09海都制造技术思考题

3 机床与刀具
# 1.机床型号编制
◆MG1432A型高精度万能外圆磨床 M G 1 4 32 A
重大改进顺序号（第一次重大改进） 主参数（最大磨削直径320 mm)
系别代号（万能外圆磨床系） 组别代号（外圆磨床组） 通用特性代号（高精度） 类别代号(磨床类）
Y 3150 E 滚齿机
主参数的含义：最大加工直径500mm
※切削用量：
T
CT vc f
5 2.25
ap
0.75
刀具几何参数
工件材料 刀具材料
用硬质合金车刀切削 b 0.75GPa 的碳钢，当 f 0.75m m/ r
经验公式为：
T
CT vc f
5 2.25
ap
0.75
vc对刀具耐用度影响最大；其次是 f ； a p影响最小。 结论：
所以在优选切削用量以提高生产率时，选择先后顺序： 首先尽量选用大 a p ; 其次根据加工条件和加工要求选取允许的最大 f ; 最后选取刀具耐用度或机床功率所允许的最大的 vc 。
周边磨削（圆周磨削）：用砂轮圆周磨削
特点：接触面积小，生产率↓ ，散热条件↑，Ra ↓ 应用：主要用于精加工
卧轴矩台平面磨床：用砂轮的周边磨削，工件往复移动。 表面成形方法→轨迹法。需要二个表面成形运动。 ①砂轮的旋转——主运动 n
砂
②矩形工作台的纵向往复移动——进给运动 ③砂轮架的横向进给运动 f 2
面粗糙度→为精加工提供合适精加工余量。
3. 机械加工顺序安排原则 ◆先基准面后其它(基准先行) ◆先粗后精
◆先主后次
◆先面后孔
5.机床夹具设计
# 1.六点定位原理(工件定位的基本原理) 工件在夹具空间中有六个自由度，这六个自由度需要
用夹具上按一定要求布置的六个(不重复)定位支承点
来消除，其中每个支承点相应地消除一个自由度。
# 2. 切削用量三要素、切削层参数
切削速度 ： vc
背吃刀量
：ap
进给量 f ：( 进给速度 v f )
# 3.刀具的标注角度 主剖面参考系（正交平面参考系）组成：
Pr—Ps—Po
外圆车刀主、副切削刃上所必须标注的六个基本角度：
r
0
'
、s →确定主切削刃位置的角度;
0 →确定前刀面与主后刀面在主剖面内位置的角度; 、
'
r 、 0 →是确定副切削刃位置的角度。
外圆车刀
端面车刀
尖头刨刀
1.3 切削层参数与切削方式
# 4.切削层参数：在基面内度量的切削层的尺寸。
切削厚度 hD 垂直过渡表面测量的切削层尺寸。 切削宽度 bD
沿过渡表面测量的切削层尺寸。
切削面积 AD
切削层在基面内的截面面积
AD hD bD
# 7.机床的主要技术参数 主参数; 基本参数：
■尺寸参数\ ■运动参数\■动力参数
# 8.普通外圆磨床的磨削方式及应用场合？
磨削方式：
纵磨法（贯穿磨削法）和横磨法（切入磨削法）
纵磨法—长圆柱和圆锥面;
横磨法—短圆柱和圆锥面\成形表面
# 9.平面磨床的主要类型、磨削方式及运动？
磨削方式
端面磨削：用砂轮端面磨削 特点：接触面积大，生产率↑，散热条件↓， Ra ↑ 应用：主要用于粗加工和半精加工
立轴矩台平面磨床：用砂轮的端面磨削，工件往复移动 表面成形方法→成形法--轨迹法。需要一个表面成形运动 ① 砂轮的旋转——主运动
n砂
② 矩形工作台——纵向进给运动
f1
③ 砂轮架——周期性切入运动
f3
立轴圆台平面磨床：用砂轮的端面磨削，工件圆周进给 表面成形方法→成形法--轨迹法。 ① 砂轮的旋转——主运动
定位→工件被限制的自由度少于六个，但能保证加 工要求的定位称为不完全定位。
欠定位与过定位 ●欠定位
按工序的加工要求，工件应该限制的自由度而未被 限制的定位→工件被限制的自由度少于六个，但不 能保证加工要求的定位称为欠定位。 ●过定位（重复定位）
工件的同一自由度被二个或二个以上的支承点重复 限制的定位→定位点多于所限制的自由度数目的定 位称为过定位。
基准重合原则： 用被加工表面的设计基准作为定位基准。 目的：避免基准不重合引起的基准不重合误差。
基准统一原则
在工件的加工过程中使各个工序的定位基准相同。 ■常用的统一基准
①轴类零件常用其端面的两个中心孔； ②盘套类零件常用其端面和与端面垂直孔（中心线）组合定位； ③箱体类零件常用“一面两孔”，或三个互相垂直表面组合定位。
伸出切削刃之外，↑切削厚度； ④增大已加工表面粗糙度值,降低加工表面质量
2.3
切削热及切削温度
# 2. 影响切削温度的因素： 切削用量、刀具几何参数、工件材料、刀具磨损、切削液。 1．切削用量※
2.3
切削热及切削温度
# 2. 影响切削温度的因素： 切削用量、刀具几何参数、工件材料、刀具磨损、切削液。 1．切削用量※ 用硬质合金刀具切削中碳钢：
2．半精加工阶段：在粗加工和精加工之间进行的加工过程。
如珩磨、抛光、研磨。 3．精加工阶段：从表面上切除较少余量，所得精度和表面质量 目的：进一步提高尺寸精度、形状精度和降低表面粗糙 都比较高的加工过程。 度值，Ra 0.32m IT 6以上。 特点：生产率高，精度低，表面粗糙度值大。
4．光整 (精密和超精密)加工阶段：从工件上不切除或切除极薄 ※不能用来提高位置精度→自为基准的加工方法。
# 4.制造精度不直接影响加工精度的刀具是（ A．外圆车刀 B．拉刀
）
C．成形车刀
D．麻花钻
# 5 砂轮的特性参数：
指决定砂轮性能的因素，包括 磨料、粒度、结合剂、硬度、组织、形状和尺寸。
# 6 齿轮加工方法
■成形法：
用与被加工齿轮齿槽形状相同的成形刀具切削轮齿→所用 刀具的切削刃形状与被切齿轮的齿槽形状相吻合。 〓在铣床上用盘状模数铣刀和指状模数铣刀铣齿轮； 〓刨床或插床上用成形刀具插削或刨削齿轮。
◆CA6140型卧式车床
C A 6 1 40
主参数（最大车削直径400mm)
系别代号（卧式车床系）
组别代号（落地及卧式车床组） 结构特性代号（结构不同）
类别代号（车床类）
# 2.
简单成形运动：成形运动由单独的旋转运动或直线运动组成。 A→直线运动，B→旋转运动。 →在机床上，以主轴的旋转，刀架或工作台的直线移动出现。 复合成形运动：成形运动由两个或两个以上旋转运动或（和） 、 直线运动，按照某种确定运动关系组合而成。
f1
④砂轮架周期性沿垂直于工件被磨削表面的方向进给 →切入运动
f3
卧轴圆台平面磨床：用砂轮的周边磨削，工件圆周进给。 表面成形方法→轨迹法。需要二个表面成形运动 ① 砂轮的旋转——主运动
n砂
② 圆形工作台——圆周进给运动 ③ 砂轮架--径向进给运动
f1
f2
④ 砂轮架--周期性切入运动 f 3 →磨削各种零件
在确定夹具的定位方案时，绝对不允许采用（ ）。 A．不完全定位 B．过定位 C．欠定位 D．完全定位
# 2. 定位形式
在确定夹具的定位方案时，绝对不允许采用（ ）。 A．不完全定位 B．过定位 C．欠定位 D．完全定位
完全定位与部分定位
工件的六个自由度完全被限制的定位称为完全定位。
按加工要求，允许有一个或几个自由度不被限制的
由于工序基准与定位基准不重合，引起同批工件工序基准
的最大变动范围，等于工序基准与定位基准之间的距离尺 寸公差（定位尺寸公差）。
# 5.（9-6）
解决的主要问题：过定位问题——应避免过定位。 定位元件： 两块长条支承板、一个短圆柱销、一个短削边销 如何限制工件的自由度：图 9-20
自为基准的原则： 对于加工精度要求高（精加工、光整加工），要 余量小而 均匀的表面，加工中常用加工表面本身作为定位基准。 ※遵循自为基准的原则时，不能提高加工面的位置精度→提 高加工面的尺寸精度、形状精度、降低表面粗糙度值。
# 2.加工阶段的划分
1．粗加工阶段
3．精加工阶段
2．半精加工阶段
4．光整加工阶段
复合运动—成形运动是由两个或两个以上旋转运动或（和）直 线运动，按照某种确定的运动速度关系组合而成。 如：车床上车削螺纹需要工件的旋转和成形车刀的纵向移动两 个运动，两者之间需满足“工件转一转，刀具纵移一个螺纹导
程”这一运动关系。
又如：滚齿时需要工件的旋转和滚刀的旋转两个运动，两者之 间需满足“滚刀转一转，工件转过
机械制造技术
主讲人：李爱芝
Hale Waihona Puke 1 金属切削基础# 1. 切削运动：刀具和工件之间的相对运动。 1．主运动：
直接切除工件上的切削层，以形成工件新表面的基本运动, 或使工件和刀具产生相对运动以进行切削的最基本运动。 （1）速度最高，消耗的功率最多； （2）机床的主运动必须而且只有一个。
2．进给运动：
不断地把切削层投入切削，以逐渐切削出整个工件表面的运动。 （1）一般速度较低，消耗功率较少； （2）可有一个、两个或多个，可以是连续、或间断的。
C vc
0.35~0.45
f
0.2~0.3
ap
0.08~0.1
K
用高速钢刀具切削中碳钢时：
C vc
0.26 ~ 0.41
f
0.15
ap
0.05
K
x y z
vc 影响最大 ② f 影响次之 ③ a p 影响最小
①
# 3.影响刀具耐用度的因素 ：切削温度提高因素→ T 。
◆划分加工阶段的好处（原因）
（1）及时发现毛坯缺陷，避免浪费工时。
（2）有利于保证加工质量。 （3）有利于合理使用设备和安排操作工人。 （4）便于组织生产（安排热处理工序）。 （5）精加工和光整加工安排在后，避免表面磕碰损坏。
1．粗加工阶段：从坯料上切除较多余量，所能达到的精度和表
面质量较低的加工过程。
2 金属切削原理
# 1. 积屑瘤：在切削速度不高，切削塑性金属材料时， 常在刀具前刀面（在刀刃处）粘附着一块剖面呈三角形的 硬块，硬度是工件材料的2～3倍。
对切削过程的影响： ①影响刀具耐用度
②增大实际前角（积屑瘤具有30°左右的前角），
减小变形和切削力；
③增大切削厚度，影响工件尺寸精度:积屑瘤的前端
K Z
转”这一运动关系。
〓示例：用螺纹车刀切削螺纹，螺纹车刀是成形车刀→形成 螺旋面只需一个成形运动→复合成形运动 B11 A12 →形成螺旋线发生线（螺旋轨迹运动）
# 3. 机床的传动链 ■按传动链性质不同分为： ● 外联系传动链 车螺纹的进给运动传动链
● 内联系传动链
联系动力源（如电动机）和机床执行件→主轴、刀架、工作台之间的传动链， 使执行件得到运动，并能改变运动的速度和方向，但不要求动力源和执行件 联系复合运动之内的各个分解部分，传动链所联系的执行件相互之间的相对 之间有严格的传动比关系。 速度（及相对位移量）有严格的要求，用来保证运动的轨迹→执行件之间有 车削螺纹，从电动机→车床主轴的传动链，决定螺纹速度的快慢，而不影响 严格的传动比要求。 螺纹表面的成形。 卧式车床上用螺纹车刀车螺纹，联系主轴→刀架之间的螺纹传动链。
n砂
② 圆形工作台——圆周进给运动 ③ 砂轮架——周期性切入运动 f 3
f1
→用于磨削小零件和大直径环形零件端面，不能磨削窄长零件
4 机械加工工艺规程的制定
■ 1
精基准的选择 遵循原则：5条原则 ■基准重合原则； ■基准统一原则（基准不变）； ■互为基准的原则； ■自为基准的原则； ■便于装夹的原则。
当齿轮模数≥8时， 在立式铣床上用指 状铣刀铣削
在铣床上用具有渐开
线齿形的成形铣刀直
接切出齿形。当齿轮 模数m<8时，一般在卧 式铣床上用盘状铣刀 铣削。
■范成法→包络法或展成法
〓利用齿轮的啮合原理进行的→把齿轮啮合副（齿条－齿 轮、齿轮－齿轮）中的一个转化为刀具，另一个转化 为工件，并强制刀具和工件作严格的啮合运动而范成 切出齿廓。刀具切削刃在各瞬时位置的包络线形成了 工件的齿廓线。
# 3.补充
# 工件的定位： 确定工件夹具中（或在机床上）占据正确位置的过程。
# 4 定位误差及产生原因 定位误差：
工序基准在工序尺寸（或位置要求）方向上的最
大变动量。
定位误差产生原因;
（1）基准位移误差： 由于定位基面和定位元件本身的制造误差所引起同批工 件定位基准相对位置的最大变动量。 （2）基准不重合误差：
目的：切除各加工表面的大部分余量；提供 一般在热处理前进行。目的： 的金属层，用以获得很光洁的表面或强化其表面的加工过程。 精基准。 ●使工件上次要表面达到技术要求 →次要表面的最终 目的：使主要表面达到图样上规定的 技术要求→最终加工。 加工；
●为工件上主要表面的精加工作好准备，使主要表面
消除粗加工时留下的误差，并达到一定的精度和表