机械加工工艺基础(完整版)
机械加工工艺基础之切削加工
机械加工工艺基础之切削加工简介切削加工是制造业中常见的一种金属加工方法，通过使用切削工具将工件上的材料去除，使其形状和尺寸得到精确控制。
切削加工具有广泛的应用领域，包括航空航天、汽车制造、机械制造等。
本文将介绍切削加工的基本概念、常用切削工具以及切削加工的一些相关工艺。
切削加工的基本概念切削加工主要依靠切削工具对工件进行切削，切削工具与工件相对运动，通过切削削刃与工件接触，切削下来工件上的材料，从而改变工件的形状和尺寸。
切削加工的基本概念包括切削速度、进给速度和切削深度。
•切削速度（Cutting speed）：切削速度是指切削工具相对于工件表面移动的速度，通常以每分钟切削轴转数（RPM）表示。
切削速度的选择取决于材料和切削工具的性质。
•进给速度（Feed rate）：进给速度是指每刀具转一圈时工件上与切削工具的相对运动速度，通常以每分钟进给量表示。
进给速度的选择取决于切削类型和切削工具的性质。
•切削深度（Depth of cut）：切削深度是指工件上切削削刃切入工件的距离，也称切削量。
切削深度的选择会影响加工表面的质量和切削力的大小。
常用切削工具切削工具是切削加工的核心部分，常用的切削工具有刀具、钻头和铣刀等。
刀具刀具是切削加工中最常用的工具，常见的刀具包括车刀、铣刀、钻头等。
刀具通常由高速钢（HSS）或硬质合金制成。
刀具的设计和选择会影响切削过程的效率和加工质量。
钻头钻头是用于钻孔的切削工具，通常由硬质合金制成。
钻头的种类繁多，包括中心钻、旋刃钻、麻花钻等。
钻头的直径和结构会影响钻孔的大小和质量。
铣刀铣刀是通过刀具的旋转来对工件进行切削的工具。
铣刀可以分为面铣刀、立铣刀和滚刀等多种类型，根据不同的加工需求选择合适的铣刀。
切削加工的工艺切削加工的工艺包括切削类型、切削参数和切削润滑剂的选择。
切削类型常见的切削类型包括纵向切削、横向切削和竖向切削。
•纵向切削：也称为平面切削，刀具与工件表面垂直运动，沿工件表面切削材料。
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4.2 工件的基准
设计基准：即设计零件的基准，如下图左：齿轮内孔、外圆和齿轮分 度圆均以轴线为基准；而两端面是互为基准。下图右：表面2和3及孔 4的轴线的设计基准是表面1的。孔5的轴线的设计基准是孔4的轴线。 工艺基准：在制造零件时所使用的基准，它又分为工序基准、定位基 准、测量基准、装配基准。下图左在加工时、轴线并不实际存在，所 以内孔实际是加工外圆和左端面的定位基准。
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常用的刀具材料
种 类 硬度 抗弯强 热硬性 工艺性能 用 HRC 度GPa ℃
60-65
60-65
途
碳素工具钢
合金工具钢
2.16
2.35
200-250
300-400
热成型
同上
手工刀具
低速刀具
高速钢
硬质合金 陶瓷材料
63-70 1.9-4.4
600-700
同上
烧结成型 同上
中速刀具
高速刀具
89-93 1.0-2.2 800-1000 91-95 0.4-0.9
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4.1.1 常用的刀具材料
常用的硬质合金有： 钨钴钛类（牌号YT）硬质合金：适合于加工钢等 塑性材料，其代号有YT5、YT15、YT30等，粗 加工用YT5, 精加工用YT30; 钨钴类（牌号YG）硬质合金：适合于加工铸铁、 青铜等脆性材料，其代号有YG3、YG6、YG8等， 粗加工用YG8，精加工用YG3。
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2、机床的基本结构
1.主传动部件： 用来实现机床主运动； 2 .进给传动部件：主要用来实现机床进给运动； 3 .工件安装装置：用来安装工件； 4 .刀具安装装置 ：用来安装刀具； 5 .支承件：用来支承和连接机床各零部件，是 机 床的基础构件； 6 .机床动力部件：为机床提供动力。
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❖ 例如，在车床上加工轴，先从一端加工 出部分表面，然后调头再加工另一端，这 时的工序内容就包括两个安装。
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❖ （3）工位
❖ 采用转位（或移位）夹具、回转工作 台或在多轴机床上加工时，工件在机床 上一次装夹后，要经过若干个位置依次 进行加工，工件在机床上所占据的每一 个位置上所完成的那一部分工序就称为 工位。
机械加工工艺系统由金属切削机床、刀具、 夹具和工件四个要素组成，它们彼此关联、互 相影响。
该系统的整体目的是在特定的生产条件下， 在保证机械加工工序质量的前提下，采用合理 的工艺过程，降低该工序的加工成本。
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❖（3）机械制造系统
在工艺系统基础上以整个机械加 工车间为整体的更高一级的系统。该 系统的整体目的就是使该车间能最有 效地全面完成全部零件的机械加工任 务。
形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品 或半成品的过程称为工艺过程。 ❖ 工艺：就是制造产品的方法。 ❖ 机械加工工艺过程：采用机械加工的方法，直接 改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等，使其成为 零件的过程称为机械加工工艺过程。
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❖ 生产过程
❖ 工业产品的生产过程：是指由原材料到成品之 间的各个相互联系的劳动过程的总和。
❖ 例如轴类零件如果要切去的金属层很厚，则 需分几次切削，这时每切削一次就称为一次走刀。 因此在切削速度和进给量不变的前提下刀具完成 一次进给运动称为一次走刀。
❖ 下图是一个带半封闭键槽阶梯轴两种生产类 型的工艺过程实例，从中可看出各自的工序、安 装、工位、工步、走刀之间的关系。
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基本概念
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❖ （4）工步
❖ 在加工表面、切削刀具、切削速度 和进给量不变的条件下，连续完成的那 一部分工序内容称为工步。生产中也常 称为“进给”。
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《金工实习》教学大纲一、课程基本情况开课单位:机械系工程培训中心总学时:一周总教分:3适用专业:非机械专业修课方式:必修考核方式:考查先修课程:机械制图使用教材:《机械实习指导书》王军主编参考教材：《金工实习与实验》朱福顺主编湖南科技出版社出版参考教材：《机械制造基础》鞠鲁粤主编上海交通大学出版社出版二、课程的性质、任务和目的(一)课程的性质和任务：金工实习是工科学生重要的实践性教学环节，是机械制造基础课程教学的组成部分，金工实习是以实践训练为主要的教学方式，学生通过冷加工、常规机械加工、数控加工的工艺训练，使学生初步接触生产实践，获得机械工业生产常用的金属材料及加工工艺的入门知识和一定的基本操作技能训练，为金工课堂教学及将来从事技术工作打下实践基础。
同时，通过实习培养学生的工程意识和创新能力。
金工实习实执行以教学为主的原则，认真贯彻教学实习大纲的要求，并注意与理论课堂教学互相衔接，紧密配合。
(二)课程的教学要求：（1）熟悉金属的主要加工方法，所用的设备和工具，并具有初步的操作技能。
（2）对毛坯和零件的加工工艺过程有一般的了解。
（3）熟悉有关的工程术语，了解主要的技术文件。
（4）能合理地安排个人的工作地点，并遵守操作规程与安全技术规则。
（5）遵守劳动纪律，爱护国家财产。
三、课程的授课环境：本课程属于技术基础课，最好是在制图、工程材料、原理零件课后开本课程。
四、课程内容（一）课程内容：1．车工实习（1）车工实习内容及要求①解车间的概况，生产任务和工作特点。
②了解普通车床的型号、功用、组成、切削运动、传动系统及调整方法。
③了解常用车刀、量具、主要附件的结构及使用方法。
④了解零件加工精度、切削用量与加工经济性的相互关系。
⑤掌握车工的基本操作技能，能独立地加工一般轴类零件⑥能制订一般轴类零件的车削工艺，会选择相应的工、夹、量具。
（2）实习示范讲解①车削在机械制造中的地位与作用、工作的主要内容。
②车削操作基本动作示范。
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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，
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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。
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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
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第一章
切削加工的基础知识
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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。
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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。
机械加工工艺过程的基础知识
机械加工工艺过程的基础知识一、加工对象的选择和准备在机械加工前，需要对加工对象进行合理地选择和准备。
首先要明确加工对象的材料性质和加工要求，包括硬度、切削性能、热处理状况等。
根据加工对象的特点，选择合适的机床和切削工具，并对加工对象进行必要的前处理，如清洗、除锈、切割等。
二、机床和工具的选择机床和切削工具是机械加工的重要设备。
根据加工对象的材料性质、尺寸和形状要求，选择合适的机床和工具。
例如，对于小型零件的加工，可选择手动或半自动机床；对于大型零件的加工，可选择数控机床。
切削工具的选择要考虑材料的硬度、切削速度、切削力和切削导向性等要素。
三、工艺规范的确定机械加工工艺过程中，需要对每一道工序的加工方法、工艺参数和工艺顺序进行规范。
根据加工对象的要求，确定适当的切削速度、进给速度、切削深度和切削角度等参数。
同时，还需要根据工艺规范制定合理的送进量、给退量和回缩量等控制参数，以保证加工精度和表面质量。
四、切削原理的了解机械加工工艺过程中，切削是最常用的加工方法之一、了解切削原理有助于正确选择切削工艺和提高加工效率。
切削原理包括剪切变形、剪切应力、剪切力、刀具与工件接触面积等。
根据切削原理，可以优化刀具的结构和形状，提高切削效率和工件质量。
五、加工工艺的改进和优化机械加工过程中，通过不断地改进和优化加工工艺，可以提高加工效率和降低加工成本。
工艺改进和优化包括提高切削速度、降低切削力、改变切削轮廓和切削角度等。
同时，还可以通过改变工艺参数和工艺顺序，实现更加精密和高效的加工。
综上所述，机械加工工艺过程的基础知识包括加工对象的选择和准备、机床和工具的选择、工艺规范的确定、切削原理的了解以及加工工艺的改进和优化。
通过掌握这些基础知识，可以提高机械加工的效率和质量，满足不同加工要求。
机械加工工艺基础知识点总结
机械加工工艺基础知识点总结一、机械零件的精度1.了解极限与配合的术语、定义和相关标准。
理解配合制、公差等级及配合种类。
掌握极限尺寸、偏差、公差的简单计算和配合性质的判断。
1。
1基本术语：尺寸、基本尺寸、实际尺寸、极限尺寸、尺寸偏差、上偏差、下偏差、（尺寸)公差、标准公差及等级（20个公差等级，IT01精度最高;IT18最低）、公差带位置（基本偏差，了解孔、轴各28个基本偏差代号）.1.2配合制：（1）基孔制、基轴制;配合制选用;会区分孔、轴基本偏差代号。
（2）了解配合制的选用方法.（3）配合类型：间隙、过渡、过盈配合（4）会根据给定的孔、轴配合制或尺寸公差带,判断配合类型.1.3公差与配合的标注（1)零件尺寸标注（2）配合尺寸标注2。
了解形状、位置公差、表面粗糙度的基本概念。
理解形位公差及公差带。
2。
1几何公差概念:1）形状公差:直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度、面轮廓度。
2）位置公差：位置度、同心度、同轴度.作用：控制形状、位置、方向误差。
3）方向公差：平行度、垂直度、倾斜度、线轮廓度、面轮廓度。
4）跳动公差：圆跳动、全跳动。
2。
2几何公差带：1）几何公差带2）几何公差形状3）识读3.正确选择和熟练使用常用通用量具（如钢直尺、游标卡尺、千分尺、量缸表、直角尺、刀口尺、万能角尺等）及专用量具（如螺纹规、平面样板等），并能对零件进行准确测量。
3.1常用量具:(1）种类:钢直尺、游标卡尺、千分尺、量缸表、直角尺、刀口尺、万能角尺。
（2)识读：刻度，示值大小判断。
（3）调整与使用及注意事项：校对零点，测量力控制。
3.2专用量具:(1）种类：螺纹规、平面角度样板。
（2)调整与使用及注意事项3。
3量具的保养（1）使用前擦拭干净（2）精密量具不能量毛坯或运动着的工伯（3）用力适度，不测高温工件（4）摆放，不能当工具使用(5）干量具清理（6）量具使用后，擦洗干净涂清洁防锈油并放入专用的量具盒内.二、金属材料及热处理1。
机械加工工艺基础
4.1.1 常用的刀具材料
常用的硬质合金有： 钨钴钛类（牌号YT）硬质合金：适合于加工 钢等塑性材料，其代号有YT5、YT15、YT30 等，粗加工用YT5, 精加工用YT30; 钨钴类（牌号YG）硬质合金：适合于加工铸 铁、青铜等脆性材料，其代号有YG3、YG6、 YG8等，粗加工用YG8，精加工用YG3。
3.容易产生振动，铣刀的刀齿切入和切出时产生 振动，加工过程中切削面积和切削力变化较大。
4.刀齿的散热条件较好，在刀具旋转过程的不切 削时间内，刀具可以得到一定的冷却。
5.与刨床相比，铣床价格高，适用于批量生产。
7. 刨（插）削加工
刨床主要有牛头刨床和龙门刨床两种
龙门刨床:工作台往复运动，横梁
上的刀架可以水平或垂直运动 龙门刨床主要用于加工大型零件
精加工：经济精度可达IT7左右，表面粗糙度Ra6.31.6之间。
2. 易于保证相互位置精度要求。一次装夹可加工几个不 同的表面，避免安装误差。
3. 刀具简单，制造、刃磨和安装方便，容易选用合理的 几何形状和角度，有利于提高生产率。
4. 应用范围广泛，几乎所有绕定轴心旋转的内外回转体 表面及端面，均可以用车削方法达到要求。
2.2 表 面 粗 糙 度
评定参数：常用的是轮廓算术平均偏差Ra
2.2 表 面 粗 糙 度
R ah1h2hn 3..h.n
Ra1
l
|
y(x)| dx
l0
h1 h2 h3…hn Ra
2.2 表 面 粗 糙 度
• 国家标准规定：表面粗糙度分为14个等级，
分别用
表示，数字越大，
表面越粗糙。
• 表面粗糙度符号上的数值Ra,单位是微米 （μm）。
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项目一 机械加工工艺规程概述
各种类型的机械零件，由于其结构形状、精度、表面质量、技术 条件和生产数量等要求各不相同，所以针对某一零件的具体要求在生 产实际中要综合考虑机床设备、生产类型、经济效益等诸多因素，确 定一个合适的加工方案，并合理安排加工顺序，经过一定的加工工艺 过程，才能制造出符合要求的零件。
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2．分析产品零件图和装配图
目的：熟悉该产品的用途、性能及工作条件，明确该 零件在产品中的位置和作用；了解并研究各项技术条件制 定依据，找出其主要技术要求和技术关键。
难点：零件的工艺性分析，工艺分析的目的，一是审 查零件的结构形状及尺寸精度、形状精度、相互位置精度、 表面粗糙度、材料及热处理等技术要求是否合理，二是通 过工艺分析，对零件的工艺要求有进一步的了解，以便制 定出合理的工艺规程。
.
3
例题：
下图所示齿轮轴零件，可采用两种不同的加工方案。 表1所示为第一方案的工艺过程；如果零件产量很大，则 可选用表2所示第二方案的工艺过程。
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4
表1 第一方案的工艺过程
工序
内
容
设备
1 车端面，钻中心孔；调头车另一端面， 钻中心孔
车床
2 车大外圆端，割槽和倒角；调头车小 外圆端，割槽和倒角
车床
零件的工艺分析包括：技术要求分析、结构工艺分析 零件的结构工艺性，是指零件所具有的结构是否便于 毛坯制造，是否便于机械加工，是否便于装配拆卸。
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常用零件机械加工结构工艺性对照实例
.
1
一.生产过程和工艺过程
1.生产过程
生产过程是指产品由原材料到成品之间的各个相互联系的劳 动过程的 总和。它不仅包括毛坯制造、零件加工、装配调试、检验出厂，而且还包 括生产准备阶段中生产计划编制、工艺文件制订、刀夹量具准备，生产辅 助阶段中原料与半成品运输和保管，设备维修和保养、刀具刃磨、生产统 计与核算等等。
机械制造工艺基础
第二章 锻压
二、锻压的特点
工艺 类别
锻造
特点
（1）改善金属的内部组织，提高金属的力学性能， 如能提高工件的强度、塑性和韧性
（2）具有较高的劳动生产率 （3）采用精密模锻可使锻件尺寸、形状接近成品，
因而可大大节约金属材料和减少切削加工工时
冲压
（1）在分离或成形过程中，板料的厚度变化很小， 内部组织也不产生变化
并擦拭干净设备各部位，各滑动面应加油保护。
第二章 锻压
第二节 锻造
锻造——是在压力设备及工（模）具的作用 下，使金属坯料或铸锭产生局部或全部的塑性变 形，以获得一定几何形状、尺寸和质量的锻件的 加工方法。
锻造概述
第二章 锻压
自由锻 模锻
第二章 锻压
一、坯料的加热
1．金属材料的始锻温度和终锻温度
第二章 锻压
锻造
坯料在牵引力作用下通过模孔拉出，使
之产生塑性变形且截面缩小、长度增加
冲压
轧制 拉拔
挤压
加工方法图示
产品图例
第二章 锻压
锻造
坯料在三向不均匀压应力作用下，从模具
的孔口或缝隙挤出，使之横截面积减小、长度
冲压
增加，成为所需制品。分为冷挤、温挤和热挤。
轧制 拉拔
挤压
加工方法图示
产品图例
第二章 锻压
（2）生产效率很高，易实现机械化、自动化生产 （3）冲压制件尺寸精确，表面光洁，一般不再进行
加工或仅按需要补充进行机械加工即可使用 （4）冲压使用的模具精度高，制造复杂，成本高
应用场合
（1）适应范围广。既可 进行单件、小批量生产， 又可进行大批量生产
（2）不能锻造形状复杂 的工件
机械加工工艺基础知识点
机械加工工艺基础知识点0总体要求掌握常用量具的正确使用、维护及保养，了解机械零件几何精度的国家标准，理解极限与配合、形状和位置公差的含义及标注方法；金属切削和刀具的一般知识、常用夹具知识；能正确选用常用金属材料，了解一般机械加工的工艺路线与热处理工序。
一、机械零件的精度1.了解极限与配合的术语、定义和相关标准。
理解配合制、公差等级及配合种类。
掌握极限尺寸、偏差、公差的简单计算和配合性质的判断。
1.1基本术语：尺寸、基本尺寸、实际尺寸、极限尺寸、尺寸偏差、上偏差、下偏差、（尺寸）公差、标准公差及等级（20个公差等级，IT01精度最高；IT18最低）、公差带位置（基本偏差，了解孔、轴各28个基本偏差代号）。
1.2配合制：（1）基孔制、基轴制；配合制选用；会区分孔、轴基本偏差代号。
（2）了解配合制的选用方法。
（3）配合类型：间隙、过渡、过盈配合（4）会根据给定的孔、轴配合制或尺寸公差带，判断配合类型。
1.3公差与配合的标注（1）零件尺寸标注（2）配合尺寸标注2.了解形状、位置公差、表面粗糙度的基本概念。
理解形位公差及公差带。
2.1几何公差概念：1）形状公差：直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度、面轮廓度。
2）位置公差：位置度、同心度、同轴度。
作用：控制形状、位置、方向误差。
3）方向公差：平行度、垂直度、倾斜度、线轮廓度、面轮廓度。
4）跳动公差：圆跳动、全跳动。
2.2几何公差带：1）几何公差带2）几何公差形状3）识读3.正确选择和熟练使用常用通用量具（如钢直尺、游标卡尺、千分尺、量缸表、直角尺、刀口尺、万能角尺等）及专用量具（如螺纹规、平面样板等），并能对零件进行准确测量。
3.1常用量具：（1）种类：钢直尺、游标卡尺、千分尺、量缸表、直角尺、刀口尺、万能角尺。
（2）识读：刻度，示值大小判断。
（3）调整与使用及注意事项：校对零点，测量力控制。
3.2专用量具：（1）种类：螺纹规、平面角度样板。
（2）调整与使用及注意事项3.3量具的保养（1）使用前擦拭干净（2）精密量具不能量毛坯或运动着的工伯（3）用力适度，不测高温工件（4）摆放，不能当工具使用（5）干量具清理（6）量具使用后，擦洗干净涂清洁防锈油并放入专用的量具盒内。
机械加工工艺基础 第一章 切削加工工艺理论基础
4 、陶瓷刀具材料 陶瓷材料比硬质合金具有 更高的硬度（HRA91～95） 和耐热性，在1200℃的温 度下仍能切削，耐磨性和 化学惰性好，摩擦系数小， 抗粘结和扩散磨损能力强， 因而能以更高的速度切削， 并可切削难加工的高硬度材料。 *主要缺点是性脆、抗冲击 韧性差，抗弯强度低。
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⑤主偏角Kr —主切 削刃与进给方向 在基面上投影的 夹角 ⑥副偏角K´r —副切 削刃和进给方向在 基面上投影的夹角 ⑦楔角—在正交平 面中测量的前刀面 与主后刀面的夹角 ⑧刃倾角λs— 在切 削平面中测量的主 切削刃与基面间的夹角
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角度大小的影响
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* 主偏角对切削力分配的影响
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三、切削加工的分类 1、机工：在机床上利用机械对工件进行加 工的切削加工方法 2、钳工：在钳台上以手持工具为主，对工 件进行加工的切削加工方法 四、切削加工的特点 1、加工的零件几何精度范围广，可适应不 同的需求 2、加工零件的材料、形状、尺寸和重量的 适应范围大 3、生产率高 4、要求刀具材料硬度高于工件 5、工艺过程较为严密
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二、刀具的几何参数
为定量地表示刀具切削部分的几何形状，必须把刀具放在一个确定的参考系 中，用一组确定的几何参数确切表达刀具和切削刃在空间的位置，这就是刀 具的几何参数（即刀具的角度）。
刀具的参考系：
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三、车刀的标注角度 1、设立正交平面参考系 ① 基面Pr — 通过主切削 刃选定点,垂直于该 点切削速度的平面 ② 主切削平面Ps —通过 主切削刃选定点,切 于工件过渡表面且与 基面垂直的平面 ③ 正交平面P0 —通过主切削刃上选定点,并垂直 于基面和切削平面的平面
周铣
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2.1 加 工 精
度
• 国家标准规定：常用的精度等级分为20级， 分别用IT01、IT0、IT1、IT2…IT18表示。 数字越大，精度越低。其中IT5-IT13常用。
• 高 精 度：IT5、IT6 通常由磨削加工获得。
• 中等精度：IT7-IT10 通常由精车、铣、刨获得。
• 低 精 度：IT11-IT13 通常由粗车、铣、刨、钻 等加工方法获得。
3.2.1车削切削速度、背吃刀量的计算
切削速度： 背吃刀量：
πdn v (m/s) 60 1000
d max d min ap (mm) 2
dmax:待加工 表面直径
V:切削速度 d:工件直径 n:工件转速
dmin:已加工 表面直径 ap:背吃刀量
3.3 切削用量的合理选择问题
(1)粗加工按ap－f－v的顺序选择 a、粗加工的主要目的是用最少的走刀次数尽快切除多 余金属，只留后续工序的加工余量，所以应根据毛 坯尺寸首先选择ap b、粗加工不必考虑表面粗糙度，在ap确定后，选取大 的f，减少走刀时间 c、ap和f确定后，在机床功率和刀具耐用度允许的前提 下选择v (2)精加工按v －f－ ap的顺序选择 精加工的主要目的是保证产品质量和降低零件的表 面粗糙度。因此首先应选择尽可能高的v，然后选择达 到表面粗糙度要求的f，最后再根据精加工余量决定ap
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。 • 实例：各种机床上的手柄：表面粗糙度非常低，但精度 不高。
机械工艺制造基础
➢ 刀具简朴：制造,刃磨,安装均以便.适应性广。
➢ 应用广泛：
细长轴外圆旳车削加工
常将长径比（L/D≥5~10）轴称为细长轴，其刚度很差，车 削时轻易弯曲和振动，产生腰鼓形或竹节形误差而不能确保 加工质量。所以，必须采用有效措施来处理车削时旳变形、 振动等问题。
★磨削旳径向磨削力Fy大：
★磨削温度高：切削速度高，且多为负前角切削， 挤压和摩擦大，加上砂轮导热性很差，在磨削区产 生很高旳瞬时高温，所以磨削时应采用大量切削液 已降低温度。
外圆表面磨削措施
1）中心磨削法：在外圆磨床上以工件旳两顶尖孔 定位进行外圆磨削。 ★纵向进给磨削法
★横向进给磨削法 ★综合磨削法
★ 切削：磨削深度、磨削 点温度和应力到达一定数 值，形成磨屑，沿磨粒前 刀面流出
➢ 详细到每个磨粒，不一 定三个阶段都有
磨屑形成过程
a）平面示意图 b）截面示意图
磨削工艺特点
★精度高、表面粗糙度小：多刃，刃口圆弧半径r小 ，切削层很薄，切削厚度小到微米，磨床精度高， 刚性好，微量进给。
★砂轮有自锐作用：生产率高。
=0°
=0° a =8°
a =0°
切削部分后角
修光部分后角
5.2.3 镗孔
对于直径较大旳孔（D＞80～100mm）、内成形面或孔内 环槽等，镗削是唯一合适旳加工措施。一般镗孔精度达 IT8～IT7，表面粗糙度Ra值为0.8～1.6μm；精细镗时， 精度可达IT7～IT6，表面粗糙度Ra值为0.2～0.8μm。
➢精细车：精度可达IT6~IT7，表面粗糙度为 Ra0.2~0.8μm。对于小型有色金属零件，高速精细车 是主要加工措施 (Ra0.4~0.1μm)。
机械加工工艺基础
第一节 第二节 第三节 第四节 机械加工工艺基本概念 金属切削刀具 机械加工工艺规程 机床夹具概述
第一节 机械加工工艺基本概念
一、生产过程和工艺过程 根据设计信息将原材料 转变为成品的全过程
生产过程
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称为 工艺过程。工艺过程还可进 一步分为机械加工工艺过程 和机械装配工艺过程。
车刀切削部分的组成
2．刀具的标注角度及参考系 刀具角度是刀具设计、制造、刃磨和测量时所使用的几 何参数，它们是确定刀具切削部分几何形状的重要参数。为 了表示刀具切削部分各面之间组成的几何角度，需要人为地
借助两个基本坐标平面和一个测量剖面建立刀具切削角度的
坐标系。
（1）基面：通过切削刃上的选定点且垂直于该点切削速
（1） 根据工件材料选择前角。加工塑性材料时，应选用较大的前 角；加工脆性材料时，应采用较小的前角 。 (2) 根据刀具材料选择前角。刀具材料的抗弯强度和冲击韧性较低 时应选较小的前角。高速钢刀具比硬质合金刀具的合理前角约大5°～ 10°。陶瓷刀具的合理前角应选得比硬质合金刀具更小一些。 （3）粗加工，特别是断续切削，切削用量大，切削力大，振动也大， 应选用较小的前角，以保证切削刃强度；精加工时，前角应选得大些。 （4）使用成形刀具或展成法加工，为保证加工精度，常取较小的前 角。 （5）工艺系统刚度不足时，应选较大的前角，以减小切削力和振动。 （6）数控机床和自动线用刀具，为保证刀具寿命和工作稳定（不崩 刃及破损），以减少换刀次数，一般使用刀具前角较小或为零度前角。
1.刀具切削部分的组成 普通外圆车刀的组成包含刀柄和切削部分。刀柄是刀 具上的夹持部分。切削部分是刀具上直接参加切削工作的 部分。
机械加工工艺基本知识
其余 3.2 倒角1×45°
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安装 在一道工序中，工件每经一次装夹后所完成的那部分 工序称为安装。
工位——工件在机床上占据每一个位置所完成的那部分工 序称为工位。
3
2
4
1
图2-4 多工位加工
1：装卸工件 2：钻孔 3：扩孔 4：绞孔
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工步：在加工表面（或装配时的连接表面）不变、加工（或装配）工具不
加工方案一 小批量生产：车—铣、去毛刺
加工方案二 大批量生产： 1、粗车小端面、外圆、倒角 2、粗车大端面、外圆、倒角 3、精车小外圆 4、精车大外圆 5、铣键槽、去毛刺
为简化工艺文件，对于那些连续进行的若干个相 同的工步，通常都看作一个工步。如图加工的零件， 在同一工序中，连续钻四个Ф 5mm的孔，就可看作 一个工步。
机械加 械加工、热处理、电镀、装配等工艺过程。 本课程主要是研究
工工艺过程中的系列问题。
2.工艺规程
同一零件（产品）可以采用不同的加工过程，零件依次通过的全部加工过程称 之工艺路线或工艺流程；它是制定工艺过程和进行车间分工的重要依据。
工艺规程：技术人员根据工件要求、设备条件和工人技术情况等，确定采用的 工艺过程，并将其写成工艺文件。
工艺规程的形式：
① 机械加工工艺过程：由毛坯机加工变为成品的过程。 ② 机械加工工艺规程：将合理的机械加工过程以文件的形式写出。
三、工艺过程的组成 由一个或若干个顺序排列工序组成
工序 可分为若干个安装、工位、工步、走刀
工序：一个或一组工人，在一个工作地对同一个或同时几个工件所连续完成的
那一部分工艺过程。它是组成工艺过程的基本单元。
小型机械
单件生产 < 5
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