機械制造技術(shù)基礎(chǔ)pptConvertor

1、武漢紡織大學機電學院 教師：胡峰緒論機械制造的地位和作用本課程的主要內(nèi)容學習目的和要求課堂紀律和考核辦法1、機械制造在國民經(jīng)濟中的地位和作用制造業(yè)與其它行業(yè)的關(guān)系緒論2、本課程的主要內(nèi)容本課程主要介紹以下四部分: 第二章 制造工藝裝備 第三章 切削過程及控制 第四章 機械加工質(zhì)量分析與控制 第五章 工藝規(guī)程制定緒論3、學習目的和要求初步了解和掌握金屬切削刀具、金屬切削機床、機床夾具等方面的專業(yè)知識，掌握機械加工工藝過程的擬定方法，初步具備應(yīng)用金屬切削過程基本理論解決生產(chǎn)實際問題的能力，為以后專業(yè)課學習、畢業(yè)設(shè)計以及畢業(yè)后從事機械產(chǎn)品的設(shè)計、制造及生產(chǎn)管理等方面打下堅實的理論基礎(chǔ)。緒論4、 課堂

2、紀律和考核辦法考核辦法 考試成績(90%)平時成績(10%) = 總評成績課堂紀律 1、嚴禁遲到早退和曠課，遲到早退發(fā)現(xiàn)一次平時成績扣2分，曠課1次扣5分，遲到早退5次或曠課3次以上者取消考試資格。生病或其它重要事情需要請假者交請假條，請假條必須由輔導員簽字或附病歷。 2、嚴禁上課講閑話、打電話。發(fā)現(xiàn)一次平時成績扣2分。如遇急事可提出申請，在教室外快速打完電話后進來上課。緒論教學內(nèi)容 金屬切削加工基本概念切削刀具基本定義刀具材料了解:切削時工件表面的定義；常用刀具材料的種類及特點； 理解：進給運動對刀具工作角度的影響； 掌握：切削運動、切削用量、切削層參數(shù)等基本概念；刀具切削部分的構(gòu)造和刀具角

3、度的定義；選擇常用刀具材料的基本原則和方法；學習重點一、金屬切削加工基本概念1 切削運動與切削用量1.1 切削運動 ：刀具和工件間的相對運動一、金屬切削加工基本概念1 切削運動與切削用量1.1 切削運動 1.1.1 主運動 切削運動中，速度最高、功率消耗最大的運動 特點： 機床主運動只有一個； 速度高，消耗功率大； 一、金屬切削加工基本概念1 切削運動與切削用量1.1 切削運動 一、金屬切削加工基本概念1 切削運動與切削用量1.1 切削運動 一、金屬切削加工基本概念1 切削運動與切削用量1.1 切削運動 一、金屬切削加工基本概念1 切削運動與切削用量1.2 切削用量 切削用量三要素決定了金屬切

4、除率的高低。一、金屬切削加工基本概念2 切削時的工件表面 待加工表面：將被切除的 工件表面。 已加工表面：切削后形成 的工件表面。 過渡表面：正在被切削的 表面。一、金屬切削加工基本概念3 切削層參數(shù) 切削層：指切削過程中，由刀具在切削部分的一個單 一動作所切除的工件材料層。 一、金屬切削加工基本概念3 切削層參數(shù) 一、金屬切削加工基本概念3 切削層參數(shù) 二、刀具角度1、刀具切削部分的組成三面兩刃一尖二、刀具角度2、定義刀具角度的參考系 主剖面參考系 法平面參考系 進給切深參考系進給切深平面參考系二、刀具角度3、刀具的標注角度 二、刀具角度3、刀具的標注角度 二、刀具角度3、刀具的標注角度 二

5、、刀具角度3、刀具的標注角度 二、刀具角度4、刀具的工作角度4.1 研究工作角度的意義 前述刀具標注角度參考系，在定義基面時，都只考慮主運動，不考慮進給運動，即在假定運動條件下確定的參考系。但刀具在實際使用時，這樣的參考系所確定的刀具角度，往往不能確切地反映切削加工的真實情況。只有用合成切削運動方向來確定參考系，才符合切削加工的實際。 二、刀具角度4、刀具的工作角度4.2 工作主剖面參考系二、刀具角度4、刀具的工作角度4.3 需要計算刀具工作角度的情況4.3.1 刀具的進給運動速度較大時 如：切斷車刀加工4.3.2 刀具安裝位置不正確 如：刀具刀尖安裝得高于或低于工件中心等高面二、刀具角度4.

6、3.1 刀具的進給運動速度較大時例：切斷刀切斷軸類零件時工作角度的計算。二、刀具角度4.3.2 刀具安裝位置不正確例：刀具高于工件軸線三、刀具材料1 刀具材料應(yīng)具備的性能高的硬度和耐磨性 常溫硬度要求在HRC60(洛式硬度)以上。硬度越高，耐磨性越好。 足夠的強度和韌性 承受切削中的沖擊和振動，避免崩刀和折斷。強度用抗彎強度表示，韌性用沖擊值表示。 高的耐熱性 高溫下保持硬度、耐磨性、強度和韌性的能力。 良好的工藝性 便于制造，刀具材料有較好的可加工性，如切削加工性、鑄造性、鍛造性，熱處理性等。三、刀具材料2 高速鋼刀具材料及用途高速鋼是一種加入較多的鎢、鉬、鉻、釩等合金元素的高合金工具鋼。具

7、有較高的熱穩(wěn)定性，較高的強度、韌性、硬度和耐磨性；其制造工藝簡單，容易磨成鋒利的切削刃，可鍛造，這對于一些形狀復雜的工具，如鉆頭、成形刀具、拉刀、齒輪刀具等尤為重要，是制造這些刀具的主要材料。三、刀具材料2 高速鋼刀具材料及用途2.1 普通高速鋼 鎢鋼 典型牌號為W18Cr4V（簡稱W18）。含W18%、Cr4%、V1%。有良好的綜合性能，可以制造各種復雜刀具。淬火時過熱傾向??；磨加工性好；碳化物含量高，塑性變形抗力大；但碳化物分布不均勻，影響薄刃刀具或小截面刀具的耐用度；強度和韌性顯得不夠；熱塑性差，很難用作熱成形方法制造的刀具(如熱軋鉆頭)。 鎢鉬鋼 將鎢鋼中的一部分鎢以鉬代替而得。典型牌

8、號為W6MoCr4V2具有良好的機械性能，可做尺寸較小，承受沖擊較大的刀具；熱塑性特別好，更適用于制造熱軋鉆頭等；磨加工性也好，目前各國廣為應(yīng)用。三、刀具材料2 高速鋼刀具材料及用途2.2 高性能高速鋼高性能高速鋼：在普通高速鋼材料中，加入一些合金 元素，使其耐熱性、耐磨性得以提高，耐用度較普通 高速鋼高1.33倍。(高碳高速鋼、高釩高速鋼、鈷 高速鋼、鋁高速鋼)高速鋼材料的特點：具有較高的抗彎強度和韌性，抗 沖擊能力強，但耐熱性和耐磨性比硬質(zhì)合金差高速鋼刀具材料的用途：主要作為低速切削刀具材料 (麻花鉆、拉刀、銑刀、齒輪刀具等)三、刀具材料3 常用硬質(zhì)合金牌號、性能和用途硬質(zhì)合金是由難熔金屬

9、化合物(如WC、TiC)和金屬粘結(jié)劑(Co)經(jīng)粉末冶金法制成。 因含有大量熔點高、硬度高、化學穩(wěn)定性好、熱穩(wěn)定性好的金屬碳化物，硬質(zhì)合金的硬度、耐磨性和耐熱性都很高。硬度可達HRA8993，在8001000還能承擔切削，耐用度較高速鋼高幾十倍。當耐用度相同時，切削速度可提高410倍。三、刀具材料3 常用硬質(zhì)合金牌號、性能和用途3.1 鎢鈷類(YG類) 主要成分：WC + Co YG3、YG6、YG8 數(shù)字表示含鈷量：YG3的含鈷量為0.3%，YG8的含鈷量為0.8%，含鈷量越高，刀具材料的抗彎強度越大，但硬度和耐磨性下降。 三、刀具材料3 常用硬質(zhì)合金牌號、性能和用途3.1 鎢鈷類(YG類)Y

10、G3：含鈷量相對較少，硬度較高，耐磨性好，適用于精加工； YG6和YG8：含鈷量相對較多，抗彎強度大，耐沖擊，適用于粗加工。三、刀具材料3 常用硬質(zhì)合金牌號、性能和用途3.1 鎢鈷類(YG類)特點：抗彎強度高、耐沖擊；材料的導熱性能好，有利于降低切削區(qū)的切削溫度；但硬度和耐熱性比YT類硬質(zhì)合金低。用途：常用于鑄鐵、不銹鋼、高溫合金和有色金屬工件材料的切削加工。三、刀具材料3 常用硬質(zhì)合金牌號、性能和用途3.2 鎢鈷鈦類(YT類) 主要成分：WC + TiC + Co YT5、YT15、YT30 數(shù)字表示含鈦量：YT5的含鈦量為0.05%、YT30的含鈦量為0.3%。含鈦量越大，硬度越高，耐磨性

11、越好，抗彎強度越低。三、刀具材料3 常用硬質(zhì)合金牌號、性能和用途3.2 鎢鈷鈦類(YT類)特點：硬度、耐磨性和耐熱性比YG類硬質(zhì)合金高，但材料的抗彎強度低，不耐沖擊。用途：常用于一般鋼料的工件材料的切削加工，適用于切削比較平穩(wěn)的場合。由于YT類硬質(zhì)合金材料中含有鈦合金，切削溫度較高時，容易與工件材料中的鈦元素發(fā)生親和現(xiàn)象，造成刀具表面上的鈦元素的流失而加劇刀具的磨損，故YT類硬質(zhì)合金不能用來切削不銹鋼材料。三、刀具材料3 常用硬質(zhì)合金牌號、性能和用途3.3 通用硬質(zhì)合金(YW類)主要成分：WC + TiC + TaC + Co常見牌號：YW1、YW2特點：在YT類中加入TaC可提高抗彎強度、疲

12、勞強度、沖擊韌性、高溫硬度、強度和抗氧能力、耐磨性等。既可用于加工鑄鐵，也可加工鋼，因而又有通用硬質(zhì)合金之稱。用途：適用于切削各種鋼料、鑄鐵和高強度鋼。 YW1適用于精加工，YW2適用于粗加工。三、刀具材料4 其它刀具材料4.1 涂層刀具材料 在韌性比較好的硬質(zhì)合金基體上或在高速鋼刀具基體上，涂抹一層耐磨性高的難熔金屬化合物而獲得的。常用的涂層材料有TiC、TiN、Al2O3等。 涂層刀具具有較高的抗氧化性能，因而有較高的耐磨性和抗月牙洼磨能力；有低的磨擦系數(shù)，可降低切削力及切削溫度，可提高刀具的耐用度(提高硬質(zhì)合金耐用度13倍，高速鋼刀具耐用度210倍) 但也存在鋒利性、韌性、抗剝落性、抗崩

13、刃性及成本高的缺點。三、刀具材料4 其它刀具材料4.2 人造金剛石 適用于精密加工。熱穩(wěn)定性差，切削溫度不宜超過700800；強度低、脆性大、對振動敏感，只宜微量切削；與鐵有極強的化學親和力，不適用于加工黑金屬。目前主要用于磨具和磨料，對有色金屬及非金屬材料進行高速精細車削和鏜孔；加工鋁合金、銅合金時，切削速度可達8003800m/min。4.3 立方氮化硼(CBN) 硬度與耐磨性僅次于金剛石，一般用于高硬度、難加工材料的精加工。四、刀具角度的合理選擇1、前角 前角的作用前角影響切削過程中的變形和摩擦，同時又影響刀具的強度前角對切削的難易程度影響很大。增大前角能使刀刃變得鋒利，使切削更為輕快，

14、并減小切削力和切削熱。但前角過大，刀刃和刀尖的強度下降，刀具導熱體積減少，影響刀具使用壽命。前角的大小對表面粗糙度、排屑和斷屑等也有一定影響。四、刀具角度的合理選擇1、前角 前角的選用原則 在刀具強度許可條件下，盡可能選用大的前角。工件材料的強度、硬度低，前角應(yīng)選得大些，反之小些(如有色金屬加工時，選前角較大)；刀具材料韌性好(如高速鋼)，前角可選得大些，反之應(yīng)選得小些(如硬質(zhì)合金)；精加工時，前角可選的大些。粗加工時應(yīng)選得小些。四、刀具角度的合理選擇2、后角 后角的作用 后角的主要功用是減小后刀面與工件間的摩擦和后刀面的磨損，其大小對刀具耐用度和加工表面質(zhì)量有很大影響。 后角同時影響刀具的強

15、度。后角小，刀具強度大； 在相同的磨鈍標準下，較大的后角磨損的體積多，故刀具耐用度大。四、刀具角度的合理選擇2、后角(2) 后角的選用原則 粗加工以確保刀具強度為主，可在46范圍內(nèi)選??；精加工以加工表面質(zhì)量為主，可在812。 切削厚度越大，刀具后角應(yīng)取得越小； 工件材料越軟，塑性越大，后角越大。 工藝系統(tǒng)剛性較差時，應(yīng)適當減小后角(切削時起支承作用，增加系統(tǒng)剛性并起消振作用)； 尺寸精度要求較高刀具，后角宜取小值(保持精度)四、刀具角度的合理選擇3、主偏角 主偏角的大小影響切削條件(切削寬度和切削厚度的比例)和刀具壽命。 主偏角的選擇原則 主要看系統(tǒng)剛性 若剛性好，不易變形和振動，主偏角取較小

16、值；若剛性差(細長軸)，主偏角取較大值(90)； 考慮工件形狀、減小沖擊等 車臺階軸，取90；鏜盲孔大于90。四、刀具角度的合理選擇3、主偏角 四、刀具角度的合理選擇4、副偏角 影響加工表面粗糙度和刀具強度。其作用是可減小副切削刃和副后刀面與工件已加工表面之間的摩擦，防止切削振動。 副偏角的大小主要根據(jù)表面粗糙度的要求選取。通常在不產(chǎn)生摩擦和振動條件下，應(yīng)選較小的主偏角。 四、刀具角度的合理選擇5、刃傾角 刃傾角主要影響刀頭的強度和切屑流動的方向。 粗加工時，為提高刀具強度，刃傾角取負值。 精加工時，為不使切屑劃傷已加工表面，刃傾角取正值或取零。教學內(nèi)容 車刀的種類及其用途孔加工刀具的種類及其

17、用途銑刀的種類及其用途拉刀的種類及其用途了解車刀、孔加工刀具、銑刀、拉刀的種類和形狀，掌握不同刀具的用途。 學習目的通過不同刀具種類和用途的學習，為工藝規(guī)程的制定打下基礎(chǔ)。學習重點一、車刀的種類及其用途副切削刃：對已加工表面起修光作用,決定加工表面質(zhì)量。1、車刀的構(gòu)成一、車刀的種類及其用途2、車刀的種類整體式車刀焊接式車刀機夾重磨式車刀可轉(zhuǎn)位式車刀一、車刀的種類及其用途3、車刀的用途車外圓、端面、螺紋、圓弧面；倒角、切槽；鏜孔二、孔加工刀具1、麻花鉆用途：在工件上加工出孔，也可用于加工攻絲、絞孔、鏜孔、磨孔時預(yù)制孔。二、孔加工刀具2、擴孔鉆擴孔鉆與麻花鉆的區(qū)別 擴孔鉆的切削刃一般為34個，且沒

18、有橫刃，故不能用來鉆孔用途 對工件上已有孔(已鑄出孔、鉆出孔等)進行再加工，以擴大原有孔或提高原有孔的加工精度和表面質(zhì)量。二、孔加工刀具3、鉸刀三、銑刀1、常用銑刀的種類 圓柱銑刀銑削工件上的小平面 鍵槽銑刀銑削外鍵槽 盤狀銑刀銑削各種窄槽或小臺階面 端面銑刀用于銑削較大的工件平面三、銑刀三、銑刀2、銑床上的典型工作 三、銑刀3、銑削方式逆銑 銑刀的切削速度方向與工件的進給速度方向相反的銑削方法。順銑 銑刀的切削速度方向與工件的進給速度方向相同的銑削方法。三、銑刀3、銑削方式逆銑特點 切削厚度從零逐漸增大，切削平穩(wěn)；由于以加工表面加工硬化嚴重，后續(xù)刀齒都從加工硬化層切入，刀具磨損嚴重。順銑特點

19、 切削厚度從最大逐漸變?yōu)榱?，刀齒切入時避開了加工硬化層，刀具耐用度比逆銑提高23倍；但當工件表面有硬皮時，刀齒從硬皮切入，刀齒磨損嚴重。優(yōu)先采用工件表面有硬皮四、拉刀特點：拉床只有主運動，結(jié)構(gòu)簡單，可一次加工成形，質(zhì)量好，效率高，但刀具設(shè)計制造復雜，適于大批量生產(chǎn)。1 圓孔拉刀1、前柄 2、頸部 3、過渡錐 4、前導部 5、切削齒 6、校準齒 7、后導部 8、后柄四、拉刀2 拉刀用途教學內(nèi)容 了解：機床的型號和分類。理解：機床的傳動原理掌握：CA6140型車床和Y3150型滾齒機的工作原理，用途 和傳動系統(tǒng)。學習重點一、基本知識1、金屬切削機床分類及機床型號的編制1.1 機床的分類1.1.1

20、加工方式車床鉆床鏜床磨床齒輪加工機床螺紋加工機床銑床刨床拉床電加工機床切斷機床其它機床一、基本知識1、金屬切削機床分類及機床型號的編制1.2 機床分類 通用程度 通用機床、專門化機床、專用機床 加工精度 普通精度、精密精度、高精度 自動化程度 手動、機動、半自動、自動機床 機床質(zhì)量 儀表機床、中型、大型、重型機床一、基本知識1、金屬切削機床分類及機床型號的編制1.3 機床型號的編制 按GB/T15375-94金屬切削機床型號編制方法規(guī)定通用機床型號的編制方法如下：一、基本知識1、金屬切削機床分類及機床型號的編制1.3 機床型號的編制 機床類別代號 一、基本知識1、金屬切削機床分類及機床型號的編

21、制1.3 機床型號的編制 按GB/T15375-94金屬切削機床型號編制方法規(guī)定通用機床型號的編制方法如下：一、基本知識1、金屬切削機床分類及機床型號的編制1.3 機床型號的編制 結(jié)構(gòu)特性代號 區(qū)別主參數(shù)相同而結(jié)構(gòu)不同的機床，在型號中用漢語拼音區(qū)分。通用特性代號已用的字母“I”、“O”不能用。例如：CA6140型普通車床一、基本知識1、金屬切削機床分類及機床型號的編制1.3 機床型號的編制 通用特性代號 一、基本知識1.3 機床型號的編制 機床的組別和系別代號 每類機床分10組(09組)，每組又分10系(從09型) 主要參數(shù)代號 代表機床規(guī)格大小的一種參數(shù)，用阿拉伯數(shù)字表示，常用主參數(shù)的折算值

22、(1/10或1/100或1/1)來表示。 機床重大改進序號 用字母“A、B、C”等表示，附機床型號末尾，以示區(qū)別。一、基本知識2、機床的傳動2.1 傳動原理圖 用國家標準規(guī)定的簡單符號表達機床各傳動件、運動件之間傳動聯(lián)系的示意圖。2.2 傳動鏈 從一個元件到另一個元件之間的一系列傳動件。 傳動鏈兩端的元件稱為末端件。兩個末端件的轉(zhuǎn)角或移動量稱為計算位移。一、基本知識2、機床的傳動2.2 傳動鏈 主傳動鏈 末端件：電機主軸 計算位移：電機轉(zhuǎn)n1轉(zhuǎn)主軸轉(zhuǎn)n2轉(zhuǎn) 進給傳動鏈 末端件：主軸刀具 計算位移：主軸轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)刀具直線移動fmm. 車螺紋傳動鏈 末端件：主軸刀具 計算位移：主軸轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)刀具直線移動T

23、mm，T為螺紋的導程。 一、基本知識2、機床的傳動2.2 傳動鏈 按傳動鏈的性質(zhì)不同可分為： 外聯(lián)系傳動鏈 兩個末端件之間不要求有嚴格的傳動比關(guān)系的傳動鏈。車削時電機與主軸間的傳動鏈就是外聯(lián)系傳動鏈。 內(nèi)聯(lián)系傳動鏈 兩個末端件之間要求有嚴格的傳動比關(guān)系的傳動鏈。車削螺紋時主軸與刀架間的傳動鏈就是內(nèi)聯(lián)系傳動鏈。內(nèi)聯(lián)系傳動鏈不能用帶傳動、摩擦輪傳動和鏈傳動。一、基本知識2、機床的傳動2.3 轉(zhuǎn)速圖 傳速圖是一種表達機床傳動方案的簡圖。 豎線表示軸的數(shù)量(傳動軸、電機軸、主軸) 水平線與豎線的交點(有小圈者)表示各軸轉(zhuǎn)速 下降斜線表示降速傳動；上升斜線表示升速傳動；水平線表示傳動比為1； 數(shù)字表示傳

24、動比(齒數(shù)比)一、基本知識2、機床的傳動2.4 傳動系統(tǒng)圖 二、CA6140型普通車床1、車床的組成二、CA6140型普通車床1、車床的組成1.1 主軸箱 功能是支承主軸，并實現(xiàn)開、停、換向、制動和變速，把進給運動從主軸傳向進給系統(tǒng)。主要零件包括：卸荷帶輪、雙向多片摩擦離合器及其操縱機構(gòu)、主軸組件、變速操縱機構(gòu)。1.2 溜板箱 功能將進給運動或快速移動由進給箱或快速移動電動機傳給溜板和刀架，使刀架實現(xiàn)縱向、橫向和正向、反向機動走刀或快速移動。主要機構(gòu)有：開合螺母機構(gòu)、縱向、橫向機動進給及快速移動的操縱機構(gòu)、互鎖機構(gòu)、安全離合器。二、CA6140型普通車床2、車床的功能2.1 臥式車床典型加工工

25、藝： 刀具：各種車刀、鉆頭、擴孔鉆、鉸刀、絲錐等。 工藝：外圓柱面、圓錐體、曲面、打中心孔、鉆孔、鏜孔、鉸孔、車端面、切槽、車螺紋、攻絲等工作。二、CA6140型普通車床2、車床的功能二、CA6140型普通車床3、車床的傳動系統(tǒng)(重點)學習要點： 讀懂CA6140型普通車床的傳動系統(tǒng)圖，并根據(jù)傳動系統(tǒng)圖寫出主運動傳動鏈、縱向進給傳動鏈和車螺紋進給傳動鏈的末端件、計算位移和運動平衡式。二、CA6140型普通車床3、車床的傳動系統(tǒng)圖3.1 主運動傳動鏈末端件：電機主軸 計算位移：電機轉(zhuǎn)速1450r/min主軸轉(zhuǎn)速n轉(zhuǎn)速rpm主運動的傳遞路線 二、CA6140型普通車床3、車床的傳動系統(tǒng)3.1 主運

26、動傳動鏈 傳動路線表達式 正轉(zhuǎn)級數(shù)： 23(4-1)+23=24 反轉(zhuǎn)級數(shù)：3(4-1)+3=12二、CA6140型普通車床3、車床的傳動系統(tǒng)圖3.2 車螺紋傳動鏈 末端件：主軸刀架 計算位移：主軸轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)刀架移動Tmm車螺紋傳動鏈的傳遞路線 二、CA6140型普通車床3、車床的傳動系統(tǒng)圖3.1 車螺紋傳動鏈 車螺紋傳動路線表達式 二、CA6140型普通車床3、車床的傳動系統(tǒng)圖3.2 車螺紋傳動鏈 車螺紋時的運動平衡式為 化簡后得式中：K為螺紋頭數(shù)；P為螺距；12為車床絲杠的導程。二、CA6140型普通車床3、車床的傳動系統(tǒng)3.3 縱向進給傳動鏈 末端件：主軸刀架 計算位移：主軸轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)刀架移動f

27、縱mm車螺紋傳動鏈的傳遞路線 二、CA6140型普通車床3、車床的傳動系統(tǒng)3.2 車螺紋傳動鏈 縱向進給傳動鏈經(jīng)公制螺紋傳動路線的運動平衡式為 化簡后得 三、Y3150E型滾齒機1、Y3150E型滾齒機外形與結(jié)構(gòu) 三、Y3150E型滾齒機2、滾齒原理 滾齒的過程相當于一對交錯螺旋齒輪副的嚙合過程。將其中的一個螺旋齒輪制成滾刀，就可將另一螺旋齒輪(工件毛坯)切削成實際齒輪。 三、Y3150E型滾齒機3、漸開線齒面的形成 直齒輪：母線(漸開線)成形運動： 滾刀旋轉(zhuǎn)B11+工件轉(zhuǎn)動B12導線：滾切直齒時為齒長直線A2。斜齒輪: 滾切斜齒時為螺旋線： 刀架直線移動A2+工件附加轉(zhuǎn)動B22 三、Y315

28、0E型滾齒機4、滾切直齒傳動原理圖 三、Y3150E型滾齒機4、滾切直齒傳動原理圖 主運動傳動鏈(使?jié)L刀獲得不同的轉(zhuǎn)速) 末端件：電機滾刀 由點1至點4，屬外聯(lián)系傳動鏈。 范成運動傳動鏈(形成不同的齒面漸開線) 末端件： 滾刀工件； 包括由點4至點5，點6至點7的固定傳動比傳動及點5至點6傳動比可變換的換置機構(gòu)，屬內(nèi)聯(lián)系傳動鏈。 軸向進給運動傳動鏈(形成直齒的全齒長) 末端件：工件刀架 工件78910刀架升降絲杠刀架，是外聯(lián)系傳動鏈。 三、Y3150E型滾齒機5、滾切斜齒傳動原理圖 三、Y3150E型滾齒機5、滾切斜齒圓柱齒輪的傳動原理圖 主運動傳動鏈(使?jié)L刀獲得不同的轉(zhuǎn)速) 末端件： 電機滾

29、刀； 展成運動傳動鏈(形成不同的齒面漸開線) 末端件：滾刀工件； 軸向進給傳動鏈(滾刀直線進給，形成直齒的全齒長) 末端件：工件刀架； 差動運動傳動鏈(給工件一附加轉(zhuǎn)動，以形成不同的 斜齒螺旋齒長線) 末端件為：刀架工件。 6.1 主運動傳動鏈 末端件：電機滾刀； 計算位移: 電機轉(zhuǎn)n電rpm滾刀轉(zhuǎn)n刀rpm 運動平衡式：三、Y3150E型滾齒機6、Y3150滾齒機的傳動系統(tǒng)圖 A、B為交換齒輪(掛輪)齒數(shù)。三、Y3150E型滾齒機6、Y3150滾齒機的傳動系統(tǒng)圖 6.3 軸向進給傳動鏈 末端件：工件刀架； 計算位移: 工件轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)滾刀移動fmm 運動平衡式：三、Y3150E型滾齒機6、Y315

30、0滾齒機的傳動系統(tǒng)圖 6.4 差動傳動鏈 末端件：刀架工件； 計算位移: 刀架移動Tmm工件附加轉(zhuǎn)動正負1轉(zhuǎn) 運動平衡式：三、Y3150E型滾齒機6、Y3150滾齒機的傳動系統(tǒng)圖 四、其它切削機床1、插齒機 插齒原理相當于一對圓柱齒輪的嚙合。 主要用于加工對應(yīng)滾齒機無法加工的多聯(lián)齒輪和內(nèi)齒輪。四、其它切削機床1、插齒機1.1 插齒原理插齒可看作一對齒輪的嚙合，如果將其中一個齒輪做成刀齒，這對齒輪的嚙合就變成插齒刀與齒輪間的嚙合。插齒刀的齒廓是一條直線，插齒刀做上下插齒運動的同時作旋轉(zhuǎn)運動，工件作配合旋轉(zhuǎn)運動，這樣可以加工出漸開線的齒面。四、其它切削機床1、插齒機1.2 傳動原理圖插齒刀的旋轉(zhuǎn)運

31、動必須和工件的旋轉(zhuǎn)運動保持嚴格的傳動比。主要為獲得漸開線齒廓。四、其它切削機床2、磨齒機 磨齒機：多用于63級精度的淬硬齒輪的齒面精加工。 磨齒機分為兩大類：成形法磨齒和展成法磨齒。四、其它切削機床3、磨床3.1 萬能外圓磨床 主要用于磨削圓柱體和圓錐體工件，也可用于磨削內(nèi)孔3.2 無心外圓磨床 主要用于磨削短軸、短銷類工件。3.3 平面磨床 平面磨床主要用于磨削工件上的各種平面。常見有周邊磨削和端面磨削兩種形式。周邊磨削加工精度高，但磨削效率低。端面磨削效率高，但磨削質(zhì)量較差。四、其它切削機床3、磨床3.1.1 萬能外圓磨床結(jié)構(gòu)圖 四、其它切削機床3、磨床3.1.2 萬能磨床磨削加工示意圖

32、四、其它切削機床3、磨床3.2.1 平面磨床結(jié)構(gòu)圖 四、其它切削機床3、磨床3.2.2 平面磨床磨削加工 四、其它切削機床3、磨床3.3 無心外圓磨床 四、其它切削機床4、組合機床 組合機床的特點：以系列化、標準化的通用部件為基礎(chǔ)再配以少量的專用部件組成的專用機床。生產(chǎn)率及自動化程度高，精度易保證。 能縮短設(shè)計制造周期，經(jīng)濟效果好。能適應(yīng)產(chǎn)品更新，快速可調(diào)、靈活裝配，提高設(shè)備利用率。易于聯(lián)成機床動線。教學內(nèi)容 學習目的學習重點通過機床夾具的學習，為工藝規(guī)程的設(shè)計作準備。了解：定位誤差的分析與計算和典型夾緊機構(gòu)。掌握：夾具中的基本概念，工件在夾具中的定 位，工件在夾具中的夾緊。一、基本概念1、工

33、件的定位方法 直接找正定位 效率低，適應(yīng)單件小批量生產(chǎn)和定位精度要求不高的情況。 劃線找正定位 適應(yīng)單件小批量生產(chǎn)或毛坯精度較低，大型工件粗加工。 夾具中定位 效率高，易保證質(zhì)量，廣泛用于批量生產(chǎn)。一、基本概念2、機床夾具的作用 保證加工精度。零件加工精度包括尺寸精度、幾何形狀位置精度。夾具最大功用保證位置精度。 提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本?？焖賹⒐ぜㄎ粖A緊，免除找正、對刀等，縮短輔助時間，提高了成品率，降低了成本。 擴大機床的加工范圍。如在車床上加鏜夾具，可完成鏜孔加工。 減輕工人勞動強度。一、基本概念3、夾具的分類和組成3.1 夾具的分類 機床的應(yīng)用范圍 通用夾具：三爪卡盤、臺虎鉗 專用

34、夾具：專門為某個加工工序設(shè)計制造的夾具 組合夾具 隨行夾具 機床類型 機床夾具、銑床夾具等一、基本概念3、夾具的分類和組成3.2 夾具的組成 定位元件 夾緊機構(gòu) 夾具體一、基本概念4、裝夾的基本概念裝夾:將工件安放在機床上或夾具上進行定位和夾緊的操作過程。定位:使一批工件在機床上或夾具上相對于刀具處于正確的加工位置的操作過程。夾緊:工件在夾具中定位后，將其壓緊、夾牢，使工件在加工過程中始終保持定位時所取得的正確加工位置。定位和夾緊的區(qū)別:定位是使工件占有一個正確的位置，夾緊是使工件保持這個正確的位置。二、工件在夾具中的定位（重點） 夾具定位涉及的三層關(guān)系： 工件在夾具上的定位 夾具相對于機床的

35、定位 工件相對于機床的定位(夾具保證)工件定位以后必須通過一定的裝置產(chǎn)生夾具力，使工件保持在準確的位置上。這種產(chǎn)生加緊力的裝置就是夾緊裝置。二、工件在夾具中的定位 1、六點定位原理 一個自由的物體，它對三個相互垂直的坐標系來說，有六個方向運動的可能性，三個移動，三個轉(zhuǎn)動。因此，空間任一自由物體共有六個自由度。二、工件在夾具中的定位 1、六點定位原理 未受約束的剛體，在空間的位置是不確定的，它具有六個自由度。為使剛體在空間具有確定的位置，就必須限制其六個自由度。 定位就是用各種形狀不同的定位元件，來限制工件的自由度。 六點定位原理：用六個支承點分別限制工件的六個自由度從而使工件在夾具中得到正確加

36、工位置的方法稱為六點定位原理。 強調(diào)：是用六個支承點，而不是用六個定位元件。二、工件在夾具中的定位 1、六點定位原理 二、工件在夾具中的定位 2、定位元件和定位方法2.1 基準及其分類 基準是用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的點、線面。根據(jù)功能可分為設(shè)計基準和工藝基準。 設(shè)計基準 設(shè)計基準是設(shè)計圖樣上所采用的基準，是標注設(shè)計尺寸或位置公差的起點。二、工件在夾具中的定位 2、定位元件和定位方法2.1 基準及其分類二、工件在夾具中的定位 2、定位元件和定位方法2.1 基準及其分類 工藝基準 工藝基準是工藝過程中采用的基準。 定位基準：加工中用作定位的基準。 測量基準：測量時所采用的基準

37、。 裝配基準：裝配時確定零件或部件在產(chǎn)品中的相對位置 所采用的基準。 工序基準：工序圖中用來確定該工序加工表面加工后得 尺寸、形狀、位置的基準。二、工件在夾具中的定位 2、定位元件和定位方法2.2 工件定位基準面： 粗基準：未經(jīng)機械切削加工的工件表面（如：鑄造面、鍛造面等）。 精基面：經(jīng)過機械切削加工的工件表面。二、工件在夾具中的定位 2、定位元件和定位方法2.3 以工件平面定位 支承釘和支承板二、工件在夾具中的定位 2、定位元件和定位方法2.3 以工件平面定位 支承釘和支持板對粗基準：使用三個支承銷作為定位元件，限制三個自由度對精基準：用一個支承板代替三個支承銷，同樣限制三個自由度二、工件在

38、夾具中的定位 多用于粗糙工件表面的定位，每批調(diào)整一次，以補償各批毛坯的誤差。2、定位元件和定位方法2.3 以工件平面定位 可調(diào)支承二、工件在夾具中的定位 本身可隨工件定位基準的變化而自動適應(yīng)，一般只限制一個自由度，即一點定位2、定位元件和定位方法2.3 以工件平面定位 自位支承二、工件在夾具中的定位 輔助支承不參與定位，起到增強工件支承剛度的作用。2、定位元件和定位方法2.3 以工件平面定位 輔助支承二、工件在夾具中的定位 用V形塊定位，工件的定位基準始終處在V形塊兩定位面的對稱面中，對中性好。結(jié)構(gòu)尺寸已標準化，斜面夾角有60901202、定位元件和定位方法2.4 以工件外圓定位 定位套長V形

39、塊定位限制工件四個自由度：短V形塊定位限制工件二個自由度：二、工件在夾具中的定位 2、定位元件和定位方法2.4 以工件外圓定位 定位套二、工件在夾具中的定位 2、定位元件和定位方法2.4 以工件外圓定位 半圓定位座 常用于大型工件的定位，其定位原理與定位套相同。 二、工件在夾具中的定位 2、定位元件和定位方法2.4 以工件外圓定位 三爪卡盤 用三爪卡盤定位的定位分析，主要看工件的定位表面與三爪卡盤的相對長度的多少。相對夾持長度長時，限制工件四個自由度：相對夾持長度短時，限制工件二個自由度：二、工件在夾具中的定位 2、定位元件和定位方法2.5 以工件內(nèi)孔定位 定位銷 分固定式和可換式，圓柱銷和菱

40、形銷長定位銷，限制工件四個自由度：短定位銷，限制工件二個自由度：二、工件在夾具中的定位 2、定位元件和定位方法2.5 以工件內(nèi)孔定位 圓錐銷 用于工件孔端的定位，可限制三個移動自由度。二、工件在夾具中的定位 2、定位元件和定位方法2.5 以工件內(nèi)孔定位 定位心軸 主要用于盤套類零件的定位。長心軸限制工件4個自由度。短心軸限制工件2個移動自由度(不能限制轉(zhuǎn)動自由度)。帶臺階面的心軸可限制5個自由度。二、工件在夾具中的定位 2、定位元件和定位方法2.5 以工件內(nèi)孔定位 大錐度心軸 大錐度心軸限制工件5個自由度：二、工件在夾具中的定位 2、定位元件和定位方法2.5 以工件內(nèi)孔定位 雙頂尖定位 二、工

41、件在夾具中的定位 3、生產(chǎn)中的實際定位3.1 完全定位工件在夾具中相對刀具的六個自由度全部被限制的定位方法稱為完全定位。例：連桿工件在由定位支承板、短銷和擋銷組成的夾具中定位，試對此定位方案進行定位分析。二、工件在夾具中的定位 3、生產(chǎn)中的實際定位3.2 不完全定位（部分定位） 僅僅限制影響工件加工精度的自由度，且又少于六點定位的定位方法稱為部分定位。 注意 ： 不能將部分定位片面地理解為“少于六點定位的定位方法”。 “欠定位”也是少于六點的定位，兩者不能混淆。 影響加工表面加工精度的自由度稱為必須限制的自由度。必須限制的自由度如果不限制的話，必將影響工件的加工精度而出現(xiàn)廢品工件。不影響工件加

42、工精度的自由度允許不被限制。二、工件在夾具中的定位 3、生產(chǎn)中的實際定位3.2 不完全定位（部分定位）例1：在長方形工件毛坯上，用盤狀銑刀銑削臺階面。必須限制的自由度有哪些？允許不限制的自由度又有哪些？二、工件在夾具中的定位 3、生產(chǎn)中的實際定位3.2 不完全定位（部分定位）例2：在球的中心加工一個不透孔，試分析必須限制的自由度和允許不限制的自由度？二、工件在夾具中的定位 3、生產(chǎn)中的實際定位3.3 欠定位 按工序加工要求，影響工件加工表面加工精度的自由度沒有被限制的錯誤定位稱為欠定位。（欠定位將使工件出現(xiàn)廢品，這是一種錯誤定位）3.4 過定位（重復定位） 工件的同一個自由度被兩個或兩個以上的

43、支承點重復限制的錯誤定位稱為過定位。（過定位將影響工件的加工精度，有時甚至無法對工件進行安裝定位，故應(yīng)避免）二、工件在夾具中的定位 3、生產(chǎn)中的實際定位3.4 過定位（重復定位）過定位的后果 使工件或夾具元件變形，引起加工誤差； 使部分工件不能安裝，產(chǎn)生定位干涉（如一面兩銷）二、工件在夾具中的定位 3、生產(chǎn)中的實際定位3.4 過定位（重復定位）消除過定位及其干涉的途徑 改變定位元件結(jié)構(gòu)，消除對自由度的重復限制，如長銷改成短銷； 提高工件定位基面之間的位置精度，提高夾具定位元件之間的位置精度，減少或消除過定位引起的干涉，精加工時可增加剛度和定位穩(wěn)定性。（如：兩個山型導軌）二、工件在夾具中的定位

44、4、定位原理分析舉例 例1：工件上的孔與端面聯(lián)合定位。試對下圖所示工件的定位方案進行定位分析，指出定位性質(zhì)。如不合理，提出改進意見。二、工件在夾具中的定位 二、工件在夾具中的定位 4、定位原理分析舉例 例2：如圖所示為一長軸工件在雙頂尖和三爪卡盤上定位。試分析此定位方案：寫出各定位元件所限制的自由度；屬于何種性質(zhì)的定位？如有不合理之處，提出改進意見。二、工件在夾具中的定位 二、工件在夾具中的定位 4、定位原理分析舉例 例3：分析下圖所示加工零件，加工兩個小孔時必須限制的自由度，選擇定位基準和定位元件，并在圖中用示意圖畫出；確定加緊力作用點的位置和作用方向，用規(guī)定的符號在圖中標出。二、工件在夾具

45、中的定位 二、工件在夾具中的定位 4、定位原理分析舉例 例4：一個平面和與其垂直的兩個孔組合這種定位屬于過定位：兩定位銷的中心距為L，當一批工件的兩定位孔中心距在公差范圍變動時，部分零件發(fā)生孔銷干涉。二、工件在夾具中的定位 4、定位原理分析舉例 例4：一個平面和與其垂直的兩個孔組合解：將定位銷改成削邊銷（削邊銷定位有方向性，注意使用方向）二、工件在夾具中的定位 4、定位原理分析舉例 例5：一個平面和與其垂直的兩外圓柱面組合如圖b所示：支承板限制3個自由度；左面固定的短V形塊限制2個自由度；右面活動的短V形塊限制1個自由度。三、工件在夾具中的定位 4、定位原理分析舉例 例6：一孔和一平行于孔中心

46、線的平面組合。圖c定位方案能保證圖a零件中A3尺寸(支承板限制工件3個自由度、削邊銷限制1個自由度、下側(cè)面限制2個自由度)以及工件尺寸A2和A3對稱于大孔中心線。 圖d定位方案能保證圖b零件中A1尺寸(支承板限制工件3個自由度，短銷限制工件2個自由度，窄斜契限制1個轉(zhuǎn)動自由度)。三、定位誤差的分析與計算1、定位誤差概念 定位誤差指一批工件在夾具中定位時，工件的設(shè)計基準(或工序基準)在加工尺寸方向上的最大變動量dw。 成批加工工件時，夾具相對機床的位置及切削運動的行程調(diào)定后不再變動，可認為加工面的位置是固定的。但因一批工件中每個工件在尺寸形狀及表面相互位置上均存在差異，所以定位后各表面有不同的位

47、置變動。 工序基準的位置變動將對加工精度有直接影響。 定位誤差包括基準不重合誤差和基準位移誤差。三、定位誤差的分析與計算 1、定位誤差概念1.1 基準不重合誤差jb 其大小等于設(shè)計基準與定位基準間的尺寸(定位尺寸)公差。一次安裝加工兩孔A和B，孔B在X方向定位基準C與設(shè)計基準A不重合，基準不重合誤差為聯(lián)系尺寸22的公差0.2。三、定位誤差的分析與計算 1、定位誤差概念1.2 基準位移誤差jw 工件的定位基準在加工尺寸方向上的變動量。由工件定位面和夾具定位元件的制造誤差以及兩者之間的間隙所引起。 三、定位誤差的分析與計算 2、定位誤差的分析與計算 平面定位時的定位誤差計算 平面度誤差很小，定位副

48、制造不準確誤差可忽略，所以定位誤差主要由基準不重合引起。 圓孔定位時的定位誤差計算 工件孔與定位心軸無間隙配合，不存在定位副制造不準確誤差，定位精度較高。 工件單向靠緊定位，如定位心軸水平放置，或在加緊力作用下單向推移工件靠緊定位。三、定位誤差的分析與計算 2、定位誤差的分析與計算2.1 圓孔定位時的定位誤差計算 工件單向靠緊定位三、定位誤差的分析與計算 2、定位誤差的分析與計算2.1 圓孔定位時的定位誤差計算 工件單向靠緊定位孔(基孔制):Dmax=D+TD，Dmin=D軸(基軸制):dmax=d，Dmin=d-TdO1Omax=OA-O1A=(D+TD)/2-(d-Td)/2 O1Omin

49、=D/2-d/2影響高度的基準位移誤差：jw=O1Omax-O1Omin=(TD+Td)/2即銷孔單向靠緊定位的基準位移誤差為銷和孔的公差的一半。三、定位誤差的分析與計算 2、定位誤差的分析與計算2.1 圓孔定位時的定位誤差計算 工件單向靠緊定位孔(基孔制):Dmax=D+TD，Dmin=D軸(基軸制):dmax=d，Dmin=d-Td影響同軸度的基準位移誤差：jw=O1Omax=OA-O1A=(D+TD)/2-(d-Td)/2=(TD+Td+Xmin)/2Xmin為孔軸所需的最小間隙。三、定位誤差的分析與計算 2、定位誤差的分析與計算2.1 圓孔定位時的定位誤差計算 工件孔與垂直心軸間隙配合

50、jw=TD+Td+Xmin三、定位誤差的分析與計算 2、定位誤差的分析與計算2.1 以外圓定位的定位誤差計算 工件在V形塊上定位 鍵槽深度以H3標注， 其定位誤差為：d3=B1B2=O2B2+O1O2-O1B1三、定位誤差的分析與計算 2、定位誤差的分析與計算2.1 以外圓定位的定位誤差計算 工件在V形塊上定位 鍵槽深度以H1標注， 其定位誤差為：Td和Ta分別為工件外圓直徑公差和V形塊的角度公差。忽略V形塊的角度誤差，在垂直方向上的定位誤差為：三、定位誤差的分析與計算 2、定位誤差的分析與計算 保證加工精度實現(xiàn)的條件 若規(guī)定工件的加工允許差為工件，以夾具表示與采用夾具有關(guān)的誤差，以加工表示除

51、夾具外與工藝系統(tǒng)其它因素（如機床誤差、刀具誤差、受力受熱變形等）有關(guān)的加工誤差，為保證工件的加工精度要求，必須滿足誤差計算不等式：制定夾具公差時，應(yīng)保證夾具的定位、制造和調(diào)整誤差的總和不超過零件公差的三分之一。四、工件在夾具中的夾緊 1、關(guān)于定位和夾緊的重要概念 夾緊的定義 把工件放置在夾具中，夾緊夾牢。 夾緊作用 保持工件在夾具中由定位所獲得的正確加工位置，使工件在加工時不至于由于切削力等外力作用而破壞已取得的正確定位。 定位和夾緊作用的區(qū)別：定位的作用是確定工件在夾具中相對于刀具處于一個正確的加工位置，而夾緊的作用是保證工件在加工過程中始終保持由定位所確定的正確位置，夾緊不能代替定位。四、工件在夾具中的夾緊2、夾緊裝置的組成及其基本要求組成： 力源裝置（氣缸） 中間傳力機構(gòu)（杠桿） 夾緊元件（壓板） 作用： 改變作用力的方向 改變作用力的大小 使夾緊實現(xiàn)自鎖基本要求（穩(wěn)、快、牢） 夾緊時不破壞工件定位后的正確位置 夾緊力大小要適當 夾緊動作要迅速、可靠 結(jié)構(gòu)緊湊，易于制造與維修四、工件在夾具中的夾緊3、夾緊力的確定 合理確定夾緊力的三要素：力的大小、方向和作用點 夾緊力方向的選擇夾緊力的方向應(yīng)垂直于工件的主要定位基準面四、工件在夾具中的夾緊3、夾緊力的確定 夾緊力方向的選擇夾緊力的方向應(yīng)有利于減少夾緊力的大小夾緊力方向與工件重力和切削力方向一致時所需的夾緊力為最小