撐的外圓磨削 縱向進(jìn)給磨削 橫向進(jìn)給磨削 工件無(wú)中心支撐的外圓磨削（無(wú)心磨削） （2）尺寸控制 實(shí)際生產(chǎn)中常采用對(duì)工件進(jìn)行主動(dòng)測(cè)量的 方法來(lái)

52、控制工件尺寸。 注意磨削時(shí)的特點(diǎn)之一：砂輪的自銳作用.HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院 （3）外圓表面的精整、光整加工 目的：精加工后，提高加工表面尺寸和形狀精度、減小表面粗糙度或強(qiáng)化表面。 方法：研磨和超精加工。 研磨工藝特點(diǎn)：設(shè)備和研具簡(jiǎn)單，成本低容保證質(zhì)量。 超精加工工藝特點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度較高，操作簡(jiǎn)便，生產(chǎn)效率高。HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院3.3.孔加工機(jī)床與刀具孔加工機(jī)床與刀具（1）孔加工的幾種方法： 鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔、珩磨孔、拉孔。（2）鉆孔與擴(kuò)孔 （粗加工） 鉆

53、孔直徑一般小于80mm；擴(kuò)孔常用于直徑小于100mm。（3）鉸孔與鉸刀 （精加工） 鉸孔速度通常較低，以避免產(chǎn)生積屑瘤。 鉆、擴(kuò)、鉸工藝是生產(chǎn)中常見(jiàn)的加工方案。 HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院（4）鏜孔和鏜刀 （精加工） 鏜孔的三種加工方式： 工件旋轉(zhuǎn)，刀具進(jìn)給； 刀具旋轉(zhuǎn)，工件進(jìn)給； 刀具旋轉(zhuǎn)并作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。（5）珩磨孔 （精加工） 定義：利用帶有磨條的珩磨頭對(duì)孔進(jìn)行精 整、光整加工的辦法。 加工方法：工件固定不動(dòng)，珩磨頭由機(jī)床主軸帶 動(dòng)旋轉(zhuǎn)并作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院（

54、6）拉孔與拉刀 （精加工） 拉床分臥式和立式拉床； 拉刀的齒升量：相鄰兩刀齒半徑高度差。 齒數(shù)一般不少于3個(gè)，不超過(guò)6-8個(gè)。HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院4.4.齒輪加工機(jī)床齒輪加工機(jī)床（1） 齒輪加工機(jī)床類(lèi)型和工作原理齒輪加工機(jī)床類(lèi)型和工作原理 工作原理 1.1.成形法：成形法：用與被加工齒輪齒槽形狀相同的成形刀具切削齒輪。（盤(pán)形、指形齒輪銑刀銑齒，成形刀具刨、插齒） 特點(diǎn)：加工精度生產(chǎn)效率較低，適于單件小批生產(chǎn)或修配。 2.2.范成法：范成法：刀具工件模擬一對(duì)齒輪作嚙合運(yùn)動(dòng)，刀具齒形運(yùn)動(dòng)軌跡逐步包絡(luò)出工件齒形。（滾齒、插齒、剃齒、弧齒錐

55、齒輪銑齒機(jī)） 特點(diǎn)：加工精度、生產(chǎn)效率較高。 齒輪加工機(jī)床滾齒機(jī)、插齒機(jī)、剃齒機(jī)、磨齒機(jī)、銑齒機(jī)、拉齒機(jī)等。HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院（2 2） 滾齒機(jī)工作運(yùn)動(dòng)滾齒機(jī)工作運(yùn)動(dòng)內(nèi)傳動(dòng)鏈為：滾刀45ux67 齒坯（工作臺(tái)）（3）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)A2 （進(jìn)給鏈-外傳動(dòng)鏈） 工作臺(tái)78uf910刀架 工作臺(tái)為間接動(dòng)力源。（2）展成運(yùn)動(dòng) （展成鏈） 滾刀旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)B11 齒坯旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)B12（1）主運(yùn)動(dòng)B11 （主運(yùn)動(dòng)鏈 -外傳動(dòng)鏈） 電機(jī)12uv34滾刀HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院（3 3）齒輪刀具）齒輪

56、刀具 按工作原理分為：成形法刀具和展成法刀具。 成形法齒輪刀具：盤(pán)形齒輪銑刀、指狀齒輪銑刀。 展成法齒輪刀具：滾齒刀、插齒刀、剃齒刀等。 齒輪滾刀齒輪滾刀 加工直齒和螺旋圓柱齒輪常用的刀具； 原理：利用螺旋齒輪嚙合來(lái)加工齒輪的； 同一把齒輪滾刀可以加工模數(shù)、壓力角相同而齒數(shù)不同的齒輪。HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院5.5.銑床與銑刀銑床與銑刀 平面加工的方法很多，常用的有：銑、刨、車(chē)、拉、磨削等方法。其中銑平面是平面加工應(yīng)用最廣泛的方法。 在銑削運(yùn)動(dòng)中，銑刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是主運(yùn)動(dòng)。（1）銑削方式 端銑端銑周銑周銑不對(duì)稱銑不對(duì)稱銑對(duì)稱銑對(duì)稱銑順銑：

57、順銑：逆銑：逆銑：工件進(jìn)給方向與銑刀旋轉(zhuǎn)方向相同工件進(jìn)給方向與銑刀旋轉(zhuǎn)方向相同工件進(jìn)給方向與銑刀旋轉(zhuǎn)方向相反工件進(jìn)給方向與銑刀旋轉(zhuǎn)方向相反HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院對(duì)比角度對(duì)比角度逆銑逆銑順銑順銑結(jié)論結(jié)論切屑截面切屑截面形狀形狀逆銑時(shí)，刀齒的切削厚度由零逐逆銑時(shí)，刀齒的切削厚度由零逐漸增加，刀齒切入工件時(shí)切削厚漸增加，刀齒切入工件時(shí)切削厚度為零，由于切削刃鈍圓半徑的度為零，由于切削刃鈍圓半徑的影響，刀齒在已加工表面上滑擦影響，刀齒在已加工表面上滑擦一段距離后才能真正切入工件，一段距離后才能真正切入工件，因而刀齒磨損快，加工表面質(zhì)量因而刀齒

58、磨損快，加工表面質(zhì)量較差。較差。順銑時(shí)則無(wú)此現(xiàn)象，但順順銑時(shí)則無(wú)此現(xiàn)象，但順銑不宜銑帶硬皮的工件銑不宜銑帶硬皮的工件順銑時(shí)銑刀順銑時(shí)銑刀壽命比逆銑壽命比逆銑高高2 23 3倍，倍，加工表面也加工表面也比較好比較好工件裝夾工件裝夾可靠性可靠性逆銑時(shí)，刀齒對(duì)工件的垂直作用逆銑時(shí)，刀齒對(duì)工件的垂直作用力力F Fv v向上，容易使工件的裝夾松向上，容易使工件的裝夾松動(dòng)。動(dòng)。順銑時(shí)，刀齒對(duì)工件的垂順銑時(shí)，刀齒對(duì)工件的垂直作用力直作用力F Fv v向下，使工件向下，使工件壓緊在工作臺(tái)上，加工比壓緊在工作臺(tái)上，加工比較平穩(wěn)。較平穩(wěn)。順銑時(shí)工件順銑時(shí)工件加緊比逆銑加緊比逆銑可靠可靠工作臺(tái)絲工作臺(tái)絲杠、螺母杠、

59、螺母間隙間隙逆銑時(shí)，工件承受的水平銑削力逆銑時(shí)，工件承受的水平銑削力F FH H與進(jìn)給速度與進(jìn)給速度v vf f的方向相反，銑的方向相反，銑床工作臺(tái)絲杠始終與螺母接觸。床工作臺(tái)絲杠始終與螺母接觸。 順銑時(shí)，工件承受的水平順銑時(shí)，工件承受的水平銑削力銑削力F FH H與進(jìn)給速度相同，與進(jìn)給速度相同，由于絲杠螺母間有間隙，由于絲杠螺母間有間隙，銑削進(jìn)給量不均勻，容易銑削進(jìn)給量不均勻，容易打刀。采用順銑法加工時(shí)打刀。采用順銑法加工時(shí)必須采取措施消除絲杠與必須采取措施消除絲杠與螺母之間的間隙。螺母之間的間隙。逆銑時(shí)工作逆銑時(shí)工作臺(tái)有竄動(dòng)，臺(tái)有竄動(dòng)，容易打刀。容易打刀。HTTP:/DLS.ZZU.EDU

60、.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院（2）銑刀種類(lèi) 按用途分為： 圓柱銑刀、面銑刀、三面銑刀、立銑刀、鍵槽銑刀、角度銑刀、成形銑刀等類(lèi)型。HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院（3）銑刀的幾何角度 圓柱銑刀和面銑刀是銑刀的基本形式，下圖給出了這兩種刀具的幾何角度。a）圓柱形銑刀 b）面銑刀銑刀的幾何角度HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院1）前角 0 及 n ：銑刀前角在正交平面P0中測(cè)量。為了便于銑刀制造和測(cè)量，圓柱形銑刀還要標(biāo)注法平面Pn內(nèi)的法前角。2）后角0 ： 銑刀后角在正交平面P0中