机械零件加工表面的形成

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1、单击此处编辑母版标题样式,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,,,*,单击此处编辑母版标题样式,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,,,*,机械制造技术,基础,,课程介绍及要求,一、课程内容和目的,,二、特点,,三、重要性,,四、学习要求,,五、参考书,参考书,金属切削原理与刀具,,互换性与测量技术（公差）,,金属切削机床,,机械制造工艺学,,机床夹具设计,第,一,章,绪论,机械制造业的作用与现状,第,二,章,机械零件加工表面的形成,第,二,章,机械零件加工表面的形成,机器的组成：,,,,,,,,,,,,,,,,合件1,组件1

2、,合件2,部件1,组件2,组件3,部件3,合件3,机 器,部件2,零件,汽车的组成：,汽车,变速箱部件,转向器部件,发动机部件,驱动桥部件,车架,车厢,驾驶室,曲轴组件,连杆活塞组件,凸轮轴组件,发动机缸体,发动机缸盖,飞轮,机油泵组件,连杆合件,活塞,活塞环,活塞销,连杆体,连杆盖,铜套,机器的组成：,,,,,,,,,,,,,,,,合件1,组件1,合件2,部件1,组件2,组件3,部件3,合件3,机 器,部件2,零件,机械零件的表面：,例：,如 轴 圆柱面,,平面,如 箱体,,孔（圆柱面）,,平面,如 齿轮 平面,,圆柱面,,渐开线表面,机械零件的表面：,机械零

3、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,通过机械加工保证,第一节 机械零件加工表面的形成过程,,一、工件的加工表面及其形成方法,1. 机械零件常用的表面形状,零件的,,常用表面,,平面,圆柱面,特殊表面,成型表面,圆锥面,图2-1 机器零件上常用的各种典型表面,2. 工件表面的形成,,工件表面可以看成是一条线沿着另一条线移动或旋转而形成的。,并且我们把这两条线叫着,母线和导线,，统称,发生线,。,例、工件表面的形成,图2-2 组成工件轮廓的几何表面,导线,导线,导线,导线,母线,导线,母线,母线,母线,母线,母线,母线,导线,导线,导

4、线,3.发生线的形成,1) 成型法,——利用成形刀具来形成发生线，对工件进行加工的方法。,,,,,,图2-3 形成发生线所需的运动,3.发生线的形成,2) 轨迹法,——,靠刀尖的运动轨迹来形成所需要表面形状的方法。,,,,,图2-3 形成发生线所需的运动,3.发生线的形成,3) 相切法,——,由圆周刀具上的多个切削点来共同形成所需工件表面形状的方法。,,,,图2-3 形成发生线所需的运动,3.发生线的形成,4) 展成法,——,利用工件和刀具作展成切削运动来形成工件表面的方法。,图2-3 形成发生线所需的运动,4. 表面成型运动,例:,车削外圆柱面的成形运动,,,4. 表面成型运动,例:

5、,常见典型表面成形运动,二、切削运动与切削要素,1.切削加工中的工件表面,,二、切削运动与切削要素,2.切削运动与切削用量,切削运动,主运动,进给运动,2.切削运动与切削用量,(1),主运动：,由机床或人力提供的主要运动，能使刀具从工件上切除金属层使之变为切屑。,,,例如：,车削时，车床主轴带动工件作的旋转运动；,,铣削时，铣床主轴带动铣刀作的旋转运动。,,2.切削运动与切削用量,(1) 主运动是一个矢量,,主运动方向：是指切削刃选定点相对于工件的瞬时主运动方向。,图2-6 外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层,(1) 主运动,主运动方向：是指切削刃选定点相对于工件的瞬时主运动方向。,,

6、主运动速度：也就是切削速度，是指切削刃选定点相对于工件主运动的瞬时速度，用,v,c,表示，,,单位：,m,,/,,min,（,或,m,,/,,s,）。,,,,,,图2-6 外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层,(1) 主运动,主运动方向：是指切削刃选定点相对于工件的瞬时主运动方向。,,主运动速度：也就是切削速度，是指切削刃选定点相对于工件的主运动的瞬时速度，用,v,c,表示，,,单位：,m,,/,,min,（,或,m,,/,,s,）。,,,外圆车削时，切削速度的计算公式为,：,,,,,(2) 进给运动,,进给运动：,由机床或人力提供的附加运动，它能使把工件切削层不断地投入切削过程。,,图

7、2-6 外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层,(2) 进给运动,进给运动方向：,是指切削刃选定点相对于工件的瞬时进给运动方向。,,图2-6 外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层,(2) 进给运动,进给运动方向：,是指切削刃选定点相对于工件的瞬时进给运动方向。,,进给运动速度：,指切削刃选定点相对于工件进给运动的瞬时速度，用,v,f,表示，单位常取为,(,mm / s),或,(,mm / min),,,,图2-6 外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层,进给运动速度,例：外圆车削时，,进给运动速度常常用进给量,f,来表述，,,,单位：,mm,,/,,r,,,刨削时，,进给运动速度

8、用每一行程多少毫米来表述，,,,单位为,mm,,/,,str。,,,铣削时，,进给运动速度常用每齿进给量,f,来表述，,,,单位：,mm/z,,进给速度,v,f、,进给量,f、,每齿进给量,f,z,和刀具齿数,Z,之间的关系如下：,,,v,f =,n,,f,,,=,n,,z,,f,z,,,,,,(3) 刀具的工作平面,,切削过程中刀具的工作平面是指:,通过切削刃选定点并同时包含主运动方向和进给运动方向的平面,，工作平面的符号为,Pfe,,(4) 吃刀量,吃刀量是指,过切削刃的两个端点，且垂直于所选定的测量方向的,两平面间的距离,。,,(4) 吃刀量,确定吃刀量有三点要注意：,,1）确定切削刃的

9、两个端点；,,2）确定测量的方向；,,3）确定两界限平面。,,,图2-6 外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层,图2-6 外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层,(4) 吃刀量,在一般切削加工中，常用的吃刀量有背吃刀量,a,sp（,或,a,p）,和侧吃刀量,a,se（,或,a,e）,两个，其单位为,mm,。,,例：车削 背吃刀量,a,sp；,,铣削 背吃刀量,a,sp、,侧吃刀量,a,se,,(5) 背吃刀量,背吃刀量是指,过切削刃选定点在垂直于工作平面方向上测量的吃刀量。,,,例：外圆车削,,,图2-6 外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层,(5) 背吃刀量,背吃刀量是指

10、,过切削刃选定点在垂直于工作平面方向上测量的吃刀量。,,,例：外圆车削,,,切削用量三要素,,背吃刀量,a,sp、,,进给量,f,,切削速度,v,c,,,(6)合成切削运动,切削过程中，由主运动和进给运动合成的运动称为合成切削运动。,,,合成切削运动方向：,就是切削刃选定点相对于工件的瞬时合成切削运动的方向；,,,合成切削速度,v,e：,就是切削刃选定点相对于工件的合成切削运动的瞬时速度,。,,,,图2-6 外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层,二、切削运动与切削要素,3.切削层参数,,切削层：,切削过程中，由刀具的一个 单一动作,,所切除的工件材料层。,,切削层尺寸平面：,通过,切削刃

11、基点,并垂直于该,,点主运动方向的平面。,,切削刃基点：,切削刃等分中点。,,例：平行四边形,BCDF,即为切削层尺寸平面，它截切削层于,BCDE,四边形。,,,,图2-6 外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层,3.切削层参数,（1）切削层公称横截面积,A,D（,切削面积）：,,切削面积,是指在给定瞬间，切削层在切削层尺寸平面里的实际横截面积，单位：,mm,2,。,图2-6 外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层,3.切削层参数,（1）切削层公称横截面积,A,D（,切削面积）：,,切削面积,是指在给定瞬间，切削层在切削层尺寸平面里的实际横截面积，单位：,mm,2,。,A,D =,a,

12、sp,f,,,图2-6 外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层,3.切削层参数,（2）切削层公称宽度,b,D（,切削宽度）：,,切削宽度,是指在给定瞬间，在切削层尺寸平面中测量的作用主切削刃截形上两个极点间的距离，单位：,mm。,,例：如图2-6所示，平面,c,BCDF,即为切削层尺寸平面，,BC,段为作用的主切削刃，,BC,两点间的距离,b,D,即为切削层公称宽度，实际横截面积,BCDE,就是切削面积。,图2-6 外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层,3.切削层参数,（3）切削层公称厚度,h,D（,切削厚度）：,,切削厚度,是指在同一瞬间的切削层横截面积与其公称切削层宽度之比，单位：,mm。,即,,,,,,图2-6 外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层,图2-6 外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层,3.切削层参数,(4)切削层的工艺参数,图2-6 外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层,图2-6 外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层,4.材料切除率,材料切除率,Q：,在特定瞬间，单位时间所切,,除的材料体积。,,单位：,mm,3,/ s 。,,Q,= 1000,v,c,AD,,,= 1000,v,c,hD,,bD,,,= 1000,v,c,a,sp,f,,,,