【正文】 第 1章 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)概述 （時間： 4次課， 8學(xué)時） 機械制造技術(shù)基礎(chǔ) 主講：劉曙光 地址： J8樓 409室 Tel: 81217（ O） Email: qq: 1187288926 本課程的性質(zhì)、目的與基本要求 《 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》是機械類各專業(yè)的 主干專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程。 通過本課程的教學(xué)，應(yīng)使學(xué)生了解和掌握機械制造技術(shù)的有關(guān)基本理論、基本知識和基本技能，為后續(xù)課程學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。 課 程 介 紹 本課程的學(xué)習(xí)目標 教學(xué)目標： 機械產(chǎn)品是由若干機械零件組成的。要獲得需要的機械零件，必需要了解該零件表面的成形方法，通過選擇合適的機床、刀具和夾具，采用正確的裝夾方法，對材料或毛坯進行加工，即變成具有一定形狀、尺寸和精度的零件。其中，由機床、刀具、夾具和工件組成的系統(tǒng)稱為機械加工工藝系統(tǒng)（簡稱工藝系統(tǒng)），它對能否滿足工件的要求起著決定性的作用。本章重點分析工藝系統(tǒng)各部分特點及機械加工中常用的概念和方法。 第 1章 概 論 ? 教學(xué)目標： ? 機械產(chǎn)品是由若干機械零件組成的。要獲得需要的機械零件，必需要了解該零件表面的成形方法，通過選擇合適的機床、刀具和夾具，采用正確的裝夾方法，對材料或毛坯進行加工，即變成具有一定形狀、尺寸和精度的零件。其中，由機床、刀具、夾具和工件組成的系統(tǒng)稱為機械加工工藝系統(tǒng)（簡稱工藝系統(tǒng)），它對能否滿足工件的要求起著決定性的作用。本章重點分析工藝系統(tǒng)各部分的特點及機械加工中常用的概念和方法。 本課程的性質(zhì)、目的與基本要求 本課程的性質(zhì)、研究對象、主要內(nèi)容及學(xué)習(xí)要求 性質(zhì)：是機械類各專業(yè)的主干專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程。 研究對象：金屬切削原理、金屬切削機床與刀具、機床夾具設(shè)計原理以及機械產(chǎn)品的制造工藝（包括零件加工和裝配兩方面）。 主要內(nèi)容與學(xué)習(xí)要求 （ 1）以金屬切削理論為基礎(chǔ)，要求掌握金屬切削的基本原理和基本知識，并具有根據(jù)具體情況合理選擇加工方法（機床、刀具、切削用量、切削液等）的初步能力； （ 2）掌握機械加工的基礎(chǔ)理論和知識：如定位理論、工藝尺寸鏈理論、加工精度理論等。 （ 3）了解影響加工質(zhì)量的各種因素，學(xué)會分析研究加工質(zhì)量的方法； （ 4）學(xué)會制定零件機械加工工藝過程的方法； （ 5）掌握機床夾具設(shè)計的基本原理和方法。 學(xué) 習(xí) 方 法 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)是一門綜合性 、 實踐性 、 靈活性較強的課程 ， 它涉及了毛坯制造 、 金屬材料 、 熱處理 、 公差配合等方面的知識 。 金屬切削理論和機械制造工藝知識具有很強的實踐性 。 因此 ， 希望學(xué)習(xí)本課程時必須重視實踐環(huán)節(jié) ， 即通過實驗 、 實習(xí) 、 課程設(shè)計及工廠調(diào)研來更好地體會 、 加深理解 。 本書給出的僅是基本概念與理論 ， 真正的掌握與應(yīng)用必須在不斷的實踐 —理論 —實踐的循環(huán)中善于總結(jié) ， 才能達到自由王國的境界 。 學(xué) 教 教 學(xué) 環(huán) 節(jié) 1. 課堂講授 2. 課堂討論 3. 實驗課 4. 課外作業(yè) 成 績 評 定 1. 期末考試成績（閉卷）（ 70％） 2. 綜合訓(xùn)練環(huán)節(jié)、討論課成績和附加成績（ 10％） 3. 作業(yè)成績（ 10％） 4. 實驗成績（ 10％） 實 驗 安 排 第 六 周： 刀具角度； 機床傳動系統(tǒng) 地點 : J8樓 112室 57592 喬志剛老師聯(lián)系 使用教材： 倪小丹 等主編。 《 機械制造技術(shù)基礎(chǔ) 》 [M]， 清華大學(xué)出版社， 參考教材： 。 《 機械制造技術(shù)基礎(chǔ) 》 [M]， 高教出版社， ， 《 機械制造工藝學(xué) 》 [M]， 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 ， 2022. 。 《 金屬切削原理 》 [M]，機械工業(yè)出版社， 1993. 答 疑 安 排 暫定每周四晚 7:009:30答疑地點 : J8樓 409室 隨時可以利用電子郵件聯(lián)系 Email: qq: 1187288926 目 錄 第 1章 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)概述 第 2章 金屬切削基本原理 第 3章 工藝規(guī)程設(shè)計 第 4章 機械加工精度與表面質(zhì)量 第 5章 機床夾具 第 6章 機械裝配工藝基礎(chǔ) 第 7章 典型零件加工 第 1章 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)概述 （時間： 4次課， 8學(xué)時） 第 1章 概 論 ? 教學(xué)目標： ? 機械產(chǎn)品是由若干機械零件組成的。要獲得需要的機械零件，必需要了解該零件表面的成形方法，通過選擇合適的機床、刀具和夾具，采用正確的裝夾方法，對材料或毛坯進行加工，即變成具有一定形狀、尺寸和精度的零件。其中，由機床、刀具、夾具和工件組成的系統(tǒng)稱為機械加工工藝系統(tǒng)（簡稱工藝系統(tǒng)），它對能否滿足工件的要求起著決定性的作用。本章重點分析工藝系統(tǒng)各部分的特點及機械加工中常用的概念和方法。 第 1章 概 論 ? 教學(xué)重點和難點： ? 工件表面的成形方法 ? 典型機床的加工工藝范圍 ? 刀具的幾何角度 ? 工件定位的方式 ? 六點定則 ? 獲得加工精度的方法 第 1章 概 論 ? 案例導(dǎo)入 ? 怎樣獲得如圖 ？分析：它是由一些外圓柱面、圓錐面 (倒角 )和平面組成，并有尺寸精度和表面粗糙度要求。怎樣才能獲得這些表面？需要哪些運動？需要用什么機床、刀具、夾具和量具？怎樣把它裝在機床上？精度怎樣？ 第 1章 概 論 ? 圖 階梯軸簡圖 第 1章 概 論 ? 機械加工的基本概念 ? 機械加工工藝裝備 ? 基準的概念及其分類 ? 工件定位的六點定則 ? 獲得加工精度的方法 ? 實 訓(xùn) ? 習(xí) 題 機械加工的基本概念 ? 工件表面的成形方法 ? 切削加工成形運動和切削用量 機械加工的基本概念 ? 通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，要求掌握機械零件表面的成形方法 ——軌跡法、成形法、相切法和展成法；熟悉零件常見表面（外圓、孔、平面、螺紋、齒面）的機械加工方法；掌握切削加工中的運動、切削用量與切削層截面參數(shù)。 工件表面的成形方法 ? 所有機械零件的表面，都是由一些基本表面形成的。這些表面包括平面、圓柱面、圓錐面以及各種成形表面（如螺紋表面、漸開線齒面等），這些表面通常可以看成是一條母線沿著另一條導(dǎo)線運動而形成的。圖 1沿導(dǎo)線 2運動而形成的。母線和導(dǎo)線統(tǒng)稱為發(fā)生線。 工件表面的成形方法 ? 圖 零件表面的成形 工件表面的成形方法 ? 需要指出： 1雖然母線和導(dǎo)線相同，但若兩者間起始位置不同，形成的表面也不同，如圖 b及 c。 2有些表面，其母線和導(dǎo)線可以互換，如圖 a、 d和 f等，稱為可逆表面；另一些表面則不能互換，如圖中b和 e，稱為不可逆表面。 ? 切削加工中發(fā)生線是由刀具的切削刃和軌跡的相對運動得到的，不同的加工運動、不同的切削刃形狀，形成發(fā)生線的方式不同，獲得的零件表面就不同。 形成零件表面的方法可以歸納為以下 4種： ? （ 1）軌跡法 利用刀具作一定規(guī)律的軌跡運動對工件進行加工的方法。切削刃與被加工表面為點接觸，發(fā)生線為接觸點的軌跡線。圖 線 2，工件作回轉(zhuǎn)運動形成導(dǎo)線，最終獲得回轉(zhuǎn)曲面。采用軌跡法形成發(fā)生線需要一個成形運動。 工件表面的成形方法 ? 圖 形成零件表面的 4種方法 工件表面的成形方法 ? （ 2）成形法 利用成形刀具對工件進行加工的方法。如圖 ，切削刃 1的形狀和長度與所需形成的發(fā)生線（母線 2）完全吻合，工件作回轉(zhuǎn)運動形成導(dǎo)線，最終也獲得回轉(zhuǎn)曲面。 ? （ 3）相切法 利用刀具邊旋轉(zhuǎn)邊作軌跡運動對工件進行加工的方法。如圖 ，刀刃 1作回轉(zhuǎn)運動，同時刀具軸線沿著發(fā)生線的等距線作軌跡運動，切削點運動軌跡的包絡(luò)線就是所需的發(fā)生線。為了用相切法得到發(fā)生線，需要二個成形運動，即刀具的旋轉(zhuǎn)運動和刀具中心按一定規(guī)律運動。 ? （ 4）展成法 利用刀具和工件作展成切削運動進行加工的方法。如圖，加工時，刀具 1與工件按確定的運動關(guān)系作相對運動，切削刃與被加工表面相切，切削刃各瞬時位置的包絡(luò)線，就是所需的發(fā)生線。用展成法形成發(fā)生線需要一個成形運動（即刀具運動 A與工件運動 B組合而成的展成運動 3）。 切削加工成形運動和切削用量 ? 1. 成形運動 ? （ 1）主運動 直接切除工件上的切削層，以形成工件以加工表面的基本運動。主運動的速度最高，消耗功率最大，機床的主運動只有一個。主運動可以由工件或由刀具完成，車削時的主運動是工件的旋轉(zhuǎn)運動。 ? （ 2）進給運動 是指不斷把切削層投入切削的運動。進給運動的速度較低，消耗的功率較小。進給運動不限于一個，可以是連續(xù)的，也可以是間歇性的。 ? 切削時，工件上形成三個不斷變化著的表面 （見圖 ）： ? 已加工表面 指經(jīng)切削形成的新表面，它隨著切削運動的進行逐漸擴大。 ? 待加工表面 指即將被切除的表面。它隨著切削運動的進行，逐漸縮小，直至全部切去。 ? 過渡表面 指切削刃正在切削的表面。 切削加工成形運動和切削用量 ? 圖 車削時的切削運動與加工表面 切削加工成形運動和切削用量 ? 在切削過程中，切削刃相對于工件運動軌跡面，就是工件上的過渡表面和已加工表面。這里有兩個要素，一是切削刃，二是切削運動。不同形狀的切削刃與不同的切削運動組合，即可形成各種工件表面，如圖 。 切削加工成形運動和切削用量 ? 圖 各種切削運動和加工表面 切削加工成形運動和切削用量 ? 2. 切削用量 ? （ 1）切削速度 它是切削刃上選定點相對于工件的主運動線速度。當主運動為旋轉(zhuǎn)運動時，其切削速度為（單位為 m/min） ? 式中 d——完成主運動的工件或刀具的最大直徑（單位為 mm）； ? n——主運動的轉(zhuǎn)速（單位為 r/min） ? （ 2）進給量 f 當主運動旋轉(zhuǎn)一周時，刀具（或工件）沿進給方向上的位移量 f。進給量的大小也反映了進給速度（單位為 mm/min）的大小，關(guān)系為 切削加工成形運動和切削用量 ? 背吃刀量 車削時（單位為 mm）是工件上待加工表面與已加工表面間的垂直距離： ? 式中 ——工件待加工表面的直徑，單位為 mm； ? ——工件已加工表面的直徑，單位為 mm。 ? 合成切削速度 在主運動與進給運動同時進行的情況下，切削刃上任一點的實際切削速度是它們的合成速度 機械加工工藝裝備 ? 機床 ? 刀具 ? 夾具 ? 量具 機械加工工藝裝備 ? 零件加工時需要的成形運動，都是靠相應(yīng)的機床來實現(xiàn)的。在加工過程中，除要使用機床外，還需要裝夾工件用的夾具、切除工件上多余材料使用的刀具以及判斷零件合格與否的量具。機床、夾具、刀具和量具統(tǒng)稱為工藝裝備。 機床 ? 機床的分類與型號編制 ? 機床的傳動原理 ? 典型機床的加工范圍 機床 ? 機床是制造機器的機器，被稱為工作母機。根據(jù)加工工藝方法的不同，機床有幾大類，如金屬切削機床、鍛壓機床、電加工機床、坐標測量機、鑄造機床、熱處理機床（表面淬火機床）等。本書以介紹金屬切削機床為主。 機床的分類與型號編制 ? 機床的品種規(guī)格繁多，為了便于區(qū)別、使用和管理，必須對