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学习情境一 外圆面加工 工作任务—— 外圆面加工 在开展学习情境及工作任务之前,需对金属切削基础知识有所了解。 一、零件的种类及其表面形成原理 1.零件的种类及表面 任何机器或机械装置都由若干零件组成。组成机械设备的零件大致可分为六大类: ①轴类零件②盘套类零件③支架箱体类零件④六面体类零件⑤特殊类零件⑥机身机座类零件。 组成零件的表面有以下几种: ①外圆面、内圆面、平面②锥面、螺纹、齿形③沟槽、成形面。机械零件的表面通常是这些表面的组合。 工作任务—— 外圆面加工 2.零件的表面成形 零件各种表面在机床上的成形方法有刀尖轨迹法、成形刀具法和展成法三种。 (1)刀尖轨迹法 刀尖轨迹法是利用非成形刀具,在一定的切削运动下,由刀尖轨迹获得零件所需表面的方法,如一般的车削、刨削和铣削等。工件表面的形状精度主要取决于机床切削运动的精度。 工作任务—— 外圆面加工 (2)成形刀具法 成形刀具法是利用成形刀具,在一定的切削运动下,由刀刃形状获得零件所需表面的方法,如车球面、铣凸圆弧面和拉孔等。工件表面的形状精度主要取决于成形刀具的制造和安装精度。 工作任务—— 外圆面加工 (3)展成法 展成法是在一定的切削运动下,利用刀具与工件间的啮合运动关系切出的若干微小面积而包络出零件上所需表面的方法,如锉削外圆弧面和插齿等。工件表面的形状精度主要取决于机床传动链的精度以及刀刃的形状精度等。 工作任务—— 外圆面加工 二、切削运动与切削用量 1.切削运动 (1)切削运动 金属切削过程是工件和刀具相互作用的过程。刀具从工件上切除多余的(或预留的)金属,并在高生产率和低成本的前提下,使工件得到符合技术要求的形状、位置、尺寸精度和表面质量。为实现切削过程,工件与刀具之间要有相对运动,即切削运动,它由金属切削机床来完成。机床、夹具、刀具和工件,构成一个机械加工工艺系统,切削过程的各种现象和规律都在这个系统的运动状态中去研究。 工作任务—— 外圆面加工 (2)机床切削运动 金属切削机床的基本运动有直线运动和回转运动,但是,按切削时工件与刀具相对运动所起的作用来分,可分为主运动和进给运动。 ①主运动:由机床或人力提供的主要运动,它使切削刀具与工件之间产生相对运动,从而使刀具前刀面接近工件。 ②进给运动:由机床或人力提供的运动,它使刀具与工件之间产生附加的相对运动,加上主运动,即可不断地或连续地切除切屑,并获得具有所需几何特征的已加工表面。 工作任务—— 外圆面加工 2.切削用量 (1)切削过程中工件上的表面 外圆车削时,工件做旋转运动,刀具作纵向直线运动,形成了工件的外圆表面。在新的表面的形成过程中,工件上有三个依次变化的表面:待加工表面;加工表面;已加工表面; (2)切削用量 在切削加工过程中,需要针对不同的工件材料、刀具材料和其它技术经济要求来选定适宜的切削速度vc 、进给量f(或进给速度值vf),还要选定适宜的背吃刀量值ap。vc 、f、ap称之为切削用量三要素。 工作任务—— 外圆面加工 ①切削速度:大多数切削加工的主运动采用回转运动。回转体(刀具 或工件)上外圆或内孔某一点的切削速度计算公式如下: 式中 d——工件或刀具上某一点的回转直径(mm); n——工件或刀具的转速(r/s或r/min)。 ②进给速度、进给量和每齿进给量 进给速度vf是单位时间的进给量,单位是mm/s(mm/min)。进给量f是工件或刀具每回转一周时两者沿进给运动方向的相对位移 (对于车削、钻削、铰削),单位是mm/r。 式中 z——刀具的齿数; n——工件或刀具的转速(r/s或r/min)。 ③背吃刀量 对于车削和刨削加工来说,背吃刀量ap为工件上已加工表面和待加工表面间的垂直距离,单位是mm。 工作任务—— 外圆面加工 (3)切削用量的合理选择 目前许多工厂是通过切削用量手册、实践总结或工艺实验来选择切削用量。制定切削用量时应
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