机械制造技术快件基础培训课件.pptx

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1、机械制造技术机械制造技术(jsh)(jsh)基础基础刘英刘英副教授副教授重庆大学重庆大学第一页，共67页。课程课程(kchng)介绍及要求介绍及要求一、课程内容和目的一、课程内容和目的二、特点二、特点三、重要性三、重要性四、学习四、学习(xux)要求要求五、参考书五、参考书第二页，共67页。参考书参考书n金属切削金属切削(qixio)原理与刀具原理与刀具n互换性与测量技术（公差）互换性与测量技术（公差）n金属切削金属切削(qixio)机床机床n机械制造工艺学机械制造工艺学n机床夹具设计机床夹具设计第三页，共67页。第一章第一章 绪论绪论(xln)(xln)机械制造业的作用机械制造业的作用(zu

2、yng)与与现状现状第四页，共67页。第二章第二章 机械零件加工表面机械零件加工表面(biomin)(biomin)的形成的形成第五页，共67页。机器机器(j q)的组成：的组成：合件合件1组件组件1合件合件2部件部件1组件组件2组件组件3部件部件3合件合件3机机器器部件部件2零件第六页，共67页。汽车汽车(qch)的组成：的组成：汽车汽车变速箱部件变速箱部件转向器部件转向器部件发动机部件发动机部件驱动桥部件驱动桥部件车架车架车厢车厢驾驶室驾驶室曲轴组件曲轴组件连杆活塞组件连杆活塞组件凸轮轴组件凸轮轴组件发动机缸体发动机缸体发动机缸盖发动机缸盖飞轮飞轮机油泵组件机油泵组件连杆合件连杆合件活塞活

3、塞活塞环活塞环活塞销活塞销连杆体连杆体连杆盖连杆盖铜套铜套第七页，共67页。机器机器(j q)的组成：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机机器器部件2零件零件第八页，共67页。机械零件的表面机械零件的表面(biomin)：例：例：如如轴轴圆柱面圆柱面平面平面如如箱体箱体孔（圆柱面）孔（圆柱面）平面平面如如齿轮齿轮平面平面圆柱面圆柱面渐开线表面渐开线表面第九页，共67页。机械零件的表面机械零件的表面(biomin)：机械零件的表面机械零件的表面非加工表面非加工表面加工表面加工表面（重要的工作表面）（重要的工作表面）有一定的精度要求和粗糙度要求有一定的精度要求和粗糙度要求通过

4、机械加工保证通过机械加工保证第十页，共67页。第一节第一节 机械零件加工表面的机械零件加工表面的形成形成(xngchng)过程过程 第十一页，共67页。一、工件的加工一、工件的加工(ji gng)(ji gng)表面及其形表面及其形成方法成方法1.机械零件常用(chn yn)的表面形状零件的零件的常用表面常用表面平面平面圆柱面圆柱面特殊表面特殊表面成型表面成型表面圆锥面圆锥面第十二页，共67页。图图2-1机器零件上常用机器零件上常用(chnyn)的各种的各种典型表面典型表面第十三页，共67页。2.2.工件工件(gngjin)(gngjin)表面的形成表面的形成 工件表面可以(ky)看成是一条线

5、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。第十四页，共67页。例、工件例、工件(gngjin)(gngjin)表面的形成表面的形成图图2-2组成工件组成工件(gngjin)轮廓的几何轮廓的几何表面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线第十五页，共67页。3.3.发生发生(fshng)(fshng)线的形成线的形成1)1)成型法成型法利用成形利用成形(chn xn)(chn xn)刀刀具来形成发生线，对工件进行加工的方具来形成发生线，对工件进行加工的方法。法。第十六页，共67页。图图2-3形成形成(xngchng)发生线所需的发生线所

6、需的运动运动第十七页，共67页。3.3.发生发生(fshng)(fshng)线的形成线的形成2)2)轨迹法轨迹法靠刀尖的运动靠刀尖的运动(yndng)(yndng)轨轨迹来形成所需要表面形状的方法。迹来形成所需要表面形状的方法。第十八页，共67页。图图2-3形成形成(xngchng)发生线所需的运发生线所需的运动动第十九页，共67页。3.3.发生发生(fshng)(fshng)线的形成线的形成3)3)相切法相切法由圆周刀具上的多个切削由圆周刀具上的多个切削点来共同形成所需工件点来共同形成所需工件(gngjin)(gngjin)表面表面形状的方法。形状的方法。第二十页，共67页。图图2-3形成发

7、生形成发生(fshng)线所需的线所需的运动运动第二十一页，共67页。3.3.发生发生(fshng)(fshng)线的形成线的形成4)4)展成法展成法利用工件和刀具作展成切削利用工件和刀具作展成切削运动运动(yndng)(yndng)来形成工件表面的方法。来形成工件表面的方法。第二十二页，共67页。图图2-3形成发生形成发生(fshng)线所需的运动线所需的运动第二十三页，共67页。4.4.表面表面(biomin)(biomin)成型运动成型运动 例:车削外圆柱面的成形(chn xn)运动第二十四页，共67页。4.4.表面成型表面成型(chngxng)(chngxng)运动运动 例:常见典型表

8、面常见典型表面(biomin)成形运成形运动动第二十五页，共67页。二、切削二、切削(qixio)(qixio)运动与切削运动与切削(qixio)(qixio)要素要素1.1.切削切削(qixio)(qixio)加工中的工件表面加工中的工件表面 第二十六页，共67页。二、切削二、切削(qixio)(qixio)运动与切削运动与切削(qixio)(qixio)要素要素2.2.切削切削(qixio)(qixio)运动与切削运动与切削(qixio)(qixio)用用量量切削运动切削运动主运动主运动进给运动进给运动第二十七页，共67页。2.2.切削切削(qixio)(qixio)运动与切削运动与切削(

9、qixio)(qixio)用量用量(1)(1)主运动：由机床或人力提供的主要运动，主运动：由机床或人力提供的主要运动，能使刀具能使刀具(doj)(doj)从工件上切除金属层使之从工件上切除金属层使之变为切屑。变为切屑。例如：车削时，车床主轴带动工件作的旋转运例如：车削时，车床主轴带动工件作的旋转运动；动；铣削时，铣床主轴带动铣刀作的旋转铣削时，铣床主轴带动铣刀作的旋转运动。运动。第二十八页，共67页。2.2.切削切削(qixio)(qixio)运动与切削运动与切削(qixio)(qixio)用量用量(1)(1)主运动是一个矢量主运动是一个矢量主运动方向：是指切削主运动方向：是指切削(qixio

10、)(qixio)刃选定点刃选定点相对于工件的瞬时主运动方向。相对于工件的瞬时主运动方向。第二十九页，共67页。图图2-6外圆车削时的加工表面外圆车削时的加工表面(biomin)、切削用量、切削用量与切削层与切削层第三十页，共67页。(1)(1)主运动主运动(yndng)(yndng)主运动方向：是指切削刃选定点相对于工件的瞬主运动方向：是指切削刃选定点相对于工件的瞬时主运动方向。时主运动方向。主运动速度：也就是主运动速度：也就是(jish)(jish)切削速度，是指切切削速度，是指切削刃选定点相对于工件主运动的瞬时速度，用削刃选定点相对于工件主运动的瞬时速度，用vcvc表示，表示，单位：单位：

11、m/minm/min（或（或m/sm/s）。）。第三十一页，共67页。图图2-6外圆车削外圆车削(chxu)时的加工表面、切削用量时的加工表面、切削用量与切削层与切削层第三十二页，共67页。(1)(1)主运动主运动(yndng)(yndng)主运动方向：是指切削主运动方向：是指切削(qixio)(qixio)刃选定点相对刃选定点相对于工件的瞬时主运动方向。于工件的瞬时主运动方向。主运动速度：也就是切削主运动速度：也就是切削(qixio)(qixio)速度，是指速度，是指切削切削(qixio)(qixio)刃选定点相对于工件的主运动刃选定点相对于工件的主运动的瞬时速度，用的瞬时速度，用vcvc表

12、示，表示，单位：单位：m/minm/min（或（或m/sm/s）。）。外圆车削时，切削外圆车削时，切削(qixio)(qixio)速度的计算公速度的计算公式为：式为：第三十三页，共67页。(2)(2)进给运动进给运动(yndng)(yndng)进给运动：由机床或人力提供的附加运动，它进给运动：由机床或人力提供的附加运动，它能使把工件切削层不断能使把工件切削层不断(bdun)(bdun)地投入切削过地投入切削过程。程。第三十四页，共67页。图图2-6外圆车削时的加工表面外圆车削时的加工表面(biomin)、切削用量、切削用量与切削层与切削层第三十五页，共67页。(2)(2)进给运动进给运动(yn

13、dng)(yndng)进给运动方向：是指切削进给运动方向：是指切削(qixio)(qixio)刃选定点相刃选定点相对于工件的瞬时进给运动方向。对于工件的瞬时进给运动方向。第三十六页，共67页。图图2-6外圆车削时的加工外圆车削时的加工(jigng)表面、切削用量与表面、切削用量与切削层切削层第三十七页，共67页。(2)(2)进给运动进给运动(yndng)(yndng)进给运动方向：是指切削刃选定进给运动方向：是指切削刃选定(xun dn)(xun dn)点点相对于工件的瞬时进给运动方向。相对于工件的瞬时进给运动方向。进给运动速度：指切削刃选定进给运动速度：指切削刃选定(xun dn)(xun

14、dn)点相点相对于工件进给运动的瞬时速度，用对于工件进给运动的瞬时速度，用vfvf表示，单表示，单位常取为位常取为(mm/s)(mm/s)或或(mm/min)(mm/min)第三十八页，共67页。图图2-6外圆车削时的加工表面外圆车削时的加工表面(biomin)、切削用、切削用量与切削层量与切削层第三十九页，共67页。进给运动进给运动(yndng)(yndng)速度速度例：外圆车削时，进给运动速度常常用进给量例：外圆车削时，进给运动速度常常用进给量f来表述，来表述，单位：单位：mm/r刨削时，进给运动速度用每一行程刨削时，进给运动速度用每一行程(xngchng)多少毫米来表多少毫米来表述，述，

15、单位为单位为mm/str。铣削时，进给运动速度常用每齿进给量铣削时，进给运动速度常用每齿进给量f来表述，来表述，单位：单位：mm/z进给速度进给速度vf、进给量、进给量f、每齿进给量、每齿进给量fz和刀具齿数和刀具齿数Z之间的关之间的关系如下：系如下：vf=nf=nzfz第四十页，共67页。(3)(3)刀具刀具(doj)(doj)的工作平面的工作平面 切削过程中刀具的工作平面是指切削过程中刀具的工作平面是指:通过通过(tnggu)(tnggu)切削刃选定点并同时包含主运动方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，工作平面的符号为向和进给运动方向的平面，工作平面的符号为PfePfe

16、第四十一页，共67页。(4)(4)吃刀量吃刀量 吃刀量是指过切削刃的两个端点，且吃刀量是指过切削刃的两个端点，且垂直于所选定垂直于所选定(xun dn)(xun dn)的测量方向的测量方向的两平面间的距离。的两平面间的距离。第四十二页，共67页。(4)(4)吃刀量吃刀量 确定吃刀量有三点要注意：确定吃刀量有三点要注意：1 1）确定切削刃的两个端点）确定切削刃的两个端点(dun(dun din)din)；2 2）确定测量的方向；）确定测量的方向；3 3）确定两界限平面。）确定两界限平面。第四十三页，共67页。图图2-6外圆车削时的加工外圆车削时的加工(jigng)表面、切削用量与表面、切削用量与

17、切削层切削层第四十四页，共67页。图图2-6外圆车削外圆车削(chxu)时的加工表面、切削用量与切削时的加工表面、切削用量与切削层层第四十五页，共67页。(4)(4)吃刀量吃刀量 在一般在一般(ybn)(ybn)切削加工中，常用的切削加工中，常用的吃刀量有背吃刀量吃刀量有背吃刀量aspasp（或（或apap）和侧吃刀）和侧吃刀量量asease（或（或aeae）两个，其单位为）两个，其单位为mm mm。例：车削例：车削 背吃刀量背吃刀量aspasp；铣削铣削 背吃刀量背吃刀量aspasp、侧吃刀量、侧吃刀量asease第四十六页，共67页。(5)(5)背吃刀量背吃刀量背吃刀量是指过切削刃选定点在

18、垂直于工作背吃刀量是指过切削刃选定点在垂直于工作(gngzu)(gngzu)平面方向上测量的吃刀量。平面方向上测量的吃刀量。例：外圆车削例：外圆车削第四十七页，共67页。图图2-6外圆车削时的加工外圆车削时的加工(jigng)表面、切削用表面、切削用量与切削层量与切削层第四十八页，共67页。(5)(5)背吃刀量背吃刀量背吃刀量是指过切削背吃刀量是指过切削(qixio)(qixio)刃选定点刃选定点在垂直于工作平面方向上测量的吃刀量。在垂直于工作平面方向上测量的吃刀量。例：外圆车削例：外圆车削第四十九页，共67页。切削用量三要素切削用量三要素 背吃刀量背吃刀量a aspsp、进给量进给量f f

19、切削速度切削速度v vc c第五十页，共67页。(6)(6)合成合成(hchng)(hchng)切削运动切削运动 切削过程中，由主运动和进给运动合成的运切削过程中，由主运动和进给运动合成的运动称为合成切削运动。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合成切削运动方向：就是切削刃选定点相对(xingdu)(xingdu)于工件的瞬时合成切削运动的方向；于工件的瞬时合成切削运动的方向；合成切削速度合成切削速度veve：就是切削刃选定点相对：就是切削刃选定点相对(xingdu)(xingdu)于工件的合成切削运动的瞬时速度。于工件的合成切削运动的瞬时速度。第五十一页，共67页。图图

20、2-6外圆车削时的加工外圆车削时的加工(jigng)表面、切削用表面、切削用量与切削层量与切削层第五十二页，共67页。二、切削运动二、切削运动(yndng)(yndng)与切削要素与切削要素3.3.切削层参数切削层参数切削层：切削过程中，由刀具的一个切削层：切削过程中，由刀具的一个 单一动作单一动作 所切除的工件材料层。所切除的工件材料层。切削层尺寸平面：通过切削层尺寸平面：通过(tnggu)(tnggu)切削刃基点并切削刃基点并垂直于该垂直于该 点主运动点主运动方向的平面。方向的平面。切削刃基点：切削刃等分中点。切削刃基点：切削刃等分中点。例：平行四边形例：平行四边形BCDFBCDF即为切削

21、层尺寸平面，它即为切削层尺寸平面，它截切削层于截切削层于BCDEBCDE四边形。四边形。第五十三页，共67页。图图2-6外圆车削时的加工外圆车削时的加工(jigng)表面、切削用表面、切削用量与切削层量与切削层第五十四页，共67页。3.3.切削切削(qixio)(qixio)层参数层参数（1）切削层公称横截面积）切削层公称横截面积AD（切削面积）：（切削面积）：切切削削面面积积是是指指在在给给定定瞬瞬间间，切切削削层层在在切切削削层层尺尺寸寸平平面面(pngmin)里里的的实实际际横横截截面面积积，单单位位：mm2。第五十五页，共67页。图图2-6外圆车削时的加工表面外圆车削时的加工表面(bi

22、omin)、切削用、切削用量与切削层量与切削层第五十六页，共67页。3.3.切削切削(qixio)(qixio)层参数层参数（1）切切削削层层公公称称横横截截面面积积(minj)AD（切切削削面面积积(minj)）：）：切切削削面面积积(minj)是是指指在在给给定定瞬瞬间间，切切削削层层在在切切削削层层尺尺寸寸平平面面里里的的实实际际横横截截面面积积(minj)，单位：，单位：mm2。AD=aspf第五十七页，共67页。图图2-6外圆车削时的加工外圆车削时的加工(jigng)表面、切削用表面、切削用量与切削层量与切削层第五十八页，共67页。3.3.切削切削(qixio)(qixio)层参数层

23、参数（2）切削层公称宽度）切削层公称宽度bD（切削宽度）：（切削宽度）：切切削削宽宽度度是是指指在在给给定定瞬瞬间间，在在切切削削层层尺尺寸寸平平面面中中测测量量的的作作用用主主切切削削刃刃截截形形上上两两个个极极点点间间的距离，单位：的距离，单位：mm。例例：如如图图2-6所所示示，平平面面cBCDF即即为为切切削削层层尺尺寸寸平平面面，BC段段为为作作用用的的主主切切削削刃刃，BC两两点点间间的的距距离离bD即即为为切切削削层层公公称称宽宽度度，实实际际横横截截面面积积BCDE就是就是(jish)切削面积。切削面积。第五十九页，共67页。图图2-6外圆车削时的加工表面外圆车削时的加工表面(

24、biomin)、切削用、切削用量与切削层量与切削层第六十页，共67页。3.3.切削切削(qixio)(qixio)层参数层参数（3）切切削削层层公公称称厚厚度度(hud)hD（切切削削厚厚度度(hud)）：）：切切削削厚厚度度(hud)是是指指在在同同一一瞬瞬间间的的切切削削层层横横截截面面积积与与其其公公称称切切削削层层宽宽度度之之比比，单单位位：mm。即。即第六十一页，共67页。图图2-6外圆车削外圆车削(chxu)时的加工表面、切削用量时的加工表面、切削用量与切削层与切削层第六十二页，共67页。图图2-6外圆车削时的加工外圆车削时的加工(jigng)表面、切削用量与切表面、切削用量与切削

25、层削层第六十三页，共67页。3.3.切削切削(qixio)(qixio)层参数层参数(4)切削切削(qixio)层的工艺参数层的工艺参数第六十四页，共67页。图图2-6外圆车削外圆车削(chxu)时的加工表面、切削用量与时的加工表面、切削用量与切削层切削层第六十五页，共67页。图图2-6外圆车削时的加工表面外圆车削时的加工表面(biomin)、切削用量与切、切削用量与切削层削层第六十六页，共67页。4.4.材料材料(cilio)(cilio)切除率切除率材材料料切切除除率率Q：在在特特定定瞬瞬间间，单单位位(dnwi)时时间所切间所切除的材料体积。除的材料体积。单位单位(dnwi)：mm3/s。Q=1000vcAD=1000vchDbD=1000vcaspf第六十七页，共67页。