机械加工工艺基础第十章切削加工先进技术
机械加工工艺教材
2.2 表 面 粗 糙 度
表面粗糙度对零件质量的影响：
零件的表面粗糙度对机器零件的性能和使用寿命影响较大， 主要有以下几个方面： 1）零件表面粗糙，将使接触面积减小，单位面积压力加大，接触 变形加大，磨擦阻力增大，磨损加快； 2) 表面粗糙度影响配合性质。对于间隙配合，表面粗糙易磨损， 造成间隙迅速加大；对于过盈配合，在装配时，可使微小凸峰 挤平，有效过盈量减少，使配合件强度降低； 3）零件表面粗糙，低谷处容易聚积腐蚀性物质，且不易清除，造 成表面腐蚀； 4）当零件承受载荷时，凹谷处易产生应力集中，以致产生裂纹而 造成零件断裂。
圆圈中的英文字母表示基准，框格分3格，箭头指向待
表达的表面
零件精度等级及其相应的加工方法
精度等级 尺寸精度范围 Ra值范围 （ μ m） 相应的加工方法
低精度
中等 精度
IT13～IT 11
IT10～IT 9 IT8～IT 7
25～12.5
6.3～3.2 1.6～0.8
粗车、粗镗、粗铣、粗刨、钻孔等
1.切削加工的概念
切削加工是利用刀具和工件的相对运动，刀具从毛坯 或型材上切除多余的材料，以便获得精度和表面粗糙 度均符合要求的零件的加工过程。 切削加工分为机械加工和钳工。
1.1 钳工与机械加工
钳工：通过工人手持工具进行切削加工。
机械加工：采用不同的机床（如车床、铣
床、刨床、磨床、钻床等）对工 件进行切削加工。
2.1.2 形 状 精 度
指零件上实际要素的形状与理想形状相符合的程度； 国家标准规定了六类形状公差（见下表）
形状精度的标注：框格分为2格， 箭头指向待表达的表面，数字表示 允许误差的大小，单位为毫米。
2.1.3 位 置 精 度
第1篇切削加工的理论基础
第1章 切削加工的理论基础
机械制造技术基础
1.2.1 切屑的形成
挤压与切削 正挤压：
金属材料受挤压时，最大剪应力方向与作用力方向约 成45°
偏挤压：
金属材料一部分受挤压时，OB线以下金属由于母体阻 碍，不能沿AB线滑移，而只能沿OM线滑移s
机械制造技术基础
刀具 O
切屑根部金相照片
1.2.2 切削层的变形及其影响因素
变形区的划分
第一变形区
机械制造技术基础
第二变形区
第三变形区
1.2.2 切削层的变形及其影响因素
第一变形区的变形特征：
切削层金属沿滑移线的剪切 滑移变形及随之产生的加工 硬化。
第一变形区的实际厚度为 0.02~0.2mm，切削速度越 大，厚度越小。故第一变形 区可看成是一个剪切面。
剪切面与切削速度之间的夹 角成为剪切角，体现变形的 难易程度。
机械制造技术基础
1.2.2 切削层的变形及其影响因素
机械制造技术基础
第二变形区的变形特征：
切屑底层金属受摩擦挤压后的塑性变形及晶粒纤维化。
受力：
挤压
摩擦
滑移与晶粒的伸长
1.2.2 切削层的变形及其影响因素
前刀面内的摩擦（内摩擦与外摩擦） 区域划分： 粘结区lf1: 剪切滑移，内摩擦 滑动区lf2: 滑动摩擦，外摩擦
切屑长度压缩比（Λl）
l
LD Lch
h
hch hD
OM
sin(90 OM sin
o)
cos( o ) sin
表示切屑变形程度的方法
机械制造技术基础
机械制造技术基础
机械制造技术基础主编司乃钧许小村绪论第一章金属切削加工基础知识1.1基本概念1.2切削过程1.3加工质量与检验1.4提高加工质量与生产率的途径1.5基准与装夹1.6生产过程与生产类型1.7金属切削机床的分类与型号的编制第二章车削2.1 车床2.2 车刀与工件装夹2.3 车削加工第三章钻削与镗削3.1 钻削加工3.2 扩孔与铰孔3.3 镗削加工第四章刨削、插削与拉削4.1 刨床与刨刀4.2刨削加工4.3插削4.4 拉削第五章铣削5.1 铣床与铣刀5.2铣削过程5.3铣削加工5.4先进铣削工艺简介第六章磨削与光整加工6.1磨床与砂轮6.2磨削加工6.3先进磨削工艺简介6.4光整加工第七章齿轮齿形加工7.1概述7.2圆柱齿轮齿形加工7.3圆柱齿轮精整加工7.4齿形加工方案的选择第八章机械加工工艺过程设计8.1定位基准的选择8.2机械加工工艺规程的制定8.3回转面加工方法综合分析8.4平面加工方法综合分析第九章零件的结构工艺性9.1零件结构的切削加工工艺性9.2零部件结构的装配和维修工艺性第十章特种加工技术10.1 电火花加工10.2 电解加工10.3 电解磨削10.4 超声波加工10.5 激光加工10.6 电子束加工10.7 离子束加工第十一章现代机械制造技术11.1 成组技术11.2 工业机器人11.3 数控加工技术11.4 柔性制造技术11.5 快速成形技术绪论零件的加工方法很多，一般分为热加工和冷加工两类。
热加工包括铸造、锻造、焊接和热处理等。
现代精密铸造、精密锻造和粉末冶金技术已能够使一些零件在热加工后，不需再用切削加工方法就可达到较高的质量。
但是，目前它们的应用范围不大，一般铸造、锻造、焊接只能得到形状、尺寸比较粗糙的成品或半成品。
机械中的大部分零件，特别是质量要求高的零件，还需要经过切削加工。
金属切削加工是使用切削刀具或磨具从工件上切去多余的材料，以获得几何形状、尺寸精度和表面粗糙度等都符合要求的零件的加工方法。
《机械加工实训》教案
《机械加工实训》全套教案第一章：机械加工概述1.1 课程简介本章主要介绍机械加工的基本概念、类型和特点，以及机械加工工艺的基本原则和基本方法。
1.2 教学目标（1）了解机械加工的基本概念、类型和特点；（2）掌握机械加工工艺的基本原则和基本方法；（3）了解机械加工过程中的工艺参数选择和工艺方案制定。
1.3 教学内容1.3.1 机械加工的基本概念1.3.2 机械加工的类型和特点1.3.3 机械加工工艺的基本原则1.3.4 机械加工工艺的基本方法1.3.5 机械加工过程中的工艺参数选择和工艺方案制定1.4 教学重点与难点1.4.1 教学重点：机械加工的基本概念、类型和特点，机械加工工艺的基本原则和基本方法。
1.4.2 教学难点：机械加工过程中的工艺参数选择和工艺方案制定。
1.5 教学方法与手段1.5.1 教学方法：讲授、案例分析、小组讨论。
1.5.2 教学手段：多媒体课件、实物展示、教学模具。
第二章：金属切削加工基本理论2.1 课程简介本章主要介绍金属切削加工的基本理论，包括金属切削过程、切削力、切削温度和切削液的作用。
2.2 教学目标（1）掌握金属切削加工的基本过程；（2）了解切削力的产生、测量和计算方法；（3）掌握切削温度的产生、测量和控制方法；（4）了解切削液的作用、选择和应用。
2.3 教学内容2.3.1 金属切削过程2.3.2 切削力的产生、测量和计算方法2.3.3 切削温度的产生、测量和控制方法2.3.4 切削液的作用、选择和应用2.4 教学重点与难点2.4.1 教学重点：金属切削加工的基本过程，切削力、切削温度和切削液的作用。
2.4.2 教学难点：切削力的计算方法，切削温度的测量和控制方法，切削液的选择和应用。
2.5 教学方法与手段2.5.1 教学方法：讲授、案例分析、实验演示。
2.5.2 教学手段：多媒体课件、实物展示、教学模具、实验设备。
第三章：机械加工工艺规程设计3.1 课程简介本章主要介绍机械加工工艺规程的设计方法，包括工艺路线的制定、工艺参数的选择和工艺文件的编制。
机械加工工艺基础(完整完整版)
精选ppt
15
2.2 表 面 粗 糙 度
表面粗糙度对零件质量的影响：
零件的表面粗糙度对机器零件的性能和使用寿命影响较大， 主要有以下几个方面： 1）零件表面粗糙，将使接触面积减小，单位面积压力加大，接触
变形加大，磨擦阻力增大，磨损加快； 2) 表面粗糙度影响配合性质。对于间隙配合，表面粗糙易磨损，
精选ppt
21
2.4零件的加工精度与表面粗糙度的关系
提问
零件的加工精度与表面 粗糙度的关系如何？
• 精度：宏观几何参数的误差
• 表面粗糙度：微观几何参数的误差
• 加工精度高，必须采用一系列的高精度的加工方法，而 经过高精度的加工后零件表面粗糙度一定低，反之，表 面粗糙度低，零件必须采用一系列的降低表面粗糙度的 加工方法，而低表面粗糙度的加工方法不一定是高精度 的加工方法。
• 指零件上实际要素的形状与理想形状相符 合的程度；
• 国家标准规定了六类形状公差（见下表）
• 形状精度的标注：框格分为2格，
箭头指向待表达的表面，数字表示
允许误差的大小，单位为毫米。
精选ppt
12
2.1.3 位 置 精 度
• 指零件的实际要素（点、线、面）相对 于基准之间位置的准确度。
圆圈中的英文字母表示基准，框格分3格，箭头指向待
精选ppt
4
第一章
切削加工的基础知识
精选ppt
返回索引 5
1.1 钳工与机械加工
• 钳工：通过工人手持工具进行切削加工。 • 机械加工：采用不同的机床（如车床、铣
床、刨床、磨床、钻床等）对工 件进行切削加工。
精选ppt
6
2.零件表面质量的概念
零件几何参数： 宏观几何参数： 包括：尺寸、形状、位置等要素。 微观几何参数： 指：微观表面粗糙程度。
机械加工工艺基础培训课件
工艺路线的拟定
经济精度：在正常加工条件下所能达到的加工精度及表面粗糙度
各种表面不同加工方法的经济精度及表面粗糙度
加工 表面
加工 方法
外圆柱面 和端面
粗车 半精车 精车 粗磨 精磨 研磨 超精加工 金刚车
平面
粗刨（铣） 精刨（铣） 粗磨
经济精度 等级IT
11～13 9～10 7～8 8～9 6 5 5～6 6
Kr ＝νc60 /（νc60）j Kr越大,性能越好.
机加工工艺过程的基本概念
1．生产过程和工艺过程 生产过程：将原材料转变为成品的全过程。 工艺过程：改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质，
使其成为成品或半成品的过程。
工艺过程是生产过程的主要部分，其余为辅助过程。
2．工艺过程的组成
工序
安装1 安装2
精磨 刮研 研磨
经济精度 等级IT
11～12 11～12 8～9 7～8 7～8 6～7 6～7 5～6
6～7 6～7 5
表面粗 糙度
μm
12.5～25 6.3～12.5 1.6～3.2 0.8～1.6 0.2～0.8 0.1～0.2 0.025～0.1 0.025～0.1
0.16～1.25 0.16～1.25 0.006~0.1
11～13 8～10 8～9
表面粗 糙度
μm
12.5～50 3.2～6.3 0.8～1.6 0.4～0.8 0.1～0.4 0.012～0.1 0.012～0.1 0.025～0.4
12.5~50 1.6～6.3 1.25～5
加工 表面
圆柱 孔
平面
加工 方法
钻孔 粗镗 半精镗 精镗、铰 粗磨 精磨 珩磨 研磨
正常磨损阶段： 此阶段磨损速度减慢，磨损量随时间的增加均 匀增加，切削稳定，是刀具的有效工作阶段。
2021年国家开放大学电大《机械制造基础》章节测试题参考答案
2021年国家开放大学电大《机械制造基础》章节测试题参考答案第一章常用工程材料的基本知识边学边练1.金属材料在外力作用下，对变形和破裂的抵抗能力称为（）a.硬度b.韧性c.塑性d.强度2.适于测试硬质合金、表面淬火刚及薄片金属的硬度的测试方法是（）。
a.洛氏硬度b.以上方法都可以c.维氏硬度d.布氏硬度3.材料的冲击韧度越大，其韧性就（）。
a.越差b.难以确定c.无影响d.越好4.金属材料在做疲劳试验时，试样所承受的载荷为（）。
a.冲击载荷b.交变载荷c.静载荷d.无规律载荷5.（）是α-Fe 中溶入一种或多种溶质元素构成的固溶体。
a.铁素体b.渗碳体c.奥氏体d.珠光体6.珠光体是一种（）。
a.机械混合物b.金属化合物c.固溶体d.单相组织金属7.自位支承（浮动支承）其作用增加与工件接触的支承点数目，但（）。
a. 0.25%b. 1.4%c. 0.6%d. 2.11%8.灰铸铁中的碳主要是以()形式存在。
a.团絮状石墨b.蠕虫状石墨c.球状石墨9.黄铜是由()合成。
a.铜和锌b.铜和镍c.铜和铝d.铜和硅本章测验一、单选题（每题10 分，共50 分）1.拉伸实验中，试样所受的力为（）。
A.冲击载荷B.循环载荷C.交变载荷D.静载荷2.常用的塑性判断依据是（）。
A.伸长率和断面收缩率B.断面收缩率和塑性C.塑性和韧性D.伸长率和塑性3.用金刚石圆锥体作为压头可以用来测试（）。
A.维氏硬度B.洛氏硬度C.布氏硬度D.以上都可以4.金属疲劳的判断依据是（）。
A.抗拉强度B.塑性C.疲劳强度D.强度5.牌号为45 号钢属于（）。
A.普通碳素结构钢B.碳素工具钢C.铸造碳钢D.优质碳素结构钢二、判断题（每题10 分，共50 分）6.通常材料的力学性能是选材的主要指标。
（√）7.抗拉强度是表示金属材料抵抗最大均匀塑性变形或断裂的能力。
（√）8.冲击韧性是指金属材料在静载荷作用下抵抗破坏的能力。
（×）9.碳钢的含碳量一般不超过1.5%。
数控加工工艺与设备第十章 现代新工艺与新设备 (NXPowerLite)
第十章 现代新工艺与新设备
第三节 电子束加工
一、电子束加工原理
电子束加工是利用高速电子的冲击动能 来加工工件的，如图10-9所示。在真空条 件下，将具有很高速度和能量的电子束聚 焦到被加工材料上，电子的动能绝大部分 转变为热能，使材料局部瞬时熔融、汽化 蒸发而去除。
二、电子束加工的特点
图10-9 电子束加工原理
数控加工工艺与设备
SHUKONG JIAGONG GONGYI YU SHEBEI
周晓宏 主编
电子 教案
第十章
现代新工艺与新设备 激光加工、 超声加工、 电子束加工、 离子束加工、 电解加工和 少无切削加工的原理、 特点、主要应用及 其设备的组成。
本章应知
第一节 激光加工
一、激光加工原理
激光束加工是利用能量密度很高的激光束使工件材料熔化、 蒸发和汽化而予以去除的高能束加工。 大体分为激光热加工和激光冷加工。 其加工过程分为如下几个阶段： ①激光束照射工件材料；工件材料吸收光能；光能转变为 热能使工件材料无损加热。 ②工件材料被熔化、蒸发、汽化并溅出去除或破坏。 ③作用结束与加工区冷凝。
第十章 现代新工艺与新设备
第一节 激光加工
激光打标广泛应用于电子元器件、 汽(摩托)车配件、医疗器械、通讯器 材、计算机外围设备、钟表等产品和 烟酒食品防伪等行业。 4.激光焊接 激光焊接速度快，热影响区小，焊接质量 高，既可焊接同种材料，也可焊接异种材 料，还可透过玻璃进行焊接。
图10-2 振镜式激光打标原理 1-激光束 2-光束准直 3-振镜 4-Y轴马达 5-透镜
第十章 现代新工艺与新设备
第六节 少无切削加工
3.粉末冶金新工艺 （1）粉末冶金热压成形 （2）粉末冶金轧制 （3）粉末冶金挤压
机械制造基础第十章铸造习题解答
第十章铸造习题解答10-1 试述铸造生产的特点，并举例说明其应用情况。
答：铸造生产的特点有：①铸造能生产形状复杂，特别是内腔复杂的毛坯。
例如机床床身、内燃机缸体和缸盖、涡轮叫叶片、阀体等。
②铸造的适应性广。
铸造既可用于单件生产，也可用于成批或大量生产；铸件的轮廓尺寸可从几毫米至几十米，重量可从几克到几百吨；工业中常用的金属材料都可用铸造方法成形。
③铸造成本低。
铸造所用的原材料来源广泛，价格低廉，还可利用废旧的金属材料，一般不需要价格昂贵的设备。
④铸件的力学性能不及锻件，一般不宜用作承受较大交变、冲击载荷的零件。
⑤铸件的质量不稳定，易出现废品。
⑥铸造生产的环境条件差等。
10-2 型砂由哪些材料组成？试述型砂的主要性能及其对铸件质量的影响。
答：型砂由原砂、粘结剂和附加物组成。
型砂的主要性能有：①耐火度。
型砂的耐火度好，铸件不易产生粘砂缺陷。
②强度。
若强度不足，铸件易产生形状和砂眼等缺陷。
③透气性。
透气性差，浇注时产生的气体不易排出，会使铸件产生气孔缺陷。
④可塑性。
可塑性好，造型时能准确地复制出模样的轮廓，铸件质量好。
⑤退让性。
退让性不好，易使铸件收缩时受阻而产生内应力，引起铸件变形和开裂。
10-3 试列表分析比较整模造型、分模造型、挖砂造型、活块造型和刮板造型的特点和应用情况。
答：列表进行比较：10-4 试结合一个实际零件用示意图说明其手工造型方法和过程。
答：以双联齿轮毛坯手工造型为例，手工造型过程如下：①造下砂型——②造上砂型——③开外浇口、扎通气孔——④起出模样——⑤合型——⑥浇注铁水——⑦带浇口铸件。
10-5 典型浇注系统由哪几个部分组成？各部分有何作用？答：典型浇注系统由浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道组成。
浇口杯的作用是将来自浇包的金属引入直浇道，缓和冲击分离熔渣。
直浇道为一圆锥形垂直通道，其高度使金属液产生一定的静压力，以控制金属液流入铸型的速度和提高充型能力。
横浇道分配金属液进入内浇道，并起挡渣的作用，它的断面一般为梯形，并设在内浇道之上，使得上浮的熔渣不致流入型腔。
机械加工工艺习题册答案(1-8)
答案第一章金属切削的基础理论一、填空题答案1 刀具2 切削运动3 进给运动4 主运动5 工件的旋转运动6 已加工表面7 待加工表面 8 过渡表面 9 切削速度 10 进给量 11 背吃刀量 12 Vc＝∏DN/100013 360mm/min 14 切削部分 15 两刃 16 前刀面 17 硬质合金 18 冷却液19 背吃刀量 20 已加工表面 21 切削速度 22 润滑 23 降低 24 YG 25 AL2O326 背吃刀量 27 产品质量 28 改善切削加工性能 29 调质 30 调质 31 机床刚度32 刀具的旋转运动 33 高速钢 34 切离 35 带状 36 磨钝标准 37 刀具耐用度38 乳化液 39 切削油 40 高 41 基面 42 正常磨损 43 前角 44 后角 45 增大46 减小 47 减小 48 增大 49 W18Cr4V 50 低二、判断题答案1 T2 T3 T4 F5 F6 T7 T8 F9 F 10 F11 T 12 F 13 F 14 T 15 T 16 T 17 F 18 F 19 F 20 T21 F 22 T 23 T 24 T 25 F 26 T 27 F 28 F 29 F 30 F31 F 32 T 33 F 34 T 35 T 36 F 37 T 38 T 39 T 40 F41 T 42 T 43 T 44 F 45 F 46 T 47 T 48 T 49 F 50 F51 F 52 T 53 T 54 F 55 T 56 F 57 T 58 T 59 F 60 T61 T 62 F 63 T 64 T 65 F 66 F 67 T 68 T 69 T 70 F三、选择题答案1 C2 A3 A4 B5 D6 B7 A8 A9 C 10 C11 B 12 B 13 A 14 A 15 B 16 C 17 C 18 C 19 C 20 A21 A 22 A 23 B 24 B 25 B 26 B 27 A 28 B 29 B 30 B31 A 32 B 33 B 34 B 35 B 36 B 37 A 38 B 39 B 40 C41 A 42 D 43 C 44 C 45 B 46 C 47 C 48 C 49 B 50 B51 A 52 B 53 B 54 C 55 A 56 B 57 C 58 A 59 A 60 B61 A 62 B 63 B 64 D 65 B 66 A 67 C 68 A 69 C第二章工件的装夹与夹具的设计基础一、填空题答案1 定位 2夹紧 3找正、夹具 4找正 5夹具 6六 7 移动、转动 8 自由度9 六点定位原则 10 完全定位 11不完全定位 12 欠定位 13 过定位 14 定位基准15 定位基面 16 主要 17 导向 18 止动 19 防 20 定位基准、定位元件21 支承钉、支承板 22一 23精 24 粗 25 侧面 26 一 27两 28 侧面 29 切屑30自位 31 一 32 可调 33 辅助 34 60°/90°/120° 35 长度、直径 36定位销37 心轴 38基准位移,基准不重合 39 夹紧 40 通用\专用\组合\可调 41 42单件小、大43 2个、4个 44 3个、5个 45 1个、2个 46 2个、4个、1个 47 2个、4个48 基准不重合误差 49 小 50 基准位移误差 51 夹紧力的大小 52 定位装置53 铣床夹具 54 液压夹具 55 机械夹紧 56 三爪卡盘 57 组合夹具 58 通用可调、组合59 3个、2个、1个 60 定位、夹紧二、判断题答案1 T2 F3 T4 T5 T6 F7 F8 T9 T 10 F11 T 12 T 13 T 14 T 15 F 16 T 17 F 18 T 19 T 20 F21 T 22 T 23 T 24 F 25 T 26 F 27 F 28 F 29 F 30 T31 T 32 F 33 F 34 F 35 T 36 F 37 F 38 F 39 T 40 F41 F 42 T 43 F 44 F 45 F 46 F 47 F 48 T 49 F 50 F51 F 52 F 53 T 54 F 55 T 56 T 57 F 58 T 59 F 60 F61 T 62 T 63 F 64 F 65 T 66 T 67 T 68 T 69 F 70 T71 T 72 F 73 T 74 F 75 T 76 F 77 T 78 F 79 T 80 F81 T 82 F 83 T 84 T 85 T 86 F 87 F 88 F 89 F 90 F三、简答题答案1根据工件被限制的自由度的情况，定位分为哪些情况？完全定位。
机械制造工艺基础第六版教案10-4
1、检查学生出勤情况和学习用具准备情况。
2、安定课堂秩序，集中学生注意力。
如何认识精密加工?精密加工是指在一定发展阶段，加工精度和表面质量比传统的加工方法能达到更高程度的加工工艺。
按我国目前情况，精密加工是指加工精度在0.1~10μm（相当于IT5以上），表面粗糙度值小于Ra 0.16μm的加工方法。
精密加工中，精度高于0.1μm，表面粗糙度值小于Ra 0.1μm的加工方法称为超精密加工。
§10－4先进加工技术一、先进加工技术的发展状况1．加工精度不断提高随着制造工艺技术的进步与发展，机械加工精度得到不断提高。
20世纪50年代末，已经实现了微米级的加工精度。
在最近的十年时间内，机械加工精度提高了1～2个数量级，达到10nm的精度水平。
预计在不久的将来，可实现原子级的加工和测量。
2．切削速度迅速提高一、组织教学（约2分钟）二、复习导入（约10分钟）以提问的形式检查学生上次课学习效果。
三、讲授新课（约70分钟）重点内容多媒体演示铣床，直观生动激发学生学习兴趣。
切削速度随刀具材料的变更而提高3．新型工程材料的应用4．自动化和数字化工艺装备的发展5．产品加工向少余量和无屑加工方向发展二、先进加工技术的分类1、超精密加工技术精密工程、微细工程和纳米技术是现代制造技术的前沿，具有广泛的应用领域，它包括了所有能使工件的几何精度和尺寸精度达到微米和亚微米范围的机械加工方法。
多媒体演示铣床，直观生动激发学生学习兴趣。
2、高速加工技术高速加工技术是指采用超硬材料的刀具与磨具，能可靠地实现高速运动的自动化制造设备，可极大地提高材料切除率，并保证加工精度和加工质量的现代制造加工技术。
高速切削加工目前主要用于难加工材料、超精密微细切削、复杂曲面的加工等。
3、微细加工技术微细加工是指加工尺度为微米级范围的加工方式。
微细加工起源于半导体制造工艺，加工方式十分丰富，包含了微细机械加工、各种现代特种加工、高能束加工等方式。
机加工基础知识手册
机械加工工艺基础知识手册手册说明一、目的：希望通过对本手册阅读，达到对机械加工有一个基础了解之目的。
二、范围：可做为机械加工入门级课件使用。
三、内容：本手册主要系统介绍数控加工中心机床及其工艺（因为机加工工艺都相差不大，彼此具有相同性和相通性，因此本文主要介绍运用最广泛的数控加工中心机床）。
目录第一章什么是机械加工 (4)第二章数控机床 (5)第三章数控加工中心 (8)第四章常用的刀具 (10)第五章辅助工具 (12)第六章金属切削液 (16)第七章加工程序 (18)第八章常见的异常 (21)第九章表面粗糙度 (22)第十章加工精度 (25)第十一章数控加工中心的保养 (27)第一章机械加工1.机械加工定义：机械加工是指通过一种机械设备对工件的外形尺寸或性能进行改变的过程。
按加工方式上的差别，分为切削加工和压力加工。
1.1切削加工使用切削工具(包括刀具、磨具和磨料) 把胚料或工件上多余的材料层切去成为切屑，使工件获得规定的几何形状、尺寸和表面质量的加工方法。
切削加工时，工件的已加工表面是依靠切削工具和工件作相对运动来获得的。
按工艺特征，切削加工一般可分为，车削、铣削、钻削、镗削、锯削、插削、锯切、磨削、研磨、抛光、螺纹加工等。
1.2压力加工压力加工是利用金属在外力作用下所产生的塑性变形来获得具有一定形状、尺寸和力学性能的原材料、毛坯或零件的生产方法，称为金属压力加工又称金属塑性加工。
包括1、轧制，2、锻造3、挤压: 4、拉拔: 5、冲压: 6、旋压等。
2.常见的机加工数控机床数控加工中心线切割电火花数控车床第二章数控机床1.数控机床的定义简单的说就是利用数字化控制系统在加工机床上完成整个零件的加工，这一类的机床称为数控机床，这是一种现代化的加工手段，利用数控加工技术可以完成以前不能完成的曲面零件的加工，而且加工的准确性和精度都可以得到很好的保证，在数控机床上加工零件，不管数控机床使用的是何种操作系统，必须要有与数控机床相适应的数控加工程序。
机械加工工艺过程培训课件ppt
根据工件材料、加工要求、切削条件等因素，合理选择刀具材料，以提高刀具 耐用度和加工效率。
切削液作用与选用方法
切削液作用
冷却、润滑、清洗和防锈是切削液的主要作用，有助于降低 切削温度、减少刀具磨损、提高加工质量和延长刀具使用寿 命。
选用方法
根据工件材料、加工要求、切削条件等因素，选择适合的切 削液类型和浓度。同时，注意切削液的环保性和经济性。
超声波振动切削优点
超声波振动切削应用
适用于微小零件、薄壁零件等精密加 工领域。
提高加工精度和表面质量，延长刀具 寿命，减小切削变形。
激光辅助切削技术
01
02
03
激光辅助切削原理
利用高能激光束照射工件 表面，使局部材料瞬间熔 化或汽化，辅助刀具进行 切削加工。
激光辅助切削优点
提高切削效率、降低切削 力、减小刀具磨损、提高 加工精度和表面质量。
套类零件加工工艺
套类零件概述
加工工艺流程
套类零件是机械中用于定位和导向的环形 零件。
毛坯准备、粗加工内孔、粗加工外圆、半 精加工内孔、半精加工外圆、精加工内孔 、精加工外圆、检验。
加工方法
车削、磨削、镗削等。
加工难点与解决方案
薄壁套类零件的加工变形问题，采用径向 夹紧或胀力心轴装夹；深孔套类零件的加 工精度问题，采用镗削或浮动镗刀加工。
04
数控技术在机械加工中应用
数控设备简介及分类
数控设备定义
采用数字控制技术对机床进行控制的设备，实现自 动化加工。
数控设备分类
按控制方式可分为点位控制、直线控制和轮廓控制 ；按运动轨迹可分为点位控制系统、直线控制系统 和连续控制系统。
数控设备组成
通常由输入/输出设备、数控装置、伺服系统、测量 反馈装置和机床本体等组成。
机械加工工艺基础(完整版)——金属切削机床(2)
传动比 i = ( z1 / z2) = (n2 / n1)
3.3 涡轮、蜗杆传动
采用这种方式，只能由蜗杆带动蜗轮传动， 其传动的优点是：可获得较大的降速比，传动 平稳、噪音小，结构紧凑。其缺点是传动效率 低，并需要良好的润滑条件
3.4 齿轮、齿条传动
齿轮齿条传动机构可将旋转运动转变为直线运动 （当齿轮为主动轮时），也可将直线运动转变为旋转 运动（当齿条为主动件时），在实际运用中，以前者 居多。
齿轮齿条传动的效率很高，但制造精度不高时，传 动的平稳性和准确性较差。
3.5 丝杆、螺母传动
丝杆、螺母传动可使旋转运动变成直线运动，例 如在车床上车螺纹时，丝杆旋转，合上开合螺母后， 刀架便作纵向运动。
其传动的优点是工作平稳，无噪音，其缺点是传 动效率较低。
4、机床的变速机构
在一般的通用机床上通过变速机构实现 接近理想值的切削速度。
变换机床转速的主要装置是机床的齿轮 箱，齿轮箱变速机构的形式多样，最常见 的为滑动齿轮变速机构和离合器式齿轮变 速机构
4.1 滑动齿轮变速机构
带长键的从动轴Ⅱ上装有滑动齿轮z2, z4, z6 , 通过 手柄上的拨叉可使它们分别与固定在主动轴Ⅰ上的齿 轮z1, z3, z5 相啮合，其传动比
机械传动包括皮带传动、齿轮传动、 涡轮蜗杆传动、齿轮齿条传动和丝杆螺母 传动
3.1 皮带传动
皮带传动是靠胶带与带轮之间的磨擦作用， 将主动皮带轮的转动传递到另一个被动皮带轮 上去的。
皮带传动的优点是传动平稳、轴间距较大， 结构简单、制造维修方便，过载时皮带打滑。 不易引起机器损坏；其缺点是不能保证精确的 传动比，且磨擦损失大，传动效率较低。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1 第一节 数控加工 2 第二节 特种加工 3 第三节 精密加工 4 第四节 先进加工技术
第十章 切削加工先进技术
第一节 数控加工
一、数控机床基础
1．认识数控与数控机床
数控——数字控制（Numerical Control，简称NC），是 20世纪中期发展起来的一种自动控制技术，是用数字化信 号进行控制的一种方法。
第十章 切削加工先进技术
3．电火花加工应用
（1）电火花穿孔、成形加 工。包括穿孔和型腔加工两类。
（2）电火花小孔加工。 （3）电火花精密细微加工。 （4）电火花磨削。
第十章 切削加工先进技术 二、电火花线切割加工
1．电火花线切割加工原理
快速走
第十章 切削加工先进技术
第二节 特种加工
特种加工——利用非常规的切削加工手段，利用电、 磁、声、光、热等物理及化学能量，直接施加于被加工 工件待加工部位，达到材料去除、变形以及改变性能等 目的的加工技术。
第十章 切削加工先进技术
常用特种加工方法能量形式及适用范围
第十章 切削加工先进技术
一、电火花加工
（4）测量反馈装置用来检测速度、位移以及加工状态， 并将检测到的信息转化为电信号反馈给数控装置，通过比 较计算出偏差，并发出纠正误差指令。测量反馈装置分为 半闭环和闭环两种。
（5）机床主体是数控机床的本体，主要包括床身、主 轴、进给机构等机械部件，还有冷却、润滑、转位部件， 如换刀装置、夹紧装置等辅助装置。
第十章 切削加工先进技术
第十章 切削加工先进技术
其他几种常见的分类方法
第十章 切削加工先进技术
5．数控机床的加工特点
适用范围广。 加工精度高。 生产率高。 加工质量稳定可靠。 改善劳动条件。 有利于实现生产管理现代化。
第十章 切削加工先进技术
6．数控机床的应用
多品种、小批量生产的工件或新产品试制中的工件。 形状复杂，加工精度要求高，通用机床无法加工或很
第十章 切削加工先进技术
3．加工中心
（1）加工中心的结构
第十章 切削加工先进技术
（2）加工中心的特点
1）具有至少三轴的切削控制能力，进行轮廓切削。 2）具有自动刀具交换装置，为进行多任务工序加工 提供了必要条件，能大大提高加工效率。 3）具有分度工作台和数控转台，数控转台能以很小 的当量任意分度。 4）具有选择各种进给速度和主轴转速的能力及各种 辅助功能，可大大提高加工过程的自动化。 5）工序高度集中。
2．激光加工的特点
（1）几乎可以加工任何固体材料。 （2）可进行精密细微加工。 （3）属于非接触加工，没有明显的机械力，没有工具 损耗，可加工易变形的薄板和橡胶等弹性工件。 （4）加工速度快，热影响区小，并可通过透明体进行 加工。 （5）精密细微加工时，需反复试验，寻找合理的加工 参数，才能达到其精度和表面粗糙度要求。
二、常用数控机床简介
1．数控车床
（1）数控车床的结构
第十章 切削加工先进技术
（2）数控车床的特点
1）采用防护装置。 2）采用自动排屑装置。 3）工件装夹安全可靠。 4）可自动换刀。 5）主传动与进给传动分离。
第十章 切削加工先进技术
2．数控铣床
（1）数控铣床的结构
第十章 切削加工先进技术
（2）数控铣床的特点
2．电火花线切割加工特点
（1）可以加工用传统切削加工方法难以加工或无法加工的 形状复杂的工件。
（2）工件变形小，电极丝、夹具不需要太高的强度。 （3）可加工任何导电的固体材料。 （4）有利于加工精度的提高，便于实现加工过程自动化。 （5）不能加工非导电材料。 （6）加工成本高，不适合加工形状简单的大批量工件。
第十章 切削加工先进技术
3．电火花线切割加工应用
（1）各种形状的冲裁模（凸模、凹模）及其他模具的 制造。
（2）各类精密型孔、样板、成形刀具等工件和容易引 起变形的精密狭槽类工件的加工。
（3）加工和切割稀有、贵重金属。
第十章 三、激光加工
1．激光加工原理
切削加工先进技术
固体激光器结构示意图
第十章 切削加工先进技术
数控机床——用数字化信号对机床的运动及其加工过程 进行控制的机床，或者说是装备了数控系统的机床。
第十章 切削加工先进技术
2．数控机床的组成
（1）控制介质是存储数控加工所需程序的介质。 （2）数控装置是数控机床的核心。
第十章 切削加工先进技术
（3）伺服系统用于接收数控装置的指令，是数控系统 的执行部分。
1）工件加工的适应性强，灵活性好，能加工轮廓形状特 别复杂或难以控制尺寸的工件。
2）能加工普通铣床无法加工或很难加工的工件。 3）能加工一次装夹定位后需进行多道工序加工的工件。 4）加工精度较高，加工质量稳定可靠。 5）生产自动化程度高，可以降低操作者的劳动强度，有 利于实现生产管理自动化。 6）生产率高。 7）对刀具的要求较高，刀具应具有良好的韧性和耐磨性。
难保证加工质量的工件。 在普通机床上加工，需要昂贵的工装设备（工具、夹
具和模具）的工件。 尺寸难测量、进给难控制的壳体或盒型工件。 必须在一次装夹中完成铣、镗、锪、铰或攻螺纹等多
任务工序的工件。 价格昂贵，加工中不允许报废的关键工件。 需要最短生产周期的急需工件。
第十章 切削加工先进技术
1．电火花加工原理
电火花加工
电火花加工——是一种利用脉冲放电对导电材料进行电蚀以 去除多余材料的加工方法，故又称为电蚀加工。
a）电火花加工原理 b）蚀除材料的过程 c）工件成型
第十章 切削加工先进技术
电火花机床
第十章 切削加工先进技术
2．电火花加工特点
（1）能加工各种具有导电性能的硬、脆、软、韧材料。 （2）适宜加工小孔、薄壁、窄腔槽及各种复杂的型孔、 型腔和曲线孔等，也适用于精密细微加工。 （3）有利于提高工件的加工精度和表面质量，也有利 于加工热敏感性强的材料。 （4）便于实现加工过程自动化。 （5）工具电极消耗较大。
第十章 切削加工先进技术
3．数控加工的工作过程
数控加工的实质是：数控机床按照事先编制好的加工 程序，通过数字控制过程，自动地对工件进行加工。
第十章 切削加工先进技术
4．数控机床的分类
数控车床 数控铣床 加工中心 数控钻床 数控线切割机床 数控电火花成形机床 其他数控机床