机械加工方法与设备01

1、第1章机械加工方法与设备基本知识机械制造过程及方法 1.1机械加工设备1.21.1 机械制造过程及方法 1.1.1 生产过程 在机电产品的生产中，生产过程是指将原材料变为成品之间各个相互关联的劳动过程的总和。它包括从原材料到成品所经过的机械制造、涂漆、运输、保管等所有的过程，以及开发设计、计划管理、经营决策等所有的生产活动。1.1.2 机械制造过程图1-1 零件的机械制造过程 机械加工过程是指在机械制造过程中，直接用刀具在毛坯上切除多余金属层厚度，使之获得符合图纸要求的尺寸精度、形状和相互位置精度、表面质量等技术要求的零件的过程。 这是零件制造过程中最重要的过程。大多数组成机电产品的零件都是要

2、通过机械加工的方法得到。1.1.3 机械加工过程1.1.4 机械加工方法方法车削铣削刨削钻削镗削磨削齿轮加工数控加工加工形状回转面平面较大平面内回转面较大内回转面精加工各种表面渐开线齿形加工形状复杂精度高的表面工程用语轴类零件平面较大平面孔大直径孔零件的精加工渐开线轮齿加工形状复杂精度高的零件表1-1常用机械加工方法的主要加工范围刀具车刀铣刀刨刀钻头镗刀砂轮齿轮加工刀具数控刀具设备车床铣床刨床钻床镗床磨床齿轮加工机床数控机床1.2机械加工设备 任何一种机电产品，因其功能不同，其组成零件的结构复杂程度以及对零件的技术要求也就不同，从而需要多种加工方法。而多种加工方法是通过机械加工设备也就是人们常

3、说的金属切削机床来实施的。 1.2.1 金属切削机床的运动1零件表面的成形运动及成形方法（1）零件表面的成形运动图1-2 常见零件表面类型1母线 2导线（2）常见工件表面的成形方法图1-3 常见工件表面的成形方法2成形运动（1）主运动 主运动是切除工件上的被切削层，使之变为切屑的主要运动，是使工件与刀具产生相对运动以进行切削的最基本运动。主运动的速度最高，消耗的功率最大。在切削运动中，主运动只有一个。它可以由工件完成，也可以由刀具完成。可以是旋转运动，也可以是直线运动。 （2）进给运动 进给运动是不断地把被切削层投入切削，逐渐加工出整个工件表面的运动。 进给运动的速度较低，消耗的功率也较小。可

4、由一个或多个运动组成。可以是连续的，也可以是间断的。 3切削用量图1-4 机械加工示意图切削用量包括切削速度v、进给速度f 和切削深度 ap （1）切削速度vv=Dn/1000（2）进给量f 进给量f是指在主运动的一个循环内或单位时间内，刀具和工件沿进给运动方向的相对位移量。（3）切削深度ap 切削深度（吃刀深度，背吃刀量）ap一般是指工件待加工表面到已加工表面的垂直距离，单位是mm。 ap=(Dd)/24辅助运动 零件的表面成形运动只能使被加工表面得到一个轮廓形状，若要得到符合图纸要求的尺寸精度和表面质量，机床就需要多次重复表面成形运动。为此，机床还需要一系列辅助运动，如刀具退离工件、刀具接

5、近工件、快速退回起始位置等运动。另外，还有多工位工作台和多工位刀架的周期性转位和分度运动等。总之，机床上除了表面成形运动外的所有运动，都是辅助运动。5运动方向图1-5 卧式车床的运动方向1.2.2 金属切削机床的传动1传动链 在零件的机械加工过程中，机床的各种运动都是要通过相应的传动链来实现的。所谓的传动链是指由运动源、传动装置和执行件按一定的规律所组成的传动联系。2传动原理图图1-6 传动原理图中常用符号（1）普通机床传动图1-7 卧式车床的传动原理图（2）数控机床传动图1-8 数控车床传动原理图3传动系统及表达 传动系统是指在实现一台机床加工过程中，全部成形运动和辅助运动的所有传动链的总和

6、。 转速分布图也是表达机床传动系统、分析传动链的重要工具 图1-9 机床转速图1.2.3 金属切削机床常用传动机构 1变速传动机构（1）滑移齿轮变速机构（2）离合器变速机构（3）挂轮变速机构（4）带轮变速机构图1-10 常用分级变速机构1、3带轮 2传动带 M离合器图1-11 带传动的类型1带 2带轮2滚珠丝杠螺母副传动机构图1-12 滚珠丝杠螺母副原理图3换向机构（1）滑移齿轮换向机构（2）圆锥齿轮换向机构图1-13 常用换向机构M离合器 1.2.4 金属切削机床分类与型号编制1机床的类型按基本的切削方式分为：车床、铣床、磨床、钻床、刨插床、镗床、拉床、锯床、齿轮加工机床、螺纹加工机床和其他

7、机床等。机床的切削方式不同，所加工工件的表面形状也不同。按通用化程度分为：通用机床、专门化机床、专用机床等。通用机床是指可加工多种工件，完成多道工序，使用范围较广的机床；专门化机床是指用于加工形状相似而尺寸不同的工件特定工序的机床；专用机床是指用于加工特定工件的特定工序的机床。按加工精度不同分为：普通机床、精密机床、高精度机床。按机床加工工件的大小和重量分为：仪表机床、中小型机床、大型机床、重型机床等。按机床控制方式和控制系统分为：通用机床、仿形机床、程序控制机床（简称程控机床）、数字控制机床（简称数控机床）。 2机床的型号编制注：图中数字为位置顺序号图1-14 机床型号表示方法3机床的技术规

8、格 除了机床主参数以外，国家根据机床的生产和使用情况，还规定了机床的主参数系列和第二主参数系列。 卧式车床除了以上所述的两个主参数系列以外，还有刀架上最大工件回转直径、主轴内孔直径、中心高、主轴转速范围、主轴孔前端锥度、刀架最大行程、进给量范围、加工螺纹范围、主电机功率等参数，共同构成卧式车床的技术规格。机床的技术规格可以通过机床说明书，制造厂家的产品网页以及宣传样本查到。 小 结零件的功能不同，加工要求不同，加工方法就不同。所以每种加工方法的加工范围是不同的，见表1-1。机械加工的实质是刀具和零件间按零件的要求做切削运动。每类机床都应有成形运动（主运动、进给运动）和辅助运动。成形运动中的切削用量三要素对零件质量、加工效率、加工成本均有影响。通过机床的传动链实现机床的运动，一般机床传动链由运动源、传动装置和执行件按一定的规律组成。其中传动装置是实现不同运动的装置。机床型号表明了机床种类和主要技术规格，不可小视，需认真对待。习 题1什么是机械制造过程，它都包含哪些过程？2各种加工方法的主要加工范围是什么？3金属切削机床都有哪些运动？根据在车间实习的认识，指出车