机械制造技术基础总复习ppt课件.ppt
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1、总复习总复习机械制造技术基础加工加工过程过程中质中质量的量的变化变化( )mM M0:材料去除原理材料去除原理M M=0:材料基本不变原理:材料基本不变原理:如铸造、锻造、如铸造、锻造、挤压、粉末冶金等。挤压、粉末冶金等。M M0:材料累加成形原理:材料累加成形原理:加工利用微体加工利用微体积材料逐渐叠加的方式使零件成形。积材料逐渐叠加的方式使零件成形。切削加工:切削加工:利用切削刀具利用切削刀具从工件上切除多余材料。从工件上切除多余材料。特种加工:特种加工:指利用机械能指利用机械能以外的其他能量直接去除以外的其他能量直接去除材料。材料。第一章第一章 机械加工方法机械加工方法二、铣削二、铣削
2、1.切削运动:切削运动:铣削时,铣刀的旋转运动是主运动。铣削时,铣刀的旋转运动是主运动。 工件作进给运动。工件作进给运动。铣铣削削方方式式逆铣逆铣2.铣削方式铣削方式端铣端铣顺铣顺铣周铣周铣 齿轮的切削加工,按其形成齿型的原理,齿轮的切削加工,按其形成齿型的原理,可分为两类:即可分为两类:即成形法成形法和和展成法展成法。成形法:成形法:铣齿铣齿展成法:展成法:滚齿和插齿滚齿和插齿 五、齿面加工五、齿面加工电火花加工电火花加工电火花加工原理电火花加工原理 利用工具电极和工件利用工具电极和工件电极间电极间脉冲脉冲火花放电,火花放电,对工件表面进行电蚀作对工件表面进行电蚀作用,将工件逐步加工成用,将
3、工件逐步加工成形。形。 主要加工金属等导电主要加工金属等导电材料,适于难切削材料材料,适于难切削材料的加工,如的加工,如硬质合金、硬质合金、淬火钢淬火钢等。等。 1.切削运动切削运动 一、运动与切削要素一、运动与切削要素主运动:使使工件工件与与刀具刀具产生产生相对运动相对运动以进行以进行切削的切削的最基本最基本的运动。的运动。进给运动:使主运动能够不断切除工件上多使主运动能够不断切除工件上多余的金属以形成工件余的金属以形成工件新的表面新的表面所需的运动所需的运动(使新的金属不断投入切削的运动)。第二章第二章 金属金属切削原理与刀具切削原理与刀具 切削用量是指切削用量是指切削速度切削速度 、进给
4、量进给量f和和背吃刀量背吃刀量 的总称。三者又称为切削用量三要素。的总称。三者又称为切削用量三要素。3.切削用量切削用量cvpa二、刀具角度二、刀具角度(l)切削平面)切削平面 通过主切削刃上某一点并与工件加工表面相切的通过主切削刃上某一点并与工件加工表面相切的平面。平面。 (2)基面)基面 通过主切削刃上某一点,并与该点切削速度方向相垂通过主切削刃上某一点,并与该点切削速度方向相垂直的平面。直的平面。(3)正交平面)正交平面 过主切削刃上某一点,并与主切削刃在基面上过主切削刃上某一点,并与主切削刃在基面上的投影相垂直的平面的投影相垂直的平面 。(4)副偏角)副偏角r (3)主偏角)主偏角r(
5、2)后角后角o 在正交平面内测量的主后面与切削平面在正交平面内测量的主后面与切削平面之间的夹角。之间的夹角。(5)刃倾角)刃倾角s(1)前角前角o 在在正交正交平面内测量的平面内测量的前面前面与与基面基面之间的之间的夹角。夹角。正交平面参考系中的标注角度正交平面参考系中的标注角度 目前,在生产中所用的刀具材料主要是目前,在生产中所用的刀具材料主要是高速钢和硬质合金高速钢和硬质合金两类。两类。高速钢:可制造各种刀具,尤其是复杂刀具。高速钢:可制造各种刀具,尤其是复杂刀具。硬质合金:硬度、耐磨性、耐热性都很高,允许高速切削。硬质合金:硬度、耐磨性、耐热性都很高,允许高速切削。二、常用刀具材料二、常
6、用刀具材料2. 切屑的类型及控制切屑的类型及控制 按工件材料的不同,把切屑的形状分为:按工件材料的不同,把切屑的形状分为:切切屑屑的的类类型型脆性材料脆性材料塑性材料塑性材料带状切屑带状切屑挤裂切屑挤裂切屑单元切屑单元切屑崩碎切屑崩碎切屑切削力切削力切削力的经验公式切削力的经验公式FFccccFFppppFFffffxycFpFxypFpFxyfFpFFCafKFCafKFCafK(2-1) xyn ap 对切削力的影响最大,对切削力的影响最大,f次之,次之, vc 对对F 影响较小。影响较小。切削温度切削温度)(62afvCxyzpc zyx zyx切削速度切削速度v vc c对对的影响的影
7、响最大最大。进给量进给量f f对对的影响比切削速度的影响比切削速度v vc c小。小。背吃刀量背吃刀量对对的影响很小。的影响很小。(1)前刀面磨损前刀面磨损切屑与前面之间的摩擦与一般刚切屑与前面之间的摩擦与一般刚体之间的滑动摩擦不同。体之间的滑动摩擦不同。特点:特点:切屑与前面是新鲜表面相切屑与前面是新鲜表面相互接触和摩擦,化学活性很高,互接触和摩擦,化学活性很高,反应很强烈。接触面又有很高的反应很强烈。接触面又有很高的压力和温度。压力和温度。 图图2-43 刀具磨损曲线刀具磨损曲线磨钝标准定义磨钝标准定义:刀具磨损到一定限度后就不能继续使用,:刀具磨损到一定限度后就不能继续使用,这个磨损限度
8、这个磨损限度( (允许的最大磨损量允许的最大磨损量) )称为磨钝标准。称为磨钝标准。ISO统一统一规定以规定以1/2背吃刀量处的后刀面上测定的磨损宽度背吃刀量处的后刀面上测定的磨损宽度VB作为刀作为刀具的磨钝标准。具的磨钝标准。刀具寿命定义刀具寿命定义一把新刀(或重新刃磨过的刀具)从开始切削直至达到一把新刀(或重新刃磨过的刀具)从开始切削直至达到磨钝标准所经历的实际切削时间,称为刀具寿命,用磨钝标准所经历的实际切削时间,称为刀具寿命,用T表示。表示。第七节第七节 切削用量的选择及工件材料加工性切削用量的选择及工件材料加工性 52.250.75TpCTvfa切削速度切削速度v 对对T 影响最大,
9、进给量影响最大,进给量f 次之,背次之,背吃刀量吃刀量ap影响最小。影响最小。首先选取尽可能大的首先选取尽可能大的a ap p;其次选取尽可能大;其次选取尽可能大的的f f,最后选取尽可能大的,最后选取尽可能大的vcvc。 切削用量对刀具寿命的影响切削用量对刀具寿命的影响例例3-2MG1432A型高精度万能外圆磨床型高精度万能外圆磨床M类别代号(磨床类)类别代号(磨床类)G通用特性代号(高精度)通用特性代号(高精度)1组别代号(外圆磨床组)组别代号(外圆磨床组)4系别代号(万能外圆磨床系)系别代号(万能外圆磨床系)32主参数(最大磨削直径主参数(最大磨削直径320mm)A重大改进顺序号重大改进
10、顺序号 通用机床的型号编制通用机床的型号编制第三章第三章 金属切削机床金属切削机床 1. 1. 夹具的组成夹具的组成(1 1)定位元件)定位元件(2 2)夹紧装置)夹紧装置(3 3)对刀元件()对刀元件(对刀块)对刀块)(4 4)导引元件)导引元件(钻套)(钻套)(5 5)夹具体)夹具体 此外有连接元件、分度机构、此外有连接元件、分度机构、 操作元件等。操作元件等。第四章第四章 机床夹具原理与设计机床夹具原理与设计 第二节第二节 工件在夹具中的定位工件在夹具中的定位 一、六点定位原理一、六点定位原理工件在空间有六个自由度,如果工件在空间有六个自由度,如果用六个定位支承点合理分布,每个用六个定位
11、支承点合理分布,每个定位支承点限制一个自由度,便可定位支承点限制一个自由度,便可将工件六个自由度完全限制,工件将工件六个自由度完全限制,工件在空间的位置被唯一地确定。由此在空间的位置被唯一地确定。由此可见,要使工件完全定位,就必须可见,要使工件完全定位,就必须限制工件在空间的六个自由度,即限制工件在空间的六个自由度,即为工件的为工件的“六点定位原理六点定位原理” 。 欠定位欠定位: :工件应限制的自由度未被限制的定位,工件应限制的自由度未被限制的定位,为为欠定位,欠定位,在实际生产中是在实际生产中是绝对不允许绝对不允许的。的。 过定位过定位: :工件一个自由度被两个或以上支承点工件一个自由度被
12、两个或以上支承点重复限制重复限制的定位称为的定位称为过定位过定位或重复定位。过定位或重复定位。过定位在实际生产中不是绝对不允许,在提高工件定位在实际生产中不是绝对不允许,在提高工件定位基面之间及夹具定位工作表面之间的位置精度后基面之间及夹具定位工作表面之间的位置精度后可以应用。可以应用。欠定位与过定位欠定位与过定位基本支承基本支承 辅助支承辅助支承 固定支承固定支承可调支承可调支承自位支承自位支承支承钉支承钉支承板支承板 平面定位平面定位在机械加工中,利用工件上的一个在机械加工中,利用工件上的一个或几个平面作为定位基面来安装工件的定位方式。或几个平面作为定位基面来安装工件的定位方式。 常用的支
13、承元件已标准化:常用的支承元件已标准化:1、工件以平面定位、工件以平面定位(1) 1) 固定支承(支承钉、支承板)固定支承(支承钉、支承板)定义:定义:定位支承点的位置可以调节的定位元件。定位支承点的位置可以调节的定位元件。应用场合:应用场合:应用:应用:多用于毛面定位,每批调整一次,以补偿各批毛坯误差。多用于毛面定位,每批调整一次,以补偿各批毛坯误差。(2)可调支承)可调支承图4-10 可调支承定义:定义:支承本身可随支承本身可随工件定位基准面的变工件定位基准面的变化而自动适应,一般化而自动适应,一般只限制一个自由度,只限制一个自由度,即即一点定位一点定位。应用:应用:多用于刚度不多用于刚度
14、不足的毛坯面或不连续足的毛坯面或不连续的平面定位。的平面定位。图图4-11 自位支承自位支承(3)自位支承)自位支承定义:定义:在工件定位后才在工件定位后才参与支承的元件,不限参与支承的元件,不限制自由度。制自由度。 应用:应用:主要用于提高工主要用于提高工件的刚度和定位稳定性。件的刚度和定位稳定性。(4)辅助支承)辅助支承图4-12 辅助支承第三节第三节 定位误差的分析定位误差的分析 零件上零件上用来确定点、线、面位置时,作为参考的其他用来确定点、线、面位置时,作为参考的其他的点、线、面。的点、线、面。粗基准粗基准精基准精基准 (1)定位基准与设计)定位基准与设计基准不重合基准不重合产生的定
15、位误差产生的定位误差jb。(2)定位副制造不准确产生的)定位副制造不准确产生的基准位移误差基准位移误差jw。dw= jb+ jw三、三、 定位误差产生原因定位误差产生原因夹紧的目的及夹紧装置的组成夹紧的目的及夹紧装置的组成力源装置力源装置中间传力机构中间传力机构夹紧元件夹紧元件组组成成 目的:目的:工件定位后用外力将其固定,使其工件定位后用外力将其固定,使其在加工过程中保持定位位置不变。在加工过程中保持定位位置不变。三种典型夹紧机构特点三种典型夹紧机构特点3.3.偏心夹紧:偏心夹紧:夹紧力小,行程小,夹紧力小,行程小,自锁性不太好。自锁性不太好。 1.1.斜楔夹紧:斜楔夹紧:夹紧行程小夹紧行程
16、小, 结构结构简单,但操作不方便。自锁性能简单,但操作不方便。自锁性能不好。不好。 2.2.螺旋夹紧:螺旋夹紧:结构简单,自锁性结构简单,自锁性好,夹紧可靠。好,夹紧可靠。 下两支承板限制下两支承板限制3个自由度个自由度侧支承钉限制侧支承钉限制2个自由度个自由度削边销限制削边销限制1个自由度个自由度Y、X、ZX、ZYyx),(ZYZX,),(XX.ZY,yyx大平面限制大平面限制3个自由度个自由度短销限制短销限制2个自由度个自由度活动活动V形块限制形块限制1个自由度个自由度;ZYZY;ZYZY;ZYZYZX,;ZYZY),(ZX 加工经济精度:加工经济精度:是指在正常生产条件下(采用符合质量标
17、是指在正常生产条件下(采用符合质量标准的设备、工艺装备和标准技术等级的工人,不延长加工时间)准的设备、工艺装备和标准技术等级的工人,不延长加工时间)所能保证的加工所能保证的加工精度。精度。 二、加工经济精度二、加工经济精度第五章第五章 机械制造质量分析与控制机械制造质量分析与控制第一节第一节 机械加工精度的基本概念机械加工精度的基本概念第二节第二节 影响加工精度的因素及其分析影响加工精度的因素及其分析机械加工工艺系统:机械加工工艺系统: 在机械加工过程中,在机械加工过程中,机床、夹具、机床、夹具、刀具和工件刀具和工件构成一个完整的系统,称工艺系统。构成一个完整的系统,称工艺系统。主轴回转误差的
18、主轴回转误差的基本形式基本形式纯径向跳动纯径向跳动纯角度摆动纯角度摆动纯轴向窜动纯轴向窜动影响部件刚度的因素影响部件刚度的因素(1 1)接触变形)接触变形(2 2)薄弱零件本身的变形薄弱零件本身的变形 垂直作用于工件加工表面的背向力与工艺垂直作用于工件加工表面的背向力与工艺系统在该方向上的变形系统在该方向上的变形y y的比值,称为工艺系统的比值,称为工艺系统刚度刚度 (N N)。)。工艺系统的刚度:工艺系统的刚度:yFky/ap11ap22毛坯外形毛坯外形工件外形工件外形 由于背吃刀量的变由于背吃刀量的变化引起了切削力的变化化引起了切削力的变化。变化的切削力作用在。变化的切削力作用在工艺系统上
19、使它的受力工艺系统上使它的受力变形也发生相应的变化变形也发生相应的变化。使毛坯误差部分反映使毛坯误差部分反映到工件上,此种现象称到工件上,此种现象称为为“误差复映误差复映”。(2)切削力变化引起的加工误差切削力变化引起的加工误差误差复映误差复映 误差复映系数跟工艺系统的刚度有关,刚度越高,误误差复映系数跟工艺系统的刚度有关,刚度越高,误差复映系数越小。若加工过程分多次走刀,则总的误差复差复映系数越小。若加工过程分多次走刀,则总的误差复映系数为每次走刀复映系数的积。映系数为每次走刀复映系数的积。 一、加工误差的性质一、加工误差的性质常值系统性常值系统性误差误差变值系统性变值系统性误差误差加工加工
20、误差误差随机性误差随机性误差系统性误差系统性误差第三节第三节 机械加工精度的综合分析机械加工精度的综合分析如如原理误差原理误差和机床、刀具、和机床、刀具、夹具的夹具的制造制造误差等。误差等。如由于刀具如由于刀具磨损磨损引起的加工引起的加工误差,机床、刀具、工件受误差,机床、刀具、工件受热变形引起的加工误差。热变形引起的加工误差。毛坯误差复映,毛坯误差复映,定位误差定位误差及夹紧误差等及夹紧误差等零件加工表面质量零件加工表面质量表面粗糙度表面粗糙度表面波度表面波度表面层的物表面层的物理、力学性理、力学性能的变化能的变化表面层的几表面层的几何形状特征何形状特征表面层因塑性变形引起的表面层因塑性变形
21、引起的冷作硬化冷作硬化表面层产生的残余应力表面层产生的残余应力表面层因切削热引起的表面层因切削热引起的金相组织变化金相组织变化第四节第四节 机械加工表面质量机械加工表面质量例:下图为一阶梯轴,其加工工艺过程为:例:下图为一阶梯轴,其加工工艺过程为: 切切一端面;一端面; 钻中心孔;钻中心孔; 切切另一端面;另一端面; 钻中心孔;钻中心孔; 车大外圆;车大外圆; 大外圆倒角;大外圆倒角; 车小外圆;车小外圆; 小外圆倒角;小外圆倒角; 铣键槽;铣键槽; 磨外圆;磨外圆; 去毛刺。去毛刺。阶梯轴加工工艺过程(单件小批量)阶梯轴加工工艺过程(单件小批量)阶梯轴加工工艺过程(成批生产)阶梯轴加工工艺过
22、程(成批生产)根据生产纲领的大小和产品品种的多少,根据生产纲领的大小和产品品种的多少,机械制造业的生产类型可分为:机械制造业的生产类型可分为:单件生产单件生产、批批量生产、大批量生产量生产、大批量生产3种类型。种类型。 定位基准的选择是制订工艺过程中要解决的首要定位基准的选择是制订工艺过程中要解决的首要问题。基准的选择实际上是基面的选择问题。问题。基准的选择实际上是基面的选择问题。 粗基面:粗基面:在第一道工序中,只能使用毛坯的表面在第一道工序中,只能使用毛坯的表面作为定位基准,称为粗基面(毛基面)。作为定位基准,称为粗基面(毛基面)。 精基面:精基面:采用已经加工过的表面作为定位基面,采用已
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