第二章機(jī)械制造基礎(chǔ)課件機(jī)械制造基礎(chǔ)知識

1、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)12009第第2章章 機(jī)械制造過程的基礎(chǔ)知識機(jī)械制造過程的基礎(chǔ)知識材料成形法材料成形法: : 材料去除法材料去除法（表（表2.12.1）材料累加法材料累加法2.12.1機(jī)械制造過程的基本概念機(jī)械制造過程的基本概念 2.1.12.1.1機(jī)械制造工藝方法機(jī)械制造工藝方法鑄造鍛造沖壓粉末冶金注塑成形法 機(jī)械力去除法熱能去除法 化學(xué)去除法 復(fù)合去除法特種加工。焊接 粘接 鉚接 快速原型傳統(tǒng)方法2009220093材料去除法材料去除法（表（表2.12.1）2.1.12.1.1機(jī)械零件制造工藝方法機(jī)械零件制造工藝方法機(jī)械力去除法（機(jī)械加工方法）電火花、電子束、離子束與激光束。電解、電腐蝕、

2、電鑄化學(xué)腐蝕溶解切削切削磨削磨削研磨、拋光高壓水、磨料噴射超聲加工等。機(jī)械與熱能機(jī)械與化學(xué)機(jī)械與電（磁）熱能、 化學(xué)去除法 （特種加工）復(fù)合去除法20094 完成一個(gè)合格零件的制造，可以是一種或是幾種工藝方法來完成。200952.1.12.1.1機(jī)械零件制造工藝方法機(jī)械零件制造工藝方法機(jī)械加工特種加工復(fù)合法加工切削切削磨削磨削研磨、拋光高壓水、磨料噴射超聲加工等。材料成形法材料去除法材料累加法切削切削-用金屬切削刀具將工件上的多余金屬層 去除掉的工藝方法磨削磨削-用砂輪將工件上的多余金屬層去除掉的工藝方法200962.1.2 生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型 生產(chǎn)綱領(lǐng)生產(chǎn)綱領(lǐng) 通常也稱年產(chǎn)

3、量，它是指企業(yè)在生產(chǎn)計(jì)劃通常也稱年產(chǎn)量，它是指企業(yè)在生產(chǎn)計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量。期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量。N = Q n（1+% +% ） （2-1）式中式中 Q-產(chǎn)品年產(chǎn)量（件產(chǎn)品年產(chǎn)量（件/年）；年）； n-每臺產(chǎn)品中該零件數(shù)量（件每臺產(chǎn)品中該零件數(shù)量（件/臺）；臺）； -備品率；備品率；-廢品率。廢品率。200972.1.2生產(chǎn)類型及其工藝特點(diǎn)生產(chǎn)類型及其工藝特點(diǎn)單件小批生產(chǎn)單件小批生產(chǎn)是指單個(gè)制造結(jié)構(gòu)或尺寸不同、很少重復(fù)甚至不重復(fù)的產(chǎn)品的生產(chǎn)。如：重型機(jī)器制造廠、機(jī)修車間或試制車間等的生產(chǎn)。成批生產(chǎn)成批生產(chǎn)是指成批制造相同的零件，或每隔一定時(shí)間又重復(fù)進(jìn)行的生產(chǎn)。批量是根據(jù)零件的年產(chǎn)量

4、及產(chǎn)品裝配周期劃定的，根據(jù)批量的大小可分為大批、中批和小批三種。如：機(jī)床制造廠多為成批生產(chǎn)企業(yè)。大量生產(chǎn)大量生產(chǎn)是指產(chǎn)品數(shù)量很多，大多數(shù)工作地點(diǎn)經(jīng)常重復(fù)進(jìn)行某一種零件加工的生產(chǎn)。如：軸承廠、拖拉機(jī)廠或汽車廠等的生產(chǎn)。生生產(chǎn)產(chǎn)類類型型2009892.1.32.1.3機(jī)械加工工藝過程機(jī)械加工工藝過程機(jī)械制造工藝-是指制造機(jī)械產(chǎn)品的技巧、方法和程序。機(jī)械制造工藝過程- 機(jī)械制造過程中，凡是直接改變“零件”形狀、尺寸、性能及與其它零件的相對位置，使其成為成品或半成品的工藝過程。 它通常包括零件的制造與機(jī)器的裝配兩部分。20092.1.32.1.3機(jī)械加工工藝過程機(jī)械加工工藝過程機(jī)械制造過程機(jī)械產(chǎn)品采用

5、機(jī)械機(jī)械加工方法以合格產(chǎn)品為目標(biāo)，改變毛坯的形狀、尺寸、各組成表面間的位置以及表面質(zhì)量所經(jīng)過的所有工作過程。毛坯機(jī)械加工工藝過程200910機(jī)械加工工藝過程工序工序工序N走刀工步安裝工位2.1.32.1.3機(jī)械加工工藝過程（零件）及其組成機(jī)械加工工藝過程（零件）及其組成2009112.1.3-工序工序12工序工序是指一個(gè)（或一組）工人在同一臺機(jī)床個(gè)（或一組）工人在同一臺機(jī)床（或同一工作地點(diǎn)）對一個(gè)（或同時(shí)對幾個(gè)）工件所連續(xù)完成的那部分工藝過程。工人、工作地點(diǎn)、工件與連續(xù)完成構(gòu)成了工序的4要素。其中任一個(gè)要素發(fā)生了變更就構(gòu)成了另一道工序。20092009車削工序車削工序1車削工序車削工序2131

6、420092.1.3-安裝安裝安裝安裝 是指一道工序中，工件裝夾一次所完成的那部分工藝過程。（安裝不是一個(gè)動(dòng)作，而是一部分工作內(nèi)容）當(dāng)一道工序中只發(fā)生一次安裝時(shí)，該工序的工作內(nèi)容與安裝的工作內(nèi)容是相同的；當(dāng)一道工序中發(fā)生n次安裝時(shí)，該工序的工作內(nèi)容是這n次安裝工作內(nèi)容的總合；為減少安裝誤差，應(yīng)盡量減少安裝次數(shù)。1520092.1.3-工位工位 工位工位 是指在某一工序的一次安裝中的每個(gè)位置所完成的那部分工藝過程。當(dāng)一個(gè)安裝中工件只在一個(gè)位置完成加工內(nèi)容，該安裝的工作內(nèi)容與工位的工作內(nèi)容是相同的；當(dāng)一個(gè)安裝中工件在n個(gè)位置完成加工內(nèi)容，該安裝的工作內(nèi)容是這n個(gè)工位工作內(nèi)容的總合； 為減少安裝次數(shù)

7、和安裝誤差，應(yīng)盡量采用多工位加工。1620092.1.3-工步工步工步1工步2工步工步 是指在一道工序（一次安裝或一個(gè)工位）中加工表面及所用刀具與切削用量都不變情況下所連續(xù)完成的那部分工藝過程。1720092.1.3-復(fù)合工步復(fù)合工步 有時(shí)為了提高生產(chǎn)效率，經(jīng)常把幾個(gè)待加工表面用幾把刀具同時(shí)進(jìn)行加工，這樣的工步稱復(fù)合工步（圖2.5）。1820092.1.3-走刀走刀走刀走刀 是指在一個(gè)工步中，由于加工余量較大需要同一刀具對同一表面進(jìn)行多次進(jìn)給才能達(dá)到尺寸要求，每次進(jìn)給即稱一次走刀192009機(jī)械加工工藝過程工序1工序2工序N走刀2安裝1安裝2安裝N工位1工位2工位N工步1工步2走刀12.1.3

8、-概念總結(jié)概念總結(jié)2020092.1.3-工序數(shù)工序數(shù)工序工序是機(jī)械加工工藝過程的基本單元工序數(shù)工序數(shù)-組成一個(gè)工藝過程的工序數(shù)是由被加工工件結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度、加工精度要求及生產(chǎn)類型決定。2120092.1.3-工序數(shù)舉例工序數(shù)舉例2009222009表2.4 單件生產(chǎn)階梯軸的工藝過程 表2.5 大批量生產(chǎn)階梯軸的工藝過程 2.1.3-工序數(shù)工序數(shù)舉例舉例232.1.42.1.4基準(zhǔn)基準(zhǔn)基準(zhǔn)的分類：基準(zhǔn)的分類：設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)基準(zhǔn)的概念基準(zhǔn)的概念 工件上，用來確定工件上，用來確定某些點(diǎn)、線、面的空間位置的那某些點(diǎn)、線、面的空間位置的那些個(gè)點(diǎn)、線、面。些個(gè)點(diǎn)、線、面。24200

9、9 設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 基準(zhǔn) 工序基準(zhǔn) 裝配基準(zhǔn) 定位基準(zhǔn) 測量基準(zhǔn) 工藝基準(zhǔn)2.2. 1.4基準(zhǔn)基準(zhǔn)252009 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)在零件工作圖在零件工作圖上，用來確定某些點(diǎn)、上，用來確定某些點(diǎn)、線、面的位置所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、線、面的位置所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面或其組合。面或其組合。2.2. 1.4基準(zhǔn)基準(zhǔn)-1-1 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)2620092.12.1.4基準(zhǔn)基準(zhǔn)-1-1 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)272009 工序基準(zhǔn)工序基準(zhǔn) 裝配基準(zhǔn)裝配基準(zhǔn) 定位基準(zhǔn)定位基準(zhǔn) 測量基準(zhǔn)測量基準(zhǔn)工工藝藝基基準(zhǔn)準(zhǔn) 工件在機(jī)床或夾具上機(jī)床或夾具上進(jìn)行加工時(shí)用來確定本工序被加工表面位置的基準(zhǔn) 裝配時(shí)，用來確定零件在部件中的位置的

10、基準(zhǔn)（部件在機(jī)器中的位置） 測量測量工件已加工表面位置所依據(jù)的基準(zhǔn)在工序圖上工序圖上，用來標(biāo)定本工序加工位置尺寸關(guān)系的基準(zhǔn)2.1.42.1.4基準(zhǔn)基準(zhǔn)-2-2 工藝基準(zhǔn)工藝基準(zhǔn)282009工藝基準(zhǔn)2920092.1.5機(jī)械裝配工藝過程機(jī)械裝配工藝過程 機(jī)械裝配過程 : 以合格機(jī)械產(chǎn)品為目標(biāo)，將組成機(jī)器的全部零、部件按一定的精度要求和技術(shù)條件連接與固定在一起的工作過程。 機(jī)械裝配工作包括：組裝、部裝、總裝、調(diào)試、檢驗(yàn)、平衡、試車、涂裝與包裝等工作。 機(jī)械裝配過程由一系列的工序、工步和操作組成。裝配工序裝配工序是指在一個(gè)工作地點(diǎn)，由一個(gè)或一組工人所連續(xù)完成的那一部分裝配工作。裝配工步裝配工步是裝配

11、工序的組成部分，在裝配工步中，裝配對象、裝配工具和裝配方法均不改變。裝配操作裝配操作是指裝配工步中各個(gè)裝配動(dòng)作。3020092.2 機(jī)械加工的最基本方法機(jī)械加工的最基本方法-切削加工方法切削加工方法2.2.1工件工件表面的形狀及其形成方法表面的形狀及其形成方法 31切削加工成形方法切削加工成形方法 幾何表面的形成原理幾何表面的形成原理 任何一個(gè)表面都可以看是一條曲線（或直線）沿著另任何一個(gè)表面都可以看是一條曲線（或直線）沿著另一條曲線（或直線）運(yùn)動(dòng)的軌跡。這兩條曲線（或直線）一條曲線（或直線）運(yùn)動(dòng)的軌跡。這兩條曲線（或直線）稱為該表面的稱為該表面的生成線生成線，前者稱為前者稱為母線母線，后者稱

12、為，后者稱為導(dǎo)線導(dǎo)線。20092.2.1工件表面的形狀及其形成方法工件表面的形狀及其形成方法 。322009 工件加工表面的發(fā)生線是通過刀具工件加工表面的發(fā)生線是通過刀具切削刃與工件接觸并產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng)而形切削刃與工件接觸并產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng)而形成的。成的。形成工件表面的方法：形成工件表面的方法： （1 1）軌跡法）軌跡法 （2 2）成型法）成型法 （3 3）相切法）相切法 （4 4）范成法）范成法2.2.1工件表面的形狀及其形成方法工件表面的形狀及其形成方法 。3320092.2.1工件表面的形狀及其形成方法工件表面的形狀及其形成方法 3420092. 2. 切削加工成形運(yùn)動(dòng)（切削切削加工成形運(yùn)動(dòng)（

13、切削運(yùn)動(dòng)）運(yùn)動(dòng)） 工件表面的成形方法工件表面的成形方法母線母線形成方法形成方法和和導(dǎo)線形成方法導(dǎo)線形成方法的的組合組合。 形成加工表面所需的刀具與形成加工表面所需的刀具與工件之間的相對運(yùn)動(dòng)也是形工件之間的相對運(yùn)動(dòng)也是形成成母線母線和和導(dǎo)線導(dǎo)線所需相對運(yùn)動(dòng)所需相對運(yùn)動(dòng)的組合。的組合。2.2.2成形運(yùn)動(dòng)成形運(yùn)動(dòng) 與切削用量與切削用量圖2.16 合成運(yùn)動(dòng) 352009表面成形運(yùn)動(dòng)表面成形運(yùn)動(dòng)非表面成形運(yùn)動(dòng)非表面成形運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)（縱、橫、斜向）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)（縱、橫、斜向） 按運(yùn)動(dòng)的功能分類按運(yùn)動(dòng)的功能分類切入運(yùn)動(dòng)切入運(yùn)動(dòng)分度運(yùn)動(dòng)分度運(yùn)動(dòng)輔助運(yùn)動(dòng)輔助運(yùn)動(dòng)控制運(yùn)動(dòng)控制運(yùn)動(dòng)接近接近退刀退刀返回返回2

14、.2.2成形運(yùn)動(dòng)成形運(yùn)動(dòng) 與切削用量與切削用量362009主運(yùn)動(dòng): :使切削能夠發(fā)生的運(yùn)動(dòng)，是唯一的，消耗功率最大的。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：使切削連續(xù)進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)其他輔助運(yùn)動(dòng)：保證加工余量全部切除掉的運(yùn)動(dòng)，可是連續(xù)的和非連續(xù)的。2.2.1。切削運(yùn)動(dòng)。切削運(yùn)動(dòng) 3720092.2.3成形運(yùn)動(dòng)與切削用量成形運(yùn)動(dòng)與切削用量圖2.15 外圓車削的切削運(yùn)動(dòng)與工件表面 工件上的三個(gè)表面工件上的三個(gè)表面待加工表面待加工表面：切削過程中，即將被切掉的表面加工表面：加工表面：刀具正在切削的表面已加工表面：已加工表面：刀具切削后形成的表面。*有粗、精等多序加工的表面，這道工序是已加工表面，下道工序就是待加工表面。3820092

15、.2.2成形運(yùn)動(dòng)與切削用量成形運(yùn)動(dòng)與切削用量主運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)待加工表面已加工表面加工表面切削速度切削速度：主運(yùn)動(dòng)的最大線速度1000cdnvm/s 進(jìn)給量進(jìn)給量：有每轉(zhuǎn)進(jìn)給量、每齒進(jìn)給、進(jìn)給速度nzfnfvzf背吃刀量背吃刀量：待加工表面與已加工表面之間的垂直距離。3920092.2.3 典型表面的加工方法典型表面的加工方法 -外圓外圓20094020092.2.3 典型表面的加工方法典型表面的加工方法 -內(nèi)圓內(nèi)圓4120092.2.3典型表面的加工方法典型表面的加工方法 -平面平面422.2.3 典型表面的加工方法典型表面的加工方法 -螺紋螺紋432009成形表面加工成形表面加工回轉(zhuǎn)成形面回轉(zhuǎn)

16、成形面直線成形面直線成形面立體成形面立體成形面2.2.3 典型表面的加工方法典型表面的加工方法 -成型表面加工成型表面加工442009硬件軟件機(jī)械加工工藝機(jī)械加工工藝系統(tǒng)系統(tǒng)工件工件機(jī)床機(jī)床刀具刀具夾具夾具工藝方法工藝方法工藝過程工藝過程數(shù)控程序數(shù)控程序2.3 機(jī)床的基本概念機(jī)床的基本概念452009金屬切削機(jī)床作用金屬切削機(jī)床作用:利用切削刀具與金屬工件的相對運(yùn)利用切削刀具與金屬工件的相對運(yùn)動(dòng)從工件上切除多余的金屬或預(yù)留動(dòng)從工件上切除多余的金屬或預(yù)留層，以獲得符合規(guī)定的尺寸、形狀、層，以獲得符合規(guī)定的尺寸、形狀、精度及表面質(zhì)量要求的零件。精度及表面質(zhì)量要求的零件。2.3.1機(jī)床的分類與型號表

17、示法機(jī)床的分類與型號表示法1分類分類200946通用機(jī)床專用機(jī)床專門化機(jī)床自動(dòng)生產(chǎn)線按通用性分按通用性分按精度分按精度分普通精度機(jī)床普通精度機(jī)床精密機(jī)床精密機(jī)床高精度機(jī)床高精度機(jī)床超精密機(jī)床超精密機(jī)床按自動(dòng)化程度分按自動(dòng)化程度分手動(dòng)機(jī)床手動(dòng)機(jī)床自動(dòng)機(jī)床自動(dòng)機(jī)床半自動(dòng)機(jī)半自動(dòng)機(jī)床床2.3.1機(jī)床的分類與型號表示法機(jī)床的分類與型號表示法1分類分類按加工方式分按加工方式分車床、銑床、鉆床、鏜床、磨床、車床、銑床、鉆床、鏜床、磨床、刨（插）床、拉床、齒輪加工機(jī)刨（插）床、拉床、齒輪加工機(jī)床、床、螺紋加工機(jī)床、珩磨機(jī)床、螺紋加工機(jī)床、珩磨機(jī)床、鋸床、鍵槽加工機(jī)床鋸床、鍵槽加工機(jī)床2009472.3.1機(jī)

18、床的分類與型號表示法機(jī)床的分類與型號表示法2機(jī)床型號表示方法機(jī)床型號表示方法482009類別類別車床車床鉆床鉆床鏜床鏜床磨床磨床齒輪齒輪加工加工機(jī)床機(jī)床螺紋螺紋加工加工機(jī)床機(jī)床銑床銑床刨插刨插床床拉床拉床電加電加工機(jī)工機(jī)床床切斷切斷機(jī)床機(jī)床其他其他機(jī)床機(jī)床代號代號CZTMYSXBLDGQ表表2.14機(jī)床的類別代號機(jī)床的類別代號表2.15 機(jī)床的通用性代號通用特性高精度精密自動(dòng)半自動(dòng)數(shù)控自動(dòng)換刀仿形萬能輕型簡式代號GMZBKHFWQJ2.3.1機(jī)床的分類與型號表示法機(jī)床的分類與型號表示法2機(jī)床型號表示方法機(jī)床型號表示方法2009492.3.1機(jī)床的分類與型號表示法機(jī)床的分類與型號表示法2機(jī)床型號

19、機(jī)床型號舉舉例例 （萬能）特性代號（萬能）特性代號CW6140（車床）類別代號（車床）類別代號（臥式）組別代號（臥式）組別代號（普通）型別代號（普通）型別代號（直徑（直徑1/10）主參數(shù)）主參數(shù)200950臥式臥式X62W銑床類銑床類（2號工作臺）主參數(shù)號工作臺）主參數(shù)（萬能）改進(jìn)序號（萬能）改進(jìn)序號2.3.1機(jī)床的分類與型號表示法機(jī)床的分類與型號表示法2機(jī)床型號舉機(jī)床型號舉例例2009512.3.1機(jī)床的分類與型號表示法機(jī)床的分類與型號表示法2機(jī)床型號舉機(jī)床型號舉例例2009522.3.1機(jī)床的分類與型號表示法機(jī)床的分類與型號表示法2機(jī)床型號舉機(jī)床型號舉例例2009532.3.2機(jī)床的基本組

20、成機(jī)床的基本組成200954圖2.21 立式鉆床 圖2.22 搖臂鉆床 2.3.2機(jī)床的基本組成機(jī)床的基本組成200955圖2.24 臥式鏜床 圖2.25 牛頭刨床 2.3.2機(jī)床的基本組成機(jī)床的基本組成200956圖2.30 立式加工中心1-床身；2-滑座；3-工作臺；4-立柱；5-數(shù)控柜；6-機(jī)械手；7-刀庫；8-主軸箱；9-驅(qū)動(dòng)電柜；10-操縱面板 圖2.29 M2120內(nèi)圓磨床 1-床身；2-頭架；3-砂輪修整器；4-砂輪；5-磨具架；6-工作臺；7-操縱磨具架手輪； 8-操縱工作臺手輪2.3.2機(jī)床的基本組成機(jī)床的基本組成2009572009圖2.23 立式車床1-立刀架溜板；2-立

21、刀架；3-橫梁；4-花盤；5-橫刀架；6-立柱 2.3.2機(jī)床的基本組成機(jī)床的基本組成58圖2.26 龍門刨床 圖2.27 M7120A平面磨床1-床身；2-垂直進(jìn)給手輪；3-工作臺；4-行程擋塊； 8-拖板；9-磨頭；10-驅(qū)動(dòng)工作臺手輪5-立柱；6-砂輪修整器；7-橫向進(jìn)給手輪； 2.3.2機(jī)床的基本組成機(jī)床的基本組成200959 圖2.28 M1432A萬能外圓磨床 1-床身；2-工作臺；3-頭架；4-砂輪； 5-內(nèi)圓磨頭；6-砂輪架；7-尾架 2.3.2機(jī)床的基本組成機(jī)床的基本組成2009602.3.2機(jī)床的基本組成機(jī)床的基本組成動(dòng)力源動(dòng)力源 傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)系統(tǒng) 支撐件支撐件 工作部件工

22、作部件 包括包括控制系統(tǒng)控制系統(tǒng) 冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)潤滑系統(tǒng)潤滑系統(tǒng)其他裝置其他裝置機(jī)床基機(jī)床基本部分本部分組成：組成：6120092.3.2機(jī)床的基本組成機(jī)床的基本組成動(dòng)力源動(dòng)力源為機(jī)床提供動(dòng)力（功率）和為機(jī)床提供動(dòng)力（功率）和運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部分運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部分傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)系統(tǒng)支撐件支撐件支撐件支撐件 用于安裝和用于安裝和支承其它固定的或運(yùn)動(dòng)的部支承其它固定的或運(yùn)動(dòng)的部件，承受其重力和切削力件，承受其重力和切削力交流電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)液壓馬達(dá)液壓馬達(dá)主傳動(dòng)系統(tǒng)主傳動(dòng)系統(tǒng) 變速箱、主軸箱變速箱、主軸箱進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng) 進(jìn)給箱進(jìn)給箱其他運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)系統(tǒng)其他運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)系統(tǒng)床身床身底

23、座底座立柱立柱6220092.3.2機(jī)床的基本組成機(jī)床的基本組成工作部件 與主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的有關(guān)執(zhí)行部件，例如主軸及主軸箱，工作臺及其溜板或滑座，刀架及其溜板，以及滑枕等安裝工件或刀具的部件； 與工件和刀具有關(guān)的部件或裝置，如自動(dòng)上下料裝置、自動(dòng)換刀裝置、砂輪修整器等；與上述部件或裝置有關(guān)的分度、轉(zhuǎn)位、定位機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)等。不同種類的機(jī)床，由于其用途、表面形成運(yùn)動(dòng)和結(jié)構(gòu)布局的不同，這些工作部件的構(gòu)成和結(jié)構(gòu)差異很大。6320092.3.2機(jī)床的基本組成機(jī)床的基本組成控制系統(tǒng)用于控制各工作部件的正常工作電氣控制系統(tǒng)液壓控制系統(tǒng)氣動(dòng)控制系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)。6420092.3.3機(jī)床的技術(shù)性能指標(biāo)機(jī)床的技

24、術(shù)性能指標(biāo) 65200966機(jī)床機(jī)床是實(shí)現(xiàn)對工件進(jìn)行機(jī)械加工的必要設(shè)備，為機(jī)是實(shí)現(xiàn)對工件進(jìn)行機(jī)械加工的必要設(shè)備，為機(jī)械加工提供切削加工運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。械加工提供切削加工運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。夾具夾具是裝夾工件的重要工藝裝備，用它實(shí)施對工件是裝夾工件的重要工藝裝備，用它實(shí)施對工件的定位和夾緊，使工件在加工時(shí)相對于機(jī)床或刀具的定位和夾緊，使工件在加工時(shí)相對于機(jī)床或刀具保持一個(gè)正確的位置。保持一個(gè)正確的位置。刀具刀具是直接對工件進(jìn)行加工的工具，將直接由它是直接對工件進(jìn)行加工的工具，將直接由它切除工件毛坯上預(yù)留的材料層。切除工件毛坯上預(yù)留的材料層。20092.4. 刀具的基本概念刀具的基本概念6720092.4.1

25、刀具切削部分組成刀具切削部分組成68前刀面前刀面A A 剛形成的切屑剛形成的切屑沿其流出的刀面沿其流出的刀面；主后刀面主后刀面A A - 與工件加工表與工件加工表面相對的刀面；面相對的刀面；副后刀面副后刀面A A-與工件已加工與工件已加工表面相對的刀面表面相對的刀面；屑屑主切削刃主切削刃S S 前刀面與主后刀面前刀面與主后刀面的交線，它承擔(dān)主要的交線，它承擔(dān)主要的切削工作的切削工作；副切削刃副切削刃S-S- 前刀面與副后前刀面與副后刀面的交線；刀面的交線；刀尖刀尖 主、副切削刃主、副切削刃的實(shí)際交點(diǎn)的實(shí)際交點(diǎn)20092.4.2 刀具幾何角度刀具幾何角度刀具標(biāo)注角度坐標(biāo)系的假定條件刀具標(biāo)注角度坐

26、標(biāo)系的假定條件 1 1、假定運(yùn)動(dòng)條件假定運(yùn)動(dòng)條件：用刀具主運(yùn)動(dòng)向量近：用刀具主運(yùn)動(dòng)向量近似代替合成運(yùn)動(dòng)向量，然后再用平行或垂直于似代替合成運(yùn)動(dòng)向量，然后再用平行或垂直于主運(yùn)動(dòng)方向的坐標(biāo)平面構(gòu)成參考系。主運(yùn)動(dòng)方向的坐標(biāo)平面構(gòu)成參考系。 2 2、假定安裝條件假定安裝條件：假定刀具的安裝位置：假定刀具的安裝位置恰好使其底面或軸線與參考系的平面平行或垂恰好使其底面或軸線與參考系的平面平行或垂直。直。6920092.4.2刀具幾何角度刀具幾何角度2009 基面pr：通過切削刃某一點(diǎn)，垂直于主運(yùn) 動(dòng)方向的平面。2) 切削平面ps：通過切削刃某一點(diǎn)，包含主運(yùn) 動(dòng)方向并與工件加工表面相切的平面。切削平面ps與

27、基面pr垂直。3) 正交平面P0：通過切削刃某一點(diǎn)，垂直于切削刃在基面上的投影的平面。垂直于切削平面ps與基面pr的平面。4) 法剖面Pn：通過切削刃某一點(diǎn)，垂直于切削刃的平面。5) 進(jìn)給剖面Pf：通過切削刃某一點(diǎn)，平行于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向并垂直于基面pr的平面。6) 背平面Pp：通過切削刃某一點(diǎn)，同時(shí)垂直于進(jìn)給剖面Pf與基面pr的平面。70圖2.35 正交平面參考系 圖2.36 法平面參考系 圖2.37 假定工作平面與背平面參考系 7120092.4.2刀具幾何角度刀具幾何角度72在正交平面在正交平面Po中測量的角度：中測量的角度：1）前角）前角o - 前刀面與基面之間的前刀面與基面之間的夾角。通

28、過選定點(diǎn)的基面若位于楔形刀夾角。通過選定點(diǎn)的基面若位于楔形刀體的實(shí)體之外，前角為正值；反之為負(fù)體的實(shí)體之外，前角為正值；反之為負(fù)值。值。2）后角）后角o - 后刀面與切削平面之后刀面與切削平面之間的夾角。若通過選定點(diǎn)的切削平面位間的夾角。若通過選定點(diǎn)的切削平面位于楔形刀體的實(shí)體之外，后角為正值；于楔形刀體的實(shí)體之外，后角為正值；反之為負(fù)值。反之為負(fù)值。3）楔角）楔角o - 前刀面與主后刀面之前刀面與主后刀面之間的夾角。間的夾角。顯然有：顯然有：o + o +o = 90。20092.4.2刀具幾何角度刀具幾何角度在基面在基面Pr中測量的角度：中測量的角度：4）主偏角）主偏角kr - 主切削主切

29、削刃在基面上的投影與假定進(jìn)刃在基面上的投影與假定進(jìn)給方向之間的夾角。給方向之間的夾角。5）副偏角）副偏角kr - 副切削副切削刃在基面上的投影與假定進(jìn)刃在基面上的投影與假定進(jìn)給反方向之間的夾角。給反方向之間的夾角。6）刀尖角）刀尖角r - 主切削刃與副主切削刃與副切削刃在基面上投影之間的切削刃在基面上投影之間的夾角。夾角。顯然有顯然有： kr+kr +r = 180。7320092.4.2刀具幾何角度刀具幾何角度在切削平面Ps中測量的角度：7）刃傾角s - 主切削刃與基面之間的夾角。當(dāng)?shù)都馐侵髑邢魅猩献畹忘c(diǎn)時(shí)，刃傾角定為負(fù)值；當(dāng)?shù)都馐侵髑邢魅猩献罡唿c(diǎn)時(shí)，則刃傾角為正值，當(dāng)s = 0時(shí)，主切削刃

30、與切削速度垂直，稱之為直角切削或正切削。而s 0的切削稱為斜角切削或斜切削。s的正或負(fù)會改變切屑流出的方向。7420092.4.2刀具幾何角度刀具幾何角度7520092.4.2刀具幾何角度刀具幾何角度在副正交平面在副正交平面 中測量的角度中測量的角度8）副后角）副后角o - 副后刀副后刀面與切削平面之間的夾角；面與切削平面之間的夾角；9）副前角）副前角o - 前刀面前刀面與基面之間的夾角。與基面之間的夾角。7620092.4.2刀具幾何角度刀具幾何角度772009外圓車刀法平面參外圓車刀法平面參考系的標(biāo)注角度考系的標(biāo)注角度 2.4.2 刀具坐標(biāo)系與刀具角度刀具坐標(biāo)系與刀具角度782009 圖2

31、-59 橫車的坐標(biāo)平面橫車的坐標(biāo)平面 2.4.2 刀具坐標(biāo)系與刀具角度刀具坐標(biāo)系與刀具角度7920092.4.2 刀具坐標(biāo)系與刀具角度刀具坐標(biāo)系與刀具角度(1) 考慮進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的影響（橫車）8020092.4.3切削層參數(shù)切削層參數(shù)812009 1.切削層厚度切削層厚度hD 它是垂直于切削刃的方向上度量的切削層截面的尺寸。 8220092切削層寬度切削層寬度bD 它是沿切削刃方向度量的切削層截面的尺寸。 8320093.切削層公稱橫截面積切削層公稱橫截面積AD842009曲線刃切削層參數(shù)曲線刃切削層參數(shù)852009鉆削的切削層參數(shù) b) 端銑 862009銑削的切削層參數(shù)hD8720092.4.

32、4切削方式切削方式88直角切削與斜角切削自由切削與非自由切削20092.4.5 刀具材料刀具材料工工欲欲善善其其事事必必先先利利其其器器決定切削刀具切削性能因素包括：決定切削刀具切削性能因素包括：刀具材料刀具材料刀具結(jié)構(gòu)（整體、焊接、裝配等）刀具結(jié)構(gòu)（整體、焊接、裝配等）刀具切削部分的幾何參數(shù)（幾何角刀具切削部分的幾何參數(shù)（幾何角度）度） 性能優(yōu)良的刀具材料，是保證刀性能優(yōu)良的刀具材料，是保證刀具高效工作的基本條件。具高效工作的基本條件。 刀具切削部分在強(qiáng)烈摩擦、高壓、刀具切削部分在強(qiáng)烈摩擦、高壓、高溫下工作，應(yīng)具備如下的基本要求。高溫下工作，應(yīng)具備如下的基本要求。 8920092009刀具材

33、料應(yīng)具備的性能刀具材料應(yīng)具備的性能(1) (1) 高硬度和高耐磨性高硬度和高耐磨性 (2) (2) 足夠的強(qiáng)度與沖擊足夠的強(qiáng)度與沖擊韌性韌性 (3) (3) 高耐熱性高耐熱性 (4) (4) 良好的工藝性和經(jīng)良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性濟(jì)性 刀具材料的硬度必須高刀具材料的硬度必須高于被加工材料的硬度于被加工材料的硬度才能切下金屬，這是才能切下金屬，這是刀具材料必備的基本刀具材料必備的基本要求，現(xiàn)有刀具材料要求，現(xiàn)有刀具材料硬度都在硬度都在60HRC60HRC以上。以上。刀具材料越硬，其耐刀具材料越硬，其耐磨性越好，但由于切磨性越好，但由于切削條件較復(fù)雜，材料削條件較復(fù)雜，材料的耐磨性還決定于它的耐磨性

34、還決定于它的化學(xué)成分和金相組的化學(xué)成分和金相組織的穩(wěn)定性。織的穩(wěn)定性。強(qiáng)度是指抵抗切削力的作強(qiáng)度是指抵抗切削力的作用而不致于刀刃崩碎與用而不致于刀刃崩碎與刀桿折斷所應(yīng)具備的性刀桿折斷所應(yīng)具備的性能。一般用抗彎強(qiáng)度來能。一般用抗彎強(qiáng)度來表示。表示。沖擊韌性是指刀具材料在沖擊韌性是指刀具材料在間斷切削或有沖擊的工間斷切削或有沖擊的工作條件下保證不崩刃的作條件下保證不崩刃的能力，一般地，硬度越能力，一般地，硬度越高，沖擊韌性越低，材高，沖擊韌性越低，材料越脆。硬度和韌性是料越脆。硬度和韌性是一對矛盾，也是刀具材一對矛盾，也是刀具材料所應(yīng)克服的一個(gè)關(guān)鍵。料所應(yīng)克服的一個(gè)關(guān)鍵。高耐熱性高耐熱性 耐熱性又

35、稱紅硬性，耐熱性又稱紅硬性，是衡量刀具材料是衡量刀具材料性能的主要指標(biāo)。性能的主要指標(biāo)。它綜合反映了刀它綜合反映了刀具材料在高溫下具材料在高溫下保持硬度、耐磨保持硬度、耐磨性、強(qiáng)度、抗氧性、強(qiáng)度、抗氧化、抗粘結(jié)和抗化、抗粘結(jié)和抗擴(kuò)散的能力。擴(kuò)散的能力。 為了便于制造，刀為了便于制造，刀具材料應(yīng)有良好的具材料應(yīng)有良好的工藝性，如鍛造、工藝性，如鍛造、熱處理及磨削加工熱處理及磨削加工性能。當(dāng)然在制造性能。當(dāng)然在制造和選用時(shí)應(yīng)綜合考和選用時(shí)應(yīng)綜合考慮經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)前超慮經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)前超硬材料及涂層刀具硬材料及涂層刀具材料費(fèi)用都較貴，材料費(fèi)用都較貴，但其使用壽命很長，但其使用壽命很長，在成批大量生產(chǎn)中，在成

36、批大量生產(chǎn)中，分?jǐn)偟矫總€(gè)零件中分?jǐn)偟矫總€(gè)零件中的費(fèi)用反而有所降的費(fèi)用反而有所降低。因此在選用時(shí)低。因此在選用時(shí)一定要綜合考慮。一定要綜合考慮。90刀具材料的種類刀具材料的種類刀具材料的種類刀具材料的種類高速鋼高速鋼超硬材料超硬材料硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金陶瓷陶瓷金剛石金剛石立方氮化硼立方氮化硼CBN單晶金剛石單晶金剛石聚晶金剛石聚晶金剛石（PCD）碳素工具鋼碳素工具鋼高速鋼高速鋼合金工具鋼合金工具鋼912009高速鋼高速鋼 高速鋼是一種加人了較多的鎢高速鋼是一種加人了較多的鎢W、鉻、鉻Gr、釩釩V、鉬、鉬Mo等合金元素的高合金工具鋼，等合金元素的高合金工具鋼，有良好的綜合性能。有良好的綜合性能。其強(qiáng)度

37、和韌性是現(xiàn)有刀具材料中最高的。其強(qiáng)度和韌性是現(xiàn)有刀具材料中最高的。由于其制造工藝簡單，容易刃磨成鋒利的切由于其制造工藝簡單，容易刃磨成鋒利的切削刃；鍛造、熱處理變形小，目前在結(jié)構(gòu)復(fù)削刃；鍛造、熱處理變形小，目前在結(jié)構(gòu)復(fù)雜的刀具，如麻花鉆、絲錐、拉刀、齒輪刀雜的刀具，如麻花鉆、絲錐、拉刀、齒輪刀具和成形刀具制造中，仍占有主要地位。具和成形刀具制造中，仍占有主要地位。922009高速鋼 普通高速鋼粉末冶金高速鋼高性能高速鋼高性能高速鋼W18Cr4V廣泛用于制造各種復(fù)雜刀廣泛用于制造各種復(fù)雜刀具。其切削速度一般不太具。其切削速度一般不太高，切削普通鋼料時(shí)為高，切削普通鋼料時(shí)為40-60m/min。W

38、12Cr4V4Mo在普通高速鋼中再增加一些含在普通高速鋼中再增加一些含碳量、含釩量及添加鈷、鋁等碳量、含釩量及添加鈷、鋁等元素冶煉而成的。它的使用壽元素冶煉而成的。它的使用壽命為普通高速鋼的命為普通高速鋼的1.5-3倍倍（60-180m/min）粉末冶金高速鋼是粉末冶金高速鋼是70年代投年代投入市場的一種高速鋼，其強(qiáng)度入市場的一種高速鋼，其強(qiáng)度與韌性分別提高與韌性分別提高30%-40%和和80%-90%使用壽命可使用壽命可提高提高2-3倍。倍。932009硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金是由難熔金屬碳化物（、硬質(zhì)合金是由難熔金屬碳化物（、i）和金屬粘）和金屬粘結(jié)劑（如結(jié)劑（如o）經(jīng)粉末冶金方法而制成的。）經(jīng)粉末冶金方法而制成