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1、机械制造与装配 * 项目项目一一 认知金属切削规律认知金属切削规律 山东职业学院 新课导入 * 看图思考 ? 车床尾座螺母零件图 如何制造该零 件? 制造该零件需 要哪些装备? 可能需要哪些 过程? * 任务导航 任务1.1 认知金属切削机床 任务1.2 认知金属切削刀具 任务1.3 认知切削加工基本规律 项目一项目一 认知金属切削规律(认知金属切削规律(1 1 ) * 任务1.1 认知金属切削机床 1.机床:用于机械加工的设备。 可分为热加工设备、冷加工设备 (金属切削机床) 1.1.1认知机床类别 热加工设备:进行铸造、锻压、热处理工艺加工的设备。 冷加工设备:进行金属切削加工的设备。 采
2、用去除材料的方法进行加工 CA6140 M7130 项目一项目一 认知金属切削规律(认知金属切削规律(1 1 ) * 2.金属切削机床分类 : 按机床的通 用性程度分 通用机床 专门化机床 专用机床 按机床工 作精度分 普通机床 精密机床 高精度机床 项目一项目一 认知金属切削规律(认知金属切削规律(1 1 ) 1.1.2认知机床型号编写方法 1.通用机床型号 注:1)有“”符号者,为大写的汉语拼音字母; 2)有“”符号者,为阿拉伯数字; 3)有“( )”的代号或数字,当无内容时则不表示,有内容时应去掉括号 分类代号 类别代号 通用特性和结构特性代号 组别代号 型别代号 主参数或设计顺序号 主
3、轴数(用“ ”分开) 重大改进序号 同一型号机床的变型代号(用“”分开) 最大跨距、最大工件长度、工作台长度等第二参数(用“”分开) () () () () () () * (1)机床类别代号 用大写汉语拼音字母表示机床大类。如C车床;M磨床等 每一类可以分若干 分类,如磨床类可 分为M、2M、3M 三类。 项目一项目一 认知金属切削规律(认知金属切削规律(1 1 ) * (2)机床特性代号 表示机床通用特性和结构特性。用相应大写汉语拼音字母表示,见下表。 项目一项目一 认知金属切削规律(认知金属切削规律(1 1 ) * (3)机床组系代号 用阿拉伯数字表示。表示机床所处组、系类别。每大类机床
4、分为10组,每 组分为10系。 (4)主参数、主轴数、第二主参数、设计顺序号 主参数:表示机床规格大小、位于组系代号后,用折算值表示。 表示机床与原机床相比结构形式、性能有了改进,在型号尾部用A.B.S.D 等字母表示,除I、O外。 (5)机床重大改进顺序号 项目一项目一 认知金属切削规律(认知金属切削规律(1 1 ) * 2.机床型号表示举例 C A 6 1 40 类别代号(车床类) 结构特性代号(结构不同) 组别代号(落地及卧式车床组) 系别代号(卧式车床系) 主参数代号(最大工件回转直径400mm) 说明:MM7132的含义 ? 项目一项目一 认知金属切削规律(认知金属切削规律(1 1
5、) * 3.做一做(柔性调整环节) 说明:C6136A. Z3040. MG1432A Y3150E的含义? 项目一项目一 认知金属切削规律(认知金属切削规律(1 1 ) * 1.1.3 分析表面成形运动 【想一想】 1.你会削苹果吗?有哪些运动形式? 2.木工刮削桌面有哪些运动? 3.加工一个新表面没有相对运动能实现吗? 项目一项目一 认知金属切削规律(认知金属切削规律(1 1 ) 1.1.3 分析表面成形运动 1.零件表面形状 机械零件外表直观特征明显,形态各异,但都是由 基本的点、线、面组成的几何体。基本表面有平面、 圆柱面、圆锥面、球面、曲面、成形面等 项目一项目一 认知金属切削规律(
6、认知金属切削规律(1 1 ) * 1.1.3 分析表面成形运动 1.零件表面形状 例 : 如 轴 圆柱面 平面 如 箱体 孔(圆柱面) 平面 如 齿轮 平面 圆柱面 渐开线表面 项目一项目一 认知金属切削规律(认知金属切削规律(1 1 ) * 1.1.3 分析表面成形运动 机械零件的表面非加工表面 加工表面 (重要的工作表面) 有一定的精度要求和粗糙度要求 通过机械加工保证 项目一项目一 认知金属切削规律(认知金属切削规律(1 1 ) * 2.零件表面成形方法 1.1.3 分析表面成形运动 工件表面可以看成是一条线沿着另一条线移动或旋转而形成 的。并且我们把这两条线叫着母线和导线,统称发生线。
7、 项目一项目一 认知金属切削规律(认知金属切削规律(1 1 ) * 2.零件表面成形方法 1.1.3 分析表面成形运动 轨迹法 成形法 展成法 相切法 (a)轨迹法 (b)成形法 (c)展成法 (d)相切法 项目一项目一 认知金属切削规律(认知金属切削规律(1 1 ) * 待加工表面 已加工表面 过渡表面 3.切削时工件上的表面 1.1.3 分析表面成形运动 项目一项目一 认知金属切削规律(认知金属切削规律(1 1 ) 待加工表面 工件上多余金属即将被切除的表面。随着 切削的进行逐渐减小,直至多余金属被切 完。 已加工表面 工件上多余金属被切除后形成的新表面。 过渡表面 工件上多余金属被切除过
8、程中,待加工表面 与已加工表面之间相连接表面,或刀刃正 在切削着的表面。 * 3.切削时工件上的表面 项目一项目一 认知金属切削规律(认知金属切削规律(1 1 ) 外圆车削时切削运动及工件上三表面 项目一项目一 认知金属切削规律(认知金属切削规律(1 1 ) * 1.表面成形运动 就机床上运动的功能来看,可区分为表面成形运 动和辅助运动两大类等。 是保证得到工件要求的 表面形状的运动。它是机床 上最基本的运动,是机床上 的刀具和工件为了形成表面 发生线而作的相对运动。 1.1.4 认知机床运动 项目一项目一 认知金属切削规律(认知金属切削规律(1 1 ) * (1)简单成形运动 由单独的相互独
9、立的运动所构成的成形运动。如:车外圆表面。 (2)复合成形运动 由两个(或以上)简单运动按照一定运动关系合成的成形运动。 如:车螺纹、展成法加工齿轮等。 1.表面成形运动 项目一项目一 认知金属切削规律(认知金属切削规律(1 1 ) * (1)主运动 使刀具与工件产生相对运动,切除工件上多余金属的基本 运动。 特点:运动速度最高,消耗功率最大。 注:(1) 主运动可为刀具,也可为工件; (2) 主运动可是直线运动,也可旋转运动; (3) 切削加工中,主运动只有一个。 (2)进给运动 与主运动配合使切除多余金属连续进行,形成已加工表面的运动。 注意:(1)进给运动可以是一个或几个; (2)进给运
10、动可是直线运动、旋转运动或两者的组合; (3)进给运动可由刀具或工件完成。 2.切削运动 项目一项目一 认知金属切削规律(认知金属切削规律(1 1 ) * 切入运动 使刀具切入工件表面一 定深度,以使工件获得所需 的尺寸。 分度运动 工作台或刀架的转位或 移位,以顺序加工均匀分布 的若干个相同的表面或使用 不同的刀具作顺次加工。 调位运动 根据工件的尺寸大小, 在加工之前调整机床上某些 部件的位置,以便于加工。 3.辅助运动 项目一项目一 认知金属切削规律(认知金属切削规律(1 1 ) * 空行程运动 切削前后,刀架、工作 台快速移动的运动。 操纵控制运动 变速、换向、启停控制 的各种运动。
11、3.辅助运动 项目一项目一 认知金属切削规律(认知金属切削规律(1 1 ) 小结: 1.了解机床类别,会读机床编号,明确代号含义? 2.理解切削加工时工件表面的变化,会分析表面成形所需运动 形式? 3.掌握主运动和进给运动的含义和性质 ? 练习题:P29: 1.2.4 项目一项目一 认知金属切削规律(认知金属切削规律(1 1 ) 新课导入 * 思考与问答 车床尾座螺母零件图 1.机床的作用? 2.零件表面是如何形成的? 3.刀具在加工中的作用? 项目一项目一 认知金属切削规律(认知金属切削规律(2 2 ) * 任务1.2 认知金属切削刀具 1.2.1 金属切削刀具的结构 u刀具切削部分结构要素
12、 三个刀面 二个刀刃 一个刀尖 项目一项目一 认知金属切削规律(认知金属切削规律(2 2 ) 1.三个刀面 前刀面(A): 切屑沿其流出的刀面 主后刀面(A): 与工件过渡表面相对着的刀面 副后刀面(A): 与工件上已加工表面相对着 的刀面 1.2.1 金属切削刀具的结构 项目一项目一 认知金属切削规律(认知金属切削规律(2 2 ) 2.两个刀刃 主切削刃S:前刀面与主后刀面相交部位,承担主要的切削作用。 副切削刃S:前刀面与副后刀面相交部位,协助主刀刃切除多余金属形 成已加工表面。 3.一个刀尖 刀尖:主刀刃与副刀刃相交部位。 1.2.1 金属切削刀具的结构 项目一项目一 认知金属切削规律(
13、认知金属切削规律(2 2 ) 1.2.2 金属切削刀具几何参数 刀具要从工件上切除金属,就必须具有一定的切削角度及几何形状。这 些角度决定了刀具各切削部分要素(刀面、刀刃、刀尖)的空间位置,它们 是在相应的参考平面为基础的条件下测量的。 (1)刀具标注角度:在刀具标注参考系中确定的切削刃与刀面 的方位角。 是制造、刀磨和检查刀具所需要的角度。刀具标注角度是不考 虑进给运动而定义的。 (2)刀具的工作角度:刀具在工作状态下的角度,即考虑进 给运动和实际装刀状态定义的刀具几何角度。 1.刀具切削角度参考平面 项目一项目一 认知金属切削规律(认知金属切削规律(2 2 ) 1.刀具切削角度的参考平面
14、刀具标注角度参考系 正交平面参考系(Pr 、Ps 、Po ) 法平面参考系(Pr 、 Ps 、Pn ) 背平面和假定工作平面参考系(Pp 、Pf 、Pr ) 2.正交平面参考系 (1)基面Pr 通过刀具切削刃上选定点,垂直于主运 动方向的平面。 (2)切削平面Ps 通过刀刃上选定点,与切削刃相切并垂 直于Pr的平面。 (3)正交平面Po 通过刀刃上选定点,同时垂直于Pr和Ps的平面。 项目一项目一 认知金属切削规律(认知金属切削规律(2 2 ) 3.刀具的标注角度在正交平面参考系中刀具的标注角度 (1)主偏角Kr主刀刃在 基面上的投影与进给方向之 间的夹角; (2)副偏角Kr副刀刃在 基面上的
15、投影与进给方向之 间的夹角; 刀尖角r主、副刀刃在 基面上的投影之间的夹角; 1)在基面Pr内能够标注的角度 项目一项目一 认知金属切削规律(认知金属切削规律(2 2 ) 3.刀具的标注角度在正交平面参考系中刀具的标注角度 2)在正交平面Po内标注的角度 (3)前角o前刀面与基面之 间的夹角。 有正、负之分。前刀面在基 面下面,前角为正,反之为负 。 (4)后角o主后刀面与切削 平面之间的夹角。 刀楔角o前刀面与主后刀 面之间的夹角。 显然,o=90-(o+o) 项目一项目一 认知金属切削规律(认知金属切削规律(2 2 ) 3. 刀具的标注角度在正交平面参考系中刀具的标注角度 2)在切削平面P
16、o内标注的角度 (5)刃倾角s主刀刃与基 面之间的夹角。 s有正、负之分,刀尖是 刀刃最高点时,s为正,反 之为负。 副后角o在副刀刃选定 点的副正交剖面 Po内,副 后刀面与副切削平面 Ps之 间的夹角。 项目一项目一 认知金属切削规律(认知金属切削规律(2 2 ) 1.刀具材料性能 金属切削的条件:高速、高温、高硬、力、形状复杂杂 刀具材料的基本要求 (1)高硬度 (2)高强度与强韧性 (3)较强的耐磨性和耐热性 (4)优良导热性 (5)良好的工艺性与经济性 刀具材料耐热性是衡量刀 具切削性能的主要标志 ,通常用高温下保持高 硬度的性能来衡量,也 称热硬性 1.2.3 金属切削刀具材料 项目一项目