机械制造基础复习资料(全面)

• 简 答 题 （ 40 分 ）
• 是 非 题 （ 20 分 ）
• 填 空 题 （ 20 分 ）
名 词 解 释 （ 20 分 ）
•
第1章 切削原理和刀具
1.掌握的概念问题 切削用量三要素和切削层三要素（P2）
切削用量三要素——切削速度，进给量，切削深度。 切削层三要素——切削厚度，切削宽度，切削面积。
减少引偏方法：预钻锥形定心坑；用钻套为钻头导向； 刃磨时，尽量把钻头的两个主切削刃磨得对称一致。
钻孔
• 工艺特点 （2）排屑困难 （3）切削热不易传散 • 钻削应用
钻孔属于孔的粗加工，加工在精度IT10以下： 1）精度和表面质量要求不高的孔，如螺栓联接孔等。 2）精度和表面质量要求较高的孔，或内表面形状特殊 （如锥形、有沟槽等）孔，需用钻孔作为预加工工序。 3）内螺纹攻螺纹前所需底孔。
C6132
（P94）
C6132传动框图
主运动传动结构式
主轴最高转速
主轴最低转速
进给运动传动结构式
第3章 金属切削加工
1.掌握的概念问题 砂轮的硬度和砂轮的自锐性（P130~131） 砂轮的硬度
• 砂轮上磨粒在磨削作用下从砂轮上脱落下来的 难易程度。
砂轮自锐性
• 指砂轮自行推陈出新以保持自身锋锐的性能。 两种方式：
第2章 机床
车床型号的含义（P84~86）
通用机床型号
类型代号 特性代号 组别系别代号 主参数 第二参数 重大改进顺序号 其他特征代号
符号意义： “○”为大写的汉语拼音字母； “□”为阿拉伯数字； “（ ）”无内容时可不表示，若有内容，则不带括号； “◎”为大写的汉语拼音字母、或阿拉伯数字、或两者兼而有之。
切削刃越趋近工件中心，工作角度越大；常用进给量下切 削刃距离工件中心1mm时，工作角度不到2°，再靠近中 心，角度剧增，后角变为负值，切断工件被挤断。
外圆车刀的工作角度（P22）
积屑瘤的形成条件和原因，以及对切削加
工的影响 （P35）
积屑瘤 ——在切削塑性金属材料时,在一定切削速度
范围内形成带状切屑情形下,切屑底层金属粘在前刀面 上经过加工硬化并参与切削形成的。
镗孔——车床，镗床（直径大于80mm的
孔） 主运动（车床）
• 工件的回转运动
进给运动（车床）
• 车刀的移动
主运动（镗床）
• 镗刀刀杆随主轴一起旋转
进给运动（镗床）
• 工作台带动工件纵向移动或由主轴带动镗刀刀 杆轴向移动
镗床应用
• 镗床镗孔除适宜加工孔内环槽、大直径外，特别适于 箱体类零件的孔系（指若干个彼此有平行度或垂直度要 求的孔）加工。此外，装不同的刀具，在卧式镗床上还 可以完成钻孔、车端面、铣端面、车螺纹等多项工作。
2 1 3 4
10
分析上图中各个参数
1）主运动 2）已加工表面 3）加工表面 4）待加工表面 5）后角 6）前角 7）副偏角 8）主偏角 9）进给深度 10） 进给方向
刀具耐用度和刀具寿命（p58）
刀具耐用度（T）——刀具用刃磨后开始切削一直到
磨损量达到磨钝标志的总切削时间。
刀具寿命 ——刀具寿命是指刀具从开始切削至达到
前角——前刀面与基面的夹角。 后角——后刀面与切削平面的夹角。 主偏角 ——主切削刃与进给方向在基面上投影间所夹
的角度。
车刀的前角、后角、主偏角、副偏角（P16）
副偏角 ——副切削刃与进给方向在基面上投影间所
夹的角度。
切削力，切削热和切削温度（P38,P43）
切削力 ——刀具切削工件而产生的工件和刀具之间
报废为止，经过多次刃磨后所使用的切削总时间
刀具磨损形式及过程（P53）
磨损形式——前刀面磨损（月牙洼磨损） ，后刀面磨
损，前刀面和后刀面同时磨损
过程 ——初期磨损阶段，正常磨损阶段，剧烈磨损阶
段
切屑种类（P23）
带状切屑，挤裂切屑，单元切屑，崩碎切屑
2.简答分析 高速钢和硬质合金材料的比较（P5~10）
传动系统，即传动链。
传动比——从动轮转速与主动轮转速之比。
具体分析各个传动副的传动比：
• 带传动：从动轮转速与主动轮转速之比。 • 齿轮传动：从动齿轮转速与主动齿轮转速之比 • 蜗轮蜗杆传动：蜗轮转速与蜗杆转速之比（只能蜗杆 带动蜗轮转动，不可逆） • 齿轮齿条传动：可逆的传动，齿轮，齿条都可以做主 动件，齿轮做主动件，将旋转运动转化为直线运动； 齿条做主动件，将直线运动转化为旋转运动。若齿条 固定，则齿轮在齿条上滚动，如车床上刀架的纵向进 给 • 丝杆螺母传动：将旋转运动转化为直线运动。
1）表面磨钝的磨粒自动脱落，露出新鲜锋利的磨粒； 2）表面磨粒在切削力的作用下挤破、挤碎后成新的磨粒。
2.各种加工方法及其应用分析 车削——车床（如：外圆面切削） 主运动
• 工件旋转
进给运动
• 刀具直线运动
切断及孔加工，还可用于车螺纹、车锥面及回转体成 形面等
主要应用——车削常用于车外圆、车端面、车槽、
铰孔
• 铰孔是在扩孔或半精镗的基础上进行的，是应 用较普遍的孔的精加工方法之一。
（ 1 ） 铰 孔 余 量 小 粗 铰 为 0.15~0.35m m ； 精 铰 为 0.05~0.15m m。 （2）切削速度低 比钻孔和扩孔的切削速度低得多，以 避免积屑瘤的产生和减少切削热。 （3）适应性差 铰刀属定尺寸刀具，一把铰刀只能加工 一定尺寸和公差等级的孔，不宜铰削梯形、短孔、不 通孔和断续表面的孔（如花键孔）。 （4）需施加切削液 为减少摩擦、利于排屑、散热，以 保证加工质量，就加注切削液。
铣削各种沟槽的示意图
钻削——钻床（工件固定不动）
主运动
• 钻头旋转
进给运动
• 钻头向下作轴线移动完成进给
常用钻床种类
• 台式钻床（最大直径13mm）、立式钻床 （50mm）和摇臂钻床（80mm）等
思考：为什么钻孔、扩孔、铰孔加工孔的
质量依次提高？
钻孔
• 在实体材料上加工孔 • 工艺特点 （1）“引偏”
6140
思考：CA6140与C6140一样么？
（P87
）常用的传动副，传动比和传动链，
对C6132传动运动分析，要求：
（1）写出系统的传动结构式；（2）输出轴Ⅴ的 转速级数；（3）轴Ⅴ的极限转速 传动副： ——带传动，齿轮传动，蜗轮蜗杆传动，
齿轮齿条蠢动，丝杆螺母传动。
传动链 ——将若干传动副依次组合起来，成为一个
拉削——拉床（一次性完成所有加工）
铣削分类
• 2.端铣法
用端铣刀的端面刀齿加工平面，称为端铣法。 根据铣刀与工件相对位置的不同，端铣法可以分为对称 铣削法和不对称铣削法（图3-16）。
• 端铣法可通过调整铣刀和工件的相对位置，调节刀齿切 入和切出时的切削厚度，从而达到改善铣削过程的目的。
铣削应用（P117）
• 铣削加工范围较广。主要用来加工平面（包括水平面、 垂直面和斜面）、沟槽、成形面和切断等。加工精度 一般可达IT8~IT7，表面粗糙度Ra值为1.6~6.3μ m。 • 单件、小批生产中，加工小、中型工件。多用升降台 式铣床（卧式和立式两种）。加工中、大型工件时， 可以用工作台不升降式铣床。 • 龙门铣床的结构与龙门刨床相似，在立柱和横梁上装 有3 ~ 4个铣头，适于加工大型工件或同时加工多个 中小型工件。由于它的生产率较高，广泛应用于成批 和大量生产中。
原因：1）麻花钻呈细长状，刚性较差，两条较深的旋 槽，致使钻心变细，进一步削弱了钻头的刚性。
2）为减少导向部分与已加孔壁的摩擦，钻头仅有两条 很窄的棱边与孔壁接触，接触刚度和导向作用也很差。 3）钻头横刃处的前角具有很大的负值，切削条件极 差，实际上不是在切削，而是挤刮金属，加工由钻头横 刃产生的轴向力很大，稍有偏斜，将产生较大的附加力 矩，使钻头弯曲。 4）钻头的两个主切削刃，很难磨得完全对称，加上工 件材料的不均匀性，钻孔时的径向力不可能完全抵消。
耐热性 ——高速钢具有较高的热稳定性，在切削温
度高达到500~650℃时，尚能进行切削。 ——硬质合金耐热性很高。在800~1000℃时尚 能进行切削。
切削速度 ——硬质合金切削性能比高速钢高得多，
切削速度可提高4~10倍。高速钢提高切削1~3倍。
车刀横向进给对工作角度的影响（P20）
分析上图横向进给对工作角度的影响
切削运动和加工表面
a）车削 b）铣削 c）刨削 d）钻削 e）磨削
1—主运动 2—进给运动 3—待加工表面 4—过渡表面 5—已加工表面
车削一般用来加工单一轴线的零件，如直线和一般
盘、套零件等。若改变工件的安装位置或将车床适当 改装，还可以加工多轴线的零件（如曲轴、偏心轮等） 或盘形凸轮。图为车削曲轴和偏心轮工件安装的示意 图。（P112）
的相互作用力。
切削热——用刀具切削工件而产生的热。
产生的根本原因：切削变形和前后刀面的摩擦。
切削温度 ——指切屑、工件和刀具接触区的平均温
度。
车外圆的切削要素
切削用量三要素
1）切削速度υ 2）进给量 3）切削深度ap
切削层三要素
1）切削厚度 ac 2）切削宽度 aw 3）切削面积A
车端面的切削要素
铣削——铣床
主运动
• 铣刀高速旋转
进给运动
• 工件直线连续进给
铣削分类（P115）
• 1.周铣法
（1）顺铣——铣刀旋转方向与工件进给方向一致。 （2）逆铣——铣刀旋转方向与工件进给方向相反。
比较：
• （1）逆铣刀齿的切削厚度是从零增大。在刀齿接触 工件的初期，在工件表面上挤压、滑行，加速刀具磨 损，同时也使表面质量下降。 • （2）顺铣刀齿的切削厚度是由最大减小，从而避免 了上述缺点。
扩孔
• 使已加工孔、铸孔或锻孔直径扩大
1. 刚性较好——吃刀量小，切屑少，容屑槽可做得浅 而窄，使钻芯比较粗大，增加刚性。 2. 导向性较好——由于容屑槽浅而窄，可在刀体上做 出多个刀齿，增加了刀齿的棱边数，从而增强了扩孔 时刀具的导向及修光作用，切削比较平稳。 3. 切削条件较好——扩孔钻的切削刃不必自外缘延续 到中心，避免了横刃和由横刃引起的不良影响。轴向 力较小，可采用较大的进给量，生产率较高。此外， 切屑少，排屑顺利，不易刮伤已加工表面。 在一定程度上可校正原孔轴线的偏斜。扩孔常作 为铰孔前的预加工，对于质量要求不太高的孔，扩孔 也可作终加工。因此，扩孔比钻孔的精度高。
• （3）逆铣时，铣削力上抬工件，而顺铣时，铣削力 将工件压向工作台，减少了工件振动的可能性，尤其 铣削薄而长的工件时，更为有利。 • （4）顺铣时忽大忽小的水平分力FH 与工件的进给方 向是相同的，工作台进给丝杠与固定螺母之间一般都 存在间隙，间隙在进给方向的前方。由于FH的作用， 就会使工件连同工作台和丝杠一起，向前窜动，造成 进给量突然增大，甚至引起打刀。而逆铣时，水平分 为FH与进给方向相反，铣削过程中工作台丝杠始终压 向螺母，不致因为间隙的存在而引起工件窜动。目前， 一般铣床尚没有消除工件台丝杠与螺母之间间隙的机 构，所以，在生产中仍多采用逆铣法。
其存在的条件：一是切屑与前刀面有足够的冷焊面
积,二是积屑瘤有足够的加工硬化强度,足以代替刀具 进行切削。
对切削加工的影响——两方面
不利方面： 1）当积屑瘤突出于切削刃之外时，会造成一定的过切量，从而 使切削力增大，在工件表面划出沟纹并影响到零件加工的尺寸 精度。
2）由于积屑瘤局部不稳定，易使切削力产生波动而引起振动。 3）积屑瘤形状不规则，使切削刃形状发生畸变，直接影响加工 精度。 4）积屑瘤被撕裂后，若被切屑带走，会划伤刀面，加快刀具磨 损，若留在已加工表面上，会形成毛刺，影响工件表面质量。 有利的方面有： 1）积屑瘤包覆在切削刃上，代替刀具进行切削，对切削刃起到 一定的保护作用。 2）形成积屑瘤时，增大了实际工件前角，可使切削力减小；其 中形成楔形积屑瘤时前角增大较多，形成鼻形积屑瘤时使刀~ 屑实际接触长度减小，也可使切削力减小。
刨削——刨床
主运动
• 刀具的往复直线运动
进给运动
• 刨刀往复一次，工件进给一定余量
应用
• 刨削主要用在单件、小批生产在维修车间应用较多。 • 刨削主要用来加工平面（包括水平面、垂直面和斜 面），也广泛地用于加工直槽，如直角槽、燕尾槽和T 型槽等。适当的调整和增加某些附件，还可用来加工 齿条、齿轮、花键和母线为直线的成形面等。