机械制造技术第1章-基本术语与定义课件

机械制造技术机械制造技术机械制造技术第第1章章 基基本本术语与与定定义概概 述述1.1机械加工的基本概念机械加工的基本概念1.2工件定位及其六点定则工件定位及其六点定则1.3基准的概念及其分类基准的概念及其分类1.4获得加工精度的方法获得加工精度的方法1.5第1章 基本术语与定义概 述1.1机械加工的基本概念1.21.1 概概述述目前主要应用的仍然是用金属切削刀目前主要应用的仍然是用金属切削刀具来进行切削的方法。具来进行切削的方法。典型的金属切削系统如图典型的金属切削系统如图1.1所示。所示。1.1 概述 目前主要应用的仍然是用金属切削图图1.1 1.1 金属切削系统金属切削系统图1.1 金属切削系统随着信息科学的发展，人们在机械加随着信息科学的发展，人们在机械加工工艺系统的基础上提出了机械制造系统工工艺系统的基础上提出了机械制造系统的概念，单台机床组成的机械制造系统如的概念，单台机床组成的机械制造系统如图图1.2所示。所示。随着信息科学的发展，人们在机械加工工艺系统的图图1.2 1.2 机械制造的系统组成机械制造的系统组成图1.2 机械制造的系统组成1.2 机机械械加加工工的的基基本本概概念念1.2.1工件表面形成的方法工件表面形成的方法机器零件上常见的各种表面，如图机器零件上常见的各种表面，如图1.3所示。所示。1.2 机械加工的基本概念1.2.1 工件表面形成的方法图图1.3 1.3 机器零件上常见的各种表面机器零件上常见的各种表面图1.3 机器零件上常见的各种表面任何表面都可以看作是一条线（称母任何表面都可以看作是一条线（称母线）沿着另一条线（称导线）的运动轨迹，线）沿着另一条线（称导线）的运动轨迹，如图如图1.4所示。所示。任何表面都可以看作是一条线（称母线）沿着另一图图1.4 1.4 常见表面的成形方法常见表面的成形方法图1.4 常见表面的成形方法例如，平面可以看作是一条直线沿着例如，平面可以看作是一条直线沿着另一条与之垂直的直线运动形成的，而圆另一条与之垂直的直线运动形成的，而圆柱面是一条直线沿一个与之垂直的圆运动柱面是一条直线沿一个与之垂直的圆运动而形成的等。而形成的等。例如，平面可以看作是一条直线沿着另一条与之垂形成零件表面发生线的方法可归纳为形成零件表面发生线的方法可归纳为以下以下4种，如图种，如图1.5所示。所示。形成零件表面发生线的方法可归纳为以下4种，如11刀刃；刀刃；22发生线；发生线；33工件工件图图1.5 1.5 形成发生线的形成发生线的4 4种方法种方法1刀刃；2发生线；3工件1轨迹法轨迹法轨迹法是利用刀具沿发生线的轨迹运轨迹法是利用刀具沿发生线的轨迹运动而切削出所需要的发生线。动而切削出所需要的发生线。此时刀刃的形状为一切削点，如图此时刀刃的形状为一切削点，如图1.5（a）所示。）所示。1轨迹法 轨迹法是利用刀具沿发生线的轨迹运动2相切法相切法相切法是利用刀具旋转，边沿发生线相切法是利用刀具旋转，边沿发生线的轨迹运动而切削出所需要的发生线，如的轨迹运动而切削出所需要的发生线，如图图1.5（b）所示。）所示。2相切法 相切法是利用刀具旋转，边沿发生线的3成形法成形法成形法是利用和发生线的轨迹相同的成形法是利用和发生线的轨迹相同的成形刀具对工件进行切削加工而形成所需成形刀具对工件进行切削加工而形成所需要的发生线，如图要的发生线，如图1.5（c）所示。）所示。3成形法 成形法是利用和发生线的轨迹相同的成4范成法范成法范成法是利用刀具和工件作范成运动范成法是利用刀具和工件作范成运动而切削出所需要的发生线，如图而切削出所需要的发生线，如图1.5（d）所示。所示。4范成法 范成法是利用刀具和工件作范成运动而1.2.2表面成形运动和切削用量表面成形运动和切削用量1表面成形运动表面成形运动（1）主运动。是指直接切除工件上的切削）主运动。是指直接切除工件上的切削层以形成工件加工表面的基本运动。层以形成工件加工表面的基本运动。（2）进给运动。是指不断把切削层投入切）进给运动。是指不断把切削层投入切削的运动。削的运动。1.2.2 表面成形运动和切削用量1表面成形运动（3）合成运动。主运动和进给运动的合成）合成运动。主运动和进给运动的合成称为合成运动，合成运动速度的大小和方称为合成运动，合成运动速度的大小和方向如图向如图1.7所示。所示。（3）合成运动。主运动和进给运动的合成称为合成运动，合成运动图图1.7 1.7 合成运动合成运动图1.7 合成运动2切削用量切削用量切削用量是指在切削加工过程中切削切削用量是指在切削加工过程中切削速度（主运动速度）、进给量和背吃刀量速度（主运动速度）、进给量和背吃刀量的总称。的总称。2切削用量 切削用量是指在切削加工过程中切削（1）切削速度）切削速度c。它是切削刃上选定点相。它是切削刃上选定点相对工件的主运动的线速度。对工件的主运动的线速度。c=dn/1000（1.1）（1）切削速度c。它是切削刃上选定点相对工件的主运动的线速（2）进给量）进给量f。当主运动旋转一周时，刀。当主运动旋转一周时，刀具（或工件）沿进给方向上的位移量。具（或工件）沿进给方向上的位移量。f=fn（1.2）fz=f/z（1.3）（2）进给量f。当主运动旋转一周时，刀具（或工件）沿进给方向（3）背吃刀量）背吃刀量ap（旧称切削深度）。即每（旧称切削深度）。即每次吃刀的量，一般指工件已加工表面和待次吃刀的量，一般指工件已加工表面和待加工表面间的垂直距离。加工表面间的垂直距离。ap=(dwdm)/2（1.4）（3）背吃刀量ap（旧称切削深度）。即每次吃刀的量，一般指工1.2.3工件表面工件表面车削外圆时，工件上形成三个不断变车削外圆时，工件上形成三个不断变化的表面，如图化的表面，如图1.8所示。所示。1.2.3 工件表面 车削外圆时，工件上形成图图1.8 1.8 车削外圆的切削运动与加工表面车削外圆的切削运动与加工表面 图1.8 车削外圆的切削运动与加工表面（1）已加工表面。工件上经刀具切削后形）已加工表面。工件上经刀具切削后形成的表面。它随着切削运动的进行逐渐扩成的表面。它随着切削运动的进行逐渐扩大。大。（1）已加工表面。工件上经刀具切削后形成的表面。它随着切削运（2）待加工表面。工件上等待切削的表面，）待加工表面。工件上等待切削的表面，它随着切削运动的进行逐渐缩小，直至全它随着切削运动的进行逐渐缩小，直至全部切去。部切去。（2）待加工表面。工件上等待切削的表面，它随着切削运动的进行（3）过渡表面。也称加工表面，是指切削）过渡表面。也称加工表面，是指切削刃正在切削的表面，或者说是待加工与已刃正在切削的表面，或者说是待加工与已加工表面间的表面。加工表面间的表面。（3）过渡表面。也称加工表面，是指切削刃正在切削的表面，或者1.3 工工件件定定位位及及其其六六点点定定则1.3.1工件的定位工件的定位所谓定位，就是指加工前将工件装在所谓定位，就是指加工前将工件装在相对刀具的一定位置上。相对刀具的一定位置上。1.3 工件定位及其六点定则1.3.1 工件的定位工件在机床上的定位方式有以下工件在机床上的定位方式有以下3种。种。1直接找正定位直接找正定位工件的定位是由操作工人利用百分表、工件的定位是由操作工人利用百分表、划线盘等工具直接找正某些表面，使其获划线盘等工具直接找正某些表面，使其获得正确位置的定位方法。得正确位置的定位方法。工件在机床上的定位方式有以下3种。图图1.10 1.10 直接找正定位直接找正定位图1.10 直接找正定位2划线找正定位划线找正定位此法是先在毛坯上按照零件图划出中此法是先在毛坯上按照零件图划出中心线、对称线和各待加工表面的加工线。心线、对称线和各待加工表面的加工线。然后将工件装上机床、按照划好的线然后将工件装上机床、按照划好的线找正工件在机床上的正确位置。找正工件在机床上的正确位置。2划线找正定位 此法是先在毛坯上按照零件图划图图1.11 1.11 划线找正定位划线找正定位图1.11 划线找正定位3用夹具定位用夹具定位夹具是按照被加工工序要求专门设计夹具是按照被加工工序要求专门设计的，夹具上的定位工件能使工件相对机床的，夹具上的定位工件能使工件相对机床与刀具迅速占有正确位置，不需要划线或与刀具迅速占有正确位置，不需要划线或找正就能保证工件的定位精度，如图找正就能保证工件的定位精度，如图1.12所示。所示。3用夹具定位 夹具是按照被加工工序要求专门设图图1.12 1.12 套筒零件及钻夹具定位套筒零件及钻夹具定位图1.12 套筒零件及钻夹具定位1.3.2六点定则六点定则1六点定则六点定则用适当分布的六个支承点限制六个自用适当分布的六个支承点限制六个自由度的原则称六点定位原则，简称六点定由度的原则称六点定位原则，简称六点定则。则。六点定则是工件定位的基本法则。六点定则是工件定位的基本法则。1.3.2 六点定则1六点定则2工件加工应限制的自由度数工件加工应限制的自由度数（1）不完全定位）不完全定位（2）完全定位）完全定位（3）欠定位）欠定位（4）过定位）过定位2工件加工应限制的自由度数（1）不完全定位图图1.15 1.15 零件加工定位分析零件加工定位分析图1.15 零件加工定位分析图图1.16 1.16 过定位情况分析过定位情况分析图1.16 过定位情况分析1.4 基基准准的的概概念念及及其其分分类1.4.1基准的概念基准的概念基准就是在零件上用以确定其他点、基准就是在零件上用以确定其他点、线、面的位置所依据的点、线、面。线、面的位置所依据的点、线、面。1.4 基准的概念及其分类 1.4.1 基准的概念1.4.2基准的分类基准的分类1设计基准设计基准所谓设计基准是指设计图样上采用的所谓设计基准是指设计图样上采用的基准，如图基准，如图1.18（a）所示的钻套轴线）所示的钻套轴线OO是各外圆表面和内孔的设计基准。是各外圆表面和内孔的设计基准。1.4.2 基准的分类1设计基准图图1.18 1.18 基准分析基准分析图1.18 基准分析2工艺基准工艺基准所谓工艺基准是在机械加工过程中用所谓工艺基准是在机械加工过程中用来确定加工表面加工后尺寸、形状位置的来确定加工表面加工后尺寸、形状位置的基准。基准。工艺基准按用途可以分为以下工艺基准按用途可以分为以下4种。种。2工艺基准 所谓工艺基准是在机械加工过程中用（1）工工序序基基准准 图图1.19 1.19 工序基准及工序尺寸工序基准及工序尺寸（1）工序基准 图1.19 工序基准及工序尺寸（2）定位基准）定位基准（3）测量基准）测量基准（4）装配基准）装配基准（2）定位基准1.4.3定位基准选择的一般原则定位基准选择的一般原则（1）首先考虑保证空间位置精度，再考虑）首先考虑保证空间位置精度，再考虑保证尺寸精度。因为加工中保证空间位置保证尺寸精度。因为加工中保证空间位置精度有时要比尺寸精度困难得多。精度有时要比尺寸精度困难得多。1.4.3 定位基准选择的一般原则（1）首先考虑保证空间位（2）应尽量选择零件的主要表面为定位基）应尽量选择零件的主要表面为定位基准，因为主要表面是决定其他表面的基准，准，因为主要表面是决定其他表面的基准，也就是主要的设计基准。这样可以使定位也就是主要的设计基准。这样可以使定位基准与设计基准重合，减少由于基准不重基准与设计基准重合，减少由于基准不重合引起的误差。合引起的误差。（2）应尽量选择零件的主要表面为定位基准，因为主要表面是决定（3）应尽可能选最大尺寸的表面为安装面）应尽可能选最大尺寸的表面为安装面（限制三个自由度），选最长距离表面为（限制三个自由度），选最长距离表面为导向面（限制两个自由度），选最小尺寸导向面（限制两个自由度），选最小尺寸的表面为支承面（限制一个自由度）。的表面为支承面（限制一个自由度）。（3）应尽可能选最大尺寸的表面为安装面（限制三个自由度），选1.5 获得得加加工工精精度度的的方方法法1.5.1获得尺寸精度的方法获得尺寸精度的方法1试切法试切法2调整法调整法3定尺寸刀具法定尺寸刀具法4自动控制法自动控制法1.5 获得加工精度的方法1.5.1 获得尺寸精度的方法1.5.2获得几何形状精度的方法获得几何形状精度的方法1轨迹法轨迹法2成形刀具法成形刀具法3展成法展成法1.5.2 获得几何形状精度的方法1轨迹法1.5.3获得相互位置精度的方法获得相互位置精度的方法获得被加工表面间的相互位置精度，获得被加工表面间的相互位置精度，关键是工件的基准面在机床上是否占有正关键是工件的基准面在机床上是否占有正确的位置，而这个正确位置是通过直接找确的位置，而这个正确位置是通过直接找正定位法、划线找正定位法和夹具定位法正定位法、划线找正定位法和夹具定位法来获得的，位置精度主要取决于有关划线来获得的，位置精度主要取决于有关划线精度、找正精度、夹具精度和机床精度。精度、找正精度、夹具精度和机床精度。1.5.3 获得相互位置精度的方法 获得被加