§1-1切削用量与切削运动.ppt

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1、第一章金属切削基础各种机械产品的用途和零件结构的差别虽然很大，但它们的制造工艺却有共同之处，即都是构成零件的各种表面的成形过程。机械零件表面的切削加工成形过程是通过刀具与被加工零件的相对运动完成的。这一过程要在由金属切削机床、刀具、夹具、工件构成的机械加工工艺系统中完成。机床是加工机械零件的工作机械，刀具直接对零件进行切削，夹具用来固定加工对象即工件，使之占有正确位置。本章从对构成零件的表面及其成形方法的理论分析入手，介绍机械加工工艺系统的构成及特性。§3-2零件表面的成形和机械加工运动一、零件表面

2、的成形任何一个机器零件的形状都是由它的功用来确定的。实现同样的功用，可以有多种多样的工件表面形状。在实际生产中常选用那些加工最方便、最经济、最准确和最迅速的工件表面形状。这往往是形状比较简单的表面，例如平面、圆柱面、圆锥面、球面、螺旋面等。任何一个表面都可以看作是一条曲线沿另一条曲线运动的轨迹。这两条曲线(包括直线，它是曲线的特例)叫作该表面的发生线，而前一条发生线，称为母线，后一条发生线，称为导线。例如，为了形成平面须使直线形母线1沿着直线形导线2移动，如图a)所示。在形成表面的过程中，有些表面的

3、两条发生线的形状都保持固定不变，如圆柱面；有些表面只有一条发生线的形状保持不变，如当母线为圆，导线为直线形成圆锥面；而另外一些表面则两条发生线的形状都要发生变化，如螺旋桨的表面。第一类表面的加工方法可以有很多种，第二类表面的加工方法种数就受到了限制，第三类表面的加工方法一般说来只有一种。有些表面的两条发生线是可以互换的，例如圆柱面亦可以由圆母线沿着直线导线移动而成；有些表面的两条发生线则不可互换的，如圆锥面。前者叫可逆表面，后者叫不可逆表面。很明显可逆表面的加工方法要比不可逆表面的多。要研究表面的形

4、成方法，必须先研究表面发生线的形成方法。工件表面发生线的形成过程，与所用刀具的刀刃形状有关。同样一条发生线在采用不同刀刃形状的情况下就有不同的形成方法。切削加工过程中可能的刀刃形状有下列三种：1)刀刃是一个点(实际上是很短的一段线)，在切削加工时，刀刃2作轨迹运动3，切削点的轨迹形成发生线。例如外圆车刀、刨刀等。2)刀刃是一段曲线，其轮廓与工件发生线相吻合。在切削加工时，刀刃2与被形成的表面作线接触，刀具无需任何运动即可得到所需要的发生线。例如螺纹车刀、模数铣刀等。3)刀刃是一段曲线，其轮廓与工件发

5、生线不相吻合。在切削加工时．刀刃2与被形成表面相切，工件发生线1是刀刃形状2的运动轨迹的包络线。因此，刀具与工件需要有共同的范成运动。例如插齿刀、齿轮滚刀等。1-发生线；2-刀刃；3-轨迹运动在切削加工中，发生线的形成方法有下列四种：1)轨迹法(描迹法)刀刃1为一个点，发生线2是由刀刃1作轨迹运动3而形成，这时刀具5和工件4之间需要有一个相对运动。2)成型法(仿型法)刀刃为一线段1，它与工件发生线2相吻合。因此发生线2由刀刃1实现，这时刀具5和工件4之间不需要有相对运动。3)展成法(范成法)刀刃为一

6、线段，它与工件发生线2不相吻合，发生线2是由刀刃1在刀具5与工件4作对滚运动(又称范成运动)时所形成的一系列轨迹线的包络线。这时刀具与工件之间只需要一个相对运动，称为范成运动(AB)，由刀具运动A和工件转动B复合而成。4)相切法(旋切法)刀刃为一个点1，发生线2是旋转着的刀刃的运动轨迹的切线。切削时刀具5的旋转中心按一定规律作轨迹运动3，刀刃1运动轨迹为一系列圆，它们的切线形成了发生线2。这时刀具和工件之间要有二个相对运动，一个是刀刃的转动，另一个是刀刃相对于工件的移动。1-刀刃；2-发生线；3-轨

7、迹运动；4-工件；5-刀具二、机械加工运动按机床上运动的功用来看，可分为成形运动和非成形运动两大类。1．表面成形运动从几何的角度来分析，为保证得到工件表面的形状所需的运动，称为成形运动。它是机床上的刀具和工件为了形成表面发生线而作的相时运动，简称成形运动，是机床上最基本的运动。为了在机床上加工出所需的零件表面，机床必须具备成形运动。根据工件表面形状和成形方法的不同，成形运动有以下类型：(1)简单成形运动是独立的成形运动，都是最基本的成形运动。如果成形运动仅仅是执行件的旋转运动或直线运动，则称为简单的

8、成形运动。以车削回转体表面为例，工件回转n和刀具直线移动f是速度各自独立的运动,即为两个简单的表面成形运动。(2)复合成形运动是由两个或两个以上简单运动按照一定的运动关系合成的成形运动。车削螺纹时，为了保证被加工导程T，工件转一周时刀具必须移动T，工件转动n1和刀具移动n2组成一个复合的成形运动(n1n2)。1-导线；2-母线又如当车削圆锥面时，刀具纵、横向移动f2和f3必须保持一定的速度比，称为复合的成形运动(f2f3)，f2和f3称为单元运动。虽然复合成形运动是由