机械零件加工表面的形成及制造技术管理基础

1、机械制造技术基础刘英 副教授 重庆大学 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

2、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

3、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

4、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vc表示， 单位：m/min（或m/s）。 图2-6 外

5、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vc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

6、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vf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vf、进给量f、每齿进给量fz 和刀具齿数Z之间的关系如下： vf = nf= nzfz (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

7、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asp（或ap）和侧吃刀量ase（或ae）两个，其单位为mm 。例：车削 背吃刀量asp； 铣削 背吃刀量asp、侧吃刀量ase(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

8、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asp、 进给量f 切削速度vc(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ve：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

9、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AD（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：mm2。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AD（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：mm2。AD=aspf 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bD（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cBCDF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bD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hD（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