第一章 机械加工方法
机械加工工艺第一章机械加工工艺概述
合金工具钢 HRC65-67，耐热350-400℃，v≤10-15m/min。常用9SiCr，CrWMn。
01
HRC67-70，耐热550-600℃，v≤30-40m/min。常用W18Cr4V，W6Mo5Cr4V2。
高速钢
02
HRA87-92（相当于HRC70-75），耐热1000℃，v=100-300m/min。 我国常用的硬质合金有 YG类，YG3，YG6，YG8，YG3X，YG6X等；
硬质合金
YT类，YT5，YT14，YT15，YT30。 通用硬质合金YW（YT+TaC或NbC），YW1，YW2。 表面涂层硬质合金：TiC涂层，TiN涂层，TiC-TiN复合涂层，Al2O3涂层。 陶瓷 HRA93-94，耐热1200℃，v达300m/min以上。常用AM，AMF，AT6，SG3，SG4，LT35，LT55等。
组织 组织号数是以磨粒占砂轮体积的百分比来确定。紧密（0，1，2，3，4号）中等（5，6，7，8号）疏松（9，10，11，12号） 形状和尺寸
刀具材料应具备的性能 高硬度 足够的强度和韧性 高耐磨性
硬度
刀具材料
高的热硬性
良好的工艺性
刀具材料的种类
碳素工具钢 HRC61-65，耐热200-250℃，v≤8m/min。常用T10A，T12A
08
机械加工基础
第一篇机械加工基础第一章金属切削刀具§1-1金属切削过程的规律金属切削变形有弹性变形和塑性变形两种。
金属切削过程是刀具把工件表层的金属层，通过刀刃的切割和刀面的推挤，使之变为切屑从而形成以加工表面的过程。
一、四个变形区为说明切削过程的实质，将切削区域划分为四个变形区，如图1-1 所示基本变形区1：在基本变形区被切削金属在刀具的挤压作用下产生滑移变形，OA线称始滑移线（OA线以左为弹性变形区，到达OA 线将开始产生塑性变形），OE线称终滑移线（OE线后面的金属将变为切屑流走）。
前刀面摩擦变形区2：在该变形区切屑在流出过程中与前刀面挤压、摩擦，同时前刀面发生磨损。
刃前变形区3：此变形区在刃口圆弧处的一个变形范围内。
后刀面摩擦变形区4：在该变形区主要是后刀面与已加工表面的摩擦、挤压。
1A二、切屑的收缩现象被切金属经塑性变形后形成的切屑，其长度（L屑）比切削层长度（L）短，其厚度（a屑）比切屑厚度（a）厚，此现象称为切屑的收缩现象，如图1-2所示。
变形系数K：图1-2变形系数K越大，则表示切削过程中的变形也越大，因此可以用来近似地衡量金属在切削过程中的变形程度。
三、影响切屑变形的因素1.工件材料塑性大、强度低的金属材料，其变形系数大，切屑变形也大；脆性材料只形成崩碎屑，变形系数无实际意义。
2.切削用量在切削塑性材料时，加大切削速度，由于切屑来不及充分变形，，就被挤裂下来，使变形系数减小，故切削力和切屑变形减小;加大进给量，则使切削厚度增加，单位切削面积的切削力减小，切屑平均变形量随之减小。
3.冷却润滑条件润滑条件的改善可减小切屑与刀具表面之间的摩擦系数，从而减小变形系数和切屑变形。
4.刀具的几何角度刀具的几何角度对切屑的变形有影响，尤其是刀具的前角和前刀面的光滑程度，直接影响切屑变形。
四、积屑瘤和加工表面的冷硬现象1.积屑瘤切削塑性材料时，切屑由刃口沿前刀面流出，这是切屑底层的滞流层（如图1-3a所示），由于受前刀面摩擦力的作用减低了流动速度。
机械制造技术基础课件最新版第一章机械加工方法
Δm=0 材料基本不变原理,如铸造、锻造及模具成形(注塑、冲压等) 工艺,在成形前后,材料主要是发生形状变化,而质量基本不变。
Δm>0 材料累加成形原理,如20世纪80年代出现的快速原形(Rapid Prototyping)技术,在成形过程中通过材料累加获得所需形状。
第二节 机械加工方法
按照铣削时主运动速度方向与工件进方向的相同或相反,又分为顺铣 和逆铣。
顺铣:铣削力的水平分力与工件的进给方 向相同,而工作台进给丝杠与固定螺母之间一般又 有间隙存在,因此切削力容易引起工件和工作台一 起向前窜动,使进给量突然增大,容易引起打刀。
在顺铣铸件或锻件等表面有硬皮的工件时
二、等材制造技术(Δm=0) 等材制造技术主要是指用模具成形的方法,成形前后,材料质量基本不
变,只是形状的改变。
值得注意的是,统计数据表明,机电产品40%~50%的零件是由模具成 形的,因此模具的作用是显而易见的。模具可分为注塑模、压铸模、锻模、 冲压模、吹塑模等。在我国模具的设计与制造是一个薄弱环节。模具制造 精度一般要求较高,其生产方式往往是单件生产。模具的设计要用到CAD、 CAE等一系列技术,是一个技术密集型的产业。
图1-10 电火花加工原理示意图 1—床身 2—立柱 3—工作台 4—工件电极 5—工具电极 6—进给机构 7—工作液 8—脉冲电源 9—工作液循环过滤系统
第三节 特种加工
电火花加工机床已有系列产品,根据加工方式,可将其分成两种类型: ➢用特殊形状的电极工具加工相应工件的电火花成形加工机床(如前所述); ➢用线(一般为钼丝、钨丝或铜丝)电极加工二维轮廓形状工件的电火花线切割机床。
机械制造技术基础-卢秉恒 答案 第一章
1-3 车削加工都能成形哪些表面？
答：各种回转表面和平面。如：切端面、内外圆柱
面、内外圆锥面、台阶面、成形表面（车螺纹 滚花）、
内外螺纹面、花纹面。
1-4 镗削与车削有哪些不同？
答：1）主运动不同。车削：工件旋转为主运动，而
镗削的主运动是镗刀随镗杆的一起运动，而工件不动
（在用镗床镗孔的前提下） 2）进给运动不同 车削：刀具纵向进给为进给运动。 而镗削的进给运动为工件纵向进给。 3）加工精度一般情况：车削高于镗削
状“复印”在工件上，如电火花加工，电解加工，超声
波加工；激光加工则由激光非接触加工。
1-2简述电解加工，电火花加工、激光加工和超声 波加工的表面成形原理和应用范围。（1）
答：（1）电解加工利用金属在电解液中产生阳极溶解
的电化学原理，利用一定形状的负极工具，正极工具；
两极之间保持狭小间隙，流过有一定压力的电解液，随 着工具的不断进给，工件不断溶解，电解产物被电解液 带走，工具型面的形状就被“复制”到工件上，形成加 工表面。 适用：型孔、行腔、复杂表面、小直径深孔、膛线以及 去毛刺、刻印等。
第一章 机械加工方法 课后习题答案
机械制造技术基础
制作：陈喜 编辑：杜奕
1-1特种加工成形工艺方向与切削加工有什么不同？
答：（1）切削加工是一种切削运动，一条母线沿一条 导线做一定规律的运动形成轨迹从而形成零件表面。有
三要素：母线、导线、一定规律的运动。
（2）特种加工的成形工艺可以为将工具的轮廓形
1-5简述滚切斜齿轮时的四条传动链？
1 2 uv 3 4 5 6 15 14 uy 13 7 ux 8 B12 B22 9 10 uf B11
01 机械加工工艺系统的基本知识
刀刃为旋转刀具（铣刀或砂轮）上的切削点1，刀具 作旋转运动的同时，其中心按一定规律运动，切削点 1的运动轨迹（如图中的曲线3）与工件相切，形成了 发生线2。 由于刀具上有多个切削点，发生线2是刀具上所有的 切削点在切削过程中共同形成的。 形成发生线需要二个成形运动：刀具的旋转运动和
展成法
2019/3/6
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形成发生线的方法可归纳为四种：
c.轨迹法
利用刀具作一定的轨迹运动对工件进行加 工的方法。 刀刃为切削点1，它按一定轨迹运动，形 成所需的发生线2。 形成发生线需要一个运动。
轨迹法
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重庆人文科技学院
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形成发生线的方法可归纳为四种：
d.相切法
（1）主运动
机床上形成切削速度并消耗大部分
动力的运动。
速度高，消耗的功率大。
任何一种机床，必定有、且通常只 有一个主运动。
主运动可能是简单运动，也 可能是复合的成形运动。
（2）进给运动
• 机床上维持切削加工过程连续不断进行 的运动。 • 速度较低，消耗的功率较小。 • 一台机床的进给运动可能有一个或几个。
2. 金属切削机床型号的编制方法
机床品种多，用机床型号表示。通用机床型号的组成： 由基本部分和辅助部分组成，中间用“／”隔开，读作 “之”前者需统一管理，后者纳入型号与否由企业自定。
代号顺序依次为：类代号，通用特性和结构特性代号， 组代号，型代号，主参数代号，重大改进顺序代号。
（1）类代号 用大写汉语拼音字母表示，位于型号之前。表1机 床类别代号表。
第二节 金属切削机床与数控机床的基本知识
机械加工技术第一章机械加工概述
③制造系统自动化技术水平；
④制造系统管理技术，即生产模式的先进程度。
任何一台机械产品或设备都是由各种零件和功能部件组成的，如何使这 些零件和功能部件优质高效地制造出来并装配成具有预定功能的产品或设备， 这就是研究制造技术的意义所在。
机械加工技术
第一章 机械加工概述
3．机械制造技术的发展趋势
（1) 采用自动化技术，实现制造自动化
第一章 机械加工概述
（2) 加工与设计趋向集成及一体化 CAD/CAM、FMS、SIMS、并行工程（CE）、快速原型技术（RP）等先进制
造技术的出现，使加工与设计之间的界限逐渐淡化并走向一体化。各种常规 工艺过程间的界限趋于淡化而集成于统一的制造系统中。
（3) 机械制造工艺技术向先进制造工艺技术转变
这就要求制造企业要以满足顾客的个性需求作为企业的经营宗旨、以用 户满意作为产品质量的有效标准，寻找到既能高效生产又能快速转产的“柔 性”制造方法，形成把多品种小批量生产组织成大批量生产的技术及其生产 管理模式。先进制造技术就是为了满足这种需要而发展起来的。
机械加工技术
第一章 机械加工概述
五、工艺系统的构成
第一章 机械加工概述
第一节 机械制造基本概念 一、研究机械制造工程学科的意义
1．机械制造技术的作用
制造技术的发展极大地改变了人们的生活方式和生活质量。它为人类 制造出满足生活需要的产品和工具，使人们生活得更加轻松和舒适，有更多 的时间去思考如何发明新的产品并将它制造出来供人们使用。制造技术的不 断进步也改变了人们的生产方式。
机械加工技术
零件的生产纲领可按下式计算
零件的成形原理 机械制造技术基础
是通过刀具和工件之间的相对运动及相互 力的作用实现的。工件往往通过夹具安装 在机床上，机床带动刀具或工件或两者同 时进行运动。切削过程中，有力、热、变 形、振动、磨损等现象发生，这些现象的 综合作用决定了零件
第一章 机械加工方法
最终获得的几何形状及表面质量。 对于加工精度要求特别高的零件，需要
第一章 机械加工方法
第一节 零件的成形原理
按照零件由原材料或毛坯制造成为零 件的过程中，质量M的变化，可分为△M ＜0,△M＝0,△M＞0三种原理，不同原理 采用不同的成形工艺方法。
△M＜0，材料去除原理，如传统的 切削加工方法，包括磨料磨削、特种加 工等,在制造过程中通过材料逐渐被去除 而获得需要的几何形状。
第一章 机械加工方法
等一系列高新技术，属于技术密集型产业。 三、△M＞0 的制造过程 △M＞0 的工艺即材料累加法制造（MIM）工
艺 出现于上个世纪80年代，通过材料逐渐 累加成型 。这一工艺又称RP技术（Rapid Prototyping） 。其优点是：无需编程，即 可以成型任意复杂形状的零件，而无需刀、 夹具等生产准备活动。
第一章 机械加工方法
二、△M＝0 的制造过程 △M＝0的工艺内容主要属于材料成形
课程的研究范畴。主要指铸造、锻压和焊 接等热加工工艺。在我国，铸造工艺、锻 压模具的设计和制造方面 均是薄弱环节， 特别是模具工业，模具制造精度要求较高， 其生产方式往往是单件生产。模具的设计 和制造需要CAD和CAE
第一章 机械加工方法
RP技术已形成了几种成熟的工艺方法，进入 了商品化阶段。目前商业化的设备主要有 光固化法/SL法（Stereolithography）、叠层 制造法/LOM法（Laminated Object Manufacturing）、激光选区烧结/SLS法 （Selective Laser Sintering）、熔积法/FDM 法（Fused Deposition Modeling）。
机械制造技术基础课后答案
机械制造技术基础课后习题答案第一章机械加工方法1—1 特种加工在成形工艺方面与切削加工有什么不同？答:1加工是不受工件的强度和硬度等物理、机械性能的制约故可加工超硬脆材料和精密微细的零件.2加工时主要用电能、化学能、声能、光能、热能等出去多余材料而不是靠机械能切除多余材料.3加工机理不同于一般金属切削加工不产生宏观切削不产生强烈的弹、塑性变形故可获得很低的表面粗糙度其残余应力、冷作硬化、热影响度等也远比一般金属切削加工小。
4加工能量易于控制和转换故加工范围光、适应性强.1-2 简述电火花加工、电解加工、激光加工和超声波加工的表面形成原理和应用范围.答：1电火花加工放电过程极为短促具有爆炸性。
爆炸力把熔化和企划的金属抛离电极表面被液体介质迅速冷却凝固继而从两极间被冲走。
每次电火花放电后是工件表面形成一个凹坑。
在进给机构的控制下工具电极的不断进给脉冲放电将不断进行下去无数个点蚀小坑将重叠在工件上。
最终工作电极的形状相当精确的“复印”在工件上.生产中可以通过控制极性和脉冲的长短放点持续时间的长短控制加工过程.适应性强任何硬度、软韧材料及难切削加工加工的材料只要能导电都可以加工如淬火钢和硬质合金等电火花加工中材料去出是靠放电时的电热作用实现的材料可加工行主要取决于材料的导电性及热学特性不受工件的材料硬度限制。
2电解加工将电镀材料做阳极接电源正极工件作阴极放入电解液并接通直流电源后作为阳极的电镀材料就会逐渐的溶解儿附着到作为阴极的工件上形成镀层。
并由电解液将其溶解物迅速冲走从而达到尺寸加工目的.应用范围管可加工任何高硬度、高强度.高韧性的难加工金属材料并能意见单的进给运动一次加工出形状复杂的型面或行腔如锻模、叶片3激光加工通过光学系统将激光聚焦成一个高能晾凉的小光斑再次高温下任何坚硬的材料都将瞬间几句熔化和蒸发并产生强烈的冲击波是融化的物质爆炸式的喷射去处。
激光束的功率很高几乎对任何难度加工的金属和非金属材料如皋熔点材料、内热合金及陶瓷、宝石、金刚石等脆硬材料都可以加工也可以加工异型孔。
(完整版)机械制造基础第一章(答案)
第一章机械加工基础一、名词解释：1．工艺过程：生产过程中为改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程。
（P3）2．机械加工工艺过程：采用机械加工方法来改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程。
（P3）3．工序：是一个或一组工人，在一个工作地点对同一个或同时对几个工件进行加工，所连续完成的那一部分工艺过程。
（P4）4．安装：工件经一次装夹后所完成的那一部分工序称为安装。
（P4）5．工位：为了完成一定的工序部分，一次装夹工件后，工件与夹具或设备的可动部分一起，相对于刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置称为工位。
（P4）6．工步：在加工表面和加工工具不变的情况下，所连续完成的那一部分工序。
（P5）7．复合工步：用几件刀具或者用复合刀具同时加工同一工件上的几个表面，称为复合工步。
（P5）8．进给：在加工过程中，有些工步需要对同一表面进行多次切削，从被加工表面上每切下一层金属即称为一次进给。
(P5)9．生产纲领：企业在计划期内应生产的产品产量和进度计划称为生产纲领。
(P6)10．工艺规程：规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件。
（P8）11．零件的结构工艺性：是指所设计的零件在满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性。
（P11）12．基准：用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。
（P14）13．设计基准：在设计图样上所采用的基准。
（P14）14．工艺基准：在工艺过程中所采用的基准称为工艺基准。
按照用途的不同可分为定位基准、测量基准、装配基准和工序基准。
15．工序基准：在工序图上用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、形状、位置的基准称为工序基准。
（P15）16．定位基准：在加工时，为了保证工件被加工表面相对于机床和刀具之间的正确位置所使用的基准称为定位基准。
（P15）17．测量基准：测量时所采用的基准。
（P15）18．装配基准：装配时用来确定零件或部件在产品中的相对位置所采用的基准称为装配基准。
(完整)第一章 机械加工方法习题答案
第一章机械加工方法117。
零件加工过程一般分为三个阶段. （粗加工、半精加工和精加工)118. 粗加工的主要目的是什么？答:切除各加工表面上大部分加工余量,并完成精基准的加工。
119. 精加工的主要目的是什么答：获得符合精度和表面质量要求的表面。
120。
加工阶段划分的意义是什么？（不少于三条）答:1。
只有在粗加工后再进行精加工,才能保证质量要求.2。
先进行粗加工可以及时发现毛坯的缺陷，避免因对不合格的毛坯继续加工而造成浪费。
3.加工分阶段进行，有利于合理利用机床.4. 加工分阶段进行，有利于精密机床保持其精度。
121。
精密加工塑性大的有色金属外圆表面，适宜的加工方法是精细车。
(√）122. 车削的特点是。
（C)A 等面积、断续切削B 变面积、断续切削C 等面积连续切削D 变面积断续切削123。
为了提高车削的生产效率常采用。
（AD）A 高速切削B 连续切削C 精细车削D 强力切削124。
加工细长轴时,为了避免工件变形，常采用90°偏刀。
（√)125。
车削轴类零件常用装夹，用轴两端的作为定位基准,以保证零件的精度。
（双顶尖、中心孔、位置）126。
车削外圆时,若车刀安装过高，则刀具角度的变化是。
（BD）A 工作前角变小B 工作前角变大C 工作后角变大D 工作后角变小127。
精车属于。
（B）A 粗加工 B半精加工 C 精加工 D 光整加工128. 车削可以进行有色金属零件的精加工。
（√）129. 磨削适合于各种材料的精加工。
(╳）130. 在外圆磨床上磨外圆时，其进给运动有，。
（工件旋转;工件往复纵向移动）131. 磨削能够加工硬度高的材料是因为。
（AC）A 磨粒硬度高B 砂轮硬度高 C砂轮具有自锐性 D 砂轮组织紧密132. 磨削加工精度高是因为机床具有，，等特点。
（机床结构刚性好，可微量调节,机床运动平稳）133。
磨削硬材料要用砂轮。
（B)A 硬B 软C 软硬均可134. 简述研磨的特点。
机械制造基础第一章3-1
2）铣床
铣床是用铣刀进行加工的机床。铣床主要有： 升降台式铣床，床身式铣床，龙门铣床，工具 铣床，仿形铣床，数控铣床等。 升降台式铣床：工作台升降，单件小批量中小 型零件加工。有卧式升降台铣床和立式升降台 铣床两大类。 床身式铣床：刀具升降，大批量中等尺寸零件 加工。 龙门铣床：大型零件加工。
35
b）扩孔
精度高、表面要求光洁的小孔，在钻削后常常采 用扩孔和铰孔来进行半精加工和精加工。 扩孔采用扩孔钻，加工余量比钻孔小得多，且在 一定程度上可校正原有孔的轴线偏差，常作为铰 孔前的预加工。 特点： 刚性较好：刀体壮实； 导向性较好：容屑槽浅而窄，多 齿、多棱边。 切削条件较好：无横刃影响，轴 向力较小，排屑顺畅，不易刮伤 已加工表面。
18
铣刀一般为多刃刀具，提高铣刀的转速可以获得 较高的切削速度，因此生产效率较高。 但是由于铣刀刀齿的切入切出会形成冲击，易产 生振动，因而限制了表面质量的提高，同时也加 剧了刀具的磨损和破损。 常用铣削平面的铣刀有圆柱型铣刀、镶齿面铣刀、 三面刃铣刀和立铣刀等。
19
按照完成切削的铣刀刀刃区分： 端铣：由铣刀的端面刀刃完成加工表面。 周铣：由铣刀的外圆面刀刃完成加工表面。 加工特点： 端铣：加工质量好，多用于大平面铣削。 周铣：适应性强，多用于小平面、沟槽和成形面 铣削。
9
工艺特点
③ ④
可用于有色金属零件的精加工。（有色金属硬 度低，塑性和韧性好，容易堵塞砂轮。） 切削过程比较平稳（切削力稳定、惯性小、冲 击小）。
⑤
生产成本较低：车刀结构简单，制造、刃磨和 安装方便。车床附件较多，可满足一般零件的 装夹，生产准备时间短，工件成本低，既适宜 单件小批量生产，也适宜大批大量生产。
同济大学-机械制造技术基础-复习大纲
第一章机械加工方法按照零件由原材料或毛坯制造成为零件的过程中质量m的变化，可分为Δm<0采用材料去除原理，Δm=0采用材料基本不变原理，Δm>0采用此爱聊累加成型原理，不同原理采用不同的形成工艺方法，Δm<0主要指切削加工。
机械加工方法主要有：车削、铣削、磨削、钻削、镗削及特种加工。
*车削主要加工面：车端面，车圆面，加工偏心轴、（加工锥面、钻孔）。
车削加工的特点：工件旋转形成主切削运动，刀具完成进给运动。
按照铣削时主运动速度方向与工件进给方向的相同或相反，可分为顺铣和逆铣，生产中多采用逆铣。
铣削的特点：铣刀的旋转形成主运动，工具完成进给运动。
特种加工方法区别于传统切削加工方法，是利用化学，物理（电、声、光、热、磁）或电化学方法对工件材料进行去除的一系列加工方法的总称。
包括：电火花加工、电解加工、激光加工、超声波加工、（化学加工、电接触加工、磨料流加工、电子束加工、液体喷射加工等）。
不全电火花加工是利用工具电极和工件电极间瞬时火花放电所产生的高温，溶蚀工件材料来获得工件成形的。
其加工机床一般由脉冲电源、自动进给机构、机床本体及工作液及其循环过滤系统等部分组成。
电解加工是利用金属在电解液中产生阳极溶液的电化学原理对工件进行成形加工的一种方法。
工件接直流电源正极，工具接负极。
电解加工的特点：1）工作电压小（6—24V）、工作电流大（500—20000A）2）能以简单的进给运动一次加工出形状复杂的型面或型腔3）可加工难加工材料4）生产效率高5）加工中无机械切削力或切削热6）平均加工公差可达±左右7）附属设备多、占地面积大、造价高8）电解液既腐蚀机床又容易污染环境激光加工的特点：1）不需要加工工具2）功率密度高3）非接触加工，工件无受力变形4）激光打孔、切割的速度很高5）可穿过透明介质进行加工激光加工应用于金刚石拉丝模、钟表宝石轴承、发散是冷气冲片的多孔蒙皮、发动机喷油嘴、航空发动机叶片等小孔加工，以及多种金属材料和非金属材料的切割加工。
机械制造技术基础电子课件第1章机械加工方法
1.2.5 镗削
1. 镗削的定义
镗削是一种用刀具扩大孔或其他圆形轮廓的内径车削工 艺，其应用范围一般从半粗加工到精加工，所用刀具通常为 单刃镗刀（镗杆）。
镗削加工通常作为大直径和箱体零件上的孔的半精加工 或精加工工序，其切削运动由刀具回转来实现，进给运动可 通过工件或刀具的移动来完成。在卧式镗床上可以完成钻、 镗孔、车外圆、车螺纹、车端面、铣平面、斜面、各类槽、 内孔、孔端面、平行面、倒角、钻孔、同轴孔等。
1.2.1 车削
（4）适用于有色金属零件的精加工。有色金属 零件表面粗糙度（Ra值）大，当Ra值要求较小时， 不宜采用磨削加工，需要用车削或铣削等。用金刚 石车刀进行精细车时，可达较高质量。
（5）刀具简单，刀具的制造、刃磨和安装都比 较方便。车削加工的精度一般为IT8~IT7，Ra值为 6.3~1.6 μm。精车时，加工精度可达IT6~IT5，Ra 值可达0.4~0.1 μm。
1.2.5 镗削
2. 镗削加工的特点
镗削运动时，镗刀随镗杆一起转动形成主切削运动， 而工件不动。
用镗刀对已有的孔进行再加工，称为镗孔。对于直径 较大的孔（D>80~100 mm)、内成形面或孔内环槽等， 镗削是唯一合适的加工方法。
一般镗孔精度达IT8~IT7，表面粗糙度值为1.6~0.8 μm。
精细镗时，精度可达IT7~IT6，表面粗糙度值为 0.8~0.1 μm。
1.2.6 齿形加工
（1）主运动为滚刀的旋转。 （2）展成运动为保持滚刀与被切齿轮之间 啮合关系的运动。这一运动使滚刀切削刃的切 削轨迹连续，包络形成齿轮的渐开线齿形，并 连续地进行分度。 （3）轴向进给运动是为了在齿轮的全齿宽 上切出齿形，滚刀需沿工件轴向做进给运动。
机械制造 第一章 练习题
第一章练习题第一章机械加工方法基础知识机械加工方法与加工系统，基准、定位与装夹，金属切削机床，机床夹具，切削刀具，工件材料的切削加工性。
一、单项选择1、目前机械零件的主要制造方法是（）。
①材料成形法②材料去除法③材料累加法④材料复合法2、快速成形制造技术采用（）方法生成零件。
①仿形②浇注③分层制造④晶粒生长3、车削方法的特点是工件旋转，形成主切削运动，因此车削后形成的面主要是（），也可加工工件的端面。
①平面②回转表面③成形表面④特形面4、采用机械加工方法获得零件的形状，其质量m的变化是（）。
①m＜0 ②m＝0③m＞05、模数铣刀铣削齿轮的方法是（）。
①轨迹法②成形法③展成法④相切法6、插床实际上可以看作立式的（），主要用来加工键槽等内表面。
①龙门刨床②铣床③牛头刨床④拉床7、在单件、小批生产中，中小型工件上较大的孔（D＜50mm），常用（）加工；①台式钻床②立式钻床③摇臂钻床④镗床8、成形法加工齿面所使用的机床一般为普通机床，刀具为成形铣刀，需要（）简单成形运动；①一个②两个③三个④四个9、在数控铣床或加工中心上加工时，曲面是通过（）逐点按曲面坐标值加工而成。
①圆盘铣刀②键槽铣刀③圆柱铣刀④球头铣刀10、磨削中，磨粒本身也会由尖锐逐渐磨钝，使切削能力变差，切削力变大。
当切削力超过粘结剂强度时，磨钝的磨粒会脱落，露出一层新的磨粒，这就是砂轮的（）。
①自锐性②强度③硬度④粒度11、车削加工时，车刀的工作前角（）车刀标注前角。
①大于②等于③小于④有时大于、有时小于12、用硬质合金刀具对碳素钢工件进行精加工时，应选择刀具材料的牌号为（）。
① YT30② YT5 ③ YG3 ④ YG8二、多项选择1、同一工步要求（）不变。
①加工表面②切削刀具③切削深度④进给量2、大批大量生产的工艺特点包括（）。
①广泛采用高效专用设备和工具②设备通常布置成流水线形式③广泛采用互换装配方法④对操作工人技术水平要求较高3、支持快速原型制造技术的关键技术包括（）等。
机械加工工艺培训PPT课件
是生产组织和生产预备工作的依据
生产计划和制订，产品投产前原材料和毛坏的供给，工艺装备的设计、制造与采 购，机床负荷的调整，作业计划的编排，劳动力的组织，工时定额的制订以及成本的 核算等，都是以工艺规程作为基本依据的。
是新设计和扩建工厂布局的依据
新设计和扩建工厂（车间）时，生产所需要的设备的种类和数量、机床的布置、 车间的面积、生产工人的工种、等组长和数量以及辅助部门的安排等，都是以工艺规 程为基础，根据生产类型来确定的。
Datum Plane 基准平面
Datum Point Origin 基准点（起点）
(DRF)基准坐标系
Datum line or axis
基准线或轴
3.3 基准形体含义
•零件上那个用来建立基准的形体，基准形体是在零件上。
模拟基准 SIMULATED DATUM
MEASUREMENTS ARE MADE FROM THE SIMULATED DATUMS
因为孔难加工。（怎么理解难加工反而要以这个为基准?两点)
基孔制的“表面”特征：
1.孔和轴的基本尺寸是一样的； 2.孔的下公差为0，上公差由设计需求确定（H7 H6） 3.轴的上下公差（相对地）不确定，由设计需求确定； 4.孔的配合字母大写，轴的配合字母小写(孔大轴小)； 5.现实设计中，98%的情况是采用基孔制的。
1.4.2 机械加工中的其他术语
a.
工艺（序）卡：按产品或零部件的某一工艺阶段受编制的一种
工艺文件。它以工序为单位，详细说明这个阶段的工序号，工序名
称、工序内容、工艺参数、操作要求以及采用的设备和工艺装备等。
b.
工艺附图：附在工艺规程上用以说明产品或零部件加工或装地
的简图或图表。
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第二节
机械加工方法
按照铣削时主运动速度方向与工件进给方向的相同或相反,又分为顺铣 和逆铣。 顺铣:铣削力的水平分力与工件的进给方 向相同,而工作台进给丝杠与固定螺母之间一般又 有间隙存在,因此切削力容易引起工件和工作台一 起向前窜动,使进给量突然增大,容易引起打刀。 在顺铣铸件或锻件等表面有硬皮的工件时 ,铣刀齿首先接触工件的硬皮,加剧了铣刀的磨损, 逆铣则无这一缺点。但逆铣时,切削厚度从零开始 逐渐增大,因而切削刃开始经历了一段在切削硬化 的已加工表面上挤压滑行的阶段,也会加速刀具的 磨损,同时,逆铣时,铣削力具有将工件上抬的趋势, 也易引起振动,这是逆铣的不利之处。
精度高、表面质量要求高的小孔,在钻削 后常常采用扩孔和铰孔来进行半精加工和精加 工。 扩孔采用扩孔钻头,铰孔采用铰刀进行加 工。扩孔、铰孔时,扩孔钻和铰刀均在原底孔的 基础上进行加工,因此无法提高孔轴线的位置精 度以及直线度。 镗孔时,镗孔后的轴线是以镗杆的回转轴 线决定的,因此可以校正原底孔轴线的位置精度。 镗孔可在镗床上或车床上进行。在镗床上镗孔 时,镗刀与车刀基本相同,不同之处是镗刀随镗杆 一起转动,形成主切削运动,而工件不动。
图1-4 刨削加工
第二节
机械加工方法
四、钻削与镗削
在钻床上,用旋转的钻头钻削孔,是孔加工最常用的方法,钻头的旋转运 动为主切削运动,钻头的轴向运动是进给运动。
单件、小批生产中,中小型工件上较大的孔(D<50mm),常用立式钻床加 工;大中型工件上的孔,用摇臂钻床加工。
图1-5 钻削加工
第二节
机械加工方法
当刀具沿与轴线相交的斜线运动时,就形成锥面。 仿形车床或数控车床,可以控制刀具沿着一条曲线进给,从而形成特定的 旋转曲面。采用成形车刀横向进给时,也可加工出旋转曲面来。 车削还可以加工螺纹面、端平面及偏心轴等。车削的生产率较高,切削 过程比较平稳,刀具较简单。
第二节
机械加工方法
图1-1 车床加工的典型工序
第三节
特种加工
电火花加工 电解加工
激光加工
超声波加工 高压水射流加工 磁流变抛光
第三节
特种加工
一、电火花加工
电火花加工是利用工具电极和工件电极间瞬时火花放电所产生的高温,熔 蚀工件材料来获得工件成形的。电火花加工在专用的电火花加工机床上进行。
图1-10 电火花加工原理示意图 1—床身 2—立柱 3—工作台 4—工件电极 5—工具电极 6—进给机构 7—工作液 8—脉冲电源 9—工作液循环过滤系统
一节
零件的成形原理
一、减材制造技术(Δm<0) 减材制造技术主要指切削加工, 是通过刀具和工件之间的相对运动及 相互力的作用实现的。工件往往通过夹具安装在机床上,机床带动刀具或工 件或两者同时进行运动。切削过程中,有力、热、变形、振动、磨损等现象 发生,这些运动的综合决定了零件最终获得的几何形状及表面质量。 特种加工是指利用电能、光能或化学能等方法完成材料的去除成形 方法,这些方法主要适合于加工超硬、易碎等常规机械加工方法难以加工的 场合。如当前发展比较快的三束加工,包括激光束、电子束、离子束的加工, 在微细加工中有广泛的应用。另外近几年发展的高压水射流等加工方法,也 有其显著的优点。
图1-7 车床镗孔
图1-6 镗削加工
第二节
机械加工方法
五、齿面加工
齿轮齿面的加工运动较复杂,根据形成齿面的方法不同,可分为两大类:成 形法和展成法。
成形法加工齿面所使用的机床一般为普通铣床,刀具为成形铣刀,需要两 个简单的成形运动:刀具的旋转运动(主切削运动)和直线移动(进给运动)。展成法 加工齿面的常用机床有滚齿机(如Y3150E型滚齿机)、插齿机等。 在滚齿机上滚切斜齿圆柱齿轮时,一般需要两个复合成形运动:由滚刀的 旋转运动B11和工件的旋转运动B12组成的展成运动;由刀架轴向移动A21和工件 附加旋转运动B22组成的差动运动。前者产生渐开线齿形,后者产生螺旋线齿长。
图1-3 顺铣和逆铣 a)顺铣 b)逆铣
第二节
机械加工方法
三、刨削
刨削时,刀具的往复直线运动为切削主运动 。因此,刨削速度不可能太 高,生产率较低。
刨削比铣削平稳, 牛头刨床一般只用于单件生产,加工中小型工件;龙门 刨床主要用来加工大型工件,加工精度和生产率都高于牛头刨床。 插床实际上可以看作立式的牛头刨床,主要用来加工键槽等内表面。插 齿机的插刀与转动的工件形成展成运动,可加工出渐开线齿轮的齿面。
第三节
特种加工
电火花加工的应用范围很广:
加工各种硬、脆、韧、软和高熔点的导电材料
加工各种型孔(圆孔、方孔、异形孔) 曲线孔
微小孔(如拉丝模和喷丝头小孔)
加工各种立体曲面型腔,如锻模、压铸模、塑料模的模膛 进行切断、切割, 进行表面强化、刻写、打印铭牌和标记
第三节
特种加工
二、电解加工 电解加工是利用金属在电解液中产生阳极溶解的电化学原理对工件进行 成形加工的一种方法。 工件接直流电源正极,工具接负极,两极之间保持狭小间隙(0.1~0.8mm),具 有一定压力(0.5~2.5MPa)的电解液从两极间的间隙中高速(15~60m/s)流过。当阴 极工具向阳极工件不断进给时,在面对阴极的工件表面上,金属材料按阴极型面的 形状不断溶解,电解产物被高速电解液带走,于是工具型面的形状就相应地“复印” 在工件上。
第二节
机械加工方法
二、铣削
铣削的主切削运动是刀具的旋转运动,工件通过装夹在机床的工作台上 完成进给运动。铣削刀具较复杂,一般为多刃刀具。 卧铣时,平面的形成是由铣刀外圆面上 的刃形成的;
立铣时,平面是由铣刀的端面刃形成的。
图1-2 铣削加工
提高铣刀的转速可以获得较高的切削速度,因此生产率较高。但由于铣 刀刀齿的切入、切出会形成冲击,切削过程容易产生振动,因而限制了表面质量 的提高。这种冲击,也加剧了刀具的磨损和破损,往往导致硬质合金刀片的碎裂。 铣削时,铣刀在切离工件的一段时间内,可以得到一定冷却,因此散热条件较好。
第一节
零件的成形原理
二、等材制造技术(Δm=0) 等材制造技术主要是指用模具成形的方法,成形前后,材料质量基本不 变,只是形状的改变。 值得注意的是,统计数据表明,机电产品40%~50%的零件是由模具成 形的,因此模具的作用是显而易见的。模具可分为注塑模、压铸模、锻模、 冲压模、吹塑模等。在我国模具的设计与制造是一个薄弱环节。模具制造 精度一般要求较高,其生产方式往往是单件生产。模具的设计要用到CAD、 CAE等一系列技术,是一个技术密集型的产业。
第二节
机械加工方法
车削 铣削
刨削
钻削与镗削 齿面加工 复杂曲面的数控联动加工
磨削
第二节
机械加工方法
一、车削
车削方法的特点是工件旋转,形成主切削运动,因此车削加工后形成的面 主要是回转表面,也可加工工件的端面。
通过刀具相对工件实现不同的进给运动,可以获得不同的工件形状：
当刀具沿平行于工件旋转轴线运动时,就形成内、外圆柱面;
第一节
零件的成形原理
三、增材制造技术(Δm>0) 增材制造是依据三维CAD数据连接材料制作物体的过程,相对于减材 制造技术它通常是逐层累加的过程。 这一工艺方法的长处是可以成形任意复杂形状的零件,而无需刀、夹 具等专用装备。这一工艺由于成形速度快,但技术发展之初只能成形原型,所 以被称为快速原形技术,即RP技术(Rapid Prototyping)。RP技术与快速精铸技 术(Quick Casting)及快速模具制造技术(Rapid Tooling)等相结合,可以为小批 量或大批量生产服务,因而RP技术成为加速新产品开发及实现并行工程的有 效技术。一些工业发达国家(如美、日等)已经全面应用这一技术来提高制造 业的竞争能力。
图1-8 滚齿机滚切斜齿圆柱 齿轮的传动原理
差动传动链:“12-13-uy-14-15-∑-6-7-ux-8-9”,保证差 动运动的严格运动关系。
第二节
机械加工方法
三维曲面的铣削加工主要采用数控铣的方法。
六、复杂曲面的数控联动加工 数控技术的出现为曲面加工提供了更有效的方法。在数控铣床或加工中 心上加工时,曲面是通过球头铣刀逐点按曲面坐标值加工而成。在编制数控程序 时,要考虑刀具半径补偿,因为数控系统控制的是球头铣刀球心位置轨迹,而成形 面是球头铣刀切削刃运动的包络面。曲面加工数控程序的编制,一般情况下,可由 CAD/CAM集成软件包(大型商用CAD软件都有CAM模块)自动生成,特殊情况下, 还要二次开发。 采用加工中心加工复杂曲面的优点是加工中心上有刀库,配备多把刀具, 对曲面的粗、精加工及凹曲面的不同曲率半径的要求,都可选到合适的刀具。同 时,通过一次装夹,可完成各主要表面及辅助表面如孔、螺纹、槽等的加工,有利 于保证各加工表面的相对位置精度。
机械制造 技术基础
第 4 版 机械工业出版社
目录
01 机械加工方法 04 02 金属切削原理与刀具
机床夹具原理与设计
05
03 金属切削机床
工艺规程设计
06 机械制造质量分析与控制
机械制造技术基础
01
第一章 机械加工方法
目录
01 零件的成形原理 02 机械加工方法 03
特种加工
第一节
零件的成形原理
第二节
机械加工方法
速度传动链:“电动机-1-2-uv-3-4” 主运动传动链,使滚刀和工件共同获得一定速度和 方向的运动;
展成传动链:“4-5-∑-6-7-ux-8-9”
产生展成运动并保证滚刀与工件之间的严格运动关 系(工件转过一个齿、滚刀转过一个齿); 轴向进给传动链:“9-10-uf-11-12” 使刀架获得轴向进给运动;
第三节
特种加工
电火花加工机床已有系列产品,根据加工方式,可将其分成两种类型: