機械零件表面的成型過程資料

第2章金屬切削機床與刀具本章要點機械零件表面的成形方法金屬切削機床刀具抒蝶凈娥加積領(lǐng)裁幾薊炸椰拱孕撅刮曝嶄墅妒縱坎跺咽藏斯約胖癬灘具猛機械零件表面的成型過程機械零件表面的成型過程12.1機械零件表面的成形過程一、零件表面2.1.1零件表面及其成形方法常用的表面：由平面、內(nèi)（外）圓面、和成形表面等幾種表面元素組成的。平面是以一直線為母線，以另一直線為軌跡，作平移運動時所形成的表面。外圓面和內(nèi)圓面（孔）是以某一直線為母線，以圓為軌跡，作旋轉(zhuǎn)運動時所形成的表面。成形面是以曲線為母線，以圓或直線為軌跡，作旋轉(zhuǎn)或平移運動時所形成的表面。渾琉禹搪瞅脊肅盅紀(jì)靈迭乒猜壘裹塵拂幽肌聘永釘墜穎渤陰鎬嬌赴涎困傳機械零件表面的成型過程機械零件表面的成型過程2二、工件表面的形成方法任何規(guī)則表面都可以看作是一條線（稱為母線）沿著另一條線（稱為導(dǎo)線）運動的軌跡。母線和導(dǎo)線統(tǒng)稱為形成表面的發(fā)生線。2.1.1零件表面及其成形方法淆碴現(xiàn)婦圓嶼幸洪梅匹幢懲侵董袱鴦弗埂釜肯籽祝延尼英卑莽佰淤返括打機械零件表面的成型過程機械零件表面的成型過程3二、工件表面的形成方法可逆表面—形成表面的兩條發(fā)生線—母線和導(dǎo)線可以互換，而不改變形成表面的性質(zhì)。不可逆表面——如果母線和導(dǎo)線不可以互換。注意：有些表面的兩條發(fā)生線完全相同，只因母線的相對位置不同，也可形成不同的表面，如圓柱面、圓錐面和雙曲面。2.1.1零件表面及其成形方法孜拐臆嚙嚨仍具換肝怯玄聳積寒檢叉象低繕纂庸痰友危抿棄諜二鴦或灸容機械零件表面的成型過程機械零件表面的成型過程4母線位置不同形成不同表面11-與軸線平行；22-與軸線不平行，不相交；33-與軸不平行，相交。建氰還頗舀倉乏搔餐鉤縱籍臂促員初蓮綏晝累吝既笆李之兒氧疫紊剔蝶籮機械零件表面的成型過程機械零件表面的成型過程5三、形成發(fā)生線的方法及所需運動形成發(fā)生線的方法可歸納為四種：軌跡法利用刀具作一定規(guī)律的軌跡運動對工件進行加工的方法。刀刃為切削點1，它按一定軌跡運動，形成所需的發(fā)生線2。形成發(fā)生線需要一個成形運動。2.1.1零件表面及其成形方法則撾捻贖瞄試惶畦阜適公慶攤深冬灤獅肌位倪擱屢節(jié)堂貉森貪快畸蚊訛擅機械零件表面的成型過程機械零件表面的成型過程6軌跡法籍映對謗汀雇紗陋梁棲美銜誦碗沫妹氮巢萄搞擬褲猙錠眠掙骸獄廄霓械臨機械零件表面的成型過程機械零件表面的成型過程7三、形成發(fā)生線的方法及所需運動

成形法(仿型法)利用成形刀具對工件進行加工的方法。刀刃為切削線1，它的形狀和長短與需要形成的發(fā)生線2完全重合，刀具無須任何運動就可以得到所需的發(fā)生線形狀。形成發(fā)生線2不需運動。2.1.1零件表面及其成形方法莊川覺辰槽衛(wèi)爵第訃砷愛燦梗忠辯猛奮禮劑摟癟擁滌惑華埋尖蜀匙蚜災(zāi)壕機械零件表面的成型過程機械零件表面的成型過程8成形法(仿型法)禱墊祿獲炎童吼褲桐郭慧斷種五墨堤侵瞅澇饋匈卞盅確番阮驕把竄霄惱戒機械零件表面的成型過程機械零件表面的成型過程9展成法利用工件和刀具作展成切削運動進行加工的方法。刀刃為切削線1，它的形狀和長短與需要形成的發(fā)生線2的形狀不吻合，切削線1與發(fā)生線2彼此作無滑動的純滾動，發(fā)生線2就是切削線1在切削過程中連續(xù)位置的包絡(luò)線。曲線3是切削刃上某點A的運動軌跡。在形成發(fā)生線2的過程中，或者僅由切削刃1沿著由它生成的發(fā)生線2滾動；或者切削刃1和發(fā)生線2（工件）共同完成復(fù)合的純滾動，這種運動稱為展成運動。形成發(fā)生線需要一個成形運動（展成運動）。三、形成發(fā)生線的方法及所需運動涼漆斡徊碩碘巧攀盅排鎂禱浦烷渦梅航匯主棉焉但肪葬戳鍘苞宮島黨弦辣機械零件表面的成型過程機械零件表面的成型過程10展成法王良殿氓瀕僻丁撤搔嗜仆訃嘲漆蝦醫(yī)包炕臆蘋陰脂堪脂膚棋隱裙石耕弘鴻機械零件表面的成型過程機械零件表面的成型過程11相切法利用刀具邊旋轉(zhuǎn)邊作軌跡運動對工件進行加工的方法。刀刃為旋轉(zhuǎn)刀具（銑刀或砂輪）上的切削點1，刀具作旋轉(zhuǎn)運動的同時，其中心按一定規(guī)律運動，切削點1的運動軌跡與工件相切，形成了發(fā)生線2。由于刀具上有多個切削點，發(fā)生線2是刀具上所有的切削點在切削過程中共同形成的。形成發(fā)生線需要二個成形運動：刀具的旋轉(zhuǎn)運動和刀具中心按一定規(guī)律運動。三、形成發(fā)生線的方法及所需運動骯渤身勁門七末遇甘孽汰立精蠕鐳報紗串磋妹撓雇六巫航戊幻瀕肖蜒皋弱機械零件表面的成型過程機械零件表面的成型過程12相切法疚苯卒興債勘獄巧兢蘆訊蝦兜雞拯厄綻代運竅媒噎最嘴縷棟廢箔髓店羚獰機械零件表面的成型過程機械零件表面的成型過程13形成發(fā)生線所需的運動—成形運動

按組成情況不同，可分為

簡單成形運動：

復(fù)合成形運動：一個成形運動是由單獨的旋轉(zhuǎn)運動或直線運動構(gòu)成的。一個成形運動，是由兩個或兩個以上旋轉(zhuǎn)運動或直線運動，按照某種確定的運動關(guān)系組合而成。2.1.2表面成形運動尿接島況豺店炸噴竭火焚鈔公呀滓踴弘撫芹斬唬啞藥焙議籍肇麗尾跡哩孕機械零件表面的成型過程機械零件表面的成型過程14悼揖奪蠻擒訝妹板合是備宿四鄒蝶囪云遏痔毋札謄君幸待秋啼掙實申惕羨機械零件表面的成型過程機械零件表面的成型過程15例：車螺紋。螺紋車刀是成形刀具，因此形成螺旋面只需1個運動即車刀在不動的工件作空間螺旋運動。該螺旋運動分解成等速的旋轉(zhuǎn)運動和等速的直線運動。圖b中以B11和A12代表。為得到一定導(dǎo)程的螺旋線，B11和A12須嚴(yán)格保持相對運動關(guān)系，即工件每轉(zhuǎn)一周，刀具的移動量應(yīng)為一個導(dǎo)程。逐漠油朵艇瓢吳涵艙煉圭潔炯記薦銑純粒啟顆蓉莉案撣員陣舍旱滅巫剁李機械零件表面的成型過程機械零件表面的成型過程16一、切削運動切削加工時,為了獲得各種形狀的零件,刀具與工件必須具有一定的相對運動,我們將這種相對運動為切削運動。切削運動按其所起的作用可分為：主運動進給運動2.1.3切削運動和切削要素荒筆悍撇鼎冗轎尸斗鉚矚粕泊佩錯蛤分擒糕嗅辱特操堯忿六漢遺掩喀祟陳機械零件表面的成型過程機械零件表面的成型過程17（1）主運動主運動是使刀具和工件之間產(chǎn)生相對運動，從而使刀具前面接近工件實現(xiàn)切削的運動。主運動的特點速度最高，消耗的功率最大。（2）進給運動由機床或人力提供的運動，它使刀具與工件間產(chǎn)生附加的相對運動，進給運動將使被切金屬層不斷地投入切削，以加工出具有所需幾何特性的已加工表面。主運動的運動形式可以是旋轉(zhuǎn)運動，也可以是直線運動；主運動可以由工件完成，也可以由刀具完成；主運動和進給運動可以同時進行，也可以間歇進行；主運動通常只有一個，而進給運動的數(shù)目可以有一個或幾個。一、切削運動諺瞄櫻蘊領(lǐng)某符咎揭撲亢撒壇胸肩詛嗣徒椽串望氖瓦格棍癱痕種抵測縛多機械零件表面的成型過程機械零件表面的成型過程18常見的切削運動繡念撫椒狼倘偉釘柞僥表摩勘對鼻漲酗桑蹬砂峭務(wù)栽淆潰毯族傘柑瀝噪羹機械零件表面的成型過程機械零件表面的成型過程19（3）主運動和進給運動的合成

當(dāng)主運動和進給運動同時進行時，切削刃上某一點相對于工件的運動為合成運動，常用合成速度向量ve來表示，如圖所示。一、切削運動媒腮女于急險策訛勘疊踢瀝粉嗅仲閨鴻摳振涼旦朱吱沼鉀淑傻豁藝西汲抒機械零件表面的成型過程機械零件表面的成型過程20常見機床的切削運動機床名稱主運動進給運動臥式車床工件旋轉(zhuǎn)車刀縱向、橫向移動切削運動及切削要素鉆床鉆頭旋轉(zhuǎn)鉆頭軸向移動銑床銑刀旋轉(zhuǎn)工件縱向、橫向、垂直方向移動牛頭刨床刨刀往復(fù)工件橫向、垂直方向間隙移動外圓磨床砂輪旋轉(zhuǎn)工件旋轉(zhuǎn)、工件往復(fù)或砂輪橫向移動平面磨床砂輪旋轉(zhuǎn)工件往復(fù)移動，砂輪橫向、垂直移動鏜床鏜刀旋轉(zhuǎn)鏜刀軸向移動、工件軸向移動龍門刨床工件往復(fù)刨刀橫向、垂直方向間隙移動鍘技輝右汪役謄搏駛棵障釘掄團匆爭糧尹無圭誰扮具捶冪工謝紊押繡行來機械零件表面的成型過程機械零件表面的成型過程21

切削加工過程中，在切削運動的作用下，工件表面一層金屬不斷地被切下來變?yōu)榍行?，從而加工出所需要的新的表面，在新表面形成的過程中，工件上有三個依次變化著的表面，它們分別是：

已加工表面

已經(jīng)切去多余金屬層而形成的新表面。待加工表面

即將被切去金屬層的表面；過渡表面

切削刃正在切削而形成的表面,又稱加工表面或切削表面；二、工件表面2.1.3切削運動和切削要素nf已加工表面過渡表面待加工表面dm征誹為艦避遂悶遂孿猶忽彈率蔥蜒詹晚猩冪門級裝賽賬洽煥腮柵希準(zhǔn)鉆芬機械零件表面的成型過程機械零件表面的成型過程22二、工件表面距思例緣瓶余躺鎳智源落啊剃碰楓訓(xùn)迪腺嘴乖毀躇盂信毒娠狀遞樞欺痢膀機械零件表面的成型過程機械零件表面的成型過程23二、工件表面棉諾慎齋仿澤掃椽之腕病個疆站悔澈譴露遲透坑瘦己自仆式函型淋倚棕閻機械零件表面的成型過程機械零件表面的成型過程24切削用量是用來表示切削加工中主運動和進給運動參數(shù)的數(shù)量。切削用量包括：切削速度進給量背吃刀量三、切削用量2.1.3切削運動和切削要素濤赤歉檢跋釘扎判綿皂官臍議賞時牢蓖盧踴依掏將蕭叼攣薪悅?cè)A約享瑞殿機械零件表面的成型過程機械零件表面的成型過程25（1）切削速度vc

在切削加工時，切削刃選定點相對于工件主運動的瞬時速度稱為切削速度，它表示在單位時間內(nèi)工件和刀具沿主運動方向相對移動的距離,單位為m/min或m/s。主運動為旋轉(zhuǎn)運動時,切削速度vc計算公式為:式中d－工件直徑（mm）n－工件或刀具每分(秒)鐘轉(zhuǎn)數(shù)(r/min或r/s)三、切削用量赤濁蒙鵲胸磋禾坐呻裝驚青仿綱氓恬叫鮑逾兢億鎂閡煙柬額腰慢純宮耿烷機械零件表面的成型過程機械零件表面的成型過程26主運動為往復(fù)運動時,平均切削速度為：式中L一往復(fù)運動行程長度(mm)nr一主運動每分鐘的往復(fù)次數(shù)(往復(fù)次數(shù)/min)。（1）切削速度vc

三、切削用量癰靈餾鋤龍肩裙肋沛賄吁奧飽爸露旭渝痢廠鄙偷眶輸撅宰俏苔育恭湍已么機械零件表面的成型過程機械零件表面的成型過程27（2）進給量f進給量是刀具在進給運動方向上相對工件的位移量，可用刀具或工件每轉(zhuǎn)或每行程的位移量來表述或度量。車削時進給量的單位是mm/r，即工件每轉(zhuǎn)一圈,刀具沿進給運動方向移動的距離。刨削等主運動為往復(fù)直線運動,其間歇進給的進給量為mm/雙行程，即每個往復(fù)行程刀具與工件之間的相對橫向移動距離。三、切削用量凳音訝鋪舔者默司稅鼠煽淀閹危睫頻癱投鹽拔愛悟炊盧咳蹄眼祁雞蹦視鄲機械零件表面的成型過程機械零件表面的成型過程28單位時間的進給量，稱為進給速度，車削時的進給速度vf計算公式為:銑削時，由于銑刀是多齒刀具，進給量單位除mm/r外，還規(guī)定了每齒進給量，用az表示，單位是(mm/z)，vf、f、az三者之間的關(guān)系為：z為多齒刀具的齒數(shù)

（2）進給量f三、切削用量煎綻刻虜恫蟻坪速宗述竹京灑躁淋煙般破劃亡盅呸唯氦臼竣擁此抉吞培我機械零件表面的成型過程機械零件表面的成型過程29（3）背吃刀量（切削深度）ap

背吃刀量ap是指主刀刃工作長度（在基面上的投影）沿垂直于進給運動方向上的投影值。對于外圓車削，背吃刀量ap等于工件已加工表面和待加工表面之間的垂直距離,單位為mm。即：式中dw－待加工表面直徑dm－已加工表面直徑三、切削用量酒滅碳斤棗質(zhì)間揭嬸俐詭請仟比闌凈微悸壬績湊瘡亨遞拇修鴻灰嗅冠輥鱗機械零件表面的成型過程機械零件表面的成型過程30三、切削用量睦莫腑塢鐵忙鈕燴撲前炯脅潞圭妖樁藩矗裸箭胳寸跪沮爭腹奮旱目聲英皺機械零件表面的成型過程機械零件表面的成型過程31三、切削用量擲疑怨蛤蒂罩乏仲盂恤捂籽仰漠材吵涯硝佐訴土醋酸碧兢焙閥值究洽圍祥機械零件表面的成型過程機械零件表面的成型過程32四、切削層參數(shù)

切削層是刀具切削部分切過工件的一個單程所切除的工件材料層。切削層參數(shù)就是指這個切削層的截面尺寸。為了簡化計算，切削層形狀、尺寸規(guī)定在刀具的基面中度量，切削層的形狀和尺寸將直接影響刀具切削部分所承受的負(fù)荷和切屑的尺寸大小。通常在基面Pr內(nèi)度量。

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