机械制造工程学
机械制造工程学PPT课件3.5切削热与切削温度
2.刀具几何参数对切削温度的影响
(1)前角ro对切削温度的影响 ro增大,变形减 小，切削力减小，切削温度下降。前角超过 18º—20º后, ro对切削温度的影响减弱，这 是因为刀具楔角(前、后刀面的夹角)减小而使 散热条件变差的缘故。
切削热由切屑、工件、刀具及周围的介质(空气，切削液)向 外传导。影响散热的主要因素是：
(1)工件材料的导热系数 工件材料的导热系数高，由切屑 和工件传导出去的热量就多，切削区温度低。工件材料导 热系数低，切削热传导慢，切削区温度高，刀具磨损快。
(2)刀具材料的导热系数 刀具材料的导热系数高，切削区 的热量向刀具内部传导快，可以降低切削区的温度。
(2)主偏角Kr对切削温度的影响 减小Kr,切 削刃工作长度和刀尖角增大，散热条件变 好,使切削温度下降。
3.工件材料对切削温度的影响
工件材料的强度和硬度高，克服塑性变形和弹 性变形需要的力越大，产生的切削热多，切削温 度就高。
工件材料的导热系数小,切削热不易散出，切削 温度相对较高。
切削灰铸铁等脆性材料时，切削变形小，摩擦 小，切削温度一般较切削钢时低。
2.人工热电偶法
图为用人工热电偶法测量切削温度的示意图。
用两种预先经过标定的金属丝组成热电偶， 它的热端焊接在测混点上，冷端接在毫伏表
上。用这种方法测得的是某一点的温度。
图示为采用人工热电偶法测量并辅以传热学计算得到的刀 具、切屑和工件的切削温度(单位为ºC)分布图。
由图中可以看出：①剪切面上各点温度几乎相同，说明剪 切面上各点的应力应变规律基本相同；②前刀面上温度最 高点不在切削刃上，而是在离切削刃有一定距离的地方。
机械制造工程学PPT课件3.4切削力
Fc=Cap(2 ap)=2Cap ap
进给量 f 增大，切削厚度也成正比地增大(hD=f·sinKr，)。但hD增大 时变形系数减小，摩擦系数也降低，这又会使切削力减小。上述分析可知， 加大进给量比加大切削深度消耗的能量更少。
用Kc(N／mm2)表示:
bD——切削宽度 hD——切削厚度
二、切削力的测量及切削力经验公式
用测力仪测出切削力，再通过对实验数据的处理，可求得计 算切削力的经验公式。在生产实际中，一般都用经验公式来计
算切削力。
1.切削力的测量 目前常用的测力仪有电阻式测力仪和压电式测力仪。图示
为切削力测量系统。测力仪输出的模拟信号经A／D转换 成数字信号后输入计算 机，计算机对测试数据进行处理 后即可求得切削力经验公式。在 自动化生产中，还可以用测力系 统测得的切削力信号实时监控和
（3）材料的化学成份及其含量影响材料的物理机械性能，从而影响 切削力的大小。如碳钢中的含碳量愈高，其强度和硬度愈高；铜、铝 等金属强度低，塑性较大，但变形时的加工硬化小，因而切削力也较 低。
（4）加工铸铁及其它脆性材料时，切削层的塑性变形小，加工硬化 小。切削脆性材料时形成崩碎切屑，且集中在刀尖，切屑与前刀面的 接触面积小，摩擦力也小，因此切削力比切钢时小。
优化切削过程。
2．切削力经验公式
生产实际中应用比较广泛的切削力经验公式为：
三、影响切削力的因素
1.工件材料的影响
（1）被加工材料的强度愈高，硬度愈大，切削时产生的变形阻力愈 大，切削力就大。
（2）材料在加工过程中硬化系数大，加工硬化能力大时，即使较小 的变形也会引起硬度的大大提高，从而使切削力增大。
机械制造工程学课程教学设计
54AUTO TIMEAUTOMOBILE EDUCATION | 汽车教育《机械制造工程学》课程是面向机械设计制造及其自动化专业核心课程。
课程从培养综合素质与应用能力出发，以机械制造工艺为主线，将加工方法与原理、工艺系统组成与功能、加工质量有机地结合起来，形成了宽结构、重实践的课程知识体系。
本课程旨在使学生掌握解决机械制造工艺问题所需的专业知识并应用于机械产品制造及改进中。
理解机械制造工艺基本原理，能够识别、表达、并通过文献研究分析工艺问题并获得有效结论。
逐步培养和提高设计针对机械加工工艺问题的解决方案的能力，能够设计满足特定需求的零件工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑经济、安全、环境等方面因素。
《机械制造工程学》课程教学环节很多，如实验、实习、习题、讨论等，如何在课程教学实施过程中进行思政教育是一个难点问题[3,4]。
1 课程思政内容体系进一步更新教学内容，增加思政教学和企业实际案例内容，编制适应本专业学生的课程思政内容，新增包含思政内容的教学视频、动画、视频、微信公众号等新媒体教学内容，调整教学方式，完善考核评价方式[5-9]。
1.1 课程目标（1）能够运用机械制造工艺的基本原理和方法，分析、解决复杂工艺问题；（2）能够在理解切削原理的基础上合理选择加工方法、机床、刀具、切削用量，并考虑环境、安全等因素；（3）能够运用夹具设计基本原理进行夹具设计，并对方案进行分析；（4）能够对加工质量影响因素进行分析并得到有效结论；（5）能够设计零件的工艺流程，能够计算余量、工序尺寸；（6）具有正确的价值观、人生观，热爱祖国，熟悉并认可专业，勇于担当制造强国使命。
1.2 教学内容里的思政构建一批教学实例项目，实现课程思政教学理论与实践紧密结合，增加思政元素与企业生产相关的内容，并融入先进制造技术。
将思政教育引入理论课堂、实验、实习，采用理论、实践与思政一体化教学，比如让学生在加工中理解工艺规程的拟定原则，体会规矩意识、规则意识。
机械制造工程学选择题及判断题(带答案版中农大可用)
选择题1. 磨削加工中必须使用切削液，其主要作用是（A ） A.散热 B. 消除空气中的金属微尘和砂粒粉末 C.冲洗工作表面 D. 冲洗砂轮的工作面2. 加工时．用来确定工件在机床上或夹具中正确位置所使用的基准为(B )P8 A.工艺基准B.定位基准C.测量基准D.设计基准3. 以下哪类孔最适宜用拉削加工（D ）P94 A.台阶孔 B.孔深度等于孔径六倍的通孔 C.盲孔 D.孔深度接近孔径三倍的通孔4. 在相同的磨削条件下，砂轮的粒度号越大表面粗糙度就（B ）P52 A.越大 B.越小 C.不变 D.以上均不对5. 下列刀具中属于定尺寸的刀具是（B） A.车刀 B.铰刀 C.滚刀 D.铣刀6. 将若干零件和部件连接结结合成一台完整产品的装配是(C ) A.组件装配 B.部件装配 C.总装配 D.以上均不对7. 在机械结构设计上，采用调整装配法代替修配法，可以使修配工作量从根本上（B ）A.增加B.减少C.不变D.以上均不对8．一个工人或一组工人，在一个工作地对同一工件或同时对几个上件所连续完成的那一部分工艺过程，称为（ A ） A.工序 B.工步 C.工位 D.走刀9．工件应该限制的自由度而未予限制的定位，称为（B ）A.过定位 B.欠定位 C.完全定位D.不完全定位10. 积屑瘤是在（C ）切削塑性材料条件下的一个重要物理现象。
A.低速 B.中低速C.中速D.高速11. 机器质量的好坏决定于( C ) A.零件的加工质量 B.装配工艺 C.零件加工质量和装配工艺 D.制造精度12.（B ）包括按顺序排列的各装配工序的内容和内容技术要求，各工序所用的设备和工艺装配、辅助材料和工时定额等。
A.装配工艺系统图 B.装配工艺过程卡 C.装配工序卡片 D.装配工步卡片13. 切削用量对刀具耐用度影响最大的是（A）A.切削速度 B.切削深度 C.进给量14. 在车床上就地车削（或磨削）三爪卡盘的卡爪是为了（ C ） A.提高主轴回转精度B.降低三爪卡盘卡爪面的表面粗糙度C.提高装夹稳定性D.保证三爪卡盘卡爪面与主轴回转轴线同轴15. 麻花钻在钻削时，起导向作用的是钻头的（D） A. 前刀面B. 主后面C. 螺旋槽D. 螺旋棱带16. 传动比小，特别是传动链末端地传动副的传动比小，则传动链中其余各传动元件误差对传动精度的影响就（ A ） A. 越小 B.越大 C.不变 D.以上均不对17. 在外圆磨床上磨削工件外圆表面，其主运动是（ A ）A.砂轮的回转运动 B.工件的回转运动 C.砂轮的直线运动 D.工件的直线运动18. 一般具体指导工人生产用的工艺文件是( B ) A.工艺过程卡片 B.工艺卡片 C.工序卡片 D.工步卡片19. 锥度心轴限制（D ）个自由度。
《机械制造工程学》习题及思考题
《机械制造工程学》习题及思考题第2章金属切削原理与刀具1.外圆车削加工时，车刀相对工件有哪些运动？2.外圆车削加工时，工件上出现了哪些表面？试绘图说明，并对这些表面下定义。
3.绘出刨削时，刀具和工件的运动关系，同时标出工件上三个表面的位置。
4.合成切削运动是由什么运动合成的？怎么合成？什么叫做合成切削速度角？5.何谓切削用量三要素？怎么定义？6.刀具切削部分有哪些结构要素？试给这些要素下定义。
7.为什么要建立刀具角度参考系？有哪两类刀具角度参考系？它们有什么差别？8.刀具标注角度参考系有哪几种？它们是由什么参考平面构成？试给这些参考平面下定义。
9.试绘图说明主剖面标注角度参考系的构成。
10.试绘图表示外圆车刀主剖面标注角度参考系各参考平面移置平面图，并在适当位置标注六个基本角度。
11.试给外圆车刀副切削刃选定点构造一个副剖面参考系，并将这个参考系应标注的角度标出。
12.确定一把单刃刀具切削部分的几何形状最少需要哪几个基本角度？13.确定一把平前刀面外圆车刀切削部分的几何形状最少需要哪几个基本角度？14.试述判定车刀前角γ0 后角α0 和刃倾角正负号的规则15.切断车削时，进给运动怎样影响工作角度？16.纵车时进给运动怎样影响工作角度？17.试证明曲线切削刃和直线切削刃切削时，切削面积均为AD =f ·a P18.何为自由切削？19.切断车刀最后不是车断，而是挤断为什么？20.当用kr=45度的车刀车外圆时，工件加工前直径为62mm,加工后直径为54mm,工件每秒钟转速为4r/s，刀具每秒钟沿工件轴向移动1.6mm，试求f, ap,vc, 切削宽度，切削厚度，切削面积。
21.车刀刃倾角等于多少度时，其主剖面和法剖面重合？22.研究金属切削变形过程有什么意义？23.研究金属切削变形过程有哪些实验方法？24.怎样划分金属切削变形区？25.在第一变形区里发生了怎样的变形？26.试阐述金属切削过程的本质？27.刀具是怎样把工件材料切下来的？28.切屑分哪几种类型？有什么特征？各类切屑在什么情况下形成？29.阐述刀—屑摩擦的特点。
机械制造工程学习心得体会
机械制造工程学习心得体会机械制造工程作为一个较为实用的工程学科，对于学习者来说，提高专业技能的同时，还需要培养综合素质，让自己更好的适应现代工业的需要。
在学习机械制造工程的过程中，我有了一些心得体会，分享一下。
首先，要有良好的数学功底。
机械制造工程涉及很多计算，比如，机械结构的受力分析、机器人的功能优化、运动控制算法等等。
这些都需要掌握较高的数学知识。
因此，学习机械制造工程前，必须掌握大学数学相关课程。
其次，要注重实践。
机械制造工程学科是一门实践性强的学科，除了课堂上的理论知识，更要注重实践操作。
我的一位老师曾经说过：“更好的理解机械制造工程，不是在课堂上听讲，而是亲自动手制作一个小机器人，这样才能更好的理解学科的本质。
”因此，我们需要多通过科技创新竞赛、实验室实践等方式，积累实践经验。
进一步的，在实践中必须注重安全。
机械制造工程相应的的实践操作会有很多安全风险，如锉工打磨时手指的伤害，焊接时的眼睛受伤等等。
同时，还需要注意设备的保养，做到规范操作、定期检验，从而确保自身的安全和好的设备性能。
其次，需要我们发扬创新精神。
机械制造工程所涉及到的领域广泛，需要我们积极发掘新的学术领域，寻求新的创新点。
在实际操作中，我们还要注重机智创新，进行深度挖掘，发现新的构想、发展新的技术并实现，从而促进机械制造技术的发展。
最后，我们需要注意职业素养的培养及提高。
作为一个机械制造工程学习者，应该具备较强的责任心和团队合作精神。
因此，当我们面临复杂的机械制造问题时，我们要有承担团队领导角色的实力，化解问题并指导团队进行协同解决。
同时，还要培养处理复杂信息的能力，在求职时更具竞争力，真正成为一名优秀的机械制造工程师。
总之，机械制造工程学习的道路上，我们需要培养严谨的态度，同时注重自我创新和团队合作。
只有在这些方面的不断提高中，我们才能够真正地成为合格的机械制造工程师。
机械制造工程学课程设计
机械制造工程学课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握机械制造工程学的基本概念、原理和方法；2. 学生能了解机械制造工艺的流程、技术要求及设备选择；3. 学生能掌握机械加工误差的成因、控制方法和精度分析；4. 学生能掌握金属材料的性能、应用范围及其在机械制造中的应用。
技能目标：1. 学生具备运用CAD/CAM软件进行零件造型、加工编程的能力；2. 学生能够根据零件图纸制定合理的机械加工工艺方案；3. 学生能够运用测量工具进行机械加工误差的检测和调整；4. 学生能够分析并解决机械制造过程中出现的问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱机械制造专业，树立正确的职业观念；2. 培养学生严谨、细致、负责的工作态度，养成良好的团队合作精神；3. 增强学生的创新意识，鼓励学生勇于尝试、不断探索，提高其解决实际问题的能力；4. 培养学生关注环境保护，遵循可持续发展原则，将绿色制造理念融入机械制造过程。
课程性质：本课程为专业核心课程，旨在培养学生掌握机械制造工程的基本理论、方法和技能，为从事机械制造领域工作奠定基础。
学生特点：学生具备一定的机械基础知识，具有较强的动手能力和探究精神。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强化实践操作和工程实践能力的培养。
通过课程学习，使学生具备从事机械制造相关工作的基本素质。
二、教学内容1. 机械制造工程学基本概念：包括机械制造的定义、分类和特点；制造过程的组成及各阶段任务。
2. 机械加工工艺：介绍车削、铣削、磨削等常见加工方法的原理、工艺参数及设备选择；讲解工艺路线的制定、加工顺序的安排。
3. 机械加工精度与表面质量：分析加工误差的成因、控制方法；探讨表面质量对零件性能的影响及其控制措施。
4. 金属材料及热处理：介绍金属材料的性能、分类及应用；讲解热处理工艺对材料性能的影响及其在机械制造中的应用。
5. 零件加工工艺规程：学习制定零件加工工艺规程的基本原则、步骤和方法；掌握工艺文件编写技巧。
机械制造工程学习题及答案_超级完整
第一章绪论思考下列问题:1．机械制造工业的发展历史和现状。
2．机械制造工业在国民经济中的地位作用。
3．本课程的主要任务和要求。
第二章金属切削加工的基础知识一、填空题1. 在加工中，刀具和工件之间的相对运动称为切削运动，按其功用可分为主运动和进给运动。
其中主运动消耗功率最大。
2. 切削用量三要素是指切削速度、进给量和背吃刀量。
*3. 刀具静止角度参考系的假定条件是假定安装条件和假定运动条件。
4. 常用的切削刃剖切平面有正交平面、法平面、背平面和假定工作平面，它们可分别与基面和切削平面组成相应的参考系。
5. 在正交平面内度量的前刀面与基面之间的夹角称为前角，后刀面与切削平面之间的夹角称为后角。
6. 正交平面与法平面重合的条件是刃倾角为0 。
7. 基准平面确定后，前刀面由前角和刃倾角两个角确定；后刀面由后角和主偏角两个角确定；前、后刀面确定了一条切削刃，所以一条切削刃由前角、后角、刃倾角、主偏角四个角度确定。
8. 用以确定刀具几何角度的两类参考坐标系为刀具标注角度参考系和刀具工作角度参考系。
二、判断题（正确的打√，错误的打×）1. 在切削加工中，进给运动只能有一个。
（×）2. 背平面是指通过切削刃上选定点，平行于假定进给运动方向，并垂直于基面的平面。
（×）3. 其它参数不变，主偏角减少，切削层厚度增加。
（×）4. 其它参数不变，背吃刀量增加，切削层宽度增加。
（√）5. 主切削刃与进给运动方向间的夹角为主偏角K。
（×）r*6. 车削外圆时，若刀尖高于工件中心，则实际前角增大。
（√）7. 对于切断刀的切削工作而言，若考虑进给运动的影响，其工作前角减少，工作后角增大。
（×）90时，正交平面与假定工作平面重合。
（√）*8. 当主偏角为9. 切削铸铁类等脆性材料时，应选择K类（YG类）硬质合金。
（√）10. 粗加工时，应选择含钴量较低的硬质合金。
（×）三、名词解释1. 基面过切削刃上选定点垂直于主运动方向的平面。
机械制造工程学 李伟 谭豫之 第1章 金属切削加工的基础知识1新PPT课件
切削过程中，工件上形成三个表面，如图1-2所示 1）待加工表面——将被切除的表面； 2）过渡表面——正在切削的表面； 3）已加工表面——切除多余金属后形成的表面。
切削过程中，为提高 生产效率，机床除切削运 动外，还需要有辅助运动， 如切入运动、分度转位运 动、空程运动及送夹料运 动等。
图1-2 车削加工工件上的表面
1.1.2 切削用量
1、切削用量三要素
1）切削速度 v c ：切削刃的选定点相对于工件主运动的瞬
时速度。主运动是旋转运动时，切削速度计算公式如下：
c
dn
1000
式中 d——工件加工表面或刀具某一点的回转直径（mm）； n——工件或刀具的转速（r/s或r/min）。
2）进给量 f：在工件或刀具的每一转或每一往复行程的时
1、刀具的分类：
刀具的种类很多，根据用途和加工方法不同，通常把刀 具分为以下类型。
1）切刀：包括各种车刀、刨刀、插刀、镗刀、成形车刀等。
2）孔加工刀具：包括各种钻头、扩孔钻、铰刀、复合孔加工 刀具(如钻一铰复合刀具)等。
3）拉刀：包括圆拉刀、平面拉刀、成形拉刀(如花键拉刀) 等。
4）铣刀：包括加工平面的圆柱铣刀、端铣刀等；加工沟槽 的立铣刀、键槽铣刀、三面刃铣刀、锯片铣刀等；加工特殊 形面的模数铣刀、凸(凹)圆弧铣刀、成形铣刀等。
(1)刀具安装位置对工作角度的影响
图2-8 a)刀尖高于工件轴线 b)刀尖低于工件轴线
5.
图2-9 (θ为切削时刀杆纵向轴线的偏转角)
5. (2)进给运动对工作角度的影响
图2-1ห้องสมุดไป่ตู้ 横向进给运动对工作角度的影响 图2-10 纵向进给运动对工作角度的影响
机械制造工程学复习题
第一章金属切削原理1、基本定义（1）切削运动：工件和刀具之间的相对运动。
通常，切削运动按其作用可分为主运动和进给运动，这两个运动的向量和，称为合成切削运动。
（2）切削用量三要素：1）切削速度Vc（切削刃上选定点相对于工件沿主运动方向的瞬时速度。
单位：m/s 或m/min（r/s 或r/min )2）进给速度Vf（切削切削刃上选定点相对于工件沿进给运动方向的瞬时速度。
单位：mm/s 或mm/min）或进给量f（工件或刀具每回转一周或往返一个行程时，两者沿进给运动方向的相对位移。
单位：mm/r 或mm/d•str（double stroke双行程）3）背吃刀量ap (切削深度)（在基面上）垂直于进给运动方向测量的切削层最大尺寸。
单位：mm 例如，外圆车削: ap＝(dw-dm)/2（3）刀具几何参数最常用的刀具标注角度参考系1)正交平面参考系；组成：①基面Pr 通过切削刃上选定点，垂直于该点切削速度方向的平面。
通常平行于车刀的安装面（底面）。
基面中测量的刀具角度：主偏角κr 主切削刃在基面上的投影与进给运动速度Vf方向之间的夹角。
副偏角κr′副切削刃在基面上的投影与进给运动速度Vf反方向之间的夹角。
刀尖角εr 主、副切削刃在基面上的投影之间的夹角，它是派生角度。
εr=180°-(κr ＋κr′)。
εr是标注角度是否正确的验证公式之一。
②切削平面Ps 通过切削刃上选定点，垂直于基面并与主切削刃相切的平面。
切削平面中测量的刀具角度：刃倾角λs 主切削刃与基面之间的夹角。
③正交平面Po 通过切削刃上选定点，同时与基面和切削平面垂直的平面。
正交平面中测量的刀具角度：前角γo 前刀面与基面之间的夹角。
后角αo后刀面与切削平面之间的夹角。
楔角βo前刀面与后刀面之间的夹角。
书上第九页图11-1 外圆车刀正交平面参考系的标注角度2)法平面参考系；3)假定工作平面与背平面参考系2、金属切削过程（1）切削层的变形第Ⅰ变形区近切削刃处切削层内产生的塑性变形区；第Ⅱ变形区与前刀面接触的切屑层内产生的变形区；第Ⅲ变形区近切削刃处已加工表层内产生的变形区。
机械制造工程学题1
机械制造工程学题1第一章1、由于工件材料，刀具角度和切削用量的不同，切削过程中的变形量也就不同，因而产生的切削种类也有多种，从变形观点出发可将切屑归纳为（带状切屑），挤裂切屑，（单元切屑），（崩碎切屑）。
加工脆性材料时所形成的切屑属于（崩碎切屑）。
2、制造形状复杂的刀具时常使用（高速钢）材料。
3、圆周铣削包括（试刀法）和（调整法）。
4、切削用量三要素包括（切削速度），（进给量），（背吃刀量）。
5、进给运动通常是机床中（D使刀具或工件进入正确加工位置的运动）。
6、在车削加工铸铁工件外圆时，能选用的硬质合金刀具材料种类为（B,YG类）7、目前生产中最常用的两种刀具材料是（高速钢，硬质合金）。
8、我国切削用的WC基硬质合金分哪几类？各与ISO标准中哪几类相当？WC-Co(YG)类相当于K类，WC-TiC-Co(YT)类相当于P类，WC-TiC-TaC-Co（YW）类相当于M类9、刀具切削部分的材料应具备哪些性能？高的硬度和耐磨性，足够的强度和韧性，热稳定性，耐热冲击性，良好的工艺性能，经济性10、切削刀具材料最硬的是（金刚石）。
11、刀具标注角度参考系中，通过切削刃选定的店，既垂直于基面有垂直于切削平面的平面是（C正交平面）。
12、切削铸件等脆性材料时，应选用K（YG类）类硬质合金（X）。
13、以外圆车削为例，试述刀具切削刃上选定的点的切削平面、基面和正交平面、前角、后角、主偏角和刃倾角的定义和符号，并在下图中表示标注角度a。
、Kr=75等角度的外圆车刀。
14、在正交平面参考系中，绘图表示普通外圆车刀的主偏角，副偏角，前角，后角，刃倾角。
第二章1、普通车床的传动系统中，属于内联系传动链的是（C车螺纹传动链）2、CA6140型普通车床车削螺纹时进给运动传动链的两个末端件是（主轴和刀架）。
3、为了实现加工过程中机床的的各种运动，机床必须装备（执行件）、传动装置、（动力源）这三个基本组成部分。
4、在立式钻床上钻孔，其主运动和进给运动（B均由刀具来完成）。
机械制造工程学
机械制造工程学机械制造工程学是一门涵盖多个领域的学科，同时也是工程学的一个分支。
它关注的是制造工艺的应用和机械设备的设计、制造、维护和改进等方面。
在机械制造工程学中，学生将学习机械制造的基本原理、工艺和技能，以及相关的数学、物理和材料科学知识。
机械制造工程学的课程内容包括机械设计、工程图学、机械制造工艺、材料科学、自动控制、机械传动、仿真与优化等。
学生将学习机械零件和装配的设计与制造、机械设备加工技术、机械工程材料的选择和应用，以及机械系统的自动化与智能化等。
机械制造工程学的学习对于培养学生的工程设计能力、创新意识和实践能力非常重要。
通过课堂学习和实验实践，学生可以积累丰富的机械制造工程经验，培养实际问题解决的能力和团队合作精神。
机械制造工程学在现代制造业发展中扮演着重要角色。
它为汽车、航空航天、船舶、机器人等行业的发展提供了基础技术支持。
通过不断创新和改进，机械制造工程学可以帮助企业提高生产效率、降低成本、提升产品质量和创新能力。
机械制造工程学的毕业生在职业发展方面有广泛的选择。
他们可以从事机械设计师、生产工程师、工艺工程师、品质工程师等职业，也可以在机械制造企业、科研院所、高校和政府部门等领域工作。
此外，一些机械制造工程学的研究生也可以选择继续深造，攻读博士学位，并从事高级技术研究和教育工作。
总之，机械制造工程学是一门重要的工程学科，它培养学生的机械制造和工程设计能力，为制造业的发展提供支持。
通过学习和实践，学生可以掌握机械制造的基本理论和技术，为实际工程问题提供解决方案，并在职业生涯中有广阔的发展机会。
机械制造工程学是一门广泛而深入的学科，涉及到机械设计、制造工艺、材料科学、自动控制等多个领域。
学生在学习机械制造工程学的过程中，将接触到不同的课程和实践环节，培养其工程实践能力和创新思维。
首先，机械制造工程学的核心课程之一是机械设计。
学生将学习如何设计各种机械零件和装配件，包括结构设计、功能设计和机械运动学分析等。
机械制造工程学(卓越)第一章 金属切削的基本要素
机械制造工程学
教师: 季国顺
2019年11月16日
杭州电子科技大学机械电子工程研究所数控技术实验室
第一章 金属切削的基本要素
1.1 工件表面的形成方法和成形运动 1.2 加工表面和切削用量三要素 1.3 刀具角度 1.4 切削层参数 1.5 刀具材料
杭州电子科技大学机械电子工程研究所数控技术实验室
一、刀具切削部分的结构要素
归结起来： “三面两刃一尖”
后刀面Aα 前刀面Ar 副后刀面Aα’
交线
主切削刃s
连接部分
刀尖
交线
副切削刃s’
杭州电子科技大学机械电子工程研究所数控技术实验室
1. 刀具标注角度参考坐标系
前提条件： 不考虑进给运动； 车刀刀尖与工件中心等高； 刀杆中心线与进给方向垂直； 刀具的安装面与基面 Pr 平行；
杭州电子科技大学机械电子工程研究所数控技术实验室
例1-5 螺旋槽铣刀铣削加工螺杆，如图1-8d所示。 母线：空间曲线，铣刀刀齿回转面与螺旋槽面相切形成，分解为：刀盘 的回转运动B1和铣刀轴线沿螺杆轴线的螺旋复合运动B21A22 导线：螺旋线，由螺旋复合运动B21A22形成，与母线形成运动的一部 分重合。
3. 切削深度 外圆车削切削深度
钻削切削深度
ap
dw
dm 2
mm
ap
dm 2
mm
(1-3) (1-4)
杭州电子科技大学机械电子工程研究所数控技术实验室
1.3 刀具角度
1.3 .1刀具切削部分的结构要素
前刀面 A 加工时，切屑流经的表面。 后刀面 A 与主切削刃毗邻，且与工件过渡表面相对的刀具表面。 副后刀面 A 与副切削刃毗邻，且与工件已加工表面相对的刀具表面。 切削刃 S 前刀面上直接进行切削的边锋。有主切削刃 S 和副切削刃 S 。 刀尖 主、副切削刃相衔接处很短的一段切削刃，通常也称为过渡刃。 有点刀尖、圆弧刀尖和倒角刀尖三种。
《机械制造工程学》教学大纲.doc
《机械制造工程学》教学大纲（课程编号：A340013,学分：4,学时：64,实验：4）一、课程的目的及任务通过本课程的学习，使学生掌握机械制造工程中切削、工艺、设备与装备的基本理论知识，并与生产实习相配合，进一步通过有关课程设计，掌握工艺和工装设计的基本技术和能力；初步具备分析、处理机械制造工程中基本技术问题的能力。
涵盖了：金属切削原理、金属切削机床、金属切削刀具、机床夹具设计和机械制造工艺等五方面的机械制造工程的专业基本知识。
二、理论教学要求1.了解和基本掌握金属切削过程原理的基本概念。
包括：工件表面的形成方法和成形运动、加工表面和切削用量三要素；刀具切削部分的结构要素；刀具角度；切削层参数与切削方式；刀具材料。
金属切削的变形过程；切削力、切削热和切削温度。
刀具磨损、破损和使用寿命。
切削用量的优化选择。
刀具合理几何参数的选择。
工件材料的切削加工性。
2.了解和掌握金属切削机床及刀具的功用、类型和结构特点。
金属切削通用机床的分类及型号编制方法。
典型机床的运动分析。
各类典型通用机床的功用、类型和结构特点。
3.掌握和理解机械加工精度的基本概念。
包括：加工精度和加工误差的定义。
误差的性质及分类。
工件获得加工精度的方法。
原始误的定义及其分类。
原始误差与机械加工表面质量误差之间的相互关系。
原始误差产生的原因及其对加工精度的影响。
重点掌握原理误差、机床误差、夹具误差、刀具误差、调整误差、测量误差、工艺系统受力变形对加工精度的影响。
工艺系统受热变形对加工精度的影响。
工件内应力变化对加工精度的影响。
加工误差的统计分析与控制。
误差的性质及分类。
加工误差的统计分析。
包括分布图分析法及其应用、点图分析法及其应用。
加工精度的综合分析方法及步骤。
4.掌握和理解机械加工表面质量的概念。
包括：加工表面粗糙度和表面层物理机械性能的概念。
表面质量对零件使用性能（零件的耐磨性、疲劳强度、耐腐蚀性、配合质量等）的影响。
表面粗糙度及其影响因素。
机械制造工程学_复习题2010A
《机械制造工程学》复习题2010第一章金属切削加工基本概念在切削加工时，直接切除工件上多余金属层，使之转变为切屑，以形成工件新表面的运动，称为主运动。
通常主运动的速度较高，消耗的切削功率也较大。
前角是指在主剖面内度量的基面与前刀面间的夹角。
后角是指在主剖面内度量的后刀面与切削平面间的夹角。
主偏角是指在基面内度量的切削平面与进给平面间的夹角。
副偏角是指在基面内度量的副切削刃与进给运动方向在基面上投影间的夹角。
刃倾角是指在切削平面内度量的主切削刃与基面间的夹角。
刀具材料应具备以下性能： (一)硬度 (二)强度和韧性 (三)耐磨性 (四)耐热性 (五)导热性和膨胀系数 (六)工艺性刀具材料的种类很多，常用的有工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷、金刚石和立方氮化硼等。
WC—Co类硬质合金一般用于加工铸铁、有色金属及其合金。
WC—TiC—Co硬质合金则用于高速切削钢料。
第二章金属切削基本原理及应用工件材料的强度、硬度越高，切削时前刀面上的正压力越大，同时，刀—屑接触长度减小，因此，正应力增大，摩擦因数减小，剪切角增大，变形系数减小。
良好屑形的主要标志是：不缠绕、不飞溅，不损伤工件、刀具和机床；不影响工人的操作。
粗车、半精车碳钢与合金钢材料时，在车刀上刃磨适当的卷屑槽，能够得到C形屑。
刀具角度中，增大主偏角，可使切屑变厚变窄，卷曲时弯曲应力增大，容易折断；刀具前角增大时，剪切角增大，因而变形系数减小，切削力显著减小。
前角减小时，可使基本变形增大，有利于断屑；进给量增大时，切屑变厚，卷曲时弯曲应力增大，易断屑。
切削速度增大时，切屑基本变形减小，断屑变得困难。
掌握切削力的变化规律，计算切削力的数值，不仅是设计机床、刀具、夹具的重要依据，而且对分析、解决切削加工生产中的实际问题有重要的指导意义。
主切削力是决定机床主电机功率、设计与校验主传动系统各零件以及夹具、刀具强度、刚度的重要依据。
主偏角对主切削力的影响不大。
刃倾角改变时，将使切削合力的方向发生变化，因而改变各分力的大小。
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第二节 车床与车刀
一、车床的运动：
➢主运动：工件的旋转 ➢进给运动：刀具的直 线移动
机械制造工程学
二、车削加工的工艺范围：
工艺范围：能车削内外圆柱面、圆锥面、回转体成形 面和环形槽、车削端面和各种螺纹，还可以进行钻孔、 扩孔、攻螺纹和滚花等。
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三、车削加工的工艺特点：
n1 d2 z2
规定： i ＝被动轮转速/主动轮转速 ＝ n2／n1
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六、机床的基本构造：
1. 主传动部件：用来实现机床的主运动。 2. 进给传动部件：用来实现机床的进给运动。 3. 刀具的安装部件：用来安装刀具。 4. 工件的安装部件：用来安装工件。 5. 支承部件：用来支承和连接机床各零部件。 6. 动力部件：为机床提供动力。
机械制造工程学
Machine Manufacturing Engineering
机械制造工程学
2021年3月3日
第四章 金属切削机床与刀具
第一节 机床的分类、型号编制方法和构造 第二节 车床与车刀 第三节 钻床、镗床与孔加工刀具 第四节 铣床与铣刀 第五节 刨床、拉床及工艺特点 第六节 磨床与砂轮 第七节 齿轮加工机床与齿轮加工刀具
机械制造工程学
四、机床的传动链
“联动系力动源力：源提供和动机力床执行 件的执传行动件链：执”行。运它动使部执件行 件得传到动预装定置：速传度递的运运动动和并动力 传递一定的动力。
两种传动链： ➢ 外联系传动链 ➢内联系传动链
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四、机床的传动链
“联 系动力两源个：执提行供动件力， 以 形 成复执合行件成：形执运行动运动的部传件动 链”传。动两装个置末：传端递件运之动间和的动力 相对速度或相对位移必须 有严格的比例关系。 两种传动链： ➢ 外联系传动链 ➢内联系传动链
主轴转速之间通常是等比级数排列：
n j n j1 n1 j1
为公比
对CA6140而言： 1.25
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2)螺纹进给传动链：
可车削四种标准的常用螺纹：米制螺纹 (公制螺纹)、模数螺纹(公制蜗杆)、英制螺 纹、径节螺纹(英制蜗杆)，还可以车削大导 程、非标准和较精密的螺纹。这些螺纹可以 是右旋，也可是左旋的。
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组合机床： 由大部分已经系列化、标准化的通用部件和少量 专用部件所组成的“特殊的”专用机床。 大量的通用部件
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少量的专 用部件
二、机床型号编制方法（GB/T15375—94）
1、通用机床：
（△）○（〇）△ △ △ （×△）（〇）/（ ）（- ）
企业代号 其他特性代号
重大改进顺序号
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第一节 机床的分类、型号编制方法和构造
一、机床的分类（12大类）：
➢机床主要是按加工性质和所用刀具进行分类的。 ➢车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹 加工机床、铣床、刨床和插床、拉床、特种加工机 床、锯床及其他机床。
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一、机床的分类：
按万能性(通用性)分：
➢普通机床（通用机床）：加工范围广，可 用于多种零件的不同工序。 ➢专门化机床（专能机床）：加工范围较窄， 用于加工某一类（或几类）零件的某一道 （或几道）特定工序。 ➢ 专用机床：用于加工某一种零件的某一道 特定工序。
螺纹进给传动链的功能是必须保证主轴 每转一转，刀架准确地移动一个导程S。
1) 主运动分析：
①传动路线:
抓两端、连中间
A.找首、末件：
首件：电机——末件：主轴
B.连中间，写出传动结构式(传动路线 表达式) ：
机械制造工程学
机械制造工程学
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②主轴的转速级数：
由结构式： 正转速级数为： 2×3×(1+2×2) =30 级
但：从Ⅲ轴～Ⅵ轴 的5种传动比中有两 级基本相等。均为： 1/4。 故：实际级数为：
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五、五种基本传动副
1. 带传动：
将旋转运将动旋变转为运直动线变运为动直，线工运动， 作平传稳动，平传无稳动噪，效音无率，噪高传音，动。结效多构率用紧低于凑。。
2. 齿轮传动： 3. 蜗杆传动： 4. 齿轮齿条传动： 5. 丝杠螺母传动：
大速平速传但比级稳有动iv、传、iv噪i比交动吸音准nn叉n。n振n。n612162确D2轴0，0，传nt通d传动常kz1递dd用m126动0在z z1力高n大，
主轴数或第二主参数 主参数
系别代号（主参数相同）
分类代号 机械制造工程学
组别代号（每类机床分为10组） 通用特性、结 类别代号 构特性代号
例如：
车床 结构特性
C A 6 1 40
主参数 直径:400mm
系别：普通车床
组别：落地及 卧式车床组
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2、专用机床：
设计单位 代号
例如：
B1—015
2×3×(1+2×2-1) =24 级 反转速级数为： 3×(1+2×2-1) =12 级
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③主轴转速：
nm a x
1450
130 230
0.98
56 38
39 41
63 50
1400
rpm
nm in
1450
130 230
0.98
51 43
22 58
20 80
20 80
26 58
10
rpm
北京第一 机床厂
机械制造工程学
设计顺序号
第15种专用机 床（铣床）
三、机床的基本运动
表面成形运动：
机械制造工程学
三、机床的基本运动
辅助运动：
➢切入运动； ➢分度运动；
加工若干完全相同的均匀 用分于布保的证表被面加时，工为表使面表获面得 所成需形要运的动尺得寸以。继续进行的 运动。
➢各种空行程运动：刀架纵、横向机动快速移动等。
1. 能保证轴、套、盘等类零件的各表面位置精度；
2. 加工范围广泛，适应性强；
经济精度：IT8～IT7，Ra1.6～6.3 对有色金属，利用精细车的方法可达到：
IT6～IT5，Ra0.2～0.8
3. 切削过程平稳；
4. 生产率高； 5. 刀具简单，成本低。
①过程连续 ②无冲击
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四、CA6140车床运动分析：
1.机床布局结构：
主轴箱 刀架
尾架
床身
进给箱
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溜板箱 床腿
2. CA6140车床运动分析：
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2. CA6140车床运动分析： 1) 主运动分析：
主运动传动链的功能是将动力源的 运动传给机床主轴，使主轴带动工件实 现主运动，并使主轴变速和换向。
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2. CA6140车床运动分析：