機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)_西安交大課件 機(jī)械工程學(xué)院先進(jìn)制造技術(shù)研究所【深度課資】

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1、Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong University機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械工程學(xué)院先進(jìn)制造技術(shù)研究所2012-2013學(xué)年第一學(xué)期（2012.09.2012.12）金濤 1詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012I

2、AMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong University緒論“制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主要支柱制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主要支柱”引自：國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要引自：國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要一、制造業(yè)與制造技術(shù) 制造業(yè)是一個(gè)國(guó)家的立國(guó)之本、民族產(chǎn)業(yè)和支柱產(chǎn)業(yè)。是反映一個(gè)國(guó)

3、家經(jīng)濟(jì)實(shí)力的重要標(biāo)志，是為國(guó)家創(chuàng)造財(cái)富的重要產(chǎn)業(yè)，也是保障國(guó)家安全的重要產(chǎn)業(yè)。如：機(jī)床業(yè)（基礎(chǔ)行業(yè)工欲善其事，必工欲善其事，必先利其器先利其器），家電，汽車，醫(yī)療，農(nóng)業(yè)，造船業(yè)，紡織，印刷，IT制造業(yè)；航天、航空，宇航等。2詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIA

4、MT of Xian Jiaotong University緒論3詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong University緒論 制造技術(shù)支撐著制造業(yè)的發(fā)展，先進(jìn)的制造技術(shù)能使一個(gè)國(guó)家的制造業(yè)乃至整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)處于極富競(jìng)爭(zhēng)力

5、的地位。忽視制造技術(shù)的發(fā)展，將會(huì)使經(jīng)濟(jì)發(fā)展出現(xiàn)嚴(yán)重問題。如美國(guó)和日本的正反兩方面教訓(xùn)。二、機(jī)械制造業(yè)的現(xiàn)狀4詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong University緒論 國(guó)外（八國(guó)聯(lián)軍）加工對(duì)象：極大和極小，極端制造；精

6、度和效率：精密和超精密、高速和超高速；CNC控制系統(tǒng)：五軸聯(lián)動(dòng)、六軸聯(lián)動(dòng)；制造技術(shù)科學(xué)的基礎(chǔ)研究：投入巨大；制造技術(shù)研究與裝備開發(fā)的手段：不斷開發(fā)，不斷更新（工藝、檢測(cè)技術(shù)、刀具及功能部件、設(shè)計(jì)、分析與計(jì)算手段等）。5詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT

7、of Xian Jiaotong University緒論 三維造型軟件，如UG，PRO/E，CARTIA，SolidWorks等；有限元分析軟件，如ANSYS，Abaqus，MRC，Dynaform，F(xiàn)orge等；計(jì)算分析軟件，如Matlab，Mathematica，Maple等。（現(xiàn)代工程師應(yīng)掌握這三類軟件的至少一個(gè)?。?詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian J

8、iaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong University緒論 國(guó)內(nèi)昨天輝煌的過去 四大發(fā)明，卓越的鍛壓和鑄造技術(shù)等。-武林至尊，寶刀屠龍；倚天不出，誰(shuí)與爭(zhēng)鋒今天制造大國(guó)，不是制造強(qiáng)國(guó) 中低端產(chǎn)品居多，關(guān)鍵件、重要零部件的加工依賴進(jìn)口，經(jīng)常受國(guó)外的技術(shù)限制（“巴統(tǒng)”）、整機(jī)裝配工藝技術(shù)落后。高端的數(shù)控產(chǎn)品，IT制造的核心裝備光刻機(jī)，大型核電、風(fēng)電、水電設(shè)備，大型發(fā)電機(jī)組、激光核聚變裝置（點(diǎn)火工程）等。7詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaot

9、ong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong University緒論青海華鼎超重型數(shù)控臥式鏜車床重大專項(xiàng)n最大回轉(zhuǎn)直徑 5mn最大工件長(zhǎng)度 25mn工件重量 500tn雙床身、雙刀架布局8詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT o

10、f Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong University緒論裝備制造業(yè)裝備制造業(yè)：國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展：國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展/國(guó)防建設(shè)國(guó)防建設(shè)/技技術(shù)裝備術(shù)裝備/基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè) 2010年年:占占GDP的的11.5,世界前三位世界前三位（2002年年:9.4%,世界前四位世界前四位）“我國(guó)是世界制造大國(guó)，但還不是制造強(qiáng)我國(guó)是世界制造大國(guó)，但還不是制造強(qiáng)國(guó)國(guó)”,

11、自主創(chuàng)新能力弱、對(duì)外依存度高、自主創(chuàng)新能力弱、對(duì)外依存度高、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)。極易受到國(guó)際經(jīng)濟(jì)、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)。極易受到國(guó)際經(jīng)濟(jì)、政治環(huán)境的制約。政治環(huán)境的制約。9詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong University緒

12、論主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：對(duì)制造技術(shù)中的重要基礎(chǔ)科學(xué)問題的研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠 單元技術(shù)、功能部件的研究和開發(fā)落后 整機(jī)的裝配工藝技術(shù)落后（沈機(jī)案例、傳統(tǒng)文化中“學(xué)而優(yōu)則仕”的深遠(yuǎn)影響）10詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong U

13、niversity緒論造成的后果：所制造的機(jī)床，在加工精度、切削穩(wěn)定性、精度保持性、可靠性等方面與國(guó)外同類產(chǎn)品相比，存在很大的差距。11詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong University緒論明天Yesterday

14、Once More？！物質(zhì)平臺(tái)：國(guó)家政策支持、企業(yè)、高校人才平臺(tái)：誰(shuí)是主力軍？三、制造技術(shù)的發(fā)展 制造技術(shù)已從單工序的研究發(fā)展到制造系統(tǒng)（物質(zhì)流、信息流、資金流）的研究。如車銑、鏜銑復(fù)合機(jī)床、加工中心、FMS（柔性制造系統(tǒng)）、CIMS（計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)）12詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jia

15、otong UniversityIAMT of Xian Jiaotong University緒論 隨著制造技術(shù)的發(fā)展，制造技術(shù)不再僅僅是以力學(xué)、切削理論為主要基礎(chǔ)的一門學(xué)科，而是涉及了機(jī)械科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、信息科學(xué)、材料科學(xué)和控制技術(shù)的一門綜合學(xué)科。13詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaot

16、ong UniversityIAMT of Xian Jiaotong University緒論四、機(jī)械制造的基本流程零件與機(jī)器 零件是機(jī)器的組成單元，裝配時(shí)機(jī)器是由零件單元逐一裝配而成，但在設(shè)計(jì)的時(shí)候卻是從整臺(tái)機(jī)器開始的。一種新產(chǎn)品（機(jī)器）的開發(fā)內(nèi)容包括概念設(shè)計(jì)、方案設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、樣機(jī)試制與評(píng)審、工藝設(shè)計(jì)、新產(chǎn)品鑒定、試銷、生產(chǎn)準(zhǔn)備、批量生產(chǎn)。在方案設(shè)計(jì)階段往往需要設(shè)計(jì)多種方案，通過性能、成本等的對(duì)比，經(jīng)評(píng)審最后確定一種方案。14詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong U

17、niversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong University緒論 在詳細(xì)設(shè)計(jì)階段，是從繪制產(chǎn)品（機(jī)器）的總裝圖開始，在完成產(chǎn)品的總裝圖設(shè)計(jì)后，再進(jìn)行拆畫零件圖，在零件圖上除標(biāo)注正確的幾何尺寸外，還要根據(jù)機(jī)器的性能要求標(biāo)注出零件的精度要求?？梢娏慵木纫髞碜杂跈C(jī)器。而在制造過程中，是先加工出合格的零件，然后再通過合理的裝配工藝將零件裝配成滿足一定功能的機(jī)器。15詳細(xì)課資Copyri

18、ght by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong University緒論五、本課程學(xué)習(xí)的目的 能對(duì)機(jī)械制造有一個(gè)總體的、全貌的了解與把握，能掌握金屬切削過程的基本規(guī)律，掌握機(jī)械加工的基本知識(shí)，能選擇加工方法與機(jī)床、刀具、夾具及加工參數(shù)，具備制訂工藝規(guī)程

19、的能力和掌握機(jī)械加工精度和表面質(zhì)量分析的基本理論和基本知識(shí)，初步具備分析解決現(xiàn)場(chǎng)工藝問題的能力，了解當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展概況。16詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong University第一章 機(jī)械加工方法第一節(jié) 零件

20、的成形原理 按照零件由原材料或毛坯制造成為零件的過程中，質(zhì)量M的變化，可分為M0,M0,M0三種原理，不同原理采用不同的成形工藝方法。M0，材料去除原理，如傳統(tǒng)的切削加工方法，包括磨料磨削、特種加工等,在制造過程中通過材料逐漸被去除而獲得需要的幾何形狀。17詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiao

21、tong UniversityIAMT of Xian Jiaotong University第一章 機(jī)械加工方法 M0，材料基本不變?cè)?，如鑄造、鍛造及模具成型（注塑、沖壓等）工藝，在成形前后，材料主要是發(fā)生形狀變化，而質(zhì)量基本不變。M0，材料累加成形原理，如上世紀(jì)80年代出現(xiàn)的快速原形（Rapid Prototyping）技術(shù)，在成形中通過材料累加獲得所需形狀。18詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong Un

22、iversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong University第一章 機(jī)械加工方法一、M0 的制造過程 M0主要指切削加工，該加工過程是通過刀具和工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)及相互力的作用實(shí)現(xiàn)的。工件往往通過夾具安裝在機(jī)床上，機(jī)床帶動(dòng)刀具或工件或兩者同時(shí)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。切削過程中，有力、熱、變形、振動(dòng)、磨損等現(xiàn)象發(fā)生，這些現(xiàn)象的綜合作用決定了零件19詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong UniversityI

23、AMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong University第一章 機(jī)械加工方法最終獲得的幾何形狀及表面質(zhì)量。對(duì)于加工精度要求特別高的零件，需要采取精加工及超精加工工藝（其尺寸精度往往達(dá)到亞微米乃至納米級(jí)）。這些工藝在航空航天、計(jì)算機(jī)產(chǎn)品等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。20詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian

24、Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong University第一章 機(jī)械加工方法 特種加工是指利用電能、光能或化學(xué)等方法完成材料的去除成形方法，這些方法主要適合于加工超硬度、易碎等常規(guī)加工方法難加工的場(chǎng)合。如當(dāng)前發(fā)展比較快的三束加工（激光束、電子束、離子束），在微細(xì)加工中有廣泛的應(yīng)用。另外近幾年發(fā)展的

25、高壓水射流等加工方法，也有其顯著的優(yōu)點(diǎn)。21詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong University第一章 機(jī)械加工方法二、M0 的制造過程 M0的工藝內(nèi)容主要屬于材料成形課程的研究范疇。主要指鑄造、鍛壓和焊接等熱加工工

26、藝。在我國(guó)，鑄造工藝、鍛壓模具的設(shè)計(jì)和制造方面 均是薄弱環(huán)節(jié)，特別是模具工業(yè)，模具制造精度要求較高，其生產(chǎn)方式往往是單件生產(chǎn)。模具的設(shè)計(jì)和制造需要CAD和CAE22詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong University

27、第一章 機(jī)械加工方法等一系列高新技術(shù)，屬于技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)。三、M0 的制造過程M0 的工藝即材料累加法制造（MIM）工藝 出現(xiàn)于上個(gè)世紀(jì)80年代，通過材料逐漸累加成型。這一工藝又稱RP技術(shù)（Rapid Prototyping）。其優(yōu)點(diǎn)是：無需編程，即可以成型任意復(fù)雜形狀的零件，而無需刀、夾具等生產(chǎn)準(zhǔn)備活動(dòng)。23詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong

28、UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong University第一章 機(jī)械加工方法RP技術(shù)制造出來的原型可供設(shè)計(jì)評(píng)估、投標(biāo)或展示之用。RP技術(shù)與快速精鑄技術(shù)（Quick Casting）及快速模具制造技術(shù)（Rapid Tooling）等相結(jié)合，又可以為小批量或大批量生產(chǎn)服務(wù)，因而RP技術(shù)成為加速新產(chǎn)品開發(fā)及實(shí)現(xiàn)并行工程的有效技術(shù)。一些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家（如美、日、德等）已經(jīng)全面應(yīng)用這一技術(shù)來提高制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力。24詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong Un

29、iversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong University第一章 機(jī)械加工方法RP技術(shù)已形成了幾種成熟的工藝方法，進(jìn)入了商品化階段。目前商業(yè)化的設(shè)備主要有光固化法/SL法（Stereolithography）、疊層制造法/LOM法（Laminated Object Manufacturing）、激光選區(qū)燒結(jié)/SLS法（S

30、elective Laser Sintering）、熔積法/FDM法（Fused Deposition Modeling）。25詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong University第一章 機(jī)械加工方法第二節(jié) 機(jī)械加工

31、方法 采用機(jī)械加工方法獲得零件的形狀，是通過機(jī)床利用刀具將毛坯上多余的材料切除來獲得的。根據(jù)機(jī)床運(yùn)動(dòng)的不同、刀具的不同，可分為不同的加工方法，主要有：車削、銑削、刨削、磨削、鉆削、鏜削及特種加工等。26詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian

32、Jiaotong University第一章 機(jī)械加工方法一、車削 主運(yùn)動(dòng)工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)刀具相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng) 刀具 刀具的結(jié)構(gòu)和形狀是基本的，“一尖二刃三刀面”。能加工的表面 27詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaoto

33、ng University第一章 機(jī)械加工方法車床加工的典型工序28詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong University第一章 機(jī)械加工方法內(nèi)外圓柱面、端面、內(nèi)外圓錐面、旋轉(zhuǎn)曲面、螺紋面及偏心軸等。加工精度 車削加工

34、精度一般為IT8IT7，表面粗糙度為Ra6.31.6m。精車時(shí)，可達(dá)IT6IT5，粗糙度可達(dá)Ra0.40.1m。工藝特點(diǎn) 生產(chǎn)效率較高，加工過程平穩(wěn)，刀具簡(jiǎn)單。29詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong University

35、第一章 機(jī)械加工方法二、銑削 主運(yùn)動(dòng)銑刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)工件的直線運(yùn)動(dòng) 銑削的不同型式 臥銑和立銑 臥銑時(shí)，平面的形成是由銑刀的外圓面上的刃形成的；立銑時(shí)，平面是由銑刀的端面刃形成的。30詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaot

36、ong University第一章 機(jī)械加工方法銑削加工31詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong University第一章 機(jī)械加工方法順銑和逆銑32詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of X

37、ian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong University第一章 機(jī)械加工方法 順銑和逆銑 順銑時(shí)，銑削力的水平分力與工件的進(jìn)給方向相同，而工作臺(tái)進(jìn)給絲杠與固定螺母之間一般又有間隙存在，因此切削力容易引起工件和工作臺(tái)一起向前竄動(dòng)，使進(jìn)給量突然增大，容易引起打刀。逆銑則可以避免這一現(xiàn)象，因此，

38、生產(chǎn)中多采用逆銑。33詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong University第一章 機(jī)械加工方法在順銑鑄件或鍛件等表面有硬度的工件時(shí)，銑刀齒首先接觸工件的硬皮，加劇了銑刀的磨損，逆銑則無這一缺點(diǎn)。但逆銑時(shí)，切削厚度從零

39、開始逐漸增大，因而刀刃開始經(jīng)歷了一段在切削硬化的已加工表面上擠壓滑行的階段，也會(huì)加速刀具的磨損，同時(shí)，逆銑時(shí)，銑削力具有將工件上抬的趨勢(shì)，也易引起振動(dòng)，這是逆銑的不利之處。34詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong Univ

40、ersity第一章 機(jī)械加工方法 刀具 銑刀的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，屬于多刃刀具。能加工的表面 平面、曲面（成形銑刀銑削齒輪、球頭銑刀加工復(fù)雜型面）。加工精度一般可達(dá)IT8IT7，表面粗糙度為Ra6.30.8m。35詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xia

41、n Jiaotong University第一章 機(jī)械加工方法 工藝特點(diǎn) 生產(chǎn)效率較高；銑刀的散熱條件較好；切削過程有沖擊和振動(dòng)產(chǎn)生，影響表面質(zhì)量，加速刀具的磨損和破損。三、刨削 主運(yùn)動(dòng)刨刀的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng) 能加工的表面平面36詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityI

42、AMT of Xian Jiaotong University第一章 機(jī)械加工方法刨削加工37詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong University第一章 機(jī)械加工方法 刨床的結(jié)構(gòu)形式 牛頭刨床和龍門刨床。牛頭刨床一般

43、只用于單件生產(chǎn)，加工中小型工件；龍門刨床主要用來加工大型工件，加工精度和生產(chǎn)率都高于牛頭刨床。加工精度一般可達(dá)IT8IT7，表面粗糙度為Ra3.238詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong University第一章 機(jī)械加

44、工方法1.6m，精刨時(shí)平面度可達(dá)0.02/1000，表面粗糙度可達(dá)Ra0.80.4m。插床實(shí)際上可以看作立式的牛頭刨床，主要用來加工鍵槽等內(nèi)表面。插齒機(jī)的插刀與轉(zhuǎn)動(dòng)的工件形成范成運(yùn)動(dòng)，可加工出漸開線齒輪的齒面。39詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of

45、 Xian Jiaotong University第一章 機(jī)械加工方法四、鉆削和鏜削1.鉆削主運(yùn)動(dòng)鉆頭的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)鉆頭的軸向運(yùn)動(dòng)刀具鉆頭能加工的表面孔40詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong University第一

46、章 機(jī)械加工方法 加工精度 鉆削的加工精度較低，一般只能達(dá)到IT11IT13，表面粗糙度一般為Ra12.50.8m。精度高、表面質(zhì)量要求高的小孔，在鉆削后常常采用擴(kuò)孔和鉸孔來進(jìn)行半精加工和精加工。41詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian J

47、iaotong University第一章 機(jī)械加工方法 擴(kuò)孔、鉸孔時(shí)，擴(kuò)孔鉆和鉸刀均在原底孔的基礎(chǔ)上進(jìn)行加工，因此無法提高孔軸線的位置精度以及直線度。鉆削加工42詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong University

48、第一章 機(jī)械加工方法2.鏜削 主運(yùn)動(dòng)鏜刀和鏜桿的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 刀具鏜刀（單刃或雙刃）能加工的表面孔（精加工）加工精度 鏜孔加工精度一般為IT10IT8，表面粗糙度為Ra3.20.8m 43詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong

49、University第一章 機(jī)械加工方法 鏜孔時(shí)，鏜孔后的軸線是以鏜桿的回轉(zhuǎn)軸線決定的，因此可以校正原底孔軸線的位置精度。鏜孔可在鏜床上或車床上進(jìn)行。鏜床鏜孔車床鏜孔44詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong Univers

50、ity第一章 機(jī)械加工方法五、齒面加工 根據(jù)形成齒面的方法不同，可分為兩大類：成形法和展成法(又稱范成法)。成形法 成形法加工齒面所使用的機(jī)床一般為普通銑床，刀具為成形銑刀，需要兩個(gè)簡(jiǎn)單成形運(yùn)動(dòng)：刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(主切削運(yùn)動(dòng))和直線移動(dòng)（進(jìn)給運(yùn)動(dòng)）。45詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaoton

51、g UniversityIAMT of Xian Jiaotong University第一章 機(jī)械加工方法 展成法 展成法加工齒面的常用機(jī)床有滾齒機(jī)、插齒機(jī)等。在滾齒機(jī)上滾切斜齒圓柱齒輪時(shí)，一般需要兩個(gè)復(fù)合成形運(yùn)動(dòng)：由滾刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)B11和工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)B12組成的展成運(yùn)動(dòng)；由刀架軸向移動(dòng)A21和工件附加旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) B22組成的差動(dòng)運(yùn)動(dòng)。46詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT o

52、f Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong University第一章 機(jī)械加工方法前者產(chǎn)生漸開線齒形，后者產(chǎn)生螺旋線齒長(zhǎng)。圖示為滾齒機(jī)滾切斜齒圓柱齒輪的傳動(dòng)原理圖。滾切斜齒圓柱齒輪的傳動(dòng)原理47詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong

53、UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong University第一章 機(jī)械加工方法六、復(fù)雜曲面加工 三維曲面的切削加工，主要采用仿形銑和數(shù)控銑的方法或特種加工方法（見本節(jié)八）。仿形銑必須有原型作為靠模，加工中球頭仿形頭始終以一定壓力接觸原型曲面，仿形頭的運(yùn)動(dòng)變換為電感量，信號(hào)經(jīng)過放大控制銑床三個(gè)軸的運(yùn)動(dòng)，形成刀頭 48詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of

54、 Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong University第一章 機(jī)械加工方法沿曲面運(yùn)動(dòng)的軌跡。銑刀多采用與仿形頭等半徑的球頭銑刀。仿形加工的誤差取決于加工系統(tǒng)的動(dòng)特性、原型精度、靠模壓力、切削用量及曲面本身的復(fù)雜程度等。采用數(shù)控銑床或加工中心加工時(shí)，曲面是通過球頭銑刀逐點(diǎn)按曲面坐標(biāo)值加工而成。49詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong University

55、IAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong University第一章 機(jī)械加工方法七、磨削 主運(yùn)動(dòng)砂輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 刀具砂輪砂輪上的每個(gè)磨粒都可以看成一個(gè)微小刀齒，砂輪的磨削過程，實(shí)際上是磨粒對(duì)工件表面的切削、刻削和滑擦三種作用的綜合效應(yīng)。50詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong Un

56、iversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong University第一章 機(jī)械加工方法磨削中，磨粒本身也會(huì)由尖銳逐漸磨鈍，使切削能力變差，切削力變大，當(dāng)切削力超過粘結(jié)劑強(qiáng)度時(shí)，磨鈍的磨粒會(huì)脫落，露出一層新的磨粒，這就是砂輪的“自銳性”。但切屑和碎磨粒仍會(huì)阻塞砂輪，因而，磨削一定時(shí)間后，需用金剛石刀具等對(duì)砂輪進(jìn)行修整。51詳細(xì)課資

57、Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong University第一章 機(jī)械加工方法 能加工的表面內(nèi)外圓柱面、平面、特殊曲面（如齒面）。磨削加工a)磨外圓 b)磨內(nèi)孔 c)磨平面52詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012I

58、AMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong University第一章 機(jī)械加工方法 加工精度 磨床是精加工機(jī)床，磨削精度可達(dá)IT7IT5，表面粗糙度可達(dá)Ra1.60.025m，甚至可達(dá)Ra0.10.008m。工藝特點(diǎn) 磨削時(shí)，由于刀刃很多，所以加工過程平穩(wěn)、精度高，表面粗糙度小。

59、53詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong University第一章 機(jī)械加工方法磨削的另一特點(diǎn)是可以對(duì)淬硬的工件進(jìn)行加工，因此，磨削往往作為最終加工工序。但磨削時(shí)，產(chǎn)生熱量大，需要有充分的切削液進(jìn)行冷卻，否則會(huì)產(chǎn)生磨削燒

60、傷，降低表面質(zhì)量。54詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong University第一章 機(jī)械加工方法八、特種加工 科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展提出了許多傳統(tǒng)切削加工方法難以完成的加工任務(wù)，如具有高硬度、高強(qiáng)度、高脆性或高熔點(diǎn)的各種難加

61、工材料(如硬質(zhì)合金、鈦合金、淬火工具鋼、陶瓷、玻璃等)零件的加工，具有較低剛度或復(fù)雜曲面形狀的特殊零件(如薄壁件、彈性元件、具有復(fù)雜 55詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong University第一章 機(jī)械加工方法曲面形

62、狀的模具、葉輪機(jī)的葉片、噴絲頭等)的加工等。特種加工方法正是為完成這些加工任務(wù)而產(chǎn)生和發(fā)展起來的。特種加工方法區(qū)別于傳統(tǒng)切削加工方法，而是利用化學(xué)、物理(電、聲、光、熱、磁)或電化學(xué)方法對(duì)工件材料進(jìn)行去除的一系列加工方法的總稱。56詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong Universi

63、tyIAMT of Xian Jiaotong University第一章 機(jī)械加工方法 這些加工方法包括：化學(xué)加工(CHM)、電化學(xué)加工(ECM)、電化學(xué)機(jī)械加工(ECMM)、電火花加工(EDM)、電接觸加工(RHM)、超聲波加工(USM)、激光束加工(LBM)、離子束加工(IBM)、電子束加工(EBM)、等離子體加工(PAM)、電液加工(EHM)、磨料流加工(AFM)、磨料噴射加工(AJM)、液體噴射加工(HDM)及各類復(fù)合加工等。57詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaoton

64、g UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong University第二章 金屬切削原理與刀具 金屬切削過程是刀具與工件相互作用的過程，在此過程中，為了能將工件上多余的金屬材料切除掉，對(duì)刀具的結(jié)構(gòu)及其材料需提出相應(yīng)的要求。本章主要介紹刀具的結(jié)構(gòu)、材料以及切削過程的基本現(xiàn)象。最后，簡(jiǎn)要介紹高速切削中的 基本概念及其所用刀具。58詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT

65、 of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong University第二章 金屬切削原理與刀具第一節(jié) 刀具的結(jié)構(gòu)一、運(yùn)動(dòng)與切削要素1.切削運(yùn)動(dòng) 金屬切削加工是利用刀具切去工件毛坯上多余的金屬層(加工余量)，以獲得具有一定的尺寸、形狀、位置精度和表面質(zhì)量的機(jī)械加工方法。59詳細(xì)課資Copyri

66、ght by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong University第二章 金屬切削原理與刀具 刀具的切削作用是通過刀具與工件之間的相互作用和相對(duì)運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。刀具與工件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)稱為切削運(yùn)動(dòng)，即表面成形運(yùn)動(dòng)。切削運(yùn)動(dòng)可分解為主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。主運(yùn)動(dòng)是切下切屑所需的最基本的運(yùn)動(dòng)。在切削運(yùn)動(dòng)中,主運(yùn)動(dòng)的速度最高、消耗的功率最大，主運(yùn)動(dòng)只有一個(gè)。60詳細(xì)課資Copyright by IAMT 2012IAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong UniversityIAMT of Xian Jiaotong Univers