機(jī)械零件加工表面的形成

1、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 課程介紹及要求一、課程內(nèi)容和目的二、特點(diǎn)三、重要性四、學(xué)習(xí)要求五、參考書參考書金屬切削原理與刀具互換性與測量技術(shù)（公差）金屬切削機(jī)床機(jī)械制造工藝學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)第一章 緒論機(jī)械制造業(yè)的作用與現(xiàn)狀第二章 機(jī)械零件加工表面的形成第二章 機(jī)械零件加工表面的形成機(jī)器的組成：合件1組件1合件2部件1組件2組件3部件3合件3機(jī) 器部件2零件汽車的組成：汽車變速箱部件轉(zhuǎn)向器部件發(fā)動(dòng)機(jī)部件驅(qū)動(dòng)橋部件車架車廂駕駛室曲軸組件連桿活塞組件凸輪軸組件發(fā)動(dòng)機(jī)缸體發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋飛輪機(jī)油泵組件連桿合件活塞活塞環(huán)活塞銷連桿體連桿蓋銅套機(jī)器的組成：合件1組件1合件2部件1組件2組件3部件3合件3機(jī) 器部件2零件機(jī)械

2、零件的表面：例：如 軸 圓柱面 平面如 箱體 孔（圓柱面） 平面如 齒輪 平面 圓柱面 漸開線表面機(jī)械零件的表面：機(jī)械零件的表面非加工表面 加工表面（重要的工作表面）有一定的精度要求和粗糙度要求通過機(jī)械加工保證第一節(jié) 機(jī)械零件加工表面的形成過程 一、工件的加工表面及其形成方法1. 機(jī)械零件常用的表面形狀零件的常用表面平面圓柱面特殊表面成型表面圓錐面圖2-1 機(jī)器零件上常用的各種典型表面2. 工件表面的形成 工件表面可以看成是一條線沿著另一條線移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)而形成的。并且我們把這兩條線叫著母線和導(dǎo)線，統(tǒng)稱發(fā)生線。例、工件表面的形成圖2-2 組成工件輪廓的幾何表面導(dǎo)線導(dǎo)線導(dǎo)線導(dǎo)線母線導(dǎo)線母線母線母線母

3、線母線母線導(dǎo)線導(dǎo)線導(dǎo)線3.發(fā)生線的形成1) 成型法利用成形刀具來形成發(fā)生線，對(duì)工件進(jìn)行加工的方法。 圖2-3 形成發(fā)生線所需的運(yùn)動(dòng)3.發(fā)生線的形成2) 軌跡法靠刀尖的運(yùn)動(dòng)軌跡來形成所需要表面形狀的方法。 圖2-3 形成發(fā)生線所需的運(yùn)動(dòng)3.發(fā)生線的形成3) 相切法由圓周刀具上的多個(gè)切削點(diǎn)來共同形成所需工件表面形狀的方法。 圖2-3 形成發(fā)生線所需的運(yùn)動(dòng)3.發(fā)生線的形成4) 展成法利用工件和刀具作展成切削運(yùn)動(dòng)來形成工件表面的方法。圖2-3 形成發(fā)生線所需的運(yùn)動(dòng)4. 表面成型運(yùn)動(dòng) 例: 車削外圓柱面的成形運(yùn)動(dòng)4. 表面成型運(yùn)動(dòng) 例:常見典型表面成形運(yùn)動(dòng)二、切削運(yùn)動(dòng)與切削要素1.切削加工中的工件表面

4、二、切削運(yùn)動(dòng)與切削要素2.切削運(yùn)動(dòng)與切削用量切削運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)2.切削運(yùn)動(dòng)與切削用量(1) 主運(yùn)動(dòng)：由機(jī)床或人力提供的主要運(yùn)動(dòng)，能使刀具從工件上切除金屬層使之變?yōu)榍行肌?例如：車削時(shí)，車床主軸帶動(dòng)工件作的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)； 銑削時(shí)，銑床主軸帶動(dòng)銑刀作的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。2.切削運(yùn)動(dòng)與切削用量(1) 主運(yùn)動(dòng)是一個(gè)矢量主運(yùn)動(dòng)方向：是指切削刃選定點(diǎn)相對(duì)于工件的瞬時(shí)主運(yùn)動(dòng)方向。圖2-6 外圓車削時(shí)的加工表面、切削用量與切削層(1) 主運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)方向：是指切削刃選定點(diǎn)相對(duì)于工件的瞬時(shí)主運(yùn)動(dòng)方向。主運(yùn)動(dòng)速度：也就是切削速度，是指切削刃選定點(diǎn)相對(duì)于工件主運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度，用vc表示， 單位：m/min（或m/s）。 圖2

5、-6 外圓車削時(shí)的加工表面、切削用量與切削層(1) 主運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)方向：是指切削刃選定點(diǎn)相對(duì)于工件的瞬時(shí)主運(yùn)動(dòng)方向。主運(yùn)動(dòng)速度：也就是切削速度，是指切削刃選定點(diǎn)相對(duì)于工件的主運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度，用vc表示， 單位：m/min（或m/s）。 外圓車削時(shí)，切削速度的計(jì)算公式為： (2) 進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：由機(jī)床或人力提供的附加運(yùn)動(dòng)，它能使把工件切削層不斷地投入切削過程。圖2-6 外圓車削時(shí)的加工表面、切削用量與切削層(2) 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向：是指切削刃選定點(diǎn)相對(duì)于工件的瞬時(shí)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向。 圖2-6 外圓車削時(shí)的加工表面、切削用量與切削層(2) 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向：是指切削刃選定點(diǎn)相對(duì)于工件的瞬時(shí)

6、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向。 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度：指切削刃選定點(diǎn)相對(duì)于工件進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度，用vf表示，單位常取為(mm/s)或(mm/min) 圖2-6 外圓車削時(shí)的加工表面、切削用量與切削層進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度例：外圓車削時(shí)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度常常用進(jìn)給量f來表述， 單位：mm/r 刨削時(shí)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度用每一行程多少毫米來表述， 單位為mm/str。 銑削時(shí)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度常用每齒進(jìn)給量f來表述， 單位：mm/z 進(jìn)給速度vf、進(jìn)給量f、每齒進(jìn)給量fz 和刀具齒數(shù)Z之間的關(guān)系如下： vf = nf= nzfz (3) 刀具的工作平面 切削過程中刀具的工作平面是指:通過切削刃選定點(diǎn)并同時(shí)包含主運(yùn)動(dòng)方向和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向的平面，工

7、作平面的符號(hào)為Pfe(4) 吃刀量 吃刀量是指過切削刃的兩個(gè)端點(diǎn)，且垂直于所選定的測量方向的兩平面間的距離。(4) 吃刀量 確定吃刀量有三點(diǎn)要注意： 1）確定切削刃的兩個(gè)端點(diǎn)； 2）確定測量的方向； 3）確定兩界限平面。圖2-6 外圓車削時(shí)的加工表面、切削用量與切削層圖2-6 外圓車削時(shí)的加工表面、切削用量與切削層(4) 吃刀量 在一般切削加工中，常用的吃刀量有背吃刀量asp（或ap）和側(cè)吃刀量ase（或ae）兩個(gè)，其單位為mm 。例：車削 背吃刀量asp； 銑削 背吃刀量asp、側(cè)吃刀量ase(5) 背吃刀量背吃刀量是指過切削刃選定點(diǎn)在垂直于工作平面方向上測量的吃刀量。 例：外圓車削圖2-6

8、 外圓車削時(shí)的加工表面、切削用量與切削層(5) 背吃刀量背吃刀量是指過切削刃選定點(diǎn)在垂直于工作平面方向上測量的吃刀量。 例：外圓車削切削用量三要素 背吃刀量asp、 進(jìn)給量f 切削速度vc(6)合成切削運(yùn)動(dòng) 切削過程中，由主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)合成的運(yùn)動(dòng)稱為合成切削運(yùn)動(dòng)。 合成切削運(yùn)動(dòng)方向：就是切削刃選定點(diǎn)相對(duì)于工件的瞬時(shí)合成切削運(yùn)動(dòng)的方向； 合成切削速度ve：就是切削刃選定點(diǎn)相對(duì)于工件的合成切削運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度。 圖2-6 外圓車削時(shí)的加工表面、切削用量與切削層二、切削運(yùn)動(dòng)與切削要素3.切削層參數(shù)切削層：切削過程中，由刀具的一個(gè) 單一動(dòng)作 所切除的工件材料層。切削層尺寸平面：通過切削刃基點(diǎn)并垂直于該

9、 點(diǎn)主運(yùn)動(dòng)方向的平面。切削刃基點(diǎn)：切削刃等分中點(diǎn)。例：平行四邊形BCDF即為切削層尺寸平面，它截切削層于BCDE四邊形。圖2-6 外圓車削時(shí)的加工表面、切削用量與切削層3.切削層參數(shù)（1）切削層公稱橫截面積AD（切削面積）： 切削面積是指在給定瞬間，切削層在切削層尺寸平面里的實(shí)際橫截面積，單位：mm2。圖2-6 外圓車削時(shí)的加工表面、切削用量與切削層3.切削層參數(shù)（1）切削層公稱橫截面積AD（切削面積）： 切削面積是指在給定瞬間，切削層在切削層尺寸平面里的實(shí)際橫截面積，單位：mm2。AD=aspf 圖2-6 外圓車削時(shí)的加工表面、切削用量與切削層3.切削層參數(shù)（2）切削層公稱寬度bD（切削寬度）： 切削寬度是指在給定瞬間，在切削層尺寸平面中測量的作用主切削刃截形上兩個(gè)極點(diǎn)間的距離，單位：mm。例：如圖2-6所示，平面cBCDF即為切削層尺寸平面，BC段為作用的主切削刃，BC兩點(diǎn)間的距離bD即為切削層公稱寬度，實(shí)際橫截面積BCDE就是切削面積。圖2-6 外圓車削時(shí)的加工表面、切削用量與切削層3.切削層參數(shù)（3）切削層公稱厚度hD（切削厚度）： 切削厚度是指在同一瞬間的切削層橫截面積與其公稱切削層寬度之比，單位：mm。即 圖2-6 外圓車削時(shí)的加工表面、切削用量與切削層圖2-6 外圓車削時(shí)的加工表