内容正文:
同学们,大家好。今天我们来学习第六章车铣爆磨机床加工的基础知识。首先我们来学习一下机床的切削运动及它的基础知识。首先我们看考纲和教学的要求,那么考纲当中它的要求是对于这一块的要求是理解切削加工中切削运动和切削用量的概念,会正确的选择切削用量。那么要求同学们掌握了机床的主运动及切削用量的选择方法。在复习的时候,我们特别要注意的两个点,第一个就是切削运动是什么,主运动是什么?进给运动是什么,以及切削用量。切削用量它的一个选择方法是什么?这是本模块复习的一个重点。首先我们看一下第一个知识点,切削运动和切削用量。切削运动指的是切削加工时,切削工具和弓箭之间的相对运动。切削运动分为主运动和进给运动。对于主运动是指切下切屑所需要的最基本的运动,切下这个切线所需要的一个最基本的一个运动。比如说我们这里有把车刀切削这一个阶梯轴,那么它把它切下去,那么它需要的一个最基本的一个运动是什么呢?就是这个工件的一个旋转运动。它对于不同的机床来说,它有的地方是旋转运动,有的地方也可以是直线运动。怎么区分它或者怎么来选择它呢?注意这句话,它是切削运动中速度最高,消耗功率最大的一个运动。速度最高消耗功率最大。对于车厂而言什么的速度最高?当工件旋转起来也是主轴带着工件旋转起来,这是速度最高的,消耗功率最大的。所以说这是它的一个主运动,任何需求过程必须有一个也只有一个主运动。这就是我们考试的一个重点。在考试当中他会问你,比如说车床的主运动是什么运动?铣床的主运动是什么运动?所以在这里大家就思考一下,对于车商而言,就刚才说过了,它的主运动速度最高,消耗功率最大,那肯定是什么工件的旋转运动。对于铣床而言,铣床是谁在转呢?铣床是我们的车刀在转,是我们的铣刀在转,这上面的铣刀它在转,那么铣刀在转,那么转的是速度最高,消耗功率最大。所以说它是我们这个铣刀的旋转运动是它的主运动。那么对于爆床,什么叫爆床呢?就是我们平时所见到的那个报,木匠当中那个报,来回的往复的这么这么进行运动,这样的一个运动。那么过去以后再回来,那么它这个速度最快,就是它这个刀的一个往复直线运动。也就是说对于报上这个它是一个直线运动,它是一个直线。所以说这个地方大家应该清楚了,这是直线运动,它和车床、铣床是不一样的。对于磨床和钻床都是什么?它都是工件有旋转,所以说工件只要旋转的,一般情况下那个旋转运动就是这一个切削运动当中的主运动。所以说这个大家一定要搞清楚的那下面我们再来看一下进耿运动。什么叫进耿运动呢?就是在切削加工中,为了使金属层不断的投入切削,保持切削连续进行,而附加的刀具与弓箭之间的相对运动要静止运动。那么静止运动可以是一个或多个进给运动的速度,我们用进给量F或者是进给速度VF来表示。这个说的比较专业。说的简单一点,比如说我们刚才的这个车床取消过程,这是主运动。什么叫静止运动呢?就是车刀它得往这边来进行运动,往这边走,然后完成一个切削工作。切削工作的这个运动,我也就是我们所谓的禁止运动。你比如说在铣床当中,就是洗刀,它的一个来回的一个就是我们工作台来回的一个运动,那么就属于它的静止运动。在爆窗当中,爆窗当中我们这个工作台表面的一个左右移动或者上下移动,就是它的一个静止运动静止运动。所以说静止运动和主运动是不一样的。第三个我们了解的概念叫切削表面,切表面的这个非常好理解。一个叫代加工,就是还没有加工的表面,加工时即将被切除的工件表面。第二个叫已加工已加工。第三个叫做过度加工,我们看这个图,这是一个正在加工过程当中的一个图纸。大家看这一块比较光滑,被切去了一块,这一块就叫乙加工表面。而这个地方这一块是比较大,这个直径比较大,那么这一块还没有被切削,所以这叫待加工表面。那么在已加工和代加工表面,正在加工的这个表面,我们称之为过渡表面。这三个面应该来说比较好理解。下面我们看一下典型切削加工中切削运动与切削表面。首先这是车削运动,车厢运动的主运动。大家看一下是什么?是主轴的旋转运动,就是工件的旋转进给运动是什么?刀具的一个进给,刀具的一个进给,这是它的一个撤销。就是我们的进给运动洗消当中,我们铣刀的旋转是主运动工件的工作台,工件在工作台上我们固定好,那么工件的一个移动,这就是它的一个静止运动报销爆窗,大家看它是这样运动的,就往这边走,往这边走,再回去,是这样一种运动。报销当中这个报道他走的这个速度,这叫主运动。而二大家看啊二那报完这个面以后,他报下一个面,那么它就往这边走,往这个方向走,那么这个面这个运动就叫静止运动。第三个我们来看钻销,就是钻床当中。钻床当中它的主运动就是钻头的一个旋转运动,和铣床差不多钻床的一个旋转运动,然后这个眼转完了,他往下钻往下钻。这个眼往下钻的过程当中,那么这个钻的过程就叫钻,就是我们的一个什么进给运动,就往下进给,然后就是磨床当中,你看这个是一个外圆磨,什么什么意思?就是磨这个的外圆,那么磨外圆的时候,这个也转,这个也转。这两个,这个是我们的砂轮机,就是磨床的一个主要的砂轮机。那么它在旋转,它的一个旋转,还有它的一个运动。它的一个旋转这个就是模型,就是我们模具的旋转运动,这是主运动。那么这个的一个左右移动或者是旋转运动,这就是它的进给运动,这就是它的进给运动。然后像磨深了一点,那么我可以往里靠一靠,当这个面磨完了,我再往这边面开始磨,这样的话就实现一个近点,这就是我们讲到的切削运动当中的一个主运动和静止运动。大家一定要把它搞清楚,弄明白,考试经常会考什么呢?就是以下运动是主运动,不一致的是什么?他给你一个什么,比如说撤销、洗消、转销、报销,哪一个不一致,那么肯定它这个是旋转,这个是直线运动,直线运动它和我们其他的都不一样,所以这个大家一定要把它搞清楚。好,下面看一个非常重要的一个概念,叫切削用量三要素。在切削加工中,切削速度VC进给量F和被切刀量总称为切削用量三要素,这是我们机械加工行业非常重要的非常重要的一个概念,就是切削用量三要素指的什么?切削速度、进给量和背吃刀量,这是切削用量三要素。具体它们代表什么意思呢?我们首先看切削速度VC切削速度是指的是切削刃选定点相对于弓箭主运动的瞬时速度,相对于工件主运动的迅速速度,如果是旋转运动,则汽车速度为最大的线速度。那么什么意思?也就是说大家看啊,我刀锯一切削是不是就是相当于它的铁屑,这个铁屑多长呢?切下来铁屑多长呢?它是原来是一周都落在我们这个工件上的,那么切下来以后,我们派地就是这一个工件的什么,这是一个工件的一个周长。总共是我转了几圈,再乘一个N就是它的转速转了几圈,比如说转了一圈好了,那么就是一派D乘1,那么就是下来就是一个,转了一圈用的时间再除以它的时间,就相当于是个转速了,是吧?那么除以它的时间,这样的话,就是它的一个确定速度,注意速度,它肯定是一个什么,距离除以时间的一个单位,距离除以时间的一个单位,所以说我们在这里就存在了一个什么情况,距离除一个我们的一个时间,这样,出来它的一个汽车速度,大家理解这个含义。那么对于我们旋转运动的工件,它的一个区分速度怎么算呢?叫派DN除以1000,是这样来进行计算的。具体这个式子怎么来的,我在这里不再给大家推导了,不给大家推导了。所以说大家你记住它,这个公式也非常有用。派DN比上1000,那么在这个式子当中,我们来分析一下,我们看切削速度实际上与谁有关系。首先要看VC是指的骑车速度。DD这个地方一个非常重要的概念,这个地方非常重要,考试经常会考到。这个D指的是什么?其实这个D指的是工件的待加工表面的直径。注意,我们刚才讲过了,工件有三个表面,一个是待加工表面,一个是已加工表面,一个是过渡表面。那么待加工表面是什么?如果这个工作还没干的话,就相当于是它的什么毛坯的制毛坯的直径,那相当于是它的毛坯的直径。所以说待加工表面基本上就是它指的那个毛坯直径。后面这个N指的是工件的转速工件的转速,那么工件的转速,就是一分钟转多少转,一分钟转多少转,这样的话来表示。在这个式子当中,我们来看,派是固定的。我们都知道3.14D指的是什么?待加工表面,你这个毛坯改过来以后,它就固定了,那待加工表面我就固定了,是不是,所以说这个也是不变的,来看唯一变化的可能是这个N然后我转速可以高一点,转速可以低一点。转速高的时候,根据这个式子我们可以得到?转速高的时候它的切削速度它就高转速低的时候它的切削速度它就低。所以说我们直观的来表示切削速度,最直观的方式就是看什么?看它的转速。当转速高的时候代表它的切向速度快,转速低的时候代表它的切削速度慢。所以说有的教材当中它是这样来规定的。取消三要素是主轴转速、进给量和被制造量。为什么这样来说?其实就是通过这个公式来得到的,要更直观的让大家能理解切削三要素是什么,那是什么。所以说这个是比较直观的一个方法,就是看谁啊?看转速来反映汽车速度,看转速来反映限速。但是你说主轴的转速是汽车速度吗?不是不是。转速是一个什么单位?多少转每每分钟的一个单位,而汽车速度指的是多少多少米每分钟的单位,所以说是不一样的。那么这对于工件的旋转运动,对于往直线往复运动,像什么抱床当中的一个或者插床插销的加工。那么它进行切削速度计算的时候怎么办?用二倍的LN比上1000,L指的是往复运动的长度,A指的是往复的一分钟往复的次数。其实这大家看一分钟往复的次数乘以它的长度,这不就是一个距离除以一个时间,对吧?时间是多少?一分钟一分钟,所以说这就是我们它的一个概念,这个考的并不是太多,大家也能你知道,这个是重点,这个是重点,这是汽车速度。车床加工中,我们常常用主轴转速来表达汽车速度的一个快慢。那么在选择的时候,比如说粗加工粗加工,什么叫粗加工?就是我们在进行加工的时候,比如说这个料我拿到以后,我要快速的切除多余的棒料,不管它的一个真正的尺寸精度,而不保证它的尺寸精度的情况下,那么这种加工我们叫粗加工,就是把它的大体样子,俗话说就是大体样子我给它测出来测出来。这个时候,我们要选择什么?低的切割速度,低的加速度意味着什么?我选择了一个低的低的一个主轴转速。如果精加工的时候,我们就要保证它的一个什么尺寸精度,表面粗糙度,以及我们的一些行为公差的一些要求。所以说这个时候,在精加工的时候,我们要把这个提交速度要提高。你就说把转速要进行提高,转速要进行提高,这样从而来保证我们的尺寸精度合适,另外保证我们的表面的粗糙度也合适。表面是这个主轴转速越高,表面的粗糙度它这个数值越低,也就是说表面越光滑,这是第一个概念。第二个概念,进给量也叫进给速度也叫进给速度。什么叫进给量呢?在主运动每转一周或每一个行程时,刀具在进给方向上相对于工件的位移量,那么在后右边这个图当中,大家看的就比较清晰了。你看这个刀它旋转转过每走过一个走过一个行程,就我们主轴转一圈,刀所走的这个距离,我们称之为进给量。你要转一圈,我这个刀走多远,那么这样来看,如果进给量大的话,它走的这个距离它就长,如果进给量小,它走的这个距离它就小,是这么一个概念。进给量,这里又出来两个概念,一个叫进给量,一个叫进给速度。进给量的单位是每转一圈多少毫米?那一般情况下,对于那种旋转工件旋转的这样的,撤销,像撤销我们一般用这个单位,进给量的单位。如果说是洗消的话,我们一般用什么呢?用这个单位叫进给速度VF,他指的是什么?我一分钟到移动的距离,你看这是每转一圈到移动的距离,这叫进给量。那进给速度就是什么?我一分钟,我这个刀从哪里移动到哪里,它走了一个距离。这叫进给速度进给速度他们两个代表的是一个含义,都是反映的是谁啊?反映的是车刀或者是铣刀它的运动速度,或者叫进给速度,进给的一个速度,那么它们两个之间也存在一定的换算关系。比如说车窗当中能不能用进给速度来表示,是可以的是可以的。那么怎么来换算呢?通过他们单位之间的一个换算,得到了这样的一个关系,这样的一个公式就是我们的进给速度等于它的一个进给量。那么它们之间的换算关系为VF等于F乘以N,就是什么呢?切削进给速度等于进给量乘以主轴转速,尽量成为主流元素。所以说在在以后再碰到在转换的时候,遇到这样的题的时候,大家要会使用这个公式。那么进给量在我们进行这个选择的时候,加工的时候怎么怎么进行选择呢?粗加工我们要选择大的进水量,因为粗加工的目的就是快速的去除多余的棒料,所以说我们要选择大的晶体量,而精加工的时候我们要选择小的晶体量,为什么呢?精加工我们要保证表面的一个光洁度,要保证尺寸的一个精度,所以说这个时候刀不能走的太快。进给量是影响表面粗糙度的最重要的因素,进给量和记住这句话,进给量是影响工件表面粗糙度的最主要的因素。要你走的慢,就相当于刀始终在这一个点,它肯定能磨的非常亮,对不对?所以说它是保证我们这个表面光洁度最主要的因素。第三个概念,切削用量的第三个叫被持刀量。一说被持刀量好像比较陌生,但是其实它指的就是切削深度,指的什么?代加工表面与已加工表面之间的一个垂直距离垂直距离。你像这是一个工件,这边已经被加工了,这边还没有被加工,那么一刀切过去,之间的这个距离就叫被持刀量。被持刀量单位是毫米,那么撤销援助的时候,它这个等于2分之1DW减去DM就是,待加工表面减去已加工表面的直径的一半。注意它是一半儿,一半代表什么?它是一个半径制,它是一个半径值。那么在粗加工的时候,我们要选择大的被持有量,粗加工我们要选择大的被测的量,精加工我们要选择小的被测的量,为什么?粗加工的目的就是为了快速的去除多余的望料,所以说吃的越多生产效率越高,吃的就是加工的越快。那么精加工的时候,小的被吃到量可以保证尺寸精度和表面制造度。那么区域用量总的选用原则,我们可以这样来选择。第一个就是要使切削加工获得合格的加工质量,较高的生产率和最低的加工成本。这是我们的选择切削用量的时候的原则。实践证明对刀具耐用度刀具耐用度影响最大的是切削速度。这句话大家把它记下来,记下来。那么影响最小的是被持刀量。这是什么?对于刀具耐用度,什么叫刀具耐用度?我这一把刀我能加工多少零件儿,影响最大的是谁啊?汽车速度。汽车速度最直接的反馈就是什么?就相当于我们看到的主轴转速主轴转速,主轴转速越高刀越不耐用,为什么?就相当于我磨得越快刀,刀尖磨得越快,磨得越快,那么它的对刀具的损伤就越大,所以说是切削速度是影响刀具耐用度影响最大的。那么对于粗加工,粗加工我们的要求就是应该尽快的切除工件的加工余量,同时还要保证规定的刀具耐用度。在粗加工的时候,一般情况下粗加工我们要选择什么?刚才都说了要选择较大的被持刀量和进给量,选取中等或低的行车速度,要选择大的被持刀量和大的进给量。汽车速度我们要选低一点,就相当于主动转速我们要低一点。那我分别来看一下,第一个在粗加工的时候,切削速度VC的选用是根据工件材料和刀具材料确定,需要速度为C可以保证质量,可以提高生产率。那么就粗加工的时候,尽可能选择中等或者低等的切削速度。刀具材料与切削速度的关系,对于硬质合金的刀具来说,常常选用较高的切削速度。对于高速钢车刀距来说,它选用较低的一个汽车速度。这是第一个。第二个进给量的一个选用,进给量选用在机床刀具工艺系统高度允许的前提下,尽可能选择较大的饮料。为什么你在粗加工的时候,我们要快速的去除多余的料多余的料。所以说这个经理量我们应该选择大一点选择大一点。那么被持刀量的一个选用,粗加工的时候,应该选择较大的被持刀量,使加工余量在一次或少数几次中禁忌中被切除,出家供手。那么切除表面有硬皮的铸件、锻件或加工硬度严重或者是不锈钢的材料时,尽可能使被切到量大于硬皮或硬化层的一个深度。简单来说就是被制造量在粗加工的时候,我们尽可能的能选多大选多大,主要是它的刚性允许,我们能选多大就选多大。那么对于精加工的时候,我们要考虑工件的加工硬度和质量,同时还要考虑刀具的耐用度和保证较高的生产率。所以说一般情况下精加工时选用较小的被制造量和进给量,那这个时候就选小的被制造量和进给量了。而什么而这个切削速度也就是说主轴转速,我们要选择较高的这个主轴转速。那么切削速度VC的一个选用是什么?根据它确定切削速度,既可以保证加工质量,又可以提高生产率。精加工选择较高的角速度,对硬质合金选用较高的角速度,对于高速钢选择较低的角速度。高速钢是什么?高速钢的刀具咱以前讲过了,是什么?你比如说我们的这个白钢条,白钢条也叫高速钢,就是用来磨出来去加工一些槽的,这样的一些刀具。还有就是什么高速钢,你像我们的钻头就是高速钢的。那么像这种我们要选择较低的一个学习速度,转速不能太高。比如说我们钻个孔我们钻个孔,这个时候你转速不能达到说一千转两千转,那不可以。一般情况下就是400到600转每分钟转速转速那对应的合金就是加工外圆,一个是合金刀具,一般就是车刀铣刀它用来加工外圆。那么这个时候,我们选择较高的一个切削速度,较高的一个启动速度,就相当于转速可以达到1000到2000转都可以那样的提高它表面质量,这是提高速度的选用。第二,进给量的一个选用,进给量主要根据工件的表面粗糙度要求来选择。因为什么?刚才讲过了金给量是是吧?进给量是影响表面粗糙度最主要的因素。为了保证零件的表面光滑,应该选择较小的进给量。就是我在精加工肯定要保证,我要看这个光洁度了表面了。所以说我们要选择较小的电力的那被持刀量AP的一个选用,工件的加工精度主要靠逐渐减少被持刀量来满足,减少被吃刀量来满足。选择较小的被吃刀量,尽量使加工余量在疑似进水中切除,这是被制造量的一个选用。这什么意思?因为到了最后留给精加工,留给精加工的这个余量一般都是非常小,一般的就一个毫米一个毫米,所以说我们被吃到量吃的就比较小了。精加工的时候,我们要选择较小的被吃到量,这是我们的一个切削用量的一个选择。下面我们来看一下真题,近几年的一个高考真题当中考察这一块都考察哪些内容。第一个切削三要素中对刀具使用寿命影响最大的是啊刚才说过了,刀具的使用寿命影响最大是什么?刚才说了是切削速度,为什么呢?为什么是汽车速度,主要是什么?汽车速度它转速转的快,他磨刀磨的就快,这个以前大家解释过了,所以这个题我们应该选这个A选A19年高考题。下列金属切削机床中主运动不是旋转运动的。是啊,刚才说过了,你看车床、铣床、钻床,刚才咱正好是举的这个例子是吧?那车床、铣床、钻床它的主运动都是旋转运动,而爆仓是什么?往复直线运动往复直线运动报上是往复直线运动,所以说我们这个题选D,这是18年19年的高考题。下面我们来看高考的一个链接,19年高考题还有一个,需要在Z4012型钻床上专销费6毫米的通孔,钢板的厚度是5毫米,被持刀量是多少?这个时候,就考察的是什么,像钻床当中的一个被制造量是多少呢?被制造量是多少呢?我们要看的是谁啊?看的是它的一个钻头的一个直径,而不是说这个厚度,而不是它的厚度。为什么你钻一点和钻钻很多看不出厚度来,是吧?只能看它这个钻的直径,看钻头的大小。那么这样头的大小的一半一半就是它的一个被持刀量。因为被持刀量是个半径它的一半3毫米就是它的被持刀量,所以说选B20年高考题,普通卧式铣床用圆柱铣刀洗消平面,时主运动是什么?圆柱铣刀铣削平面,那肯定是什么谁在转?肯定是铣刀在转,对不对?所以说主运动是速度最快,消耗功率最大的运动。所以说这个时候是指的铣刀的旋转运动,所以选A第三,对切削表面粗糙度影响最大的是啊,我刚才讲过了,切削表面粗糙度影响最大的是什么?就是我们的进行量,也就是说我们刀具移动的速度快慢是影响表面速度,表面速度组织一个最大的一个影响因素,这是第三个。下面有一个。计算题有一个计算题,在CA6140型卧室车上撤销斐3 230毫米的空间外援选定汽车速度VC等于50米每分钟,求车床主轴的转速。那么这样的题怎么做?这样的题其实非常简单,非常简单。大家记住那个公式,VC等于什么?VC还等于什么?等于派DN,派DN比上1000。大家看啊在这个式子当中,派知道VC知道了这个知道了这个知道了这个知道了D是什么?230,那么只有一个不知道的就是这个N所以说这里是1元1次方程,是吧?把这个所有的式带进去,把这个N求出来就可以了。所以这个题就非常简单了。根据公式VC等于派DN比1000可以得NCN等于1000,VC比派D就稍微一变形就过来了,一千过来派D下去,带入数值可以得到,转速应该是什么?六十9转每分钟,69转分钟,这是这个题。第二选选择粗车汽油用量的原则是什么?粗车的时候汽油用量的原则,我们要保证什么,快速的出车,要快速的去除工件多余的量,去除多余的量还能保证刀具的一个耐用度。所以说他在选择的时候,我们应该什么选择大的被切刀量就是切削深度,还有大的进给量就快速的切,还有小的削速度也是主流转速慢,我们应该这样去选择,我们这样去选择,这是几个题目,大家尝试去掌握。那么来总结一下基础器械加工分为主运动和机械运动。针对不同机床我们能够分辨出主运动是什么。这里重点强调的是报销,它是往复直线运动,只有它一个特殊的理解区域加工中切约运动和契约用量的一个概念,学会正确的选择确用量,掌握确用量各单位之间的换算方法。这是本堂课所要介绍的一些主要内容,谢谢大家。
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