机械加工技术(高教版)全套教案

1、授课教案SHOUKEJIAOAN课程名称机械加工技术教材机械加工技术授授课时间：第一周星期三56授课班级：12秋机1课时：2课题：绪言教学目的：了解课程的特点，掌握机械制造工艺学的研究对象。掌握生产过程和工艺过程的概念教学重点：生产过程和工艺过程的概念教学方法：讲授与师生互动相结合教具：教学过程：绪论一、我国机械制造工业的现状和今后的任务：1、机械制造工业在国民经济中的地位：机械制造工业是国民经济的支柱产业机械制造工业是社会财富的创造者举例：2、我国机械工业的成就和差距：我国机械工业的主要成就有：1）、增强了提供重大技术装备的能力。例：60万kw火力和30万kw水力发电设备，1000万t露天煤

2、矿成套设备，300万t钢铁的成套设备，6000m石油钻机及采油设备等。2）、积极开发高水平的新产品。大部分产品赶上或超过国际80年代水平，有的已达到国际先进水平。例：20-10FP500NC超重型数控龙门铳床、PJ-1喷漆机器人、SX041大规模集成电路光栅数显仪、可编程控制器等都达到国际先进水平。3）、增强提高国防建设新装备的能力。例：我国机械工业虽然取得了很大的成绩，但与发达的工业国家相比，在生产能力、技术水平、管理水平和劳动生产率等方面还有很大的差距。3、今后我国机械工业的发展趋势：二、机械制造工艺学的研究对象、机械制造工艺学的研究对象：机械制造中的工艺问题。机械制造工艺学的课程性质：应

3、用性技术学科。、什么是机械制造工艺？机械制造工艺是各种机械的制造方法和过程的总称。3、什么是应用性技术学科：深入了解实践的基础上，利用各种基础理论，解决面临的实际工艺问题。4、机械制造工艺学的形成：5、机械制造工艺学解决的问题：（1）、如何保证和提高产品的质量。举例：从精度要求出发说明。Nm技术应用（2）、提高劳动生产率的措施：利用新材料、新装备、新方法。举例：特种刀具材料、新型加工方法、综合专用设备（NC、MC、FMS、CIMS）新工艺、新材料：举例：无屑加工方法，新型材料（复合材料、纳米材料）管理机制。（3）、降低经济成本，提高经济效益的措施6、机械制造工艺学的内容：（1）毛坯的制造一-取

4、决于材料与形状。冷加工金属工艺学一-方法（2）、机械加工，L热加工丿机械制造工艺学一-应用（3）热处理金属工艺学及热处理材料及热处理（4）装配三、学习课程的目的与要求1、要求（1）、掌握基本术语及涉及的内涵（如工艺规程的内容、制订）。常见设备的选择工艺规程的制订与实施2）、学会分析、解决工艺问题的初步能力工装的选择与设计3）、具有进一步学习的能力2、目的：初步具有分析和解决工艺问题的能力四、课程的特点和学习方法1、课程的特点：（1）实践性强（2）涉及面广（3）灵活性大2、学习方法：（1）多想办法、多下工厂、多加分析（2）善于运用综合知识（3）实事求是的工作、学习作风授授课时间：第二周星期一12

5、授课班级：12秋机1课时：2课题：基本概念教学目的：掌握机械制工艺过程的概念及其组成。掌握生产纲领和生产类型的概念。了解不同生产类型的工艺特征。教学重点：工艺过程的概念及其组成，生产类型的分类。教学方法：讲授与师生互动相结合教具：教学过程：第一章机械加工的概念机械加工工艺规程的制订是机械加工技术的基本内容之一，具备制订机械加工工艺规程的能力是本课程的主要任务，本章阐述制订工艺规程的方法与步骤及与此相关的基本概念。第一节基本概念、生产过程与工艺过程（一）、生产过程生产过程的概念生产过程可以是指整台机器的制造过程，也可以指某一部件或整件的制造过程.一个工厂将进厂的原材料制成该厂的产品的过程即为该厂

6、的生产过程，它又可分为若干个车间的生产过程.某个车间的成品可能是另一个车间的原材料。如毛坯车间的成品是金工车间的原材料，而金工车间的成品又成装配车间的原材料。2.生产过程的内容：制造任何一种产品(机器或零件)都有各自的生产过程，对于机器而言,生产过程包括：.技术准备：.毛坯制造过程：.零件的机加工,热处理,其它表面处理：.产品的装配,调试,检验的油漆,包装等：.原材料的成品的运输与保管：专业化/分工彳生产过程的类型全能化/综合(二)、工艺过程1、.工艺过程的概念：.工艺过程的内容：所谓工艺过程：就是制造产品的方法,工艺过程是生产过程的主要部分,指的是生产过程中由毛坯制造起到油漆的过程.包括：铸

7、造工艺.毛坯制造工艺锻造工艺f改变形状为主焊接工艺一.热处理工艺改变性质.机械加工工艺f改变尺寸.装配工艺f改变位置、改变外观.工艺过程的定义：工艺过程：是改变生产对象的形状.尺寸.位置.性质及外观等.使成为成品或半成品的过程。1、械加工工艺过程：.机械加工工艺过程的概念：机械加工艺过程：是利用机械加工方法，直接改变毛坯的形状,尺寸和表面质量，使其成为成品、“合格零件”的过程。.机械加工工艺过程的内容，简言之，包括：车钳铣磨电激等综合,简称工艺过程。1工工艺工工艺工工艺工工艺加工工艺光加工工艺J冷冲压工艺二、.机械制造工艺过程的组成工序：指一个（或一组）工人，在一个工作地点（或一台机床上），对

8、同一个零件（或一组零件）进行加工所连续完成的那部分工艺过程，它是工艺过程的基本组成单元。划分工序的依据“三同一，一连续”，其划分依据是加工地点是否变化、加工是否连续。人：一个人或一组人地点：一个工作地或同一台机床对象：同一个零件连续完成举例1：固定轴工序的划分，比较表11，表12的异同。2安装：工件在加工之前，在机床或夹具上先占据一正确位置（定位），然后再予以夹紧的过程。定位装夹一个工序可以有一次安装、多次安装3、工步：指在一个工序中，当加工表面（或装配时的联接表面）不变，加工（或装配）工具不变，切削用量中切削速度和进给量不变的情况下所连续完成的那部分工艺过程，简称“三不变一连续”。加工表面不

9、变一个工序中加口工刀具不变J切削用量中V，F不变但是：多个相同加工要素，相同孔槽复合工步复合刀具（一把刀具）不同刀具，同时加工（多把刀具，组合加工）如：铣扁平26时，作两把铣刀铣时即为复合工步。4、走刀：一个工步内，若被加工的表面需要切去的余量层很厚，余量一次切不完，需要分几次切削，则每进行一次切削就是一次走刀。广一次-个工步.多次走刀5、工位：为了完成一定的工序内容，一次装夹工件后，工件（或装配单元）与夹具或设备的可动部分一起相对刀具或设备固定部分所占据的每一个位置。三、生产纲领与生产类型（一）.生产纲领1、生产纲领的概念：生产纲领：指企业在计划期内（通常为一年），根据市场需求和自身生产能力

10、应当生产的产品数量和生产进度计划。通常又称年产量，也包括生产计划。2、生产纲领的计算：（二）、生产类型1、生产类型的概念：生产类型：指企业（车间、工段、班组、工作地）生产专业化程度的分。类一般可分为单件生产、成批生产和大量生产。（1）.单件生产：指生产的产品品种多，每种产品仅制造一个或少数几个，而且很少再重复生产。（2）.成批生产：指分批地生产相同的零件，生产成周期性重复。其中一次投（3）.大量生产：指产品的产量大、品种少，大多数工作地长期重复地进行某一零件的某一工序的加工2、生产类型的划分：生产类型工作地点每月担负的工序数产品年产量型零件重2O00kg中型零件重量=100-2000kg轻型零

11、件量100kg100单件生产不用规定520405-10020-200500-5000中批生产1020100-300200-5005000-大批生产1-10300-1000500-500050000大量生产11000500050000按生产纲领、产品的大小和工艺特点划分如下表1-4生产类型的划分方法量生产大批大量3、各种生产类型的工艺特点件生产单件小批小批生产类型批量生产中批成批大批大各种生产类型的工艺特点如表所示：（见教材）（三）、生产组织形式：自动线生产大批大量生产生产组织形式流水线生产成批生产、机群式生产单件小批生产授授课时间：第二周星期三56授课班级：12秋机1课时：2课题：基准教学目的

12、：熟悉基准的概念及分类，零件各工艺基准教学重点：基准的概念与分类、定位基准的选择原则教学方法：讲授与师生互动相结合教具：教学过程：第二节基准在制订零件加工工艺规程时，正确选择定位基准对保证加工表面的尺寸精度和相互位置精度的要求以及合理安排加顺序都有重要的影响。一、基准的概念与分类1、基准的概念：基准：就是零件上用以确定其它点、线、面的位置所依据的点、线、面。2、分类,（设计基准定位基准基准工序基准工艺基准测量基准装配基准（1）设计基准：设计图样上所采用的基准。（2）工艺基准：工艺过程中采用的基准1）、工序基准：在工序图上用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸2）、定位基准：加工中用作定位的基准，

13、分为定位粗基准和定位精基准3）、测量基准：测量时所采用的基准4）、装配基准：装配时用来确定零件或部件在产品中的相对位置所采用的基准。二、定位基准的选择精基准：利用已加工过的表面作定位基准定位基准：粗基准：在加工初始时用毛坯未加工的表面作定位基准即毛基准1、精基准的选择，f加工精度安装方便.基准重合：不重合误差的说明.基准统一:同一组基准加工尽可能多的表面减少基准变换，减少夹具、设计制造成本。.自为基准:(导轨磨、无心磨、浮动镗).互为基准:相互提高.其它：定位准确、装夹方便可靠。2、粗基准的选择:保证足够余量尽快获得精基准.保证重要表面的余量要求.要求保证加工面与非加工面间有位置要求，以非加工

14、面为基准若工件上有几个非加工面，则应选与加工表要求较高的表面。工件上只有一个非加工面，则选取其为粗基准(3)若工件上全都是加工面，则选余量小的表面为基准。(4)选表面平滑，面积较大的表面。(5)在同一尺寸方向只使用一次(不是绝对的)三、辅助基准的应用辅助基准是指为满足工艺需要，在工件上专门设计的定位面。如图车床溜板的加工，由于定位面A面积太小，工件受力后很容易变形，为此在悬臂部分增加一个工艺凸台，则凸台上用来定，它本身并不是零件上的工作表面，。另外，零件上的某些次要表面，其本身并无太高的精度要求，若因加工定位需要，而人为地提高其加工精度和表面质量，这种表面也属辅助基准。如丝杆的外圆表面，对螺旋

15、副传动来说属次要表面，但作为螺旋加工的定位基面，其圆度和圆柱度均需相应提高，并降低其表面粗糙度。此时，丝杆外圆表面即为辅助基面。授授课时间:第三周星期一12授课班级:12秋机1课时:2课题:机加工生产率和技术经济分析教学目的:掌握时间定额的概念，了解提高加工生产率的工艺措施，学会工艺过程的经济分析方法。了解机床、工艺装备和切削用量的选择原则。教学重点:时间定额、工艺成本教学难点:工艺经济分析教学方法：讲授与师生互动相结合教具：教学过程：第三节机械加工生产率和工艺经济分析、机械加工生产率分析劳动生产率是指工人在单位时间内制造的合格品数A或，者指制造单件产品所消耗的劳动时间。劳动生产率一般通过时间

16、定额来衡。量广合格产品数量/单位时间（产量定额）劳动生产率/、消耗的劳动时间（工时）/单件产品（时间定额）（一）、时间定额1、时间定额定义：时间定额是在一定的生产条件下制订出来的完成单件产品（如一个零件）或某项工作（如一个工序）所必须消耗的时间。2、制订时间定额的意义与作用（1）作用：劳动生产率的衡量指标安排生产计划、计算生产成本的依据扩建或新建厂的计算设备和工人数的依据（2）意义：调动工人的劳动积极性，奖优罚赖，促进技术提高。鼓励一部分、促进大部分、惩罚少部分3、制定方法：计算法或类比法实际测定和分析法参考手册+修订法4、时间定额的组成：（1）基本时间T）：指直接改变生产对象的形状、尺寸、相

17、对位置与表面质量等所耗费的时间。对机械加工来说，则为切除金属层所耗费的时间（包括刀具的切人和切出时间）又称机动时间，机加工时间。以外圆为例：（2）辅助时间（T）:指在每个工序中，为保证完成基本工艺工作所用于辅助辅助动作而耗费的时间。主要有：装卸工件开停机床改变v、f、,ap试切与测量操作时间（T）:T=T+T操作pba（3）工作点服务时间（T）:指工人在工作时为照管工作地点及保持正常服务工作状态所耗费的时间。T=a%T,a%=2%7%Sp主要有:调整:加工过程中的调整更换和刃磨刀具润滑和擦拭机床清除切屑等（4）休息和生理需要时间（T）：指工人在工作时间内为恢复体力和满足休息生理需要所消耗的时间

18、。Tr=0%.Tp,0%=2%4%单件时间（）T=T+T+T=（l+a%+0%）t单件cprsp（5）准备终结时间（T）:指当加工一批工件的开始和终了时，所做的准准终备工作和结束工作而耗费的时间。准备终结时间包括：熟悉工艺文件、领料和领取工装调整机床：拆卸和归还工装送交成品等单件时间定额T=T+1/ncpe（二）提高机械加工生产率的工艺措施r工艺技术提高劳动生产率的途径产品设计生产组织与管理这里主要从工艺技术上采取缩短时间定额的方法来提高劳动生产率2、缩短时间定额TI,主要是T,T,Tocpse（1）缩短Tp1）n,f,atFtQt-Yt-At，在保证质量的前提下采用p2）LI:多刀加工3）多

19、件加工r顺序多件加工平行、平行顺序（2）缩短Ta：缩减辅助时间的方法主要是要实现机械化和自动化，或使辅助时间与基本时间重合。具体措施有：1）采用先进高效夹具，减少装卸工件的时间2）采用多工位连续加工3）采用主动检验或数字显示自动测量装置4）采用两个相同夹具交替工作的方法（3）缩减工作地点服务时间（4）缩减准备终结时间2、采用先进工艺方法（1）先进毛坯制造方法：粉末冶金、蜡铸、压铸、压铸、精密锻等（2）少、无屑新工艺：滚、挤、扎（3）特种加工：（4）改进加工方法：拉孔代替镗孔，精磨代替刮研二、工艺过程的技术经济分析满足质量的前提下，工艺规程的经济性。多个方案比较、最低成本、从技术上生产成本方面比

20、较（一）生产成本与工艺成本1、成本的组成：第一类费用一一工艺成本生产成本J第二类费用管理成本生产成本：制造一个零件(或产品)所耗费的费用总和。工艺成本：是与工艺过程直接有关的费用管理成本：是与工艺过程没有直接关系的费用工艺成本：工艺成本占7075%2、工艺成本的计算E=VN+S(1)单件成本，E亍V+S/N(2)d授授课时间：第三周星期三56授课班级：12秋机1课时：2课题：金属切削基础知识教学目的：熟悉切削运动的概念及分类，掌握切削用量三要素。教学重点：切削用量、切削层参数。教学难点：切削层参数教学方法：讲授与师生互动相结合教具：教学过程：第二章金属切削基础知识第一节切削运动与切削要素一、切

21、削运动切削运动的基本概念指切削加工时，刀具与工件间的相对运动。分为主运动与进给运动。主运动和进给运动主运动：a.由机床或者人力提供的主要运动，是完成切削加工所必需的最基本的运动。B通常，它是速度最高、消耗功率最多的。c一台机床只有一个主运动。进给运动：是除主运动以外的，用于连续切下切屑的运动，一般它的速度较低、消耗的功率较小。一台机床可以有多个进给运动。二、切削用量和切削层参数切削过程中工件上的表面待加工表面：即将切除的工件表面已加工表面：已被切去多余金属而形成的工件新表面过渡表面：正在切除的表面2.切削用量(1)切削速度Vca指切削刃选定点相对与工件主运动的瞬时速度.b主运动为旋转运动时的切

22、削速度:Vc=3.14dn/1000(m/min)(2)进给量f指刀具或者工件在进给运动方向上相对与工件或者刀具移动的距离.车削时:f为每转移到量(mm/r)钻削时：f为每转移动量(mm/r)铳削时：f可为每齿进给量、每转进给量、进给速度Vf=fn=fzZn(3)背吃刀量ap指工件上以加工表面与被加工表面间的垂直距离。3.切削层要素切削层公称宽度Bd切削层公称厚度Hd(3)切削层公称面积AdAd=BdXHd=apX三、作业与思考车床、铣床、磨床、钻床有哪些运动，其中，哪个是主运动？进给运动是哪些？切削运动三要素是什么？各自的单位如何？授授课时间：第四周星期一12授课班级：12秋机1课时：2课题

23、：刀具切削部分的基本定义教学目的：理解刀具的组成、辅助平面，掌握车刀的主要角度，理解车刀的工作角度。教学重点：车刀的几何角度和工作角度教学难点：车刀的工作角度教学方法：讲授与师生互动相结合教具：教学过程：第二节刀具切削部分的基本定义、刀具切削部分的组成三面：1)前面刀具上切屑流过的表面2)后面刀具上与过渡表面相对的表面副后面刀具上与以加工表面相对的表面2两刃：1)主刃前面与后面相交形成的刀刃2)副刃后面与副后面相交形成的刀刃一刀尖：主刃与副刃的交点二、刀具几何角度的辅助平面理想条件：1)刀尖与工件回转轴线等高，刀杆平行或垂直于参考系平面2)假设f=0辅助平面：1)基面过刀刃选定点垂直主运动方向

24、的平面Pr.2)切削平面Ps指过切削刃选定点与切削刃相切并垂直于基面的平面。3)正交平面Po指过切削刃选定点并同时垂直于基面和切削平面的平面。三车刀的几何角度在正交平面Po内测定的角度前角Yo前面与基面在正交平面内的投影之间的夹角。后脚ao主后面与切削平面在正交平面内的投影之间的夹角。契交0o前面与主后面在正交平面内的投影之间的夹角。注：yo+ao+po=90在基面Pr内测量的角度主偏角Kr主切削刃在基面内的投影与进给运动方向之间的夹角.副偏角Kr，副切削刃在基面内的投影与进给运动反方向之间的夹角.刀尖角r主、副刃在基面内的投影之间的夹角。注：r+Kr+Kr，=180在切削平面内测量的角度刃倾

25、交入s主切削刃和基面在切削平面内的投影之间的夹角。当刀尖为主切削刃的最低点时刃倾角为负；当刀尖为最高点时刃倾角为正；当主切削刃为水平时刃倾角为零。四车刀的工作角度车刀的工作角度车刀工作时，由于工作条件与理想条件不符，其实际角度不等于标注角度，这种变化了的角度称为实际工作角度。车刀安装情况对工作角度的影响安装高度对工作角度的影响：刀尖高与工件轴线：工作前角yoe增大，工作后角aoe减小。刀尖低与工件轴线：工作前角yoe减小，工作后角aoe增大.刀柄偏斜对工作角度的影响：a.刀柄右偏：主偏角Kr增大，副偏角Kr减小。B.刀柄左偏：主偏角Kr减小，副偏角Kr增大。授授课时间：第四周星期三56授课班级

26、：12秋机1课时：2课题：切削过程及其物理现象教学目的：掌握切屑的种类及控制，掌握积屑瘤对加工的影响及控制；理解切削力，熟悉影响切削力的因素；理解切削热及影响因素，熟悉切削热对切削加工的影响。教学重点：切屑的种类及控制，影响积屑瘤的因素、影响切削力的因素、影响切削热的因素、切削热对加工的影响。教学难点：切屑的形成、积屑瘤的形成。教学方法：讲授与师生互动相结合教具：教学过程：第三节切削过程及其物理现象一.切屑的形成及切屑类型切屑的形成金属的切削过程就是切屑的形成过程。金属材料与刀具之间不断发生挤压、摩擦，使被切金属产生滑移现象，造成切削层金属与母材的分离从而形成切屑。见图11.切屑的类型（1）带

27、状切屑：a.图2-12a）b.形成条件：较大的前角、较小的进给量和被吃刀量、材料硬度较低的塑性材料。C.切削过程比较平稳，切削力波动较小，加工表面较光洁，精度好。（2）节状切屑见图212b）形成条件：较小的前角、较低的切削速度、中等硬度的塑性材料。切屑变形较大，切削力大，有波动，工件平面较粗糙。（3）单元状切屑见图212c）形成条件：切削塑性很大的材料。（4）崩碎切屑见图212d）加工脆性材料时产生，且工件越是硬脆越容易产生。C.刀尖容易磨损，产生振动，影响平面粗糙度。3.积屑瘤（1）积屑瘤的形成：见图213（2）积屑瘤对切削加工的影响：对粗加工，积屑瘤可起到保护刀尖的作用，对精加工，会影响平

28、面加工质量。（3）影响积屑瘤产生的因素：工件材料：材料塑性越好，越容易产生，脆性材料加工时一般不会产生。切削速度：切削速度低（V5m/min）时，因温度低，不会产生；切削速度在550m/min时，切削温度高，最容易产生；切削速度超过100m/min时因切削速度很高，切屑层底部呈微熔状态，不会产生。C.其它因素：增大前角，以减小切屑变形，用油石打磨前刀面以减小摩擦，选用合适的切削液以降低切削温度和减小摩擦等都有利于防止积屑瘤的产生。二切削力切削力的产生:切削层金属的变形抗力、刀具前面与切屑层之间的摩擦及与过渡平面的摩擦力都会引起切削力。切削力的分解：（1）主切削力Fc是总切削力在主运动方向上的分

29、力。它是三个分力中最大的，消耗的机床功率最多。（2）进给力Ff：在进给上的分力。（3）背向力Fp：在垂直于进给运动方向上的分力，也叫径向力、吃刀抗力。它会引起工件的弯曲变形，引起振动，对表面粗糙度产生不利影响。影响切削力的因素（1）工件材料的影响：工件材料的强度、硬度越高，塑性、韧性越大，变形抗力越大，切削力就越大。（2）刀具角度的影响：前角：影响最大，增大前角，可使切削力减小。主偏角：对径向力的影响较大。（3）切削用量：增大背吃刀量和进给量时，切削力明显增大，切削速度对切削力的影响不大，一般可不考虑。三切削热与切削温度切削热及其传散（1）切削热：在切削过程中，由于切削层金属的弹性、塑性变形以

30、及摩擦而产生的热叫切削热。（2）切削热的传散：通过切屑、刀具、工件及周围介质传导出去的。影响切削热的因素（1）工件材料的影响：工件材料的强度、硬度越高，切削时消耗的功率越大，产生的切削热也越多；材料的导热性越好，有利于降低切削温度。（2）切削用量的影响：增大切削用量，产生的切削热就越多，切削温度就越高。为有效的控制切削温度，可选用较大的背吃刀量比选用较大的切削速度更有利。（3）刀具角度的影响：前角和主偏角对切削温度的影响较大。增大前角可降低切削温度，但不能太大，太大会减小散热体积；减小主偏角，可增加切削刃工作长度，有利于散热条件的改善。切削热对切削加工的影响切削温度过高，会加速刀具的磨损，降低

31、刀具的使用寿命；同时切削热会引起工件的变形，影响加工精度。四、切削液（一）切削液的作用1、润滑作用2、冷却作用3、清洁作用（二）切削液的种类及选用1、切削液的种类和用途：表212、切削液的选用（1）按加工性质选用：a、粗加工时，以选用以冷却作用为主并具有一定清洁、润滑和防锈性能的切削液。b、精加工时，根据切削速度的变化来选用切削油或者浓度较大的乳化液，以保证工件的精度和平面质量、提高刀具的耐用度、限制积屑瘤的生长。C、在钻削、拉削、功螺纹及铰孔时，刀具在半封闭状态下工作，排屑困难、易引起刀刃烧伤、破坏工件平面质量，应选用乳化液、极压乳化液或者极压切削油，进行冷却、润滑。（2）按刀具材料选用a、

32、高速钢刀具粗加工时，用乳化液或者水溶液。对钢料粗加工时，可用极压乳化液或者极压切削油。B、硬质合金刀具，一般不加切削液，但在加工一些硬度高、强度好、导热性差的特殊材料和细长轴时，可以加以冷却为主的切削液。（3）按工件材料选用钢件粗加工一般用乳化液，粗加工用极压切削油；加工铸铁、铜、铝等脆性材料时，一般不用切削液，因容易堵塞冷却系统，使机床磨损；但精加工时为减小表面粗糙度，可采用10%20%的乳化液、煤油、或者煤油与矿物油的混合液；加工铜和铜合金时，不能用含硫的切削液，以免腐蚀工件。授授课时间：第五周星期一12授课班级：12秋机1课时：2课题：机床教学目的：熟悉机床的分类、型号，机床的运动。教学

33、重点：机床的型号教学难点：机床的型号教学方法：讲授与师生互动相结合教具：教学过程：第三章机械加工工艺系统第一节机床工艺系统在教学加工过程中，机床、刀具、夹具、工件所构成的统一体称为机械加工。一、机床传动基础知识（一）金属切削机床的分类与型号1、机床的分类（1）基本分类方法：按加工方式及主要用途分为11大类：车、铣、镗、钻、磨刨、拉、锯、齿轮加工、螺纹加工及其他机床。（2）其他分类方法按工件大小和机床重量分：仪表机床、中小型机床、大型机床、重型机车、超重型机床。按加工精度分：P（普通精度级）、M（精密级）、G（高精度级）。按自动化程度分：手动、半自动（B）、自动（Z）。按自动控制方式分：仿形机床

34、、数控机床、加工中心。按机床适用范围分：通用机床、专门化机床、专用机床。按机床的结构布局分：立式、卧式、龙门式。2、机床型号的编制方法机床型号必须能反映出机床的类别、结构特征、特性和主要的技术规格。（）0（O）（%）（O）/（）（-）a）机床的类代号：在第一位用汉语拼音字母（大写）表示，如表31.b）通用特性、结构特性代号：在类别代号之后用大写的汉语拼音字母表示，如表32.c）机床的组、系代号：每类机床按用途、性能、结构分为若干组，每组分为若干系，用数字表示，前一位为组别，后一位为系别；放在机床类别之后。如表33.d）机床的主参数和第二主参数：主参数用折算值表示，在组、系代号之后；第二主参数在

35、主参数之后，用“X分开。见表3一4.（二）机床的运动各类机床在进行切削加工时，应使刀具和工件作一系列的运动。其最终目的是保证刀具与工件之间具有正确的相对运动，以便刀具按一定规律切除毛坯上多余金属，从而获得具有一定几何形状、尺寸精度、位置精度和表面质量的工件。机床在加工过程中所需的运动，按其功用不同分为表面成行运动和辅助运动两种。表面成行运动机床在切削过程中，使工件获得一定表面形状所必需的刀具和工件之间的相对运动称为表面成行运动。例如：车削加工中的工件旋转运动和刀具的移动。表面成行运动按所起作用不同，可分为主运动和进给运动。1）主运动：是由机床或人力提供的主要运动，是使刀具与工件之间产生相对运动

36、，从而切下切屑所必需的最基本的运动。如：车削中的工件旋转运动。2）进给运动是由机床或人力提供的运动，它使刀具与工件之间产生附件的相对运动，连续切下切屑，得到所需的已加工表面。2.辅助运动除表面成行运动以外，在加工过程中机床还需完成的其他一系列的运动。如快速进刀、退到，分度运动等。授授课时间：第五周星期一12授课班级：12秋机1课时：2课题：机床教学目的：常用机械传动装置之变速传动机构。教学重点：常用变速机构。教学难点：挂轮变速机构。教学方法：讲授与师生互动相结合教具：教学过程：（三）常用机械传动装置为获得加工过程中所需的各种运动，机床应具备执行件、运动源、传动装置三大部分。传动装置是把运动源的

37、运动和动力传递至执行件，并使其获得一定速度和方向的装置。它还可以将两个执行件联系起来，使执行件之间具有一定的相对运动关系。传动装置一般有机械、液压、电气、气压等各种形式。1.典型分级变速传动机构1）滑移齿轮变速机构：图32a结构简单，传动效率高，传递力大，变速比较方便，但不能在运转中变速。2）离合器变速机构：图32b变速方便，变速时齿轮不需移动，适应于斜齿轮传动。但齿轮长期处于啮合状态，磨损严重，传动效率低。端面齿离合器通常用于重型机床及斜齿轮传动，摩擦离合器常用于自动、半自动车床。3）配换挂轮变速机构：图3-2cd该机构通过更换两轴间齿轮副的齿轮齿数，改变其传动比而达到变速的目的。配换挂轮变

38、速机构结构简单紧凑，但变速调整费时。主要用于不需经常变速度自动、半自动机床。二、带轮变速机构利用改变传动带在塔形带轮上的位置，以改变传动比而达到变速的目的。结构简单，传动平稳，但变速不方便，尺寸较大，传动比不准确。主要用于台钻、内园磨床及简式机床上。2.离合器概述：离合器的作用：使安装在同轴线的两轴或者轴与空套其上的齿轮、带轮等传动件保持结合或者脱开，以传递或者断开运动，从而实现机床的运动、停止、变速、变向。离合器的种类：啮合式离合器、摩擦式离合器、超越离合器、完全离合器等。1）啮合离合器：牙嵌式离合器：图3-4a带端面齿的齿轮空套在轴4上，带断面齿的离合器2用键3与周4连接，通过操作机构使离

39、合器2向左移动使其齿爪与齿轮的端面齿啮合，从而传递运动与动力，使轴4与齿轮一起旋转；离合器2向右移动，使齿轮与轴断开联系，运动传递中断。齿轮式离合器：图3-4b由齿数、模数相同的内、外齿轮组成，通过操作机构使两者相互啮合或者断开，从而实现运动、动力的传递、中断。特点与应用：结构简单、紧凑，传递扭矩大，传动比大，但只能在停转或者低速时进行结合。常用与要求保持严格运动关系或者速度较低的传动中。2）摩擦式离合器：通过压紧的两个零件接触面之间的摩擦力来传递运动和扭矩。当零件被压紧或者松开时，运动就被接通或者断开。机械多片式摩擦离合器的机构与工作过程分析：图3-5.3）超越离合器：主要用于由两个速度不同

40、的运动源传递给同一根轴的场合，其作用是避免运动干涉，实现快、慢速自动转换。单向超越离合器工作原理分析：图3-6.4）安全离合器：安全离合器是一种过载保护机构，它可使机床的传动零件在过载时自动断开传动，以免发生机构零件的损坏。安全离合器工作原理分析：图3-7.3换向机构换向机构用来改变机床的运动方向。常用的有滑移齿轮或者园锥齿轮组成的换向机构。1）滑移齿轮换向机构：图38a用于轴的正、反转换向。主要用于主运动中。2）园锥齿轮换向机构：图38b用于实现相互垂直轴之间的换向。主要用于进给运动或者其他辅助运动中。授授课时间：第五周星期三56授课班级：12秋机1课时：2课题：机床教学目的：理解传动链的概

41、念、了解调整计算的类型。教学重点：传动链。教学难点：传动系统图。教学方法：讲授与师生互动相结合教具：教学过程：机床的传动系统与调整计算一传动链：机床传动的基本组成：执行件+驱动装置+传动装置1）执行件：是执行机床运动的部件。执行件用于安装刀具或者工件，并直接带动其完成一定的运动形式和保持准确的运动轨迹，如主轴、刀架、工作台等。2）驱动装置：即动力源，是为执行件提供运动和动力的装置。如各种电动机。3）传动装置：是传递运动和动力的装置。它把运动源的运动和动力传递给执行件，并实现变速、变向和改变运动形式等任务。传动链：在机床上，为了得到所需的运动，需要通过一系列的传动件把运动源和执行件，或者把执行件

42、和执行件连接起来，这种连接称为传动联系。构成一个传动联系的一系列顺序排列的传动件，称为传动链。传动链与运动有关。机床有几个运动就有几条传动链。传动链中包含两类传动机构：一类是传动比和传动方向固定不变的传动机构，如定比齿轮副、蜗杆副、丝杆螺母副等，叫定比传动机构；另一类是根据加工要求，可以变换传动比和传动方向的传动机构。传动链的类型：1）内传动链：两执行件之间有严格运动关系。2）外传动链：两端件之间没有严格运动关系。二、传动系统图1、传动系统图是为了了解及分析机床运动源与执行件或执行件与执行件之间的传动联系及传动结构的一种示意图。2、传动系统图用规定的简图符合表示传动系统中的各传动元件，并按照运动传递顺序，以展开图形式绘在一个能反映机床外形及主要部件相互位置的投影面上。3、传动系统图的阅读方法及步骤：首先了解该机床所具有的执行件及运动方式，以及执行件之间是否要保持传动联系