机械制造技术基础课程完整版
(完整word版)《机械制造技术基础》
版权所有：翻印必究 作者：黄贱生 缩印版本更加方便学习，请大家拒绝舞弊！1.在机床上形成发生线的方法有四种：轨迹法、成形法、相切法、展成法2.分类：按其作用不同，成形运动分为主运动和进给运动两种；按其组成不同，成形运动分为简单成形运动和复合成形运动。
3.切削用量三要素：切削速度、进给量、背吃刀量（俗称切削深度）(1)工艺系统：由机床、夹具、刀具和工件组成的系统称为工艺系统.(2)机床应具备的三个基本部分：执行件、运动源、传动装置(3)定比传动装置和换置机构、内联系传动链和外联系传动链4．刀具常用材料：高速钢（如W18Cr4V ）、硬质合金（YG 类、YT 类、YW 类、YN 类）、超硬刀具材料（陶瓷、人造金刚石、立方氮化硼）。
(1)三面两刃一刀尖：前刀面、后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃、刀尖(2)正交平面参考系：基面P r 、切削平面P S 、正交平面P a(3)五个基本角度：前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角(1)磨料、结合剂、气孔三者构成了砂轮三要素(2)砂轮的特性主要由磨料、粒度、结合剂、硬度和组织5个参数决定。
(1)夹具组成：由定位元件、夹紧装置、对刀及导向装置、夹具体以及其它元件或装置所组成 其中，定位元件、夹紧装置和夹具体是不可缺少的。
(2)夹具作用：一是容易地、稳定地保证加工精度；二是提高劳动生产率；三是扩大机床工艺范围；四是改善劳动条件。
(3)夹具分类：按照应用范围（通用夹具、专用夹具、组合夹具等）、夹具动力源（手动夹具、气动夹具、液压夹具、电动夹具、磁力夹具等）、使用机床（车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具等）来划分。
2．基准分类：⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧装配基准测量基准精基准粗基准定位基准工序基准工艺基准设计基准基准1．定位：工件在机床或夹具中占有正确位置的过程称为定位。
2．夹紧：工件定位后，使其在加工过程中始终保持位置不变的操作。
注意：定位与夹紧的区别。
机械制造技术基础课件
图2-2 平面刨削的切削运动与 加工表面
2
华中科技大学机械科学与工程学院熊良山制作
切削速度V 进给量f(或进给速度 和背吃刀量 或进给速度V 和背吃刀量a 切削速度 c，进给量 或进给速度 f)和背吃刀量 p
3
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切削运动 主运动 进给运动 合成切削运动 2. 工件表面 待加工表面 已加工表面 过渡表面 4
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1. 前角γ0 前角γ 影响： 影响： 切削的难易程度-很大。 ↖前角，使刀刃变得锋利，使 切削的难易程度 很大。 前角，使刀刃变得锋利， 很大 切削更轻快，切屑变形↘ 切削力和切削功率↘ 切削更轻快，切屑变形↘，切削力和切削功率↘ ↖前角，刀刃和刀尖强度↘ ，散热体积↘ ，影响刀具 前角，刀刃和刀尖强度↘ 散热体积↘ 寿命。对表面粗糙度， 寿命。对表面粗糙度，排、断屑等有一定的影响
第2章 制造工艺装备 章
金属切削刀具 机床 机床夹具
熊良山等编《机械制造技术基础》课件
1
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2.1 金属切削刀具的基本知识
2.1.1 金属切削加工的基本概念
1. 切削运动（主运动和进给运动）与切削用量 切削运动（主运动和进给运动）
图2-1 外圆车削的切削运动与 加工表面
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常用刀具材料有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、 常用刀具材料有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、 陶瓷、金刚石、立方氮化硼等。 陶瓷、金刚石、立方氮化硼等。 2. 高速钢表2-1 高速钢表 含有较多钨、 含有较多钨、钼、烙、钒等元素的高合金工具钢 较高的硬度（热处理硬度达HRC62—67）和耐热性（切削温 较高的硬度（热处理硬度达 ） 耐热性（ 度可达550—600º） 度可达 ） 切速比碳素工具钢和合金工具钢高1—3倍（因此而得名）， 切速比碳素工具钢和合金工具钢高 倍 因此而得名）， 刀具耐用度高10—40倍，甚至更多 刀具耐用度高 倍 可以加工从有色金属到高温合金的范围广泛的材料 制造工艺简单，能锻造， 制造工艺简单，能锻造，容易磨出锋利的刀刃 在复杂刀具（钻头、丝锥、成形刀具、拉刀、齿轮刀具等） 在复杂刀具（钻头、丝锥、成形刀具、拉刀、齿轮刀具等） 的制造中占有重要地位。 的制造中占有重要地位。 用途分：通用型高速钢和 用途分：通用型高速钢和高性能高速钢 制造工艺分 熔炼高速钢和 制造工艺分：熔炼高速钢和粉末冶金高速钢 16
机械制造技术基础-课件
图15
图16
（2）孔加工刀具
孔加工刀具一般 可分为两大类：一 类是从实体材料上 加工出孔的刀具， 常用的有麻花钻、 中心钻和深孔钻等； 另一类是对工件上 已有孔进行再加工 用的刀具，常用的 有扩孔钻、铰刀及 镗刀等。
在法平面参考系中，只需标注γn 、 αn 、 κr 和λs四个角度即可确 定主切削刃和前、后刀面的方位。在假定工作平面参考系中，只 需标注γf 、αf 、γp 、 αp 四个角度便可确定车刀的主切削刃和前、 后刀面的方位。
四、刀具的工作角度
在实际的切削加工中，由于刀具安装位置和进给运动的影响，上 述标注角度会发生一定的变化。角度变化的根本原因是切削平面、 基面和正交平面位置的改变。以切削过程中实际的切削平面Ps、基 面Pr和主剖面P0为参考平面所确定的刀具角度称为刀具的工作角度， 又称实际角度。
（6）刀尖 主切削刃和副切削刃连接处的一段刀刃。它可以是小 的直线段或圆弧。
具体参见切削运动与切削表面图和车刀的组成图。其它各类刀具，
如刨刀、钻头、铣刀等，都可以看作是车刀的演变和组合。
刨刀
图4
钻头
(二）刀具角度的参考系
为了确定刀具切削
部分各表面和刀刃的空 间位置，需要建立平面 参考系。按构成参考系 时所依据的切削运动的 差异，参考系分成以下 两类：
2、车刀安装偏斜对工作角度的影响
图12
当车刀刀杆的纵向轴线与进给方向不垂直时，将会引起 工作主偏角κre和工作副偏角κre‘的变化,如上图所示。
（二）进给运动对工作角度的影响
1、横向 进给运 动对工 作角度 的影响
图13 车端面或切断时，加工表面是阿基米德螺旋面，如上图所示。因此，实际 的切削平面和基面都要偏转一个附加的螺旋升角μ，使车刀的工作前角γoe增 大，工作后角αoe减小。一般车削时，进给量比工作直径小很多，故螺旋升 角μ很小，它对车刀工作角度影响不大，可忽略不计。但在车端面、切断和 车外圆进给量（或加工螺纹的导程）较大，则应考虑螺旋升角的影响。
机械制造技术基础(课件全)
孔的加工工艺
1、位置度精度要求不高的中、小孔加工工艺 钻、铰 钻、扩、铰 2、位置度精度要求较高的中、小孔加工工艺 钻、镗 钻、扩、镗、（铰）。 3、直径较大孔（D＞50 mm)变化分类
传统成形方法
传统成形加工
塑性加工方法
加温加压成型加工
机械加工方法
锻压、轧压、冷挤、 热挤等加工
铸造、粉末冶金等
切削加工：车、铣、钻、 镗等 磨削加工：磨、研磨、 抛光等
特种成形方法
特种成形方法
高能加工
电及化学加工
电火花、线切割、三束（离子、 电子、激光束）等加工
特点
1、成形运动：砂轮旋转；工件旋转或移动。 2、加工过程平稳。 3、磨削效率低。 4、易加工脆、硬材料。 5、磨削时产生大量热。
加工精度
一般磨削加工：精度—IT6~IT4；表面粗糙度—Ra1.25~0.01um。 精磨时：表面粗糙度—Ra0.1~0.008um.
适用范围
平面—平面磨床 内外圆柱面—内、外圆磨床 圆锥面、异形面—
一、车削加工
特点
1、成形运动：工件旋转；刀具相对工件移动。 2、易保证各加工表面间的位置精度。 3、切削过程平稳。 4、切削效率高。 5、刀具简单。
加工精度
普通车削加工：精度—IT8~IT7；表面粗糙度—Ra6.3~1.6um。 精车时：精度—IT6~IT5；表面粗糙度—Ra0.4~0.1um. 超精密车削：表面粗糙度—Ra0.04um
电解加工、电化学抛光等
成形方法按制造过程中质量M的变化分类
按由原材料制造成 零件的过程中，质 量M的变化分类
△M＜0 （质量减少）
△M=0 （质量基本不变）
机械制造基础全套电子完整
第4章 钢的热处理
热处理的理论依据
第4章 钢的热处理
第一节 钢的退火与正火
一、钢的退火
1、概念：将钢加热到适当温度，保持一定时 间，然后在炉中缓慢地冷却的热处理工艺。
2、目的：
1）降低硬度，提高塑性，改善加工性能； 2）细化晶粒，消除组织缺陷； 3）消除内应力 。
剂中冷却至室温。 特点：操作简单，容易实现自动化。
（2）双液淬火：先水后油，或先油后空气。 特点：可防止变形与开裂。
（3）分级淬火：先放入一定温度的盐浴或碱浴中， 再空冷。
南山学院
三、本课程的学习目的和学习方法
1、目的
（1）了解和掌握常用的工程材料； （2）了解和掌握铸造、锻造、焊接、切削加工和特种加工； （3）熟悉机械制造全过程，并了解现代机械制造技术。
2、学习方法
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第一章 金属材料的力学性能
引言：
1、金属材料的性能 使用性能：指材料在使用过程中所表现的性能，主要包括力学性 能、物理性能和化学性能。 工艺性能：指在制造机械零件的过程中，材料适应各种冷、热加 工和热处理的性能。
包括铸造性能、锻造性能、焊接性能、冲压性能、切削 加工性能和热处理工艺性能等。
2、金属材料力学性能 指材料在外力作用下表现出来的性能，主要有强度、塑性、
硬度、冲击韧度和疲劳强度等。
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第一章 金属的力学性能
第一节 强度与塑性
一、材料的拉伸曲线
1、oe段：直线、弹性变性2、eຫໍສະໝຸດ 段：曲线、弹性变形+塑性变形
（1）测量值较准确，重复性好，可测组织不均匀材料（铸铁）（2） 可测的硬度值不高（3）不测试成品与薄件（4）测量费时，效率低
机械制造技术基础课件
现在学习的是第22页，共44页
机械制造技术基础
0.2.2 产品制造过程
制造过程 —将原材料转变成成品的全过程
直接生产过程 使加工对象的尺寸、形状或性能产生变化
辅助生产过程
不使加工对象产生直接的变化
现在学习的是第23页，共44页
机械制造技术基础
0.2.2 产品制造过程
现在学习的是第39页，共44页
机械制造技术基础
0.3.2 材料去除工艺（Δm<0）
●发散流程 —质量减少工艺
①切削加工 ②磨削加工 ③特种加工 —利用电能、热能、化学能、光能、
声能等去除工件材料 电火花加工、电解加工、激光加工、 超声加工、水喷射加工、
电子束加工、离子束加工等
◆特点：以柔克刚
现在学习的是第40页，共44页
对工 需要技术熟练的 需要一定技术水
人的 工人
平的工人
要求
对操作工人要求低， 对调整工人的技术 要求较高
工艺 文件
有简单的工艺过 程卡，关键工序 有工序卡
有详细的工艺规 程， 关键零件有 工序卡
有详细的工艺规程 和工序卡，关键工 序有调整卡、检验 卡
现在学习的是第29页，共44页
机械制造技术基础
0.2.3 生产类型与组织
0.1 制造业与制造技术
0.1.1 机械制造业在国民经济中的地位
0.1.2 机械制造技术的现状与发展前景 0.1.3 本课程的性质、研究内容、特点与学习方法
现在学习的是第5页，共44页
机械制造技术基础
0.1.1 机械制造业在国民经济中的地位
制造 —人类按所需目的，运用知识和技能， 应用设备和工具，采用有效的方法， 将原材料转化为产品并投放市场的全 过程。
机械制造技术基础培训课件ppt58页
L 2000 1.17 105 3mm 0.07mm
而6级丝杠累积误差全长≤0.02mm，可见热变形的严重性
6. 1.2 加工误差产生的原因及对加工质量的影响
➢工件不均匀受热
◆ 板类工件单面加工时的热变形
X L2 t
8S 式中 ΔX —— 变形挠度；
L，S ——工件原有长度和厚度； α—— 工件材料线膨胀系数； Δt —— 温升。
6. 1.3 减少加工误差的措施
4. 误差转移法
1. 如镗孔时镗杆与主轴采用浮动连接，使用镗模将机床 误差转移到新装置上加以控制； 2. 转塔刀架的转位误差转移到误差不敏感方向
a）
b）
图 转塔车床刀架转位误差的转移
6. 1.3 减少加工误差的措施
5. 就地加工法（自干自）
6. 1.2 加工误差产生的原因及对加工质量的影响
➢轴承误差的影响
主轴采用滑动轴承的车床类，主轴受力方向一定，主轴 颈圆度误差影响较大，轴承内径圆度误差没影响。镗床主轴 受力随镗刀旋转方向不断变化，受轴承孔误差影响大
图 主轴采用滑动轴承的径向跳动
6. 1.2 加工误差产生的原因及对加工质量的影响
6. 1.2 加工误差产生的原因及对加工质量的影响
3) 前后导轨的平行度δ（扭曲）
前后导轨不平行时，加工半径误差
△R
R H H
B
一般车床H/B≈2/3，外圆 磨床H≈B，因此该项原 始误差△对加工精度的
影响很大，不可忽略， 当α很小时，该误差不 显著。
图 导轨扭曲引起的加工误差
6. 1.2 加工误差产生的原因及对加工质量的影响
2) 在垂直面内的直线度Δz Δz对工件的尺寸和形状误差影响比Δy小得多
ΔR
new机械制造技术基础(第1章)k--
国别/地 区
美国
日本 欧共体
德国 韩国
科技计划
先进制造技术计划 关键技术(制造)计划 敏捷制造使能技术计划 智能制造技术国际合作计划 尤里卡计划 信息技术研究发展战略计划 制造2000年计划 高级先进技术国家计划(G-7)
1.1.1 机械制造工业的地位与作用
2. 一些主导产品的产量已居世界前列
2004年，我国发电设备产量7138万千瓦，同比增长 90.87%，居世界第1位； 金属切削机床产量接近40万台，居世界前列； 2004年，中国汽车销售量507万辆，排在全世界的第4位； 2005年，中国汽车销售量570万辆，排在全世界的第3位； 2006年，中国汽车销售量715万辆，排在全世界的第2位； 2007年，中国汽车销售量突破800万辆； 2008年，中国汽车销售量突破900万辆;
2020/10/14
1
机械制造技术基础
(第一章 绪论)
主讲: 刘尚坤
2020/10/14
2
课程的由来：
1999年教育部进பைடு நூலகம்的专业合并
1978年机械制造工艺与设备专业 1984年增机械设计与制造专业 1985年增燃煤输送及自动化专科1997年转本科 1995年增机械电子工程专业
机械设计制造及其自动化 （也称机械工程及自动化）
1.1.2 国民经济发展对机械制造工业的需求
3. 增强我国机械制造工业市场竞争力的需求
要增强我国机械制造工业的市场竞争 力，必须改变产品档次、技术含量和 附加价值低、主要靠数量增加的粗放 式发展模式，走质量第一、以质取胜 的集约式发展之路。
1.1.2 国民经济发展对机械制造工业的需求
4. 可持续发展的需求 面对资源短缺及生态环境恶化的严峻局面，必须 依靠科技进步，大力发展资源节约型和环境友好 型机械制造工业。机械制造工业不仅要为国民经 济和人民生活提供大型、高效、清洁的发电设备 及新型能源装备，提供省油、环保型汽车及代替 石油的新能源汽车等，也要在制造过程中，推行 绿色制造流程工艺和产品研究开发，推广节能技 术和环保技术，充分利用原材料，发展再制造技 术。
《机械制造技术基础》课程教学大纲
《机械制造技术基础》课程教学大纲适用于本科机械设计制造及其自动化专业（机械制造方向）学分：5.5 总学时：88 理论学时：80 实验/实践学时：8一、课程的性质、任务和要求《机械制造技术基础》是机械设计制造及其自动化专业的一门专业技术基础课，是培养机械工程领域高级技术人才不可缺少的主干课程。
本课程共88学时，5.5学分，分两学期讲授。
该课程分为《机械制造技术基础Ⅰ》和《机械制造技术基础Ⅱ》，其中《机械制造技术基础Ⅰ》理论学时42，实验6学时，共48 学时；《机械制造技术基础Ⅱ》理论学时38，实验2学时，共40学时。
《机械制造技术基础》课程的主要任务是：培养学生掌握金属切削过程、金属切削机床、机械加工和机械装配工艺过程的基础知识、基本理论和基本技能，对典型的机械加工方法和机械产品的结构工艺性有透彻的了解，能选择加工方法及加工参数,所使用的机床,刀具等工装设备,并通过相关的实践性教学环节的训练，培养学生运用所学知识解决有关生产实际问题的能力。
学习本课程后，应达到下列基本要求：1．以金属切削理论为基础，要求掌握金属切削过程的基本规律和基本知识，并具有根据具体情况合理选择机床与切削工具的能力。
2．以制造工艺为主线，要求掌握机械加工和机械装配工艺过程的基本原理和基本知识，重点掌握拟订工艺路线的原则，能用尺寸链原理求解工艺尺寸链和装配尺寸链，对典型零件制造工艺、先进制造技术有所了解，具有制定工艺规程的初步能力。
3．以提高产品加工质量为核心，要求熟悉影响加工质量的因素，具有分析和控制影响加工质量因素的初步能力。
二、本课程与其它课程的关系、主要参考教材本课程的先修课程为：金属材料成型基础、互换性与技术测量、材料力学、机械原理。
参考教材：[1] 机械制造技术基础》，任小中等，科学出版社，2011[2]《机械制造技术基础》，张士昌等，高等教育出版社，2007[3]《机械制造技术基础》，卢秉恒等，机械工业出版社，2008[4]《机械制造技术基础》，周宏甫等，高等教育出版社，2004[5]《机械制造工艺与设备》，张洪涛等，高等教育出版社，2010[6]《机械制造技术基础》，赵雪松等，华中科技大学出版社，2010三、课程内容（一）、绪论主要内容：机械制造技术的发展及其在国民经济中所占的地位，机械制造技术研究的内容和基本要求，课程特点及学习方法。
机械制造基础全套电子课件教案(完整版)ppt
定义：新材料是指 最近发展或正在发 展的具有优异性能 和特殊功能的材料
分类：按照应用领 域分类，可分为电 子、航天、生物医 学等领域
发展趋势：高分子 材料、复合材料、 金属材料、无机非 金属材料等
重要性：新材料是 现代高新技术产业 的重要基础，对于 促进社会进步和经 济发展具有重要意 义
机械制造工艺
分类：自由锻、模锻
锻造工艺流程：下料、加热、锻 打、冷却、矫形
锻造设备：锻锤、液压机、机械 压力机等
焊接工艺
焊接定义：通过加 热或加压，或两者 并用，使两个分离 的物体产生原子间 结合。
焊接方法：电弧焊、 电阻焊、激光焊、 钎焊等。
焊接材料：焊条、 焊丝、焊剂等。
焊接应用：广泛应 用于机械制造、建 筑、化工等领域。
焊接电源 送丝机构 焊枪 控制系统
机械加工设备
车床：用于切削旋转零件， 分为卧式、立式和数控车 床等。
铣床：用于切削平面和沟 槽，包括数控铣床、加工 中心等。
钻床：用于在工件上钻孔， 包括摇臂钻床、数控钻床 等。
镗床：用于加工大型箱体 零件，可进行粗加工和精 加工。
磨床：用于磨削零件表面，具中， 冷却凝固后形成具有一定形状和 质量的金属零件的工艺方法
分类：砂型铸造、金属型铸造、 压力铸造等
优点：可以制造形状复杂的零件， 且成本相对较低
缺点：生产周期长，精度不高
锻造工艺
定义：将金属坯料放入模具中施 加压力，使其产生塑性变形，从 而获得所需形状和尺寸的零件
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汇报人：
汇报时间：20XX/XX/XX
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目录
CONTENTS
1 机械制造概述 2 机械制造材料 3 机械制造工艺 4 机械制造设备 5 机械制造过程控制 6 机械制造的未来发展
机械制造技术基础课程教案
机械制造技术基础课程教案“机械制造技术基础”课程教案第1章绪论1.1制造与制造技术1.1.1生产（制造）的三种类型1.1.2广义制造与狭义制造1.1.3制造技术与机械制造技术1.制造技术概念2.制造技术发展的三个阶段3.机械制造技术1.2机械制造业的发展及在国民经济中的地位1.2.1机械制造业的发展1.2.2机械制造业在国民经济中的地位1.2.3我国的机械制造业1.3课程内容体系与特点1.3.1课程内容体系1.3.2课程特点第2章机械制造过程的基础知识2.1机械制造过程的基本概念2.1.1机械制造的工艺方法1.材料成形法2.材料去除法3.材料累加法2.1.2生产纲领与生产类型1.生产纲领2.生产类型2.1.3机械加工工艺过程1.概念2.组成(1).工序(2).安装(3).工位(4).工步(5).走刀2.1.4基准1.设计基准2.工艺基准（1）.工序基准（2）.定位基准（3）.测量基准（4）.装配基准2.1.5装配工艺过程2.2机械加工的最基本方法—切削加工方法2.2.1工件表面形状及其成形方法1.工件表面形状（1）.旋转表面（2）.纵向表面（3）.特征表面2.表面的成形方法(1).轨迹法(2).成形法(3).相切法(4).展成法2.2.2成形运动与切削用量1.成形运动(1).主运动(2).进给运动(3).合成运动(4).其他辅助运动2.工件上的表面3.切削用量(1).车削用量(2).钻削用量(3).铣削用量2.2.3各种加工方法的工件表面与切削运动分析—车、铣、钻、刨、磨削2.2.4典型表面的加工方法1.外圆表面加工2.内圆表面加工3.平面加工4.槽与台阶及成形曲面加工5.螺纹加工6.齿形加工2.3机床的基本概念机械加工工艺系统组成：机床、刀具、夹具与工件2.3.1机床分类与型号表示法1.分类2.机床型号表示方法2.3.2机床的基本组成2.3.3机床的技术性能指标2.4刀具的基本概念2.4.1刀具切削部分组成1.车刀2.钻头3.铣刀2.4.2刀具几何角度1.车刀的几何角度(1).刀具角度的坐标平面与坐标平面参考系①.基面②.切削平面③.主剖（正交平）面④.法（平）剖面⑤.切深（进给）剖（平）面(2).刀具的标注角度（主剖面参考系）①.基面内②.切削平面内③.测量平面内(3).刀具的工作角度①.横车时②.刀尖高低时2.钻头的几何角度(1).坐标平面(2).钻头的几何角度3.铣刀的几何角度(1).圆柱铣刀(2).端铣刀2.4.3切削层参数1.外圆车削(1).概念(2).切削层厚度(3).切削层宽度(4).切削层面积2.钻削(1).切削厚度(2).切削宽度(3).切削面积3.铣削(1).切削厚度(2).切削宽度(3).切削面积2.4.4切削方式1.直角切削与斜角切削2.自由切削与非自由切削3.逆铣与顺铣(1).周铣(2).端铣2.4.5刀具材料1.概述(1).应具备的性能(2).种类2.工具钢3.高速钢(1).普通高速钢(2).高性能高速钢(3).高速钢的表面处理4.硬质合金(1).概念(2).WC基硬质合金(3).新型硬质合金5.其它刀具材料(1).陶瓷①.氧化物系②.氮化硅系③.Sialon(2).超硬材料①.金刚石②.立方氮化硼(CBN)2.5夹具的基本概念2.5.1夹具的组成与分类1.组成22.分类(1).按使用范围分(2).按使用机床分(3).按动力源分2.5.2工件的装夹1.概念2.装夹方式(1).直接找正装夹(2).划线找正装夹(3).夹具装夹2.5.3工件的定位1.工件的六点定位原理2.定位元件及其定位分析3.定位的几种情况分析（1）.完全定位与不完全定位（2）.欠定位与过定位2.5.4.定位误差1.概述2.典型表面定位时的定位误差分析计算（1）.平面定位（支承定位）(2).内孔定位（定心定位）①.孔销过盈配合，销水平或垂直放置②.孔销间隙配合，销水平放置③.孔销间隙配合，销垂直放置④.在锥度心轴上定位(3).外圆定位3.计算举例第3章切削原理任务1.研究切削过程产生的各种物理现象任务2.研究提高生产效率和质量的措施3.1金属切削过程3.1.1切屑的形成过程3.1.2切削过程中的3个变形区3.1.3切削变形的表示方法1.剪切滑移量ε（剪应变）2.变形系数Λh3.ε与Λh的关系4.剪切角φ3.1.4剪切角(1).M.E.Merchant(2).LeeandShaffer41o24o3.1.5前刀面上的摩擦与积屑瘤1.前刀面的摩擦（内摩擦）2.积屑瘤(1).概念(2).成因(3).形成过程(4).特点(5).对切削过程的影响(6).抑制措施3.1.6影响切削变形的因素,tg1,o,Λhctgcooinoav41.工件材料2.刀具几何角度3.切削用量(1).切削速度vc（塑性与脆性材料）(2).进给量f(3).切削深度ap3.1.7切屑类型及其控制1.切屑类型(1)按机理分类①.带状②.节状（挤裂）③.单元④.崩碎(2)按切屑处理分类2.切屑控制3.2切削力3.2.1切削力的概念31.切削力的产生2.切削合力与分力3.切削功率4.单位切削力3.2.2切削力公式1.车削力(1).理论公式(2).经验公式2.钻削力(1).钻削力的产生与分解(2).钻削力经验公式(3).钻削功率3.铣削力(1).铣削分力(2).逆铣与顺铣时的垂直进给力与水平进给力(3).经验公式（高速钢、硬质合金）3.2.3切削力的影响因素1.工件材料2.切削用量(1).vc(塑性与脆性材料)(2).f(3).ap3.刀具几何参数(1).前角(2).主偏角(3).刃倾角(4).刀尖圆弧半径(5).负倒棱4.其他因素（刀具材料、VB、刃磨质量、切削液）3.3切削热与切削温度3.3.1切削热的产生与传出3.3.2切削温度及其测量方法1.自然热电偶法2.人工热电偶法3.切削温度分布特点(1).最高处(2).温度梯度3.3.3切削温度的影响因素1.切削用量2.刀具几何参数(1).前角(2).主偏角(3).负倒棱和刀尖圆弧半径3.工件材料(1).强度(硬度)(2).导热系数(3).脆性与塑性4.其他因素(1).刀具磨损(2).切削液3.4刀具磨损与破损及使用寿命3.4.1刀具磨损形态（部位）1.正常磨损(1).前刀面磨损(2).后刀面磨损(3).边界磨损2.刀具破损3.4.2刀具磨损原因1.硬质点磨损2.粘结磨损3.扩散磨损4.氧化（化学）磨损3.4.3刀具的磨损过程及磨钝标准1.磨损过程(1).初期磨损阶段(2).正常磨损阶段(3).急剧磨损阶段2.磨钝标准3.4.4刀具使用寿命及与切削用量关系1.刀具使用寿命(1).概念(2).与总寿命关系2.与切削用量关系(1).F.W.Taylor公式(2).与f及ap的关系3.4.5刀具合理使用寿命的选择41.概念2.最高生产效率使用寿命Tp3.最低成本使用寿命Tc4.刀具使用寿命T的选择3.5改善工件材料的切削加工性3.5.1工件材料切削加工性1.概念（相对性）2.衡量指标(1).刀具使用寿命T(2).切削速度vc（相对加工性）(3).切削力F(切削温度θ℃)(4).表面质量(5).断屑性能3.影响因素(1).物理力学性能（硬度、强度、塑性与韧性、导热系数）(2).化学成分（钢与铸铁）(3).金相组织3.5.2改善加工性的途径1.调整化学成分2.改变金相组织3.6合理选用切削液3.6.1切削液应具备的基本性能3.6.2切削液的种类3.6.3切削液的合理选用3.6.4切削液的使用方法3.7刀具合理几何参数选择3.7.1概述1.概念2.选择的一般原则3.7.2刀具合理几何角度及其选择1.前角(1).功用（变形、强度与散热、切屑形态与断屑、表面质量）(2).选择原则（刀具材料、工件材料、加工条件）2.后角(1).功用(2).选择原则（精粗加工、工件材料、系统刚度、定尺寸刀具）3.主偏角(1).功用（RY、切削层尺寸、分力比值）(2).选择原则（系统刚度、工件材料、工件形状）4.刃倾角(1).斜角切削概念及特点（切与割作用、工作前角、实际钝圆半径）(2).功用（流屑方向、刀尖强度与冲击位置、切削刃锋利程度、分力比值、切削刃工作长度）(3).选择原则（加工性质、系统刚度、刀具材料、工件材料）3.8合理切削用量选择3.8.1概念3.8.2选择的基本原则1.粗加工时选择的基本原则2.精加工时选择的基本原则3.8.3选择方法1.选ap2.选f3.确定vc3.9磨削3.9.1砂轮特性五要素及选择1.磨料（种类、特点及使用范围）2.粒度（磨粒与微粉、概念及选用原则）3.结合剂（种类、特点及使用范围）54.硬度（概念与选用原则）5.组织（概念、特性与选用）6.砂轮要素的表示法举例3.9.2磨削类型与运动参数1.磨削类型（外圆、内圆、平面、成形、无心）2.运动参数（主运动v、径向进给fr、轴向进给fa、工作台进给vw）3.术语（纵磨、横磨、周磨与端磨、顺磨与逆磨）3.9.3磨削过程1.磨削特点（速度高、冷硬程度与能量消耗大、单颗磨粒切削厚度hDg小、Fp大、随机分布、自砺性）2.磨削过程(1).单颗磨粒磨削(2).单颗磨粒切削厚度3.9.4磨削的其他概念1.磨削温度（点、区、工件）2.砂轮使用寿命与磨削（耗）比3.磨削表面质量（烧伤、裂纹）3.9.5先进磨削方法简介1.高效磨削（高速磨削、缓进给大切深磨削、砂带磨削）2.高精度小粗糙度磨削第4章机械加工质量的影响因素及控制4.1概述4.1.1机械加工质量的含义4.1.2机械加工精度及获得方法1.机械加工精度与加工误差2.机械加工精度的获得方法(1).尺寸精度获得方法(2).形状精度获得方法(3).位置精度获得方法4.1.3机械加工表面质量及其对零件使用性能的影响1.机械加工表面质量的含义2.机械加工表面质量对使用性能的影响4.2机械加工精度的影响因素及控制措施4.2.1机械加工工艺系统原有误差的影响1.概述(1).概念(2).误差敏感方向2.原有误差的影响(1).原理误差(2).量具与测量误差(3).机床误差①.机床回转精度②.机床直线运动精度③.成形运动精度ⅰ.成形运动的位置关系ⅱ.成形运动的速度关系4.2.2加工过程因素的影响1.力变形的影响及控制(1).刚度(2).切削力变化(3).提高工艺系统刚度的措施（工件刚度、刀具刚度、机床与夹具刚度）2.热变形的影响及控制(1).热源(2).热变形的影响（工件、刀具、机床热变形的影响）(3).控制措施4.3加工误差的统计分析4.3.1加工误差的统计性质（系统误差、随机误差）4.3.2加工误差的分布规律（正态分布、偏态分布、平顶分布、双峰分布）4.3.3加工误差的统计分析法（分布图法、点图法）4.4机械加工表面质量的影响因素及控制措施64.4.1切削加工表面的形成过程4.4.2加工表面粗糙度1.概述2.产生的原因及控制(1).切削加工表面粗糙度的成因（理论粗糙度、积屑瘤的影响、鳞刺的影响、切削机理变化、颤振、切削刃损坏）(2).切削加工表面粗糙度的控制（刀具、工件、切削条件）(3).磨削表面粗糙度4.4.3加工变质层1.加工硬化2.残余应力3.磨削烧伤与裂纹及控制措施4.5机械加工过程中的振动及控制4.5.1概述4.5.2强迫振动及控制措施1.成因2.特点3.消除与控制措施4.5.3自激振动及控制措施1.概述2.特点3.激振机理(1).再生激振机理(2).振型耦合激振机理产生条件、提高系统动特性、采用减振装置）第5章机械加工工艺规程制订5.1概述5.1.1概念5.1.2作用5.2零件的结构工艺性分析5.2.1概述5.2.2零件结构的机械加工工艺性5.2.3零件结构的装配与维修工艺性5.3定位基准的选择5.3.1精基准的选择5.3.2粗基准的选择5.4机械加工工艺路线的拟定5.4.1加工方法的选择5.4.2加工阶段的划分5.4.3加工顺序的安排5.4.4工序的集中与分散5.5加工余量与工序尺寸及工序公差的确定5.5.1加工余量的概念1.加工总余量与工序（工步）余量2.最大余量与最小余量及平均余量与余量公差7(3).控制措施（消除3.加工余量与工序尺寸公差对机械加工的影响4.影响加工余量的因素5.5.2加工余量的确定方法1.分析计算法2.查表法3.经验法5.5.3工序尺寸及其公差的确定5.6工艺尺寸链5.6.1概述（定义、组成与分类）5.6.2基本计算方法1.极值法2.概率法5.6.3应用举例1.基准不重合时的工序尺寸计算2.工序基准为待加工设计基准时的工序尺寸计算3.工序余量的校核4.有表面处理工序的尺寸链计算5.6.4工艺尺寸链的图表法5.7工艺过程的经济性分析与优化5.7.1概述（概念及提高生产效率措施）5.7.2工艺方案的经济性分析5.7.3工艺过程优化5.8机械加工工艺规程制订举例5.9计算机辅助工艺规程设计（CAPP）简介第6章机器的装配工艺6.1概述6.2装配尺寸链6.3保证装配精度的工艺方法6.3.1概述6.3.2工艺方法1.互换装配法（完全互换法）2.修配装配法3.选择装配法与调整装配法简介6.3.3机器的自动装配简介8。
《机械制造技术基础》 教学大纲 及 教案全套
《机械制造技术基础》教学大纲及教案全套第一章：机械制造概述教学目标：1. 了解机械制造的基本概念、分类和特点。
2. 掌握机械制造过程的基本步骤。
3. 熟悉机械制造中的常见问题和解决方案。
教学内容：1. 机械制造的基本概念和分类。
2. 机械制造过程的基本步骤。
3. 机械制造中的常见问题和解决方案。
教学方法：1. 讲授法：讲解机械制造的基本概念、分类和特点。
2. 案例分析法：分析机械制造过程中的实际案例，讨论常见问题和解决方案。
教学资源：1. 教材：《机械制造技术基础》。
2. 课件：机械制造过程的图片和视频。
教学评估：1. 课堂讨论：评估学生对机械制造过程的理解和分析能力。
2. 课后作业：评估学生对机械制造基本概念和步骤的掌握程度。
第二章：金属切削原理教学目标：1. 了解金属切削的基本概念和原理。
2. 掌握金属切削过程中刀具与工件的相互作用。
3. 熟悉金属切削过程中切削力、切削热和切削变形的基本规律。
教学内容：1. 金属切削的基本概念和原理。
2. 刀具与工件的相互作用。
3. 切削力、切削热和切削变形的规律。
教学方法：1. 讲授法：讲解金属切削的基本概念和原理。
2. 实验法：观察和分析刀具与工件的相互作用。
3. 数值分析法：计算切削力、切削热和切削变形。
教学资源：1. 教材：《机械制造技术基础》。
2. 实验设备：刀具、工件和切削实验机。
3. 课件：金属切削过程的动画和图表。
教学评估：1. 课堂讨论：评估学生对金属切削原理的理解。
2. 实验报告：评估学生对刀具与工件相互作用实验的分析能力。
第三章：金属切削机床及刀具教学目标：1. 了解金属切削机床的分类和结构。
2. 掌握金属切削机床的工作原理和操作方法。
3. 熟悉刀具的类型、结构和选用原则。
教学内容：1. 金属切削机床的分类和结构。
2. 金属切削机床的工作原理和操作方法。
3. 刀具的类型、结构和选用原则。
教学方法：1. 讲授法：讲解金属切削机床的分类和结构。
机械制造技术基础课程教案
机械制造技术基础课程教案第一章：机械制造概述1.1 课程简介介绍机械制造技术的基础知识和课程目标。
强调机械制造在工程领域中的重要性。
1.2 机械制造的定义和分类解释机械制造的概念和过程。
讨论机械制造的分类和不同类型的制造过程。
1.3 机械制造的流程和步骤介绍机械制造的基本流程和步骤。
解释设计和加工过程中的关键环节。
1.4 机械制造技术的应用领域探讨机械制造技术在不同工程领域的应用。
强调机械制造技术在制造业中的广泛应用。
第二章：机械设计基础2.1 机械设计的基本原则和方法介绍机械设计的基本原则和目标。
解释机械设计的方法和步骤。
2.2 机械零件的设计和选材讨论机械零件的设计要求和考虑因素。
介绍选材的原则和常用材料的特点。
2.3 机械结构的设计和分析解释机械结构的设计要求和步骤。
探讨机械结构的分析和计算方法。
2.4 机械设计的实例分析分析典型的机械设计实例，如齿轮传动系统和联轴器。
强调机械设计的实际应用和重要性。
第三章：机械加工基础3.1 机械加工的定义和分类解释机械加工的概念和过程。
讨论机械加工的分类和不同类型的加工方法。
3.2 机械加工设备和工具介绍常用的机械加工设备和工具。
讨论机械加工设备的选择和使用注意事项。
3.3 机械加工工艺和参数选择解释机械加工工艺的概念和重要性。
探讨加工参数的选择和优化方法。
3.4 机械加工质量和精度控制讨论机械加工质量和精度的重要性。
介绍常用的质量控制方法和精度测量工具。
第四章：金属切削加工4.1 金属切削加工的基本概念解释金属切削加工的定义和过程。
讨论金属切削加工的分类和特点。
4.2 金属切削刀具和机床介绍常用的金属切削刀具和机床。
讨论刀具的选择和使用注意事项。
4.3 金属切削加工参数的选择解释金属切削加工参数的概念和重要性。
探讨加工参数的选择和优化方法。
4.4 金属切削加工质量和精度控制讨论金属切削加工质量和精度的重要性。
介绍常用的质量控制方法和精度测量工具。
第五章：机械装配基础5.1 机械装配的定义和目的解释机械装配的概念和目的。
《机械制造技术基础》教学课件 7J 1.3.4、1.3.5、1.4.1
对于成形刀具或前角影响刀刃形状的其它刀具，为防 止刃形畸变，常取较小的前角，甚至取γ0=0。刀具材料 的抗弯强度和韧性较好时，应选用较大的前角，如高速 钢刀具比硬质合金刀具的前角约大5°～10°。工艺系 统刚性差和机床功率不足时，应选取较大的前角。数控 机床、自动机床和自动线用刀具，选用较小的前角。
图1.74 车刀的结构
按成形车刀的结构一般分为平体式、棱体和圆体三类，如图所 示。
图1.75 成形车刀示意图
2．刨刀和插刀
刨刀和插刀切削部分的几何参数与车刀基本上相同，但刀体的安装
结构有所不同。刨刀的结构参数如表1.16 所示。插刀的结构参数如
表所示。
表1.16 刨刀的型式尺寸（mm）
表1.17 插刀的型式尺寸（mm）
粗加工以提高切削效率为主，在工艺系统的刚性和机 床功率允许下，尽可能选择较大切削深度。由于影响刀具 寿命最小的是ap，其次是f，最大是vc。确定切削用量应首 先选择较大的ap，其次是较大的f，最后再根据刀具耐用 度的允许确定vc。 精加工主要依据零件加工精度和表面粗糙度确定进给量。
和vc。
2. 切削用量选择
134刀具合理几何参数选择135切削用量选择14金属切削刀具141车刀刨刀和插刀上次课内容回顾13金属切削条件合理选择131工件材料的切削加工性132刀具材料133切削液134刀具合理几何参数选择刀具合理几何参数是在保证加工质量的前提下能使刀具寿命长生产效率高加工成本低的几何参数称刀具合理几何参数
上次课内容回顾 金属切削条件合理选择 工件材料的切削加工性 刀具材料 切削液
图1.73 几种车刀的类型及应用
1——45°弯头车刀 2——90°外圆车刀 3——外螺纹车刀 4——75° 外圆车刀 5——成形车刀 6——90°外圆车刀 7——切断刀 8——内孔切槽 刀 9——内螺纹车刀 10——盲孔镗刀 11——通孔镗刀
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合件2
组件2
合件3 组件3
部件1
部件2
部件3
机器
机械零件的表面：
例：
如 轴 圆柱面 平面
如 箱体
孔（圆柱面） 平面
如 齿轮
平面 圆柱面 渐开线表面
机械零件的表面：
机械零件的表面
非加工表面
加工表面 （重要的工作表面）
有一定的精度要求和粗糙度要求
通过机械加工保证
第一节 机械零件加工表面 的形成过程
vc dw n
1000
(2) 进给运动
进给运动：由机床或人力提供的附加运动，
它能使把工件切削层不断地投入切削过程。
图2-6 外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层
(2) 进给运动
进给运动方向：是指切削刃选定点相对于工件的 瞬时进给运动方向。
图2-6 外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层
(4) 吃刀量
在一般切削加工中，常用的吃刀
量有背吃刀量asp（或ap）和侧吃刀量 ase（或ae）两个，其单位为mm 。 例：车削 背吃刀量asp；
铣削 背吃刀量asp、侧吃刀量ase
(5) 背吃刀量
背吃刀量是指过切削刃选定点在垂直 于工作平面方向上测量的吃刀量。 例：外圆车削
图2-6 外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层
4. 表面成型运动 例: 常见典型表面成形运动
二、切削运动与切削要素
1.切削加工中的工件表面
二、切削运动与切削要素
2.切削运动与切削用量
切削运动
主运动 进给运动
2.切削运动与切削用量
(1) 主运动：由机床或人力提供的主要运 动，能使刀具从工件上切除金属层使之 变为切屑。
例如：车削时，车床主轴带动工件作的旋转运动；
一、工件的加工表面及其形成方法
1. 机械零件常用的表面形状
零件的 常用表面
平面 圆柱面
圆锥面 成型表面 特殊表面
图2-1 机器零件上常用的各种典型表面
2. 工件表面的形成
工件表面可以看成是一条线沿着另一条 线移动或旋转而形成的。并且我们把这两
条线叫着母线和导线，统称发生线。
例、工件表面的形成
点相对于工件主运动的瞬时速度，用vc表示，
单位：m / min（或m / s）。
图2-6 外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层
(1) 主运动
主运动方向：是指切削刃选定点相对于工件的瞬 时主运动方向。
主运动速度：也就是切削速度，是指切削刃选定
点相对于工件的主运动的瞬时速度，用vc表示，
单位：m / min（或m / s）。 外圆车削时，切削速度的计算公式为：
(2) 进给运动
进给运动方向：是指切削刃选定点相对于工件的 瞬时进给运动方向。
进给运动速度：指切削刃选定点相对于工件进给 运动的瞬时速度，用vf表示，单位常取为 (mm / s)或(mm / min)
图2-6 外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层
进给运动速度
例：外圆车削时，进给运动速度常常用进给量f来表述， 单位：mm / r
导线 母线
母线 导线
母线 导线 母线
导线 母线
导线 导线
导线
导线 母线
母线
图2-2 组成工件轮廓的几何表面
3.发生线的形成
1) 成型法——利用成形刀具来形成发生 线，对工件进行加工的方法。
图2-3 形成发生线所需的运动
3.发生线的形成
2) 轨迹法——靠刀尖的运动轨迹来形成 所需要表面形状的方法。
铣削时，铣床主轴带动铣刀作的旋转运动。
2.切削运动与切削用量
(1) 主运动是一个矢量
主运动方向：是指切削刃选定点相对于工件的瞬时主 运动方向。
图2-6 外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层
(1) 主运动
主运动方向：是指切削刃选定点相对于工件的瞬 时主运动方向。
主运动速度：也就是切削速度，是指切削刃选定
(5) 背吃刀量
背吃刀量是指过切削刃选定点在垂直 于工作平面方向上测量的吃刀量。 例：外圆车削
sp dw dm
2
切削用量三要素
背吃刀量asp、 进给量f 切削速度vc
(6)合成切削运动
切削过程中，由主运动和进给运动合成 的运动称为合成切削运动。 合成切削运动方向：就是切削刃选定点相 对于工件的瞬时合成切削运动的方向；
图2-3 形成发生线所需的运动
3.发生线的形成
3) 相切法——由圆周刀具上的多个切削 点来共同形成所需工件表面形状的方 法。
图2-3 形成发生线所需的运动
3.发生线的形成
4) 展成法——利用工件和刀具作展成切削
运动来形成工件表面的方法。
图2-3 形成发生线所需的运动
4. 表面成型运动 例: 车削外圆柱面的成形运动
合成切削速度ve：就是切削刃选定点相对
于工件的合成切削运动的瞬时速度。
图2-6 外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层
二、切削运动与切削要素
3.切削层参数 切削层：切削过程中，由刀具的一个 单一动作
刨削时，进给运动速度用每一行程多少毫米来表述， 单位为mm / str。
铣削时，进给运动速度常用每齿进给量f来表述， 单位：mm/z
进给速度vf、进给量f、每齿进给量fz 和刀具齿数 Z之间的关系如下：
vf = n f = n z fz
(3) 刀具的工作平面
切削过程中刀具的工作平面是指: 通过切削刃选定点并同时包含主运动 方向和进给运动方向的平面，工作平 面的符号为Pfe
机械制造技术基础
刘英 副教授 重庆大学
课程介绍及要求
一、课程内容和目的 二、特点 三、重要性 四、学习要求 五、参考书
参考书
金属切削原理与刀具 互换性与测量技术（公差） 金属切削机床 机械制造工艺学 机床夹具设计
第一章 绪论
机械制造业的作用与现状
第二章 机械零件加工表面的形成
机器的组成：
(4) 吃刀量
吃刀量是指过切削刃的两个端点， 且垂直于所选定的测量方向的两平 面间的距离。
(4) 吃刀量
确定吃刀量有三点要注意： 1）确定切削刃的两个端点； 2）确定测量的方向； 3）确定两界限平面。
图2-6 外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层
图2-6 外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层
零件
合件1 组件1
合件2
组件2
合件3 ห้องสมุดไป่ตู้件3
部件1
部件2
部件3
机器
汽车的组成：
汽车
发动机部件 变速箱部件
驱动桥部件
曲轴组件 连杆活塞组件 凸轮轴组件
转向器部件 车架 车厢 驾驶室
发动机缸体 发动机缸盖 飞轮 机油泵组件
连杆合件 连杆盖 活塞环
连杆体 铜套
活塞销 活塞
机器的组成： 零件
合件1 组件1