溶摩跌甲丝馅绩默武成迫盘箩偶卸湛潮咱叫浦佑汰裙铝坯洼仲舜偿鞘浚嗡机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础 牡段合科芳叶桥但瓜户碳反钒帽蹈吐壬霉侈盈焚奠轰惋欧蠢饶诺苞绩岸锅机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1第五篇 切削加工 n定义：是使用切削工具（包括刀具、磨具和磨料），在工具和工件的定义：是使用切削工具（包括刀具、磨具和磨料），在工具和工件的相对运动中，把工件上多余的材料层切除，使工件获得规定的几何参相对运动中，把工件上多余的材料层切除，使工件获得规定的几何参数（形状、尺寸、位置）和表面质量的加工方法。数（形状、尺寸、位置）和表面质量的加工方法。n内容：内容：n金属切削的基础知识金属切削的基础知识n金属切削机床的基本知识金属切削机床的基本知识n常用加工方法综述常用加工方法综述n精密加工和特种加工简介精密加工和特种加工简介n典型表面加工分析典型表面加工分析葡砂泽柏拳荧杜仗凛肾灯味雍巩眷蝶降归持锗寡掏萌曹帮赡橇席推很沈轨机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1金属切削的基础知识n切削运动及切削要素切削运动及切削要素一一. .零件表面的切削加工成形方法与成形运动零件表面的切削加工成形方法与成形运动 1. 1. 切削加工成形方法切削加工成形方法 零件表面通常可看成是一条母线沿着另一条导线运动零件表面通常可看成是一条母线沿着另一条导线运动的轨迹。的轨迹。 母线与导线统称为形成表面的发生线，又称生成线或母线与导线统称为形成表面的发生线，又称生成线或成形线。成形线。 切削加工时具体实现这切削加工时具体实现这两根发生线的是刀具的切削刃两根发生线的是刀具的切削刃与工件的相对运动与工件的相对运动，并通过此运动将工件的表面切削成形。，并通过此运动将工件的表面切削成形。慎玲土占果绿粹竹舅咎拣努觉俞精蝉釉占岿匣蒜镶酸难揉灭浴戈靠硷鹿原机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1金属切削的基础知识n图图1 1中，中，可将直线或曲线可将直线或曲线1 1视为母线，将绕视为母线，将绕OOO O轴心旋转所形成的圆或按一定方向移动所形轴心旋转所形成的圆或按一定方向移动所形成的直线（或曲线）成的直线（或曲线）2 2视为导线。视为导线。1棱秧霞菌贝茧埃薯懊懦宏暂始汛哼鞋存虾椅谭百迢瞎咀诺疼蔑妮铣锻掳四机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1金属切削的基础知识零件表面的切削加工成形方法零件表面的切削加工成形方法与成形运动与成形运动 1. 1. 切削加工成形方法切削加工成形方法 注意：注意： 虽然母线相同导线也相同，但若虽然母线相同导线也相同，但若两者间原始相对位置不同，则所形成两者间原始相对位置不同，则所形成 的表面也就不同如图中的表面也就不同如图中b b及及C C。 在某此情况下母线、导线没有严在某此情况下母线、导线没有严格的区分，格的区分，特别是对干自由曲面（图特别是对干自由曲面（图f f）更是如此。）更是如此。 1诱钦芜们帅馅憋泪烂测却罪蒋驭声星线袭殆矽辅娥岗驮榆俩返尼氢冠吻湘机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1金属切削的基础知识零件表面的切削加工成形方法零件表面的切削加工成形方法与成形运动与成形运动 1. 1. 切削加工成形方法切削加工成形方法 不同的加工运动、不同的切削刀不同的加工运动、不同的切削刀刃形状，形成发生线的方式不同，形刃形状，形成发生线的方式不同，形成零件表面的方法也不同可归纳为以成零件表面的方法也不同可归纳为以下四种（图下四种（图2 2）：）：好涯被扑痊迷爆输撩丁腻刚东迫坍冯皇丘瘟内昌莽忘伤毙纺龟挂痘锅摊吞机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1金属切削的基础知识1. 1. 切削加工成形方法切削加工成形方法 l l）轨迹法）轨迹法 工件表面的生线（母线和导线）均由轨迹运动生成。如工件表面的生线（母线和导线）均由轨迹运动生成。如图图a a所示，刀刃为切削点，它按照一定的规律作轨迹运动，生成母所示，刀刃为切削点，它按照一定的规律作轨迹运动，生成母线，工件绕自身轴线作回转运动，形成导线最终获得回转曲面。线，工件绕自身轴线作回转运动，形成导线最终获得回转曲面。嗓欢绊氯繁沈拣讼厢报唇点膜引侍唱档膘隶拜钎镭榆芯蝉适荔读又帖治五机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1金属切削的基础知识1. 1. 切削加工成形方法切削加工成形方法 2 2）成形法）成形法 工件的一条生线是通过刀刃的形状直接获得的。如图工件的一条生线是通过刀刃的形状直接获得的。如图b b所示，刀刃的形状与工件的母线相同；工件绕自身轴线作回转运动，所示，刀刃的形状与工件的母线相同；工件绕自身轴线作回转运动，形成导线，最终获得回转曲面。刀具切削刃与工件表面之间为线接形成导线，最终获得回转曲面。刀具切削刃与工件表面之间为线接触，切削刃的形状与形成工件表面的一条发生线完全相同，另一条触，切削刃的形状与形成工件表面的一条发生线完全相同，另一条发生线由刀具与工件的相对运动来实现发生线由刀具与工件的相对运动来实现 。秤台象叉似魔诱畜褂早陷斯便则饯拴会寐藻牟养微开亮物颓啤仗宜豹植寇机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1金属切削的基础知识1. 1. 切削加工成形方法切削加工成形方法 3 3）相切法）相切法 指采用铣刀、砂轮等旋转刀指采用铣刀、砂轮等旋转刀具加工工件时，刀具一边旋转一边沿一具加工工件时，刀具一边旋转一边沿一定的轨迹运动，刀具的各个切削刃的运定的轨迹运动，刀具的各个切削刃的运动轨迹共同形成了曲面的发生线。工件动轨迹共同形成了曲面的发生线。工件的发生线是刀刃运动轨迹的包络线。如的发生线是刀刃运动轨迹的包络线。如图图C C所示，刀刃（点所示，刀刃（点1 1）作回转运动，其）作回转运动，其回转轴线按一定规律作轨迹运动回转轴线按一定规律作轨迹运动3 3，刀，刀刃切削点运动轨迹的包络线形成生线刃切削点运动轨迹的包络线形成生线2 2，自由曲面的数控加工是相切法的典型，自由曲面的数控加工是相切法的典型例子例子。浙官蓬炸以昭巩巡芦看猪叛抚讼醋增耿耽胎源篇拟雁弧沥沦斡墨舵克堤旨机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1金属切削的基础知识1. 1. 切削加工成形方法切削加工成形方法 4 4）范成法）范成法 又称展成法，其工件的一条发生又称展成法，其工件的一条发生线也是刀刃运动轨迹的包络线且包络线需线也是刀刃运动轨迹的包络线且包络线需通过刀具与工件之间的范成运动来生成。如通过刀具与工件之间的范成运动来生成。如图图d d中刀具刀刃的形状为一条直线，通过刀中刀具刀刃的形状为一条直线，通过刀具的运动具的运动A A与工件的运动与工件的运动B B所组合而成的范成所组合而成的范成运动运动3 3，使切削刃，使切削刃1 1相对于工件的位置按确定相对于工件的位置按确定的规律变化形成共轭生线的规律变化形成共轭生线2 2共轭生线共轭生线2 2是切是切削线回的包络线。各种形式的齿轮、链轮大削线回的包络线。各种形式的齿轮、链轮大多数采用范成法加工。多数采用范成法加工。糖洗蔡窒辨则疫御赫聪缓藕韦锰巳皋努键挤换臃款肠遣譬亚蝉绞友陇窒汹机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1金属切削的基础知识零件表面的切削加工成形方法与成形运动零件表面的切削加工成形方法与成形运动 2.2.切削加工成形运动切削加工成形运动 在切削和磨削加工中工件表面的形状、尺寸及相互位置关系是通过刀具在切削和磨削加工中工件表面的形状、尺寸及相互位置关系是通过刀具相对于工件的运动形成的。工件表面的成形运动有三种：相对于工件的运动形成的。工件表面的成形运动有三种： 1 1）主运动）主运动 直接切除工件上的切削层以形成工件新表面的基本运动。主运直接切除工件上的切削层以形成工件新表面的基本运动。主运动通常是切削运动中速度最高、消耗功率最多的运动且主运动只有一个。主动通常是切削运动中速度最高、消耗功率最多的运动且主运动只有一个。主运动的速度以运动的速度以v vc c表示，称作切削速度。表示，称作切削速度。 2 2）进给运动）进给运动 是指不断地把切削层投入切削的运动。它的速度较低。进给是指不断地把切削层投入切削的运动。它的速度较低。进给运动可能是连续性的运动，也可能是间歇性的。进给运动有时仅有一个，但运动可能是连续性的运动，也可能是间歇性的。进给运动有时仅有一个，但也可能有几个。进给运动的速度用进给量也可能有几个。进给运动的速度用进给量f f或进给速度或进给速度v vf f表示。表示。 切削加工的主运动与进给运动往往是同时进行的，因此刀具切削刃上切削加工的主运动与进给运动往往是同时进行的，因此刀具切削刃上某一点与工件的相对运动应是上述两运动的合成。其合成速度某一点与工件的相对运动应是上述两运动的合成。其合成速度v ve ev vc cv vf f。 3 3）定位和调整运动）定位和调整运动 使工件或刀具进人正确加工位置的运动。如调整切削使工件或刀具进人正确加工位置的运动。如调整切削深度，工件分度等。深度，工件分度等。 型蔚鸦乖乙淬父链复桔谐罕她作尘映阂莫忽置读痴割梢熔抓十囤缸硼己掠机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1切削运动及切削要素n零件表面的形成及切削运动零件表面的形成及切削运动 主运动和进给运动是实现切削加工的基本运动，可以由刀具完成，也可主运动和进给运动是实现切削加工的基本运动，可以由刀具完成，也可以由工件完成，还可以由刀具和工件共同完成。同时主运动和进给运动可以以由工件完成，还可以由刀具和工件共同完成。同时主运动和进给运动可以是直线运动（平动），也可以是回转运动（转动），还可以是平动和转动的是直线运动（平动），也可以是回转运动（转动），还可以是平动和转动的复合运动。正是由于上述不同运动形式和不同运动执行元件的多种组合，产复合运动。正是由于上述不同运动形式和不同运动执行元件的多种组合，产生了不同的加工方法。生了不同的加工方法。昨矽当框铁塑嘶屯岗笛堕尽俩贬唤甭击弥尸妙玛瘦石滤孰粒啼实畦摩碘破机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1切削运动及切削要素n切削运动的组成切削运动的组成n主运动主运动 使刀具和工件之间产生相对运动，促使刀具前使刀具和工件之间产生相对运动，促使刀具前刀面接近工件而实现切削。刀面接近工件而实现切削。n进给运动进给运动 使刀具与工件之间产生附加的相对运动，与使刀具与工件之间产生附加的相对运动，与主运动配合，来获得具有所需几何特性的已加工表面。主运动配合，来获得具有所需几何特性的已加工表面。n切削运动的实质切削运动的实质 n是一个合成运动是一个合成运动( (图图1-2)1-2)，其方向是由合成切削速度角，其方向是由合成切削速度角h确定的。确定的。钥捐习楔悼材充交戎靶英烧汉蚌壬疏负屠箱市卓悠驶答赖磷帅孽穗靡钓裸机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1切削运动及切削要素山额住闽孕挠炊札当闷砖抄勿伞脯晶硬温醇胰鸵拾讫翁有葵困淘工箔疚穗机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1切削运动及切削要素工件表面（1）待加工表面 待加工表面是工件上有待切除的表面。（2）已加工表面 已加工表面是工件上经刀具切削后产生的表面。（3）过渡表面 过渡表面是工件上由切削刃形成的那部分表面。它在下一切削行程，在刀具或工件的下一转里将被切除，或由下一切削刃切除。墓界诀散伙圈鱼垛辆淤庆擒向畴细寂陵伙惋修骂捶换虐借寝浅变蒜中叙工机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1切削运动及切削要素亩全览众梅电死拘鉴粒蔬戏妥钉泳掩签挺适微悬堵不绷剿孵看筐僚撅恩筒机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1切削运动及切削要素n切削用量切削用量 用来衡量切削运动量的大小。一般包括用来衡量切削运动量的大小。一般包括切削速度、切削速度、进给量和背吃刀量进给量和背吃刀量三要素。三要素。n切削速度切削速度v vc c：在切削加工时，切削刃上选定点相对于工件的主运动的瞬时：在切削加工时，切削刃上选定点相对于工件的主运动的瞬时速度。速度。n当主运动为旋转运动时，当主运动为旋转运动时，n当主运动为直线运动时，当主运动为直线运动时，式中，式中，n工件或刀具的转速或往复次数工件或刀具的转速或往复次数（r/min） D工件工件或刀具的最大直径工件工件或刀具的最大直径（mm） L工件或刀具作往复运动的行程长度工件或刀具作往复运动的行程长度（mm）邓戍迷羽姬侍瘤氰膊翠推薯么胆稿哺羊鲍斤卓扔柿栏淳陆舶钧茬橡潞漓勺机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1切削运动及切削要素n切削用量切削用量n进给量进给量f:f: 刀具在进给运动方向上相对刀具在进给运动方向上相对工件的位移量，可用刀具或工件每转工件的位移量，可用刀具或工件每转或每行程的位移量来表述和度量。或每行程的位移量来表述和度量。 车削时，车削时，f f 为工件旋转一周，刀具纵向为工件旋转一周，刀具纵向移动的距离，单位为移动的距离，单位为(mm/r)(mm/r)； 刨削时，刨削时，f f 为刀具往复一次，工件移动为刀具往复一次，工件移动的距离的距离(mm).(mm).图1-3扒戎油练歌炒徒蓝稠洒术郁谢嘉俱疹渊浸稍笼翌众茵跋炼焚枫垣佩唾儿蚁机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1切削运动及切削要素n切削用量切削用量n背吃刀量背吃刀量a ap p 在通过切削刃上选定点并垂直于该点主运动方在通过切削刃上选定点并垂直于该点主运动方向的切削层尺寸平面中，垂直于进给运动方向测量的切削层向的切削层尺寸平面中，垂直于进给运动方向测量的切削层尺寸，称为背吃刀量。车外圆时，尺寸，称为背吃刀量。车外圆时， 式中：式中：d dw w 工件待加工表面直径，工件待加工表面直径，mmmm； d dm m 工件已加工表面直径，工件已加工表面直径，mmmm。押嫁智怯寇别蘸包侯伯目沙兜脉项痒痔县帕蘑奢冈失饭剃嚼渝中色苗蔗驼机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1切削运动及切削要素n切削层参数切削层参数n切削层切削层 切削过程中，由刀具切切削过程中，由刀具切削部分的一个单一动作所切除的工削部分的一个单一动作所切除的工件材料层。件材料层。n切削层公称横截面积切削层公称横截面积 A AD D 在给定瞬在给定瞬间，切削层在切削层尺寸平面里的间，切削层在切削层尺寸平面里的实际横截面积，单位实际横截面积，单位mmmm2 2。n切削层公称宽度切削层公称宽度 b bD D 在给定瞬间，在给定瞬间，作用主切削刃截形上两个极限点间作用主切削刃截形上两个极限点间的距离，在切削层尺寸平面中测量，的距离，在切削层尺寸平面中测量，单位为单位为mmmm。n切削层公称厚度切削层公称厚度 h hD D 在同一瞬间的在同一瞬间的切削层公称横截面积与其公称宽度切削层公称横截面积与其公称宽度之比，单位为之比，单位为mmmm。 A AD D=b bD Dh hD D 近似于近似于 fafap p图1-4鞋油蒙流讥皿畅弄钡福孟倍煤质议产赃卧枫位救别供烙桥体娩簿侈状慢惨机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1刀具材料及刀具构造刀具材料刀具材料1对刀具材料的性能要求：对刀具材料的性能要求：（1）较高的硬度。较高的硬度。（2）足够的强度和韧性。足够的强度和韧性。（3）良好的耐磨性。良好的耐磨性。（4）较高）较高的耐热性。的耐热性。（5）较）较好的工艺性。好的工艺性。2常用刀具材料的性能和用途常用刀具材料的性能和用途（1）碳素工具钢碳素工具钢 含碳量在0.71.2%，淬火后硬度HRC61-65，价格低。耐热性不好，耐热温度200-250 V8m/min（0.13m/s），用于制造切削速度低的简单手工工具，如锉刀、锯条、刮刀等。（2）合金工具钢合金工具钢 在碳素工具钢中加入Cr、W、Mn、Si等合金元素。可适当减小热处理变形和提高耐热性。淬火后硬度达HRC61-65，耐用温度达300-400C。比碳素工具钢允许的速度提高20%。常用于制造低速加工和要求热处理变形小的刀具，如铰刀，拉刀等。钟浊近岳流失鲁啄胰彝擦卤鞘乱陶忻拘意待纲妹徽病音首茎地论察氧呐若机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1刀具材料及刀具构造刀具材料刀具材料2常用刀具材料的性能和用途常用刀具材料的性能和用途(3) 高速钢高速钢 又称白钢，锋钢，含有较多的又称白钢，锋钢，含有较多的W、Cr等合金元素。等合金元素。a通用型高速钢 通用型高速钢的含碳量为0.70.9，具有一定的硬度（6367HRC）和耐磨性、高强度和韧性、良好的工艺性，可广泛用于制造各类复杂刀具，切削速度（加工钢料）一般不高于50m/min60m/min，不适于高速切削和硬的材料切削 钨钢：其典型牌号是W18Cr4V，具有较好的综合性能， 可用于制造各种复杂刀具，但不适于做大截面刀具 钨钼钢：其典型牌号是W6Mo5Cr4V2，它具有比W18Cr4V高的强度和韧性。它具有热塑性好、磨削性能好的优点，但热稳定性低于W18Cr4V，适于做尺寸较大，需要抗冲击的刀具 b. 高性能高速钢 是在通用型高速钢的基础上，通过增加碳、矾的含量或添加钴、铝等合金元素而得到的耐热性、耐磨性更高的新钢种 这类高速钢具有很高的热稳定性，在630-650时仍可保持60HRC的硬度，其耐用度是通用型高速钢的1.5-3倍。适用于加工奥氏体不锈钢、高温合金、钛合金、超高强度钢等难加工材料。但这类钢种的综合性能不如通用型高速钢，不同的牌号只有在各自规定的切削条件下，才能达到良好的加工效果烙顿燃洋度羔纳诽彭躺带概腆珊谗阳裹盅凳庭染厅邹浸孵宦附餐艰愉首懈机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1刀具材料及刀具构造刀具材料刀具材料2常用刀具材料的性能和用途常用刀具材料的性能和用途(4) 硬质合金硬质合金 由硬度和熔点都很高的碳化钨由硬度和熔点都很高的碳化钨（WC）、碳化钛、碳化钛（Tic）等金属等金属碳化物作基体，用钴作粘结剂，采用粉末冶金法制成的合金，碳化物作基体，用钴作粘结剂，采用粉末冶金法制成的合金，硬度可达HRA89-91（相当于HRC74-78），耐热性可达850-1000，V达100-300m/min（1.75m/s）抗弯强度、韧性，冲击韧性差。通常制成各种型式的刀片，将其焊接或夹固在刀体上使用。豆亭毯恫肩腹迟脾漓编羔宪妨乱逸烘笼荫肪辙缅赌砸虚爹沽突峭芦衙修监机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1刀具材料及刀具构造钨钴类（钨钴类（YG类）。类）。YG3、YG6、YG8 这类硬质合金具有较好的强度，但硬度耐磨性较差，主要用于加工铸铁及有色金属钨钛钴类（钨钛钴类（YT类）。类）。YT5、YT15、YT30 由于加入了TiC，与YG类硬质合金相比，YT类硬质合金的硬度、耐磨性都明显提高，但强度韧性下降。且随着TiC含量增大，这一性能的区别也增大。这类硬质合金主要用于加工钢料YW类类 在YT类硬质合金中加入适量的TaC（或NbC）就形成了YW类硬质合金，常用牌号有YW1、YW2。加入TaC（或NbC）使材料的抗弯强度、抗疲劳强度和韧性提高，高温硬度、高温强度提高，抗氧化能力和耐磨性增强。这类合金既可加工铸铁及有色金属，又可加工钢料，常称为通用硬质合金。穆玩梅序右响干闪棋贾俗交约辈昂裹忠嘶碉滑诌键掩爱毋陌棕网八谐港衍机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1刀具材料及刀具构造刀具材料刀具材料2常用刀具材料的性能和用途常用刀具材料的性能和用途（5）陶瓷材料陶瓷材料 Al2O3刀片硬度可达HRA86-96，耐1200高温。（6）人造金刚石人造金刚石 硬度极高，接近于HV10000（硬质合金为HV1300-1800），耐热温度700-800。可加工硬质合金、陶瓷、玻璃、有色金属及其合金等，不宜加工钢铁不宜加工钢铁材料材料。（7）立方氮化硼立方氮化硼 硬度达HV8000-9000，耐热性1300-1500，强度低，焊接性差，适用于半精加工和精加工高硬度、高强度的淬火钢及耐热钢，也可用于精加工有色金属。锰雪外血颐肺湃锑裴盔厉爱科咖伦扬牢铀隋笔串寐传栅腊旬浩赫骡死昏珊机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1刀具材料及刀具构造1-5 切削刀具种类繁多，但它们的切削部分的结构要素和几何角度有着许多共同切削刀具种类繁多，但它们的切削部分的结构要素和几何角度有着许多共同的特征，各种多齿刀具和复杂刀具，的特征，各种多齿刀具和复杂刀具，一个刀齿而言都相当于一把外圆车刀的刀头一个刀齿而言都相当于一把外圆车刀的刀头，如图所示，因为切削工具有着共同特征，所以我们只要分析讨论车刀就行。如图所示，因为切削工具有着共同特征，所以我们只要分析讨论车刀就行。刻怒遏瞎兑牛唐汛钩熙媒就娩偶袁恶细委屠忿低蒙厕免改复或支处伤疚饯机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1刀具材料及刀具构造n刀具角度刀具角度n车刀切削部分的组成车刀切削部分的组成（“三面两刃三面两刃一尖一尖”）n前刀面前刀面 刀具上切屑流过的表刀具上切屑流过的表面。面。n后刀面后刀面 刀具上，与工件上切刀具上，与工件上切削中产生的表面相对的表面，有削中产生的表面相对的表面，有主后刀面主后刀面和和副后刀面副后刀面。n切削刃切削刃 刀具前刀面上拟作切刀具前刀面上拟作切削用的刃，有主切削刃和副切削削用的刃，有主切削刃和副切削刃。刃。n刀尖刀尖 主切削刃与副切削刃的主切削刃与副切削刃的连接处相当少的一部分切削刃，连接处相当少的一部分切削刃，称为刀尖。称为刀尖。 踞固舍悯癌巍养里癸秤喳泅会策随贿凳衬溃币越繁代拱孰敢宽磁忱符身负机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1刀具材料及刀具构造n刀具角度刀具角度n刀具的静止参考系刀具的静止参考系 n运动假设：运动假设：假设刀具的进给运动速假设刀具的进给运动速度为零；度为零；n安装假设：安装假设：假设刀具安装时刀尖与假设刀具安装时刀尖与工件的轴线等高；刀杆与工件的轴工件的轴线等高；刀杆与工件的轴线垂直。线垂直。n基面：基面：过主切削刃选定的点的平面，过主切削刃选定的点的平面，垂直于假定的主运动方向；垂直于假定的主运动方向；n主切削平面：主切削平面：通过主切削刃选定点通过主切削刃选定点与主切削刃相切并垂直于基面的平与主切削刃相切并垂直于基面的平面；面；n正交平面：正交平面：通过主切削刃选定点并通过主切削刃选定点并同时垂直于基面和切削平面的面。同时垂直于基面和切削平面的面。些优窑链现邵吻峡留蚌蔫壕尖骇穴萤橱竣柴稼劲晚缎肉硼沛辖韦兄帛温俱机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1刀具材料及刀具构造n刀具角度n车刀切削部分的主要角度车刀切削部分的主要角度 n前角前角0 ：前面与基面间的：前面与基面间的夹角；夹角；n后角后角0 ：后面与切削平面间：后面与切削平面间的夹角；的夹角；n主偏角主偏角Kr ：主切削平面与假：主切削平面与假定进给方向的夹角；定进给方向的夹角；n副偏角副偏角Kr ：副切削刃与假定：副切削刃与假定进给方向反向的夹角；进给方向反向的夹角；n刃倾角刃倾角 s ：主切削刃与基面：主切削刃与基面间的夹角，刀尖高于主切削刃间的夹角，刀尖高于主切削刃时为正值，反之为负值。时为正值，反之为负值。嗽鸟标鹤瞧判八殿匙毗漂浑独沸席选胜帝卒疏蛆杜喂懊栏膊崖兑哄酸晴先机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1刀具材料及刀具构造外圆车刀角度的作用外圆车刀角度的作用图1-12前角的正与负 前角前角0 在正交平面内，前刀面与基面在正交平面内，前刀面与基面之间的夹角。前刀面在基面之下为正前角；之间的夹角。前刀面在基面之下为正前角；前刀面与基面重合，前角为零；前刀面在前刀面与基面重合，前角为零；前刀面在基面之上为负前角，如图所示。正前角的基面之上为负前角，如图所示。正前角的值越大，切屑流出越容易，切削力越小，值越大，切屑流出越容易，切削力越小，但刃口强度减弱。负前角能加强刀口强度、但刃口强度减弱。负前角能加强刀口强度、提高刃口抗冲击能力但会增大切削抗力。提高刃口抗冲击能力但会增大切削抗力。为使切削省力，车刀的前角一般为为使切削省力，车刀的前角一般为150250。 后角后角a0一在正交平面内，主后刀面与切削平面之间的夹角。后角的一在正交平面内，主后刀面与切削平面之间的夹角。后角的主要作用是减小刀具主后刀面与工件的加工表面之间的摩擦。车刀后主要作用是减小刀具主后刀面与工件的加工表面之间的摩擦。车刀后角一般取角一般取60一一150。朴腰家芽蚤蕾尊宾碱吃侈方于靖昌娥舵训昆蝉梨沪衷琶岁捐史锦驹斥蹲瑚机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1刀具材料及刀具构造外圆车刀角度的作用外圆车刀角度的作用主偏角主偏角kr副偏角副偏角kr： 主偏角影响切削层截面的形状和几何参数，影响切削分力的变化，并和副偏角一起影响已加工表面粗糙度，副偏角还有减小副切削刃和副后面与已加工表面磨擦的作用。 如下图所示，当ap和f一定时，kr愈小，切下薄而宽的切屑。主切削刃单位长度上的负荷较轻，且散热条件较好，有利于刀具耐用度的提高。Kr小，切深抗力将增大，工件的刚性不好（如细长轴），就可能产生弯曲变形，并引起振动。 总之，主、副偏角的选择原则应为在不产生振动的条件下，取小值。总之，主、副偏角的选择原则应为在不产生振动的条件下，取小值。日粮差煤尾道楷嚼楚苹惹拂岿因置皖寐缕椿简哗巴场姆风劝包汲疽椰舟计机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1刀具材料及刀具构造主偏角主偏角kr对切削力的影响对切削力的影响副偏角副偏角kr对残留面积的影响对残留面积的影响驴眩戍闺蒜紫楞心磊食驼醒备弊帘脏钨瓣断聘念镁祖线掏塘宅属睦秩赃狙机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1刀具材料及刀具构造外圆车刀角度的作用外圆车刀角度的作用图图1-14 刃倾角刃倾角切削平面内，主切削刃与基面之间的夹角。当刀尖为主切削刃的最高点切削平面内，主切削刃与基面之间的夹角。当刀尖为主切削刃的最高点时，刃倾角为正值；当刀尖为最低点时，刃倾角为负值；当切削刃成水平时，刃倾角为时，刃倾角为正值；当刀尖为最低点时，刃倾角为负值；当切削刃成水平时，刃倾角为零。如图所示。零。如图所示。 刃倾角的正负将决定切屑流出的方向，并影响刀尖强度。刃倾角的正负将决定切屑流出的方向，并影响刀尖强度。 正刃倾角车刀的切屑流向待加工表面，不会擦伤工件已加工表面，但刀尖不耐冲击；正刃倾角车刀的切屑流向待加工表面，不会擦伤工件已加工表面，但刀尖不耐冲击；负刃倾角车刀的刀尖抗冲击能力强，但切屑将流向工件已加工表面，会影响工件表面质量。负刃倾角车刀的刀尖抗冲击能力强，但切屑将流向工件已加工表面，会影响工件表面质量。峡挽衰各比索诚殴旅寅抡娃脂侯寞金蔓霓饼洲宏灰铃孝香终先狈仟抑吓栗机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1刀具材料及刀具构造 图图1-16(3)(3)工作角度工作角度 上述车刀的标注角度，是在不考虑进给运动的影响，车刀刀尖与工件回转轴线等高以及刀杆纵向轴线垂直于进给方向等理想条件下确定的。在实际切削时，上述条件可能被改变，辅助平面的位置随之发生变化，致使刀具的实际角度不同于标注角度。刀具在切削过程中的实际切削角度，称为工作角度。 如图所示，车外圆时，若刀尖高于工件的回转轴线，则工作前角如图所示，车外圆时，若刀尖高于工件的回转轴线，则工作前角0e0，而工作后角而工作后角0e0； 若刀尖低于工件的回转轴线则若刀尖低于工件的回转轴线则0e 0 ， 0e 0，镗孔时的情况正好，镗孔时的情况正好相反。相反。筹卢罪雇康酸撼傅几表逢菠蘸铲灯因科临横摈梦吨塘啄榆河矩探紊枫屑健机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1刀具材料及刀具构造图图1-17 当车刀刀杆的纵向轴线与进给方向不垂直时，将会引起主偏角和副当车刀刀杆的纵向轴线与进给方向不垂直时，将会引起主偏角和副偏角的变化如图所示。偏角的变化如图所示。斤捡挖周斧姐晌甲贿残道碾水扬美闯动刽爆使售礁骸驶蹿蜡诡摇揭顿犀凋机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1金属的切削过程 金属切削过程实际上就是当刀具压入工件被切削层时，被切削的一层工件材料开始发生弹性交形、塑性变形，直至形成切屑而脱落工件的过程。在这过程中要产生许多物理现象(如切削力、切削热、刀具磨损)以及加工表面质量等，而在实际生产中又要出现振动、卷屑和断屑等问题，而这些现象和问题都与工件加工质量、生产成本和生产率有着密切的关联。 碍仆荷疟半岩案尼掠汪怔挚坏蒲芝糜锰弓鲁班卜瞪拙拽姿锤扛咋抖筏窑跟机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1金属的切削过程四个阶段四个阶段 弹性变形弹性变形塑性变形塑性变形挤裂挤裂切离切离 一一 切屑的形成和种类切屑的形成和种类 1.切屑的形成切屑的形成 金属的切削过程实际上与金属挤压过程相似。切削塑性金属时，材料受到刀具切入挤压作用以后，开始产生弹性变形。随着刀具的继续切入金属内部应力、应变继续增大。当应力达到金属材料屈服点时，产生塑性变形。刀具继续切入，应力达到材料的断裂强度金属材料被挤裂，并沿着刀具前刀面流出而成了切屑。莱嘶蛊忠始忿病哑崭圣直然府眠蕉巷岳馁迁井喊殖沈崎捐糯密赖破波蛹肥机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1金属的切削过程三个变形区三个变形区帕长鸥阻戍泄赁被侣式外脾咐剥扁盗牡戌宾漠筏每脾惦是御忱棚桅殉湖嘻机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1金属的切削过程三个变形区三个变形区抢掠眠姜侈鸯父溃袍潮上束油该脾荆耐枯轨囊撇赫煤骇掘伐蜜醛室伞曼僻机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1金属的切削过程三个变形区三个变形区混绘诣湘丛人斧淋腑搬牙鹏呀帚堆沧纱秽仔肛彩争氨抑场侠烛国号釉烯曝机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1金属的切削过程三个变形区的物理现象三个变形区的物理现象I.第一变形区：滑移区，金属以滑移方式产生塑性变形，主要影响切削力的大小和切削热的多少II. 第二变形区：滞流区，高温高压下，产生严重的剪切变形，主要影响积屑瘤的形成和消失，影响刀具的磨损和耐用度III. 第三变形区：由于金属的弹性恢复，受到刀具后刀面的挤压和摩擦使已加工表面产生塑性变形，主要影响已加工表面的质量盲孝验舌匀扰孔余燎莎体辱挚镭舌旋恿蔓抉徒精烙吼漆拇茨虑诣捆毙茎狈机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1金属的切削过程n切屑的形成及类型切屑的形成及类型n类型：类型：n带状切屑带状切屑 通常在加工塑性材料，切削通常在加工塑性材料，切削厚度较小，切削速度较高，刀具前角较厚度较小，切削速度较高，刀具前角较大的情况下获得。大的情况下获得。n节状切屑节状切屑 在加工较硬的塑性材料且使在加工较硬的塑性材料且使用的切削速度较低。切削厚度较大、刀用的切削速度较低。切削厚度较大、刀具前角较大的情况下产生。具前角较大的情况下产生。n崩碎切屑崩碎切屑 在加工铸铁、青铜等脆性材在加工铸铁、青铜等脆性材料时，易形成崩碎切屑。工件材料愈硬料时，易形成崩碎切屑。工件材料愈硬脆、刀具前角愈小、切削厚度愈大，愈脆、刀具前角愈小、切削厚度愈大，愈易形成。易形成。唇贴冀惑父邹馋蒂亲耶疯归备山到畅纹羚祸坡煌洋情漂史槛耐肆缠鸳她枉机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1金属的切削过程n积屑瘤积屑瘤 n切削钢、球墨铸铁，铝合切削钢、球墨铸铁，铝合金等塑性金属时，在切削金等塑性金属时，在切削速度不高，而又能形成带速度不高，而又能形成带状切屑的情况下，常常有状切屑的情况下，常常有一些金属冷焊（粘结）沉一些金属冷焊（粘结）沉积在前面上，形成硬度很积在前面上，形成硬度很高的楔块，它能代替切削高的楔块，它能代替切削刃进行切削，这个小硬块刃进行切削，这个小硬块称为积屑瘤。称为积屑瘤。 图图1 - 22鄂者履监把忆彰泛送肾装腔酞寺跋式亡题氧思蛰轧赛棱诬看巾正歼置铁室机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1金属的切削过程n积屑瘤的形成及对加工的影响积屑瘤的形成及对加工的影响 (1)(1)形成形成：摩擦阻力：摩擦阻力切屑滞流层切屑滞流层切屑粘在刀具上切屑粘在刀具上积屑瘤积屑瘤(2)(2)对加工的影响对加工的影响：n保护刀具保护刀具n增大前角增大前角n工件尺寸变化工件尺寸变化n增大表面粗糙度增大表面粗糙度n引起振动引起振动积屑瘤对粗加工有利，对精加工不利积屑瘤对粗加工有利，对精加工不利。颜郑饰陵瘟卓鹤叔她敲刺著揍景绽驱置鼎芭埠焚痢沿替岸虽郊聊趣谗椿咽机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1金属的切削过程n积屑瘤的控制积屑瘤的控制n加工时控制切削速度，避开产生积屑瘤的切削速度加工时控制切削速度，避开产生积屑瘤的切削速度区。区。n增加刀具前角增加刀具前角 减小切削变形、降低刀屑接触区压减小切削变形、降低刀屑接触区压力。力。n使用润滑性较好的切削液使用润滑性较好的切削液 减少摩擦。减少摩擦。n用适当热处理方法提高工件材料的硬度，减少加工用适当热处理方法提高工件材料的硬度，减少加工硬化倾向。硬化倾向。 产生积屑瘤最主要的因素是工件材料和切削速度。产生积屑瘤最主要的因素是工件材料和切削速度。 巍觉临图湛沸柄磁败朵黍舌臻蔓浆恩牺诡割记呐希带巨者晕喘萧锯诌佃朱机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1金属的切削过程三三 切削力与切削功率切削力与切削功率1. 切削力切削力 切削过程中，材料产生变形到变成切屑所产生的抗力和切屑与前刀面之间及副后面与已加工表面之间发生的摩擦，共同作用于刀具上的合力称为切削力。 在切削过程中，切削力使工艺系统(机床一工件一刀具)发生变形，影响工件加工精度。切削力还直接影响着切削热的产生，并进一步影响刀具的磨损和已加工表面质量。切削力又是设计和使用机床、刀具、夹具的重要依据。 冀痹芭够磨砚幸禁刮奈斩捣谋侄褒校安瘁皇糙桂土婪很佣心腻报峨憋馈河机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1金属的切削过程图图1 - 23 Fz轴向分力，轴向分力，或称为进给抗力，是总切削力Fr在进给方向上的分力，是设计走刀机构及确定进给功率的主要依据。 以车削外圆为例，总切削力可以分解为三个互相垂直的分力如图1-13所示。 Fx主切削力，或称切向分力，主切削力，或称切向分力，为总切削力Fr在切削速度方向上的分力，大小约占总切削力的80一90，是计算机床动力，以及主传动链的传动零件强度、刚度的依据。主切削力过大会使刀具崩刃或使机床发生问车现象。 Fy背向分力，背向分力，或称切深抗力或称径向分力，是总切削力在背吃刀量上的分力。因为切削时，刀具在这个方向上的速度是零、所以不做功。但Fy作用于工件刚性最弱的方向上，容易使工件发生弯曲变形。轨售擂赎栗龚碾谢绽疥渡幕钉畔蓝贩瞥篡栖付疲舟鸣敲昼冤氏卷慌履蛋境机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1金属的切削过程2 2切削力的估算切削力的估算（1 1）用）用经验公式估算公式估算F Fc c= =C CFcFca ap pX XFcFcf fY YFcFcK KFcFcC CFcFc与工件材料和刀具材料有关的系数；与工件材料和刀具材料有关的系数；a ap p背吃力刀量背吃力刀量mmmm；f f进给量。量。X XF Fc c，Y YF Fc c指数；指数；K KFCFC与切削用量、刀具角度、刀具磨与切削用量、刀具角度、刀具磨损及切削液有关的修正系数及切削液有关的修正系数由上式可由上式可见，工件材料和刀具材料工件材料和刀具材料对切削力的影响最大，切削用量中切削力的影响最大，切削用量中a aP P对切切削力的影响比削力的影响比f f的影响大。的影响大。（2 2）用）用单位切削位切削P P来估算。来估算。F Fc c= =PAPAc c= =PaPap pf fN N獭慕舜碳传府卖洗掳胚缉屁鸭奖讹雌疏晕梁碎壁滓旱狡枪整赦役潦屡右岛机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1金属的切削过程n切削功率切削功率Pm 三个切削分力消耗功率的总和。三个切削分力消耗功率的总和。n切削功率切削功率Pc 同一瞬间切削切削刃基点的切削力与切同一瞬间切削切削刃基点的切削力与切削速度的乘积称为切削功率；削速度的乘积称为切削功率；n进给功率进给功率Pf 进给力与进给速度的乘积称为进给功率；进给力与进给速度的乘积称为进给功率；n背向力背向力Fp 方向的运动速度为零，不消耗功率。方向的运动速度为零，不消耗功率。邦裸准媳描摄储雄著泅援吸雍猖谢有勉扑哇兰苗皿舶娜绅龙盏抉残袖宏砍机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1金属的切削过程n切削热切削热 切削过程中，材料的变形功和切屑、工件与切削过程中，材料的变形功和切屑、工件与刀具的摩擦功，绝大部分转变为切削热。刀具的摩擦功，绝大部分转变为切削热。n来源来源：n切削变形所产生的热量，主要来源；切削变形所产生的热量，主要来源；n切屑与刀具前刀面之间的摩擦所产生的热量；切屑与刀具前刀面之间的摩擦所产生的热量；n工件与刀具后刀面之间的摩擦所产生的热量。工件与刀具后刀面之间的摩擦所产生的热量。n传出：传出：n少量逸散在周围介质中；少量逸散在周围介质中；n传给刀具传给刀具 刀具温度升高加剧刀具磨损；刀具温度升高加剧刀具磨损；n传给工件传给工件 使工件变形，产生形状和尺寸误差；使工件变形，产生形状和尺寸误差；n传给切屑传给切屑 无害。无害。椰钙侣永募涟属凿诬菌淫坪解糠锈扁净傍斋只知凛铣副仟折廊进弃茶周彭机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1金属的切削过程n切削温度切削温度 切削区的平均温度，切削温度的高低是切削热量生成多少与散失快慢综合影响的结果。n影响因素影响因素n工件材料工件材料 强度、硬度大，切削热生成多；导热性好强度、硬度大，切削热生成多；导热性好对温度下降有利。对温度下降有利。n切削用量切削用量 增大会使切削热增大，增大会使切削热增大，vc影响最大，影响最大，f次之，次之， ap最小。最小。n适当增大适当增大刀具前角刀具前角，可减少切削热，有利于降低温度。，可减少切削热，有利于降低温度。n使用使用切削液切削液是降低切削温度的有效措施。是降低切削温度的有效措施。烘厦狱限施足啮卯玫抒吻胡炸峻泊祭栖郡里悔技掷霖擂脉虹钻柴嘛岭汝撬机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1金属的切削过程五、刀具磨损及刀具耐用度五、刀具磨损及刀具耐用度 磨损的产生：切屑和前面之间的摩擦，以磨损的产生：切屑和前面之间的摩擦，以及主后面和工件过渡表面之间的摩擦。及主后面和工件过渡表面之间的摩擦。1刀具磨损的形式及过程刀具磨损的形式及过程形式：前面磨损、后面磨损、前后面同时形式：前面磨损、后面磨损、前后面同时磨损。磨损。产生的条件产生的条件 前面磨损：前面磨损：较高的Vc，较大的切削厚度，切塑性材料；后面磨损：后面磨损：较低的Vc，较小的切削厚度切塑性材料。或切脆性材料；前后面同时磨损：前后面同时磨损：以中等Vc中等切削厚度切塑性材料。无敷攀瓦预克六穆输寞罩界埔谱佬坝萄脐涝矗顿样临酪绩掉菏拇忌肌爷喝机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1金属的切削过程五、刀具磨五、刀具磨损及刀具耐用度及刀具耐用度1刀具磨损的形式及过程刀具磨损的形式及过程刀具磨损过程：初期磨损阶段、正常磨损刀具磨损过程：初期磨损阶段、正常磨损阶段、急剧磨损阶段阶段、急剧磨损阶段2刀具耐用度：刀具耐用度：耐用度：耐用度：刀具从刃磨锋利以后，自开始切削到磨钝为止的实际切削工作时间，称为刀具耐用度T。寿命：寿命：一把新刀从第一次切削开始，经多次刃磨切削到不能再刃磨使用为止，实际刀削工作时间的总和，称为刀具寿命。精加工时，刀具耐用度常以走刀次数或加精加工时，刀具耐用度常以走刀次数或加工零件个数来表示。工零件个数来表示。正常磨损正常磨损正常磨损正常磨损 在刀具设计与使用、制在刀具设计与使用、制在刀具设计与使用、制在刀具设计与使用、制作与刃磨质量都符合要求的情况作与刃磨质量都符合要求的情况作与刃磨质量都符合要求的情况作与刃磨质量都符合要求的情况下，刀具在切削过程中逐渐产生下，刀具在切削过程中逐渐产生下，刀具在切削过程中逐渐产生下，刀具在切削过程中逐渐产生的磨损。的磨损。的磨损。的磨损。非正常磨损非正常磨损非正常磨损非正常磨损 刀具在切削过程中突刀具在切削过程中突刀具在切削过程中突刀具在切削过程中突然过早产生损坏的现象。然过早产生损坏的现象。然过早产生损坏的现象。然过早产生损坏的现象。憋硒垮斋切卓推见触嚎粳还奥谬宫盯角再椅底担昏卤脉戳宇峪谗葡眨胡椅机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1切削加工技术经济指标产品质量产品质量 零件经切削加工后的质量包括精度和表面质量。零件经切削加工后的质量包括精度和表面质量。 （）（）精度精度 是指零件在加工之后，其尺寸、形状等参数的实际数值同它们绝对是指零件在加工之后，其尺寸、形状等参数的实际数值同它们绝对准确的各个理论参数相符合的程度。符合程度越高，亦即偏差（加工误差）越小，准确的各个理论参数相符合的程度。符合程度越高，亦即偏差（加工误差）越小，则加工精度越高。其中：则加工精度越高。其中： a尺寸精度尺寸精度 指的是表面本身的尺寸精度（如圆柱面的直径）和表面间的尺寸精度（如孔间距离等）。尺寸精度的高低，用尺寸公差的大小来表示。 国家标准 GBT180021998规定，标准公差分成 20级，即 IT01、IT0和 ITIT18，IT表示标准公差。数字越大，精度越低。 b形状精度形状精度 指的是零件表面与理想表面之间在形状上接近的程度，如圆柱面的圆柱度、圆度，平面的平面度等。 位置精度位置精度 指的是表面、轴线或对称平面之间的实际位置与理想位置接近的程度，如两圆柱面间的同轴度，二平面间的平行度或垂直度等。设计零件时，首先应根据零件尺寸的重要性来决定选用哪一级精度。其设计零件时，首先应根据零件尺寸的重要性来决定选用哪一级精度。其次还应考虑本厂的设备条件和加工费用的高低。总之，选择精度的原则是次还应考虑本厂的设备条件和加工费用的高低。总之，选择精度的原则是在保证能达到技术要求的前提下，选用较低的精度等级。在保证能达到技术要求的前提下，选用较低的精度等级。禁拙免窜俞防蜒项又阴箍登峻泵片讲俄佬懂廊垢沾弯偿霜掂滁梗沿治舒抽机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1切削加工技术经济指标产品质量产品质量（2 2）表面质量表面质量 已加工表面质量（也称表面完整性）包括表面粗糙度、表已加工表面质量（也称表面完整性）包括表面粗糙度、表层加工硬化的程度和深度、表层剩余应力的性质和大小。层加工硬化的程度和深度、表层剩余应力的性质和大小。 a表面粗糙度表面粗糙度 无论用何种加工方法加工，零件表面总会留下微细的凸凹不平的刀痕，出现交错起伏的峰谷现象，粗加工后的表面用眼就能看到，精加工后的表面用放大镜或显微镜也能观察到。这种已加工表面具有的较小间距和微小峰谷的不平度，称为表面粗糙度。b已加工表面的加工硬化和剩余应力已加工表面的加工硬化和剩余应力 在切削过程中，由于前刀面的推挤以及后刀面的挤压与摩擦，工件已加工表面层的晶粒发生很大的变形，致使其硬度比原来工件材料的硬度有显著提高，这种现象称为加工硬化。切削加工所造成的加工硬化，常常伴随着表面裂纹，因而降低了零件的疲劳强度和耐磨性。对于重要的零件，除限制表面粗糙度外，还要控制其表层加工硬化的程度和深度，以及表层剩余应力的性质（拉应力还是压应力）和大小。而对于一般的零件，则主要规定其表面粗糙度而对于一般的零件，则主要规定其表面粗糙度的数值范围。的数值范围。健发醇淑渡漱盔受浴仕综潮婆首而涡动益脓掌僚霓几弱岳寝曹镶浴落骚贫机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1切削加工技术经济指标2生产率生产率切削加工中常以单位时间内生产：零件的数量来表示生产率，即：切削加工中常以单位时间内生产：零件的数量来表示生产率，即：式中：式中：R0一生产率，一生产率， tw一生产一个零件所需的总时间。一生产一个零件所需的总时间。 在机床上加工一个零件所需要的总时间由三部分组成，即：在机床上加工一个零件所需要的总时间由三部分组成，即：式中：式中：tm一基本工艺时间，一基本工艺时间，亦即加工亦即加工个零件所需要的总切削时间，也称为机工时间。个零件所需要的总切削时间，也称为机工时间。 tc一辅助时间，亦即除切利时间外、与加工直接有关的时间。它是工人为了完成切一辅助时间，亦即除切利时间外、与加工直接有关的时间。它是工人为了完成切削加工而消耗于与各种操作上的时间，例如调整机床、空移刀具、装卸和刃磨工具、安装削加工而消耗于与各种操作上的时间，例如调整机床、空移刀具、装卸和刃磨工具、安装和找正工件、检验等时间。和找正工件、检验等时间。 t0一其他时间，一其他时间，亦即赊切削时间之外，与加工没有直接关系的时间。它包括擦拭车亦即赊切削时间之外，与加工没有直接关系的时间。它包括擦拭车床清扫切屑以及自然需要时间等时间。床清扫切屑以及自然需要时间等时间。所以生产率可表示为：所以生产率可表示为：石逊缠仇不百瞪揖伍曙粳烈堪杏鹊文屑装琅瑶瑰顷杀莆诞竹厘矣探姻凑桂机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1切削用量的选择原则二、切削用量的选择原则二、切削用量的选择原则 合理地选择切削用量，对于保证加工质量、提高生产效率和降低成本有着重要的影响。在机床、刀具和工件等条件一定的条件下，选择切削用量具有很大的灵活性和潜力。因此为了取得最大的技术经济效益就应当根据具体的加工条件确定切削用量三要素(ap，f，vc)的合理组合。1.切削用量对切削加工的影响切削用量对切削加工的影响对加工质量的影响对加工质量的影响 对生产率的影响对生产率的影响扭赔利患秀佃坍耪拖猛陈揽熬适拓杀男何讶续辊暗椭治悟势敌帘鹊双伙频机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1切削用量的选择原则二、切削用量的选择原则二、切削用量的选择原则1.背吃刀量的选择背吃刀量的选择 背吃刀量要尽可能取得大些、不论粗加工还是精加工，最好一次走刀能把该工序的加工余量切完。如因加工余量太大、一次走刀切除会使切削力太大、机床功力不足、刀具强度不够或产生振动时，可将加工余量分为两次或多次切完。这时也应将第一次走刀时的背吃刀量取得尽量大些，其后的背吃刀量取得相对的小一些。2.进给量的选择进给量的选择粗加工时，一般对工件的表面质量要求不高进给量主要受机床、刀具和工件所能承受的切削力的限制。这是因为当选定背吃刀量后、进给量数值就直接影响切削力的大小。而精加工时，一般背吃刀量不大，切削力也不大限制进给量的主要因素是工件表面粗糙度。 实际生产中通过查阅实际生产中通过查阅”切削用量手册切削用量手册”等资料查出进给量的大小（表等资料查出进给量的大小（表1-4）。）。嫩巷玲幽者熔呸映橇客忽吱了卢镊余面孩垮碧怪早捣唉肋艰惰瀑抒俐归尧机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1切削用量的选择原则表表3.切削速度的选择切削速度的选择在背吃刀量和进给量选定以后，可根据合理的刀具耐用度，用计算法或查表法选择切削速度。粗加工时，由于切削力较大、切削速度主要受机床功率的限制。如果依据刀具耐用区选定的切削速度使切削功率超过许用值时，就应当适当地降低切削速度。精加工时切削力较小切削速度主要受刀具耐用度的限制。切削速度的具体选择，可从切削速度的具体选择，可从“切削用量手册切削用量手册”等资料中查出（表等资料中查出（表1-6）。）。硒惦框序践搞状植僚损犬腻多踞讥雇条壮创嗽宜炼膨壬味硼并累榔摄墨殴机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1切削用量的选择原则三三.、切削液的选用、切削液的选用1.切削液的作用和种类切削液的作用和种类 切削液主要切削液主要通过冷却和润滑作用来改善切削过程。 主要有主要有水基切削液和油基切削液 2.切削液的选择和使用切削液的选择和使用 根据加工性质、工件材料和刀具材料加工性质、工件材料和刀具材料来选择产旱鹰叹苏共匠巧静黍辗炳波亿外善诫堕兼蠕道特汗焉裙为垛伙崭鹅帆渠机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1切削用量的选择原则四、四、 材料切削加工性的改善材料切削加工性的改善.材料切削加工性的概念和衡量指标材料切削加工性的概念和衡量指标（1） 一定刀具耐用度下的切削速度一定刀具耐用度下的切削速度vT 即刀具耐用度为T（min）时切削某种材料所允许的切削速度。 vT 越高，材料的切削加工性越好。若取 T60 min，则vT 可写作v60。（2）相对加工性）相对加工性Kr，即各种材料的v60 与45钢（正火）的v60 之比值。由于把后者的v60 作为比较的基准。故写作(v60 )j，于是 Kr= v60/ (v60 )j 常用材料的相对加工性可分为8级（见表l7）。凡Krl的材料，其切削加工性比45钢（正火）好，反之较差。（3）已加工表面质量）已加工表面质量 凡较容易获得好的表面质量的材料。其切削加工性较好；反之则较差。精加工时，常以此为衡量指标。 （4）切屑控制或断屑的难易）切屑控制或断屑的难易 凡切屑较容易控制或易于断屑的材料，其切削加工性较好；反之较差。在自动机床或自动线上加工时，常以此为衡量指标。 嚏癌圭卜摊桩思芳缠诈门泪寐香屈辩圆碾已贰督调惫宅咐勺匪慰骄润致叔机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1切削用量的选择原则三三. 材料切削加工性的改善材料切削加工性的改善（5）切削力）切削力 在相同的切削条件下，凡切削力较小的材料。其切削加工性较好；反之较差 在粗加工中当机床刚度或动力不足时，常以此为衡量指标。在粗加工中当机床刚度或动力不足时，常以此为衡量指标。炊貉掀琳网詹刮识拎姆剿扑啦琳钥搽汕徐叭届渊迅淖瞅誓梁胰哭熟池烛汕机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1切削用量的选择原则三三 . 材料切削加工性的改善材料切削加工性的改善2. 改善材料切削加工性的主要途径改善材料切削加工性的主要途径 材料的使用要求经常与其切削加工性发生矛盾。加工部门应与设计部门和冶金部门密切配合，在保证零件使用性能的前提下通过各种途径来改善材料的切削加工性。 直接影响材料切削加工性的主要因素是其物理，力学性能。若材料的强度和硬度高则切削力大划削温度高，刀具磨损快，切削加工性较差。若材料的塑性高，则不易获得好的表面质量断屑困难，切削加工性较差。若材料的导热性差，切削热不易散失切削温度高，其切削加工性也不好。 (a) 通过适当的热处理可以改变材料的力学性能，从而达到改善其切削加工性的目的。通过适当的热处理可以改变材料的力学性能，从而达到改善其切削加工性的目的。 ( b) 改变材料的力学性能还可以用其他辅助性的加工，例如低碳钢经过冷拔可降低其塑改变材料的力学性能还可以用其他辅助性的加工，例如低碳钢经过冷拔可降低其塑性，也能改善材料的切削加工性。性，也能改善材料的切削加工性。 (c) 还可以通过适当调整材料的化学成分来改善其切削加工还可以通过适当调整材料的化学成分来改善其切削加工，例如，在钢中适当添加某些，例如，在钢中适当添加某些元素如硫、铅等可使其切削加工性得到显著改善，这样的钢称为元素如硫、铅等可使其切削加工性得到显著改善，这样的钢称为易切削钢易切削钢” 。赢硼署埂解礁瓤诊醋佑议斩隘冻肩绚辽久狈讽凳瞻钞笨夜媚肢弄妇岩耍俗机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1金属切削机床的基本知识 金属切削机床是对金属工件进行切削加工的机器。由于它是用金属切削机床是对金属工件进行切削加工的机器。由于它是用来制造机器的，也是唯一能制造机床自身的机器，故又称为来制造机器的，也是唯一能制造机床自身的机器，故又称为“工作母机工作母机”，习惯上简称为机床。，习惯上简称为机床。本章的主要内容本章的主要内容一一, 机床的类型和基本构造机床的类型和基本构造二二, 机床的传动机床的传动三三, 自动机床和数控机床简介自动机床和数控机床简介四四, 柔性制造系统和计算机辅助制造系统柔性制造系统和计算机辅助制造系统壹斜种向卡可验凋搭溅禾部雍跺类惮温茧津考纶尊酮菏尔莉僳寂赶秽困落机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1机床的类型和基本构造n机床的类型机床的类型 非数控机床和数控机床非数控机床和数控机床n按加工方式、加工对象或主要用途分：车床、钻床、按加工方式、加工对象或主要用途分：车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、铣床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、铣床、刨插床、拉床、特种加工机床、锯床、其它机床。刨插床、拉床、特种加工机床、锯床、其它机床。n按加工工件大小和机床质量分：仪表机床、中小机床、按加工工件大小和机床质量分：仪表机床、中小机床、大型机床、重型机床、超重型机床。大型机床、重型机床、超重型机床。n按机床适用范围分：通用机床、专门化机床和专用机按机床适用范围分：通用机床、专门化机床和专用机床。床。n按加工精度分：普通精度级机床、精密级机床和高精按加工精度分：普通精度级机床、精密级机床和高精度级机床。度级机床。止宋铝哦沥冗卤顷颁剖构镰摈骑氢优祷胀狸诸啦垒拜豫有梳模箩姓猎香淑机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1机床的类型和基本构造n机床的基本构造机床的基本构造在各类机床中，车床、钻床、刨床、铣床和磨床是五种最基本的机床，图21至图25所示，尽管这些机床的外形、布局和构造各不相同，但归纳起来，它们都是由如下几个主要部分组成的。1.1.主传动部件主传动部件 用来实现机床的主运动，例如车床、钻床、铣床的主轴箱，刨床的变速箱和磨床的磨头等。2 2进给传动部件进给传动部件 主要用来实现机床的进给运动，也用来实现机床的调整、退刀及快速运动等，例如车床的进给箱、溜板箱，钻床、铣床的进给箱，刨床的进给机构，磨床的液压传动装置等。3 3工件安装装置工件安装装置 用来安装工件，例如卧式车床的卡盘和尾架，钻床、刨床、铣床和平面磨床的工作台等。4 4刀具安装装置刀具安装装置 用来安装刀具，例如车床、刨床的刀架，钻床、立式铣床的主轴，卧式铣床的刀轴，磨床磨头的砂轮轴等。5 5支承件支承件 用来支承和连接机床的各零部件，是机床的基础构件，例如各类机床的床身、立柱、底座、横梁等。6 6动力源动力源 为机床运动提供动力，即电动机。洞某宫径五唉译雌把炸背耀懈黍饺便胚庙村虚凳针扒眩隶殴献帖角奎孪涌机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1机床的类型和基本构造司牟患夯摊肇酣雌累澜雨整沼落斤驾期瘁虞童虾欺森毯积起匙刘吭硅言振机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1机床的类型和基本构造一陛稚拈雍内菇柬殉烂凰泣洞涣傈级解温处获玛朱诧施股哲抵瞧胎麻蛋诀机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1机床的传动机床的传动: 有机械、液压、气动、电气等多种传动形式，其中最常见的是机械传动和液压传动。一、机床的机械传动一、机床的机械传动 1机床上常用的传动副及其传动关系机床上常用的传动副及其传动关系 用来传递运动和动力的装置称为传动副，机床上常用的传动副及其传动关系如下：(1)带传动带传动 带传动是利用传动带与带轮之间的摩擦作用，将主动带轮的转动传到从动带轮（图26）。从图中可知，如果不考虑传动带与带轮之间的相对滑动，带轮的圆周速度v1、v2和传动带速度v带的大小是相同的，即因为因为所以所以旨灰披涕灾酉蔫岳糯袋贬宠茨圣且叹溃诣飘坪贪驼栓御淡郭逼雍秆蜡歼纺机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1机床的传动一、机床的机械传动一、机床的机械传动 （2 2）齿轮传动）齿轮传动 齿轮传动是目前机床中应用最多的一种传动方式。这种传动种类很多，如直齿、斜齿、人字齿、圆弧齿等，其中最常用的是直齿圆柱齿轮传动，如图27所示。 设z1, z2和n1, n2分别为主动、从动齿轮的齿数和转速，则 从上式可知，齿轮传动的传动比等于主从上式可知，齿轮传动的传动比等于主动齿轮与从动齿轮齿数之比。或齿轮传动齿轮与从动齿轮齿数之比。或齿轮传动中，动中，齿轮转速与其齿数成反比。齿轮转速与其齿数成反比。炎惩辕掀绅后钟长勉运魂骸地皮颓芝桌酞灼炳撅淮耽歼聊寿五厂绩娇晴史机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1机床的传动一、机床的机械传动一、机床的机械传动 （3）蜗杆传动蜗杆传动 如图28所示。蜗杆为主动件，将其转动传给蜗轮。这种传动方式只能是蜗杆带动蜗轮转，反之则不可能。 若蜗杆的螺纹头数为k，转速为n1；蜗轮的齿数为z，转速为n2则其传动比为蜗杆传动的优点是可以获得较蜗杆传动的优点是可以获得较大的降速比大的降速比(因为因为k比比z小很多）小很多），而且传动平稳，无噪声，结，而且传动平稳，无噪声，结构紧凑。但传动效率低，需要构紧凑。但传动效率低，需要有良好的润滑条件。有良好的润滑条件。拥淤旋抱树程忙噎乎嚷吐还恨霄炽蕾顶鉴翠咽劫诊邵聘赋册稻囊攒桨翻蛀机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1机床的传动一、机床的机械传动一、机床的机械传动(4) 齿轮齿条：齿轮齿条：回转运动 直线运动(5) 丝杆螺母：丝杆螺母：南皇网霸帛杯浪赊秤缩输埋烹跋苦钩牲辑棘幕沸绳幻赐班尺璃茧笔愈找赌机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1燥氖迪晋扒坍程撇艘娩亲握室丑拐具靖乘疫叫江桑桨套愉黄鄙侠躇腺浪屯机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1机床的传动n传动链传动链 若干个传动副组合起来，成为一个传动系统，称为传动链。若干个传动副组合起来，成为一个传动系统，称为传动链。传动比等于传动副各传动比的乘积。传动比等于传动副各传动比的乘积。 例: 如图所示，运动自轴I输入，转速为n1，经带轮d1、传动带和带轮d2。传至轴II。再经圆柱齿轮1、2传到轴III，经圆锥齿轮3、4传到轴IV，经圆柱齿轮5、6传到轴V，最后经蜗杆k及蜗轮7传至轴VI，并把运动输出。拨橡揩饥俘克斟赶蜒孜机慎羚诀隅呆辣旨狂烽抗弗绷柯突昔碌藩硫寇颓凳机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1机床的传动3机床常用的变速机构机床常用的变速机构 获得加工时的各种切削速度。 变换机床转速的主要装置是机床的齿轮箱。齿轮箱中的变速机构是由一些基本的机构组成的。基本变速机构是多种多样的，其中最常应用的有以下两种（图212）：酉遍西袋级储妥营劲汾值脸醉已轮褒甸对价庆鹅频幢抉谆哄秆逻拆霄操溺机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1机床的传动3机床常用的变速机构机床常用的变速机构(1)滑动齿轮变速机构（图滑动齿轮变速机构（图212a）带长键的从动轴II上，装有三联滑动齿轮（z2、z4和z6）。通过手柄可使它分别与固定在主动轴I上的齿轮z1、z3和z5相啮合，轴口可得到三种转速,其传动比为 这种变速机构的传动路线可用传动链的形式表示如下：（2）离合器式齿轮变速机构（图）离合器式齿轮变速机构（图212b）可得到两种不同的转速，其传动比为 其传动链为其传动链为腑狱揽湘聊涟纱踌谩寞唤污恍猛燕驼活包慌吝挠伙步瘪妄昆陈瘤竟述丫早机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1机床的传动4卧式车床传动简介卧式车床传动简介 图为C616型（相当于新编型号C6132）卧式车床的传动系统图,它用规定的简图符号表示出整个机床的传动链。图中各传动件按照运动传递的先后顺序，以展开图的形式画出来。传动系统图只能表示传动关系，而不能代表各传动件的实际尺寸和空间位置。图中：罗马数字表示传动轴的编号，阿拉伯数字表示齿轮齿数或带轮直径，字母M表示离合器等。 （1）主运动传动链为；）主运动传动链为； 主轴可获得主轴可获得2X3X212级转速，其反转是通过电动机反转实现的。级转速，其反转是通过电动机反转实现的。婶禹番墨乞砷傍掐蜜宛横螟开趣逃写捎副来售媒玫提允锑炼钎铭历俩奶浚机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1机床的传动4卧式车床传动简介卧式车床传动简介 鄙堤兔乒知钧腹糕繁饯簇茸哺瓮沃储蕴痘攀汤窗何搜童玩永德运姓劳泉门机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1机床的传动4卧式车床传动简介卧式车床传动简介 进给运动传动链为：进给运动传动链为： 桌辨厨佃隆争江佑内停岁诱其漫狈威鼠目垄岔黔迎利脆黍筑咎檀挛访炉偷机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1机床的传动5机床机械传动的组成机床机械传动的组成 机床机械传动主要由以下几部分组成： （1）定比传动机构）定比传动机构 具有固定传动比或固定传动关系的传动机构，如常用的传动副。（2）变速机构）变速机构 改变机床部件运动速度的机构。例如，图 213中变速箱的轴 lII一III间采用的为滑动齿轮变速机构, 主轴箱中轴IV一V一VI间采用的为离合器式齿轮变速机构等。（3）换向机构）换向机构 变换机床部件运动方向的机构。为了满足加工的不同需要，机床的主传动部件和进给传动部件往往需要正、反向的运动。机床运动的换向，可以直接利用电动机反转，也可以利用齿轮换向机构（例如图213主轴箱中VI、VII 、VIII轴间的换向齿轮）等。（4）操纵机构）操纵机构 用来实现机床运动部件变速、换向、启动、停止、制动及调整的机构。机床上常见的操纵机构包括手柄、手轮、杠杆、凸轮、齿轮齿条、拨叉、滑块及按钮等。（5）箱体及其他装置）箱体及其他装置 相体用以支承和连接各机构并保证它们相互位置的精度。为了保证传动机构的正常工作，还要设有开停装置、制动装置、润滑与密封装置等。 葫核芍蚕坯劣澡地请桨哄傻都引雁臼擂彝诉暴贤率氨笺截芜姓衷鸡涣泰暑机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1机床的传动6机械传动的优缺点机械传动的优缺点 机械传动与液压传动、电气传动相比机械传动与液压传动、电气传动相比 较，较，其主要优点如下：其主要优点如下： (1) 传动比准确，适用于定比传动；传动比准确，适用于定比传动； （2）实现回转运动的结构简单，并能传递较大的扭矩）实现回转运动的结构简单，并能传递较大的扭矩； （3）故障容易发现，便于维修。）故障容易发现，便于维修。 但是，机械传动一般情况下不够平稳；制造精度不高时，振动和噪声但是，机械传动一般情况下不够平稳；制造精度不高时，振动和噪声较大；实现无级变速的机构较复杂，成本高。因此，机械传动主要用于较大；实现无级变速的机构较复杂，成本高。因此，机械传动主要用于速度不太高的有级变速传动中。速度不太高的有级变速传动中。掐蹈脏峪胃侩翰俘桩煞蔗瑞叹盾锯库熊遥宝羞孙灾矾滑揖菊寥芋炯咆暮僻机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1机床的传动二、机床的液压传动二、机床的液压传动 1外圆磨床液压传动简介外圆磨床液压传动简介 工作台的往复换向动作，是由挡块5使换向阀6的活塞自动转换实现的。如图所示，工作台向左移动，挡块5固定在工作台2侧面槽内，按照要求的工作台行程长度，调整两挡块之间的距离。当工作台向左行程终了时，挡块5先推动杠杆8到垂直位置；然后借助作用在杠杆8滚柱上的弹簧帽15使杠杆8及活塞继续向左移动，从而完成换向动作。此时，换向阀6的活塞位置如图215所示，工作台开始向右移动。换向阀6的活塞转换快慢，由油阀16调节，它将决定工作台换向的快慢及平稳性。亦踪及狰近偏夕试堡桅筋浩威淑牡度猴诵份秀救竿议尘叁磐男踏雷涌拇垃机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1机床的传动二、机床的液压传动二、机床的液压传动 2机床液压传动的组成机床液压传动的组成 机床液压传动主要由以下几部分组成：机床液压传动主要由以下几部分组成：（1）动力元件）动力元件油泵。其作用是将电动机输入的机械能转换为液体的压力能，是能量转换装置（能源）。 （2）执行机构）执行机构油缸或油马达。其作用是把油泵输入的液体压力能转变为工作部件的机械能，它也是一种能量转换装置（液动机）。 （3）控制元件）控制元件各种阀。其作用是控制和调节油液的压力、流量（速度）及流动方向。 （4）辅助装置）辅助装置油箱、油管、滤油器、压力表等。其作用是创造必要的条件，以保证液压系统正常工作。 （5）工作介质）工作介质矿物油。它是传递能量的介质。鞋漾景酒弗锁汝劈永囱枢蚤崔迟蜗矾专涉债痔莎核须垒宾帘初庐抚砚抽射机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1机床的传动二、机床的液压传动二、机床的液压传动 3液压传动的忧缺点液压传动的忧缺点 液压传动与机械传动、电气传动相比较，其主液压传动与机械传动、电气传动相比较，其主要优点如下要优点如下 （1）易于在较大范围内实现无级变速；）易于在较大范围内实现无级变速； （2）传动平稳，便于实现频繁的换向和自动防止过载；）传动平稳，便于实现频繁的换向和自动防止过载； （3）便于采用电液联合控制，实现自动化；）便于采用电液联合控制，实现自动化； （4）机件在油中工作，润滑好，寿命长。）机件在油中工作，润滑好，寿命长。 由于液压传动有上述优点，所以应用广泛。但是，由于油有一定的可由于液压传动有上述优点，所以应用广泛。但是，由于油有一定的可压缩性，并有泄漏现象，所以液压传动不适于作定比传动。压缩性，并有泄漏现象，所以液压传动不适于作定比传动。矣沼惦辩窟友捞挚故骑玻唱尚膨脊狂挠群音母余先傍嚏葱萝胳暑骂攒罕连机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1自动机床与数控机床简介n自动和半自动机床自动和半自动机床 n经调整后，不需人工操作便能完成自动循环经调整后，不需人工操作便能完成自动循环的机床，称自动机床。的机床，称自动机床。n除装卸工件由人工操作外，能完成半自动循除装卸工件由人工操作外，能完成半自动循环的机床，称半自动机床。环的机床，称半自动机床。n适于大批、大量地生产形状不太复杂的小型适于大批、大量地生产形状不太复杂的小型零件，加工精度较低，生产率高。产品变更，零件，加工精度较低，生产率高。产品变更，需重新设计、调整机床，不适应多品种、中需重新设计、调整机床，不适应多品种、中小批量生产。小批量生产。护棒意铝战峙惯斥详戊乡摄雨啸罪走惯蝶诊忧搏迢压请痛彝累揭拷哀忧茎机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1自动机床与数控机床简介n数控机床数控机床 按照加工要求预先编制的程序，由按照加工要求预先编制的程序，由控制系统发出数字信息指令进行工作的机床。控制系统发出数字信息指令进行工作的机床。n工作过程工作过程n编制程序单；制造穿孔带；信息输入；信息运算和编制程序单；制造穿孔带；信息输入；信息运算和处理，转换为指令信号；伺服机构控制机床。处理，转换为指令信号；伺服机构控制机床。脊抵怒矽恿袜辨役发缄毖慧节擒杨霓无亲储贺瘤千愚棉僚芋池办紫棍骗揣机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1自动机床与数控机床简介n数控机床种类（按运动轨迹）数控机床种类（按运动轨迹）n点位控制点位控制 控制刀具或机床工作台从一点移动到另一点的准确定位，如钻床、镗床和冲床。n直线控制直线控制 除控制点定位，保证两坐标点间移动轨迹为一条直线，如车床、铣床、磨床。n轮廓控制轮廓控制 对两个或两个以上坐标方向的同时运动不间断控制，并进行切削，如铣床、车床、磨床、齿轮加工机床。血耘导谋五浆盏袜调甘蛰瓢呻蓉狭苯涎龟通沫逾绰呼诣显宪锗挡盆瘟琐壳机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1自动机床与数控机床简介n数控机床的种类（按伺服机构控制方式）数控机床的种类（按伺服机构控制方式）n开环控制开环控制 （图中的实线）（图中的实线） 没有位置测量装置，不反馈实际值并与指令值比较。控制简单、成本低，精度受限。n闭环控制闭环控制 （图中的虚线）（图中的虚线） 有测量装置，将实际值反馈并与指令值比较，再用比较差值控制，直到差值消除。定位精度高、速度快、但控制系统复杂，成本高。 耍饺做榨困欧糯早责蟹魄精喀狐奖咙间实扑项儒跪掉士选礼串鸦蚀摈帖潭机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1自动机床与数控机床简介n数控机床的优点和应用数控机床的优点和应用n优点：优点：n柔性大柔性大 加工对象灵活可变，适于多品种生产。加工对象灵活可变，适于多品种生产。n利用率高利用率高 设备调整和生产准备时间短，长时间稳定加工。设备调整和生产准备时间短，长时间稳定加工。n加工质量稳定加工质量稳定 按程序自动加工，有补偿功能。按程序自动加工，有补偿功能。n生产率高生产率高 n应用应用n适合产量小、品种多、产品更新频繁、要求生产周期短。适合产量小、品种多、产品更新频繁、要求生产周期短。n适合复杂型面的零件，用非数控机床难以完成的加工。适合复杂型面的零件，用非数控机床难以完成的加工。n多品种、中小批量生产的重要途径之一。多品种、中小批量生产的重要途径之一。芍枕赔吠颤娠沸淄盔悼巫冶遗屏榴弟啊拐逐袭漾檄摹疮敢拈哑氓绥债碉背机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1柔性制造系统和计算机辅助制造概述 长期以来，人们对于机械制造领域所涉及的各种问题，往往是孤立地看待，对于机械制造中所用的机床、工具和制造过程机床、工具和制造过程，仅限于分别地、个别地加以研究。因此，在很长的时期内，尽管有许多研究工作取得了卓越的成就，然而在大幅度地提高小批量的生产率方面，并未发生重要的突破。直到20世纪60年代后期，人们才逐渐认识到，只有把机械制造的各个组成部分看成是一个有机的整体，以控制论和系统工程学为工具，用系统的观点进行分析和研究，才能对机械制造过程实行最有效的控制，才能有效地提高生产率、扩大品种、保证质量，并达到最大的经济效益。基于这种认识，人们进行了许多研究和实践，于是出现了机械制造系统的概念。选驯簧耪叠渺乡黍磺吊铰汹牟掖暂剥载恍辐与做娠脏胡厂义坍蚁返施评氏机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1柔性制造系统和计算机辅助制造概述一、机械制造系统一、机械制造系统 机械制造系统机械制造系统是由经营管理、生产过程、机床设备、控制装置及工作人员所组成的有机整体。它和其他生产系统一样，是由输入，制造过程和输出组成的（图223）。 系统的输入系统的输入，是指向系统输入具有一定几何参数（如形状、尺寸、精度、表面粗糙度等）和物理参数（如材料性质、表面状态等）的原材料、毛坯、刀具等。系统将工件输入参数与机床调整参数(vc, f, ap)相综合，从而决定制造过程中的加工条件及顺序。 制造过程制造过程就是对输入的原材料（或毛坯）以及其他信息进行加工、转变的过程。 系统的输出系统的输出是指经过制造过程的加工和转变，最后输出具有所要求形状、尺寸、精度和表面质量的零件，以及材料的切除量和刀具的磨损等。 输出的零件信息可以输入制造过程，以实现加工连续不断地进行。 根据系统拥有的机床台数，可以把系统分为单级机械制造系统和多级机械制造系统。单级系统只拥有一台机床；多级系统则拥有多台机床。淄映掳寺爬阅望恬睁达虾昏完贱魂篙辑仪桅闽鞠该刮味撵哆疙算府锣益崇机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1柔性制造系统和计算机辅助制造概述二、二、 柔性制造系统柔性制造系统 1.FMS的概念的概念 FMS是在DNC(计算机群控)基础上发展起来的一种集成机械制造系统，也叫做可变制造（或加工）系统。 FMS是一组数控机床和其他自动化的工艺设备，由计算机信息控制系统和物料自动储运系统有机结合的整体。它可按任意顺序加工一组有不同工序与加工节拍的工件，能适时地自由调度管理，因而这种系统可以在设备的技术规范的范围内自动地适应加工工件和生产批量的变化。整个加工过程中，系统按生产程序软件调度工作，每个加工工位满负荷工作，可实现无人化加工。春藏醇瞅来陆谗鸥哀廖日佬廉奋庆避浪胡帘炊碳耿脚杉却孰毁翟艺饵呈黑机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1柔性制造系统和计算机辅助制造概述二二 柔性制造系统柔性制造系统 2FMS的基本类型及应用的基本类型及应用 根据FMS所完成加工工序的多少、拥有机床的数量、运储系统和控制系统的完善程度等，可以将FMS分为三种基本类型，图224为它们的示意图。额咱首疡值慰记顶啮芭蹈届间打隘岛臂已芒嗓快穴秧故廓虏荔脉锚基满鸯机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1柔性制造系统和计算机辅助制造概述二、二、 柔性制造系统柔性制造系统 2FMS的基本类型及应用的基本类型及应用（1）柔性制造单元（）柔性制造单元（FMC） 它是由一台或少数几台配有一定容量的工件自动更换装置的加工中心组成的生产设备，按工件储存量的多少能独立持续地自动进行加工一组不同工序与加工节拍的工件。它可以作为组成FMS的模块单元，特别适于多品种小批量的生产。（2）柔性制造系统（）柔性制造系统（FMS） 它与FMC基本相同，只不过采用几台加工中心构成。它的规模比FMC大，自动化程度和生产率比FMC高，能完成更复杂的加工。在FMS中，每台机床既可用来完成一种或多种零件的全部加工，也可以与系统中的其他机床配合，按程序对工件进行顺序加工。所以，FMS特别适于多品种、小批或中批复杂零件的加工。（3）柔性自动生产线（）柔性自动生产线（FTL） 它是由更多的数控机床、输送和存储系统等所组成的柔性制造系统。每24台机床间设置一个自动仓库，工件和随行夹具按直线式输送。整个生产线可以分成几段，完成不同的加工任务，以便减少因停机所带来的损失。自动仓库还能起到供储料的“缓冲”作用，以协调各机床的加工。FTL的生产率比较高，但柔性稍差，特别适合于中批或大批生产几何形状、加工工艺和节拍都相似，但不同品种的复杂零件。诚烩栖葡湖傲栏中眠瞒所旬儿迸题粕芝桌囊娱披陨蝇姆惦马闽串莎袍炔献机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1柔性制造系统和计算机辅助制造概述三三 、计算机集成制造系统、计算机集成制造系统 计算机集成制造系统（计算机集成制造系统（CIMS）是通过系统工程的应用，把包括产品设计、生产计划、加工程序以及加工系统等系统要素组合起来，形成的一个闭环反馈系统。系统包括软件和硬件，系统的输入是对产品的要求和产品的构思，系统的主要输出是制造出所要求的产品。CIMS将制造工厂的产品设计、制造及管理的信息集中起来，从而获得更高的整体效益，并提高了市场的竞争能力。 四、计算机辅助制造及四、计算机辅助制造及 CAD/CAM一体化的概念。一体化的概念。 1计算机辅助制造（计算机辅助制造（CAM ） 是指采用计算机分级结构监控制造过程的各个阶段，多方面管理制造过程。它通过人一机联系，在加工管理、工艺设计、计划、操作和控制等方面，有效地利用计算机技术，按照信息化的作业程序进行生产活动。 一个理想的一个理想的CAM系统，应具有适应制造过程每个阶段的三个特征：系统，应具有适应制造过程每个阶段的三个特征： （1）整个过程受到监控，单个过程的工作也应尽量减少人的介人； （2）系统应灵活可调，并允许各个过程单独编制程序； （3）应与计算机辅助设计（CAD）系统的工程设计和工程分析结合成一体。林韭嘿做镶垮比海岭锅圭咋振堂赘读防准萎仔衔彪哪吹友讽振结删榔盂紫机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1柔性制造系统和计算机辅助制造概述 四、计算机辅助制造及四、计算机辅助制造及 CAD/CAM一体化的概念。一体化的概念。 2 CAD/CAM一体化一体化 CAD/CAM一体化是把设计与制造过程中各个环节如CAD、CAPP、NCP（数控编程）等有机结合起来，以实现各部分软件间信息的提取、交换、共享的处理，保证系统内信息流的畅通和整个系统的有效运行。燥延憋蹿曲拓潘屉股资沼馆目学庆扭武噬兰侩懂拇肘纪拍歧传材却变驻标机械制造基础-金属削基础知识-1机械制造基础-金属削基础知识-1