xx机械加工技术高教版全套教案

xx机械加工技术高教版全套教案内容摘要：

热对加工的影响。 教学难点： 切屑的形成、积屑瘤的形成。 教学方法： 讲授与师生互动相结合 教 具： 教学过程： 第三节 切削过程及其物理现象 一．切屑的形成及切屑类型 金属的切削过程就是切屑的形成过程。 金属材料与刀具之间不断发生挤压、摩擦，使被切金属产生滑移现象，造成切削层金属与母材的分离从而形成切屑。 见图2—11. 屑的类型 （ 1）带状切屑： a. 图 212a) ：较大的前角、较小的进给量和被吃刀量、材料硬度较低的塑性材料。 ，切削力波动较小，加工表面较光洁，精度好。 （ 2）节状切屑 a．见图 2—12b) ：较小的前角、较低的切削速度、中等硬度的塑性材料。 ，切削力大，有波动，工件平面较粗糙。 （ 3）单元状切屑 2— 12c) ：切削塑性很大的材料。 （ 4）崩碎切屑 2— 12d) ，且工件越是硬脆越容易产生。 21 C．刀尖容易磨损，产生振动，影响平面粗糙度。 （ 1）积屑瘤的形成：见图 2—— 13 （ 2）积屑瘤对切削加工的影响：对粗加工，积屑瘤可起到保护刀尖的作用，对精加工，会影响平面加工质量。 （ 3）影响积屑瘤产生的因素： ：材料塑性越好，越容易产生，脆性材料加工时一般不会产生。 ：切削速度低 （＜ 5m/min）时，因温度低，不会产生；切削速度在 5～50m/min 时，切削温度高，最容易产生；切削速度超过 100m/min 时因切削速度很高，切屑层底部呈微熔状态，不会产生。 C．其它因素：增 大前角，以减小切屑变形，用油石打磨前刀面以减小摩擦，选用合适的切削液以降低切削温度和减小摩擦等都有利于防止积屑瘤的产生。 二．切削力 切削力的产生 :切削层金属的变形抗力、刀具前面与切屑层之间的摩擦及与过渡平面的摩擦力都会引起切削力。 ： (1)主切削力 Fc 是总切削力在主运动方向上的分力。 它是三个分力中最大的，消耗的机床功率最多。 (2)进给力 Ff：在进给上的分力。 (3)背向力 Fp：在垂直于进给运动方向上的分力，也叫径向力、吃刀抗力。 它会引起工件的弯曲变形，引起振动，对表面粗糙度产生不利影响。 削力的因素 （ 1）工件材料的影响：工件材料的强度、硬度越高，塑性、韧性越大，变形抗力越大，切削力就越大。 （ 2）刀具角度的影响： ：影响最大，增大前角，可使切削力减小。 ：对径向力的影响较大。 （ 3）切削用量：增大背吃刀量和进给量时，切削力明显增大，切削速度对切削力的影响不大，一般可不考虑。 三．切削热与切削温度 （ 1）切削热：在切削过程中，由于切削层金属的弹性、塑性变形以及摩擦而产生的热叫切削热。 （ 2）切削热的传散：通过切屑、刀具、工件及周围介质传导出去的。 响切削热的因素 （ 1）工件材料的影响：工件材料的强度、硬度越高，切削时消耗的功率越大，产生的切削热也越多；材料的导热性越好，有利于降低切削温度。 （ 2）切削用量的影响：增大切削用量，产生的切削热就越多，切削温度就越高。 为有效的控制切削温度，可选用较大的背吃刀量比选用较大的切削速度更有利。 （ 3）刀具角度的影响：前角和主偏角对切削温度的影响较大。 增大前角可降低切削温度，但不能太大，太大会减小散热体积；减小主偏角，可增加切削刃工作长度，有利于散热条件的改善。 切削温度过高，会加 速刀具的磨损，降低刀具的使用寿命；同时切削热会引 22 起工件的变形，影响加工精度。 四、切削液 （一）切削液的作用 润滑作用 冷却作用 清洁作用 （二）切削液的种类及选用 切削液的种类和用途：表 2— 1 切削液的选用 (1)按加工性质选用： a、粗加工时，以选用以冷却作用为主并具有一定清洁、润滑和防锈性能的切削液。 b、精加工时，根据切削速度的变化来选用切削油或者浓度较大的乳化液，以保证工件的精度和平面质量、提高刀具的耐用度、限制积屑瘤的生长。 C、在钻削、拉削、功螺纹及铰孔时，刀具在半封闭状态 下工作，排屑困难、易引起刀刃烧伤、破坏工件平面质量，应选用乳化液、极压乳化液或者极压切削油，进行冷却、润滑。 （ 2）按刀具材料选用 a、高速钢刀具粗加工时，用乳化液或者水溶液。 对钢料粗加工时，可用极压乳化液或者极压切削油。 B、硬质合金刀具 ,一般不加切削液，但在加工一些硬度高、强度好、导热性差的特殊材料和细长轴时，可以加以冷却为主的切削液。 （ 3）按工件材料选用 钢件粗加工一般用乳化液，粗加工用极压切削油；加工铸铁、铜、铝等脆性材料时，一般不用切削液，因容易堵塞冷却系统，使机床磨损；但精加工时为减小表面粗糙 度，可采用 10%～ 20%的乳化液、煤油、或者煤油与矿物油的混合液；加工铜和铜合金时，不能用含硫的切削液，以免腐蚀工件。 23 授授课时间： 第 五 周星期 一 1~2 授课班级： 12 秋机 1 课 时： 2 课 题： 机床 教学目的： 熟悉机床的分类、型号，机床的运动。 教学重点： 机床的型号 教学难点： 机床的型号 教学方法： 讲授与师生互动相结合 教 具： 教学过程： 第三章 机械加工工艺系统 第一节 机 床 工艺系统在教学加工过程中，机床、刀具、夹具、工件 所构成的统一体称为机械加工。 一、 机床传动基础知识 （一）金属切削机床的分类与型号 机床的分类 （ 1）基本分类方法：按加工方式及主要用途分为 11 大类：车、铣、镗、钻、磨刨、拉、锯、齿轮加工、螺纹加工及其他机床。 （ 2）其他分类方法 ①按工件大小和机床重量分：仪表机床、中小型机床、大型机床、重型机车、超重型机床。 ②按加工精度分： P(普通精度级 )、 M（精密级）、 G（高精度级）。 ③按自动化程度分：手动、半自动（ B）、自动 (Z)。 ④按自动控制方式分：仿形机床、数控机床、加工中心。 ⑤按机床适用范围分：通用机床 、专门化机床、专用机床。 ⑥按机床的结构布局分：立式、卧式、龙门式。 机床型号的编制方法 机床型号必须能反映出机床的类别、结构特征、特性和主要的技术规格。 （△） ○ （○） △ △ △ （179。 △） （○ ） / (⊕ ) （ ⊕） a) 机床的类代号：在第一位用汉语拼音字母（大写）表示，如表 3— 1. b) 通用特性、结构特性代号：在类别代号之后用大写的汉语拼音字母表示，如表 3— 2. c) 机床的组、系代号：每类机床按用途、性能、结构分为若干组，每组分为若干系，用数字表示，前一位为组别，后一位为系别；放在机床类别之后。 如表 3— 3. 24 d) 机床的主参数和第二主参数：主参数用折算值表示，在组、系代号之后；第二主参数在主参数之后，用“179。 ”分开。 见表 3— 4. （二）机床的运动 各类机床在进行切削加工时，应使刀具和工件作一系列的运动。 其最终目的是保证刀具与工件之间具有正确的相对运动，以便刀具按一定规律切除毛坯上多余金属，从而获得具有一定几何形状、尺寸精度、位置精度和表面质量的工件。 机床在加工过程 中所需的运动，按其功用不同分为表面成行运动和辅助运动两种。 机床在切削过程中，使工件获得一定表面形状所必需的刀具和工件之间的相对运动称为表面成行运动。 例如：车削加工中的工件旋转运动和刀具的移动。 表面成行运动按所起作用不同，可分为主运动和进给运动。 1）主运动：是由机床或人力提供的主要运动，是使刀具与工件之间产生相对运动，从而切下切屑所必需的最基本的运动。 如：车削中的工件旋转运动。 2）进给运动 是由机床或人力提供的运动，它使刀具与工件之间产生附件的相对运动，连续切下切屑，得到所需的已加工 表面。 除表面成行运动以外，在加工过程中机床还需完成的其他一系列的运动。 如快速进刀、退到，分度运动等。 25 授授课时间： 第 五 周星期一 1~2 授课班级： 12 秋机 1 课 时： 2 课 题： 机床 教学目的： 常用机械传动装置之变速传动机构。 教学重点： 常用变速机构。 教学难点： 挂轮变速机构。 教学方法： 讲授与师生互动相结合 教 具： 教学过程： （三）常用机械传动装置 为获得加工过程中所需的各种运动，机床应具备执行件、运动源、传动装置三大部 分。 传动装置是把运动源的运动和动力传递至执行件，并使其获得一定速度和方向的装置。 它还可以将两个执行件联系起来，使执行件之间具有一定的相对运动关系。 传动装置一般有机械、液压、电气、气压等各种形式。 1）滑移齿轮变速机构：图 3— 2a 结构简单，传动效率高，传递力大，变速比较方便，但不能在运转中变速。 2）离合器变速机构：图 3— 2b 变速方便，变速时齿轮不需移动，适应于斜齿轮传动。 但齿轮长期处于啮合状态，磨损严重，传动效率低。 端面齿离合器通常用于重型机床及斜齿轮传动，摩擦离合器 常用于自动、半自动车床。 3）配换挂轮变速机构：图 32c\d 该机构通过更换两轴间齿轮副的齿轮齿数，改变其传动比而达到变速的目的。 配换挂轮变速机构结构简单紧凑，但变速调整费时。 主要用于不需经常变速度自动、半自动机床。 二、 带轮变速机构 利用改变传动带在塔形带轮上的位置，以改变传动比而达到变速的目的。 结构简单，传动平稳，但变速不方便，尺寸较大，传动比不准确。 主要用于台钻、内园磨床及简式机床上。 26 概述： 离合器的作用：使安装在同轴线的两轴或者轴与空套其上的齿轮、带轮等传动件保持结合或者 脱开，以传递或者断开运动，从而实现机床的运动、停止、变速、变向。 离合器的种类：啮合式离合器、摩擦式离合器、超越离合器、完全离合器等。 1）啮合离合器： ⑴牙嵌式离合器：图 34a 带端面齿的齿轮空套在轴 4 上，带断面齿的离合器 2 用键 3 与周 4 连接，通过操作机构使离合器 2 向左移动使其齿爪与齿轮的端面齿啮合，从而传递运动与动力，使轴 4 与齿轮一起旋转；离合器 2 向右移动，使齿轮与轴断开联系，运动传递中断。 ⑵齿轮式离合器：图 34b 由齿数、模数相同的内、外齿轮组成，通过操作机构使两者相互啮合或者断开，从 而实现运动、动力的传递、中断。 ⑶特点与应用： 结构简单、紧凑，传递扭矩大，传动比大，但只能在停转或者低速时进行结合。 常用与要求保持严格运动关系或者速度较低的传动中。 2)摩擦式离合器： 通过压紧的两个零件接触面之间的摩擦力来传递运动和扭矩。 当零件被压紧或者松开时，运动就被接通或者断开。 机械多片式摩擦离合器的机构与工作过程分析：图 35. 3）超越离合器： ①主要用于由两个速度不同的运动源传递给同一根轴的场合，其作用是避免运动干涉，实现快、慢速自动转换。 ②单向超越离合器工作原理分析：图 36. 4）安 全离合器： ①安全离合器是一种过载保护机构，它可使机床的传动零件在过载时自动断开传动，以免发生机构零件的损坏。 ②安全离合器工作原理分析：图 37. 3．换向机构 换向机构用来改变机床的运动方向。 常用的有滑移齿轮或者园锥齿轮组成的换向机构。 １）滑移齿轮换向机构：图３－８ａ 用于轴的正、反转换向。 主要用于主运动中。 ２）园锥齿轮换向机构：图３－８ｂ 用于实现相互垂直轴之间的换向。 主要用于进给运动或者其他辅助运动中。 27 授授课时间： 第 五 周星期 三 5~6 授课班级： 12 秋机 1 课 时： 2 课 题： 机床 教学目的： 理解传动链的概念、了解调整计算的类型。 教学重点： 传动链。 教学难点： 传动系统图。 教学方法： 讲授与师生互动相结合 教 具： 教学过程： 机床的传动系统与调整计算 一． 传动链： ：执行件 +驱动装置 +传动装置 1）执行件：是执行机床运动的部件。 执行件用于安装刀具或者工件，并直接带动其完成一定的运动形式和保持准确的运动轨迹，如主轴、刀架、工作台等。 2）驱动装置：即动力源，是为执行件提供运动和动力的装置。 如各种电动机。 3）传动装置 ：是传递运动和动力的装置。 它把运动源的运动和动力传递给执行件，并实现变速、变向和改变运动形式等任务。 ： ① 在机床上，为了得到所需的运动，需要通过一系列的传动件把运动源和执行件，或者把执行件和执行件连接起来，这种连接称为传动联系。 构成一个传动。