機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)PPT通用課件

1、第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 一、一、零件表面的形成零件表面的形成表面加工方法1.1 切削運(yùn)動(dòng)及切削要素切削運(yùn)動(dòng)及切削要素第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 二、切削運(yùn)動(dòng)及切削用量二、切削運(yùn)動(dòng)及切削用量 1.1 切削運(yùn)動(dòng)及切削要素切削運(yùn)動(dòng)及切削要素進(jìn)給運(yùn)動(dòng)(圖中)主運(yùn)動(dòng)(圖中)切削速度VC 進(jìn)給量f (或進(jìn)給速度Vf)背吃刀量ap切削運(yùn)動(dòng)(cutting motions) 切削用量(cutting conditions)切削層參數(shù)(parameters of undeformed chip)切削用量三要素切削要素第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 二、

2、切削運(yùn)動(dòng)及切削用量 1.主運(yùn)動(dòng)和切削速度主運(yùn)動(dòng)和切削速度 主運(yùn)動(dòng)(primary motion) 是使刀具和工件之間產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng)，促使刀具接近工件而實(shí)現(xiàn)切削的運(yùn)動(dòng)。 1.1 切削運(yùn)動(dòng)及切削要素切削運(yùn)動(dòng)及切削要素第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 二、切削運(yùn)動(dòng)及切削用量 1.主運(yùn)動(dòng)和切削速度主運(yùn)動(dòng)和切削速度 主運(yùn)動(dòng)為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(如車削、銑削等)，切削速度一般為其最大線速度 m/s或m/min 主運(yùn)動(dòng)為往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)(如刨削、插削等)，以其平均速度為切削速度 m/s或m/min 1.1 切削運(yùn)動(dòng)及切削要素切削運(yùn)動(dòng)及切削要素1000dncv10002rcLnv第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)

3、械加工基礎(chǔ)知識(shí) 二、切削運(yùn)動(dòng)及切削用量二、切削運(yùn)動(dòng)及切削用量2.進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給量進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給量 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)(feed movement)使刀具與工件之間產(chǎn)生附加的相對運(yùn)動(dòng)，加上主運(yùn)動(dòng)，即可連續(xù)地切除余量。 刀具在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上相對工件的位移量稱為進(jìn)給量 (feed rate)。 1.1 切削運(yùn)動(dòng)及切削要素切削運(yùn)動(dòng)及切削要素第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 二、切削運(yùn)動(dòng)及切削用量二、切削運(yùn)動(dòng)及切削用量3.背吃刀量背吃刀量 通過切削刃上選定點(diǎn)并垂直于該點(diǎn)主運(yùn)動(dòng)方向的切削層尺寸平面中，垂直于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向測量的切削層尺寸，稱為背吃刀量，以aP表示，單位為mm 。車外圓時(shí)，aP可用下式計(jì)算

4、，即 mm 1.1 切削運(yùn)動(dòng)及切削要素切削運(yùn)動(dòng)及切削要素2mwpdda第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 三三、切削層參數(shù)、切削層參數(shù) 切削層的尺寸和形狀，通常在切削層尺寸平面中測量。 1.1 切削運(yùn)動(dòng)及切削要素切削運(yùn)動(dòng)及切削要素第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 三三、切削層參數(shù)、切削層參數(shù) 1.切削層公稱橫截面積AD 給定瞬間，切削層在切削層尺寸 平面里的實(shí)際橫截面積，單位為mm2。 2.切削層公稱寬度bD 給定瞬間，作用于主切削刃截形 上兩個(gè)極限點(diǎn)間的距離，在切削層尺 寸平面中測量，單位為mm。 3.切削層公稱厚度hD 同一瞬間切削層公稱橫截面積與 其公稱寬度之比

5、，單位為mm。 1.1 切削運(yùn)動(dòng)及切削要素切削運(yùn)動(dòng)及切削要素第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 一一、切削、切削刀具刀具1.2 切削刀具及其材料切削刀具及其材料第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 一一、切削、切削刀具刀具1.車刀切削部分的組成車刀切削部分的組成 車刀(turning tools)切削部分由下列要素組成1.2 切削刀具及其材料切削刀具及其材料第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 一一、切削、切削刀具刀具1.車刀切削部分的組成車刀切削部分的組成 車刀(turning tools)切削部分由下列要素組成1.2 切削刀具及其材料切削刀具及其材料第一章第

6、一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 一一、切削、切削刀具刀具1.車刀切削部分的組成車刀切削部分的組成 車刀(turning tools)切削部分由下列要素組成1.2 切削刀具及其材料切削刀具及其材料第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 一一、切削、切削刀具刀具1.車刀切削部分的組成車刀切削部分的組成 車刀(turning tools)切削部分由下列要素組成1.2 切削刀具及其材料切削刀具及其材料第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 一一、切削、切削刀具刀具1.車刀切削部分的組成車刀切削部分的組成 車刀(turning tools)切削部分由下列要素組成1.2 切削刀具及

7、其材料切削刀具及其材料第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 一一、切削、切削刀具刀具1.車刀切削部分的組成車刀切削部分的組成 車刀(turning tools)切削部分由下列要素組成1.2 切削刀具及其材料切削刀具及其材料第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 一一、切削、切削刀具刀具1.車刀切削部分的組成車刀切削部分的組成 車刀(turning tools)切削部分由下列要素組成1.2 切削刀具及其材料切削刀具及其材料第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 一一、切削、切削刀具刀具1.車刀切削部分的組成車刀切削部分的組成 車刀(turning tools)切削部分由

8、下列要素組成1.2 切削刀具及其材料切削刀具及其材料第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 一一、切削、切削刀具刀具2.車刀切削部分的主要角度車刀切削部分的主要角度(1)刀具靜止參考系 它主要包括基面、切削平面、正交平面和假定工作平面等1.2 切削刀具及其材料切削刀具及其材料第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 一、切削刀具一、切削刀具2.車刀切削部分的主要角度車刀切削部分的主要角度(2)車刀的主要角度 車刀設(shè)計(jì)、制造、刃磨及測量時(shí)，必須考慮的主要角度，如圖所示。1)主偏角kr在基面中測量的主切削平面與假定工作平面間的夾角。2)副偏角kr在基面中測量的副切削平面與假定工作平面

9、間的夾角。1.2 切削刀具及其材料切削刀具及其材料第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 一、切削刀具一、切削刀具2.車刀切削部分的主要角度車刀切削部分的主要角度(2)車刀的主要角度 車刀設(shè)計(jì)、制造、刃磨及測量時(shí)，必須考慮的主要角度，如圖所示。1)主偏角kr在基面中測量的主切削平面與假定工作平面間的夾角。2)副偏角kr在基面中測量的副切削平面與假定工作平面間的夾角。1.2 切削刀具及其材料切削刀具及其材料第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 一、切削刀具一、切削刀具2.車刀切削部分的主要角度車刀切削部分的主要角度(2)車刀的主要角度 車刀設(shè)計(jì)、制造、刃磨及測量時(shí)，必須考慮的主

10、要角度，如圖所示。1)主偏角kr在基面中測量的主切削平面與假定工作平面間的夾角。2)副偏角kr在基面中測量的副切削平面與假定工作平面間的夾角。1.2 切削刀具及其材料切削刀具及其材料第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 一一、切削、切削刀具刀具2.車刀切削部分的主要角度車刀切削部分的主要角度 背吃刀量和進(jìn)給量一定時(shí)，主偏角愈小，切削層公稱寬度愈大而公 稱厚度愈小，即切下寬而薄的切屑。 1.2 切削刀具及其材料切削刀具及其材料第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 一、切削刀具一、切削刀具2.車刀切削部分的主要角度車刀切削部分的主要角度 主、副偏角小時(shí)，已加工表面殘留面積的高度

11、hc亦小，因而可減小表面粗糙度的值，并且刀尖強(qiáng)度和散熱條件較好，有利于提高刀具壽命。1.2 切削刀具及其材料切削刀具及其材料第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 一、切削刀具一、切削刀具2.車刀切削部分的主要角度車刀切削部分的主要角度(2)車刀的主要角度 3)前角0是在正交平面中測量的前刀面與基面間的夾角。根據(jù)前刀面和基面相對位置的不同，分別規(guī)定為正前角、零度前角和負(fù)前角1.2 切削刀具及其材料切削刀具及其材料第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 一、切削刀具一、切削刀具2.車刀切削部分的主要角度車刀切削部分的主要角度(2)車刀的主要角度 4)后角0是在正交平面中測量的后刀

12、面與切削平面間的夾角5)刃傾角s是在主切削平面中測量的主切削刃與基面間的夾角。1.2 切削刀具及其材料切削刀具及其材料 一、切削刀具一、切削刀具2.車刀切削部分的主要角度車刀切削部分的主要角度(3)刀具的工作角度 在工作參考系中定義的刀具角度刀具安裝位置對工作角度的影響第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)1.2 切削刀具及其材料切削刀具及其材料第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 一、切削刀具一、切削刀具2.車刀切削部分的主要角度車刀切削部分的主要角度(3)刀具的工作角度 車刀刀柄的縱向軸線與進(jìn)給方向不垂直時(shí)，將會(huì)引起主偏角和副偏角的變化車刀安裝偏斜對主偏角和副偏角的影響1

13、.2 切削刀具及其材料切削刀具及其材料第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 一一、切削、切削刀具刀具3.刀具結(jié)構(gòu)刀具結(jié)構(gòu) 車刀在結(jié)構(gòu)上可分為整體式車刀、焊接式車刀、機(jī)夾重磨式車刀和機(jī)夾可轉(zhuǎn)位式車刀1.2 切削刀具及其材料切削刀具及其材料機(jī)夾重磨式車刀機(jī)夾重磨式車刀第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 一一、切削、切削刀具刀具4.多齒刀具多齒刀具(1) 麻花鉆1.2 切削刀具及其材料切削刀具及其材料標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆結(jié)構(gòu)第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 一一、切削、切削刀具刀具4.多齒刀具多齒刀具(1)麻花鉆 主要幾何參數(shù)有：前角0、后角0、螺

14、旋角 、頂角2(主偏角kr)、橫刃斜角、直徑、橫刃長度等。1.2 切削刀具及其材料切削刀具及其材料幾種群鉆第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 一一、切削、切削刀具刀具4.多齒刀具多齒刀具(2)銑刀 1.2 切削刀具及其材料切削刀具及其材料銑刀的類型及用途第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 一一、切削、切削刀具刀具4.多齒刀具多齒刀具(2)銑刀 1.2 切削刀具及其材料切削刀具及其材料焊接式硬質(zhì)合金銑刀 可轉(zhuǎn)位銑刀的結(jié)構(gòu)316mm硬質(zhì)合金玻璃鉆車削軟橡膠用的外圓車刀第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 一一、切削、切削刀具刀具5.非金屬材料切削刀具非金屬材料切削

15、刀具1.2 切削刀具及其材料切削刀具及其材料橡膠加工用刀具塑料加工用刀具玻璃加工用刀具復(fù)合材料加工用刀具金剛石刀具第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 二二、刀具材料、刀具材料1.刀具材料應(yīng)具備的性能刀具材料應(yīng)具備的性能1.2 切削刀具及其材料切削刀具及其材料較高的硬度和耐磨性足夠的強(qiáng)度和韌度較高的耐熱性良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 二二、刀具材料、刀具材料2.常用的刀具材料常用的刀具材料1.2 切削刀具及其材料切削刀具及其材料常用刀具材料基本性能第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 二二、刀具材料、刀具材料2.常用的刀具材料常用的刀具

16、材料1.2 切削刀具及其材料切削刀具及其材料 含W、Cr、V等合金元素較多的合金工具鋼高速鋼(highspeed steel) P類硬質(zhì)合金(藍(lán)色)，適合加工長切屑的黑色金屬 M類硬質(zhì)合金(黃色)，適合加工長(短)切屑的金屬材料 K類硬質(zhì)合金(紅色)，適合加工短切屑的金屬或非金屬材料硬質(zhì)合金(carbides)第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 二二、刀具材料、刀具材料3.新型刀具材料新型刀具材料1.2 切削刀具及其材料切削刀具及其材料涂層涂層(coated)刀具刀具材料材料 通過氣相沉積或其它技術(shù)方法，在硬質(zhì)合金或高速鋼的基 體上涂覆一薄層高硬度、高耐磨性的難熔金屬或非金屬化合物

17、而構(gòu)成的刀具材料陶瓷刀具材料陶瓷刀具材料 按化學(xué)成分可分為Al 2O3基和Si3N4基兩類。具有很高的硬度、耐熱性和耐磨性，能以更高的速度，并可切削難加工的高硬度材料。缺點(diǎn)：抗彎強(qiáng)度低，性脆、抗沖擊韌度差超硬超硬(superhard)刀具刀具材料材料 包括天然金剛石、聚晶金剛石和聚晶立方氮化硼3種第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 一一 、切屑的形成及其類型、切屑的形成及其類型1.切屑形成過程切屑形成過程 金屬的切削過程實(shí)際上與金屬的擠壓過程很相似1.3 切削過程及控制切削過程及控制第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 一一 、切屑的形成及其類型、切屑的形成及其類型1.切

18、屑形成過程切屑形成過程 經(jīng)過塑性變形的切屑，其厚度hch大于切削層公稱厚度hD，而長度lch小于切削層公稱長度lD，這種現(xiàn)象稱為切屑收縮1.3 切削過程及控制切削過程及控制第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 一一 、切屑的形成及其類型切屑的形成及其類型2.切屑的種類切屑的種類1.3 切削過程及控制切削過程及控制帶狀切屑帶狀切屑擠裂切屑擠裂切屑崩碎切屑崩碎切屑第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 二、積屑瘤二、積屑瘤 在一定范圍的切削速度下切削塑性金屬形成帶狀切屑時(shí)，常發(fā)現(xiàn)在刀具前刀面靠近切削刃的部位粘附著一小塊很硬的金屬楔塊，這就是積屑瘤(the built-up edg

19、e)，或稱刀瘤1.積屑瘤的形成積屑瘤的形成1.3 切削過程及控制切削過程及控制積屑瘤的形成與脫落第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 二、積屑瘤二、積屑瘤2.積屑瘤對切削加工的影響積屑瘤對切削加工的影響 粗加工時(shí)可利用積屑瘤；精加工時(shí)應(yīng)盡量避免積屑瘤產(chǎn)生3.積屑瘤的控制積屑瘤的控制 影響積屑瘤形成的主要因素有：工件材料的力學(xué)性能、切削速度和冷卻潤滑條件等。 避免和減小積屑瘤的方法是：加工時(shí)控制切削速度，避開產(chǎn)生積屑瘤的切削速度區(qū)；增加刀具前角以減小切削變形，降低切屑接觸區(qū)壓力；使用潤滑性能良好的切削液，減小摩擦；用適當(dāng)?shù)臒崽幚矸椒ㄌ岣吖ぜ牧系挠捕?，降低塑性，減小加工硬化傾向。1.3

20、 切削過程及控制切削過程及控制第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 三、切削力和切削功率三、切削力和切削功率1.切削力的構(gòu)成與分解切削力的構(gòu)成與分解 總切削力F一般常分解為3個(gè)互相垂直的分力切削力Fc 總切削力F在主運(yùn)動(dòng)方向上的分力進(jìn)給力Ff 總切削F在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上的分力背向力Fp 總切削力F在垂直于工作平面方向上的分力3個(gè)切削分力與總切削力F有如下關(guān)系： 1.3 切削過程及控制切削過程及控制2p2f2cFFFF第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 三、切削力和切削功率三、切削力和切削功率2.切削力的估算切削力的估算 車削外圓時(shí)，計(jì)算Fc的經(jīng)驗(yàn)公式如下： N 經(jīng)驗(yàn)公式中的

21、系數(shù)和指數(shù)，可從“切削用量手冊”中查出 生產(chǎn)中，常用切削層單位面積切削力Kc來估算切削力Fc的大小。因?yàn)镵c是切削力Fc與切削層公稱橫截面積AD之比，所以1.3 切削過程及控制切削過程及控制ccFcFcFyxpFcKfaCFfakhbkAkFpcDDcDcc第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 三、切削力和切削功率三、切削力和切削功率3.切削功率切削功率 切削功率Pm可用下式計(jì)算 kW 機(jī)床電動(dòng)機(jī)的功率PE可用下式計(jì)算 kW1.3 切削過程及控制切削過程及控制ccmvFP310mmEPP/第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 四、切削熱和切削溫度四、切削熱和切削溫度1.切削

22、熱的產(chǎn)生、傳出及對加工的影響切削熱的產(chǎn)生、傳出及對加工的影響 切削熱主要有3個(gè)切削熱源v 切屑變形所產(chǎn)生的熱量， 是切削熱的主要來源； v 切屑與刀具前刀面之間 的摩擦所產(chǎn)生的熱量；v 工件與刀具后刀面之間 的摩擦所產(chǎn)生的熱量。1.3 切削過程及控制切削過程及控制第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 四、切削熱和切削溫度四、切削熱和切削溫度2.切削溫度及其影響因素切削溫度及其影響因素 切削溫度的高低取決于切削熱的產(chǎn)生和傳散情況。 影響切削溫度的主要因素有1.3 切削過程及控制切削過程及控制切削用量 工件材料刀具角度切削液 切削油乳化液水溶液第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知

23、識(shí) 五、刀具磨損和刀具壽命五、刀具磨損和刀具壽命1.刀具磨損形態(tài)刀具磨損形態(tài)1.3 切削過程及控制切削過程及控制后刀面磨損 后刀面磨損量以后刀面上磨損寬度值VB表示前刀面磨損 前刀面的磨損量以月牙洼的最大深度KT表示前后刀面同時(shí)磨損 在常規(guī)條件下加工塑性金屬時(shí)，常出現(xiàn)第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 五、刀具磨損和刀具壽命五、刀具磨損和刀具壽命2.刀具磨損過程刀具磨損過程1.3 切削過程及控制切削過程及控制硬質(zhì)合金車刀主后刀面磨損量VB與切削時(shí)間之間的關(guān)系(磨損曲線)第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 五、刀具磨損和刀具壽命五、刀具磨損和刀具壽命3.影響刀具磨損的因素

24、影響刀具磨損的因素 切削用量中，切削速度對刀具磨損的影響最大，進(jìn)給量f次之，背吃刀量ap最小。4.刀具壽命刀具壽命 一把新刀(或重新刃磨過的刀具)從開始使用直至達(dá)到磨鈍標(biāo)準(zhǔn)所經(jīng)歷的實(shí)際切削時(shí)間，稱為刀具壽命，以T表示。 一把新刀從第一次投入使用直至完全報(bào)廢(經(jīng)刃磨后亦不可再用) 時(shí)所經(jīng)歷的實(shí)際切削時(shí)間，叫做刀具總壽命。1.3 切削過程及控制切削過程及控制第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 六、切削用量的合理選擇六、切削用量的合理選擇 所謂“合理”的切削用量是指充分利用切削性能和機(jī)床動(dòng)力性能(功率、扭矩)，在保證質(zhì)量的前提下，獲得高的生產(chǎn)率和低的加工成本的切削用量。(1)選擇背吃刀量

25、ap(2)選擇進(jìn)給量f(3)選擇切削速度vc 切削用量選擇的基本原則是：粗加工時(shí)在保證合理的刀具壽命的前提下，首先選盡可能大的背吃刀量ap，其次選盡可能大的進(jìn)給量f，最后選取適當(dāng)?shù)那邢魉俣葀c；精加工時(shí)，主要考慮加工質(zhì)量，常選用較小的背吃刀量和進(jìn)給量，較高的切削速度，只有在受到刀具等工藝條件限制不宜采用高速切削時(shí)才選用較低的切削速度。1.3 切削過程及控制切削過程及控制第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 一、磨料與磨具一、磨料與磨具 磨削(grinding)是用帶有磨粒的工具(砂輪、砂帶、油石等)對工件進(jìn)行加工的方法1.4 磨具與磨削過程磨具與磨削過程 制造磨具的主要原料，直接擔(dān)負(fù)

26、著切削工作磨料磨料 磨料顆粒的尺寸，其大小用粒度號(hào)表示粒度粒度 將磨料粘合成具有一定強(qiáng)度和形狀的砂輪結(jié)合劑結(jié)合劑 磨具在外力作用下磨粒脫落的難易程度(又稱結(jié)合度)硬度硬度 磨具中磨粒、結(jié)合劑、氣孔三者體積的比例關(guān)系組織組織 根據(jù)機(jī)床類型和加工需要，將磨具制成各種標(biāo)準(zhǔn)的形狀和尺寸，常用的砂輪形狀、代號(hào)和用途如表表所列形狀與尺寸形狀與尺寸 磨具標(biāo)記的書寫順序是：形狀代號(hào)、尺寸、磨料、粒度號(hào)、硬度、組織號(hào)、結(jié)合劑和允許的最高線速度磨具標(biāo)記磨具標(biāo)記第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 一、磨料與磨具一、磨料與磨具 珩磨、超精加工及鉗工使用的磨具為油石1.4 磨具與磨削過程磨具與磨削過程油石的

27、形狀第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 二、磨削過程二、磨削過程 比較凸出的和比較鋒利的磨粒起切削作用 凸出高度較小或較鈍的磨粒起刻劃作用 磨鈍的或比較凹下的磨粒與工件表面產(chǎn)生滑擦，起摩擦拋光作用 比較鋒利且凸出的單個(gè)磨粒，其切削過程大致也可分為三個(gè)階段 1.4 磨具與磨削過程磨具與磨削過程第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 三、磨削過程的特點(diǎn)三、磨削過程的特點(diǎn)1.背向力大背向力大2.磨削溫度高磨削溫度高3.表面變形強(qiáng)化和殘余應(yīng)力嚴(yán)重表面變形強(qiáng)化和殘余應(yīng)力嚴(yán)重1.4 磨具與磨削過程磨具與磨削過程第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 一、衡量材料切削加工性的指標(biāo)

28、一、衡量材料切削加工性的指標(biāo)1.衡量切削加工性的指標(biāo)衡量切削加工性的指標(biāo) 物理量vT來表示材料的切削加工性。vT的含義是：當(dāng)?shù)毒邏勖鼮門分鐘時(shí)，切削某種材料所允許的切削速度2.材料的相對切削加工性材料的相對切削加工性 切削加工性的概念具有相對性，如下式1.5 材料的切削加工性材料的切削加工性jrvvK)(6060第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 一、衡量材料切削加工性的指標(biāo)一、衡量材料切削加工性的指標(biāo) 常用材料的相對加工性Kr分為8級(jí)1.5 材料的切削加工性材料的切削加工性材料相對加工性等級(jí)第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 二、常用材料的切削加工性二、常用材料的切削

29、加工性 化學(xué)成分和金相組織對工件材料切削加工性影響很大，主要應(yīng)從這兩方面著手改善切削加工性。1.調(diào)整材料的化學(xué)成分2.熱處理改變金相組織三、難加工材料的切削加工性三、難加工材料的切削加工性 材料的相對加工性Kr小于0.65時(shí)，屬于難加工材料,切削難切金屬材料的主要措施有：1.改善切削加工條件 2.選用合適的刀具材料3.優(yōu)化刀具幾何參數(shù)和切削用量 4.對材料進(jìn)行適當(dāng)熱處理5.選用合適的切削液 6.重視切屑控制1.5 材料的切削加工性材料的切削加工性第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 一一 、工藝過程的基本概念、工藝過程的基本概念1.生產(chǎn)過程和工藝過程生產(chǎn)過程和工藝過程 由原材料制成各

30、種零件并裝配成機(jī)器的全過程，稱為生產(chǎn)過程 生產(chǎn)過程中，直接改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、表面質(zhì)量、性質(zhì)及相對位置等，使其成為成品或半成品的過程，稱為工藝過程 采用機(jī)械加工的方法按一定順序直接改變毛坯的形狀、尺寸及表面質(zhì)量，使其成為合格零件的工藝過程，稱為機(jī)械加工工藝過程1.6 機(jī)械加工工藝過程基本概念機(jī)械加工工藝過程基本概念第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 一一 、工藝過程的基本概念、工藝過程的基本概念2.機(jī)械加工工藝過程的組成機(jī)械加工工藝過程的組成(1)工序 1.6 機(jī)械加工工藝過程基本概念機(jī)械加工工藝過程基本概念階梯軸單件生產(chǎn)階梯軸的工藝過程大批量生產(chǎn)階梯軸的工藝過程第一章第一章

31、 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 一一 、工藝過程的基本概念、工藝過程的基本概念2.機(jī)械加工工藝過程的組成機(jī)械加工工藝過程的組成(2)安裝 一道工序中，工件在加工位置上至少要裝夾一次，但有的工件也可能會(huì)裝夾幾 次，工件每經(jīng)一次裝夾后所完成的那部分工序稱為安裝(3)工位 工件在機(jī)床上占據(jù)每一個(gè)位置所完成的那部分工序稱為工位1.6 機(jī)械加工工藝過程基本概念機(jī)械加工工藝過程基本概念復(fù)合工步車削階梯軸第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 一一 、工藝過程的基本概念、工藝過程的基本概念2.機(jī)械加工工藝過程的組成機(jī)械加工工藝過程的組成(4)工步 工步是加工表面、切削刀具和切削用量(僅指主軸轉(zhuǎn)速

32、和進(jìn)給量)都不變的情況下 所完成的那一部分工藝過程1.6 機(jī)械加工工藝過程基本概念機(jī)械加工工藝過程基本概念第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 一一 、工藝過程的基本概念、工藝過程的基本概念3.生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型(1)生產(chǎn)綱領(lǐng) 企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃,零件在計(jì)劃期為一年的生產(chǎn)綱領(lǐng)N可按下式計(jì)算(2)生產(chǎn)類型 1)單件生產(chǎn) 2)成批生產(chǎn) 3)大量生產(chǎn)1.6 機(jī)械加工工藝過程基本概念機(jī)械加工工藝過程基本概念)1)(1 ( QnN第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 一一 、工藝過程的基本概念、工藝過程的基本概念1.6 機(jī)械加工工藝過程基本概

33、念機(jī)械加工工藝過程基本概念各種生產(chǎn)類型的生產(chǎn)綱領(lǐng)及工藝特點(diǎn) 單位：件第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 二、工件的安裝和夾具二、工件的安裝和夾具1.工件的安裝工件的安裝 工件從定位到夾緊的全過程稱為安裝。工件的安裝方式，對于零件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和制造成本都有較大的影響。 不同的生產(chǎn)條件下，工件的安裝方式是不同的，主要有兩種安裝方式：(1)直接安裝法(2)專用夾具安裝法1.6 機(jī)械加工工藝過程基本概念機(jī)械加工工藝過程基本概念第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 二、工件的安裝和夾具二、工件的安裝和夾具2.機(jī)床夾具的分類和組成機(jī)床夾具的分類和組成 鉆床夾具1.6 機(jī)械加工工

34、藝過程基本概念機(jī)械加工工藝過程基本概念第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 二、工件的安裝和夾具二、工件的安裝和夾具2.機(jī)床夾具的分類和組成機(jī)床夾具的分類和組成專用夾具一般由以下部分組成：(1)定位元件工件以平面定位時(shí)，用支承釘和支承板作定位元件1.6 機(jī)械加工工藝過程基本概念機(jī)械加工工藝過程基本概念第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 二、工件的安裝和夾具二、工件的安裝和夾具2.機(jī)床夾具的分類和組成機(jī)床夾具的分類和組成專用夾具一般由以下部分組成：(1)定位元件工件以外圓柱面定位時(shí)，用V形塊和定位套筒作定元件1.6 機(jī)械加工工藝過程基本概念機(jī)械加工工藝過程基本概念第一章第一

35、章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 二、工件的安裝和夾具二、工件的安裝和夾具2.機(jī)床夾具的分類和組成機(jī)床夾具的分類和組成專用夾具一般由以下部分組成：(1)定位元件工件以孔定位時(shí)， 用定位心軸和定位銷作定位元件1.6 機(jī)械加工工藝過程基本概念機(jī)械加工工藝過程基本概念第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 二、工件的安裝和夾具二、工件的安裝和夾具2.機(jī)床夾具的分類和組成機(jī)床夾具的分類和組成(2) 夾緊機(jī)構(gòu) 工件定位后，為了防止工件由于受切削力等外力的作用而產(chǎn)生位移，而將其夾牢緊固的機(jī)構(gòu)1.6 機(jī)械加工工藝過程基本概念機(jī)械加工工藝過程基本概念第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)

36、二、工件的安裝和夾具二、工件的安裝和夾具2.機(jī)床夾具的分類和組成機(jī)床夾具的分類和組成(3)導(dǎo)向元件 用來對刀和引導(dǎo)刀具進(jìn)入正確加工位置的零件，如圖所示夾具上的鉆套(4)夾具體和其它部分1.6 機(jī)械加工工藝過程基本概念機(jī)械加工工藝過程基本概念第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 二、工件的安裝和夾具二、工件的安裝和夾具3.基準(zhǔn)及其選擇基準(zhǔn)及其選擇 (1)設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 設(shè)計(jì)時(shí)在零件圖紙上所使用的基準(zhǔn)，以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為依據(jù)來確定各 幾何要素之間的尺寸及相互位置關(guān)系1.6 機(jī)械加工工藝過程基本概念機(jī)械加工工藝過程基本概念第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 二、工件的安裝和夾具二、工件的安

37、裝和夾具3.基準(zhǔn)及其選擇基準(zhǔn)及其選擇 (2)工藝基準(zhǔn) 制造零件和裝配機(jī)器的過程中所使用的基準(zhǔn)，分為定位基準(zhǔn)、度量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)，分別用于工件加工時(shí)的定位、工件的測量檢驗(yàn)和零件的裝配 工件在加工時(shí)，用以確定工件對于機(jī)床及刀具相對位置的表面，稱為定位基準(zhǔn) 工件上作為定位基準(zhǔn)的點(diǎn)或線，總是由具體表面來體現(xiàn)的，這個(gè)表面稱為定位基準(zhǔn)面1.6 機(jī)械加工工藝過程基本概念機(jī)械加工工藝過程基本概念第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 二、工件的安裝和夾具二、工件的安裝和夾具3.基準(zhǔn)及其選擇基準(zhǔn)及其選擇 (3)粗基準(zhǔn) 粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)保證所有加工表面都具有足夠的加工余量，而且各加工表面對不加工表面具有一定

38、的位置精度。選擇原則如下： 1)選取不加工的表面作粗基準(zhǔn)1.6 機(jī)械加工工藝過程基本概念機(jī)械加工工藝過程基本概念第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 二、工件的安裝和夾具二、工件的安裝和夾具3.基準(zhǔn)及其選擇基準(zhǔn)及其選擇 (3)粗基準(zhǔn) 粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)保證所有加工表面都具有足夠的加工余量，而且各加工表面對不加工表面具有一定的位置精度。選擇原則如下： 2)選取要求加工余量均勻的表面為粗基準(zhǔn)1.6 機(jī)械加工工藝過程基本概念機(jī)械加工工藝過程基本概念第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 二、工件的安裝和夾具二、工件的安裝和夾具3.基準(zhǔn)及其選擇基準(zhǔn)及其選擇 (3)粗基準(zhǔn) 粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)保證所有加工表面都具有足夠的加工余量，而且各加工表面對不加工表面具有一定的位置精度。選擇原則如下： 3)對于所有表面都要加工的零件，應(yīng)選擇余量和公差最小的表面作粗基準(zhǔn)，以避免余量不足而造成廢品1.6 機(jī)械加工工藝過程基本概念機(jī)械加工工藝過程基本概念第一章第一章 機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí) 二、工件的安裝和夾具二、工件的安裝和夾具3.基準(zhǔn)及其選擇基準(zhǔn)及其選擇 (3)粗基準(zhǔn) 粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)保證所有加工表面都具有足夠的加工余量，而且各加工表面對不加工表面具有一定的位置精度。選擇原則如下： 4)為使工件定位穩(wěn)