机械制造技术基础详解.pptx
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1、第六章第六章 机床夹具设计机床夹具设计在分析几个定位元件组合定位限制工件的自由度在分析几个定位元件组合定位限制工件的自由度时,应分清主要和次要定位元件。时,应分清主要和次要定位元件。所谓主要定位元件是指限制工件自由度数目多的所谓主要定位元件是指限制工件自由度数目多的定位元件,应先对其进行分析;而次要定位元件定位元件,应先对其进行分析;而次要定位元件是指限制工件自由度数相对少的。应分析完主要是指限制工件自由度数相对少的。应分析完主要定位元件之后再分析次要定位元件。这样做可以定位元件之后再分析次要定位元件。这样做可以达到事半功倍的效果。达到事半功倍的效果。第1页/共42页第一章第一章 绪绪 论论消
2、除过定位的两种途径:消除过定位的两种途径:(1)改变定位元件的结构,以消除被重复限制)改变定位元件的结构,以消除被重复限制的自由度。的自由度。(2)提高工件定位基准(面)之间及夹具定位)提高工件定位基准(面)之间及夹具定位元件工作表面之间的位置精度,以减小或消除过元件工作表面之间的位置精度,以减小或消除过定位所引起的干涉现象。定位所引起的干涉现象。第2页/共42页第一章第一章 绪绪 论论解决的两类问题:解决的两类问题:1根据工序的加工要求,分析确定工件位置应根据工序的加工要求,分析确定工件位置应限制的自由度数。限制的自由度数。用限制工件工序基准自由度的方法来分析。用限制工件工序基准自由度的方法
3、来分析。2根据实际的定位方案,分析确定定位元件所根据实际的定位方案,分析确定定位元件所限制的自由度数。限制的自由度数。应分清主要和次要定位元件。应分清主要和次要定位元件。第3页/共42页第一章第一章 绪绪 论论切削过程是指刀具和工件相互作用,刀具从工件切削过程是指刀具和工件相互作用,刀具从工件表面上切去多余材料得到预期零件表面的过程。表面上切去多余材料得到预期零件表面的过程。伴随着切削过程,会产生切削变形、切削力、切伴随着切削过程,会产生切削变形、切削力、切削热和刀具磨损等一系列现象。削热和刀具磨损等一系列现象。本章在讲授有关切削刀具基本知识的基础上,对本章在讲授有关切削刀具基本知识的基础上,
4、对切削过程中的上述各种现象进行研究,揭示它们切削过程中的上述各种现象进行研究,揭示它们的产生机理和相互之间的内在联系。的产生机理和相互之间的内在联系。第4页/共42页第一章第一章 绪绪 论论第一节第一节 金属切削刀具基础金属切削刀具基础 一、切削加工的基本概念一、切削加工的基本概念(一)切削运动与切削中的工件表面(一)切削运动与切削中的工件表面用刀具切除工件材料,刀具和工件之间必须要有用刀具切除工件材料,刀具和工件之间必须要有一定的相对运动,该相对运动由主运动和进给运一定的相对运动,该相对运动由主运动和进给运动组成。动组成。第5页/共42页第一章第一章 绪绪 论论主运动是使刀具和工主运动是使刀
5、具和工件间产生相对切削速件间产生相对切削速度并消耗大部分切削度并消耗大部分切削动力的运动。刀具相动力的运动。刀具相对于工件的主运动速对于工件的主运动速度称为切削速度,用度称为切削速度,用vc表示。表示。图图2-1 外圆车削的切削运动与加工表面外圆车削的切削运动与加工表面第6页/共42页第一章第一章 绪绪 论论进给运动是使切削进给运动是使切削能持续进行以形成能持续进行以形成所需工件表面的运所需工件表面的运动。进给运动的速动。进给运动的速度称为进给速度,度称为进给速度,用用vf表示。表示。图图2-1 外圆车削的切削运动与加工表面外圆车削的切削运动与加工表面第7页/共42页第一章第一章 绪绪 论论主
6、运动通常是切削运动中速度最高、消耗功率最主运动通常是切削运动中速度最高、消耗功率最多的运动,且主运动一般只有一个。多的运动,且主运动一般只有一个。进给运动的速度较低,它可以是连续性或间歇性进给运动的速度较低,它可以是连续性或间歇性的运动;它可以有一个或几个,甚至没有。的运动;它可以有一个或几个,甚至没有。主运动和进给运动是实现切削加工的基本运动,主运动和进给运动是实现切削加工的基本运动,可以单独由刀具或工件完成,还可以由刀具和工可以单独由刀具或工件完成,还可以由刀具和工件共同完成。同时,主运动和进给运动可以采用件共同完成。同时,主运动和进给运动可以采用不同的运动形式。不同的运动形式。第8页/共
7、42页第一章第一章 绪绪 论论主运动和进给运动合成后的运动,称为合成切削主运动和进给运动合成后的运动,称为合成切削运动。运动。(2-1)外圆车削时,合成切外圆车削时,合成切削运动速度的大小和削运动速度的大小和方向由下式确定方向由下式确定图图2-1 外圆车削的切削运动与加工表面外圆车削的切削运动与加工表面第9页/共42页第一章第一章 绪绪 论论已加工表面已加工表面切去材料后形成的新的切去材料后形成的新的工件表面。工件表面。过渡表面过渡表面加工时主切削刃正在切加工时主切削刃正在切削的表面,它处于前两削的表面,它处于前两种表面之间。种表面之间。已加工已加工表面表面过渡过渡表面表面图图2-1 外圆车削
8、的切削运动与加工表面外圆车削的切削运动与加工表面第10页/共42页第一章第一章 绪绪 论论(二)切削用量(二)切削用量切削用量是指切削速切削用量是指切削速度度 vc、进给量、进给量 f(或(或进给速度进给速度vf)和背吃)和背吃刀量刀量ap。vc、f、ap三者又称为三者又称为切削用量三要素。切削用量三要素。图图2-2 切削层参数切削层参数第11页/共42页第一章第一章 绪绪 论论3.背吃刀量背吃刀量 ap(mm)背吃刀量为工件已加工表背吃刀量为工件已加工表面和待加工表面间的垂直面和待加工表面间的垂直距离。外圆车削的背吃刀距离。外圆车削的背吃刀量为(参见图量为(参见图2-2)式中式中 dw 工件
9、上待加工表面直径(工件上待加工表面直径(mm););dm 工件上已加工表面直径(工件上已加工表面直径(mm)。)。(2-4)第12页/共42页第一章第一章 绪绪 论论(三)切削层参数(三)切削层参数切削刃在一次走刀中从工件上切下的一层材料称切削刃在一次走刀中从工件上切下的一层材料称为切削层。切削层的截面尺寸参数称为切削层参为切削层。切削层的截面尺寸参数称为切削层参数。数。切削层参数通常在与主运动方向相垂直的平面内切削层参数通常在与主运动方向相垂直的平面内观察和度量。观察和度量。第13页/共42页第一章第一章 绪绪 论论图图2-2 切削层参数切削层参数第14页/共42页第一章第一章 绪绪 论论1
10、.切削层公称厚度切削层公称厚度 hD 垂直于过渡表面度量的切削层尺寸称为切削层公垂直于过渡表面度量的切削层尺寸称为切削层公称厚度(以下简称为切削厚度)。称厚度(以下简称为切削厚度)。车外圆时如车刀主切削刃为直线,则车外圆时如车刀主切削刃为直线,则hD反映了切削刃单位长度上的切削负荷。反映了切削刃单位长度上的切削负荷。(2-5)第15页/共42页第一章第一章 绪绪 论论2.切削层公称宽度切削层公称宽度 bD沿过渡表面度量的切削层尺寸称为切削层公称宽沿过渡表面度量的切削层尺寸称为切削层公称宽度(以下简称为切削宽度)。度(以下简称为切削宽度)。如车刀主切削刃为直线,则如车刀主切削刃为直线,则bD反映
11、了切削刃参加切削的工作长度。反映了切削刃参加切削的工作长度。(2-6)第16页/共42页第一章第一章 绪绪 论论3.切削层公称横截面积切削层公称横截面积 AD切削层在切削层尺寸度量平面内的横截面积称为切削层在切削层尺寸度量平面内的横截面积称为切削层公称横截面积(以下简称为切削面积)。切削层公称横截面积(以下简称为切削面积)。对于车削,切削面积即为切削层公称厚度与切削对于车削,切削面积即为切削层公称厚度与切削层公称宽度的乘积。层公称宽度的乘积。(2-7)第17页/共42页第一章第一章 绪绪 论论 二、刀具角度二、刀具角度切削刀具的种类繁多,结构各异,但是各种刀具切削刀具的种类繁多,结构各异,但是
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- 机械制造 技术 基础 详解
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