機(jī)械零件加工表面的形成及制造技術(shù)管理基礎(chǔ)

機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)劉英副教授重慶大學(xué)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(cè)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)機(jī)械械零件加工工表面的形形成過程一、工件的的加工表面面及其形成成方法1.機(jī)械械零件常用用的表面形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)機(jī)器零零件上常用用的各種典典型表面2.工件件表面的形形成工件表面可可以看成是是一條線沿沿著另一條條線移動(dòng)或或旋轉(zhuǎn)而形形成的。并且我們把把這兩條線線叫著母線和導(dǎo)線線，統(tǒng)稱發(fā)生線。例、工件表表面的形成成圖2-2組組成成工件輪廓廓的幾何表表面導(dǎo)線導(dǎo)線導(dǎo)線導(dǎo)線母線導(dǎo)線母線母線母線母線母線母線導(dǎo)線導(dǎo)線導(dǎo)線3.發(fā)生線線的形成1)成型型法——利用成形刀刀具來形成成發(fā)生線，，對(duì)工件進(jìn)進(jìn)行加工的的方法。圖2-3形形成發(fā)發(fā)生線所需需的運(yùn)動(dòng)3.發(fā)生線線的形成2)軌跡跡法——靠靠刀尖的運(yùn)運(yùn)動(dòng)軌跡來來形成所需需要表面形形狀的方法法。圖2-3形形成發(fā)發(fā)生線所需需的運(yùn)動(dòng)3.發(fā)生線線的形成3)相切切法——由由圓周刀具具上的多個(gè)個(gè)切削點(diǎn)來來共同形成成所需工件件表面形狀狀的方法。。圖2-3形形成發(fā)發(fā)生線所需需的運(yùn)動(dòng)3.發(fā)生線線的形成4)展成成法——利用工件和和刀具作展展成切削運(yùn)運(yùn)動(dòng)來形成成工件表面面的方法。。圖2-3形形成發(fā)發(fā)生線所需需的運(yùn)動(dòng)4.表面面成型運(yùn)動(dòng)動(dòng)例:車削外圓柱柱面的成形形運(yùn)動(dòng)4.表面面成型運(yùn)動(dòng)動(dòng)例:常見典型表表面成形運(yùn)運(yùn)動(dòng)二、切削運(yùn)運(yùn)動(dòng)與切削削要素1.切削加加工中的工工件表面二、切削運(yùn)運(yùn)動(dòng)與切削削要素2.切削運(yùn)運(yùn)動(dòng)與切削削用量切削運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)2.切削運(yùn)運(yùn)動(dòng)與切削削用量(1)主運(yùn)動(dòng)：由機(jī)床或人人力提供的的主要運(yùn)動(dòng)動(dòng)，能使刀刀具從工件件上切除金金屬層使之之變?yōu)榍行夹肌＠纾很囅鲿r(shí)，車車床主軸帶帶動(dòng)工件作作的旋轉(zhuǎn)運(yùn)運(yùn)動(dòng)；銑削時(shí)，銑銑床主軸帶帶動(dòng)銑刀作作的旋轉(zhuǎn)運(yùn)運(yùn)動(dòng)。2.切削運(yùn)運(yùn)動(dòng)與切削削用量(1)主主運(yùn)動(dòng)是一一個(gè)矢量主運(yùn)動(dòng)方向向：是指切切削刃選定定點(diǎn)相對(duì)于于工件的瞬瞬時(shí)主運(yùn)動(dòng)動(dòng)方向。圖2-6外外圓圓車削時(shí)的的加工表面面、切削用用量與切削削層(1)主主運(yùn)動(dòng)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)方方向：是是指切削削刃選定定點(diǎn)相對(duì)對(duì)于工件件的瞬時(shí)時(shí)主運(yùn)動(dòng)動(dòng)方向。。主運(yùn)動(dòng)速速度：也也就是切切削速度度，是指指切削刃刃選定點(diǎn)點(diǎn)相對(duì)于于工件主主運(yùn)動(dòng)的的瞬時(shí)速速度，用用vc表示，單位：m

/min（或m

/s）。圖2-6外外圓圓車削時(shí)的的加工表面面、切削用用量與切削削層(1)主主運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)方向向：是指切切削刃選定定點(diǎn)相對(duì)于于工件的瞬瞬時(shí)主運(yùn)動(dòng)動(dòng)方向。主運(yùn)動(dòng)速度度：也就是是切削速度度，是指切切削刃選定定點(diǎn)相對(duì)于于工件的主主運(yùn)動(dòng)的瞬瞬時(shí)速度，，用vc表示，單位：m

/min（或m

/s）。外圓車削時(shí)時(shí)，切削速速度的計(jì)算算公式為：(2)進(jìn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：：由機(jī)床或人人力提供的的附加運(yùn)動(dòng)動(dòng)，它能使使把工件切切削層不斷斷地投入切切削過程。。圖2-6外外圓圓車削時(shí)的的加工表面面、切削用用量與切削削層(2)進(jìn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方方向：是指切削刃刃選定點(diǎn)相相對(duì)于工件件的瞬時(shí)進(jìn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方方向。圖2-6外外圓圓車削時(shí)的的加工表面面、切削用用量與切削削層(2)進(jìn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方方向：是指切削刃刃選定點(diǎn)相相對(duì)于工件件的瞬時(shí)進(jìn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方方向。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速速度：指切削刃選選定點(diǎn)相對(duì)對(duì)于工件進(jìn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的的瞬時(shí)速度度，用vf表示，單位位常取為(mm

/s)或(mm

/min)圖2-6外外圓圓車削時(shí)的的加工表面面、切削用用量與切削削層進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速速度例：外圓車車削時(shí)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速速度常常用用進(jìn)給量f來表述，單位：mm

/r刨削時(shí)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速速度用每一一行程多少少毫米來表表述，單位為mm

/str。。銑削時(shí)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速速度常用每每齒進(jìn)給量量f來表述，單位：mm/z進(jìn)給速度vf、進(jìn)給量f、每齒進(jìn)給量量fz和刀具齒數(shù)數(shù)Z之間的關(guān)系系如下：vf=n

f=n

zfz(3)刀刀具的工作作平面切削過程中中刀具的工工作平面是是指:通過切削刃刃選定點(diǎn)并并同時(shí)包含含主運(yùn)動(dòng)方方向和進(jìn)給給運(yùn)動(dòng)方向向的平面，工作平面面的符號(hào)為為Pfe(4)吃吃刀量吃刀量是指指過切削刃的的兩個(gè)端點(diǎn)點(diǎn)，且垂直直于所選定定的測(cè)量方方向的兩平面間的的距離。(4)吃吃刀量確定吃刀量量有三點(diǎn)要要注意：1）確定切切削刃的兩兩個(gè)端點(diǎn)；；2）確定測(cè)測(cè)量的方向向；3）確定兩兩界限平面面。圖2-6外外圓圓車削時(shí)的的加工表面面、切削用用量與切削削層圖2-6外外圓圓車削時(shí)的的加工表面面、切削用用量與切削削層(4)吃吃刀量在一般切削削加工中，，常用的吃吃刀量有背背吃刀量asp（或ap）和側(cè)吃刀量量ase（或ae）兩個(gè)，其單單位為mm。例：車削背背吃刀刀量asp；銑削背背吃刀量asp、側(cè)吃刀量ase(5)背背吃刀量背吃刀量是是指過切削刃選選定點(diǎn)在垂垂直于工作作平面方向向上測(cè)量的的吃刀量。。例：外圓車車削圖2-6外外圓圓車削時(shí)的的加工表面面、切削用用量與切削削層(5)背背吃刀量背吃刀量是是指過切削刃選選定點(diǎn)在垂垂直于工作作平面方向向上測(cè)量的的吃刀量。。例：外圓車車削切削用量三三要素背吃刀量asp、進(jìn)給量f切削速度vc(6)合成成切削運(yùn)動(dòng)動(dòng)切削過程中中，由主運(yùn)運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給給運(yùn)動(dòng)合成成的運(yùn)動(dòng)稱稱為合成切切削運(yùn)動(dòng)。。合成切削運(yùn)運(yùn)動(dòng)方向：：就是切削刃刃選定點(diǎn)相相對(duì)于工件件的瞬時(shí)合合成切削運(yùn)運(yùn)動(dòng)的方向向；合成切削速速度ve：就是切削刃刃選定點(diǎn)相相對(duì)于工件件的合成切切削運(yùn)動(dòng)的的瞬時(shí)速度度。圖2-6外外圓圓車削時(shí)的的加工表面面、切削用用量與切削削層二、切削運(yùn)運(yùn)動(dòng)與切削削要素3.切削層層參數(shù)切削層：切削過程中中，由刀具具的一個(gè)單單一動(dòng)作作所切除的工工件材料層層。切削層尺寸寸平面：通過切削刃基點(diǎn)點(diǎn)并垂直于該該點(diǎn)主運(yùn)動(dòng)方方向的平面面。切削刃基點(diǎn)點(diǎn)：切削刃等分分中點(diǎn)。例：平行四四邊形BCDF即為切削層層尺寸平面面，它截切切削層于BCDE四邊形。圖2-6外外圓圓車削時(shí)的的加工表面面、切削用用量與切削削層3.切削層層參數(shù)（1）切削削層公稱橫橫截面積AD（切削面積））：切削面積是指在給定定瞬間，切切削層在切切削層尺寸寸平面里的的實(shí)際橫截截面積，單單位：mm2。圖2-6外外圓圓車削時(shí)的的加工表面面、切削用用量與切削削層3.切削層層參數(shù)（1）切削削層公稱橫橫截面積AD（切削面積））：切削面積是指在給定定瞬間，切切削層在切切削層尺寸寸平面里的的實(shí)際橫截截面積，單單位：mm2。AD

=aspf圖2-6外外圓圓車削時(shí)的的加工表面面、切削用用量與切削削層3.切削層層參數(shù)（2）切削削層公稱寬寬度bD（切削寬度））：切削寬度是指在給定定瞬間，在在切削層尺尺寸平面中中測(cè)量的作作用主切削削刃截形上上兩個(gè)極點(diǎn)點(diǎn)間的距離離，單位：：mm。例：如圖2-6所示示，平面cBCDF即為切削層層尺寸平面面，BC段為作用的的主切削刃刃，BC兩點(diǎn)間的距距離bD即為切削層層公稱寬度度，實(shí)際橫橫截面積BCDE就是切削面面積。圖2-6外外圓圓車削時(shí)的的加工表面面、切削用用量與切削削層3.切削層層參數(shù)（3）切削削層公稱厚厚度hD（切削厚度））：切削厚度是指在同一一瞬間的切切削層橫截截面積與其其公稱切削削層寬度之之比，單位位：mm。即圖2-6外外圓圓車削時(shí)的的加工表面面、切削用用量與切削削層圖2-6外外圓圓車削時(shí)的的加工表面面、切削用用量與切削削層3.切削層層參數(shù)(4)切削削層的工藝藝參數(shù)圖2-6外外圓圓車削時(shí)的的加工表面面、切削用用量與切削削層圖2-6外外圓圓車削時(shí)的的加工表面面、切削用用量與切削削層4.材料切切除率材料切除