机械制造技术基础第3版

1、第一章是加工方法，第一节是零件成形方法，第二节是加工方法，第一节是零件成形方法，第一节是m0的制造工艺，第二节是加工方法，第一节是车削，图1-1是车床加工的典型工序，车削方法的特点是工件旋转。铣削的主要切削运动是刀具的旋转运动，工件本身不运动，而是夹紧在机床的工作台上完成进给运动。2.铣削，图1-2铣削，2。铣削，图1-3向下铣削和反向铣削 a)向下铣削，a)，b)。刨削时，刀具的往复直线运动是主要的切削运动，如图所示。因此，刨削速度不能太高，所以生产率低。图1-4规划，3。滑行。在钻床上，用旋转钻钻孔是最常用的孔加工方法，钻的旋转运动是主要的切削运动，如图所示。图1-6用镗床镗孔，4。钻孔和

2、镗孔，图1-7用车床镗孔。齿轮齿面的加工运动是复杂的，根据形成齿面的方法不同，可分为两类：成形法和展成法(又称展成法)。用于通过成形方法加工齿面的机床通常是普通铣床，并且刀具是成形铣刀，其需要两个简单的成形运动：旋转运动B11(主切削运动)和线性运动A21(进给运动)。图1-8滚切斜齿圆柱齿轮的传动原理；5.齿面加工；三维曲面加工，主要采用仿形铣削和数控铣削或特殊加工方法。复制铣削必须以原型作为模板。加工过程中，球头仿形头总是以一定的压力接触原型曲面，仿形头的运动转化为电感。信号被放大以控制铣床三个轴的运动，形成刀头沿曲面运动的轨迹。大多数铣刀使用与仿形头半径相同的球头铣刀。6.复杂曲面的加工

3、磨削工件用砂轮或其他磨削工具加工，如图所示。它的主要运动是砂轮的旋转运动。图1-10磨削 a)磨削外圆b)磨削内孔c)磨削平面1-刻度盘2-刻度盘销3-尾座4-工件5-螺母卡盘6-主轴箱7。研磨，8。特殊加工，1。行政管理(请点击链接)2。电解加工3。激光加工。超声波加工是在专用的电火花加工机床上进行的，如图所示。图1-11电火花加工原理示意图1-床身2-立柱3-工作台4-工件电极5-刀具电极6-进给机构7-工作液8-脉冲电源9-工作液循环过滤系统、电化学加工是利用金属在电解液中阳极溶解的电化学原理来加工工件的方法。图1-13电化学加工原理示意图1-DC电源2-工件3-工具电极4-电解液5-进

4、给机构2。电化学加工中，激光是一种能量密度高、方向性好(激光束发散角很小)、单色性好(单一波长和频率)和相干性好的光。图1-14激光加工机示意图1-激光2-孔径3-反射镜4-聚焦镜5-工件6-工作台7-电源3。激光加工、超声波加工是利用超声波频率(16-25千赫兹)振动的刀具端面冲击工作流体中悬浮的磨粒，磨粒冲击并抛光工件表面，实现工件加工的方法。图1-15超声波加工原理示意图1-超声波发生器2，3-冷却水4-换能器5-变幅杆6-刀具7-工件8-工作流体4。超声波加工第2章金属切削原理和刀具第1节刀具结构第2节刀具材料第3节金属切削过程及其物理现象第4节切削热和温度第6节刀具磨损和刀具寿命第7

5、节切削参数的选择和工件材料的可加工性第1节切削刀具结构第2节切削运动和切削元件第2节切削刀具角度第3节切削刀具类型第1节切削运动刀具和工件之间的相对运动称为切削运动即表面成形运动。切割运动可分为主运动和进给运动。1。切割运动和切割元件，图2-1切割运动和切割表面。2。切削元件，(1)切削参数1)切削速度vc 2)进给f 3)反向进给(切削深度)p，图2-1切削运动和切削表面。图2-2切割参数和切割层，(2)切割层几何形状2。切割元件。图2-3车刀的组成，2。工具角度，1。刀具切削部分的成分。2。刀具角度的参考平面，图2-5确定车削刀具角度的参考平面。3。标记刀具角度，(1)前角o (2)后角o

6、(3)。4。刀具的工作角度，是在切削过程中以实际切削平面、基面和正交面为参照平面确定的，称为刀具的工作角度，也称为实际角度。(1)刀具安装位置对工作角度的影响，图2-8车刀安装高度对工作角度的影响A)刀尖高于工件轴线B)刀尖低于工件轴线。图2-9车刀安装偏差对工作角度的影响(为切削时刀架纵轴的偏角)，4。工具的工作角度。图2-10纵向进给运动对工作角度的影响，(2)进给运动对工作角度的影响，图2-11横向进给运动对工作角度的影响，4。切割工具的工作角度，视频，1。刀具的分类，根据加工方法和具体用途可分为车刀、孔加工刀具、铣刀、拉刀、螺纹刀具、齿轮刀具、自动线、数控机床和磨料；根据所用材料的性质

7、，它们可分为高速钢刀具、硬质合金刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼刀具和金刚石刀具等。根据结构形式，可分为整体刀、镶刀、机夹刀和复合刀等。根据是否标准化，可以分为标准工具和非标准工具。3。刀具类型，(1)车刀，图2-12几种常用车刀(1)直头圆柱车刀(2)45弯头圆柱车刀(3)90弯头圆柱车刀(4)端面车刀(5)内孔车刀(6)刀具(7)宽刃光面刀(2)。常用工具介绍。孔加工工具一般可分为两类。另一类是用于再加工工件上现有孔的工具，通常用作铰刀、铰刀和镗孔工具。(2)孔加工工具，2。常用工具介绍，图2-16中型标准群钻a)外形图b)投影图，图2-15麻花钻结构图，2。普通刀具介绍，图2-19铰刀a)高速

8、钢整体b)镶齿c)硬质合金可转位，2。2.常用工具介绍，图2-22铣刀类型，(3)铣刀，2。常用工具介绍，图2-24常用的内部拉刀A)圆孔拉刀B)花键拉刀，(4)拉刀，图2-25外部拉刀，2。常用工具介绍，螺纹可通过切割方法切割图2-26螺纹刀具通过切割方法加工A)平体螺纹梳b)棱体螺纹梳c)圆体螺纹梳d)模具e)丝锥，(5)螺纹刀具，2。常用刀具介绍。齿轮刀具是加工齿轮齿形的刀具。图2-27，盘形齿轮铣刀，(6)齿轮铣刀，图2-28，齿轮插齿刀，a)盘形直齿轮插齿刀，b)碗形直齿轮插齿刀，c)锥柄直齿轮插齿刀，2。普通刀具介绍。图2-29中的滚刀，图2-30、2中的两个典型剃须刀片。普通刀具

9、介绍。1.高硬度2。高耐磨性3。高耐热性4。足够的强度和韧性。良好的可制造性。良好的热物理性能和抗热震性。第2节：刀具材料。1.刀具材料的特性。碳素工具钢和合金工具钢碳素工具钢是含碳量最高的优质钢(含碳量为0.7% 1.2%)。常用工具材料2。高速钢，也称为凤岗或凤岗，是一种高合金工具钢，含有更多的钨、铬和钒合金元素，如W18Cr4V。硬质合金是一种以高硬度、高熔点金属碳化物(碳化钨、碳化钛)为基体，金属钴、镍为结合剂的粉末冶金合金。3.新型刀具材料陶瓷是一种以氧化铝或氮化硅为主要成分的刀具材料，经压制成型后烧结而成。陶瓷因其高硬度、高化学性能和抗氧化性而被广泛用于高速切削。然而，由于其强度低

10、、韧性差，长期以来主要用于涂饰。与传统硬质合金刀具相比，陶瓷刀具具有以下优点：(1)可以加工硬度高达65HRC的高硬度、难加工材料；可用于粗车、铣、刨等大冲击间歇切削；耐久性可提高几倍至几十倍；切削效率提高3-10倍，可以用车铣代替磨削。切屑过程和切屑类型，第3节金属切削过程及其物理现象，切削过程和切屑类型，图2-31切屑形成过程a)金属切削层的变形图像b)切削过程中的晶粒变形c)切削过程中的三个变形区，图2-32切屑类型a)条状切屑b)挤压2。芯片类型及其控制。3。切屑堆积现象。当切削速度不高且可形成连续切屑时，在加工普通钢或其他塑料材料时，通常会在前刀面上粘上一个三角形截面的硬块。它的硬度

11、非常高，通常是工件材料的2-3倍。当它处于相对稳定的状态时，它可以代替切削刃进行切削。这块冷焊在耙面上的金属叫做积屑瘤或刀瘤。图2-34切屑堆积现象在金属切削中，刀具切入工件使加工材料变形并成为切屑所需的力称为切削力。图2-35切削力和分量，第4节切削力和切削功率，1。切削力的来源、切削力及其分解、切削功率、1。测量机器功率，计算切削力用功率计测量机器电机在切削过程中消耗的功率后，计算切削功率Pc。2.用测力计测量切削力测力计的测量原理是在由作用在测力计弹性元件上的切削力或压电晶体产生的电荷引起的变形被转换后，读出Fc、Ff和Fp的值。切削力的测量，1。计算切削力的指数公式。经验公式和切削力的

12、估算。切削力和切削功率根据单位切削力计算。单位切削力kc指单位切削面积的切削力：切割塑料材料时，变形和摩擦相对较大，所以热量较多。随着切削速度的增加，塑性变形产生的热量百分比减少，而摩擦产生的热量百分比增加。当切削脆性材料时，切削热中由侧面摩擦产生的热量的百分比增加。第五节：切削力和切削力；1.切削热的产生和传导；图2-37:切削热的产生和传导；切割温度的测量方法有很多种，大致可以分为热电偶法、辐射温度计法和其他测量方法。目前，自然热电偶法和人工热电偶法被广泛使用。切割温度的测量，1。切削参数的影响2。工件材料的影响3。刀具角度4的影响。工具磨损的影响5。切削液的影响3。影响切削温度的主要因素

13、1。水溶液2。乳液3。切削油4。切削液。1.切削温度对工件材料强度和切削力的影响。对工具材料的影响3。对工件4尺寸精度的影响。通过切割温度自动控制切割速度或进给速度。通过切削温度和切削力控制刀具磨损。切削温度对工件、刀具和切削过程的影响。前刀面磨损，第6节。工具磨损和工具寿命，1。刀具磨损形式及其原因。图2-38刀具磨损模式，图2-39前刀面磨损轨迹随时间变化，图2-40刀具磨损测量位置，切削时，工件的新加工表面与刀具前刀面接触并相互摩擦，造成前刀面磨损。3。边界磨损了。切割钢时，靠近工件外表面的主切削刃侧面和靠近刀尖的辅助切削刃侧面经常会磨损深槽。2。刀具磨损过程和钝化标准，图2-41典型磨

14、损曲线、VT m=V3354切削速度(m/min)，C型；T工具寿命(最小)；M指数，表示v和t之间的影响程度；系数C，与刀具、工件材料和切削条件有关。3。工具寿命的经验公式。对加工质量的影响在切削参数的三个因素中，反切削量和进给速度的增加会增加切削力、增加工件变形并可能引起振动，从而降低加工精度并增加表面粗糙度Ra值。随着进给速度的增加，残余区域的高度将显著增加，表面将变得更加粗糙。当切削速度增加时，切削力减小，可以减少或避免切屑堆积，有利于提高加工质量和表面质量。2.切削参数对基本加工时间t m的影响是相同的。第7节切削参数的选择和工件材料的可加工性，1。切削参数的选择。对刀具寿命和辅助时

15、间的影响在切削参数中，切削速度对刀具寿命的影响最大，进给速度次之，反进给速度影响最小。也就是说，当切削速度增加时，刀具寿命下降的速度比进给速度或回给速度增加相同倍数时快得多。由于刀具寿命的迅速下降，必然会增加磨刀或换刀的次数，从而增加辅助时间，从而影响生产率的提高。根据切削参数三个因素对刀具寿命、生产率和加工质量的影响，切削参数的选择顺序应为：首先，选择最大反向进给，然后选择最大进给，最后选择最大切割速度。1.工件材料的可加工性的概念，即切割工件材料的难度，被称为材料的可加工性。衡量材料可加工性的指标很多。一般来说，良好的切削加工性是指：刀具寿命长或在一定寿命下切削速度高；在相同的切削条件下，切削力小，切削温度低；好的表面质量容易获得；芯片形状容易控制或打破。但是测量材料的可加工性取决于具体的加工要求和切削条件。改善工件材料可加工性的方法，(1)调整材料的化学成分，(2)通过热处理改善材料的可加工性，(3)金属切削机床，(1)电源为机床提供动力(动力)和运动驱动部件，如各种交流电机、DC电机和液压驱动2。传动系统包括主传动系统、进给传动系统和其他运动传动系统，如齿轮箱、进给箱等部件。一些机床主轴组件和齿轮箱组合在一起形成主轴箱。 3。支撑用于安装和支撑其他固定或移动部件，并承受其重力和切割力，如床身、底座、立柱等