【正文】 第 1章 概 論 （時(shí)間： 4次課， 8學(xué)時(shí)） 第 1章 概 論 ? 教學(xué)目標(biāo)： ? 機(jī)械產(chǎn)品是由若干機(jī)械零件組成的。要獲得需要的機(jī)械零件，必需要了解該零件表面的成形方法，通過(guò)選擇合適的機(jī)床、刀具和夾具，采用正確的裝夾方法，對(duì)材料或毛坯進(jìn)行加工，即變成具有一定形狀、尺寸和精度的零件。其中，由機(jī)床、刀具、夾具和工件組成的系統(tǒng)稱為機(jī)械加工工藝系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱工藝系統(tǒng)），它對(duì)能否滿足工件的要求起著決定性的作用。本章重點(diǎn)分析工藝系統(tǒng)各部分的特點(diǎn)及機(jī)械加工中常用的概念和方法。 第 1章 概 論 ? 教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)： ? 工件表面的成形方法 ? 典型機(jī)床的加工工藝范圍 ? 刀具的幾何角度 ? 工件定位的方式 ? 六點(diǎn)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(yùn)動(dòng)？需要用什么機(jī)床、刀具、夾具和量具？怎樣把它裝在機(jī)床上？精度怎樣？ 第 1章 概 論 ? 圖 階梯軸簡(jiǎn)圖 第 1章 概 論 ? 機(jī)械加工的基本概念 ? 機(jī)械加工工藝裝備 ? 基準(zhǔn)的概念及其分類 ? 工件定位的六點(diǎn)定則 ? 獲得加工精度的方法 ? 實(shí) 訓(xùn) ? 習(xí) 題 機(jī)械加工的基本概念 ? 工件表面的成形方法 ? 切削加工成形運(yùn)動(dòng)和切削用量 機(jī)械加工的基本概念 ? 通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí)，要求掌握機(jī)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(jiàn)表面（外圓、孔、平面、螺紋、齒面）的機(jī)械加工方法；掌握切削加工中的運(yùn)動(dòng)、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(jī)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(kāi)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(yùn)動(dòng)而形成的。圖 1沿導(dǎo)線 2運(yùn)動(dòng)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(duì)運(yùn)動(dòng)得到的，不同的加工運(yùn)動(dòng)、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(yùn)動(dòng)對(duì)工件進(jìn)行加工的方法。切削刃與被加工表面為點(diǎn)接觸，發(fā)生線為接觸點(diǎn)的軌跡線。圖 線 2，工件作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)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(gè)成形運(yùn)動(dòng)。 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(duì)工件進(jìn)行加工的方法。如圖 ，切削刃 1的形狀和長(zhǎng)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)對(duì)工件進(jìn)行加工的方法。如圖 ，刀刃 1作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)刀具軸線沿著發(fā)生線的等距線作軌跡運(yùn)動(dòng)，切削點(diǎn)運(yùn)動(dòng)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(gè)成形運(yùn)動(dòng)，即刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和刀具中心按一定規(guī)律運(yùn)動(dòng)。 ? （ 4）展成法 利用刀具和工件作展成切削運(yùn)動(dòng)進(jìn)行加工的方法。如圖，加工時(shí)，刀具 1與工件按確定的運(yùn)動(dòng)關(guān)系作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，切削刃與被加工表面相切，切削刃各瞬時(shí)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(gè)成形運(yùn)動(dòng)（即刀具運(yùn)動(dòng) A與工件運(yùn)動(dòng) B組合而成的展成運(yùn)動(dòng) 3）。 切削加工成形運(yùn)動(dòng)和切削用量 ? 1. 成形運(yùn)動(dòng) ? （ 1）主運(yùn)動(dòng) 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(yùn)動(dòng)。主運(yùn)動(dòng)的速度最高，消耗功率最大，機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)只有一個(gè)。主運(yùn)動(dòng)可以由工件或由刀具完成，車削時(shí)的主運(yùn)動(dòng)是工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 ? （ 2）進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 是指不斷把切削層投入切削的運(yùn)動(dòng)。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的速度較低，消耗的功率較小。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)不限于一個(gè)，可以是連續(xù)的，也可以是間歇性的。 ? 切削時(shí)，工件上形成三個(gè)不斷變化著的表面 （見(jiàn)圖 ）： ? 已加工表面 指經(jīng)切削形成的新表面，它隨著切削運(yùn)動(dòng)的進(jìn)行逐漸擴(kuò)大。 ? 待加工表面 指即將被切除的表面。它隨著切削運(yùn)動(dòng)的進(jìn)行，逐漸縮小，直至全部切去。 ? 過(guò)渡表面 指切削刃正在切削的表面。 切削加工成形運(yùn)動(dòng)和切削用量 ? 圖 車削時(shí)的切削運(yùn)動(dòng)與加工表面 切削加工成形運(yùn)動(dòng)和切削用量 ? 在切削過(guò)程中，切削刃相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)軌跡面，就是工件上的過(guò)渡表面和已加工表面。這里有兩個(gè)要素，一是切削刃，二是切削運(yùn)動(dòng)。不同形狀的切削刃與不同的切削運(yùn)動(dòng)組合，即可形成各種工件表面，如圖 。 切削加工成形運(yùn)動(dòng)和切削用量 ? 圖 各種切削運(yùn)動(dòng)和加工表面 切削加工成形運(yùn)動(dòng)和切削用量 ? 2. 切削用量 ? （ 1）切削速度 它是切削刃上選定點(diǎn)相對(duì)于工件的主運(yùn)動(dòng)線速度。當(dāng)主運(yùn)動(dòng)為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，其切削速度為（單位為 m/min） ? 式中 d——完成主運(yùn)動(dòng)的工件或刀具的最大直徑（單位為 mm）； ? n——主運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速（單位為 r/min） ? （ 2）進(jìn)給量 f 當(dāng)主運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，刀具（或工件）沿進(jìn)給方向上的位移量 f。進(jìn)給量的大小也反映了進(jìn)給速度（單位為 mm/min）的大小，關(guān)系為 切削加工成形運(yùn)動(dòng)和切削用量 ? 背吃刀量 車削時(shí)（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(yùn)動(dòng)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)同時(shí)進(jìn)行的情況下，切削刃上任一點(diǎn)的實(shí)際切削速度是它們的合成速度 機(jī)械加工工藝裝備 ? 機(jī)床 ? 刀具 ? 夾具 ? 量具 機(jī)械加工工藝裝備 ? 零件加工時(shí)需要的成形運(yùn)動(dòng)，都是靠相應(yīng)的機(jī)床來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在加工過(guò)程中，除要使用機(jī)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(jī)床、夾具、刀具和量具統(tǒng)稱為工藝裝備。 機(jī)床 ? 機(jī)床的分類與型號(hào)編制 ? 機(jī)床的傳動(dòng)原理 ? 典型機(jī)床的加工范圍 機(jī)床 ? 機(jī)床是制造機(jī)器的機(jī)器，被稱為工作母機(jī)。根據(jù)加工工藝方法的不同，機(jī)床有幾大類，如金屬切削機(jī)床、鍛壓機(jī)床、電加工機(jī)床、坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、鑄造機(jī)床、熱處理機(jī)床（表面淬火機(jī)床）等。本書以介紹金屬切削機(jī)床為主。 機(jī)床的分類與型號(hào)編制 ? 機(jī)床的品種規(guī)格繁多，為了便于區(qū)別、使用和管理，必須對(duì)機(jī)床進(jìn)行分類，并編制型號(hào)。 ? 1. 機(jī)床的分類 ? 機(jī)床的傳統(tǒng)分類方法，主要是按加工性質(zhì)和所用的刀具進(jìn)行分類。根據(jù)國(guó)家制定的機(jī)床型號(hào)編制方法，目前將機(jī)床分為12大類：車床、鉆床、鏜床、磨床、齒輪加工機(jī)床、螺紋加工機(jī)床、銑床、刨插床、拉床、特種加工機(jī)床、鋸床和其它機(jī)床。在每一類機(jī)床中，又按工藝范圍、布局形式和結(jié)構(gòu)，分為若干組，每一組又細(xì)分為若干系（系列）。 機(jī)床的分類與型號(hào)編制 ? 2. 機(jī)床型號(hào)的編制 ? 機(jī)床型號(hào)是機(jī)床產(chǎn)品的代號(hào)，用以簡(jiǎn)明地表示機(jī)床的類型、通用和結(jié)構(gòu)特性、主要技術(shù)參數(shù)等。GB/T1537594規(guī)定：機(jī)床的型號(hào)由漢語(yǔ)拼音字母和阿拉伯?dāng)?shù)字按一定規(guī)律排列組成，適用于各類通用機(jī)床和專用機(jī)床（組合機(jī)床除外）。 ? 通用機(jī)床型號(hào)的表示方法： 機(jī)床的分類與型號(hào)編制 ? （ △ ） ○ （ ○ ） △ △ △ （ △ ）（ ● ） / （ ● ）（ ● ） ? 企業(yè)代號(hào) ? 其它特性代號(hào) ? 重大改進(jìn)順序號(hào) ? 主軸數(shù)或第二主參數(shù) ? 主參數(shù)或設(shè)計(jì)順序號(hào) ? 系代號(hào) ? 組代號(hào) ? 通用特性、結(jié)構(gòu)特性代號(hào) ? 類代號(hào) ? 分類代號(hào) 機(jī)床的分類與型號(hào)編制 ? （ 1）機(jī)床的類別代號(hào) ? 機(jī)床的類別代號(hào)用大寫的漢語(yǔ)拼音字母表示，如表 。若每類又有分類，則在類別代號(hào)之前用阿拉伯?dāng)?shù)字表示。 ? （ 2）機(jī)床的特性代號(hào) ? 機(jī)床的特性代號(hào)表示機(jī)床所具有的特殊性能，包括通用特性和結(jié)構(gòu)特性，用字母表示。當(dāng)某類機(jī)床除了有普通型外，還有某種特性時(shí)，應(yīng)在類別代號(hào)之后加特性代號(hào)予以區(qū)別。如表 。通用特性的代號(hào)在各類機(jī)床中所表示的意義相同；結(jié)構(gòu)特性代號(hào)無(wú)統(tǒng)一規(guī)定，在不同的機(jī)床中含義也不相同，用于區(qū)別主參數(shù)相同而結(jié)構(gòu)不同的機(jī)床。 機(jī)床的分類與型號(hào)編制