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1、精选优质文档-倾情为你奉上机械制造技术基础第1章 绪论1、 机械的制造工艺过程通常分为热加工工艺过程和冷加工工艺过程，它们都是改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使之成为成品或半成品的过程。2、 机械制造（冷加工）工艺过程一般是指零件的机械加工工艺过程和机器的装配工艺过程。因此，机械制造（冷加工）也是研究机械加工和装配工艺过程及方法的科学。第2章 制造工艺装备1、 金属切削加工：是利用刀具从工件待加工表面上切去一层多余的金属，从而使工件达到规定的几何形状、尺寸精度和表面质量的机械加工方法。2、 切削运动可分解为主运动和进给运动。主运动是使工件与刀具产生相对运动以进行切削的最基本运动（速
2、度最高、功率最大、主运动只有一个）；进给运动是不断把切削层投入切削，以逐渐切削出整个工件表面的运动（进给运动可以有一个或几个）。3、 切削过程中工件上通常存在着3个不断变化的表面：已加工表面、待加工表面、加工表面。切削要素包括切削用量和切削层的几何参数。切削用量包括切削速度、进给量和背吃刀量（切削深度）三要素。切削层几何参数包括切削层公称厚度、切削层公称宽度bD、切削层公称横截面积AD。切削用量和切削截面参数切削截面参数：切削厚度，切削宽度，切削截面面积。 故主偏角越大，切削厚度越大，切削宽度越小。5、刀具几何角度前刀面：切屑流过的表面。主后刀面：与工件上过渡表面相对的表面。副后刀面：与工件上
3、已加工表面相对的表面。主切削刃：前刀面与主后刀面的交线。主要副切削刃：前刀面与副后刀面的交线。协同刀尖：主切削刃与副切削刃连接处的那部分切削刃。它可以是小的直线段或圆弧。6、刀具标注坐标系基面：通过切削刃选定点，与假定主运动方向相垂直的平面。切削平面：过切削刃在基面内的投影且垂直于基面。主剖面：过切削刃上选定点，与基面和切削平面垂直的平面。7、 刀具的标注角度前角：前刀面与基面。后角：主后刀面与切削平面。主偏角：在基面内测量的主切削刃 在基面上的投影与假定进给运动方向的夹角。正值副偏角：在基面内测量的副切削刃在基面上的投影与假定进给运动反方向的夹角。正值刃倾角：在切削平面内测量的主切削刃与基面
4、间的夹角。刃倾角对刀尖强度和切屑的影响：时，刀尖强度低，切屑流向未加工表面；时，刀尖强度高，流向已加工表面。8、刀具实际工作角度：实际工作前角和后角与刀具的进给量和工件直径有关。工件直径越小，进给量越大，实际工作的前角越大，实际工作的后角越小。故横车时，工件半径很小时，是被挤断的。9、刀具性能要求和材料选择（1）高的硬度：刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度。（2）高的耐磨性：一般刀具材料的硬度越高，耐磨性越好。（3）足够的强度和韧性：以便承受切削力、冲击和振动，而不致于产生崩刃和折断。（4）高的耐热性（热稳定性）：指刀具材料在高温下保持硬度、耐磨性、强度和韧性的能力。（5）良好的热物理性能和
5、耐热冲击性能：刀具材料的导热性能要好，不会因受到大的热冲击产生刀具内部裂纹而导致刀具断裂。（6）良好的工艺性、经济性：刀具材料应具有良好的锻造性能、热处理性能、焊接性能、磨损加工性能等。碳素工具钢及合金工具钢：耐热性差，用于手工工具；高速钢：具有较高的硬度和耐热性、制造工艺简单、能锻造应用广泛。硬质合金钢：硬度高，耐高温，耐磨性好应用广泛，但抗弯强度低、冲击韧性差，刀口不锋利不能完全取代高速钢。10、 刀具角度的选择（1） 前角前角对切削的难易有很大的影响。增大前角（工件强度低、塑性材料、韧性好的、精加工）能使刀刃变得锋利，使切削更加轻快，可以减小切削变形，从而使切削力和切削功率减小。减小前角
6、（脆性材料、韧性差的、粗加工）可使刀刃和刀尖强度上升，刀具散热体积增大，提高寿命。（2） 后角后角的功能是减小后刀面与工件的摩擦和后刀面的磨损。其大小对刀具耐用度和工件已加工表面质量都有很大影响。切削层公称厚度越大，刀具后角越小；工件材料越软、塑性越大，后角越大；工艺系统刚性较差时，应适当减小后角；尺寸精度要求较高的刀具，后角宜取小值。（3） 主偏角和副偏角对刀具耐用度影响大，减小可使刀尖增大，强度提高，散热条件改善即耐用度提高。故减小可降低残留面积的高度，减小加工表面粗糙度。精加工、工艺系统刚性好时取小值。（4） 刃倾角主要影响刀头的强度和切屑流动的方向。增大可提高强度。11、 车刀的结构形
7、式有整体式、焊接式、机夹重磨式和机夹可转位式。12、 麻花钻的螺旋角和前角从外缘向中心逐渐减小，前角由30度降到-30度，故靠近中心处的切削条件很差。13、 铣刀方式（周铣法和端铣法）周铣法：可分为逆铣和顺铣。逆铣时，刀齿由切削层内切入，从待加工表面切出，切削厚度由零增至最大。由于刀刃并非绝对锋利，所以刀齿在刚接触工件的一段距离上不能切入工件，只是在加工表面上挤压、滑行，使工件表面产生严重冷硬层，降低了表面加工质量，并加剧了刀具磨损。顺铣时，切削厚度由大到小，没有逆铣的缺点。同时，顺铣时的铣削力始终压向工作台，避免了工件上下震动，因而提高铣刀的耐用度和加工表面质量。但顺铣时由于水平切削分立与进
8、给方向相同，可能使机床工作台产生窜动，引起震动和进给不均匀。14、 机床的型号编制（机床按加工性质和用途可分为12类）15、常用的形成发生线的方法：轨迹法、成形法、相切法、展成法。、16、夹具装夹是将工件在机床上或夹具中定位、夹紧的过程。定位是确定工件在机床或夹具中占有正确位置的过程。夹紧是指工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。（先定位后夹紧）分类：通用夹具、专用夹具、通用可调夹具、组合夹具和成组夹具。其中组合夹具适合新产品的试制、单件小批生产和临时性生产任务。夹具的主要组成部分：定位元件、夹紧装置、对刀元件、导引元件、其他装置、连接元件和连接表面、夹具体。17、 六点
9、定位原理的定义：分别限制工件的六个自由度，从而使工件在空间得到确定位置的方法，成为工件的六点定位原理。18、 完全定位的定义：分布的六个定位支承点，限制了工件全部六个自由度，称为工件的“完全定位”。 不完全定位的定义：按加工要求，允许有一个或几个自由度不被限制的定位。19、 过定位的定义：工件的同一自由度被两个或两个以上的支撑点重复限制的定位，称为过定位（又叫重复定位）。 欠定位的定义：在工序的加工要求，工件应该限制的自由度而未予限制的定位，称为欠定位。20、 产生定位误差的原因：一是由于定位基准与设计基准不重合，称为基准不重合误差(基准不符误差)；二是由于基准位置误差引起的定位误差。21、
10、夹紧装置的基本要求(1)夹紧时不能破坏工件在夹具中占有的正确位置；(2)夹紧力大小要适当。夹紧机构既要保证工件在加工过程中不移动、不转动、不振动，又不因夹紧力过大而使工件表面损伤、变形；(3)夹紧机构的操作应安全、方便、迅速、省力；(4) 机构应尽量简单，制造、维修方便。22、典型夹紧机构：斜楔夹紧机构、螺旋、圆偏心、定心、联动。第3章1、切屑形成和切削变形区直角自由切削：没有副切削刃参与切削，并且刃倾角。切削三大变形区：剪切滑移第一变形区：受前刀面的剪切和挤压，主要受前刀面的剪切滑移变形，也称为剪切区，是切削过程中产生变形的主要区域。一般很窄；第二变形区：切屑从材料基体分离后继续受到前刀面的
11、挤压和摩擦，进一步产生滑移变形，产生变形区，位于刀-屑接触区；第三变形区：切削刃和后刀面与已加工表面间的挤压和摩擦产生的以加工硬化和残余应力为特征的滑移变形。2、切屑变形程度表示方法和切削变形影响因素表示方法：剪切应变和变形系数3、在粘结区，切屑的底层与前面呈现冷焊状态，切屑与前面之间不是一般的外摩擦，这时切屑底层的流速要比上层缓慢得多，从而在切屑底部形成一个滞流层 。所谓“内摩擦”就是指滞流层与上层流屑层内部之间的摩擦，这种内摩擦也就是金属内部的剪切滑移。其摩擦力的大小与材料的流动应力特性及粘结面积的大小有关。所谓外摩擦就是指摩擦力的大小与法向力成正比而与接触面积无关，切屑离开粘结区后进入滑
12、动区。在该区域内刀屑间的摩擦仅为外摩擦。刀屑接触面间有二个摩擦区：内摩擦区和外摩擦区。金属的内摩擦力要比外摩擦力大得多，因此，应着重考虑内摩擦。 4、 积屑瘤定义：在切削速度不高而又能形成连续切屑的情况下，加工一般钢料或其他塑性材料时，常常在刀具前面粘着一块剖面有时呈三角状的硬块。它的硬度很高，通常是工件材料的23倍，在处于比较稳定的状态时，能够代替切削刃进行切削。这块冷焊在前面上的金属称为积屑瘤。当为中等温度，摩擦系数最大时，产生的积屑瘤也最大。对切削过程的影响：使刀具实际前角增大，切削力下降；影响刀具耐用度；使切入深度增大；使工件表面粗糙度值变大。总的来说，对粗加工一般是有利的，对于精加工
13、要防止。避免产生或减小积屑瘤的措施：（1） 避开中速区，采用较低或较高的切削速度。（2） 采用润滑性能好的切削液，较小摩擦；（3） 增大刀具前角，减小刀-屑接触压力；（4） 采用适当的热处理方法提高工件硬度，减小加工硬化的倾向。5、切削变形的影响因素：工件材料：越硬越小；刀具几何参数：工件前角越大，剪切角越大，变形越小；切削用量：切削速度，无积屑瘤时，切削速度越高变形越小。切削层公称厚度：越大，变形小。6、切屑类型：带状、挤裂、单元、崩碎（前三种是切削塑性材料，减小前角，降低速度，加大切削厚度就可得到单元，反之为带状）7、切削力的来源：切屑形成过程中弹性变形及塑性变形产生的抗力；刀具与切屑及工
14、件表面之间的摩擦阻力。影响切削力的因素：工件材料：塑性越高，变形越大，需要做的功越多，切削力越大。刀具几何角度：影响最大的是前角：前角越大，剪切角越大，变形越小，切削力越小。主偏角：主偏角越大，背向力越小，进给力越大。刀尖圆弧半径：刀尖圆弧半径增大，相当于主偏角减小。刃倾角：刃倾角越，背向力减小，进给力增大。切削用量：背吃刀量：切削深度增加，切削面积增大，切削力正比增大。进给量：进给量增大，切削面积正比增大，但变形减小，故切削力近似正比增大。切削速度：通过对变形系数的影响来影响切削力。无积屑瘤时，切削随度越高，变形越小，切削力越小；有积屑瘤时，在积屑瘤增加阶段，随速度增加，变形减小，切削力下降
15、，在积屑瘤减小阶段，随速度增加，变形增加，切削力增加，在高速阶段，随速度增加，变形减小，切削力减小。刀具材料：看与工件材料的亲和性。切屑液：使用时，切削力小。8、切削热和切削温度（不多）切削热产生：切削功率的消耗，能量的转换。切削热影响因素：切削深度对切屑热影响最大，其次切削速度，再次进给量。产生位置：剪切区，切屑和前刀面接触区，后刀面和切削表面接触区。其中切屑带走的热量最多。切削热分布特点剪切区：沿剪切方向温度基本相同；垂直于剪切方向，温度梯度最大。9、刀具破坏形式：磨损和破损（1）磨损形式：前刀面磨损，切削塑性材料，切削速度和切削厚度较大时产生；主后刀面磨损，切削铸铁和以较小的切削厚度切削塑性材料时产生；同时磨损，以较高速度和中等切削厚度切削塑性材料时产生。（2）磨损原因：磨料磨损，低切削速度时；粘结磨损，中高速切削速度下；扩散磨损和化学磨损，切削温度很高时会加重；扩散；氧化；相变；热电；塑性变形。（3）磨损过程：初期磨损，刀具后刀面得加工缺陷造成磨损速度快；正常磨损，比较缓慢；急剧磨损，刀具已经磨钝，切削温度迅速增加造成急剧磨损。（4）刀具耐用度：刃磨后的刀具自开始切削到磨损量达到刀具的磨钝标准为止的切削时间。
