机械加工工艺基础知识二讲解

1、机械加工基础知识一机械加工基础知识一 切削加工切削加工:使用切削工具使用切削工具( (包括刀具、磨具和磨包括刀具、磨具和磨 料料) )，在工具和工件的相对运动中，把工件上多，在工具和工件的相对运动中，把工件上多 余的材料层切除，使工件获得规定的几何参数余的材料层切除，使工件获得规定的几何参数 ( (尺寸、形状、位置尺寸、形状、位置) )和表面质量的加工方法。和表面质量的加工方法。 切削加工的重要性切削加工的重要性:切削加工能获得较高的精度切削加工能获得较高的精度 和表面质量，对被加工材料、工件几何形状及生和表面质量，对被加工材料、工件几何形状及生 产批量具有广泛的适应性，在机械制造业中占有产批

2、量具有广泛的适应性，在机械制造业中占有 十分重要的地位。十分重要的地位。 切削加工切削加工： 钳工的基本操作：钳工的基本操作： 钳工的作用钳工的作用 钳工的特点：钳工的特点： 1)1)钳工工作台（简称钳台）钳工工作台（简称钳台） 2)2)虎钳虎钳 划线：划线： 锯削：手锯锯削：手锯 1)1)、锯弓、锯弓 2)2)锯条锯条 锉锉 削削 1)1)锉刀的材料及构造锉刀的材料及构造 2)2)锉刀的种类锉刀的种类 3)3)锉刀的选用锉刀的选用 钻孔、扩孔、锪孔与铰孔钻孔、扩孔、锪孔与铰孔 攻丝和套丝攻丝和套丝 第一节第一节 切削运动及切削要素切削运动及切削要素 车外圆面车外圆面 播放播放 车成形面车成形

3、面 播放播放 车床上镗孔车床上镗孔 播放播放 磨外圆面磨外圆面 播放播放 钻孔钻孔 播放播放 铣平面铣平面 播放播放 铣成形面铣成形面 播放播放 二、切削运动和切削用量二、切削运动和切削用量 1. 1. 切削运动切削运动 切削加工中刀具和工切削加工中刀具和工 件之间的相对运动即件之间的相对运动即 切削运动切削运动(cutting (cutting motions)motions) 。 切削运动可以是旋转切削运动可以是旋转 运动或直线运动，也运动或直线运动，也 可以是连续的或间歇可以是连续的或间歇 的的 （1 1） 主运动主运动 由机床或人力提供的刀具与由机床或人力提供的刀具与 工件之间主要的相

4、对运动工件之间主要的相对运动, , 它使刀具切削刃及其邻近的它使刀具切削刃及其邻近的 刀具表面切入工件材料，使刀具表面切入工件材料，使 被切削层转变为切屑被切削层转变为切屑, , 从而从而 形成工件的新表面。形成工件的新表面。 在切削运动中，主运动在切削运动中，主运动 (primary motion)(primary motion)速度速度 最高、耗功最大。最高、耗功最大。 主运动只有一个。主运动只有一个。 刀具与工件之间附加刀具与工件之间附加 的相对运动的相对运动, , 它配合主运动它配合主运动 依次地或连续不断地切除依次地或连续不断地切除 切屑切屑, , 从而形成具有所需几从而形成具有所需

5、几 何特性的已加工表面。何特性的已加工表面。 进给运动进给运动 (feed movement)(feed movement)可由刀可由刀 具完成具完成( (如车削如车削) )，也可由工，也可由工 件完成件完成( (如铣削如铣削) )，可以是间，可以是间 歇的（如刨削）歇的（如刨削）, , 也可以是也可以是 连续的（如车削）。连续的（如车削）。 进给运动可以是进给运动可以是1 1个或多个个或多个 （2 2） 进给运动进给运动 主运动和进给运动主运动和进给运动 合成的运动称为合合成的运动称为合 成切削运动。成切削运动。 （3 3）合成切削运动）合成切削运动 各种切削加工的切削运动各种切削加工的切削

6、运动 切削刃相对于工件的运动过程切削刃相对于工件的运动过程, , 就是表面形成过程。就是表面形成过程。 有两个要素，一是切削刃有两个要素，一是切削刃, , 二二 是切削运动。是切削运动。 不同的切削运动的组合不同的切削运动的组合, ,即可即可 形成各种工件表面。形成各种工件表面。 2 2、切削加工过程中的工件表面、切削加工过程中的工件表面 车削加工过程中工件上有三个不断变车削加工过程中工件上有三个不断变 化着的表面。化着的表面。 （1 1）待加工表面待加工表面 工件上待切除工件上待切除 的表面。的表面。 （2 2）已）已加工表面加工表面 工件上已加工工件上已加工 好的表面。好的表面。 （3 3

7、）过渡表面）过渡表面 工件上切削刃正工件上切削刃正 在切削的表面。在切削的表面。 3 3、切削用量、切削用量 切削用量切削用量(cutting (cutting conditions)conditions)三要素三要素包括包括 切削速度、进给量、背切削速度、进给量、背 吃刀量。吃刀量。 切削速度切削速度 切削速度切削速度(cutting (cutting speed)speed)是单位时间内刀是单位时间内刀 具和工件在主运动方向具和工件在主运动方向 上的相对位移。上的相对位移。 主运动为旋转运动（车主运动为旋转运动（车 削、铣削），削、铣削）， vcvc为最大为最大 线速度，线速度， v vc

8、 c =d =dw wn/1000n/1000 主运动为往复直线运动主运动为往复直线运动 （刨削、插削），（刨削、插削）， vcvc为为 平均速度，平均速度， vc=2Lnr/vc=2Lnr/ 10001000 进给量进给量 进给量进给量(feed movement)(feed movement)是指单位时间是指单位时间 内刀具和工件在进给运动方向上相对内刀具和工件在进给运动方向上相对 位移。位移。 当主运动是回转运动时，进给量当主运动是回转运动时，进给量 指工件或刀具每回转一周，两者沿进指工件或刀具每回转一周，两者沿进 给方向的相对位移量，单位为给方向的相对位移量，单位为mm/rmm/r；

9、当主运动是直线运动时，进给量当主运动是直线运动时，进给量 指刀具或工件每往复直线运动一次，指刀具或工件每往复直线运动一次， 两者沿进给方向的相对位移量，单位两者沿进给方向的相对位移量，单位 为为mm/strmm/str或或mm/mm/单行程；单行程； 对于多齿的旋转刀具对于多齿的旋转刀具( (如铣刀、如铣刀、 切齿刀切齿刀) )，常用每齿进给量，常用每齿进给量 f fz z，单位为单位为 mm/zmm/z或或mm/mm/齿。它与进给量齿。它与进给量f f的关系为的关系为 f=zff=zfz z 进给速度为进给速度为 v vf f=fn=zf=fn=zfz zn n 背吃刀量背吃刀量a ap p

10、 背吃刀量背吃刀量(back (back engagement of the engagement of the cutting edge)cutting edge)是指在是指在 基面上垂直于进给运动基面上垂直于进给运动 方向测量的切削层最大方向测量的切削层最大 尺寸尺寸, , 工件上待加工表面与已工件上待加工表面与已 加工表面之间的垂直距加工表面之间的垂直距 离，离， 外圆车削外圆车削: : a ap p( (d dw w- -d dm m)/2 )/2 （2 2）切削层参数切削层参数 切削层是指切削过程中，由刀切削层是指切削过程中，由刀 具切削部分的一个单一动作具切削部分的一个单一动作( (如如 车削时工件转一圈，车刀车削时工件转一圈，车刀 主切削刃移动一段距离主切削刃移动一段距离) )所切除所切除 的工件材料层。的工件材料层。 切削层公称厚度切削层公称厚度h hD D 垂直于正在加垂直于正在加 工的表面（过渡表工的表面（过渡表 面）度量的切削层面）度量的切削层 参数。参数。 切削层公称宽度切削层公称宽度b bD D 在给定瞬间，作用于主切在给定瞬间，作用于主切 削刃截形上两个极限点间削刃截形上两个极限点间 的距离，在切削层尺寸平的距离，在切削层尺寸平 面中测量，单位为面中测量，单位为mmmm。 切削层公称横截面积切削层公称横截面积A AD D 在给定瞬间，