第2章 机械加工工艺系统
第三版机械制造工艺学第二章习题解答
机械制造工艺学部分习题解答2第二章：机械加工工艺规程设计（第3版P94）2-1何谓机械加工工艺规程？工艺规程在生产中起何作用？概念题，见教材P25.2-2简述机械加工工艺过程卡和工序卡的主要区别以及它们的应用场合？概念题，见教材P25.2-3简述机械加工工艺过程的设计原则、步骤和内容。
见教材P25-31.2-4试分析图所示零件有哪些结构工艺性问题并提出正确的改进意见。
解：1）键槽设置在阶梯轴90°方向上，需两次装夹加工。
将阶梯轴的两个键槽设计在同一方向上，一次装夹即可对两个键槽加工。
2）车螺纹时，螺纹根部易打刀；且不能清根。
设置退刀槽，可使螺纹清根；操作相对容易，可避免打刀。
3）两端轴颈须磨削加工，因砂轮圆角而不能清根；设置退刀槽，磨削时可以清根。
2-7何谓经济精度？选择加工方法时应考虑的主要问题有哪些？答：（P34）经济精度——在正常加工条件下（采用符合质量标准的设备、工艺装备和标准技术等级的工人，不延长加工时间）所能保证的加工精度和表面粗糙度。
选择加工方法时应考虑（P35）：根据零件表面、零件材料和加工精度以及生产率要求，考虑本厂现有的工艺条件，考虑加工经济精度等因素。
2-8在大批量生产条件下，加工一批直径为，长度为58mm的光轴，其表面粗糙度，材料为45钢，试安排其加工路线。
答：粗车——半精车——粗磨——精磨——精密磨削。
2-9图4-71所示箱体零件的两种工艺安排如下：(1)在加工中心上加工：粗、精铣底面；粗、精铣顶面；粗镗、半精镗、精镗Φ80H7孔和60H7孔；粗、精铣两端面。
(2)在流水线上加工：粗刨、半精刨底面，留精刨余量；粗、精铣两端面；粗镗削、半精镗Φ80H7孔和60H7孔，留精镗余量；粗刨、半精刨、精刨顶面；精镗Φ80H7孔和60H7孔；精刨底面。
试分别分析上述两种工艺安排有无问题，若有问题请提出改进意见。
答：(1)应在先加工底面、顶面之后，加工两端面，因为底面、端面是定位表面，定位表面加工之后，再进行镗孔。
机械制造技术基础教案
机械制造技术基础教案第一章：机械制造概述1.1 教学目标了解机械制造的基本概念、分类和流程。
掌握机械制造的主要工艺方法和工艺系统。
理解机械制造技术的应用和发展趋势。
1.2 教学内容机械制造的基本概念：机械制造业的定义、作用和重要性。
机械制造的分类：批量生产、单件生产和自动化生产。
机械制造的流程：设计、加工、装配和检测。
机械制造的主要工艺方法：铸造、焊接、切割、铣削、磨削等。
机械制造的工艺系统：机床、刀具、夹具、量具等。
机械制造技术的应用和发展趋势：数字化制造、精密加工、绿色制造等。
1.3 教学方法采用讲授和案例分析相结合的方式，介绍机械制造的基本概念和分类。
通过实物展示和实验室实践，讲解机械制造的工艺方法和工艺系统。
利用多媒体教学，展示机械制造技术的应用和发展趋势。
1.4 教学评估课堂讨论和提问，了解学生对机械制造基本概念的理解。
课后作业，要求学生绘制机械制造流程图和工艺路线图。
实验室实践报告，评估学生对机械制造工艺系统的掌握情况。
第二章：机械加工工艺2.1 教学目标掌握机械加工工艺的基本概念和分类。
理解机械加工工艺参数的选择和计算方法。
熟悉机械加工工艺规程的制定和执行。
2.2 教学内容机械加工工艺的基本概念：机械加工工艺的定义、作用和重要性。
机械加工工艺的分类：常规加工、特种加工和复合加工。
机械加工工艺参数的选择和计算：切削参数、热处理参数等。
机械加工工艺规程的制定：工艺路线、工艺参数、工艺条件等。
机械加工工艺规程的执行：加工顺序、工艺过程、质量控制等。
2.3 教学方法采用讲授和案例分析相结合的方式，介绍机械加工工艺的基本概念和分类。
通过实验室实践，讲解机械加工工艺参数的选择和计算方法。
利用多媒体教学，展示机械加工工艺规程的制定和执行过程。
2.4 教学评估课堂讨论和提问，了解学生对机械加工工艺基本概念的理解。
课后作业，要求学生计算机械加工工艺参数并制定工艺规程。
实验室实践报告，评估学生对机械加工工艺规程的制定和执行情况。
机械加工工艺系统教学资料
机械加工工艺系统教学资料1. 引言机械加工工艺是机械制造领域中的重要一环，它涉及到机械零件的制造、加工和装配过程。
了解机械加工工艺系统对于学习和掌握机械制造技术至关重要。
本文档旨在提供机械加工工艺系统教学资料，帮助读者理解并应用相关知识。
2. 机械加工工艺系统概述机械加工工艺系统是机械加工过程的集合，它包括了工艺规划、数控编程、加工设备与工具选择、工艺参数确定等内容。
机械加工工艺系统的目标是实现高效、精确和可靠的零件加工。
3. 机械加工工艺规划机械加工工艺规划是机械加工的第一步，它涉及到选择适当的材料和机械加工方法，确定加工路线和工序安排。
机械加工工艺规划的关键是要考虑加工的要求和限制条件，如零件的尺寸精度、表面质量要求、加工时间和成本等。
3.1 材料选择材料选择是机械加工工艺规划的基础，不同材料的性质和特点会影响加工的方式和难度。
常用的机械加工材料包括金属材料、塑料材料和复合材料等。
3.2 加工方法选择加工方法选择是根据零件的几何形状和加工要求来确定的。
常见的加工方法包括车削、铣削、钻削、磨削和钳剪等。
在选择加工方法时，需要考虑加工的效率、精度和成本等因素。
3.3 加工路线确定加工路线确定是指确定零件的加工顺序和工序安排。
在确定加工路线时需要考虑工序之间的依赖关系和加工中的优化问题，以实现高效的加工。
4. 数控编程数控编程是机械加工中的重要环节，它将设计师的图纸和要求转化为机床可以执行的指令。
数控编程可以通过手动编程或者使用CAM软件进行自动编程。
数控编程需要掌握机床的坐标系、刀具半径补偿、加工路径和切削参数等内容。
4.1 坐标系与偏移数控编程中常用的坐标系有绝对坐标系和相对坐标系两种。
绝对坐标系是以机床零点为参考原点建立的坐标系，而相对坐标系是以刀具当前位置为参考原点建立的坐标系。
刀具半径补偿是为了保证零件尺寸的精度，通常需要在数控编程中设置。
4.2 加工路径在数控编程中，需要定义切削路径，即刀具在零件表面上的移动轨迹。
机械加工工艺系统
机械加工工艺系统
机械加工工艺是指在机械制造过程中，通过一系列的工艺
步骤对原材料进行加工，以达到零部件形状、尺寸和表面
质量等要求的过程。
机械加工工艺系统是将各种工艺步骤有机地组合在一起，
形成一个完整的生产流程。
机械加工工艺系统通常包括以
下几个方面的内容：
1. 工艺规划：确定加工工艺路线、工艺参数和加工顺序等。
2. 设备选择：根据零部件的要求和加工工艺，选择合适的
机床和刀具等加工设备。
3. 刀具选择：根据零部件的材料、形状和加工要求，选择
合适的切削刀具。
4. 夹具设计：设计适合零部件加工的夹具，保证零部件在加工过程中的稳定性和精度。
5. 加工工艺参数确定：包括切削速度、进给量、切削深度等参数的确定。
6. 加工过程监控：通过测量和检测手段，对加工过程进行监控，及时调整工艺参数，保证加工的质量。
7. 加工工艺改进：根据加工实际情况，对工艺进行改进，提高生产效率和产品质量。
机械加工工艺系统的设计和管理，可以有效地提高加工效率、降低生产成本，提高产品质量和精度，是现代机械制造的重要组成部分。
机械制造技术(九江职业技术学院)智慧树知到答案章节测试2023年
绪论单元测试1.机械加工工艺系统的核心是A:机床B:工件C:夹具D:刀具答案:B2.下面只适用于单件或小批量生产的加工方法是A:试切法B:调整法C:定尺寸刀具法D:设备保证法答案:A3.在机械加工中直接改变工件的形状，尺寸和表面性能使之变成所需零件的过程称为A:工艺规程B:生产过程C:机械加工工艺过程D:工艺过程答案:C4.零件的生产类型与（）无关。
A:零件的复杂程度B:零件在机构上的装配方式C:生产纲领D:零件的大小答案:B5.机械加工工艺系统的组成部分有A:夹具B:刀具C:工件D:机床答案:ABCD6.根据生产专业化程度的不同，生产组织类型可分为A:单件生产B:成批生产C:小批生产D:大量生产答案:ABD7.工件在夹具上（）的过程称为安装。
A:装夹C:定位D:限位答案:BC8.某种零件的年生产量通常称为零件的生产纲领。
A:对B:错答案:A9.构成工序的要素之一是同一套夹具。
A:对B:错答案:B10.机械制造系统是在工艺系统上以整个机械加工车间为整体的更高一级的系统。
A:对B:错答案:A第一章测试1.单件生产的基本特点是（）。
A:每种产品仅生产一个或数个B:产品品种单一C:各工作地的加工对象一般不变D:经常重复生产答案:A2.加工箱体类零件时，通常以箱体的（）面作为粗基准A:轴承孔B:侧C:上D:底答案:D3.工艺基准指的是A:精基准B:粗基准C:安装基准D:测量基准E:定位基准F:设计基准答案:CDE4.调质应该放在半精加工之前A:错答案:B5.粗基准应在粗加工时使用A:对B:错答案:B6.硬质合金是最适合用来制造成型刀具和各种形状复杂刀具的常用材料A:对B:错答案:B7.制订单件小批生产的工艺规程时，应采取工件分散原则。
（）A:错B:对答案:A8.钻削时，切削热传出的途径中所占比例最大的是（）。
A: 空气介质B: 切屑C: 刀具D: 工件答案:D9.砂轮圆周速度很高，外圆磨削和平面磨削时其转速一般在（）m/s左右。
机械加工工艺基础知识讲解
（4）生产服务过程 包括原材料采购运输、保 管、供应及产品包装、销售等。
基本概念
生产过程 工艺过程
将原材料转变为成品的 全过程。
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。工艺过程是生产 过程中的主要部分，其余的 劳动过程则为生产过程的辅 助过程。
的，从而节约安装时间使生产率可以大提高。
（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”。
为了提高生产率，用几把刀具同时加工 几个加工表面的工步，称为复合工步， 也可以看作一个工步。
例如，组合钻床加工多孔箱体孔。
零件的机械加工工艺过程由若干个工序组成。
在一个工序中可能包含有一个或几个安装，
每一个安装可能包含一个或几个工位，
每一个工位可能包含一个或几个工步，
每一个工步可能包括一个或几个走刀。
（1）工序
一个（或一组）工人，在一个工作 地（或一台机床）上对一个（或同时对 几个）工件连续完成的那一部分工艺过 程称为工序。
线。 母线和导线可以互换，称为可逆表面。 母线和导线可以不能互换，称为非可逆表面。
（2）形成发生线的方法
1）轨迹法 轨迹法也称刀尖轨迹法，
依靠刀尖的运动轨迹获得 形状精度的方法称为轨迹 法。即让刀具相对于工件 作有规律的运动，以其刀 尖轨迹获得所要求的表面 几何形状。
刀尖的运动轨迹取决于刀具和工件的相对成形 运动，因而所获得的形状精度取决于成形运动的精 度。数控车床、普通车削、刨削等均属轨迹法。
机械制造技术基础(第二章)
(第二章 机械制造中的加工方法)
主讲: 肖新华
天津工业大学机械电子学院
2.1 概述
机械零件的结构形状千变万化。零件结构形式的 不同，使之有很多的加工方法，根据加工过程中零 件质量的变化情况，零件的制造过程可分为Δm<0，
Δm=0和Δm>0三种形式，不同的类型有不同的工艺
方法。
一. Δm<0的制造过程
外圆表面的磨削
1.中心磨削
(1)纵磨
(2)横磨
(3)复合磨
2.无心磨削
纵磨特点：工件或砂轮需作轴向进给。磨削深度小、磨削接触面积 小，散热较好，容易得到较高的精度和表面质量，因而应用广泛。 但由于走刀次数多，生产效率低，适用于单件小批生产中磨削较长 的外圆表面。
横磨
横磨特点：砂轮宽度大于磨削宽度。工件不需作轴
弹性式 ：由300～320HBS的弹簧丝制成，可研孔 径d为1～4mm的小孔 。用于研一般精度的小孔或母
线为曲线的小孔 。
研磨孔视频
2.4.6 珩磨孔
珩磨孔是利用安装于珩磨头圆周上的油石，采用特定结构 推动油石径向扩张，直至与工件接触，并保持一定的压力，以 较低的切削速度对孔进行精加工。加工过程中，油石不断作径 向进给运动，珩磨头作旋转和沿孔轴心方向的直线运动，从而 实现对孔的低速切削，显著提高孔的尺寸精度和形状精度，降 低表面粗糙度值。 采用珩磨加工孔时，加工精度可达IT7～IT6，孔的圆度和 圆柱度误差可控制在5～3m，表面粗糙度Ra为0.025～0.2m， 加工质量好，切削效率高。 珩磨视频
2.3外圆表面加工
1.车削
2.磨削
3.光整加工
2.3外圆表面加工
车削加工
钳工和机械加工
机械加工工艺系统解析
二、机械加工运动 视频
简单成形运动
1、表面成形运动
复合成形运动 用轨迹法加工零件通常需要两种运动：主运动、进给运 动。
空行程运动
2、辅助运动 切入运动
分度运动 操纵及控制运动
三、切削用量与切削参数
1、切削过程中工件上的表面如图2-2 视频
①待加工表面：即将切除的表面；
§2.1 零件表面的ຫໍສະໝຸດ 形与机械运动一、零件表面的成形：
零件的表面通常是几种简单表面的组合，如：平面、圆 柱面、圆锥面、球面、成形表面等。其特点是：以一条线 为母线，沿另一条线轨迹运动而成的。母线和轨迹线都 称之为发生线，具有可逆与非可逆性。
⑴可逆表面：如平面、圆柱面和直线成形的表面 ⑵非可逆表面：如螺纹面、圆环面、球面、圆锥面等 发生线一般有下列四种：如图2-1
系的划分原则是： 凡主参数相同，并按一定公比排列，工件
和刀具本身的相对运动特点基本相同，且基本 结构及布局也相同的机床，划为同一系。机床 的组、系代号分别用一位阿拉伯数字表示，位 于类代号或特性代号之后。
（3）机床的特性代号
当某类型机床除有普通型外，还具有某种通用特性时， 则在类代号之后加上通用特性代号
（6）机床的重大改进顺序号
当机床的性能及结构布局有重大改进，并按新 产品重新设计、试制和鉴定时，在原机床型号的尾 部，加重大改进顺序号，以区别于原机床型号。序 号接A、B、C、，··等字母的顺序选用。
（7）其他特征代号及其表示方法
其他特征代号置于辅助部分之首，主要用以反映各类机床 的特征。例如，对于一般机床，可以反映同一型号机床的变型。 （8）企业代号及其表示方法
（4）机床主参数和设计顺序号
机械加工工艺系统
（3）背吃刀量ap
切削深度ap（背吃刀量）是在与主运动和进给运动方向 相垂直的方向上度量的已加工表面与待加工表面之间的距离， 单位mm。
主运动是回转运动时：
主运动是直线运动时：
ap=Hw-Hm
钻孔时： 式中：dw----工件待加工表面直径
dm----工件已加工表面直径 Hw----工件等加工表面厚度 Hm----工件已加工表面厚度
进给量f----刀具在进给运动方向上相对于工件的位移量， 用刀具或工件每转或每行程的位移量来表述， 单位是mm/r或mm/行程。
每齿进给量fz ----后一个刀齿相对于前一个刀齿的进给 量,单位是mm/z
每齿进给量是对于铣刀、拉刀等多齿刀具 各进给量间的关系：Vf=nf=nfzZ
机械加工工艺系统
三、切削用量和切削层参数
机械加工工艺系统
看一看
例题
例1：用外圆车刀车削外圆Biblioteka 面时工件（的见旋图转a运），
动B1和刀具的直线运动A1就是两个简单成形运动。
例2：车螺纹时，螺纹表面的导线（螺旋线）必须由工件的回转 运动和刀架直线 运动保持确定的 相对运动关系才 能形成，这也是 一个复合成形运 动。
（见图b）
机械加工工艺系统
二、机械加工的运动
件表面的形状所需的运动。 根据工件表面形状和成形方法的不同，成形运动有以下类型：
（1）简单成形运动：如果一个独立的成形运动，是由单独 的旋转运动或直线运动构成的，则此成形运动称为简 单成形运动。
（2）复合成形运动：如果一个独立的成形运动，是由两个 或两个以上旋转运动或直线运动，按照某种确定的运 动关系组合而成，则称此成形运动为复合成形运动。
（2）进给运动是配合主运动实现依次连续不断地切除多余金属 层的刀具与工件之间的附加相对运动。进给运动与主运动 配合即可完成所需的表面几何形状的加工，根据工件表面 形状成形的需要，进给运动可以是多个，也可以是一个； 可以是连续的，也可以是间歇的。
机械加工工艺系统
机械加工工艺系统介绍机械加工工艺系统是指在制造过程中使用的一种机械加工方法和技术的整体系统。
它涵盖了从零件设计到加工工序规划以及设备选择等多个环节，旨在实现高效、精确和可重复的零件加工。
在机械加工工艺系统中，通过精确的工艺规划和合理的装夹定位方案，可以确保零件的尺寸精度和表面质量满足设计要求。
同时，为了提高加工效率和降低成本，机械加工工艺系统还需要考虑材料的选择、刀具的选用和切削参数的优化等方面。
工艺规划工艺规划是机械加工工艺系统中非常重要的环节。
在工艺规划过程中，需要根据零件的形状、材料和加工要求来确定最佳的加工工序和加工工艺。
这包括确定加工顺序、切削方式、切削量以及刀具的选择等。
在工艺规划中，通常会采用计算机辅助工艺规划（CAPP）技术。
CAPP技术可以自动化地生成加工工艺路线和工序的详细信息，减少了传统手工规划的主观性和不确定性。
装夹定位装夹定位是机械加工过程中必不可少的一环。
通过合理的装夹定位方案，可以确保零件在加工中的位置和姿态精确可靠，从而确保零件的尺寸精度和加工质量。
装夹定位方案的选择需要考虑零件的形状、尺寸和加工要求等因素。
合适的夹具和定位元件可以提供稳定的夹持力和精确定位，保证零件的准确加工。
设备选择在机械加工工艺系统中，合适的设备选择对于实现高效加工至关重要。
设备选择应考虑零件的尺寸、形状和材料，并结合加工要求来确定最佳的加工设备。
常见的加工设备包括数控机床、车床、铣床、钻床和磨床等。
不同的设备有不同的加工能力和精度要求，根据具体情况选择最适合的设备可以提高加工效率和质量。
材料选择材料选择是机械加工工艺系统中非常重要的一环。
合适的材料可以提供良好的加工性能和耐用性，从而保证零件的加工质量和使用寿命。
材料选择应根据零件的用途和工作环境来确定。
常见的机械加工材料包括碳钢、合金钢、不锈钢、铝合金和铜合金等。
不同材料有不同的加工性能和耐用性特点，要根据具体需求选择最合适的材料。
刀具选择和切削参数优化刀具选择和切削参数优化是提高机械加工效率和质量的重要手段。
单元一 机械制造过程与机械加工工艺系统
1.1 机械制造的生产组织
1.1.1 生产过程
生产过程是把产品设计的技术信息转化为实际产品的核 心环节，它对于市场定位的实现具有至关重要的影响。
图1-1机械生产过程的构成
1.1 机械制造的生产组织
序号 1 2 3 内 容 原材料的运输与保管 技术准备过程 毛坯的制造 如产品的开发和设计、工艺规程的编制、专用工装设 备的设计和制造、各种生产资料的准备和生产组织等 方面的工作等 如铸造、锻造、冲压、各种材料的棒料等 举 例
4
5
零件的加工
产品的装配
如机械加工、焊接、铆接和热处理等
如部装、调试、总装等
6
产品的检验
如各种尺寸和位置精度的要求等
在生产过程中凡直接改变生产对象的尺寸、形状、性能(包 括物理性能、化学性能、机械性能等)以及相对位置关系的过程， 称为机械制造工艺过程，简称为工艺过程。
1.1 机械制造的生产组织
工艺过程可分为毛坯制造、机械加工、热处理和装配等 工艺过程。 1) 机械加工工艺过程 定义： 用机械加工的方法直接改变毛坯形状、尺寸和机械 性能等，使之变为合格零件的过程，称为机械加工工艺过 程，又称工艺路线或工艺流程。 2) 机器装配工艺过程 定义：将合格的机器零件和外购件、标准件装配成组件、 部件和机器的过程。
对应于不同的加工 方法有不同的机械加工 工艺系统，如车削工艺 系统、铣削工艺系统、 磨削工艺系统等。
1.2 机械加工工艺系统
1.2.2 零件表面的成形和机械加工运动
1、零件表面的成形
1.2 2.3机械加工工艺系统 切削过程基本规律的应用
这些表面都可以看成是由一条线为母线，以另一条线 为轨迹（称导线）运动而形成 ，母线和导线统称为发生线。
机械制造工艺学1-2
在大批、大量生产中， 在大批、大量生产中，则要求在工 艺卡片的基础上， 艺卡片的基础上，分别为每一工序编制 工序卡， 工序卡， 见表5.5
等等。 等等。
研究的主要工艺问题： 研究的主要工艺问题：
质量、生产率、 质量、生产率、经济性
1、保证和提高产品的质量： 、保证和提高产品的质量：
包括零件的加工精度、加工表面质量、 包括零件的加工精度、加工表面质量、 整机的装配精度、使用性能、使用寿命、 整机的装配精度、使用性能、使用寿命、可靠 性。
机械加工工艺系统： 机械加工工艺系统：
机床，刀具，夹具，工件（简称为系统或加工系统） 机床，刀具，夹具，工件（简称为系统或加工系统）
机械制造系统： 机械制造系统：
以某个机械加工的车间作为更高一级的系统 包括：物资流，信息流， 包括：物资流，信息流，能量流 以最有效的方式手段来完成车间全部零件的加工任务为目的
课程特点： 课程特点：
实践性强
学科内容来源于生产和科研实践， 学科内容来源于生产和科研实践，工艺理论 的发展又促进、指导生产的发展。目的是应用。 的发展又促进、指导生产的发展。目的是应用。
涉及面广
涉及毛坯制造、热处理、机械加工、装配、 涉及毛坯制造、热处理、机械加工、装配、 加工方法、加工设备、工艺装备、物流、信息、 加工方法、加工设备、工艺装备、物流、信息、管 理。
工序名称 车端面，钻中心孔 车外圆 铣键槽 磨外圆 去毛刺 工作地点 车床 车床 立式铣床 磨床 钳工台
同样加工图所示零件，若生产批量比较大，此时可将工序 变为两个工 同样加工图所示零件，若生产批量比较大，此时可将工序1变为两个工 序: a）每个毛坯在一台车床上由一个工人车削一端面和钻其上的中心孔。 ）每个毛坯在一台车床上由一个工人车削一端面和钻其上的中心孔。 b） 卸下来转移到另一台车床上由另一个工人调头车削另一端面和钻 ） 中心孔. 中心孔
第2章机械加工工艺系统
构成发作线的方法:〔1〕轨迹法〔2〕成形法〔3〕展成法〔4〕相切法二、机械加工的运动1、外表成形运动从几何的角度来剖析，为保证失掉工件外表的外形所需的运动，称为成形运动。
依据工件外表外形和成形方法的不同，成形运动有以下类型：〔1〕复杂成形运动：一个成形运动是由独自的旋转运动或直线运动构成的。
〔2〕复分解形运动：一个成形运动，是由两个或两个以上旋转运动或直线运动，依照某种确定的运动关系组合而成。
从保证金属切削进程的完成和延续停止的角度看，成形运动可分为：〔1〕主运动：切除切屑所需的基本运动。
3个特点：速度最快；消耗功率最大；独一性。
〔通常只要一个主运动〕。
〔2〕进给运动：使金属层不时投入被切削的运动。
3个特点：速度较慢；消耗功率较小；可以为一个或多个。
〔可以是延续的，也可以是断续的。
〕成形运动是机床最基本的运动。
2、辅佐运动除成形运动外，为完成机床任务循环，还需一些其它的辅佐运动：〔1〕空行程运动刀架、任务台的快速接近与参与工件等，可节省辅运动。
〔2〕切入运动保证被加工面取得所需尺寸，刀具相对互动式件外表的深化运动。
〔3〕分度运动使工件或刀具回转到所需求的角度。
〔4〕操纵及控制运动包括变速、换向、起停及工件的装夹等。
罕见机床的切削运动三、切削用量和切削层参数1、切削进程中工件上的外表正在加工的工件外表，依据其所处的形状分为：〔1〕待加工外表：行将进入切削加工的外表。
〔2〕已加工外表：曾经加工完成的外表。
〔3〕加工外表〔过渡外表〕：切削刀具正在停止切削加工的外表。
2、切削用量切削用量三要素：〔1〕切削速度v c：切削速度是主运动的线速度(m/s或m/min)主运动为旋转运动v c =πd n/1000往复运动v c = 2Lnr /1000〔2〕进给量：刀具相对工件沿进给方向移动的距离。
1〕进给速度v f〔mm/min〕进给速度v f = n f = n f z z 〔mm/s 或mm/min)2〕进给量f〔mm/r〕3〕每齿进给量f z〔mm/z〕〔3〕背吃刀量〔切削深度〕a p〔mm〕：已加工外表与待加工外表间的距离。
机械加工工艺系统分析曹建民
机械加工工艺系统分析曹建民发布时间：2021-08-20T01:11:13.211Z 来源：《现代电信科技》2021年第7期作者：曹建民闵现增[导读] 在机械设备的加工过程中，由机床、刀具、夹具与被加工工件一起构成了一个实现某种加工方法的整体系统，其系统主要成为机械加工工艺系统。
就不同加工方法，其机械加工工艺系统也是不同的，比如说：车削工艺系统、铣削工艺系统、磨削工艺系统等。
（山东省天河消防车辆装备有限公司山东临沂 27600）摘要：在机械设备的加工过程中，由机床、刀具、夹具与被加工工件一起构成了一个实现某种加工方法的整体系统，其系统主要成为机械加工工艺系统。
就不同加工方法，其机械加工工艺系统也是不同的，比如说：车削工艺系统、铣削工艺系统、磨削工艺系统等。
机械制造技术主要是以表面成形理论、金属切削理论、工艺系统的基本理论为基础，以各种加工方法、加工装备的特点、应用为主体，以机械加工工艺与装配工艺设计为重点，实现了机械产品优质、高效、成本低的综合应用技术。
关键词：机械设备；加工工艺；系统前言：机床作为现代化机械制造行业中的主要加工设备，其主要担负着加工工作量，约占有机械制造总工作量的百分之五十左右，机床技术性能将直接影响机械产品性能、经济性和质量。
所以说，机床工业发展与机床技术水平的提升，必然会对我国国民经济发展起到推进作用。
下面就结合作者的实际工作经验，简要的分析机械加工工艺系统，以供参考。
1机床1.1金属切削机床金属切削机床主要是采用刀具进行切削，把金属毛坯加工成为机械零件机器，其主要是制造机器中的机器，所以说又被称为是工作母机，习惯上简称是机床。
机床有着很多的型号、用途，按照不同分类的方法能够归纳出不同种类。
按照机械设备的加工性质、所用的刀具、机床用途等能够分为车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、铣床、刨插床、拉床等共12类。
按照机床通用性的程度将分为通用机床、专门化机床、专用机床。
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形成发生线的方法:（1）轨迹法（2）成形法（3）展成法（4）相切法二、机械加工的运动1、表面成形运动从几何的角度来分析，为保证得到工件表面的形状所需的运动，称为成形运动。
根据工件表面形状和成形方法的不同，成形运动有以下类型：（1）简单成形运动：一个成形运动是由单独的旋转运动或直线运动构成的。
（2）复合成形运动：一个成形运动，是由两个或两个以上旋转运动或直线运动，按照某种确定的运动关系组合而成。
从保证金属切削过程的实现和连续进行的角度看，成形运动可分为：（1）主运动：切除切屑所需的基本运动。
3个特点：速度最快；消耗功率最大；唯一性。
（通常只有一个主运动）。
（2）进给运动：使金属层不断投入被切削的运动。
3个特点：速度较慢；消耗功率较小；可以为一个或多个。
（可以是连续的，也可以是断续的。
）成形运动是机床最基本的运动。
2、辅助运动除成形运动外，为完成机床工作循环，还需一些其它的辅助运动：（1）空行程运动刀架、工作台的快速接近与退出工件等，可节省辅运动。
（2）切入运动保证被加工面获得所需尺寸，刀具相对互动式件表面的深入运动。
（3）分度运动使工件或刀具回转到所需要的角度。
（4）操纵及控制运动包括变速、换向、起停及工件的装夹等。
常见机床的切削运动三、切削用量和切削层参数1、切削过程中工件上的表面正在加工的工件表面，根据其所处的状态分为：（1）待加工表面：即将进入切削加工的表面。
（2）已加工表面：已经加工完成的表面。
（3）加工表面（过渡表面）：切削刀具正在进行切削加工的表面。
2、切削用量切削用量三要素：（1）切削速度v c：切削速度是主运动的线速度(m/s或m/min)主运动为旋转运动v c =πd n/1000往复运动v c = 2Lnr /1000（2）进给量：刀具相对工件沿进给方向移动的距离。
1）进给速度v f（mm/min）进给速度v f = n f = n f z z （mm/s 或mm/min)2）进给量f（mm/r）3）每齿进给量f z（mm/z）（3）背吃刀量（切削深度）a p（mm）：已加工表面与待加工表面间的距离。
车削外圆时a p = (dw-dm)/2钻孔时a p = dm/22.3 金属切削机床一、机床概述1、机床的作用和特点金属切削机床是用切削加工的方法将金属毛坯加工成机器零件的工艺装置，它提供刀具与工件之间的相对运动，提供加工过程中所需的动力，经济地完成一定的机械加工工艺。
2、机床的构成及布局（图2-5，P26）机床由传动装置、动力装置、执行机构、辅助机构和控制系统联合在一起，形成统一的工艺综合体。
它包括以下几部分：（1）支承及定位部分（2）运动部分（3）动力部分（4）控制部分机床的布局是指合理安排机床各组成部件的位置以及相对于被加工零件的位置。
从便于维护、工作安全、机床零部件调整、更换和修理迅速而方便、易于排屑及易于观察加工过程等几方面考虑，有如下几种布局：（1）刀具布置在被加工零件的前面或后面；（2）刀具布置在工件的侧面；（3）刀具布置在工件的上方；（4）刀具相对于工件扇形布置。
3、机床的分类和型号编制按通用性程度分为：（1）通用机床即万能机床（2）专门化机床（3）专用机床按机床重量分为：轻型机床、中型机床、重型机床。
按加工精度分为：普通精度级、精密和超精密级机床。
按自动化程度分为：手动、机动、半自动化和自动化机床。
二、机床的传动系统和传动原理传动系统是一台机床运动的核心，它决定机床的运动和功能。
机床的传动系统就是各种运动的传动链综合。
图2-3卧式车床传动原理图实现有级变速方式有两类传动机构：一类是传动比和传动方向固定不变的定传动比传动机构；另一类是可变换传动比和传动方向的传动机构。
传动装置把运动源的运动和动力传给执行件，并完成运动形式、方向、运动量的转换等工作，从而在运动源和执行件间建立起运动联系，使执行件获得所需运动。
2.4 刀具一、刀具的类型金属切削刀具是完成切削加工的重要工具，它直接参与切削过程，从工件上切除多余的金属层。
根据用途和加工方法不同，刀具有如下几大类（P31）：（1）切刀类（2）孔加工刀具（3）拉刀类（4）铣刀类（5）螺纹刀具（6）齿轮刀具（7）磨具类（8）组合刀具、自动线刀具（9）数控机床刀具（10）特种加工刀具二、刀具的结构及几何参数金属切削刀具包含刀柄和切削部分，刀柄是指刀具上的夹持部分，切削部分是刀具上直接参加切削工作的部分。
各类金属切削刀具切削部分的形状和几何参数，都可由外圆车刀切削部分演变而来，因此，我们以外圆车刀为例研究金属切削刀具的几何参数。
1、刀具切削部分的组成常用车刀主偏角形式E、刃倾角λS：在切削平面内测量的，主切削刃与基面的夹角。
刀尖位于主切削刃最高点为正，反之为为负或为零。
主运动切削平面进给运动正交平面向刃倾角的作用：（1）影响排屑方向：λS＞0 °排向待加工表面；λS＜0 °排向已加工表面；λS =0 °前刀面上卷曲。
（2）影响切入切出的稳定性；（3）影响背向分力大小。
刀具刃倾角的选用：精加工取λS≥0 °粗加工取λS ＜0 °加工细长工件采用λS＞0 °刃倾角对排屑方向的影响F、副后角α0′：过副切削刃上选定点，在副正交平面内测量的副后刀面和副切削平面之间的夹角。
外圆车刀正交平面参考系的角度标注刀具角度的选择原则：①粗加工塑性材料时，选择大前角γ0，小后角α0，小主偏角K r，较小或负的刃倾角λs；加工脆性材料时可适当减小前角γ0；加工高硬度难加工材料时，采用负前角(γ0<0°)。
②精加工时，一般选择较大后角α0，较小的前角γ0，非负的刃倾角（λs≥0°），加工细长轴时选择大主偏角K r。
2）工作参考系及几何参数刀具标注角度都是在假定运动条件和假定安装条件下定义的，如果考虑合成运动和实际安装情况，则刀具的参考系将发生变化，刀具角度也发生了变化。
按照刀具工作中的实际情况，在刀具工作角度参考系中确定的角度称为刀具工作角度。
多数情况下，不必进行工作角度的计算，只有在进给运动和刀具安装对工作角度产生较大影响时，需考虑工作角度。
①进给运动对工作角度的影响；②刀具安装高低对工作角度的影响；③刀杆中心线与进给方向不垂直时对工作角度的影响。
4、碳化钛基硬质合金（YN）这种合金有很高的耐磨性，有较高的耐热性和抗氧化能力，化学稳定性好，与工件材料的亲合力小，抗粘结能力较强。
主要用于钢材、铸铁的精加工、半精加工和粗加工。
5、涂层硬质合金的选用*涂层硬质合金是采用韧性较好的基体（如硬质合金刀片或高速钢等），通过化学气相沉积和真空溅射等方法，对硬质合金表面涂层厚度为5～12μm的涂层材料以提高刀具的抗磨损能力。
涂层材料为TiC、TiN、Al2O3等。
适合于各种钢材、铸铁的半精加工和精加工，也适合于负荷较小的精加工。
三、其他刀具材料1、陶瓷材料主要是以氧化铝（Al2O3）或氮化硅（Si3N4）等为主要成分，经压制成型后烧结而成的刀具材料。
陶瓷的硬度高，化学性能稳定，耐氧化，所以被广泛用于高速切削加工中。
但由于其强度低，韧性差，长期以来主要用于精加工。
近几年来采用先进的工艺，使其抗弯强度、抗冲击性能有很大的提高，应用范围在日益扩大。
除适于一般的精加工和半精加工外，还可用于冲击负荷下的粗加工。
陶瓷刀具和传统硬质合金刀具相比，具有以下优点：1）可加工硬度高达HRC65的高硬度难加工材料；2）可用于扒荒粗车及铣、刨等大冲击间断切削；3）耐用度提高几倍至几十倍；4）切削效率提高3～10倍，可实现以车、铣代磨。
1、六点定位原理任何一个自由刚体，在空间均有六个自由度，即沿空间坐标轴X、Y、Z三个方向的移动和绕此三坐标轴的转动。
工件定位的实质就是限制工件的自由度。
由此可见，工件安装时主要紧靠机床工作台或夹具上的这六个支承点，它的六个自由度即全部被限制，工件便获得一个完全确定的位置。
工件定位时，用合理分布的六个支承点与工件的定位基准相接触来限制工件的六个自由度，使工件的位置完全确定，称为“六点定则”。
六点定则是工件定位的基本法则，用于实际生产时，起支承作用的是一定形状的几何体，这些用来限制工件自由度的几何体就是定位元件。
工件定位：就是要使工件在夹具中占据某个确定的正确加工位置。
工件定位可归纳为以下三点：（1）一个工件在空间有六个不定度；（2）运用各种定位元件限制工件某一方向上的不定度，工件在该方向上的位置就确定了。
（3）通过多个定位元件的组合，限制一定数目的不定度，才可满足该工序的加工精度要求。
工件在空间的6个不定度工件定位一般有下述四种情况：（1）完全定位；（2）部分定位；（3）欠定位；（4）重复定位。
（一）完全定位：工件在夹具中定位时，六个不定度均被限制，称为完全定位。
（二）部分定位：工件在夹具中定位时，六个不定度没有被全部限制，称为部分定位。
此时可能有两种情况：1、由于工件结构特点，不必限制所有不定度；2、由于加工精度要求，不必限制所有不定度。
（三）欠定位：工件在夹具中定位时，若定位支承点数目少于工序加工所要求的数目，工件定位不足，称为欠定位。
（四）重复定位：工件在夹具中定位时，若几个定位支承点重复限制一个或几个不定度，称为重复定位。
注：（1）当以形、位精度较低的毛坯面定位时，不允许重复定位。
（2）为提高定位稳定性和刚度，以加工过的表面定位时，可以出现重复定位。
2、常用定位元件限制的自由度（P45表2-1）。