機(jī)械制造技術(shù)-第二章前兩節(jié)再修改

機(jī)械制造技術(shù)任課教師：閆芳電話箱：yfqust@163.com第二章機(jī)械加工工藝系統(tǒng)機(jī)械加工運(yùn)動(dòng)與切削用量金屬切削機(jī)床金屬切削刀具夾具本章要點(diǎn)指出各種加工方法的切削運(yùn)動(dòng)切削用量及計(jì)算機(jī)床傳動(dòng)夾具車刀及角度標(biāo)注第二章機(jī)械加工工藝系統(tǒng)

第一節(jié)機(jī)械加工運(yùn)動(dòng)與切削用量引入：切削加工工藝都是構(gòu)成零件的各種表面的成形過(guò)程。切削加工成形過(guò)程是通過(guò)刀具與被加工零件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)完成的。這一過(guò)程是通過(guò)什么來(lái)完成的？----機(jī)械加工工藝系統(tǒng)（金屬切削機(jī)床、刀具、夾具、工件）★金屬切削機(jī)床

為刀具和工件提供運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力★刀具

直接對(duì)零件進(jìn)行切削★夾具

安裝被加工工件，使之在機(jī)床中占有正確位置

第一節(jié)機(jī)械加工運(yùn)動(dòng)與切削用量

第一節(jié)機(jī)械加工運(yùn)動(dòng)與切削用量圖聚晶金剛石車刀實(shí)物照片圖

麻花鉆實(shí)物照片圖圓柱形銑刀,三面刃銑刀實(shí)物照片

第一節(jié)機(jī)械加工運(yùn)動(dòng)與切削用量圖

轉(zhuǎn)塔刀架自動(dòng)換刀

第一節(jié)機(jī)械加工運(yùn)動(dòng)與切削用量圖

手動(dòng)換刀三爪卡盤(pán)四爪卡盤(pán)萬(wàn)向平口鉗回轉(zhuǎn)工作臺(tái)分度頭圖

通用夾具

第一節(jié)機(jī)械加工運(yùn)動(dòng)與切削用量一、機(jī)械加工運(yùn)動(dòng)1、成形運(yùn)動(dòng)定義：為得到零件表面的幾何形狀所需的運(yùn)動(dòng)?！锔鶕?jù)工件表面形狀和成形方法的不同★切削運(yùn)動(dòng)復(fù)合成形運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)單成形運(yùn)動(dòng)分類：定義：刀具和工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)分類：主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)切削運(yùn)動(dòng)為了獲得形狀精度、位置精度、尺寸精度和表面質(zhì)量都符合要求的工件，必須切除工件表面上多余的金屬層，此時(shí)刀具與工件間必須有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，即切削運(yùn)動(dòng)。對(duì)于車削而言，切削運(yùn)動(dòng)就是工件作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，刀具作直線運(yùn)動(dòng)。依其作用的不同，可把切削運(yùn)動(dòng)分為主運(yùn)動(dòng)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。

主運(yùn)動(dòng)——切下切屑所需要的最基本的運(yùn)動(dòng)，是刀具與工件之間最主要的相對(duì)運(yùn)動(dòng)?！籼攸c(diǎn)：消耗功率最大，速度最高。有且僅有一個(gè)?！暨\(yùn)動(dòng)形式：旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（車削、鏜削的主軸運(yùn)動(dòng)）直線運(yùn)動(dòng)（刨削、拉削的刀具運(yùn)動(dòng)）◆運(yùn)動(dòng)主體：工件（車削）；刀具（銑削）。主運(yùn)動(dòng)圖

外圓車削的切削運(yùn)動(dòng)圖平面刨削的切削運(yùn)動(dòng)

進(jìn)給運(yùn)動(dòng)——是指使新的金屬層不斷投入切削過(guò)程并使其在所需方向上繼續(xù)下去的運(yùn)動(dòng)。

◆特點(diǎn)：速度一般較低，功率也較少。其數(shù)量可以是一個(gè)，也可以是多個(gè)◆運(yùn)動(dòng)形式：連續(xù)運(yùn)動(dòng)：如車削；間歇運(yùn)動(dòng)：如刨削。

一個(gè)運(yùn)動(dòng)，如鉆削；多個(gè)運(yùn)動(dòng)，如車削時(shí)的縱向與橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；沒(méi)有進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，如拉削。◆運(yùn)動(dòng)主體：工件，如銑削、磨削；刀具，如車削、鉆削圖

外圓車削的切削運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)練習(xí)：分析如圖所示切削加工的主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)零件不同表面加工時(shí)的切削運(yùn)動(dòng)

第一節(jié)機(jī)械加工運(yùn)動(dòng)與切削用量機(jī)床名稱主運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)臥式車床工件旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)車刀縱向、橫向、斜向直線移動(dòng)鉆床鉆頭旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)鉆頭軸向移動(dòng)臥銑、立銑銑刀旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)工件縱向、橫向、斜向直線移動(dòng)牛頭刨床刨刀往復(fù)運(yùn)動(dòng)工件橫向間歇移動(dòng)或刨刀垂向、斜向間歇移動(dòng)龍門刨床工件往復(fù)運(yùn)動(dòng)刨刀橫向、垂向、斜向間歇移動(dòng)外圓磨床砂輪高速旋轉(zhuǎn)工件轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)工件往復(fù)移動(dòng)，砂輪橫向移動(dòng)內(nèi)圓磨床砂輪高速旋轉(zhuǎn)工件轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)工件往復(fù)移動(dòng)，砂輪橫向移動(dòng)平面磨床砂輪高速旋轉(zhuǎn)工件往復(fù)移動(dòng)，砂輪橫向、垂向移動(dòng)機(jī)床的切削運(yùn)動(dòng)ve合成切削運(yùn)動(dòng)

合成運(yùn)動(dòng)——主速度與進(jìn)給速度的合成，是個(gè)阿基米德螺旋線。

第一節(jié)機(jī)械加工運(yùn)動(dòng)與切削用量2、輔助運(yùn)動(dòng)定義：除主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)外，為完成機(jī)床工作循環(huán)，需要的一些其它運(yùn)動(dòng)?！锟招谐踢\(yùn)動(dòng)

刀架、工作臺(tái)的快速接近和退出★切入運(yùn)動(dòng)

保證被加工面獲得所需尺寸，刀具相對(duì)于工件表面的深入運(yùn)動(dòng)★分度運(yùn)動(dòng)

使工件或刀具回轉(zhuǎn)到所需要的角度，多用于加工若干個(gè)完全相同的沿圓周均勻分布的表面★操作及控制運(yùn)動(dòng)

變速、換向、啟停及工件的裝夾分類：

第一節(jié)機(jī)械加工運(yùn)動(dòng)與切削用量

第一節(jié)機(jī)械加工運(yùn)動(dòng)與切削用量二、切削用量1、切削過(guò)程中工件上的表面待加工表面——加工時(shí)即將切除加工余量的工件表面。

第一節(jié)機(jī)械加工運(yùn)動(dòng)與切削用量

已加工表面——已被切去多余金屬而形成的工件新表面。

第一節(jié)機(jī)械加工運(yùn)動(dòng)與切削用量

過(guò)渡表面——正在形成的那部分表面，它是待加工表面與已加工表面的連接表面，是切削過(guò)程中不斷變化著的表面。切削速度進(jìn)給量被吃刀量2、切削用量

切削速度vc

（m/s或m/min）定義：在單位時(shí)間內(nèi)，工件和刀具沿主運(yùn)動(dòng)方向的相對(duì)位移。注：切削速度是主運(yùn)動(dòng)的線速度。（1）當(dāng)主運(yùn)動(dòng)為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，切削速度為：注：為了便于記憶，在計(jì)算前d與n均先化為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)單位m、r/s，則上式變?yōu)閙/s（2）當(dāng)主運(yùn)動(dòng)為往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)（如刨削）時(shí)，切削速度為：式中：nr—主運(yùn)動(dòng)每分鐘往復(fù)次數(shù)（次/min）；

L—往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)行程長(zhǎng)度（mm）。式中：d—作主運(yùn)動(dòng)的回轉(zhuǎn)體上某一點(diǎn)的回轉(zhuǎn)直徑（mm）

n—工件或刀具的轉(zhuǎn)速(r/s或r/min）定義：工件或刀具每轉(zhuǎn)一周（或每往復(fù)一次），沿進(jìn)給方向的相對(duì)位移。進(jìn)給量f

（mm/r或mm/行程）定義：指單位時(shí)間內(nèi)的進(jìn)給量?！暨M(jìn)給速度vf（mm/s或mm/min）進(jìn)給量、進(jìn)給速度與沒(méi)每齒進(jìn)給量之間的關(guān)系為：定義：即多齒刀具每轉(zhuǎn)或每行程中每齒相對(duì)于工件在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上的相對(duì)位移◆每齒進(jìn)給量fz

（mm/齒）式中：z—齒數(shù)背吃刀量ap

（mm）切削深度（1）當(dāng)主運(yùn)動(dòng)為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)定義：待加工表面與已加工表面之間的垂直距離。●

車外圓●

鉆孔（2）當(dāng)主運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)時(shí)例題：

車外圓時(shí)工件加工前直徑為62mm，加工后直徑為56mm，工件轉(zhuǎn)速為4r/s，刀具每秒鐘沿工件軸向移動(dòng)2mm，工件加工長(zhǎng)度為110mm，切入長(zhǎng)度為3mm，求vc、ap。解：

vc=πdn/1000=π·62·4/1000

=0.779m/sap=(dw-dm)/2=(62-56)/2=3mm

第二節(jié)金屬切削機(jī)床一、機(jī)床概述1、機(jī)床的作用和特點(diǎn)作用：制造機(jī)器的機(jī)器，被稱為工作母機(jī)★根據(jù)加工工藝方法不同分類：金屬切削機(jī)床鍛壓機(jī)床電加工機(jī)床鑄造機(jī)床熱處理機(jī)床用切削加工的方法將金屬毛坯加工成機(jī)器零件的工藝裝配提供刀具與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；提供動(dòng)力

★按金屬切削機(jī)床的加工性質(zhì)和所刀具分成為11大類：車床、鉆床、鏜床、磨床、齒輪加工機(jī)床、螺紋加工機(jī)床、銑床、刨床、插床、拉床、鋸床和其它機(jī)床?！?/p>

按通用程度通用機(jī)床專門化機(jī)床專用機(jī)床第二節(jié)金屬切削機(jī)床

★

按機(jī)床重量輕型機(jī)床中型機(jī)床重型機(jī)床★

按加工精度普通精度級(jí)精密超精密級(jí)★

按自動(dòng)化程度手動(dòng)機(jī)動(dòng)半自動(dòng)化自動(dòng)化第二節(jié)金屬切削機(jī)床

第一節(jié)機(jī)械加工運(yùn)動(dòng)與切削用量

注：1）有“□”符號(hào)者，為大寫(xiě)的漢語(yǔ)拼音字母；

2）有“△”符號(hào)者，為阿拉伯?dāng)?shù)字；

3）有“（）”的代號(hào)或數(shù)字，當(dāng)無(wú)內(nèi)容時(shí)則不表示，有內(nèi)容時(shí)應(yīng)去掉括號(hào)分類代號(hào)類別代號(hào)通用特性和結(jié)構(gòu)特性代號(hào)組別代號(hào)型別代號(hào)主參數(shù)或設(shè)計(jì)順序號(hào)主軸數(shù)（用“·”分開(kāi)）重大改進(jìn)序號(hào)同一型號(hào)機(jī)床的變型代號(hào)(用“／”分開(kāi))最大跨距、最大工件長(zhǎng)度、工作臺(tái)長(zhǎng)度等第二參數(shù)(用“×”分開(kāi))(△)

□

(□)

△

△

△△

(·△)

(□)

(／△)

(×△)2、機(jī)床的型號(hào)編制第二節(jié)金屬切削機(jī)床（1）機(jī)床的類別代號(hào)機(jī)床的類別代號(hào)用大寫(xiě)的漢語(yǔ)拼音字母表示，如表1.1所示。若每類又有分類，則在類別代號(hào)之前用阿拉伯?dāng)?shù)字表示。（2）機(jī)床的特性代號(hào)機(jī)床的特性代號(hào)表示機(jī)床所具有的特殊性能，包括通用特性和結(jié)構(gòu)特性，用字母表示。當(dāng)某類機(jī)床除了有普通型外，還有某種特性時(shí)，應(yīng)在類別代號(hào)之后加特性代號(hào)予以區(qū)別。如表1.2所示為機(jī)床的通用特性代號(hào)。通用特性的代號(hào)在各類機(jī)床中所表示的意義相同；結(jié)構(gòu)特性代號(hào)無(wú)統(tǒng)一規(guī)定，在不同的機(jī)床中含義也不相同，用于區(qū)別主參數(shù)相同而結(jié)構(gòu)不同的機(jī)床。第二節(jié)金屬切削機(jī)床第二節(jié)金屬切削機(jī)床第二節(jié)金屬切削機(jī)床（3）機(jī)床的組別代號(hào)和系列代號(hào)機(jī)床的組別代號(hào)和系列代號(hào)用兩位阿拉伯?dāng)?shù)字表示，前者表示組別，后者表示系列。每類機(jī)床按其結(jié)構(gòu)性能及使用范圍劃分為10個(gè)組，每個(gè)組又劃分為10個(gè)系，分別用數(shù)字0～9表示。金屬切削機(jī)床的類、組劃分見(jiàn)表1.3所示。（4）機(jī)床主參數(shù)和設(shè)計(jì)順序號(hào)機(jī)床主參數(shù)代表機(jī)床規(guī)格的大小，用折算值（主參數(shù)乘以折算系數(shù)）表示。各類機(jī)床的主參數(shù)及折算系數(shù)見(jiàn)表1.4所示。第二主參數(shù)一般是指主軸數(shù)、最大跨距、最大工件長(zhǎng)度、工作臺(tái)工作長(zhǎng)度等等。第二主參數(shù)也用折算值表示。第二節(jié)金屬切削機(jī)床（5）機(jī)床的重大改進(jìn)順序號(hào)當(dāng)機(jī)床的性能及結(jié)構(gòu)布局有重大改進(jìn)，并按新產(chǎn)品重新設(shè)計(jì)、試制和鑒定時(shí)，在原有機(jī)床型號(hào)的尾部，加重大改進(jìn)號(hào)，以區(qū)別于原有機(jī)床型號(hào)。序號(hào)按A、B、C、……的字母順序選用。（6）其它特性代號(hào)主要用以反映各類機(jī)床的特性，如對(duì)數(shù)控機(jī)床，可用來(lái)反映不同的數(shù)控系統(tǒng)；對(duì)于一般機(jī)床可用來(lái)反映同一型號(hào)機(jī)床的變型等。其它特性代號(hào)用漢語(yǔ)拼音字母或阿拉伯?dāng)?shù)字或二者的組合來(lái)表示。第二節(jié)金屬切削機(jī)床（7）企業(yè)代號(hào)生產(chǎn)企業(yè)單位的代號(hào)。例如Z3040×16/S2型搖臂鉆床型號(hào)中：Z——類別代號(hào)（鉆床類）；3——組別代號(hào)（搖臂鉆床組）；0——系別代號(hào)（搖臂鉆床系）；40——主參數(shù)（最大鉆孔直徑40mm）；16——第二主參數(shù)（最大跨距1600mm）；S2——企業(yè)代號(hào)（中捷友誼機(jī)床廠代號(hào)）。第二節(jié)金屬切削機(jī)床

1）動(dòng)力部分：動(dòng)力源，為機(jī)床提供動(dòng)力2）運(yùn)動(dòng)部分（傳動(dòng)系統(tǒng)）★作用把動(dòng)力源輸出的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行變換、傳遞，使刀具和工件獲得所需的切削速度、進(jìn)給量?！?/p>

組成主傳動(dòng)系統(tǒng)、進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)和液壓進(jìn)給系統(tǒng)★

傳動(dòng)形式機(jī)械、液壓、氣動(dòng)、電氣機(jī)械傳動(dòng)包括帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、渦輪蝸桿傳動(dòng)、齒輪齒條傳動(dòng)和絲桿螺母?jìng)鲃?dòng)3、機(jī)床的構(gòu)成第二節(jié)金屬切削機(jī)床

齒輪傳動(dòng)是目前機(jī)床中應(yīng)用最多的一種傳動(dòng)方式，這種傳動(dòng)方式種類多，如直齒、斜齒、人字齒、圓弧齒輪傳動(dòng)等，最常見(jiàn)的是直齒圓柱齒輪。

采用這種方式，只能由蝸桿帶動(dòng)蝸輪傳動(dòng)，其傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是：可獲得較大的降速比，傳動(dòng)平穩(wěn)、噪音小，結(jié)構(gòu)緊湊。其缺點(diǎn)是傳動(dòng)效率低，并需要良好的潤(rùn)滑條件。

齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)（當(dāng)齒輪為主動(dòng)輪時(shí)），也可將直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（當(dāng)齒條為主動(dòng)件時(shí)），在實(shí)際運(yùn)用中，以前者居多。齒輪齒條傳動(dòng)的效率很高，但制造精度不高時(shí)，傳動(dòng)的平穩(wěn)性和準(zhǔn)確性較差。

絲桿、螺母?jìng)鲃?dòng)可使旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成直線運(yùn)動(dòng)，例如在車床上車螺紋時(shí)，絲桿旋轉(zhuǎn)，合上開(kāi)合螺母后，刀架便作縱向運(yùn)動(dòng)。其傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是工作平穩(wěn)，無(wú)噪音，其缺點(diǎn)是傳動(dòng)效率較低。

3）支撐及定位部分★作用：

①安裝或支撐固定的或運(yùn)動(dòng)的部件，如床身，底座，立柱等②使刀具和工件保持正確的相對(duì)位置，如導(dǎo)軌，工作臺(tái)，用于刀具和夾具的定位原件4）控制部件★作用

啟動(dòng)和停止機(jī)床的工作，改變機(jī)床各種運(yùn)動(dòng)的大小、方向、相互關(guān)系，改變機(jī)床各部分的工作狀態(tài)★組成

各種操作機(jī)構(gòu)、電器電路、調(diào)整機(jī)構(gòu)、檢測(cè)裝置3、機(jī)床的構(gòu)成第二節(jié)金屬切削機(jī)床

主電機(jī)及變速機(jī)構(gòu)主軸箱進(jìn)給箱卡盤(pán)中心架溜板箱尾架絲桿光桿圖

臥式車床的基本結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)1—主軸箱2—夾盤(pán)3—刀架4—后頂尖5—尾座6—床身7—光杠8—絲杠9—溜板箱10—底座11—進(jìn)給箱XZn

◆普通車床（1）運(yùn)動(dòng)源

提供運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的裝置。異步電動(dòng)機(jī)、直流交流電機(jī)、伺服電機(jī)（2）傳動(dòng)裝置

把動(dòng)力源的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給執(zhí)行件，還需完成變速、變向、改變運(yùn)動(dòng)形式等任務(wù)。機(jī)床的傳動(dòng)裝置有機(jī)械、液壓、電氣、氣壓等多種形式。（3）執(zhí)行件

執(zhí)行機(jī)床運(yùn)動(dòng)的部分，如主軸、刀架、工作臺(tái)，其任務(wù)是帶動(dòng)工件或刀具完成一定形式的運(yùn)動(dòng)。第二節(jié)金屬切削機(jī)床4、機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)與傳動(dòng)原理傳動(dòng)鏈N傳動(dòng)鏈3傳動(dòng)鏈2傳動(dòng)鏈1傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)源傳動(dòng)裝置執(zhí)行件運(yùn)動(dòng)源傳動(dòng)裝置執(zhí)行件運(yùn)動(dòng)源傳動(dòng)裝置執(zhí)行件運(yùn)動(dòng)源傳動(dòng)裝置執(zhí)行件◆傳動(dòng)鏈：由運(yùn)動(dòng)源、執(zhí)行件和兩者之間的傳動(dòng)裝置構(gòu)成傳動(dòng)聯(lián)系，稱為傳動(dòng)鏈?！魝鲃?dòng)系統(tǒng)：各種運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)鏈的總和。分為主傳動(dòng)系統(tǒng)和進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)?！舴诸?(1)有級(jí)變速:①

傳動(dòng)比和傳動(dòng)方向固定不變的定比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，如定比齒輪副、蝸桿蝸輪副、絲杠螺母副等；

②按加工要求可以變換傳動(dòng)比和傳動(dòng)方向的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，稱為換置機(jī)構(gòu)，如掛輪變速機(jī)構(gòu)、滑移齒輪變速機(jī)構(gòu)和離合器變速機(jī)構(gòu)等。(2)無(wú)級(jí)變速:

液壓傳動(dòng)-磨床主軸箱溜板箱進(jìn)給箱ⅠⅢⅡⅣⅤⅥ注：假想線代表定比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，棱形塊代表?yè)Q置機(jī)構(gòu)。◆傳動(dòng)原理圖：為了便于研究機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)聯(lián)系，常用一些