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教学课题： 第2章 机械加工工艺系统
教学目：1、理解零件表面成形
2、掌握机械加工运动
3、掌握切削用量和切削层参数
4、掌握机械加工工艺系统定义
教学重点：1、掌握机械加工运动
2、掌握切削用量和切削层参数
教学难点：机械加工运动分析
授学时间：
学时安排：2节课
教学办法：讲授教学、多媒体教学
教学过程：
[一、复习旧课]：
提问、
解说
1、什么是生产过程、工艺过程、机械制造工艺过程？
2、什么是工序、安装、工位、工步、走刀？
3、什么是生产大纲？
[二、引入新课]：
定义：在机械加工中，由机床、刀具、夹具与被加工工件一起构成了一种实现某种加工办法整体系统，这一系统称为机械加工工艺系统。
相应于不同加工办法有不同机械加工工艺系统，如车削工艺系统、铣削工艺系统、磨削工艺系统等。
机械制造技术就是以表面成形理论、金属切削理论和工艺系统基本理论为基本，以各种加工办法、加工装备特点及应用为主体，以机械加工工艺和装配工艺设计为重点，以实现机械产品优质、高郊、低成本为目综合应用技术。
§2-1 零件表面成形和机械加工运动
一、零件表面成形
机械零件表面形状千变万化，但大都是由几种常用表面组合而成。这些表面涉及平面、圆柱面、圆锥面、球面、螺旋面、圆环面以及成形曲面等，如课本图所示。
这些表面都可以当作是由一根母线沿着导线运动而形成，母线和导线统称为发生线。
相切法：采用铣刀、砂轮等旋转刀具加工工件时，刀具自身旋转运动形成圆形发生线，同步切削刃相对于工件运动形成其她发生线。
二、机械加工运动
机床运动：表面成形运动和辅助运动。
1、表面成形运动：依照几何角度来分析，为保证得到工件表面形状所需运动。
依照工件表面形状和成形办法不同，成形运动有如下类型：
（1）简朴成形运动：如果一种独立成形运动，是由单独
旋转运动或直线运动构成，则此成形运动称为简
单成形运动。
（2）复合成形运动：如果一种独立成形运动，是由两个
或两个以上旋转运动或直线运动，按照某种拟定运
动关系组合而成，则称此成形运动为复合成形运动。
例 题
例1：用外圆车刀车削外圆柱面时（见图a），工件旋转运动B1和刀具直线运动A1就是两个简朴成形运动。
例2：车螺纹时，螺纹表面导线（螺旋线）必要由工件回转运动和刀架直线运动保持拟定相对运动关系才干形成，这也是一种复合成形运动。

数控机床开环控制框图

从保证金属切削过程实现和持续进行角度看，成形运动可分为：主运动和进给运动。
（1）主运动：使工件与刀具产生相对运动以进行切削最基本运动，称为主运动。主运动速度最高，因此消耗功率最大。普通机床主运动只有一种。
如：车削、镗削加工时工件回转运动，铣削和钻削时刀具回转运动，刨削时刨刀直线运动等都是主运动。
（2）进给运动是配合主运动实现依次持续不断地切除多余金属层刀具与工件之间附加相对运动。进给运动与主运动配合即可完毕所需表面几何形状加工，依照工件表面形状成形需要，进给运动可以是各种，也可以是一种；可以是持续，也可以是间歇。
2、辅助运动：实现机床各种辅助动作,为表面成形创造条件。
（1）空行程运动 刀架、工作台迅速接近和退出工件等，可节约辅助时间。
（2）切入运动 为保证被加工面获得所需尺寸，刀具相对于工件表面进一步运动。
（3）分度运动 使工件或刀具回转到所需要角度，多用于加工若干个完全相似沿圆周均匀分布表面，也有在直线分度机上刻直尺时，工件相对刀具直线分度运动。
（4）操纵及控制运动 涉及变速、换向、启停及工件装夹等。

三、切削用量和切削层参数
（1）切削速度Vc
切削速度vc是刀具切削刃上选定点相对于工件主运动瞬时线速度。由于切削刃上各点切削速度也许是不同，计算时惯用最大切削速度代表刀具切削速度。当主运动为回转运动时：

式中：d—切削刃上选定点回转直径，mm；
n—主运动转速，r/s或r/min.
当主运动为直线运动时，切削速度是刀具相对于工件直线运动速度
（2）进给速度Vf、进给量f、和每齿进给量fz
进给速度Vf----切削刃上选定点相对于工件进给运动瞬时速度，单位是mm/s或mm/min。
进给量f----刀具在进给运动方向上相对于工件位移量，用刀具或工件每转或每行程位移量来表述，单位是mm/r或mm/行程。
每齿进给量fz ----后一种刀齿相对于前一种刀齿进给量,单位是mm/z
每齿进给量是对于铣刀、拉刀等多齿刀具各进给量间关系：Vf=nf=nfzZ
（3）背吃刀量ap
切削深度ap（背吃刀量）是在与主运动和进给运动方向相垂直方向上度量已加工表面与待加工表面之间距离，单位mm。
主运动是回转运动时：
主运动是直线运动时：ap=Hw-Hm
钻孔时：
式中：dw----工件待加工表面直径
dm----工件已加工表面直径
Hw----工件等加工表面厚度
Hm----工件已加工表面厚度
例:车削直径为300mm铸铁带轮外圆,若切削速度为60m/min,
试求车床主轴转速.
解:依照公式

实际生产中,理论上计算出主轴转速应从车床转速表中最接近一档选用
小 结：金属切削过程实现和持续进行角度看，成形运动可分为：主运动和进给运动，但是各种机床主运动和进给运动都不同样。
作业布置：见教材P48

教学课题： 第2章 机械加工工艺系统（续）
教学目：1、金属切削机床分类和型号编制办法
2、金属切削机床重要技术参数
3、数控机床概述
教学重点：金属切削机床分类和型号编制办法和机床重要技术参数
教学难点：机床型号编制
授学时间：
学时安排：2节课
教学办法：讲授教学、多媒体教学
教学过程：
[一、复习旧课]：
1、零件表面成形办法
2、工件表面成形办法和机床所需运动以及各种运动之间联系
3、切削用量和切削层参数
[二、引入新课]：
§2-2 金属切削机床
金属切削机床是用刀具切削办法将金属毛坯加工成机器零件机器，它是制造机器机器，因此又称为“工作母机”，习惯上简称为机床。机床是机械制造基本机械，其技术水平高低，质量好坏，对机械产品生产率和经济效益均有重要影响。金属切削机床诞生到当前已有一百近年了，随着工业化发挥咱，机床品种越来越多，技术也越来越复杂。国内第三次工业普查成果表白，截止到1995年终，国内机床拥有量为383.52万台，其中金属切削机床为298.39万台，已占机床总数77.80%。
一、机床分类
机床重要是按加工办法和所用刀具进行分类，依照国家制定机床型号编制办法，机床分为11大类：
车床，钻床，镗床，磨床，齿轮加工机床，螺纹加工机床，铣床，刨插床，拉床，锯床和其她机床。
在每一类机床中，又按工艺范畴，布局型式和构造性能分为若干组，每一组又分为若干个系（系列）。
除了上述基本分类办法外，尚有其他分类办法：
1. 按照万能性限度，机床可分为：
2. ①通用机床：此类机床工艺范畴很宽，可以加工一定尺寸范畴内各种类型零件，完毕各种各样工序。如，卧式车床，万能升降台铣床，万能外圆磨床等。
②专门化机床：此类机床工艺范畴较窄，只能用于加工不同尺寸一类或几类零件一种（或几种）特定工序。如，丝杆车床，凸轮轴车床等。
③专用机床：此类机床工艺范畴最窄，普通只能完毕某一特定零件特定工序。如，加工机床主轴箱体孔专用镗床，加工机床导轨专用导轨磨床等。它是依照特定工艺规定专门设计，制造，生产率和自动化限度较高，使用于大批量生产。组合机床也属于专用机床。
2.按照机床工作精度，分为普通精度机床，精密机床和高精度机床。
3.按照重量和尺寸，可分为仪表机床，中型机床（普通机床），大型机床（质量不不大于10t），重型机床（质量在30t以上）和超重型机床（质量在100t以上）。
4.按照机床重要器官数目，可分为单轴，多轴，单刀，多刀机床等。
5.按照自动化限度不同，可分为普通，半自动和自动机床。自动机床具备完整自动工作循环，涉及自动装卸工件，可以持续自动加工出工件。半自动机床也有完整自动工作循环，但装卸工件还需人工完毕，因而不能持续地加工。
二、机床型号编制
机床型号是机床产品代号，用以表白机床类型，通用和构造特性，重要技术参数等。GB/T15375-94《金属切削机床型号编制办法》规定，国内机床型号由汉语拼音字母和阿拉伯数字按一定规律组合而成。
1.通用机床型号编制
1） 通用机床型号表达办法为：

注：①有“( )”代号或数字，当无内容时，不表达，若有内容，则不带扩号；
②有“○”符号者，为大写汉语拼音字母；
③有“△” 符号者，为阿拉伯数字；
④有“ △ ”符号者，为大写汉语拼音字母或阿拉伯数字或两者兼有
2）机床类别代号 ：
类 别
车 床
钻 床
镗 床
磨   床
齿轮加工机床
螺纹加工机床
铣床
刨插床
拉床
锯床
其她 机床
代号
C
Z
T
M
2M
3M
Y
S
X
B
L
G
Q
读音
车
钻
镗
磨
二磨
三磨
牙
丝
铣
刨
拉
割
其
3）机床特性代号 ：
通用特性
高精度
精密
自动
半自动
数控
加工中心
(自动换刀)
彷型
轻型
加重型
简式或经济型
柔性加工单元
数显
高速
代号
G
M
Z
B
K
H
F
Q
C
J
R
X
S
读音
高
密
自
半
控
换
彷
轻
重
简
柔
显
速
4） 构造特性代号   为区别主参数相似而构造不同机床,在型号中用汉语拼音字分.如:CA6140中"A"
5） 机床组别,系别代号  (或见书P57)
6） 机床主参数,设计顺序号和第二参数
机床主参数:代表机床规格大小,在机床型号中,用数字给出主参数折算数值(1/10或1/150)设计顺序号:当无法用一种主参数表达时,则在型号中用设计顺序号表达.
第二参数:普通是主轴数,最大跨距,最大工作长度,工作台工作面长度等,它也用折算值表达.
7） 机床重大改进顺序号
      当机床性能和构造布局有重大改进时,在原机床型号尾部,加重大改进顺序号A,B,C....等.
8） 其她特性代号:用以反映各类机床特性.用数字或字母或阿拉伯数字来表达。
9） 公司代号:生产单位为机床厂时,由机床厂所在都市名称大写汉语拼音字母及该厂在该都市建立先后顺序号,或机床厂名称大写汉语拼音字母表达。