机械零件加工表面的形成

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,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:,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。,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,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,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,