第二章機(jī)器零件加工外貌的形成第一節(jié)機(jī)器零件加工外貌的形成歷程一、工件的加工外貌及其形成要領(lǐng):1.機(jī)器零件常用的外貌形狀2.工件外貌的形成:工件外貌可叫著母線和導(dǎo)線，統(tǒng)稱產(chǎn)生線。3.產(chǎn)生線的形成1)成型法——利用成形刀具來形成產(chǎn)生線，對工件進(jìn)行加工的要領(lǐng)。2)軌跡法——靠刀尖的運(yùn)動軌跡來形成所需要外貌形狀的要領(lǐng).3)相切法——由圓周刀具上的多個切削點(diǎn)來配合形成所需工件外貌形狀的要領(lǐng)。4)展成法——利用工件和刀具作展成切削運(yùn)動來形成工件外貌的要領(lǐng)。4.外貌成型運(yùn)動二、切削運(yùn)動與切削要素:1.切削加工中的工件外貌2.切削運(yùn)動與切削用量(1)主運(yùn)動：由機(jī)床或人力提供的主要運(yùn)動，能使刀具從工件上切除金屬層使之變?yōu)榍行?。例如：車削時，車床主awm軸動員工件作的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；銑削時，銑awm度，是指切削速度的盤算公式為：工外貌的直徑來盤算。(2).dw:工件或切削刃上選定點(diǎn)的直徑，盤算時常以工件待加切削速度的盤算公式為：工外貌的直徑來盤算。(2)不停地投入切削歷程。進(jìn)給運(yùn)動偏向：是指切削刃選定點(diǎn)相對付工件的瞬時進(jìn)給運(yùn)動偏向。進(jìn)給運(yùn)動速度：指切削刃選定點(diǎn)相對付工件進(jìn)給運(yùn)動的瞬時速度，用vf表現(xiàn)，單位常取為(mm/s)刨削時，進(jìn)給運(yùn)動速度用每一行程幾多毫米來表述，單位為mm/str。銑削時，進(jìn)給運(yùn)動速度常間的干系如下：vf=nf=nzfz。(3)切削歷程中刀具的事情平面：通過切削刃選定點(diǎn)并同時包羅主運(yùn)動偏向和進(jìn)給運(yùn)動偏向的平面，事情平面的標(biāo)記為Pfe。(4)吃刀量：是指過切削刃的兩個端點(diǎn)，且A垂直于所選定的丈量偏向的兩平面間的距離。確定吃刀量有三點(diǎn)要注意：1)確定切削h=D刃的D兩個bD端點(diǎn)；2)確定丈量的偏向；3)確定兩界限平面。在一般切削加工中，常用的吃刀量有背吃刀量asp(或ap)和側(cè)吃刀量ase(或ae)兩個，其單位為mm。例：車削背吃刀量asp；銑削背吃刀量asp、側(cè)吃刀量ase。背吃刀量(dw:待加工外貌直徑，dm:已加工外向上丈量的吃刀量。切削用量三要素：背吃刀量asp、進(jìn)給量f、切削速度vc。(6)合成切削運(yùn)動：切削歷程中，由主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動合成的對付工件的瞬時合成切削運(yùn)動的偏向；合成切削速度ve：就是切削刃選定點(diǎn)相對付工件的合成切削運(yùn)動的瞬時速度。3.切削層參數(shù)：切削層：切削歷程中，由刀具的一個單一行動所切除的工件質(zhì)料層。切削層尺寸平面：通過切削刃基點(diǎn)并垂直于該點(diǎn)主運(yùn)動偏向的平面。切削刃基點(diǎn)：切削刃平分中點(diǎn)。例：平行四邊形BCDF即為切削層尺寸平面，它截切削層于BCDE四邊形。(1)切削層公稱橫截面積AD(切削面積)：是指在給定瞬間，切削層在切削層尺寸平面里的實(shí)際橫截面積，單位：mm2。AD=aspf(2)切削層公稱寬度bD(切削寬度)：是指在給定瞬間，在切削層尺寸平面中丈量的作用主切削刃截形上兩個頂點(diǎn)間的距離，單位：mm。(3)切削層公稱厚度hD(切削厚度)：是指在同一瞬間的切削層橫截面積與其公稱切削層寬度之比，單位：mm。即。(4)切削層的工藝參=1000vchDbD=1000vcaspf第二節(jié)金屬切削機(jī)床一、對金屬切削機(jī)床的根本要求:1.機(jī)床的性能方面:(1)工藝范疇:是指機(jī)床適應(yīng)差別加工要求的能力。1)通用機(jī)床2)專用機(jī)床(2)加工精度:是指該機(jī)床加工零件外貌的實(shí)際多少參數(shù)尺寸、形狀、位置及粗糙度。(3)生產(chǎn)效率及自動化水平:生產(chǎn)效率便是單位時間內(nèi)機(jī)床所能加工的工件數(shù)量。全自動機(jī)床、半自動機(jī)床、普通機(jī)床。(4)人機(jī)適應(yīng)性：人機(jī)適應(yīng)性的根本要求是可靠、寧靜和舒適。2.機(jī)床的經(jīng)濟(jì)性方面：兩方面：機(jī)床制造廠的經(jīng)濟(jì)效益、機(jī)床使用廠的經(jīng)濟(jì)效益。產(chǎn)物界說、外觀設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、工藝設(shè)計、本錢核算、質(zhì)保步伐、運(yùn)輸安裝、公道使用、維修折舊，報廢接納。機(jī)床品種系列化、零部件通用化和尺度化是生產(chǎn)和使用機(jī)床的一項(xiàng)重要的技能經(jīng)濟(jì)步伐。二、金屬切削機(jī)床的分類：(1)按機(jī)床的加工性能分類：車床C、鉆床Z、銑床X、鏜床T、磨床M、齒輪加工機(jī)床Y、拉床L、螺紋加工機(jī)床S、鋸床G、刨插床B、其他機(jī)床Q。(2)按機(jī)床的通用性分類：1)通用機(jī)床2)專門化機(jī)床3)專用機(jī)床。(3)按機(jī)床的自動化水平分按機(jī)床的事情精度分類：1)普通精度機(jī)床2)精密機(jī)床3)高精度機(jī)床。(5)按機(jī)床的主要事情部件數(shù)目精度分類：1)單寸分類:1)儀表機(jī)床2)中型機(jī)床3)大型機(jī)床4)重型機(jī)床5)超大型機(jī)床.(7)按加工歷程的控制方法分類:1)普通機(jī)床2)數(shù)控機(jī)床3)加工中心4)柔性制造單位.三、金屬切削機(jī)床型號的體例:1.機(jī)床的技能參數(shù)及其結(jié)構(gòu)尺寸系列:機(jī)床的技能參數(shù)是表現(xiàn)機(jī)床尺寸巨細(xì)及加工能力的種種數(shù)據(jù)。2、機(jī)床的技能參數(shù)包羅：主參數(shù)、第二主參數(shù)、主要事情部件的結(jié)構(gòu)尺寸(如事情臺面)、主要事情部件的移動行程范疇、種種運(yùn)動的速度范疇和級數(shù)、電細(xì)的一種參數(shù)，它直接反響出機(jī)床的加工能力的巨細(xì)。3、機(jī)床型號：機(jī)床型號是用來表明機(jī)床的類型、通用特性、結(jié)構(gòu)特性、主要技能參數(shù)等。(△)分類代號,○類代號,(○)通用特性、結(jié)構(gòu)特性代號,△組代號,△系代號,△主參數(shù)或設(shè)計順序號,(Ⅹ△)主軸數(shù)或第二主參數(shù),(○)重大革新順序,()其它特性代號.系代號(1),40主參數(shù)(最大加工直徑320mm).2、X62：X銑床,6組：臥式升降臺銑床,2主參數(shù)(主軸直徑20mm).3、Y3150E：Y齒輪加工機(jī)床,3組：滾齒機(jī),1系代號(1),50主參數(shù)(最大工件直徑500mm),E重大革新序號.4、Z525：Z鉆床,5組：立式鉆床,25主參數(shù)(最大鉆孔直徑25mm).第三節(jié)機(jī)器零件的公差與配合一、公差與配合的根本觀點(diǎn)：公差、加工誤差。1.有關(guān)“尺寸”的術(shù)語和意義:(1)尺寸：是用特定單位表現(xiàn)長度的數(shù)字。(2)根本尺寸：是由設(shè)計者經(jīng)過盤算或按經(jīng)驗(yàn)確定后，再按尺度選取的標(biāo)注在設(shè)計圖上的尺寸。(3)實(shí)際尺寸：是通過丈量所得的尺寸。(4)極限尺寸:是允許尺寸變革的兩個界限值。其中：較大的一個稱為最大極限尺寸,較小的一個稱為最小極限尺寸.2.有關(guān)“公差、偏差及誤差”的術(shù)語和界說:(1)尺寸偏差=某一尺寸-根本尺寸,偏差包羅：實(shí)際偏差=實(shí)際尺寸-根本尺寸,極限偏差:上偏差=最大極限尺寸—根本尺寸,ES(孔)、es (軸)；下偏差=最小極限尺寸—根本尺寸,EI(孔)、ei(軸)。(2)尺寸公差(公差):是指尺寸允許的變更量。尺寸公差=最大極限尺寸—最小極限尺寸=上偏差—下偏差. (3)零線：是在公差帶圖中，確定偏差的一條基準(zhǔn)直線，也叫零偏差線。(4)公差帶：在公差公差帶巨細(xì)(由尺度公差確定)公差帶位置(由根本偏差確定)(5)尺度公差：尺度公差就是國度尺度所確定的公差。(6)根本偏差：就是用來確定公差帶相對付零線位置的上偏差或下偏差，一般指靠近零線的那個偏差。(7)誤差：是指零件的設(shè)計值X0與加工后的實(shí)式中，i=1、2、3、…、n，為丈量次數(shù)。誤差△Xi恒不為零。3.有關(guān)“配合”的術(shù)語和界說： 是根本偏差牢固穩(wěn)定的孔公差帶，與差別根本偏差的軸公差帶形成種種配合的一種制度?；字频目诪榛鶞?zhǔn)孔，它的下偏差為零?；鶞?zhǔn)孔的代號為“H”?；S制：是根本偏差牢固穩(wěn)定的軸公差具有間隙的配合(包羅最小間隙便是零的配合)。過盈配合：當(dāng)孔的公差帶在軸的公差帶之下，形成具有過盈的配合(包羅最小過盈便是零的配合)。過渡配合：當(dāng)孔與軸的公差帶相互交迭，公差。間隙配合：配合公差=最大間隙—最小間隙，過盈配合：配合公差=最大過盈當(dāng)尺寸≤500mm時，(μm)，加號左邊反應(yīng)加工誤差，加號右邊反應(yīng)丈量誤差。(2)公差品級：尺度公差共分20級:IT01、IT0、IT1、IT2、…到IT18。公差品級依次低落，相應(yīng)的尺度公差數(shù)值依次增大。公差品級系數(shù)a(見表2-6)，尺度公差的公差品級IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT12公差值7i10i16i25i40i64i100i160i mm(在＞30mm~50mm尺寸段)的IT6與IT7的公差值。盤算根本尺寸：(mm)例：根本尺寸φ45mm(在＞30mm~50mm尺寸段)的IT6(μm)，IT66≈16(μm)6≈7≈25(μm)2.根本偏差系列:(1)軸的根本偏差:有了根本偏差和尺度公差，就不難求出軸的另一個偏差(上偏差或下偏差)：es=ei+ITei=es–IT,1)a、b、c三種用于大間隙或熱動配合；ffg適用于小尺寸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動件；5)j~h主要用于過渡配合，對中性好；6)p~zc主要用于過盈配合，包管軸和孔有足夠的連接強(qiáng)度。(2)孔的根本偏差:當(dāng)根本尺寸≤500mm時，孔時，應(yīng)保持配合相同”。換算規(guī)矩：1)通用規(guī)矩a)全部間隙配合A~H；b)尺度公差>IT8的K、M、N；c)尺度公差>IT7的P~ZC；孔的根本偏差與軸的根本偏差數(shù)值相等，但標(biāo)記相反。但有個體例外，對公差品級>IT8，根本尺寸>3mm的N，其根本偏差ES=0。2)特殊規(guī)矩a)尺度公差≤IT8的K、M、N；b)尺度公差≤IT7的P~ZC；孔的根本偏差要在上述底子上增加一個Δ值。三、公差與配合的基準(zhǔn)制與公差品級1.國度尺度劃定的公差與配合圖2-17尺寸≤500mm軸的(方框內(nèi)的)一般常用和(圓圈內(nèi)的)優(yōu)先公差圖2-18尺寸≤500mm孔的(方框內(nèi)的)一般常用和(圓圈內(nèi)的)優(yōu)先公差圖2-19基孔制優(yōu)先配合公差帶圖2-20基軸制優(yōu)先配合公差帶三、公差與配合的基準(zhǔn)制與公差品級2.基準(zhǔn)制的選用一般情況下，應(yīng)優(yōu)先選用基孔制。三、公差與配合的基準(zhǔn)制與公差品級3.公差與配合的選用選擇公差與配合的主要內(nèi)容有：1)確定基準(zhǔn)制；2)確定公差品級；3)確定配合種類。應(yīng)使制造本錢最低。三、公差與配合的基準(zhǔn)制與公差品級4.公差品級的選用選用的原則如下：合；但當(dāng)尺度公差＞IT8級或根本尺寸＞500mm的配合，推薦接納同級孔、軸配合。(2)選擇公差品級，既要滿足設(shè)計要求，又要考慮加工的可能性與經(jīng)濟(jì)性。4.公差品級的選用1)IT01、IT0、IT1級公差一般用于高精度量塊和其它精密尺度量塊的尺寸。2)IT2~IT5級公差用于特別精密的零件尺寸。3)IT5(孔到IT6)級公差用于高精度和重要外貌的配合尺寸；4)IT6(孔到IT7)級公差用于零件較精密的配合尺寸；5)IT7~IT8級用于一般精度要求的配合尺寸；6)IT9~IT10級常用于一般要求的配合尺寸，或精度要求較高的與鍵配合的槽寬尺寸。7)IT11~IT12級公差用于不重要的配合尺寸。8)IT12~IT18級公差用于未注公差的尺寸。三、公差與配合的基準(zhǔn)制與公差品級5.配合的選用應(yīng)盡可能選用優(yōu)先配合和常用配合。四、形狀公差與位置公差(一)形狀公差和形狀誤差1.形狀公差組成機(jī)器零件形狀的多少要素所允許的變更量稱為形狀公差。四、形狀公差與位置公差(一)形狀公差和形狀誤差形狀誤差是指被測實(shí)際要素對理想要素的變更量。四、形狀公差與位置公差形狀誤差的評定原則最小條件：是指被測實(shí)際要素對其理想要素的最大變更量為最小。四、形狀公差與位置公差(二)形狀公差的項(xiàng)目(二)形狀公差的項(xiàng)目1.直線度公差實(shí)際被測要素對理想直線的允許變更量。圖2-27線輪廓度公差帶1.直線度公差1)在給定平面內(nèi)的直線度公差帶圖2-21給定平面內(nèi)的直線度公差帶1.直線度公差2)在給定一個偏向上的直線度公差帶圖2-22給定一個偏向上的直線度公差帶1.直線度公差3)在給定相互垂直的兩個偏向上的直線度公差帶圖2-23給定兩個偏向上的直線度公差帶2.平面度公差平面度公差是實(shí)際被測要素對理想平面的允許變更量，其公差帶是距離為公差值t的兩平行平面之間的區(qū)域。24平面度公差帶3.圓度公差實(shí)際被測要素對理想圓的允許變更量，其公差帶是垂直于軸線的任一截面上半徑差為公差值4.圓柱度公差26圓柱度公差帶5.線輪廓度公差實(shí)際被測要素對理想輪廓線的允許變更量，其公差帶是距離為公差值t，對理想輪廓線對稱漫衍的兩等距曲線之間的區(qū)域。31傾斜度公差帶6.面輪廓度公差實(shí)際被測要素對理想輪廓面的允許變更量，其公差帶是距離為公差值t，對理想輪廓面對稱漫衍的兩等距曲面之間的區(qū)域，理想輪廓面由理論正確尺寸標(biāo)出。圖2-28面輪廓度公差帶四、形狀公差與位置公差(三)位置公差和位置誤差多少要素→關(guān)聯(lián)要素→基準(zhǔn)要素→基準(zhǔn)四、形狀公差與位置公差(三)位置公差和位置誤差位置公差是關(guān)聯(lián)實(shí)際要素的位置對基準(zhǔn)的變更全量。位置公差帶是限制關(guān)聯(lián)實(shí)際要素變更的區(qū)域，被測實(shí)際要素要在此區(qū)域內(nèi)才及格。四、形狀公差與位置公差(三)位置公差和位置誤差位置公差包羅：定位位置公差定向位置公差跳動位置公差1.定向位置公差—平行度被測實(shí)際要素相對付基準(zhǔn)要素的偏向成0o的要求。圖2-29以平面為基準(zhǔn)的平行度公差帶1.定向位置公差—垂直度被測實(shí)際要素相對付基準(zhǔn)要素的偏向成90o的要求。30以軸線為基準(zhǔn)的垂直度公差帶1.定向位置公差—傾斜度被測實(shí)際要素相對付基準(zhǔn)要素的偏向成一定角度的要求。3.跳動位置公差—全跳動要求被測實(shí)際要素與基準(zhǔn)要素同軸。32同軸度公差帶2.定位位置公差—對稱度要求被測實(shí)際要素與基準(zhǔn)要素共面。33對稱度公差帶2.定位位置公差—位置度要求被測實(shí)際要素與基準(zhǔn)要素有一定的位置干系。圖2-34孔軸線的位置度公差帶3.跳動位置公差全跳動單個被測實(shí)際要素在任一截面上相對付基準(zhǔn)要素的允許跳動量。憑據(jù)允許變更的偏向的差別，圓跳動可分為