2机械制造工艺基础第五版第二章
第2章 机械制造技术基础(2—2)
体现的是工 件中心线
工件与V型块的接 触为：两条母线
●定位基准的选择实际上是定位基面的选择。
●根据是否被加工，定位基面可分精基面（光面） 和粗基面（毛面）。
五、定位误差的分析和计算
1. 定位误差的定义及产生的原因
用调整法加工一批工件时，工件在定位过程中会遇
到如下情况： ● 工序基准与定位基准不重合 ● 基准位置误差
导致工件的工序基 准偏离理想位置而 产生定位误差。
定位误差：工件在夹具（或机床）上定位不准确（工 序基准偏离理想位）而引起的加工误差。
定位误差值的大小d ：工序基准沿工序尺寸方向发生 的最大位移量。
（1）基准不重合引起的定位误差
如图所示，用调整法加工C面。工序基准：B面。
B
jb
H4
C H1
H4
H1
H
H1max H1min
A
工件的工序基准与定 位基准不重合。
由于尺寸H1的误差会使工件顶面位置发生变化，从 而使工序尺寸H4产生误差。
基准不重合误差： jb
H H
（2）基准位置误差
定位副制造不准确引起的定位误差
如图所示，用调整法加工键 槽。工序基准：O点。
jy O
d
工件外圆直径尺寸有大有小，会使外圆中心位置 发生变化，从而导致工序尺寸H的变化——基准发生 位移导致工序尺寸H的加工误差。
化的元件拼装而成。
特点：灵活多变，万能 性强，制造周期短，元 件可以重复使用。
（5）随行夹具
这是一种在自动线或柔性制造系统中使用的夹具。工件安 装在随行夹具上，除完成对工件的定位和夹紧外，还载着工件 由运输装置送往各机床，并在各机床上被定位和夹紧。
二、夹具的组成
第四节 模型锻造
套筒模 ：分为开式、闭式和组合式筒模，主要用于回转 体齿轮坯件、法兰盘类的制坯成形。
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机械制造工艺基础
扣模
套模（开式、闭式）
合模
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机械制造工艺基础
2、特点
1）胎模锻同时具有自由锻和模锻的某些特点，和模锻相比不需要昂 贵的模锻设备、锻模制造成本较低、适应性强。 2）和自由锻相比，锻件在模膛内最终成形，锻件形状较准确、表面 质量和尺寸精度较高、力学性能较好、生产效率较高。 3） 胎膜锻每次成形时，每个胎膜都是独立使用，都可以有自己的分 模面。
4）胎模锻的主要缺点：模具寿命低、需要较大吨位的自由锻设备。
5）胎模锻主要适合于中小批量的锻件生产。
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机械制造工艺基础
二、模 锻
1、概念：在锻压设备动力作用下使坯料在锻模模膛中塑性流动从
而获得锻件的锻造方法。 2、分类：按照常用的模锻设备不同，模锻工艺可分为：锤上模锻 、螺旋压力机模锻、平锻机模锻、水压机模锻和曲柄压力机模锻。
• 作业布置：
• 1、胎模锻的优缺点？ • 2、常用的模锻设备有哪些？
2
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机 械 制 造 Βιβλιοθήκη 艺 基 础第二章 锻造和冲压
机械制造工艺基础
第四节
模型锻造
知 识 目 标
技 能 目 标
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•掌握模型锻造的方法和内容。
•学会进行模型锻造。
机械制造工艺基础
第四节
模型锻造
概念：用具有较高强度的金属材料制成与锻伯形状、尺寸相适应
的锻模，以锻模的模膛来控制坯料的流动，使之被迫在模膛内成形
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机械制造工艺基础
3、锤上锻模由上、下两半模组成，上下模块分别安装在
《机械制造工艺基础》第二章锻压试卷
《机械制造工艺基础》第二章锻压试卷一、单项选择题1.空气锤的吨位大小以( )表示。
(2 分)A.空气锤的质量B.锤头的冲击能量C.锤头落下部分的质量D.锤头的最大工作压力2.对于高合金钢及大型锻件,应采用的冷却方法有( )。
(2 分)A.空冷B.灰砂冷C.炉冷D.坑冷3.金属锻造工艺过程中的重要环节是( )。
(2 分)A.预热B.加热C.保温D.冷却4.空心毛坯采用芯棒拔长锻造工序可以( )。
(2 分)A.增大毛坯内径B.增大毛坯外径C.增加毛坯长度D.减小毛坯壁厚5.锻造大型锻件应采用( )。
(2 分)A.手工自由锻B.机器自由锻C.胎模锻D.模锻6.终锻模膛一般设置在锻模的居中位置的原因是( )。
(2 分)A.防止锻件产生飞边B.使终锻时锤击力比较集中,锻件受力均匀C.防止偏心、错移等缺陷D.增大终锻时的锤击力7.锻造时,应采用先低温预热,然后再快速加热工艺的金属材料有( )。
(2 分)A.低碳钢B.高碳钢C.高合金钢D.有色金属8.用胎模成形锻造形状复杂的非回转体锻件应采用( )。
(2 分)A.闭式套模B.扣模C.合模D.摔模9.自由锻件产生折叠缺陷的原因是( )。
(2 分)A.锻压时送进量小于单面压下量B.锻造温度过低C.加热时坯料内部未热透D.锻件冷却不当10.自由锻冲孔时,为了便于从坯料中取出冲子,应在冲孔位置(凹痕中)撒置一些( )。
(2 分)A.石墨粉B.煤粉C.石英粉D.木屑二、判断题11.( )弯形和拉深都是冲压的成形工序。
(2 分)12.( )金属的塑性越好,其可锻性越好。
(2 分)13.( )胎模锻是在自由锻设备上进行锻造,而模锻是在专用的模锻设备上进行锻造的。
(2 分)14.( )拉深时,变形区是在一拉一压的应力状态下,使板料或浅的空心坯成形为空心件或深的空心件,而厚度基本不变。
(2 分)15.( )锻件坑冷的冷却速度较灰砂冷的冷却速度慢。
(2 分)16.( )对于导热性较差的金属材料或断面尺寸较大的坯料,加热时应先进行低温预热,然后再快速加热。
机械制造技术基础课件第二章
2.1 零件表面成形的方法及机床切削成形运动 2.1.1 零件表面的成形方法 各种表面的组合构成了不同的零件形状，所以 零件的切削加工归根到底是表面成形问题。 组成零件的常见表面有：内、外圆柱面和圆锥 面、平面、球面和一些成形表面（如渐开线面、 螺纹面和一些特殊的曲面等）。
2－1机器零件的组成表面
传动链包括各种传动机构，如带传动、 定比齿轮副、齿轮齿条副、丝杠螺母副、 蜗轮蜗杆副、滑移齿轮变速机构、离合器 变速机构、交换齿轮或挂轮架以及各种电 的、液压的和机械的无级变速机构、数控 机床的数控系统等。上述各种机构又可以 分为具有固定传动比的“定比机构”（例 如定比齿轮副、齿轮齿条副、丝杠螺母副 等）和可变换传动比的“换置机构”（例 如齿轮变速箱、挂轮架、各类无级变速机 构等）两类。
床、其它机床。每一大类机床中，按结构、性能、
工艺范围、布局形式和结构的不同，还可细分为若 干组，每一组又细分为若干系（系列）。
3）机床型号的编制方法 按1985年国家机械工业部颁布的《金属切 削机床型号编制方法》部颁标准（JB1838-85） 和1994年国家标准局颁布的《金属切削机床型 号编制方法》国家推荐标准（GB/T15375-94），
图2-10 卧式车床所能加工的典型表面
车床按其用途和结构的不同可分为：普通车 床、六角车床、立式车床、塔式车床、自动和半
自动车床、数控车床等等。普通车床是车床中应
用最广泛的一种，约占车床总数的60%，其中 CA6140 卧式车床为目前最为常见的型号之一。 为正确选择和合理使用机床，应了解机床的技术 性能。通常机床的技术性能包括：工艺范围、机
普通机床型号用下列方式表示。
（◎） ○ （○） ◎ ◎ （×◎）（○）（/◎）
机械制造工艺基础(第二章)教案
任课教师：胡迎春 班级：13级车、铣、钳 日期：4.28第二章锻压单元计划目的要求 1、掌握锻造的分类及工艺过程。
2、了解锻造的特点及应用。
3、掌握冲压的分类、特点及应用。
4、能够准确的判断锻造缺陷及产生的原因。
重点 1、锻造的分类及工艺过程。
2、冲压的分类。
3、锻造中的缺陷及产生的原因。
难点 自由锻与模锻的区别、冲压的不同工序。
课时安排 概述（1个课时）金属的加热和锻件冷却（1个课时）自由锻（2个课时）模锻（1个课时）冲压（1个课时）复习（1个课时）讲解习题册（1个课时）任课教师：胡迎春 班级：13级车、铣、钳 日期：4.29课程名称 机械制造工艺基础授课内容 教材对应位置 审批：压力加工 章 节二 1授课时数 1 授课时间 第二周 授课方式 讲授法教学目标认 知 目 标 掌握锻压的定义分类。
掌握锻造、冲压的定义及分类。
了解锻造、冲压的特点。
了解其他的压力加工的方法。
情 感 目 标 开拓思维，全面灵活的考虑、处理问题专业能力目标 锻压的定义及分类。
锻造冲压的定义分类。
教学重难点 教学重点 锻压的定义及分类。
锻造冲压的定义分类。
教学难点 压力加工的工序突破方法 通过观看锻压的加工视频、例举常见的锻压零件的实例加强理解。
自主探究 学生自行讨论在实际中所见到的锻压。
教 具 多媒体教学过程 主要内容及步骤组织教学 维持秩序、清点人数导入新课 把原材料制成毛坯是零件加工的前提，通常是由热加工工序来完成。
确定零件的结构时，必须与毛坯制造的工艺特点相适应，机械加工常用的毛坯有铸件、锻件、焊件和型材。
本章着重介绍应用普遍的锻压。
讲授新课 第二章 锻压§2－1 压力加工锻压：对坯料施加外力，使其产生塑性变形、改变尺寸、形状及改善性能，用以制造机械零件、工件或毛坯的成形加工方法。
一、锻造教学过程 主 要 教 学 内 容 及 步 骤讲授新课锻造：在加压设备及工（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。
机械制造技术第二章课后答案
第二章加工设备自动化（课后习题）2-1.实现加工设备自动化的意义是什么？ （P30）答：加工设备生产率得到有效提高的主要途径之一是采取措施缩短其辅助时 间，加工设备工作过程自动化可以缩短辅助时间，改善公认的劳动条件和减轻工 人的劳动强度。
加工设备自动化是零件整个机械加工工艺过程自动化的基本问题 之一，是机械制造厂实现零件加工自动化的基础。
2-2.为什么说单台加工设备的自动化是实现零件自动化加工的基础？ （P30） 答：单台加工设备的自动化能较好地满足零件加工过程中某个或几个工序的加 工半自动化和自动化的需要，为多机床管理创造了条件，是建立自动化生产线和 过渡到全盘自动化的必要前提，是机械制造业更进一步向前发展的基础。
2-3.加工设备自动化包含的主要内容与实现的途径有哪些？ （P30）答：加工设备自动化主要是指实现了机床加工循环自动化和实现了辅助工作自 动化的加工设备。
其主要内容如下:匚自动装卸工件实现加工设备自动化的途径主要有以下几种:（1） 对半自动加工设备通过配置自动上下料装置以实现加工设备的完全自动化；（2） 对通用加工设备运用电气控制技、数控技术等进行自动化改造；（3） 根据家公家的特点和工艺要求设计制造专用的自动化加工设备，如组合机床等；（4） 采用数控加工设备，包括数控机床、加工中心等。
2-4.试分析一下生产率与加工设备自动化的关系？ （P32）答：生产率Q=K/（1+K*tf ），式中K ——理想的工艺生产率，K=1/tq ，tq —— 切削时间，tf ——空程辅助时间。
可知：tq 和tf 对机床生产的影响是相互制约 相互促进的。
当生产工艺发展到一定水平，即工艺生产率K 提高到一定程度时， 必须提高机床自动化程度，进一步减少空程辅助时间，促使生产率不断提高。
另 一方面，在相对落后的工艺基础上实现机床自动化，生产率的提高是有限的，为 了取得良好的效果，应当在先进的工艺基础上实现机床自动化。
机械制造技术基础第二章答案
机械制造技术基础第二章答案2-1.金属切削过程有何特征？用什么参数来表示？答：金属切削是会产生很大的力和切削热量。
一般以刀具为准，刀具的几个重要参数：主倾角，刃倾角，前角，后角，副倾角，副后角2-2.切削过程的三个变形区各有什么特点？它们之间有什么关联？答：第一变形区：变形量最大。
第二变形区：切屑形成后与前刀面之间存在压力，所以沿前刀面流出时有很大摩擦，所以切屑底层又一次塑性变形。
第三变形区：已加工表面与后刀面的接触区域。
这三个变形区汇集在切削刃附近，应力比较集中，而且复杂，金属的被切削层在此处于工件基体分离，变成切屑，一小部分留在加工表面上。
2-3.分析积屑瘤产生的原因及其对加工的影响，生产中最有效地控制它的手段是什么？答：在中低速切削塑性金属材料时,刀—屑接触表面由于强烈的挤压和摩擦而成为新鲜表面,两接触表面的金属原子产生强大的吸引力,使少量切屑金属粘结在前刀面上,产生了冷焊,并加工硬化,形成瘤核。
瘤核逐渐长大成为积屑瘤，且周期性地成长与脱落。
积屑瘤粘结在前刀面上，减少了刀具的磨损；积屑瘤使刀具的实际工作前角大，有利于减小切削力；积屑瘤伸出刀刃之外，使切削厚度增加，降低了工件的加工精度；积屑瘤使工件已加工表面变得较为粗糙。
由此可见：积屑瘤对粗加工有利，生产中应加以利用；而对精加工不利，应以避免。
消除措施：采用高速切削或低速切削，避免中低速切削；增大刀具前角，降低切削力；采用切削液。
2-4切屑与前刀面之间的摩擦与一般刚体之间的滑动摩擦有无区别？若有区别，而这何处不同？答：切屑形成后与前刀面之间存在压力，所以流出时有很大的摩擦，因为使切屑底层又一次产生塑性变形，而且切屑与前刀面之间接触的是新鲜表面，化学性质很活跃。
而刚体之间的滑动摩擦只是接触表面之间的摩擦，并没有塑性变形和化学反应2-5车刀的角度是如何定义的？标注角度与工作角度有何不同？答：分别是前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角（P17）。
工作角度是以切削过程中实际的切削平面、基面和正交平面为参考平面确定的刀具角度。
机械制造工艺学 第二章 机械加工工艺规程设计
南 通 大 学
附表:常用材料相对比价
材料 相对价格系数 1 1.75 8.05 8.27 8.05 10.04 11.5 14.2
铸铁 钢 铝 锌 铅 紫铜 黄铜 青铜
南 通 大 学
§2.2
工艺路线的制订
一、定位基准的选择
（一） 粗基准的选择
在选择粗基准时，一般应遵循下列原则：
1.保证互相位置要求的原则
锪端面 D, 保证尺寸12.95+0.4
D
Ø 12+0.027
南 通 大 学
工序30: 车端面B,保证50-0.3倒角1×450
4
1×450
50-0.3
工序40: 检验
南 通 大 学
工序50: 铣A面,保证3±0.1
3.2 4 3±0.1
工序60: 去毛刺
南 通 大 学
工序70: 铣两侧面 C,D至8,保证61±0.15
南 通 大 学
L2 L0
B C
12 -0.070
A
零 件 图
30-0.03
L1
南 通 大 学
例2: 应尽可能选用设计基准作为精基准
A--A
2-ø18 H11 ø30H7 其余
b
90
b
ø30H7孔,B面
都已加工好,现
要钻2-ø18 H11
R30
孔,如何定位?
a
A
h
A
6.3
B
南 通 大 学
方案 A 工件
工序尺寸: 本道工序中,定位基准至加工面之间的尺寸。 一般情况下，工序尺寸的公差按“入体原则”标注。 例:
单边与双边余量 及
入体标注
单边与双边余量 及
入体标注
机械制造基础(金属工艺学) 第二章 铸造
第2章 铸造
01 铸造工艺基础 02 合金铸件的生产工艺 03 砂型铸造 04 特种铸造 05 铸件结构设计
第2章 铸造
铸造工艺特点 1）适合制造形状复杂的毛坯
第2章 铸造
铸造工艺特点 2）毛坯大小不受限制
第2章 铸造
铸造工艺特点 3）材料不受限制（能熔化的金属） 4）生产成本低（原材料来源广泛） 5）应用广泛（历史最久的金属成型方法，40%~80%）
2.3.2 浇注位置和分型面的选择—浇注位置 1）铸件的重要加工面应朝下或位于侧面
2.3 砂型铸造
2.3.2 浇注位置和分型面的选择—浇注位置 2）铸件宽大平面应朝下
2.3 砂型铸造
2.3.2 浇注位置和分型面的选择—浇注位置 3）面积较大的薄壁部分应置于铸型下部
2.3 砂型铸造
2.3.2 浇注位置和分型面的选择—分型面 分型面：铸型组元之间的结合面或分界面。 分型面影响： 1）铸件质量； 2）生产工序的难易； 3）切削加工的工作量。
2.2.1 铸铁件生产 2）球墨铸铁 由于石墨成球状，它对基体的缩减和割裂作用减至最低限度，球墨
铸铁具有比灰铸铁高的多的力学性能，塑韧性大大提高。
2.2 合金铸件的生产工艺
2.2.1 铸铁件生产 2）球墨铸铁
球墨铸铁的牌号、 性能及用途 QTXXX-X
2.2 合金铸件的生产工艺
2.2.1 铸铁件生产 3）可锻铸铁 将白口铸铁件经长时间的高温石墨化退火，使白口铸铁中的渗碳体
04 特种铸造 05 铸件结构设计
2.3 砂型铸造
铸造工艺
砂型铸造
特种铸造
手工造型 机器造型 金属型铸造 熔模铸造
压力铸造 低压铸造
陶瓷型铸造 离心铸造
2.3 砂型铸造
机械制造技术基础课后答案——第二章
机械制造技术基础(作业拟定答案)2-2 切削过程的三个变形区各有何特点？它们之间有什么关联？答：三个变形区的特点：第一变形区为塑性变形区，或称基本变形区，其变形量最大，常用它来说明切削过程的变形情况；第二变形区为摩擦变形区，切屑形成后与前面之间存在压力，所以沿前面流出时必然有很大摩擦，因而使切屑底层又产生一次塑性变形；第三变形区发生在工件已加工表面与后面接触的区域，已加工表面受到切削刃钝圆部分与后刀面的挤压和摩擦产生变形。
关联：这三个变形区汇集在切削刃附近，应力集中且复杂；它们实质上都是因为挤压和摩擦产生变形，第一变形区主要由挤压沿剪切线产生剪切变形，第二变形区主要由挤压和摩擦产生切屑的变形，第三变形区主要由挤压和摩擦产生加工表面变形。
2-3 分析积屑瘤产生的原因及其对加工的影响，生产中最有效的控制积屑瘤的手段是什么？答：积屑瘤产生的原因：在切削速度不高又能形成连续切削的情况下，加工塑性材料时，刀面和切屑表面由于挤压和摩擦使得接触表面成为新鲜表面，少量切屑金属粘结在前刀面上，产生了冷焊，并形成加工硬化和瘤核。
瘤核逐渐长大形成积屑瘤。
对加工的影响：积屑瘤粘结在前刀面上，减少了刀具的磨损；积屑瘤使刀具的实际工作角度增大，有利于减小切削力；积屑瘤伸出刀刃之外，使得切削厚度增加，降低了工件的加工表面精度并使加工表面粗糙度增加。
生产中控制积屑瘤的手段：在粗加工中，可以采用中低速切削加以利用，保护刀具。
在精加工中应避免采用中低速从而控制积屑瘤的产生，同时还可以增大刀具前角，降低切削力，或采用好的切削液。
2-7 车削时切削合力为什么常分解为三个互相垂直的分力来分析？试说明这三个分力的作用？答：分解成三个互相垂直力的原因：切削合力的方向在空间中是不固定的，与切削运动中的三个运动方向均不重合，而切削力又是设计和性能分析的一个重要参数。
为了便于分析和实际应用，将切削力沿车削时的三个运动方向分解成三个力。
三个切削运动分别为：主运动(切削速度)、进给运动(进给量)、切深运动(背吃刀量)。
机械制造基础-第2章铸造
浇口 冒口
SHANGHAI UNIVERSITY
上海大学机自学院
顶冒口
侧冒口 方案1 （2冒口）
冷铁 方案2 （1冒口、1冷铁）
SHANGHAI UNIVERSITY上海大学机自源自院四、铸造应力、变形和裂纹
★1.铸造应力
①铸件壁厚不均匀，造成冷速不一致，收缩有先有 产 后、有大有小，引起相互阻碍→热应力 生 ②铸型或型芯阻碍铸件自由收缩→收缩应力 （机械应力） 原 因 ③某些合金在铸造过程中由于发生相变而引起的体积 膨胀或收缩，产生相互阻碍→相变应力 *收缩应力是临时的（清砂后消失），而热应力将残留在 铸件内部，称为残余应力，这种应力会在铸件放置过程 中或受到切削加工时通过变形得到部分释放，但不会完 全消除，只有通过去应力退火或自然时效才能消除。
上海大学机自学院
一、熔模铸造
1.铸型特征：薄壳砂型 2.铸件材料：各种合金，尤其是高熔点合金 A.不需分型和取模→形状复杂件 B.铸型精确光洁→精密铸件 3.生产特点 C.蜡模强度不高→中小型件 D.工艺过程繁琐→生产率低 4.应用范围：各种合金、各种批量的形状复杂 铸件的精密铸造。如大模数齿轮 滚刀、叶片、麻花钻等。
SHANGHAI UNIVERSITY
上海大学机自学院 例1：将有残余应力的圆柱体铸件进行如下加工， 会如何变形？ 车外圆 钻孔 刨去一侧 - ++ ++ ++ ++ ++ -
缩短
伸长
弯曲
SHANGHAI UNIVERSITY
上海大学机自学院 例2：下图铸造T形梁内有残余应力，经时效或 去应力退火后将会如何变形？
+ + + + + + + + - - - - - - - - - -
机械制造工艺第五版——第二章 锻压
二、自由锻设备
常用设备有空气锤和水压机。
空气锤
水压机
三、自由锻方法
自由锻的工序：基本工序、辅助工序和精整工序。 自由锻的基本工序：镦粗、拔长、冲孔、弯曲、切割。
1．镦粗和局部镦粗
镦粗——使毛坯高度减小、横断面积增大的锻造工 序。
局部镦粗——在坯料上某一部分进行的镦粗。
2、拔长——是使坯料长度增加、横截面面积减小的锻造工 序。
板料冲压被广泛用于汽车、电器、仪表和航空 等制造业中。
二、锻件的冷却方法
2．冷却方式
1）空冷：热态锻件在空气中冷却的方法。它是 一种冷却速度较快的冷却方法，适用于低碳钢、中 碳钢的小型锻件。
2）堆冷：热态锻件成堆放在空气中进行冷却的 方法。它的速度比空冷低，适用于低碳钢、中碳钢 的小型锻件。
3）坑冷：热态锻件放在地坑（或铁箱）中进行 缓慢冷却的方法。它的速度比堆冷低。适用于低合 金钢及截面尺寸较大的锻件。
二、模锻
1．模锻设备
常用的横锻设备有模锻空气锤、螺旋压力机、平锻机 等。
2．锻模及模膛
锻模——模锻时使坯料成形而获得模锻件的工具。
连杆弯形的锻模及模锻过程
1－弯形模膛 2－预锻模膛 3－滚挤模膛 4－拔长模膛 5－终锻模膛 6－滚挤模膛断面
§2－5 冲压
一、冲压常用设备 二、分离工序 三、成形工序
扩孔——减小空心毛坯壁厚而增大其内径和外径的锻 造工序。
心棒拔长
4、冲孔——是用冲子在坯料上冲出通孔或不通孔的锻造工 序。
1）单面冲孔：厚度小的坯料
2）双面冲孔
预冲凹坑 冲至3/4深度
翻转坯料 冲透坯料
5．弯形
弯形——采用一定的工模具将毛坯弯成所规定外形 的锻造工序。
机械制造基础第2章答案
第二章思考题与习题及答案2-1何谓热处理？其目的是什么？它有哪些基本类型？答：钢的热处理是钢在固体范围内，通过加热、保温和冷却来改变钢的内部组织结构，从而改善钢的性能的一种工艺。
热处理的目的是改善钢的工艺性能和使用性能。
热处理的基本类型包括：普通热处理（包括退火、正火、淬火、回火）与表面热处理（包括表面淬火与化学热处理）。
2-2 退火的主要目的是什么？常用的退火方法有哪些？答：退火的主要目的是：细化晶粒，改善钢的力学性能；降低硬度，提高塑性，以便进一步切削加工；去除或改善前一道工序造成的组织缺陷或内应力，防止工件的变形和开裂。
常用的退火方法有：完全退火、等温退火、球化退火、均匀化退火、去应力退火等。
2-3 根据下表，归纳比较共析碳钢过冷奥氏体冷却转变中几种产物的特点？2-4 临界冷却速度的意义是什么？它与C曲线的位置有什么关系？对淬火有什么实际意义？答：奥氏体全部过冷到M s以下转变为马氏体的最小冷却速度，称为临界冷却速度。
临界冷却速度与C曲线相切。
对淬火而言，冷却速度要大于临界冷却速度，才能获得马氏体组织，否则，只能获得非马氏体组织。
2-5 正火与退火的主要区别是什么？如何选用？答：正火比退火的冷却速度要快些，得到的组织细一些，可获得索氏体组织，力学性能高于退火。
选用时主要应根据含碳量、使用性能以及经济性等来考虑。
正火可用于普通结构零件的最终热处理及重要零件的预备热处理。
过共析钢在球化退火前用正火来消除组织中的网状渗碳体。
正火也可用于改善低碳钢的切削加工性。
一般认为，金属材料的硬度在160~230HBW 范围内，切削加工性能较好，而低碳钢退火状态的硬度普遍低于160HBW，切削时易“粘刀”，零件的表面质量也较差，经正火后，可适当提高其硬度，改善切削加工性。
2-6 淬火的主要目的是什么？常用的淬火方法有哪些？答：淬火是使钢强化的最重要的方法，其主要目的是为了获得马氏体组织，提高钢的力学性能。
生产上常用的淬火方法有单液淬火、双液淬火、分级淬火、等温淬火等。
机械制造工艺基础(徐文德,邓养廉主编)PPT模板
第10章 精密加工和特种加工 简介
10.1 精密加工 10.2 特种加工
13
Part One
第11章
钳加工与装配
第11章 钳 加工与装配
01 11.1 划线、螺纹 02 11.2 钻孔、扩孔、
加工、刮削
铰孔
03 11.3 装配工艺过 04 11.4 可拆连接的
程与装配精度
装配
05 11.5 传动机构的 06 11.6 轴承的装配
6.1 刨削 6.2 插削 6.3 拉削
09
Part One
第7章
铣削和镗削
第7章 铣削 和镗削
0 1 7.1 概述
0 2 7.2 铣床
0 3 7.3 铣床附件及工件的一般装夹方 法
04
7.4 式
铣刀、铣削用量和铣削方
0 5 7.5 铣削方法
0 6 7.6 铣削工艺特点与铣削实例
第7章 铣削和镗 削
装配
第11章 钳加工与 装配
11.7 装配实例——减速器的装配
14
Part One
第12章
机械加工工艺过程
第12章 机械加工工艺过程
12.1 机械加工工 艺过程的组成和特征
1
12.6 制订工艺规 程的技术依据和步骤
6
12.5 加工余量和
工序尺寸及其公差的
5
确定
2
12.2 定位基准的 选择
3
12.3 工艺路线的 拟定
4.2 刀具材料与刀具几 何形状
4.3 切削力和切削温度
4.4 切削液
4.5 加工精度和加工表 面质量
07
Part One
第5章
车削
第5章 车削
5.1 概述 5.2 车床附件及工件的装夹方 法 5.3 车削方法 5.4 车削的工艺特点和车削实 例
机械制造基础第二章作业及答案
第一章金属切削过程及其控制1-1什么是切削用量三要素？在外圆车削中，它们与切削层参数有什么关系？答：切削用量是指切削速度 v c 、进给量 f （或进给速度 v f ）、背吃刀量 a p 三者的总称，也称为切削用量三要素。
它是调整刀具与工件间相对运动速度和相对位置所需的工艺参数。
（一）切削速度 v c切削刃上选定点相对于工件的主运动的瞬时速度，在计算时应以最大的切削速度为准，如车削时以待加工表面直径的数值进行计算，因为此处速度最高，刀具磨损最快。
（二）进给量 f工件或刀具每转一周时，刀具与工件在进给运动方向上的相对位移量。
进给速度 v f 是指切削刃上选定点相对工件进给运动的瞬时速度。
（三）背吃刀量 a p通过切削刃基点并垂直于工作平面的方向上测量的吃刀量。
1-2怎样划分切削变形区？第一变形区有哪些变形特点？答：根据切削时试验时制作的金属切削层变形图片，绘制出金属切削过程中的滑移线和流线示意（流线表示被切削金属的某一点在切削过程中流动的轨迹），可将切削变形区划分为第一变形区、第二变形区、第三变形区。
第一变形区的变性特点有：沿滑移线的剪切变形以及随之产生的加工硬化1-3什么是积削瘤？它对加工过程有什么影响？如何控制积削瘤的产生？（李金德）答：在加工过程中，由于工件材料是被挤裂的，因此切屑对刀具的前面产生有很大的压力，并摩擦生成大量的切削热。
在这种高温高压下，与刀具前面接触的那一部分切屑由于摩擦力的影响，流动速度相对减慢，形成“滞留层”。
当摩擦力一旦大于材料内部晶格之间的结合力时，“滞流层”中的一些材料就会粘附在刀具靠近刀尖的前面上，形成积屑瘤。
可采用耐磨性好的刀具，减小刀具的前角和主偏角，降低切削速度等措施。
以及对材料进行热处理等。
1-4常用的切屑形态有哪几种？它们一般都在什么情况下生成？怎样对切屑形态进行控制？答：带状切屑，挤裂切屑，单元切屑，崩碎切屑。
带状切屑一般在切削塑性较高的金属材料时产生，挤裂切屑在切削黄铜或用低速切削钢产生，单元切屑在切削铅或用很低的速度切削钢时产生，崩碎切屑在切削脆性金属时产生。
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圆料切割
四、自由锻常见缺陷
裂纹 末端凹陷 轴心裂纹 折叠
末端凹陷和轴心裂纹
折叠
五、自由锻实例
压盖锻件图
印槽
一端拔小
端部镦粗
滚圆
外 圆 修 正
冲孔
锻出凸台
两垫环中修正
§2－4 模锻
模锻——利用模具使毛坯变形而获得锻件的 锻造方法。
一、 胎模锻
二、模锻
一、 胎模锻
1．特点
胎模锻——在自由锻设备上使用可移动模具生产锻 件的一种锻造方法。
反复90°翻转法
沿螺旋线翻转法
3．心棒拔长和扩孔
心棒拔长——在空心毛坯中加心棒进行变形以减小空 心毛坯外径（即壁厚）而增加其长度的锻造工序。
扩孔——减小空心毛坯壁厚而增大其内径和外径的锻 造工序。
心棒拔长
冲头扩孔
心轴扩孔
4．冲孔
冲孔——在坯料上冲出透孔或不透孔的锻造工序。
双面冲孔 单面冲孔
分离工序和成形工序
分离工序示意
成形工序示意
三、 压力加工简介
轧制 拉拔 挤压
其他常见压力加工方法
§2－2 金属的加热和锻件冷却
金属加热的目的：提高塑性，降低变形抗 力，并使内部组织均匀。
一、锻造温度范围 二、锻件的冷却方法
一、锻造温度范围
1．始锻温度——开始锻造的温度。 2．终锻温度——终止锻造的温度。
反射炉
二、自由锻设备
常用设备有空气锤和水压机。
空气锤
水压机
三、自由锻方法
自由锻的工序：基本工序、辅助工序和精整工序。
自由锻的基本工序：镦粗、拔长、冲孔、弯曲、切割。
1．镦粗和局部镦粗
镦粗——使毛坯高度减小、横断面积增大的锻造工 序。 局部镦粗——在坯料上某一部分进行的镦粗。
2．拔长
拔长——使毛坯横断面积减小、长度增加的锻造工 序。
自由锻简单、灵活
能制造形状复杂、尺寸准确锻件
适用于小批量生产中用自由锻成形困难、模锻又 不经济的复杂形状锻件的生产
2．胎模的类型
（1）制坯整形模
摔模
扣模
（2）成形模
套模
合模
（3）切边冲孔模
二、模锻
1．模锻设备
常用的横锻设备有模锻空气锤、螺旋压力机、平锻机 等。
2．锻模及模膛
锻模——模锻时使坯料成形而获得模锻件的工具。
§2－3 自由锻
自由锻——只用简单的通用性工具，或在锻 造设备的上、下砧间直接使坯料变形而获得所需 的几何形状及内部质量的锻件的锻造方法。
一、 加热炉
二、自由锻设备
三、自由锻方法
四、自由锻常见缺陷
五、自由锻实例
一、 加热炉
加热炉的加热方式主要有：火焰加热和电加热。目 前在一般中小型工厂中，较普遍采用的是以烟煤作燃料 的反射炉。
3．锻造温度范围——锻件的始锻温度到终锻温度的温
度间隔。 4．加热速度——加热时坯料表面温度升高的速度 （℃/h）。
二、锻件的冷却方法
1．冷却规范
冷却规范——冷却过程中温度与时间的关系。
2．冷却方式
空冷：热态锻件在空气中冷却 堆冷：将热态锻件成堆放在空气中进行冷却 坑冷：将热态锻件放在地坑（或铁箱）中缓慢冷却 灰砂冷：将热态锻件埋入炉渣、灰或砂中缓慢冷却 炉冷：锻后锻件放入炉中缓慢冷却
连杆弯形的锻模及模锻过程
1－弯形模膛 2－预锻模膛 3－滚挤模膛 4－拔长模膛 5－终锻模膛 6－滚挤模膛断面
§2－5 冲压
一、冲压常用设备 二、分离工序 三、成形工序
一、冲压常用设备
机械压力机
剪切机
二、分离工序
分离工序——使板料的一部分和另一部分分开的 工序，包括冲裁和切断。
1．冲裁
冲裁——利用冲模将板料以封闭的轮廓与坯料分离的 一种冲压方法。 落料：利用冲裁取得一定外形的制件或坯料的冲压方 法。 冲孔：将冲压坯料内的材料以封闭的轮廓分离开来， 得到带孔制件的一种冲压方法。
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。 生产效率很高，易实现机械化、自动化生产。 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。 适应范围广，从小型的仪表零件到大型的汽车横梁 等均能生产，并能制出形状较复杂的冲压制件。 冲压使用的模具精度高，制造复杂，成本高，所以 主要适用于大批量生产。
锻造概述
自由锻
模锻
锻件
锻造特点：
改善金属的内部组织，提高金属的力学性能 具有较高的劳动生产率 适应范围广 可以大大地节省金属材料和减少切削加工工时 不能锻造形状复杂的锻件
二、冲压
冲压——使板料经分离或成形而得到制件的工 艺。 冲压件——用冲压的方法制成的工件或毛坯。
冲压
冲压的特点：
第二章 锻压
§2－1 §2－2 §2－3 §2－4 §2－5 概述 金属的加热和锻件冷却 自由锻 模锻 冲压
§2－1 塑性变 形、改变尺寸、形状及改善性能，用以制造机械 零件、工件或毛坯的成形加工方法。
一、 锻造 二、冲压 三、 压力加工简介
一、 锻造
锻造——在加压设备及工（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。 锻件——金属材料经过锻造变形而得到的工 件或毛坯。
落料
冲孔
2．切断
切断——将板料沿不封闭的曲线分离的一种冲压方 法。分切断和切口。
切断：两部分板料沿不封闭曲线完全分离。 切口：两部分板料沿不封闭曲线部分地分离，且分离 部分的材料发生弯曲。
切口
三、成形工序
成形工序——使板料发生塑性变形，以获得规定形 状工件的工序，包括弯形和拉深。
1．弯形
弯形——将板料在弯矩作用下弯成具有一定曲率和 角度的制件的一种成形方法。
双面冲孔
单面冲孔
5．弯形
弯形——采用一定的工模具将毛坯弯成所规定外形 的锻造工序。
1—成形压铁 2—坯料 3—成形垫铁
自由弯形
成形弯形
6．切割
切割——把板材或型材等切成所需形状和尺寸的坯料 或工件的锻造工序。
单面切割 双面切割和四面切割 圆料切割
单面切割
双面切割和四面切割 双面切割——在坯料的两个相对面上先后切割。 四面切割——先切割两相对面，再切割相邻的两相 对面。 双面和四面切割一般用于切割截面较大的坯料。
弯形
圆筒状制件的成形过程
2．拉深
拉深——又称拉延，是变形区在一拉一压的应力状 态作用下，使板料（或浅的空心坯）成形为空心件（深 的空心件）而厚度基本不变的加工方法。
1－板料 2－凸模 3－压板 4－工件 5－凹模 6－拉深制件
3．其他冲压成形工序简介
其他冲压成形工序