模塊一

金屬切削加工

通過對本模塊的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解常用機(jī)械零件切削加工的相關(guān)知識，掌握切削機(jī)床與切削要素，常用材料的切削加工性能，常用材料切削條件的選擇，能根據(jù)零件加工的要求，完成減速器的車削加工參數(shù)的選擇，并初步具備操作車床能力。一、知識目標(biāo)1.了解金屬切削用量的三要素和車刀的幾何參數(shù)。2.掌握刀具的幾何角度與切削用量的選擇，掌握刀具材料的性能及選用原則。3.掌握常用金屬切削機(jī)床的基本原理和分類的方法。4.掌握常用機(jī)械零件的典型表面的加工方法。5.了解車床、鉆床、刨床、銑床、鏜床的原理及工藝范圍。二、素質(zhì)目標(biāo)1.具有嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、開拓進(jìn)取的工作作風(fēng)。2.有有質(zhì)量、效益意識，初步掌握工程實(shí)踐技能和工程思維方法。3.具有吃苦耐勞的優(yōu)良品質(zhì)和良好的人際交流能力、團(tuán)隊(duì)合作能力。4.具有強(qiáng)烈的安全責(zé)任心和一定的安全生產(chǎn)組織能力。5.具有較高的自學(xué)能力，能夠適應(yīng)社會不斷發(fā)展的需要。工程案例：減速器底座箱體的加工

本任務(wù)要完成常用減速器底座箱體的加工制作。減速器底座是典型的箱體類零件，如圖所示。

裝配減速器時(shí)，常以底座為基準(zhǔn)，將一些軸、套、軸承和齒輪等零件裝配起來，使其保持正確的相互位置關(guān)系，以傳遞轉(zhuǎn)矩或改變轉(zhuǎn)速來完成規(guī)定的運(yùn)動。箱體類零件的加工質(zhì)量對機(jī)器的工作精度、使用性能和壽命都有直接影響。通過對減速器底座的加工制作，應(yīng)掌握金屬切削加工原理、切削加工過程的切削運(yùn)動的基本規(guī)律；了解常用機(jī)床的結(jié)構(gòu)、分類和特點(diǎn)；掌握零件各種表面的常用加工方法、特點(diǎn)和選用原則；掌握車削、鉆削、鏜削、刨削、銑削、拉削及磨削加工的基本方法。減速器底座單元1金屬切削加工基礎(chǔ)一、概述

金屬切削加工就是通過機(jī)床所提供的動力和切削運(yùn)動，使刀具和工件之間產(chǎn)生相對運(yùn)動，切除工件上多余的材料，從而使工件的形狀、尺寸精度及表面質(zhì)量都符合預(yù)定的要求，就是獲得合格零件的加工過程。金屬切削加工分為鉗工和機(jī)械加工（簡稱機(jī)工）兩部分。1.鉗工一般時(shí)通過工人手持工具進(jìn)行切削加工的。鉗工加工方式多種多樣，使用的工具簡單、方便靈活，是裝配和修理工作中不可缺少的加工方法、隨著生產(chǎn)的發(fā)展，鉗工機(jī)械化的內(nèi)容也逐漸豐富起來了。2.機(jī)械加工主要通過工人操縱機(jī)床來完成切削加工的。其主要加工方法有車削、鉆削、銑削、刨削、磨削等，所用的機(jī)床分別為車床、鉆床、銑床、刨床、磨床等。臥軸矩臺平面磨床二、金屬切削加工的分類及特點(diǎn)金屬切削加工方式有很多，一般可分為車削加工、銑削加工、鉆削加工、鏜削加工、刨削加工、磨削加工、齒輪加工及鉗工加工等。金屬切削加工工件精度高、生產(chǎn)效率高、適應(yīng)性好，凡要求具有一定幾何尺寸精度和表面粗糙度的零件，通常均采用切削加工方法來完成。三、切削運(yùn)動在金屬的切削過程中，為了獲得各種不同形狀的零件，刀具與工件之間必須要有相對的運(yùn)動，即切削運(yùn)動，它是由金屬切削機(jī)床來完成的，如軸類零件的車削加工。

切削運(yùn)動按運(yùn)動在切削中所起的作用不同分為主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動兩種。1.主運(yùn)動所謂的主運(yùn)動就是由機(jī)床提供的刀具與工件間主要的相對運(yùn)動，即使刀具切削刃切入工件材料的運(yùn)動。主運(yùn)動的特點(diǎn)是速度最高、消耗功率最大，而且通常只有一個(gè)。主運(yùn)動既可以由刀具來完成也可以由工件來完成；主運(yùn)動的運(yùn)動形式即可是直線運(yùn)動，也可以是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。

2.進(jìn)給運(yùn)動由機(jī)床或人力提供的運(yùn)動，使刀具與工件之間產(chǎn)生附加的相對運(yùn)動，它使新的金屬層不斷投入切削，以便切除工件表面上全部余量的運(yùn)動。進(jìn)給運(yùn)動也由刀具或工件完成，其形式一般有直線、旋轉(zhuǎn)或兩者的合成運(yùn)動。進(jìn)給運(yùn)動的主要特征是速度低、消耗功率小、可以有多個(gè)。3.合成運(yùn)動切削時(shí)，主運(yùn)動與進(jìn)給運(yùn)動同時(shí)進(jìn)行。這時(shí)，刀具切削刃上一點(diǎn)相對于工件的合成運(yùn)動為合成切削運(yùn)動。車削加工時(shí)主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動如下所示：四、工件表面以車削為例，在切削加工過程，工件的表面有三個(gè)，如下圖所示：1.待加工表面—需要切去金屬的表面。2.已加工表面—切削后得到的表面。3.過渡表面—正在被切削的表面，也稱為切削表面或加工表面。

車削加工工件上的表面五、切削用量：切削用量用來表示切削加工中主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動參數(shù)的數(shù)量，是切削速度、進(jìn)給量及背吃刀量的總稱。1.切削速度切削速度指切削刃上某點(diǎn)瞬時(shí)速度，以v表示，單位為m/min。以車削為例，當(dāng)主運(yùn)動為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動時(shí)，可按下式計(jì)算：

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2.進(jìn)給量進(jìn)給量指工件（或刀具）每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時(shí)，刀具（或工件）沿進(jìn)給方向移動距離（也稱走刀量），以f表示，單位為mm/r。如主運(yùn)動為往復(fù)直線運(yùn)動（如刨削、插削），則進(jìn)給量單位為mm/次。1）車削：每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，用f表示，單位mm/r；2）刨削：每行程進(jìn)給量，用f表示，單位mm/次；3）銑削：每齒進(jìn)給量，用fz表示，單位mm/z。車削時(shí)進(jìn)給速度為vf=n×f，單位mm/min。通常，切削加工中的主運(yùn)動只有一個(gè)，而進(jìn)給運(yùn)動可以是一個(gè)或幾個(gè)。3.背吃刀量背吃刀量指工件已加工表面和待加工表面間的垂直距離（舊稱切削深度），以ap表示，單位為