机械制造技术 课件 项目三 工艺装备选择

机械制造技术盘类零件分析1盘类零件基本功用2盘类零件结构特点00-学习内容3盘类零件技术要求4盘类零件加工方法01盘类零件基本功用01-盘类零件基本功用(a)法兰盘(b)轴盘(c)传动齿轮01-盘类零件基本功用(a)支承和导向(b)传递扭矩和动力02盘类零件结构特点02-盘类零件结构特点(1)主要形状是回转体(2)径向尺寸通常大于轴向尺寸(3)带有凸缘、轮辐等局部结构03盘类零件技术要求03-盘类零件技术要求(1)常用材料：45、40Cr、20Cr等钢材一般(2)一般内外表面粗糙度为Ra3.2~0.8μm(3)通常采用基孔制H偏差代号，公差等级在6~9级之间,接触的表面对回转轴线应有垂直度要求

04盘类零件加工方法04-盘类零件加工方法(1)孔车削、磨削、线切割(2)端面车削、磨削(3)槽铣削机械制造技术六点定位原理......目录页00-引入137个关节，7个自由度PAGEOFCONTENT动空间自由度定00-学习内容六点定位原理01空间自由度01-空间自由度16六个自由度：在空间坐标系中的六个独立的运动。01-空间自由度17工件在加工时要有确定的位置。02六点定位原理02-六点定位原理02-六点定位原理约束点移动自由度转动自由度1—3ZXY02-六点定位原理约束点移动自由度转动自由度1—34、5ZXYZX02-六点定位原理约束点移动自由度转动自由度1—34、56ZXYZXY02-六点定位原理六点定位原理：用6个按一定规律布置的约束点限制工件的6个自由度。定位约束点必须和工件保持接触，才能发生定位作用工件在某一个方向上的自由度被限制，是指工件在该方向上有确定的位置。总

结课后拓展

指出视频中的7个自由度和课堂讲的6个自由度有什么区别？谢谢大家机械制造技术定位元件单独使用—支承钉和支承板接触目录页00-回顾28点是抽象的，可大可小目录页29PAGEOFCONTENT01支承钉和支承板0200-学习内容V型块目录页30工件定位表面形状外圆内孔平面常用定位元件分类01-平面定位元件-支承钉31平面定位常用的定位元件有支承钉、支承板。01-平面定位元件32ZXYZXYZXYZXYZXYZXY支承钉限制自由度支承板限制自由度Y轴移动X轴移动、Z轴转动Z轴移动、X轴、Y轴转动X轴移动、Z轴转动Z轴移动、X轴、Y轴转动Z轴移动、X轴、Y轴转动12巧用身边物品接触形式判断定位元件定位功能分析各种笔直尺书本点接触线接触面接触目录页02-外圆常用定位元件34定位表面形状特征外圆内孔平面巧用身边的物品作为演示工具签字笔条形支承板瓶子圆柱形工件V型手势短V型块02-外圆常用定位元件36XYZ短V型块Y轴移动、Z轴移动短V型块定位功能02-V型块37XYZY轴移动、Z轴移动长V型块Y轴转动、Z轴转动长V型块定位功能02-V型块支承板一个垂直两个旋转V型块直径方向两个移动套筒等效总结机械制造技术定位元件组合使用组支承板工件定位销yxz01-案例支承板工件yxz定位元件移动自由度转动自由度支承板ZXY01-案例支承板工件定位销1yxz定位元件移动自由度转动自由度支承板定位销1ZXYXY01-案例支承板工件定位销1yxz定位销2定位元件移动自由度转动自由度支承板定位销1定位销2ZXYXYyZ01-案例定位元件组合使用定位作用分析12限制数多，优先分析数量不变，内容可变我3你2，我先来！02-定位元件组合使用内容可变03课后习题工件活动锥销固定锥销03-课后习题按合理顺序分析两个定位元件限制的工件自由度情况？自制简易演示工具，将演示结果短视频上传到学习平台。谢谢大家机械制造技术工件定位方案设计定00-导入ZYX立式铣床上，铣削长方体工件的上表面，如何定位？00-学习内容50工件定位方案设计方法工件定位方案设计案例010201-工件定位方案设计方法51加工要求分析不限制自由度位置不确定影响加工尺寸需要限制无需限制否是52铣一个半通槽，需要限制哪些自由度？02-工件定位方案设计案例53钻一个通孔，需要限制哪些自由度？02-工件定位方案设计案例ZYX长方体工件，设计铣不通槽工序的定位方案？02-工件定位方案设计案例球体工件，设计钻通孔工序的定位方案？02-工件定位方案设计案例ZYX（1）圆柱体体工件，设计铣通槽工序的定位方案？02-工件定位方案设计案例ZYX（2）圆柱体体工件，设计铣另一端通槽工序的定位方案？ZYX57隐形尺寸

位置对称、几何元素几何关系1个方法2种尺寸工件定位时，影响加工精度的自由度必须限制假设不需要限制总结机械制造技术工件定位方案表示目录页00-引入59如何在工序简图上表示工件装夹方案？工序简图PAGEOFCONTENT0100-学习内容定位符号02夹紧符号03装夹方案表示01定位符号目录页01-定位符号62标注在轮廓线上标注在正面上02夹紧符号目录页02-夹紧符号64标注在轮廓线上标注在正面上YQQYYQ03工件装夹方案表示目录页03-装夹方案表示66目录页03-装夹方案表示6732鸡心夹头装置总结工件装夹方案表示2个视图定位符号六点定位原理装夹方案夹紧符号3个动力源自由度约束谢谢！机械制造技术工件材料切削加工性分析

00-学习内容工件材料好不好加工？00-学习内容73材料切削加工性指标影响材料切削加工性的因素0102改善材料切削加工性途径0301材料切削加工性指标01-材料切削加工性指标（1）材料切削加工性：工件材料加工的难易程度,（2）衡量材料切削加工性的指标是一个相对的概念。在讨论钢材的切削加工性时，以45钢为比较基准讨论铸铁这样的脆性材料时，则以灰铸铁为比较基准01-材料切削加工性指标（3）以刀具使用寿命T

的相对比值作为指标当Kt​>1时，材料切削加工性好

在相同的切削条件下，如果切削正火45钢(σb=0.735Gpa)的刀具使用寿命为T=60min的切削速度为ν060基准，而切削另一种材料时的切削速度为ν60则比值Kt​=ν60/ν060的大小就可以反映材料的切削加工性。当Kt​<1时，材料切削加工性差01-材料切削加工性指标（3）以刀具使用寿命T

的相对比值作为指标

常用材料相对加工性等级加工性等级名称及种类相对加工性

代表性材料1很容易切削的材料一般有色金属>3.05-5-5铜铅合金，9-4铝铜合金，铅镁合金2容易切削的材料易切削钢2.5~3.0退火15Cr，自动机钢3较易切削钢1.6~2.5正火30钢4普通材料一般钢及铸铁1.0~1.6正火45钢，灰铸铁5稍难切削的材料0.65~1.02Cr13调质钢6难切削材料较难切削的材料0.5~0.6545Cr调质钢7难切削的材料0.15~0.5α相态合金8很难切削的材料<0.15β相态合金02影响材料切削加工性的因素02-影响材料切削加工性的因素（1）材料物理和机械性能的影响

金属材料的硬度和强度越高，切削力越大，切削温度越高，刀具磨损越快，故切削加工性越差。①硬度和强度金属材料的塑性和韧性越好，切削时塑性变形越大，消耗能量越多，切削力和切削温度也越高，且不易断屑，故切削加工性越差。②塑性和韧性材料的导热系数越大，切削时的散热越好，有利于降低切削温度，故切削加工性越好。③导热性材料的线膨胀系数越大，加工时工件尺寸变化越大，不易控制尺寸精度，故切削加工性越差。④线膨胀系数02-影响材料切削加工性的因素（2）材料热处理状态和金相组织的影响

①钢中含碳量较高（如高碳钢）或在普通碳素钢中加入合金成分（如

Cr、Ni、Mo等）后，都使材料强度、硬度提高，导热性变差，因此使切削加工性变差。②硫S、铅Pb能够破坏铁素体的连续性，降低钢的塑性，而且有一定的润滑作用；磷P能提高钢的脆性。加入这三种元素可以改善钢料的切削加工性。加入S、Pb、P的钢称为易切削钢，但其强度相对降低，因此用在强度降低不影响工作性能的零件上。③灰铸铁内石墨呈片状分布，破坏了基体的连续性，而且有润滑作用，切削加工性较好。球墨铸铁内石墨成球状，有利于基体连续，强度高，较难加工。冷硬铸铁或白口铸铁因其硬度高而很难加工。。02-影响材料切削加工性的因素（3）材料热处理状态和金相组织的影响

硬度低但韧性高，切削加工性并不太好。①铁素体硬度、强度和塑性适中，切削加工性较好。②珠光体很硬，加工性很差，一般只能磨。③淬火渗碳体和回火马氏体塑性、韧性高，加工硬化严重，切削加工性差。④奥氏体金相组织硬度HBSσb/GPaδ(%)铁素体60～800.25～0.3030～50珠光体160～2600.80～1.3015～20渗碳体700～8000.030～0.035极小奥氏体170～2200.85～1.0540～50马氏体520～7601.75～3.103.803改善材料切削加工性途径03-改善材料切削加工性途径（1）调整化学成分选择适当的刀具材料；合理刀具几何参数和切削用量；采用性能良好的切削液和有效的使用方法；提高刀具刃磨质量；提高工艺系统刚性

在生产上使用的易切钢就是在钢中加入适量的易切削元素S、P、Pb、Ca等制成的。这些元素在钢中可起到一定的润滑作用并增加材料的热脆性。高碳钢通过球化退火处理，使片状渗碳体组织转变为球状，降低了材料的硬度，从而可改善了其加工性。低碳钢通过正火处理，可减小其塑性，提高硬度，使加工性得到改善。（2）对工件材料进行适当的热处理（3）改变切削条件互动某模具上一块模板，材料为D2,热处理工序为：热处理：真空+超冷（HRC55~57）+三次高温回火。（1）请说明材料D2的机械性能；（2）请分析该工件的切削加工性；（3）请说明该热处理对切削加工性的影响。谢

谢！

机械制造技术3个加工表面认知目录页3个加工表面87待加工表面已加工表面工件上切削过程中形成的新表面。工件上多余金属即将被切除的表面。过渡表面待加工表面与已加工表面之间相连接表面。目录页3个加工表面88待加工表面已加工表面过渡表面目录页3个加工表面89进给运动下图为一把车刀在车棒料端面，请判断出工件的3个加工表面。谢谢！机械制造技术刀具材料认知00-学习内容92刀具材料基本性能常用刀具材料010201-刀具材料基本性能有哪些性能来衡量刀具材料？01-刀具材料基本性能①高的硬度和耐磨性01-刀具材料基本性能①高的硬度硬度耐磨性01-刀具材料基本性能硬度韧性②足够的强度和韧性韧性越好，则发生脆性断裂的可能性越小。01-刀具材料基本性能③较高的耐热性与化学稳定性01-刀具材料基本性能④良好的工艺性与经济性02-常用刀具材料99常用刀具材料02-常用刀具材料100是一种含钨、钼、铬、钒等合金元素较多的合金工具钢。①高速钢强度与韧性好；能承受冲击；易于刃磨。钻头；铣刀；拉刀；螺纹刀具；齿轮刀具。02-常用刀具材料101是由高硬度、高熔点的碳化物(如碳化钛、碳化钽等）用钴粘结后压制、烧结而成。②硬质合金硬度、耐磨性和耐热性比高速钢好；冲击韧性为高速钢的十几分之一；怕冲击和振动。车刀；端面铣刀（形状简单，尺寸不微小）。02-常用刀具材料102以氧化铝或以氧化硅为基体再添加少量金属，在高温下烧结而成。③陶瓷以硬度、耐磨性、耐热性和化学稳定性均优于硬质合金；比硬质合金更脆。制成形状简单的机夹刀片。02-常用刀具材料103是在高温高压下，借助金属的触媒作用，由石墨转换而成。④人造金刚石硬度和耐磨性极高；极脆；与铁系金属有很强亲和力。机夹刀片，金刚石砂轮。02-常用刀具材料104刀具材料认知教学设计吴铁军PPT制作陈卓机械制造技术刀具切削部分划分目录页00-引入107刀柄切削部分：三面两刃一点PAGEOFCONTENT0100-学习内容三个刀面02两个切削刃03一个刀尖01三个刀面目录页01-三个刀面11045°外圆车刀为研究对象目录页01-三个刀面111前刀面刀具上切屑流过的表面目录页01-三个刀面112主后刀面与过渡表面对应的刀面过渡表面目录页01-三个刀面113副后刀面与已加工表面对应的刀面已加工表面022个切削刃02-2个切削刃115主后刀面副后刀面前刀面主切削刃副切削刃03一个刀尖03-1个刀尖117刀尖主切削刃副切削刃谢谢！机械制造技术建立刀具角度参考系120

通常的空间直角坐标参考系（OXYZ）

由3个两两互相垂直的平面组成，一般情况下XOY面为水平面，XOZ面为黑板所在的平面。

00-引入121

刀具静止角度参考系也是由3个两两互相垂直的平面组成

00-引入PAGEOFCONTENT0100-学习内容3个假设条件023个参考平面013个假设PAGEOFCONTENT01-3个假设切削刃上选定点与工件的轴线等高假设1：PAGEOFCONTENT01-3个假设切削刃上选定点的主运动方向与车刀底面垂直假设2：PAGEOFCONTENT01-3个假设假设车刀的进给运动方向与刀体中心垂直假设3：023个参考平面PAGEOFCONTENT02-3个参考平面通过主切削刃上某一点，并与该点的主运动方向垂直的平面。基面（Pr）PAGEOFCONTENT02-3个参考平面通过主切削刃上某选定点，与主切削刃相切，并垂直于基面的平面。切削平面（Ps）PAGEOFCONTENT02-3个参考平面通过主切削刃上某一点，同时垂直于基面和切削平面的平面。正交平面（Po）谢谢！机械制造技术刀具角度认知00-引入如何选一把合适的刀具？01-基面内测量f

κr′κr

假定进给方向与主切削刃之间的夹角。

假定进给反方向与副切削刃之间的夹角。02-正交平面内测量f

前刀面后刀面（3）前角γo

：在