工程训练 非机械类用 教学课件 ppt 作者 郑红梅 5第5章机械加工

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1、第五章第五章 机械加工,工程训练（非机械类）机械加工,第五章机械加工,第五章 机械加工,目的和要求 安全技术 第一节 机械加工的基础知识 第二节 车削加工 第三节 刨削加工与拉削加工 第四节 铣削加工 第五节 插齿与滚齿加工 第六节 磨削加工 第七节 典型零件机械加工工艺过程的制定 第八节 切削加工技术的新发展 复习思考题,目的和要求,1了解切削加工在机械制造过程中的地位和作用及常用切削加工方法。 2掌握主运动、进给运动和切削用量的定义。 3了解工程训练所用机床切削加工时的主运动和进给运动分别是工件的运动 还是刀具的运动。 4了解普通卧式车床和铣床的组成及加工范围。 5掌握常用车刀的名称和用途

2、，了解刀具切削部分的结构和材料及其应具备 的性能。 6掌握常用量具的使用方法。 7掌握车外圆、车端面、钻孔、车锥面的方法，能在车床上独立加工简单零 件。 8了解车床主要附件的种类和用途。 9了解铣削、刨削、磨削加工的特点和应用，能独立加工工程训练制作件或 简单零件。,1穿戴好劳动保护用品。 2在未了解机床性能、未掌握操作要领或未得到工程训练指导人员的许可 时，不得擅自开动机床。 3机床起动前，手动各运动部件，检查有无干涉或异常。 4机床开动时： （1）严禁戴围巾、手套。 （2）思想集中，不得离开机床，身体也不得靠在机床上。 （3）两位同学同时操作一台机床时，应密切配合。 （4）严禁接触工作中的

3、刀具、工件或其它运动部件。禁止用手直接清除切屑。 （5）禁止在机床运转时调整转速或测量工件，应先停车，后调速或测量。 （6）如遇异常情况，应立即停车，并向工程训练指导老师报告。 （7）离开机床或因故停电时，应及时关断机床的电器开关。 5工作结束后，必须清理好工、量、刃具，并做好机床保养及场地清洁工作。,安全技术,第一节 机械加工的基础知识,机械加工：由工人操纵机床对工件进行切削加工,常用方法：车、铣、刨、磨、钻、镗、拉、齿轮加工 占机械制造总工作量的4060,一、切削运动和切削用量 （一）切削运动,切削运动：在切削过程中，刀具和工件之间的相对运动 切削运动包括主运动和进给运动 主运动：由机床或

4、人力提供的主要运动，切下切屑所需要的基本运动 速度最高、消耗机床动力最大，只有一个。 进给运动：由机床或人力提供，可连续地或间隙地切除切屑 没有进给运动就无法进行连续切削，可以有一个或多个,第一节 机械加工的基础知识,图5-1为常见的切削运动简图,图5-1 常见的切削运动简图 a）车削 b）钻削 c）铣削 d）刨削 e）外圆磨削 1待加工面 2过渡表面 3已加工面 I主运动 进给运动,第一节 机械加工的基础知识,（二）切削用量,（二）切削用量 切削用量三要素：切削速度vc、进给量f 和背吃刀量ap 1切削速度vc 切削刃选定点相对于工件的主运动的瞬时速度 当主运动是回转运动时 （m/s） dw

5、工件待加工面的直径或刀具的最大直径（mm）； n 工件的转速（rmin）。 2进给量 f 主运动一个循环或单位时间内，刀具与工件在进给方向上的相对位移量。车削外圆时， f为工件每转一周，车刀沿进给方向的位移量（mm/r）,3背吃刀量 ap 在通过切削刃基点并垂直于工作平面的方向上测量的吃刀量，即工件待加工面和已加工面间的垂直距离,dw工件待加工面的直径（mm）； dm工件已加工面的直径（mm）。,第一节 机械加工的基础知识,二、刀具材料,切削部分工作条件,较高温度,很大压力,强烈摩擦,较大冲击,较大振动,基 本 要 求,较高耐热性,高强度,高耐磨性 保持锋利及形状,高韧性,好的工艺性,高硬度

6、常温下60HRc 工件的1.52倍,好的经济性,第一节 机械加工的基础知识,表5-1 常用刀具材料的牌号、性能和应用范围,第一节 机械加工的基础知识,三、刀具的结构及主要角度,各种多齿刀具或复杂刀具，就其一个刀齿而言，都相当于一把车刀的刀头,（一）刀具切削部分的结构,图5-2 刀具切削部分的结构 1前刀面 2副切削刃 3副后刀面 4刀尖 5主后刀面 6主切削刃 I切削部分 夹持部分,1前刀面 切屑流经的表面 2主后刀面 与前刀面相交形成主切削刃，主后刀面与工件的过渡表面相对。 3副后刀面 与前刀面相交形成副切削刃的后刀面。副后刀面与工件的已加工面相对。,第一节 机械加工的基础知识,4主切削刃

7、起始于切削刃上主偏角为零的点，并至少有一段切削刃拟用来在工件上切出过渡表面的那个整段切削刃。即前刀面和主后刀面的交线，完成主要的切削工作。 5副切削刃 切削刃上除主切削刃以外的刃，亦起始于主偏角为零的点，但它向背离主切削刃的方向延伸。即前刀面和副后刀面的交线，它担负部分切削工作。 6刀尖 主切削刃与副切削刃的连接处相当少的一部分切削刃，许多刀具都磨成圆弧形过渡刃。,第一节 机械加工的基础知识,（二）标注刀具角度的参考平面,图5-3 标注刀具角度的参考平面 1工件 2切削平面 3正交平面 4车刀 5基面,1基面 过切削刃选定点的平面，它平行或垂直于刀具在制造、刃磨及测量时适合于安装或定位的一个平

8、面或轴线，垂直于假定的主运动方向。 2切削平面 通过切削刃选定点与主切削刃相切并垂直于基面的平面。 3正交平面 通过切削刃选定点并同时垂直于基面和切削平面的平面。,第一节 机械加工的基础知识,（三）刀具的标注角度,图5-4 刀具的主要角度 a）刀具角度立体图 b）刀具角度 1基面 2正交平面 3切削平面,主要角度：前角o、后角o、主偏角r，及副偏角,第一节 机械加工的基础知识,1前角o 在正交平面中测量，是前刀面与基面间的夹角。,前角越大，主切削刃越锋利， 前角越大，主切削刃强度越低，易崩刃。 前角可在-525内选取。 粗加工或加工脆性材料时，前角应较小； 精加工或加工塑性材料时，前角应较大。

9、,2后角o 在正交平面中测量，是后刀面与切削平面间的夹角。 后角可减小主后刀面与工件的摩擦及主后刀面的磨损。 但后角越大，主切削刃强度也越低。 后角取值范围为312 粗加工取较小值，精加工取较大值。,第一节 机械加工的基础知识,3主偏角r 在基面中测量，是主切削平面与假定工作平面间的夹 角，即主切削刃在基面上的投影与进给方向之间的夹角,主偏角减小，主切削刃参加切削的长度增加，刀具磨损减慢，但作用于工件的径向力会增加 常用主偏角:45、60、75、90 加工细长轴,主偏角:75或90,4副偏角,副偏角可减小副切削刃与工件已加工面之间的摩擦，减小已加工面的粗糙度值。 副偏角取515 精加工时，副偏

10、角应较小,在基面中测量，是副切削平面与假定工作平面间的夹角，即副切削刃在基面上的投影与进给反方向之间的夹角,第一节 机械加工的基础知识,四、切削用量选择,取决于：刀具耐用度、生产率、加工质量、加工的经济性、机床 和刀具的刚度,（一）刀具耐用度 刀具从开始切削至达到磨钝标准的切削总时间,（二）切削用量的选择 （1）粗加工时，应在最短的时间内切除尽量多的多余金属 选取尽量大的背吃刀量ap， 然后取较大的进给量f ， 最后选择一定的切削速度vc。 （2）精加工时，保证加工精度和表面质量 先选用小的进给量 f和背吃刀量ap， 再选用较大或较小的切削速度vc。,第二节 车削加工,第二节 车削加工,在车床

11、上利用工件的旋转运动和车刀的连续运动加工工件,图5-5 车床可完成的主要工作 a）车端面 b）车外圆 c）车外圆锥面 d）切槽、切断 e）镗孔 f）钻中心孔 g）钻孔 h）铰孔 i）车外螺纹 j）攻螺纹 k）车成形面 l）滚花,第二节 车削加工,一、车床,（一）卧式车床的型号,（二）卧式车床的组成部分,第二节 车削加工图5-6 C6132车床的组成部分,1、2、6主运动变速手柄 3、4进给运动变速手柄 5刀架左右移动的换向手柄 7刀架横向手动 8方刀架锁紧手柄 9小刀架移动手柄 10尾座套筒锁紧手柄 11尾座锁紧手柄 12尾座套筒移动 13主轴正反转及停止手柄 14“对并螺母”开合手柄 15刀

12、架横向自动手柄 16刀架纵向自动手柄 17刀架纵向手动轮 18光杠、丝杠更换使用的离合器床腿 床身 光杠 丝杠 尾座刀架 主轴箱 进给箱 变速箱 溜板箱,第二节 车削加工,第二节 车削加工,1床身 安装部件，保证各部件之间准确的相对位置 2变速箱 内装变速机构，改变主轴转速 3主轴箱 支承主轴且内装部分主轴变速机构 4进给箱 内装进给运动的变速机构 5溜板箱 与床鞍和刀架连接，将转动转变为车刀的纵 向和横向移动 6刀架 夹持车刀使其作横向、纵向或斜向进给 7尾座 安装于床身导轨上并可沿导轨移动 8床腿 支承床身并与地基连接。,第二节 车削加工,（三）卧式车床的传动系统,图5-7 C6132车床

13、传动系统 IXV传动轴，数字为齿轮的齿数,第二节 车削加工,图5-8 传动系统示意框图,第二节 车削加工,二、工件安装,（一）三爪自动定心卡盘安装,图5-9 三爪自动定心卡盘外形,自动定心，定心精度不高 适用于安装截面为圆形或正六边形的短轴类或盘类等工件,第二节 车削加工,（二）四爪单动卡盘安装 四个卡爪可以单独调节，不能自动定心。 可以安装各种不规则形状的工件，如方形、长方形、偏心、椭圆等工件。,图5-10 四爪单动卡盘外形,第二节 车削加工,（三）顶尖安装,主要用于加工长轴或工序较多并且有同一定位基准要求的轴类零件。,图5-11 用顶尖安装工件 l前顶尖 2拨盘 3卡箍 4后顶尖 5夹紧螺

14、钉,第二节 车削加工,（四）中心架和跟刀架的使用,对工件起辅助支承作用。 用于加工细长轴，当刚度差时可防止工件弯曲变形,图5-12 中心架的应用 图5-13 跟刀架的应用 1可调节支承爪 1卡盘 2工件 3跟刀架 2预先车出的外圆面 3中心架 4尾座 5刀架,第二节 车削加工,（五）花盘安装,图5-14 花盘上安装工件 1垫铁 2压板 3螺钉 4螺钉槽 5工件 6平衡铁,安装形状不规则的大型工件 确保所加工的平面与安装平面平行及所加工的孔或外圆的轴线与安装平面垂直,第二节 车削加工,（六）心轴安装,图5-15 心轴上安装工件 a）小锥度心轴 b）圆柱心轴 1工件 2心轴 3螺母 4垫片,用于加

15、工内、外圆同轴度及端面和孔的垂直度要求较高的盘、套类零件,第二节 车削加工,三、量具,量具是用来测量加工出的零件是否符合图样要求的工具。,（一）游标卡尺,图5-16 游标卡尺的组成部分 1尺身 2游标 3制动螺钉 4内外量爪 5尺框,按读数分： 0.1mm 0.05mm 0.02mm 按测量范围分： 0125mm 0300mm ,第二节 车削加工,（二）千分尺,分类： 外径千分尺 内径千分尺 深度千分尺 测量精度：0.01mm,图5-17 千分尺的组成部分 1微分筒 2固定套筒 3制动环 4测微螺杆 5工件 6砧座 7尺架 8棘轮,第二节 车削加工,（三）卡规与塞规,卡规：检验外径和厚度 塞规：检验孔径或槽宽 成批大量生产时，测量准确、方便,5-18 卡规及其使用 1过端 2止端,图5-19 塞规及其使用 1过端 2止端,第二节 车削加工,（四）百分表,图5-20 百分表 l测量头 2测量杆 3大指针 4小指针 5表壳 6刻度盘,百分表：将测量杆的直线位移转变为指针角位移的高精度的量具 主要用于检验零件的形状、位置误差，校正工件的安装位置。,第二节 车削加工,四、车削