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1、第一章金属切削基本要素1切削运动和切削用量1） 切削运动：成形运动和刀具是实现工件切削加工过程的两个基本要素由主运动与进给运动合成合成切削运动2加工表面：待加工表面加工时即将被切除的表面已加工表面已被切去多余金属形成符合要求的工件新表面过渡表面加工时由主切削刃正在切削的表面3切削用量：切削速度,进给量转一周沿进给方向的位移,切削深度2刀具几何角度1刀具切削部分的结构要素：前刀面切屑流过的表面、主后刀面与主切削刃毗邻,且与工件过度表面相对、副后刀面与副切削刃毗邻且与已加工表面相对、主切削刃前刀面上直接进行切削的边锋、副切削刃、刀尖交点、圆弧、倒角2刀具标注角度参考系参考平面：基面、切削平面、副切
2、削平面测量平面：主剖面、主剖面参考系、法剖面、法剖面参考系3刀具标注角度要求：能够严格按照画法几何原理绘制刀具切削部分的图形并标注外圆车刀六个基本角度1主剖面参考系中的标注角度基面标注角度：主偏角切削平面与进给平面、副偏角主剖面标注角度：前角基面与前刀面、后角后刀面与切削平面、切削平面标注角度：刃倾角主切削刃与基面副剖面标注角度：副后角六个基本角度：前角go、后角ao、刃倾角ls、主偏角kr、副偏角kr、副后角ao2法剖面参考系中的标注角度：法前角前刀面与基面、法后角切削平面与后刀面3切削层参数1切削厚度hD：2切削宽度bD：3切削面积AD：4金属切除率Zw：4刀具材料1对刀具材料的要求：硬度
3、、耐磨性、耐热性、强度和韧性、减摩性、导热性和热膨胀系数、工艺性和经济性。2刀具材料的硬度、耐磨性与强度、韧性之间规律。硬度高耐磨性也高,强度和韧性越高,硬度和耐磨性越差3高速钢特点强度、韧性、工艺性好,价格便宜4硬质合金的主要成分金属碳化物WC、TiC、分类YG/YT/YA/YW、用途高温,硬度,简单刀具5涂层刀具的性能特点解决硬度、耐磨性与强度、韧性之间的矛盾,但抗弯强度下降,不能采用焊接结构,不能重磨使用6瓷刀具的类别及性能特点1纯氧化铝瓷：抗弯强度低；2复合氧化铝瓷：化学稳定性好,与加工金属亲和作用小,抗弯强度跟冲击韧性差；3复合氮化硅瓷：适合于切削冷硬铸铁和淬硬钢价格低廉7金刚石和立
4、方氮化硼的相同点和不同点相同：硬度高,切削速度快；不同点：氮化硼热稳定性和化学惰性更好,可耐高温不与铁亲和第二章金属切削过程1金属切削的变形过程1剪切滑移变形过程金属切削过程就是工件的被切金属层在刀具前刀面的推挤下,沿着剪切面滑移面产生剪切变形并转变为切屑的过程2三个变形区3第一变形区1变形系数2剪应变相对滑移3剪切角2前刀面的摩擦与变形1前刀面的摩擦由紧密型接触区的膜材起主要作用,不服从古典摩擦法则1外摩擦2摩擦3前刀面、外摩擦分布2滞流层和积屑瘤1滞流层2积屑瘤：形成机理由于摩擦阻力的存在,使得切屑滞留在前刀面上,与切屑速度呈n形关系、条件推力TFr、对切削过程的影响保护道具、增大前角、增
5、大切屑厚度、增大已加工表面粗糙度、加速刀具磨损3加工表面形成1加工表面形成过程2加工表面特点4切削力与切削热1切削力的来源1变形抗力切削层金属、切屑和工件表层金属的弹塑性变形所产生的抗力2摩擦力刀具与切屑、工件表面间的摩擦阻力2合力、分力和功率1合力、分力：主切削力垂直于基面,与切削速度的方向一致、切深抗力在基面,与进给方向相垂直、进给抗力在基面,与进给方向平行2切削功率各分力消耗功率总和3切削力计算1切削力经验公式：取得经验公式的过程2单位切削力4切削热和切削温度场1切削热的产生：三个热源切削层金属发生弹性变形和塑性变形、切屑与前刀面、工件与后刀面间消耗的摩擦功2切削热的传导：四种传输方式通
6、过工件、切屑、刀具、周围介质3切削温度的分布p67图5影响切削力和切削温度的因素：切削用量、刀具角度、刀具磨损5刀具磨损1刀具磨损的形态1前刀面的磨损：月牙洼切削速度较高、切削厚度较大的情况下加工塑性金属,当刀具的耐热性和耐磨性稍有不足时,在前刀面磨出一个月牙洼2后刀面磨损：刀尖磨损VC、中部磨损VB：边界磨损VN2刀具磨损过程及磨钝标准1磨损过程：三个阶段初期磨损阶段,正常磨损阶段,剧烈磨损阶段2磨钝标准考虑：工艺系统刚性、工件材料、加工精度和表面质量、工件尺寸3Taylor公式1使用寿命与vc -T关系 Vc=A/Tm2f-T, ap-T关系与广义Taylor公式 f=B/Tn ap=C/
7、Tp 6切削参数合理选择1切削用量选择1切削用量与生产率2切削用量与刀具使用寿命3切削用量与加工质量4切削用量的选择原则首先尽量选用大的切削深度,然后根据加工条件和加工要求选取允许的最大进给量,最后根据刀具使用寿命和机床功率允许情况选取最大切削速度2刀具几何参数的选择：前角工件材料硬度强度低、塑性、冷硬严重、抗弯强度大韧性好、系统刚性差、选择大前角、后角粗加工、强力切削、强度硬度高、系统刚性差、选择小后角、主偏角粗加工、刚性不足选大、副偏角不引起震动、精加工、高强度硬度、切断选小7工件材料切削加工性1切削加工性的概念：相对性2切削加工性指标：切削加工性等级3切削加工性影响因素：强度、硬度、塑性
8、、韧性越大,加工性能越差高温性能越好,加工性能越好4典型难加工材料的切削加工性：超高强度钢、钛合金、高温合金8切削液1切削液的种类：水溶液、乳化液、切削油2切削液的作用：冷却、润滑、清洗、防锈第三章 机床与刀具1机床分类与运动分析1表面成形运动：主运动,进给运动2 车床与车刀1加工围：各种回转面,如外圆柱表面、圆锥表面、成形回转表面和回转体的端面、螺纹面等2车床种类：卧式车床主轴箱、刀架、尾座、进给箱、溜板箱、床身3车刀：可转位车刀使用可转位刀片的机夹车刀,他与普通机夹车刀的不同点在于刀片为多边形,每一边都可作切削刃,用钝后只需将刀片转位,即可是新的切削刃投入工作,当几个切削刃都用钝后,即可更
9、新刀片4钻床与钻头1孔加工围的种类主要加工外形较复杂,没有对称回转轴线的工件上的孔,如箱体、机架、目的2麻花钻：结构两条主切削刃和两条副切削刃,两条螺旋槽钻沟形成前刀面,主后刀面在钻头的端面上p1355铣床与铣刀1加工围平面、沟槽、螺旋面2铣床：升降台铣床：用途单件、小批及成批生产中加工小型零件、结构特点3铣刀：特点、分类圆柱铣刀：卧式铣床上加工平面；端铣刀：立式铣床加工平面；盘形铣刀：槽铣刀加工浅槽、两面刃铣刀加工台阶面；三面刃铣刀切槽和台阶面；锯片铣刀、立铣刀、键槽铣刀、角度铣刀、成形铣刀、用途6磨床与砂轮1加工围磨削、外圆柱面和圆锥面、平面、螺旋面、齿面以及各种成形面,还可以刃磨刀具2砂
10、轮特性：磨料氧化物系、碳化物系、高硬磨料系、粒度磨粒的大小程度,微粉40m、结合剂瓷结合剂、树脂、橡胶、金属、硬度砂轮的硬度用来反映磨粒在磨削力的作用下,从砂轮表面上脱落的难易程度：工件硬度、加工接触面、精磨和成形磨削、砂轮粒度大小、工件材料、组织反映磨粒、结合剂、气孔三者之间的比例关系：磨粒在砂轮总体积中所占的比例越大,则砂轮的组织越紧密、气孔越小7 拉刀和拉床拉床用拉刀进行通孔、平面及成形表面的加工第四章 定位夹紧及夹具设计无第五章 机械加工表面质量1 表面质量基本概念1表面质量的含义：表面质量指经过机械加工后,在零件已加工表面上几微米至几百微米表面层所产生的物理机械性能的变化以及表面层微
11、观几何形状误差、表面粗糙度表面的微观几何形状误差,它是切削运动后,刀刃在被加工表面上形成的峰谷不平的痕迹、表面波度介于加工精度和表面粗糙度之间的周期性几何形状误差,主要是由加工过程中工艺系统的振动所引起的、表面层物理机械性能表面层硬化深度和程度,表面层残余应力的大小、方向及分布情况,表面层金相组织的改变,表面层其他物理机械性能的变化2表面质量对使用性能的影响：耐磨性摩擦副的材料、热处理情况和润滑条件、表面质量、耐疲劳性粗糙度参数大,降低耐疲劳性、配合质量粗糙度参数大,配合间隙增大,配合精度降低2表面粗糙度及其影响因素1理论粗糙度：计算公式2影响表面粗糙度的因素：切削用量切削速度越大,粗糙度越小
12、、刀具角度前角大粗糙度降低、工件材质韧性越大的塑性材料、粗糙度越大、积屑瘤、刀具材料、刃磨质量3加工表面物理机械性能的变化加工硬化表面层产生的塑性变形使金属晶体产生剪切滑移,晶格严重扭曲,并产生晶粒的拉长、破碎和纤维化,引起材料的强化,提高硬度跟强度、残余应力切削过程中表面层组织发生形状变化和组织变化时,在表面层及里层就会产生互相平衡的弹性应力,称之为表面的残余应力、表层相变4加工表面质量控制表面粗糙度选用,粗糙度、加工硬化、残余应力,相变的改善第六章 机械加工精度1加工精度的概念1机械加工精度的含义：加工精度零件经过加工后的尺寸、几何形状以及各表面相互位置等参数的实际值与理想值相符合的程度、
13、加工误差它们之间的偏离程度、尺寸精度限制加工表面与其基准间尺寸误差不超过一定围、形状精度限制加工表面宏观几何形状误差、位置精度限制加工表面与其基准间的相互位置误差2加工误差分类1系统误差具有确定性规律的误差与随机误差具有统计分布规律的误差2静态误差工艺系统在不切削状态下所出现的误差与切削状态误差2工艺过程的精度保证1试切法每一工步或走刀前对刀,切出一小段测量,合适否；生产效率低,技术水平高,单件小批量2调整法先按规定尺寸调整好机床、夹具、刀具、工件的相对位置及进给行程；精度低,生产率高3加工误差产生的原因及提高精度的措施1加工误差产生的原因1工艺系统精度和磨损的影响：机床精度、主轴误差、刀具精
14、度和磨损、夹具的制造精度和磨损减小刀具磨损：进行尺寸补偿、降低切削速度、选用耐磨性高的材料2工艺系统受力变形对加工精度的影响：工艺系统、刚度、柔度、影响工艺系统刚度的因素接触面表面质量、系统存在薄弱环节、连接件夹紧力影响、摩擦力、间隙、工艺系统刚度组成3切削力对加工精度的影响：误差复映、误差复映系数4热变形对加工精度的影响：工件的热变形、刀具的变形、机床的热变形走刀次数越多,总的误差复映系数越小,零件形状精度越高；系统刚度越好,加工精度越高；切深值的大小不影响误差复映系数,只与切深的差值有关；可以根据零件所要求的形状精度和毛坯状况来选择工艺系统刚度及走刀次数2提高精度的措施1提高工艺系统刚度的措施：提高机床构件刚度、工件安装刚度、刀具刚度、接触刚度零件表面质量、预紧力2减小热变形误差的措施：热源切削热、传动摩擦、外部热源、热补偿、机床结构、保持工艺系统的热平衡、控制环境温度第七章 机械加工工艺规程制定1工艺规程设计的容和基本要求1机械加工工艺规程含义规定产品或零部件加工工艺过程和操作方法等的
