机械加工工艺编制课题一(4节)

② 刀杆的轴线垂直工件的轴线。 ③ 不考虑进给运动，即用主运动矢量υ近似代替合成 速度矢量υe。 2)主剖面坐标系及其标注角度。根据上述假设条件，以 外圆车刀为例，当主切削刃处于水平线上，则过主切削 刃上任一点M的基面、切削平面及主剖面如图1-22所示。 图中，切削平面(ps)是切于主切削刃某一选定点并垂直 刀杆底面的平面。基面(pr)是过主切削刃某一选定点并 平行刀杆底面的平面。正交平面(po)是垂直切削平面又 垂直基面的平面。可见这三个坐标平面互相垂直，并且 构成一个空间的直角坐标系。
4.车刀的几何角度 (1)参考平面 各种刀具切削部分的几何角度只靠上述 刀面与切削刃来表达还不够。各刀面在空间位置的不同 (角度不同)，影响着刀具的切削性能，因此为了决定刀 面的空间角度，必需建立参考平面。此外，刀具切削角 度是在刀具与工件的相对运动中描述的，因此参考平面 应相对合成切削速度矢量υe来建立。再者，加工表面 往往不是平面，而是空间曲面，不宜作为参考平面，故 采用通过切削刃上某一点，来作为工件加工表面的切向 平面和法向平面来组成刀具角度的参考平面。它们的定 义如下：
(3)主运Baidu Nhomakorabea与进给运动的合成 主运动与进给运动可以 由刀具单独完成，也可以由刀具与工件分别来完成。
在切削过程中，主运动与进给运动既可以同时进 行，也可以交替进行。如果是交替进行时，就不存在 两者的合成问题。只有在主运动和进给运动同时进行 时，刀具切削刃上某一点相对于工件的运动称为合成 切削运动。可用合成速度矢量来表示。由图1-19可知， 合成速度矢量ve等于主运动速度vc与进给速度vf的矢 量和， 即ve=vc+vf
在这个相对运动中包括主运动和进给运动。 (1)主运动 直接切除工件上的切削层，使之转变为切 屑，以形成工件新表面的运动。判别主运动的方法： 凡有回转运动，一般以回转运动为主运动。 如有几个回转运动，或者切削运动中没有回转运动只有 直线运动时，一般以速度最高、消耗功率最大的运动为 主运动。
主运动只有一个，主运动的速度即用切削速度vc 表示。如图1-18中工件的回转运动，即为主运动。 (2)进给运动 使新的切削层不断投入切削，以便切完 工件表面上加工余量的运动称为进给运动。进给运动 可能是一个或数个，用进给量f或进给速度vf来表示， 如图1-18中车刀沿工件轴线方向的移动。
1-4 轴类零件的常见加工表面 及加工方法
前面已经讲过，轴类零件是旋转体零件，其长度大 于直径，加工表面通常有内外圆柱面、圆锥面，以及螺 纹、花键、键槽、横向沟、沟槽等。 一、圆柱面、圆锥面的加工
金属切削加工，即用金属切削刀具从工件上切除多 余的金属，从而获得在尺寸、形状及表面质量上都满足 设计要求的加工。如果在车床上使用车刀进行切削加工， 称为车削加工。为了实现切削加工，除了要有被加工零 件外，还应有刀具和切削运动。
切削平面ps：即通过切削刃某一选定点，切于加工表 面的平面。 基面pr：即通过切削刃某一选定点，垂直于合成速度 矢量υe的平面。 正交平面p0：即与切削平面、基面都垂直相交的平面。 可见，切削平面与基面互相垂直，如图1-21所示。
(2)测量平面 以横向车削为例，如图1-21中的基面 与切削平面，它们与前面、后面组成夹角，当所取的 测量平面不同，其夹角亦不同。为了测量出惟一的夹 角，就必需规定出测量平面，其中有正交平面p0。副 切削刃的正交平面p′0，指垂直于副切削刃在基面上 投影的平面。 (3)刀具标注角度的坐标系 1)假设条件 ① 装刀时，刀尖处于工件中心线上。
如果工件已经过淬火等热处理，工件表面已经淬硬， 一般情况下不能再采用车削加工，通常可以采用磨削的 方法加工。
如果工件表面质量要求表面粗糙度高，有时还可以 采用抛光的方法加工。 (一)车削加工
车削加工是机械加工中应用最为广泛的方法之一， 主要用于回转体零件的加工。
如内外圆柱面、圆锥面、回转体成型面、环形槽、 端面及螺纹，还可进行钻孔、扩孔、铰孔、滚花等加 工。此外，借助于标准夹具(如四爪单动卡盘)或专用 夹具，在车床上还可完成非回转体零件上的回转表面 加工。在普通精度的卧式车床上，加工外圆表面的精 度可达IT7～IT6，表面粗糙度值Ra可达1.6～0.8μm。 在精密及高精密车床上，利用合适的刀具和夹具，还 可完成对高精度零件的超精加工。
2.工件上形成的表面 在整个切削过程中、在工件上形成有三个不断变化着 的表面，如图1-18所示。 (1)待加工表面：指工件上即将被切去金属层的表面。 (2)已加工表面：指工件上已经切去多余金属而形成的 新表面。 (3)加工表面：指工件上切削刃正在切削着的表面，亦 即上述两个表面间的过渡表面。
3.车刀切削部分的组成及定义 金属切削刀具种类繁多，结构各异，但它们之
间具有共同的基本规律。就其切削部分而言，其他 刀具的切削部分可以看成是由外圆车刀的切削部分 演变而成。我们首先研究外圆车刀的切削部分的组 成和基本定义。 刀具切削部分的几个表面，如图1-20所示。
(1)刀面 前面：刚形成的切屑在流出时与刀具相接触的表面。 主后面：刀具上和工件加工表面相对的表面。 副后面：刀具上和工件已加工表面相对的表面。 (2)切削刃 主切削刃：指前面与主后面的交线。大部分的切削工 作是由主切削刃完成。 副切削刃：指前面与副后面的交线。 (3)刀尖 刀尖是指主切削刃与副切削刃的交点，多 为一段短直线和圆弧线，如图1-20所示。
1.切削运动 图1-18所示是用车刀切削外圆的情况。为了实现从工件 上切除多余的金属，刀具与工件之间必需有相对运动。
工件作回转运动，刀具作直线运动。直线运动和 回转运动，它们是基本运动单元。由这两个基本运动单 元，按不同的数目、不同大小的比值、不同的相对位置 与方向就能够组成各种切削加工的切削运动。
坐标平面确定后，就可以确定刀具切削刃上某一选定 点的角度。这些角度的定义如下： 在正交平面po中： ① 前角γo：前面与基面之间的夹角。
② 后角αo：主后面与主切削平面之间的夹角。 ③ 楔角βo：前面与主后面之间的夹角。