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机械制造技术基础(第二版)第一章3-2

机械制造技术基础(第二版)第一章3-2
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剃齿
剃齿主要加工滚 齿或插齿后未经 淬火的圆柱齿轮, 精度可达到7-6 级,属于展成法 加工。
剃齿是“自由啮 合”的展成加工 方法,不能修正 分齿误差。
图1.47 剃齿原理
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珩齿
பைடு நூலகம் 珩齿是用珩磨轮在珩齿机上进行的一种齿形光整加工方法, 其原理和方法与剃齿相同,主要用于加工经过淬火的齿轮。 用于消除淬火后的氧化皮,减小表面粗糙度。
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滚齿:滚刀旋转形成 主运动,滚刀沿工件 轴线方向的移动为进 给运动。
滚刀沿工件轴线方向 进给,实现直齿圆柱 齿轮的加工。如果加 工斜齿圆柱齿轮,需 要增加由刀架沿工件 轴向移动和工件附加 旋转运动组成的差动 运动,产生螺旋线齿 长。
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图1.41 滚齿加工
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滚齿的特点 滚齿法精度较高,可获得8-7级精度的齿轮。 滚齿方法可以用同一模数的滚刀,滚削出相同
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铣齿的特点 成本低:铣齿可以在一般的铣床上进行,刀具
也比其他齿轮刀具简单,因为加工成本低。 加工精度低:由于铣刀分成若干组,齿形误差
较大,且铣齿时常用分度头转角度,定位精度 低,再加上铣齿时的冲击和振动等 生产率低:铣齿时,每铣一个齿槽都要重复切 入、切出、退刀和分度等,故生产效率低。
故铣齿仅适用于单件小批生产或维修工作种精 度不高的低速齿轮。
➢ 坐标镗分立式和卧式。 立式镗床还有单柱、 双柱之分。
图1.27 立式单柱坐标镗床
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➢ 金刚镗床(fine boring machine)是一种高速精密镗床。 因初期采用金刚石镗刀而得名, 后已广泛使用硬质合金刀具。 这种镗床的工作特点是进给量 很小,切削速度很高(600~ 800米/分)。
➢ 在大批量生产的汽车、拖拉机 等行业中应用很广,主要用于 加工连杆轴瓦、活塞、油泵壳 体等零件上的精密孔,在航空 工业中也用于铝镁合金工件的 加工。加工孔的圆度在3微米以 内,表面粗糙度Ra0.63~0.08 微米。

机械制造技术基础2

机械制造技术基础2

(3) 变形系数 Λh (大于1) Λh=hch /hD = ctgφcosγo +sin γo hch
hD
(4)分析
由公试ε=Δs/Δy=ctgφ+tg(φ-γo)和
Λh=hch /hD = ctgφcosγo+sin 可知: φ和γo是影响切削变形的主要因素 在γo=0~30o、 Λh大于1.5时,Λh与ε值接近, 此时用Λh或ε值来(近似的)表示变形程度才既
• 即切削用量对切削力Fr的影响:
ap >f>Vc
⑶刀具几何角度的影响
γo kr λs
①前角γo γo ↗, Fr ↘(但使三个分力,减小的程度不同,见P32表2.4 ) ②主偏角 kr kr改变使切削面积的形状和切削分力 Fxy的作 用方向改变,因而使切削力也随之变化。
• 图2.21所示,当 kr↗,切削厚度↗ , 切削变形↘ ,故主 切削力↘ ; • 但kr ↗后,圆弧 刀尖上占的切削工 作比例增大,使切 屑变形和排屑时切 屑相互挤压加剧。 此外,副前角又随主
⑴第一变形区金属的剪切滑移变形
2.1.1.1切屑的形成及变形特点
切削层受刀具的作用,经过第一变形区的 弹、塑性变形和剪切滑移后形成了切屑。 AB 为剪切面。
⑵第二变形区内金属的挤压磨擦变形
切削在受前刀面Leabharlann 压磨擦过程中进一步发生变 形。⑶第三变形区内的金属的挤压磨擦变形
已加工表面受后刀面挤压磨擦造成纤维化与加 工硬化。
Qp+ Qγf+ Qαf =Qch +Qw +Qc+ Qf
Qf
2.1.3.2切削温度
▼ 切削区域处温度的高低,决定于该处
切削热的多少和散热的快慢。 ▼通常所说的切削温度一般是指切削区 域的平均温度,用θ表示。 (1)切削温度可以计算

机械制造技术基础 张世昌 第2章 机械制造过程基础知识讲解

机械制造技术基础 张世昌 第2章 机械制造过程基础知识讲解

分工序称为安装。
其余 3.2
φ25±0.07
0.8
倒角1×45°
0.8
0.8
φ20±0.07 φ3 2 φ4 0
0 -0.017
φ3 5
2×1 30
40
2×1
5
50
35
150
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图2-1 阶梯轴 P43
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2.1.1 机械加工工艺过程及其组成
工位——工件在机床上占据每一个位置所完成的那部分 工序称为工位。
绕此点、线旋转的自由度无法被限制(即使被限制也 无意义)。例如球体绕过球心轴线的转动,圆柱体绕 自身轴线的转动等。
②工件加工要求不需要限制某一个或某几个自由度。 如加工平板上表面,要求保证平板厚度及与下平面的 平行度,则只需限制 3 个自由度就够了。
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2.3.3 定位原理
完全定位与不完全定位
3
2
4
1
图2-2 多工位加工
1:装卸工件 2:钻孔 3:扩孔 4:绞孔
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2.1.1 机械加工工艺过程及其组成
工步——指在加工表面不变、切削刀具不变的情况下所 连续完成的那部分工序。(在一个工步内,若有几把刀具同 时加工几个不同表面,称此工步为复合工步,如图2-3 )
a)立轴转塔车床的一个复合工步
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2.3.3 定位原理
过定位
过定位——工件某一个自由度(或某几个自由度) 被两个(或两个以上)约束点约束,称为过定位。
过定位是否允许,要视具体情况而定:
1)如果工件的定位面经过机械加工,且形状、尺寸、 位置精度均较高,则过定位是允许的。有时还是必要 的,因为合理的过定位不仅不会影响加工精度,还会 起到加强工艺系统刚度和增加定位稳定性的作用。

机械制造技术基础(第二版)第二章-5-0102

机械制造技术基础(第二版)第二章-5-0102

根据变形图像和塑性力学计算出各点的应力状态,称图像—塑性法 。
2、快速落刀法
使刀具快速脱离工件,把切削过程冻结, 将留下的切屑根部做成标本,供观察。
探索不同条件下的切削变形特征,可采用此法。
3、扫描电镜观察法
可观察切屑形貌研究切削变形过程;观察刀具磨损形貌研究磨损机理等。
4、高速摄影法 — 高速摄影机观察切削时金属变形情况 。 5、光弹性、光塑性试验 — 用来研究金属变形区的应力情况
在直角自由切削、以切屑为分离体、忽略其自身重力及剪切面上弯矩条件下,
分析作用在切屑上的力。 来自前刀面的力:
法向力Fn,摩擦力Ff β—摩擦角,γo—刀具前角
来自剪切面的力:
正压力Fns,剪切力Fs φ为剪切角
将各力均画在切削刃前方,可得如下公式:
Fs=τAs=τAc/sinφ Fr =Fs/cos(φ+β-γo)=τAc/sinφcos(φ+β-γo) Fz=Frcos(β-γo)=τAccos(β-γo)/sinφcos(φ+β-γo) Fy=Frsin(β-γo)=τAsin(β-γo)/sinφcos(φ+β-γo) Fy/ Fz =tg(β-γo )
2.4.1 金属切削层的变形
以塑性材料的切屑形成为例,来说明金属切削层 的变形。金属切削变形金相显微照片如图所示:
1)变形区的划分
根据金属切削变形金相显微照片,可绘制如图所示 的金属切削过程中的滑移线和流线示意图。流线表 示被切削金属的某一点在切削过程中流动的轨迹。
大致划分为三个变 形区。这三个变形 区汇集在切削刃附 近,此处的应力比 较集中而复杂,切 屑与工件本体在此 处分离,大部分变 成切屑,很小一部 分留在已加工表面。

机械制造技术基础(第2版)习题答案

机械制造技术基础(第2版)习题答案

机械加工方法与装备一、填空题1. 实现切削加工的基本运动是______ ____ _和______ ______。

2. 机床型号中必须包含机床的_______代号、_______代号、_______代号和____ ___代号。

3. 目前在切削加工中最常用的刀具材料是 ____ _和____ __ __。

4. 切削用量一般包括 ____ __、 ____ __和___ __ ___。

5. 车削加工中,影响切削层宽度的因素有 ____ _和____ __ __。

二、选择题1.在外圆磨床上磨削工件外圆面时,其主运动是()。

A砂轮回转运动 B工件回转运动 C砂轮直线运动 D 工件直线运动2.在立式钻床上钻孔,其主运动和进给运动()。

A均由工件来完成 B均由刀具来完成 C分别由工件和刀具来完成 D 分别由刀具和工件来完成3. 背吃刀量是指主切削刃与工件切削表面的接触长度()。

A 在切削平面的法线方向上测量的值 B在正交平面的法线方向上测量的值C在基面上的投影值 D在主运动和进给运动方向所组成平面的法线方向上测量的值4.普通车床的主参数是()。

A 车床最大轮廓尺寸B 主轴与尾座之间最大距离C 主轴中心高D 床身上工件最大回转直径5. 确定刀具标注角度的参考系选用的三个主要基准平面是()。

A 切削平面、已加工平面和待加工平面B 前刀面、主后刀面和副后刀面C 基面、切削平面和正交平面(主剖面)D 基面、进给平面和法平面6. 通过切削刃上选定点,垂直于主运动方向的平面称为()。

A 切削平面B 进给平面C 基面 D主剖面7. 刃倾角是在切削平面内测量的主切削刃与()之间的夹角。

A 切削平面 B基面C 主运动方向 D进给方向8. 刀具在基面内测量的角度有()。

A 前角和后角B 主偏角和副偏角C 刃倾角D 副后角9. 在正交平面内测量的角度有()。

A 前角和后角B 主偏角和副偏角C 副后角D 刃倾角10. 车外圆时若刀尖低于工件轴线,其工作角度与标注角度相比将会()。

机械制造技术基础-2基础知识

机械制造技术基础-2基础知识
φ20±0.07 φ25±0.07 其余 3.2 倒角1×45° 0.8 0.8
0.8
40 5 150 50 2×1 35
2×1 30
0 φ35 -0.017
φ32
φ40
flash
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图2-3 阶梯轴
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2.2.1 机械加工工艺过程及其组成
工位——工件在机床上占据每一个位置所完成的那部分 工序称为工位。
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2.3.4 切削用量与切削层截面参数
切削层截面参数
切削厚度
切削宽度
h D f sin r
(2-4) (2-5)
f bD sin
ap
Dm
f
a)
b) 图2-7 切削层截面
c)
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bD = ap hD = f
dw
Κr
机械制造技术基础
第2章 机械制造过程基础知识 Fundamental of Mechanical Manufacturing Process
材料成形法 —— 进入工艺过程物料初始重量近似等于 加工后最终重量。如铸造、压力加工、粉末冶金、注塑成 形等,这些方法多用于毛坯制造,但也可直接成形零件。
材料去除法 —— 零件的最终几何形状局限在毛坯的初 始几何形状范围内,零件形状的改变是通过去除一部分材 料,减少一部分重量来实现的。如切削与磨削,电火花加 工、电解加工等特种加工等。
第2章 机械制造过程基础知识
本章要点
机械制造工艺 机械加工方法 定位原理与定位误差 机床与夹具 刀具材料与刀具几何角度 工件材料切削加工性
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机械制造技术基础
第2章 机械制造过程基础知识 Fundamental of Mechanical Manufacturing Process 2.1 机械制造工艺总论

机械制造技术基础ii

机械制造技术基础ii

机械制造技术基础ii
机械制造技术基础II主要包括以下内容:
1. 机械制造的基本工艺:包括铣削、钻孔、车削、磨削、切割等基本加工工艺。

2. 数控技术:数控技术是一种高效的加工方法,可以实现复杂零件的加工和高精度加工。

3. 自动化技术:自动化技术可以使机械制造过程更加高效、精确和可靠。

4. 机床结构和性能:机床是机械制造的基础设施,机床的结构和性能对加工质量和效率有着重要影响。

5. 刀具和切削参数:刀具是机械加工的重要工具,切削参数的选择对加工效率和质量有着决定性的影响。

6. 模具制造技术:模具是各种工业产品的重要组成部分,模具制造技术对产品的质量和成本有着决定性的影响。

7. 焊接技术:焊接是机械制造中常用的连接方法,焊接技术对连接的牢固程度和质量有着重要影响。

8. 表面处理技术:表面处理技术可以改善零件的外观和性能,提高其耐腐蚀性和耐磨性。

总之,机械制造技术基础II涵盖了机械制造中的各个方面,是机械制造工程师必须掌握的重要知识。

机械制造技术基础(第二版)第二章-12-12

机械制造技术基础(第二版)第二章-12-12
② 磨粒切削刃相对于很小的切削厚度(0.1~10μm), 切削刃钝圆半径(一般为10~35μm)很大,因此磨 削时会产生强烈的摩擦和挤压作用。
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③ 磨削过程的金属去除是多个磨粒与工件作用的综 合结果。磨粒在砂轮表面分布参差不齐,大小不 一,形状各异,高低不同,有些仅起滑擦(抛光) 作用,另一些起滑擦和刻划作用,还有一些完成 从滑擦、刻划到切除切屑的全部功能。此外,在 磨削过程中砂轮与工件之间还会掺入碎裂和脱落 的磨粒细末,产生一定的抛光和研磨作用。所以, 磨削过程是一种复杂的切削、刻划、抛光和研磨 的综合加工过程。
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② 砂轮的修整 砂轮磨钝后需要进行修整。当砂轮的形状精度被 破坏、砂轮表面磨钝的磨粒太多、磨钝磨粒的小 平面过大砂轮表面已经被堵塞,就应修整砂轮。 修整的目的有三个:
一、去除已经磨损或被磨屑堵塞的砂轮表层,使 里层锐利的磨粒显露出来参与切削;
二、使砂轮表面形成更多的切削刃,在一个磨粒 上切出很多个高低相近的微刃,从而减小工 件表面的粗糙度值;
大。当小平面过大且变钝的磨粒过多时,应通过砂
轮修整去除变钝的颗粒。
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b)磨粒破碎。磨削过程中,若作用在磨粒上的应力 超过磨粒本身的强度时,磨粒上的一部分就会以 微小碎片的形式从砂轮上脱落沿B面破碎。磨粒 破碎能局部地恢复己磨钝磨粒的磨削性能。
c)磨粒脱落。也叫结合桥 断裂,磨削过程中,如果磨 粒受到的磨削力大于结合剂 所能提供的结合力,磨粒就 会从砂轮上整体脱落(C 面)。磨粒脱落能去除已磨 钝的磨粒,保持砂轮的磨削 能力。
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② 刻划阶段(耕犁阶段) 随着切削厚度的增大,磨粒与工件表面的摩擦和
挤压作用加剧,磨粒开始切入工件,使工件材料 因受挤压而向两侧隆起,形成沟纹或划痕。 此时除磨粒与工件间相互摩擦外,还有材料内部 的摩擦,工件表层不仅有热应力,而且有由于弹 塑性变形所产生的变形应力。 此阶段将影响工件表面粗糙度及表面烧伤、裂纹 等缺陷。
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● 灵活性:机械制造技术应用于具体企业要充分考虑企业 的具体情况。对于不同的生产条件和企业内部、外部环境, 所采用的制造方法和生产模式可能完全不同。学习本课程 重在理解和掌握机械制造技术基本理论和方法,以及这些 理论和方法的灵活应用。
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课程简介
学习方式
➢ 课堂讲授——讲授重点、难点 ➢ 自学——课程内容20%自学,通过作业、答疑保证效果 ➢ 实践环节——作业、练习、实验、生产实习、课程设计
主要参考文献
[1] 天津大学先进制造技术实验室,机械制造技术基础实 验指导书,2004 [2] 张冠伟等,机械制造技术基础习题集,2004 [3] 张世昌主编,机械制造技术基础网络课程,高教音像 出版社,2003 [4] 张世昌等,机械制造技术基础电子教案,天津大学机 械工程教学网站,2005 [5] Mikell P. Groover. Fundamentals of Modern Manufacturing. JOHN WILEY & SONS, INC. 2002
考核方法
➢ 期末考试——60% ➢ 作业——20%,讨论——10%,实验——10%
课程特点与学习方法
➢ 综合性——注意联系和综合应用以往所学知识 ➢ 实践性——注意理论联系生产实际,重视实践性环节 ➢ 灵活性——掌握基本原理,活学活用
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教材与参考文献
教材
张世昌主编,机械制造技术基础,高等教育出版社. 2006
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机械制造技术基础(2)
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课程简介
课程特点
● 综合性:机械制造是一门综合性很强的技术,涉及多种 学科理论和方法。现代机械制造技术与其它高技术互相依 赖,共同发展。学习本课程应注意联系和综合应用以往所 学知识,注意应用其他学科理论和方法解决制造问题。
● 实践性:机械制造技术本身是机械制造生产实践的总结 和升华,反过来要接受实践的检验,并用以对生产活动进 行指导和约束。学习本课程应注意理论联系产实际,在实 践中学习、总结和提升;同时用理论指导实践。
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课程导航
机械制造技术概论 机械制造过程基础知识 切削术新发展
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