第一篇：機(jī)械加工工藝基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

機(jī)械加工工藝基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

一、機(jī)械零件的精度

1.了解極限與配合的術(shù)語(yǔ)、定義和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。理解配合制、公差等級(jí)及配合種類。掌握極限尺寸、偏差、公差的簡(jiǎn)單計(jì)算和配合性質(zhì)的判斷。

1.1基本術(shù)語(yǔ)：尺寸、基本尺寸、實(shí)際尺寸、極限尺寸、尺寸偏差、上偏差、下偏差、（尺寸）公差、標(biāo)準(zhǔn)公差及等級(jí)（20個(gè)公差等級(jí)，IT01精度最高；IT18最低）、公差帶位置（基本偏差，了解孔、軸各28個(gè)基本偏差代號(hào)）。1.2配合制：

（1）基孔制、基軸制；配合制選用；會(huì)區(qū)分孔、軸基本偏差代號(hào)。（2）了解配合制的選用方法。

（3）配合類型：間隙、過(guò)渡、過(guò)盈配合

（4）會(huì)根據(jù)給定的孔、軸配合制或尺寸公差帶，判斷配合類型。1.3公差與配合的標(biāo)注（1）零件尺寸標(biāo)注（2）配合尺寸標(biāo)注

2.了解形狀、位置公差、表面粗糙度的基本概念。理解形位公差及公差帶。2.1幾何公差概念：

1）形狀公差：直線度、平面度、圓度、圓柱度、線輪廓度、面輪廓度。

2）位置公差：位置度、同心度、同軸度。作用：控制形狀、位置、方向誤差。3）方向公差：平行度、垂直度、傾斜度、線輪廓度、面輪廓度。4）跳動(dòng)公差：圓跳動(dòng)、全跳動(dòng)。2.2幾何公差帶： 1）幾何公差帶 2）幾何公差形狀 3）識(shí)讀

3.正確選擇和熟練使用常用通用量具（如鋼直尺、游標(biāo)卡尺、千分尺、量缸表、直角尺、刀口尺、萬(wàn)能角尺等）及專用量具（如螺紋規(guī)、平面樣板等），并能對(duì)零件進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。3.1常用量具：

（1）種類：鋼直尺、游標(biāo)卡尺、千分尺、量缸表、直角尺、刀口尺、萬(wàn)能角尺。（2）識(shí)讀：刻度，示值大小判斷。

（3）調(diào)整與使用及注意事項(xiàng)：校對(duì)零點(diǎn)，測(cè)量力控制。3.2專用量具：

（1）種類：螺紋規(guī)、平面角度樣板。（2）調(diào)整與使用及注意事項(xiàng) 3.3量具的保養(yǎng)

（1）使用前擦拭干凈

（2）精密量具不能量毛坯或運(yùn)動(dòng)著的工伯（3）用力適度，不測(cè)高溫工件（4）擺放，不能當(dāng)工具使用（5）干量具清理

（6）量具使用后，擦洗干凈涂清潔防銹油并放入專用的量具盒內(nèi)。

二、金屬材料及熱處理 1.理解強(qiáng)度、塑性、硬度的概念。

2.了解工程用金屬材料的分類，能正確識(shí)讀常用金屬材料的牌號(hào)。2.1金屬材料分類及牌號(hào)的識(shí)讀： 2.1.1黑色金屬：

（1）定義：通常把以鐵及以鐵碳為主的合金（鋼鐵）稱為黑色金屬。

（2）鑄鐵：灰鑄鐵HT抗拉強(qiáng)度（σb）200（MPa）、可鍛鑄鐵KT（H黑心、Z珠光體）抗拉強(qiáng)度（σb）300-伸長(zhǎng)率06、球墨鑄鐵QT抗拉強(qiáng)度（σb）400-伸長(zhǎng)率18。（3）碳鋼：

按含碳量分：低、中、高碳鋼。

按質(zhì)量分：普通、優(yōu)質(zhì)、高級(jí)優(yōu)質(zhì)。按用途分：

普通：Q235A：一般工程用，屈服強(qiáng)度Q數(shù)值235等級(jí)A。

優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼：45鋼：機(jī)械零件用，中碳鋼，含碳量0.45%）；

碳素工具鋼：T12：工具鋼，用于刃具、量具、模具用鋼，含碳量1.2%。鑄造碳鋼：鑄鋼ZG屈服強(qiáng)度不低于270-抗拉強(qiáng)度不低于500。（4）合金鋼： 按用途分：

合金結(jié)構(gòu)鋼：40Cr：合金結(jié)構(gòu)鋼，含碳量0.40%，合金含量小于1.5%不標(biāo)。合金工具鋼：9SiCr：合金工具鋼，含碳量0.9%，Si、Cr含量小于1.5%；

高速鋼（鋒鋼）W18Cr4V：含碳量0.7-0.8%，鎢含量18%，Cr含量4%，V含量小于1.5%。2.1.2有色金屬

（1）有色的定義：除黑色金屬以外的金屬材料，統(tǒng)稱為有色金屬。（2）了解鋁及鋁合金。（2）了解銅及銅合金。

3、了解退火、正火、淬火、回火、調(diào)質(zhì)、時(shí)效處理的目的、方法及應(yīng)用。重點(diǎn)放在應(yīng)用上。

（1）退火：消除鑄件、焊接件、冷作件毛坯的應(yīng)力。（2）時(shí)效處理：長(zhǎng)時(shí)間退火，消除毛坯的應(yīng)力。

（3）正火：消除鍛件毛坯的鍛造應(yīng)力。調(diào)整硬度，便于加工。

（4）調(diào)質(zhì)：淬火 回火，綜合機(jī)械性能。一般安排在粗加工后、精加工前。（5）回火：消除淬火應(yīng)力。溫度越高，鋼的強(qiáng)度、硬度下降，而塑性、韌性提高。

4.了解金屬表面處理的一般方法。（1）表面淬火

（2）（表層）化學(xué)處理：電鍍

物理處理：防銹漆因在金屬表面外處理，不在此列。

第二篇：機(jī)械加工工藝基礎(chǔ)教案

三、CA6140型臥式車床主要結(jié)構(gòu)

（一）主軸箱

CA6140車床的主軸箱包括：箱體、主軸部件、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、操縱機(jī)構(gòu)、換向裝置、制動(dòng)裝置和潤(rùn)滑裝置等。其功用在于支承主軸和傳動(dòng)其旋轉(zhuǎn)，并使其實(shí)現(xiàn)起動(dòng)、停止、變速和換向等。

機(jī)床的主軸箱是一個(gè)比較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)部件，它的裝配圖包括展開(kāi)圖、各種向視圖和剖面圖，以表示出主軸箱的所有零件及其裝配關(guān)系。

作。

1、主軸部件

主軸部件是主軸箱最重要的部分，由主軸、主軸軸承和主軸上的傳動(dòng)件、密封件等組成。

主軸前端可安裝卡盤，用以?shī)A持工件，并由其帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。主軸的旋轉(zhuǎn)精度、剛度和抗振性等對(duì)工件的加工精度和表面粗糙度有直接影響，因此對(duì)主軸部件的要求較高。

CA6140型車床的主軸是一個(gè)空心階梯軸。其內(nèi)孔是用于通過(guò)棒料或卸下頂尖時(shí)所用的鐵棒，也可用于通過(guò)氣動(dòng)、液壓或電動(dòng)夾緊驅(qū)動(dòng)裝置的傳動(dòng)桿。主軸前端有精密的莫氏6號(hào)錐孔，用來(lái)安裝頂尖或心軸，利用錐面配合的摩擦力直接帶動(dòng)心軸和工件轉(zhuǎn)動(dòng)。主軸后端的錐孔是工藝孔。

CA6140型臥式車床的主軸部件在結(jié)構(gòu)上做了較大改進(jìn)，由原來(lái)的三支承結(jié)構(gòu)改為兩支承結(jié)構(gòu)；由前端軸向定位改為后端軸向定位。前軸承為P級(jí)精度的雙列短圓柱滾子軸承，用于承受徑向力。后軸承為一個(gè)推力球軸承和角接觸球軸承，分別用于承受軸向力和徑向力。

主軸的軸承的潤(rùn)滑都是由潤(rùn)滑油泵供油，潤(rùn)滑油通過(guò)進(jìn)油孔對(duì)軸承進(jìn)行充分潤(rùn)滑，并帶走軸承運(yùn)轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的熱量。為了避免漏油，前后軸承均采用了油溝式密封裝置。主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，依靠離心力的作用，把經(jīng)過(guò)軸承向外流出的潤(rùn)滑油甩到軸承端蓋的接油槽里，然后經(jīng)回油孔流回主軸箱。

主軸上裝有三個(gè)齒輪，前端處為斜齒圓柱齒輪，可使主軸傳動(dòng)平穩(wěn)，傳動(dòng)時(shí)齒輪作用在主軸上的軸向力與進(jìn)給力方向相反，因此可減少主軸前支承所承受的軸向力。

主軸前端安裝卡盤、撥盤或其它夾具的部分有多種結(jié)構(gòu)形式。

2、開(kāi)停和換向裝置

CA6140型臥式車床采用的雙向多片式摩擦離合器實(shí)現(xiàn)主軸的開(kāi)停和換向。

其由結(jié)構(gòu)相同的左右兩部分組成，左離合器傳動(dòng)主軸正轉(zhuǎn)，右離合器傳動(dòng)主軸反轉(zhuǎn)。摩擦片有內(nèi)外之分，且相間安裝。如果將內(nèi)外摩擦片壓緊，產(chǎn)生摩擦力，軸I的運(yùn)動(dòng)就通過(guò)內(nèi)外摩擦片而帶動(dòng)空套齒輪旋轉(zhuǎn)；反之，如果松開(kāi)，軸I的運(yùn)動(dòng)與空套齒輪的運(yùn)動(dòng)不相干，內(nèi)外磨擦片之間處于打滑狀態(tài)。正轉(zhuǎn)用于切削，需傳遞的扭矩較大，而反轉(zhuǎn)主要用于退刀，所以左離合器摩擦片數(shù)較多，而右離合器摩擦片數(shù)較少。

內(nèi)外摩擦片之間的間隙大小應(yīng)適當(dāng)：如果間隙過(guò)大，則壓不緊，摩擦片打滑，車床動(dòng)力就顯得不足，工作時(shí)易產(chǎn)生悶車現(xiàn)象，且摩擦片易磨損。反之，如果間隙過(guò)小，起動(dòng)時(shí)費(fèi)力；停車或換向時(shí)，摩擦片又不易脫開(kāi)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致摩擦片被燒壞。同時(shí)，由此也可看出，摩擦

離合器除了可傳遞動(dòng)力外，還能起過(guò)載保險(xiǎn)的作用。當(dāng)機(jī)床超載時(shí)，摩擦片會(huì)打滑，于是主軸就停止轉(zhuǎn)動(dòng)，從而避免損壞機(jī)床。所以摩擦片間的壓緊力是根據(jù)離合器應(yīng)傳遞的額定扭矩來(lái)確定的，并可用擰在壓套上的螺母9a和9b來(lái)調(diào)整。

3、制動(dòng)裝置

制動(dòng)裝置功用在于車床停車過(guò)程中克服主軸箱中各運(yùn)動(dòng)件的慣性，使主軸迅速停止轉(zhuǎn)動(dòng)，以縮短輔助時(shí)間。CA6140型臥式車床采用閘帶式制動(dòng)器實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。

制動(dòng)帶6的拉緊程度可由螺釘5進(jìn)行調(diào)整。其調(diào)整合適的狀態(tài)，應(yīng)是停車時(shí)主軸能迅速停

止，而開(kāi)車時(shí)制動(dòng)帶能完全松開(kāi)。

（二）溜板箱

溜板箱的功用是：將絲杠或光杠傳來(lái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)并帶動(dòng)刀架進(jìn)給；控制刀架運(yùn)動(dòng)的接通、斷開(kāi)和換向；機(jī)床過(guò)載時(shí)控制刀架停止進(jìn)給；手動(dòng)操縱刀架移動(dòng)和實(shí)現(xiàn)快速移動(dòng)。

因此，溜板箱通常設(shè)有以下幾種機(jī)構(gòu)：

接通絲杠傳動(dòng)的開(kāi)合螺母機(jī)構(gòu)；

將光杠的運(yùn)動(dòng)傳至縱向齒輪齒條和橫向進(jìn)給絲杠的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；

接通、斷開(kāi)和轉(zhuǎn)換縱、橫向進(jìn)給的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)；

保證機(jī)床工作安全的過(guò)載保險(xiǎn)裝置和互鎖機(jī)構(gòu)；

控制刀架運(yùn)動(dòng)的操縱機(jī)構(gòu)；

改變縱、橫向機(jī)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向的換向機(jī)構(gòu)；

快速空行程傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。

1、縱橫向進(jìn)給操縱機(jī)構(gòu)

CA6140型車床的縱、橫機(jī)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的接通、斷開(kāi)和換向，采用一個(gè)手柄集中操縱方式。當(dāng)需要縱、橫向移動(dòng)刀架時(shí)，向相應(yīng)的方向扳動(dòng)操縱手柄1即可。

2、互鎖機(jī)構(gòu)

為了避免損壞機(jī)床，必須保證橫、縱向機(jī)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和車螺紋進(jìn)給運(yùn)動(dòng)不能同時(shí)接通。

為此，CA6140型車床的溜板箱中設(shè)有互鎖機(jī)構(gòu)。

因此，合上開(kāi)合螺母后，縱橫向機(jī)動(dòng)進(jìn)給都不能接通。而接通縱向或橫向機(jī)動(dòng)進(jìn)給后，開(kāi)合螺母都不能合上。

第七章 機(jī)械加工質(zhì)量生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性

第一節(jié) 機(jī)械加工質(zhì)量

機(jī)械零件的加工質(zhì)量包括兩個(gè)方面：加工精度和表面質(zhì)量。

一、加工精度

（一）加工精度的概念

加工精度是指加工后的零件在形狀、尺寸、表面相互位置等方面與理想零件的符合程度。它由尺寸精度、形狀精度和位置精度組成。

尺寸精度：指加工后零件表面本身或表面之間的實(shí)際尺寸與理想尺寸之間的符合程度。

形狀精度：指加工后零件表面本身的實(shí)際形狀與理想零件表面形狀之間的符合程度。

位置精度：指加工后零件各表面之間的實(shí)際位置與理想零件各表面之間的位置的符合程度。

（二）機(jī)械加工精度獲得的方法

1．尺寸精度的獲得方法

1）試切法 這是一種通過(guò)試切工件—測(cè)量—比較—調(diào)整刀具—再試切—……再調(diào)整，直至獲得要求的尺寸的方法。

2）調(diào)整法 是按試切好的工件尺寸、標(biāo)準(zhǔn)件或?qū)Φ秹K等調(diào)整確定刀具相對(duì)工件定位基準(zhǔn)的準(zhǔn)確位置，并在保持此準(zhǔn)確位置不變的條件下，對(duì)一批工件進(jìn)行加工的方法。

3）定尺寸刀具法 在加工過(guò)程中采用具有一定尺寸的刀具或組合刀具，以保證被加工零件尺寸精度的一種方法。

4）自動(dòng)控制法 通過(guò)由測(cè)量裝置、進(jìn)給裝置和切削機(jī)構(gòu)以及控制系統(tǒng)組成的控制加工系統(tǒng)，把加工過(guò)程中的尺寸測(cè)量、刀具調(diào)整和切削加工等工作自動(dòng)完成，從而獲得所要求的尺寸精度的一種加工方法。

2．形狀精度的獲得方法

機(jī)械加工中獲得一定形狀表面的方法可以歸納為以下三種。

1）軌跡法 此法利用刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡形成要求的表面幾何形狀。刀尖的運(yùn)動(dòng)軌跡取決于刀具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，即成形運(yùn)動(dòng)。

用這種方法獲得的形狀精度取決于機(jī)床的成形運(yùn)動(dòng)精度。

2）成形法 此法利用成形刀具代替普通刀具來(lái)獲得要求的幾何形狀的表面。機(jī)床的某些成形運(yùn)動(dòng)被成形刀具的刀刃所取代，從而簡(jiǎn)化了機(jī)床結(jié)構(gòu)，提高了生產(chǎn)效率。

用這種方法獲得的表面形狀精度既取決于刀刃的形狀精度，又有賴于機(jī)床成形運(yùn)動(dòng)的精度。

3）范成法 零件表面的幾何形狀是在刀具與工件的嚙合運(yùn)動(dòng)中，由刀刃的包絡(luò)面形成的。因而刀刃必須是被加工表面的共扼曲面，成形運(yùn)動(dòng)間必須保持確定的速比關(guān)系，加工齒輪常用此種方法。

3．位置精度的獲得方法

在機(jī)械加工中，獲得位置精度的方法主要有下述兩種。

1）一次裝夾法 工件上幾個(gè)加工表面是在一次裝夾中加工出來(lái)的。

2）多次裝夾法 即零件有關(guān)表面間的位置精度是由刀具相對(duì)工件的成形運(yùn)動(dòng)與工件定位基準(zhǔn)面（亦是工件在前幾次裝夾時(shí)的加工面）之間的位置關(guān)系保證的。在多次裝夾法中，又可劃分為：

① 直接裝夾法 即通過(guò)在機(jī)床上直接裝夾工件的方法。

② 找正裝夾法 即通過(guò)找正工件相對(duì)刀具切削成形運(yùn)動(dòng)之間的準(zhǔn)確位置的方法。

③ 夾具裝夾法 即通過(guò)夾具確定工件與刀具切削刃成形運(yùn)動(dòng)之間的準(zhǔn)確位置的方法。

二、表面質(zhì)量

（一）表面質(zhì)量的概念

零件的機(jī)械加工質(zhì)量不僅指加工精度，而且也包括加工表面質(zhì)量。表面質(zhì)量是指機(jī)械加工后零件表面層的幾何結(jié)構(gòu)，以及受加工的影響表面層金屬與基體金屬性質(zhì)產(chǎn)生變化的情況。表面層一般只有0.05～0.15mm。

在金屬切削過(guò)程中，形成加工表面時(shí)發(fā)生金屬的彈性變形和撕裂，同時(shí)伴隨著切削力和切削熱的作用，使整個(gè)工藝系統(tǒng)可能產(chǎn)生振動(dòng)。因此已加工表面不可能是理想的光滑的表面，而是存在著粗糙度、波紋等幾何形狀誤差以及劃痕、裂紋等表面缺陷。零件表面層材料的化學(xué)和物理性質(zhì)也發(fā)生一系列變化。

表面質(zhì)量的主要內(nèi)容包括以下方面：

1．表面的幾何形狀

2．表面層物理機(jī)械性能的變化

由于表面層沿深度的變化，所以表面層物理機(jī)械性能的變化主要有：

1）表面層的冷作硬化

2）表面層中殘余應(yīng)力的大小、方向及分布情況

3）表面層金相組織的改變

4）表面層的其它物理機(jī)械性能的變化

（二）表面質(zhì)量對(duì)零件使用性能的影響

機(jī)械產(chǎn)品之所以要維修，更換某些零件或整個(gè)報(bào)廢，一般不是因?yàn)樗牧慵l(fā)生了整體破壞，而是零件之間有相互運(yùn)動(dòng)的表面產(chǎn)生過(guò)大的磨損，從而改變了機(jī)械的性能，使之不能使用。有時(shí)即使零件發(fā)生了整體斷裂，究其原因也往往是首先在零件表面上形成了疲勞裂紋，裂紋不斷擴(kuò)展，從而造成了零件的整體破壞。因此，了解零件的表面質(zhì)量對(duì)其使用性能的影響，正確的提出對(duì)零件表面質(zhì)量的要求是非常重要的。

1．表面粗糙度對(duì)耐磨性的影響

零件的耐磨性除與材料的性能、熱處理狀態(tài)和潤(rùn)滑條件有關(guān)外，零件自身的表面粗糙度起著十分重要的作用。

2．冷作硬化對(duì)耐磨性的影響

冷作硬化可以顯著地提高零件表面的耐磨性。

3．表面層應(yīng)力集中及殘余應(yīng)力對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響

零件表面微觀不平度會(huì)在它的“波谷”底部造成應(yīng)力集中。

4．表面質(zhì)量對(duì)零件耐蝕性能的影響

降低表面粗糙度值可以提高零件的抗腐蝕性能。

5．表面質(zhì)量對(duì)配合性質(zhì)的影響

對(duì)于間隙配合，如果零件表面粗糙度值過(guò)大，初期磨損就較嚴(yán)重，導(dǎo)致磨損量加大，從而使配合間隙增大，破壞了原設(shè)計(jì)要求的配合精度。對(duì)于過(guò)盈配合，表面粗糙度值過(guò)大，裝配中，在壓入配合的表面上的部分微小波峰被擠平，使實(shí)際得到的過(guò)盈量比設(shè)計(jì)要求的小，降低了過(guò)盈表面的結(jié)合強(qiáng)度，從而影響零件聯(lián)接的可靠性。

三、提高加工質(zhì)量的措施

影響零件加工精度的因素很多，為了提高加工質(zhì)量，保證機(jī)械加工精度，生產(chǎn)中采取的工藝措施很多，這里僅舉一些實(shí)例，作簡(jiǎn)要說(shuō)明。

（一）增強(qiáng)工件剛性的工藝措施

生產(chǎn)中常遇到一些零件剛性差，按傳統(tǒng)的加工方法則很難達(dá)到加工精度，為此需采取工藝措施提高工件的剛性。

（二）采用減振、消振裝置

第二節(jié) 生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性

一、生產(chǎn)率

（一）生產(chǎn)率的概念

機(jī)械加工的勞動(dòng)生產(chǎn)率，是指工人在單位時(shí)間內(nèi)加工出合格零件的數(shù)目。工藝過(guò)程的基本組成單元是工序，因此評(píng)價(jià)機(jī)械加工勞動(dòng)生產(chǎn)率，主要看各個(gè)工序加工的單件工時(shí)，即該工序加工完成一個(gè)零件所需要的時(shí)間，以t單表示。組成：基本時(shí)間、輔助時(shí)間、服務(wù)時(shí)間、休息和自然需要時(shí)間、準(zhǔn)備結(jié)束時(shí)間。

（二）提高生產(chǎn)率的途徑

縮短基本時(shí)間、縮短輔助時(shí)間、縮短服務(wù)時(shí)間、縮短準(zhǔn)備結(jié)束時(shí)間。

二、工藝過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性

（一）生產(chǎn)成本和工藝成本

造一個(gè)產(chǎn)品或零件所必須的一切費(fèi)用的總和，稱為產(chǎn)品或零件的生產(chǎn)成本。生產(chǎn)成本由兩大部分費(fèi)用組成：即工藝成本和其它費(fèi)用。

工藝成本是與工藝過(guò)程直接有關(guān)的費(fèi)用，約占生產(chǎn)成本的70%～75%，它又包含可變費(fèi)用(V)和不變費(fèi)用(C)。

可變費(fèi)用(V)的組成：材料費(fèi)；操作工人工資；機(jī)床維持費(fèi)；通用機(jī)床折舊費(fèi)；刀具維持費(fèi)折舊費(fèi)；夾具維持費(fèi)折舊費(fèi)。它們與年產(chǎn)量直接有關(guān)。

不變費(fèi)用(C)的組成：調(diào)整工人工資；專用機(jī)床折舊費(fèi)；專用刀具折舊費(fèi)；專用夾具折舊費(fèi)。它們與年產(chǎn)量無(wú)直接關(guān)系。因?yàn)閷Ｓ脵C(jī)床、專用工裝是專門為某種零件加工所用的，不能用于其它零件，所以它們的折舊費(fèi)、維持費(fèi)等是確定的，與年產(chǎn)量無(wú)直接關(guān)系。

從而，一個(gè)零件的全年工藝成本E（單位為元/年）為： E = NV + C

（二）工藝成本與年產(chǎn)量的關(guān)系

（三）不同工藝方案經(jīng)濟(jì)性比較

對(duì)不同的工藝方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比較時(shí)，有下列兩種情況：

1．若兩種工藝方案的基本投資相近或都采用現(xiàn)有設(shè)備時(shí)，則工藝成本既作為衡量各方案經(jīng)濟(jì)性的重要依據(jù)。

2．若兩種工藝方案的基本投資相差較大時(shí)，必須考慮不同方案的基本投資差額的回收期限。

第五章 其他類型常用機(jī)床

第一節(jié) 銑床

一、銑床類型與用途

銑床是用于銑削加工的機(jī)床。

根據(jù)構(gòu)造特點(diǎn)及用途，銑床的主要類型有：臥式升降臺(tái)銑床、立式升降臺(tái)銑床、工作臺(tái)不升降銑床、圓工作臺(tái)銑床、龍門銑床、銑床、仿形銑床和各種專門化銑床。

銑床是一種用途廣泛的機(jī)床。它可以加工平面（水平面、垂直面、階臺(tái)面）、溝槽（鍵槽、T型槽、燕尾槽等）、分齒零件（齒輪、鏈輪、棘輪、花鍵軸等）、螺旋形表面（螺紋、螺旋槽）及各種曲面。此外，還可用于對(duì)回轉(zhuǎn)體表面及內(nèi)孔進(jìn)行加工，以及進(jìn)行切斷工作等。

二、各類銑床主要特點(diǎn)

銑床使用的是旋轉(zhuǎn)的多齒刀具，生產(chǎn)效率較高。但是，由于銑削加工為斷續(xù)切削，銑刀的每個(gè)刀齒的切削層參數(shù)隨時(shí)都在變化，所以銑削力的大小和方向也在不斷變化，容易引起機(jī)床振動(dòng)。因此，銑床在結(jié)構(gòu)上要求有較高的剛度和抗振性。

（一）萬(wàn)能升降臺(tái)銑床

萬(wàn)能升降臺(tái)銑床的主軸為水平布置，屬臥式升降臺(tái)銑床，主要用于銑削平面、溝槽和成形表面。

在工作臺(tái)和床鞍之間有一層回轉(zhuǎn)盤，它可以相對(duì)床鞍在水平面內(nèi)調(diào)整±45°偏轉(zhuǎn)，改變工作臺(tái)的移動(dòng)方向，從而可加工斜槽、螺旋槽等。

此外，還可換用立式銑頭，插頭等附件，擴(kuò)大機(jī)床的加工范圍。

（二）立式升降臺(tái)銑床

立式升降臺(tái)銑床與臥式升降臺(tái)銑床的主要區(qū)別在于安裝銑刀的機(jī)床主軸是垂直于工作臺(tái)面。除立銑頭外其它主要組成部件與臥式升降臺(tái)銑床相同。銑頭可以在垂直平面內(nèi)調(diào)整角度，主軸可沿其軸線方向進(jìn)給或調(diào)整位置。

立式銑床用于加工平面、溝槽、臺(tái)階，還可銑削斜面、螺旋面、模具型腔和凸模成形表面等。

（三）其他常用銑床

1、龍門銑床

龍門銑床是一種大型的高效通用機(jī)床，它在結(jié)構(gòu)上呈柜架式布局，具有較高的剛度及抗振性。主要用于大中型工件的平面、溝槽加工。可以進(jìn)行粗銑、半精銑和精銑加工。

2、工作臺(tái)不升降銑床

工作臺(tái)不升降銑床一般為立式布局，工作臺(tái)不作升降運(yùn)動(dòng)，機(jī)床的垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由安裝在立柱上的主軸箱作升降運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種銑床由于工作臺(tái)層次少，剛性好，適用于加工外形為中等或大尺寸的工件。

工作臺(tái)不升降銑床根據(jù)工作臺(tái)面的形狀，可分為矩形工作臺(tái)式和圓形工作臺(tái)式兩類。

第二節(jié) 鉆床和鏜床

鉆床和鏜床都是加工內(nèi)孔的機(jī)床，主要用于加工外形復(fù)雜，沒(méi)有對(duì)稱旋轉(zhuǎn)軸線的工件，如杠桿、蓋板、箱體、機(jī)架等零件上的單孔或孔系。

一、鉆床

鉆床類機(jī)床的主要工作是用孔加工刀具進(jìn)行各種類型的孔加工。主要用于鉆孔和擴(kuò)孔，也可以用來(lái)鉸孔、攻螺紋、锪沉頭孔及锪凸臺(tái)端面。

鉆床分為坐標(biāo)鏜鉆床、深孔鉆床、搖臂鉆床、臺(tái)式鉆床、立式鉆床、臥式鉆床、銑鉆床、中心孔鉆床等。

（一）立式鉆床

立式鉆床是鉆床中應(yīng)用較廣的一種，其特點(diǎn)是主軸軸線垂直布置，且位置固定，需調(diào)整工件位置，使被加工孔中心線對(duì)準(zhǔn)刀具的旋轉(zhuǎn)中心線。由刀具旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動(dòng)，同時(shí)沿軸向移動(dòng)作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。因此，立式鉆床適用于加工中、小型工件。

多軸立式鉆床是立式鉆床的一種，可對(duì)孔進(jìn)行不同內(nèi)容的加工或同時(shí)加工多個(gè)孔，大大提高了生產(chǎn)效率。

臺(tái)式鉆床實(shí)質(zhì)上是一種加工小孔的立式鉆床，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單小巧，使用方便，適于加工小型零件上的小孔。

（二）搖臂鉆床

對(duì)于體積和質(zhì)量都比較大的工件，在立式鉆床上加工很不方便，此時(shí)可以選用搖臂鉆床進(jìn)行加工。

主軸箱可沿?fù)u臂上的導(dǎo)軌橫向調(diào)整位置，搖臂可沿立柱的圓柱面上、下調(diào)整位置，還可繞立柱轉(zhuǎn)動(dòng)。加工時(shí)，工件固定不動(dòng)，靠調(diào)整主軸的位置，使其中心對(duì)準(zhǔn)被加工孔的中心，并快速夾緊，保持準(zhǔn)確的位置。搖臂鉆床廣泛地應(yīng)用于單件和中、小批生產(chǎn)中，加工大、中型零件。

如果要加工任意方向和任意位置的孔和孔系，可以選用萬(wàn)向搖臂鉆床，機(jī)床主軸可在空間繞二特定軸線作回轉(zhuǎn)。機(jī)床上端還有吊環(huán)，可以吊放在任意位置。故它適于加工單件、小批生產(chǎn)的大中型工件。

為了提高鉆削加工效率，目前正在發(fā)展鉆削加工中心。集鉆孔、攻螺紋和銑削于一體，可得到很高的加工精度和生產(chǎn)率。

二、鏜床

鏜床類機(jī)床主要工作是用鏜刀進(jìn)行鏜孔，也可進(jìn)行銑平面、車凸緣、切螺紋等工作。有臥式鏜床、立式鏜床、落地鏜床、金剛鏜床和坐標(biāo)鏜床等多種類型。

（一）臥式鏜床

臥式鏜床又稱萬(wàn)能鏜床，可以進(jìn)行孔加工、車端面、車凸緣、車螺紋和銑平面等。尤其適于加工箱體零件中尺寸較大、精度較高且相互位置要求嚴(yán)格的孔系。

（二）落地鏜床

為適應(yīng)某些龐大而笨重工件的加工，產(chǎn)生了落地鏜床。

落地鏜床具有萬(wàn)能性大、集中操縱、移動(dòng)部件的靈敏度高、操作方便等特點(diǎn)。

為提高生產(chǎn)效率和加工精度，在落地鏜床的基礎(chǔ)上還發(fā)展了以銑削為主的銑鏜床。

（三）坐標(biāo)鏜床

坐標(biāo)鏜床主要用于鏜削高精度的孔，特別適用于加工相互位置精度很高的孔系，如鉆模、鏜模和量具等零件上的精密孔加工。

坐標(biāo)鏜床制造精度很高，具有良好的剛度和抗振性，最主要特點(diǎn)是具有坐標(biāo)位置的精密測(cè)量裝置，加工時(shí)，按直角坐標(biāo)來(lái)精確定位。

坐標(biāo)鏜床還可鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔等工作。也可以用于精密刻度、劃線、及孔距和直線尺寸的測(cè)量等工作。所以坐標(biāo)鏜床是一種萬(wàn)能性很強(qiáng)的精密機(jī)床。

坐標(biāo)鏜床有立式的和臥式的，立式坐標(biāo)鏜床又有單柱和雙柱之分，以適應(yīng)不同的加工需要。

金剛鏜床是一種高速精鏜床，采用很高的切削速度、極小的背吃刀量和進(jìn)給量，可加工出質(zhì)量很高的表面。適于成批、大量生產(chǎn)中，加工精密孔。

第四章 典型機(jī)床工作運(yùn)動(dòng)分析

二、CA6140型臥式車床傳動(dòng)系統(tǒng)分析

機(jī)床的加工過(guò)程中，需要有多少個(gè)運(yùn)動(dòng)就應(yīng)該有多少條傳動(dòng)鏈。所有這些傳動(dòng)鏈和它們之間的相互聯(lián)系就組成了一臺(tái)機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)。分析傳動(dòng)系統(tǒng)也就是分析各傳動(dòng)鏈，分析各傳動(dòng)鏈時(shí)，應(yīng)按下述步驟進(jìn)行：

（1）根據(jù)機(jī)床所具有的運(yùn)動(dòng)，確定各傳動(dòng)鏈兩端件。

（2）根據(jù)傳動(dòng)鏈兩端件的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，確定計(jì)算位移量。

（3）根據(jù)計(jì)算位移量及傳動(dòng)鏈中各傳動(dòng)副的傳動(dòng)比，列出運(yùn)動(dòng)平衡式。

（4）根據(jù)運(yùn)動(dòng)平衡式，推導(dǎo)出傳動(dòng)鏈的換置公式。

傳動(dòng)鏈中換置機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比一經(jīng)確定，就可根據(jù)運(yùn)動(dòng)平衡式計(jì)算出機(jī)床執(zhí)行件的運(yùn)動(dòng)速度或位移量。

要實(shí)現(xiàn)機(jī)床所需的運(yùn)動(dòng)，CA6140型臥式車床的傳動(dòng)系統(tǒng)需具備以下傳動(dòng)鏈：實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動(dòng)的主傳動(dòng)鏈；

實(shí)現(xiàn)螺紋進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的螺紋進(jìn)給傳動(dòng)鏈；

實(shí)現(xiàn)縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的縱向進(jìn)給傳動(dòng)鏈；

實(shí)現(xiàn)橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的橫向進(jìn)給傳動(dòng)鏈；

實(shí)現(xiàn)刀架快速退離或趨近工件的快速空行程傳動(dòng)鏈。

（一）主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈

1、傳動(dòng)路線

CA6140型臥式車床主運(yùn)動(dòng)，是由主電動(dòng)機(jī)經(jīng)三角皮帶傳至主軸箱中的軸I，軸I上裝有一個(gè)雙向多片式摩擦離合器M1，用以控制主軸的啟動(dòng)停止和換向。軸I的運(yùn)動(dòng)經(jīng)離合器M1和軸II--III間變速齒輪傳至軸III，然后分兩路傳遞給主軸。

（1）高速傳動(dòng)路線 主軸VI上的滑移齒輪Z50處于左邊位置，運(yùn)動(dòng)經(jīng)齒輪副直接傳給主軸。

（2）中低速傳動(dòng)路線 主軸VI上的滑移齒輪Z50處于右邊位置，且使齒式離合器M2接合，運(yùn)動(dòng)經(jīng)軸III-IV-V間的背輪機(jī)構(gòu)和齒輪副傳給主軸。

傳動(dòng)路線是分析和認(rèn)識(shí)機(jī)床的基礎(chǔ)，常用的方法是“抓兩端，連中間”：首先找到傳動(dòng)鏈的兩端件，然后按照運(yùn)動(dòng)傳遞或聯(lián)系順序，從一個(gè)端件到另一個(gè)端件，依次分析各傳動(dòng)軸之間的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)傳遞關(guān)系。

2、主軸的轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)與轉(zhuǎn)速計(jì)算

根據(jù)傳動(dòng)系統(tǒng)圖和傳動(dòng)路線表達(dá)式，主軸正轉(zhuǎn)可獲得2′3′(2′2-1)+2′3=24級(jí)不同轉(zhuǎn)速。同理，主軸反轉(zhuǎn)12級(jí)。

主軸的轉(zhuǎn)速可按下列運(yùn)動(dòng)平衡式計(jì)算：

ｎ主

主軸反轉(zhuǎn)一般不用來(lái)進(jìn)行車削，而是為了在車螺紋時(shí)，使刀架在主軸與刀架之間的傳動(dòng)鏈不脫開(kāi)的情況下退回至起始位置，以免下次走刀發(fā)生“亂扣”現(xiàn)象.同時(shí)為了節(jié)省退刀時(shí)間，主軸反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速高于正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。

（二）螺紋進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈

CA6140型臥式車床螺紋進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈，可以保證機(jī)床車削公制、英制、模數(shù)制和徑節(jié)制四種標(biāo)準(zhǔn)螺紋。

此外，還可以車削大導(dǎo)程、非標(biāo)準(zhǔn)和較精密的螺紋。這些螺紋可以是右旋的，也可以是左旋的。不同標(biāo)準(zhǔn)的螺紋用不同的參數(shù)表示其螺距。

無(wú)論車削哪一種螺紋，都必須在加工中保證主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，刀具準(zhǔn)確地移動(dòng)被加工螺紋一個(gè)導(dǎo)程的距離。由此可列出螺紋進(jìn)給傳動(dòng)鏈的運(yùn)動(dòng)平衡式：

1（主軸）×u0×ux×L絲=L工

由上式可知，被加工螺紋的導(dǎo)程正比于傳動(dòng)鏈中換置機(jī)構(gòu)的可變傳動(dòng)比。為此，車削不同標(biāo)準(zhǔn)和不同導(dǎo)程的各種螺紋時(shí)，必須對(duì)螺紋進(jìn)給傳動(dòng)鏈進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，使其傳動(dòng)比根據(jù)不同種類螺紋的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列作相應(yīng)改變。

公制螺紋是我國(guó)常用的螺紋，在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中已規(guī)定了其標(biāo)準(zhǔn)螺距值。公制螺紋的標(biāo)準(zhǔn)螺距是按分段等差數(shù)列的規(guī)律排列的（參見(jiàn)表4-6），為此，螺紋進(jìn)給傳動(dòng)鏈的變速機(jī)構(gòu)也應(yīng)按分段等差數(shù)列的規(guī)律變換其傳動(dòng)比。這一要求是通過(guò)適當(dāng)調(diào)整進(jìn)給箱中的變速機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

車削公制螺紋時(shí)，進(jìn)給箱中的離合器M3、M4脫開(kāi)，M5接合。其運(yùn)動(dòng)由主軸VI經(jīng)齒輪副，軸IX至軸XI間的左右螺紋換向機(jī)構(gòu)，掛輪，傳至進(jìn)給箱的軸XII，然后再經(jīng)齒輪副，軸XIII--XIV間的滑移齒輪變速機(jī)構(gòu)（基本螺距機(jī)構(gòu)），齒輪副傳至軸XV，接下去再經(jīng)軸XV—XVII間的兩組滑移齒輪變速機(jī)構(gòu)（增倍機(jī)構(gòu)）和離合器M5傳動(dòng)絲杠XVIII旋轉(zhuǎn)。合上溜板箱中的開(kāi)合螺母，使其與絲杠嚙合，便帶動(dòng)了刀架縱向移動(dòng)。其傳動(dòng)路線表達(dá)式如下：

其中，u基為軸XIII－XIV間變速機(jī)構(gòu)的可變傳動(dòng)比，共8種：26/

28、28/

28、32/

28、36/

28、19/

14、20/

14、33/

21、36/21，即6.5/

7、7/

7、8/

7、9/

7、9.5/

7、10/

7、11/

7、12/7。它們近似按等差數(shù)列的規(guī)律排列，是獲得各種螺紋導(dǎo)程的基本機(jī)構(gòu)，故通常稱之為基本螺距機(jī)構(gòu)，或基本組。

u倍為軸XV－XVII間變速機(jī)構(gòu)的可變傳動(dòng)比，共4種：28/35×(35/28）、28/35×(15/48）、18/45×(35/28）、18/45×(15/48），即1、1/

2、1/

4、1/8。它們按倍數(shù)關(guān)系排列，用于擴(kuò)大機(jī)床車削螺紋導(dǎo)程的種數(shù)，一般稱之為增倍機(jī)構(gòu)，或增倍組。

根據(jù)傳動(dòng)系統(tǒng)圖或傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)路線表達(dá)式，可列出車削公制螺紋的運(yùn)動(dòng)平衡式：

L=kP=1（主軸）u基u倍′12 化簡(jiǎn)得：

L=7u基u倍

由此可得8′4=32種導(dǎo)程值，其中符合標(biāo)準(zhǔn)的只有20種（見(jiàn)表4-6）

由上述可知，利用基本組中各傳動(dòng)副傳動(dòng)，可以車削出按等差數(shù)列規(guī)律排列的基本導(dǎo)程值；經(jīng)過(guò)增倍組后，又可把由基本組得到的8種基本導(dǎo)程值按1:2:4:8的關(guān)系增大或縮小，兩種變速機(jī)構(gòu)的不同組合，便可得到常用的、按分段等差數(shù)列的規(guī)律排列的標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)程（或螺距）的公制螺紋。

加工其它不同種類和標(biāo)準(zhǔn)的螺紋時(shí)，只要通過(guò)離合器不同的離合狀態(tài)和掛輪適當(dāng)組合即可。

（三）機(jī)動(dòng)進(jìn)給傳動(dòng)鏈

實(shí)現(xiàn)一般車削時(shí)刀架機(jī)動(dòng)進(jìn)給的縱向和橫向進(jìn)給傳動(dòng)鏈，由主軸至進(jìn)給箱中軸XVII的傳動(dòng)路線與車公制或英制常用螺紋的傳動(dòng)路線相同，其后運(yùn)動(dòng)經(jīng)齒輪副傳至光杠XIX（此時(shí)離合器M5脫開(kāi)，齒輪Z28與軸XIX 齒輪Z56 嚙合)，再由光杠經(jīng)溜板箱中的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，分別傳至光杠齒輪齒條機(jī)構(gòu)和橫向進(jìn)給絲杠XXVII，使刀架作縱向或橫向機(jī)動(dòng)進(jìn)給，其縱向機(jī)動(dòng)進(jìn)給傳動(dòng)路線表達(dá)式如下：

溜板箱中的雙向牙嵌式離合器M8、M9和齒輪傳副組成的兩個(gè)換向機(jī)構(gòu)，分別用于變換縱向和橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的方向。利用進(jìn)給箱中的基本螺距機(jī)構(gòu)和增倍機(jī)構(gòu)，以及進(jìn)給傳動(dòng)鏈的不同傳動(dòng)路線，可獲得縱向和橫向進(jìn)給量各64種。縱向和橫向進(jìn)給傳動(dòng)鏈的兩端件的計(jì)算位移為：

縱向進(jìn)給：主軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)———刀架縱向移動(dòng)f 縱（單位：mm）

橫向進(jìn)給：主軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)———刀架橫向移動(dòng)f 橫（單位：mm）

由傳動(dòng)分析可知，橫向機(jī)動(dòng)進(jìn)給在其與縱向機(jī)動(dòng)進(jìn)給傳路線一致時(shí)，所得的橫向進(jìn)給量是縱向進(jìn)給量的一半。

（四）刀架的快速移動(dòng)傳動(dòng)路線

刀架的快速移動(dòng)是使刀具機(jī)動(dòng)地快速退離或接近加工部位，以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和縮短輔助時(shí)間。當(dāng)需要快速移動(dòng)時(shí)，可按下快速移動(dòng)按鈕，裝在溜板箱中的快速電動(dòng)機(jī)（0.25kW，2800r/min）的運(yùn)動(dòng)便經(jīng)齒輪副傳至軸XX，然后再經(jīng)溜板箱中與機(jī)動(dòng)進(jìn)給相同的傳動(dòng)路線傳至刀架，使其實(shí)現(xiàn)縱向和橫向的快速移動(dòng)。

了節(jié)省輔助時(shí)間及簡(jiǎn)化操作，在刀架快速移動(dòng)過(guò)程中光杠仍可繼續(xù)傳動(dòng)，不必脫開(kāi)進(jìn)給傳動(dòng)鏈。這時(shí)，為了避免光杠和快速電動(dòng)機(jī)同時(shí)傳動(dòng)軸XX而導(dǎo)致其損壞，在齒輪Z56 及軸XX之間裝有超越離合器，即可避免二者發(fā)生的矛盾。

超越離合器結(jié)構(gòu)原理如教材圖4-4所示。

第二節(jié) 金屬切削原理及其應(yīng)用

金屬的切削過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，在這一過(guò)程中形成切屑、產(chǎn)生切削力、切削熱與切削溫度，刀具磨損等許多現(xiàn)象，研究這些現(xiàn)象及變化規(guī)律，對(duì)于合理使用與設(shè)計(jì)刀具，夾具和機(jī)床，保證加工質(zhì)量，減少能量消耗，提高生產(chǎn)率和促進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展都有很重要的意義。

一、切削變形

（一）切削變形特點(diǎn)和切屑的種類

如圖所示，金屬壓縮實(shí)驗(yàn)，當(dāng)金屬試件受擠壓時(shí)，在其內(nèi)部產(chǎn)生主應(yīng)力的同時(shí)，還將在與作用力大致成45°方向的斜截面產(chǎn)生最大切應(yīng)力，在切應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度時(shí)將在此方向剪切滑移。

金屬刀具切削時(shí)相當(dāng)于局部壓縮金屬的壓塊，使金屬沿一個(gè)最大剪應(yīng)力方向產(chǎn)生滑移。

如圖所示當(dāng)切屑層達(dá)到切削刃OA（OA代表始滑移面）處時(shí)，切應(yīng)力達(dá)到材料屈服強(qiáng)度，產(chǎn)生剪切滑移，切削層移到OM面上，剪切滑移終止，并離開(kāi)切削刃后形成了切屑，然后沿前面流出。

始滑移面OA與終滑移面OM之間的變形區(qū)稱為第一變形區(qū)，寬度很窄(約0.02～0.2mm)，故常用OM剪切面亦稱滑移面來(lái)表示，它與切削速度的夾角稱為剪切角φ。

當(dāng)切屑沿前面流出時(shí)，由于受到前面擠壓和摩擦作用，在前面摩擦阻力的作用下，靠近前面的切屑底層金屬再次產(chǎn)生剪切變形。使切屑底層薄的一層金屬流動(dòng)滯緩，流動(dòng)滯緩的一層金屬稱為滯流層，這一區(qū)域又稱為第二變形區(qū)。

工件已加工表面受到鈍圓弧切削刃的擠壓和后面的摩擦，使已加工表面內(nèi)產(chǎn)生嚴(yán)重變形，已加工表面與后面的接觸區(qū)稱為第三變形區(qū)。

這三個(gè)變形區(qū)不是獨(dú)立的，而是有著緊密的聯(lián)系和相互影響。

根據(jù)被切的金屬剪切滑移后形成切屑的外形不同，可將切屑分成以下四種類型。

1．帶狀切屑

2．節(jié)狀切屑（擠裂切屑）

3．粒狀切屑（單元切屑）

4．崩碎切屑

切屑的形態(tài)隨切削條件的不同可互相轉(zhuǎn)化。

（二）切削變形程度的表示方法

（三）刀具前面上的摩擦與積屑瘤

切屑流經(jīng)刀具前面時(shí)，在高壓力的作用下產(chǎn)生劇烈的摩擦并產(chǎn)生很高的溫度，刀屑接觸區(qū)可分成粘結(jié)區(qū)和滑動(dòng)區(qū)兩部分。

粘結(jié)區(qū)的摩擦為內(nèi)摩擦，切削時(shí)由于高壓和高溫作用，切屑底部流速要比切屑的上層緩慢，從而在切屑底部形成了一個(gè)滯流層，內(nèi)摩擦就是滯流層與其上層金屬在切屑內(nèi)部的摩擦，這部分的切向力等于被切材料的剪切屈服點(diǎn)，它不同于金屬接觸面滑動(dòng)摩擦。

滑動(dòng)區(qū)的摩擦為外摩擦，即滑動(dòng)摩擦，摩擦力的大小與摩擦系數(shù)和法向正壓力有關(guān)，而與接

觸面積大小無(wú)關(guān)。在粘結(jié)區(qū)內(nèi)，切應(yīng)力是常數(shù)，且等于材料的剪切屈服強(qiáng)度，在滑動(dòng)區(qū)內(nèi)則隨著距離切削刃越遠(yuǎn)而逐漸減小，在整個(gè)接觸區(qū)內(nèi)平均正應(yīng)力亦隨著距切削刃越遠(yuǎn)而減小。在刀屑間的兩種摩擦中,力的大小一般占總摩擦力的85%左右，所以研究前面摩擦中應(yīng)以內(nèi)摩擦為主。

由于刀屑接觸面的粘結(jié)摩擦及滯流作用，在中速或較低的切削速度切削塑性金屬材料時(shí)，經(jīng)常在刀具前面粘結(jié)一些工件材料，形成一個(gè)硬度很高的楔塊，這楔塊稱為積屑瘤。

從實(shí)驗(yàn)得知，積屑瘤的金相組織與工件母材料相比未發(fā)生相變，它是受了強(qiáng)烈塑性變形的被切材料的堆積物，劇烈的加工硬化使之硬度大幅提高。它是逐漸形成的，經(jīng)過(guò)一個(gè)生成、長(zhǎng)大、脫落的周期性過(guò)程。

積屑瘤的存在可代替刀刃切削，并對(duì)切削刃有一定的保護(hù)作用；同時(shí)增大了實(shí)際工作前角，減小了切削變形。但由它堆積的鈍圓弧刃口造成擠壓和過(guò)切現(xiàn)象，使加工精度降低，積屑瘤脫落后粘附在已加工表面上惡化表面粗糙度，所以，在精加工時(shí)應(yīng)避免積屑瘤產(chǎn)生。

影響積屑瘤的主要因素有工件材料，切削層、刀具前角及切削液等，工件材料塑性越大，刀屑間摩擦系數(shù)和接觸長(zhǎng)度越大，容易生成積屑瘤。

切削速度對(duì)切屑瘤影響很大，切削速度很低時(shí)，由于摩擦系數(shù)較小，很少產(chǎn)生積屑瘤。在切削速度υc=20m/min左右，切削溫度約為300℃時(shí)，最易產(chǎn)生積屑瘤，且高度最大。切削速度是通過(guò)平均溫度和平均摩擦系數(shù)影響積屑瘤的。

減小進(jìn)給量，增大刀具前角，提高刃磨質(zhì)量，合理選用切削液，使摩擦和粘結(jié)減少，均可達(dá)到抑制積屑瘤的作用。

（四）已加工表面變形和加工硬化

任何刀具的切削刃都很難磨得絕對(duì)鋒利，當(dāng)在鈍圓弧切削刃和其鄰近的狹小后面的切削擠壓摩擦下，切屑晶體向下滑動(dòng)繞過(guò)刃口形成已加工表面。使已加工表面層的金屬晶粒發(fā)生扭曲擠緊，破碎等，構(gòu)成了已加工表面上的變形區(qū)。

已加工表面經(jīng)過(guò)嚴(yán)重塑性變形而使表面原硬度增高，這種現(xiàn)象稱為加工硬化（冷硬）。

金屬材料經(jīng)硬化后在表面上會(huì)出現(xiàn)細(xì)微裂紋和殘余應(yīng)力，從而降低了加工質(zhì)量和材料的疲勞強(qiáng)度，增加下道工序加工困難，加速刀具磨損，所以在切削時(shí)應(yīng)設(shè)法避免或減輕加工硬化現(xiàn)象。

（五）影響切削變形的因素

切削變形的程度主要決定于剪切角和摩擦系數(shù)大小。

影響切削變形的主要因素有工件材料，前角，切削用量。

工件材料的強(qiáng)度、硬度越高，刀屑間正壓力則增大，平均正應(yīng)力會(huì)增加，因此，摩擦系數(shù)下降，剪切角增大，切削變形減小。而切削塑性較高的材料，則變形較大。

刀具前角越大，切削刃越鋒利，使剪切角增大，變形系數(shù)減小，因此，切削變形減小。

切削速度對(duì)切削變形的影響，切削速度是通過(guò)切削溫度和積屑瘤影響切屑變形的。切削速度在3～20m/min范圍內(nèi)提高，積屑瘤高度隨著增加，刀具實(shí)際前角增大，故變形系數(shù)減小。當(dāng)20m/min 左右時(shí)，積屑瘤高度最高，ξ值最小。在20～40m/minn范圍內(nèi)提高，積屑瘤逐漸消失，刀具實(shí)際剪切角減小，ξ增大。當(dāng)＞40m/min 時(shí)，由于切削溫度逐漸升高，變形系數(shù)ξ減小。切削鑄鐵等脆性金屬時(shí)，一般不產(chǎn)生積屑瘤，隨著切削速度的增大，變形系數(shù)則緩慢地減小。

進(jìn)給量增大，使切削厚度增加，正壓力增大，平均正應(yīng)力增大，因此，μ下降，剪切角φ增大，使ξ減小。同時(shí)，由于各切削層的變形和應(yīng)力分布不均勻，近前發(fā)面處的金屬變形和應(yīng)力大，離前刀面越遠(yuǎn)的金屬層變形和應(yīng)力越小。切削厚度增加，近前刀面處發(fā)生劇烈變形層增加不多，切削平均變形減小，使變形系數(shù)變小。

二、切削力

（一）切削力的來(lái)源和分解

切削過(guò)程中，刀具施加于工件使工件材料產(chǎn)生變形，并使多余材料變?yōu)榍行妓璧牧ΨQ為切削力

而工件低抗變形施加于刀具稱為切削抗力，在分析切削力以及切削機(jī)理時(shí)，切削力與切削抗力意義相同。

刀具切削工件時(shí)，由于切屑與工件內(nèi)部產(chǎn)生彈性，塑性變形抗力，切屑與工件對(duì)刀具產(chǎn)生摩擦阻力，形成刀具對(duì)工件作用一個(gè)合力F，由于其大小，方向不易確定。

因此，為了便于測(cè)量、計(jì)算及研究，通常將合力F分解成三個(gè)分力。

（二）工作功率

（三）計(jì)算切削力的經(jīng)驗(yàn)公式

（四）單位切削力和單位切削功率

（五）影響切削力的主要因素

1．工件材料的影響，工件材料的硬度和強(qiáng)度越高，雖然切削變形會(huì)減小，但由于剪切屈服強(qiáng)度增高，產(chǎn)生的切削力會(huì)越大；工件材料強(qiáng)度相同時(shí)，塑性和韌性越高，切削變形越大，切削與刀具間摩擦增加，切削力會(huì)越大。切削鑄鐵時(shí)變形小，摩擦小，故產(chǎn)生的切削力小。

2．切削用量的影響 進(jìn)給量、背吃刀量增大，二者都會(huì)使切削力增大，而實(shí)際上背吃刀量對(duì)切削力的影響要比進(jìn)給量大。其主要原因在于，αp增大一倍時(shí)，切削厚度hD 不變，而切削寬度bD 則增大一倍，切削刃上的切削負(fù)荷也隨之增大一倍，即變形力和摩擦成倍增加，最終導(dǎo)致了切削力以成倍增加；f增大一倍時(shí)，切削寬度bD不變，只是切削厚度hD增大一倍，平均變形減小，故切削力增加不到一倍。

切削速度對(duì)切削力的影響：切削塑性金屬時(shí)，在40m/min時(shí)，由于積屑瘤的產(chǎn)生與消失，使刀具前角增大或減小，引起變形系數(shù)的變化，導(dǎo)致了切削力的變化；當(dāng)>40m/min，切削溫度升高，使平均摩擦系數(shù)下降，切削力也隨之下降。切削灰鑄鐵等脆性材料時(shí)，塑性變形很小，且刀屑間的摩擦也很小，因此，υc對(duì)影響不大。

3.刀具幾何參數(shù)的影響 前角對(duì)Fc影響較大。前角增大，切削變形減小，故切削力減小。主偏角對(duì)進(jìn)給力Ff和背向力Fp影響較大，當(dāng)кr增大時(shí)Ff增大而Fp 則減小。刃傾角對(duì)背切削力FP影響較大，因?yàn)棣藄由正值向負(fù)值變化時(shí)，會(huì)使頂向工件軸線的背向力增大。

此外刀尖圓弧半徑，刀具磨損程度等因素對(duì)切削力也有一定的影響。

三、切削溫度與切削液

由它引起的切削溫度的升高會(huì)影響刀具磨損和耐用度，同時(shí)抑制了切削速度的提高，還將導(dǎo)致工件、機(jī)床，刀具和夾具的熱變形，降低零件的加工精度和表面質(zhì)量。

（一）切削熱的產(chǎn)生和傳散

提高切削速度，由摩擦生成的熱量增多，但切屑帶走的熱量也增加，在刀具中熱量減少，在工件中熱量更少，所以高速切削時(shí)，切屑溫度很高，在工件和刀具中溫度較低，這有利于加工順利進(jìn)行。

（二）切削區(qū)溫度分布和切削溫度的測(cè)量

切削區(qū)溫度一般是指切屑，工件和刀具按觸表面上的平均溫度，在正交平面內(nèi)刀具、工件和切屑中溫度分布規(guī)律如圖2—19所示。

刀具與切屑接觸面摩擦大，不易散熱，產(chǎn)生的溫度值最高；切屑帶走熱量最多，它的平均溫度高于刀具、工件上的平均溫度。

切削溫度測(cè)量方法很多，目前以利用物體的熱電效應(yīng)來(lái)進(jìn)行溫度測(cè)量的熱電偶法應(yīng)用較多，其測(cè)量簡(jiǎn)單方便。

（三）影響切削溫度的因素

切削溫度的高低決定于產(chǎn)生熱量多少和傳散熱量快慢兩方面因素。切削時(shí)影響產(chǎn)生熱量和傳散熱量的因素有：切削用量、工件材料的性能，刀具幾何參數(shù)和冷卻條件等。

切削用量對(duì)切削溫度的影響，當(dāng)υc、αp和f增加時(shí)，由于切削變形功和摩擦功增大，所以切削溫度升高。其中切削速度影響最大，當(dāng)υc增加一倍時(shí),由于摩擦生熱增多，切削溫度約增加32%，進(jìn)給量f的影響次之，當(dāng)f增加一倍，切削溫度約增加18%，因?yàn)閒增加切削變形增加較少，并且改善了散熱條件，故熱量增加不多。背吃刀量αp影響最小，αp增加一倍時(shí)，切削溫度約增加7%，這是因?yàn)棣羛增加使切削寬度增加,增大了熱量的傳散面積。

工件材料主要是通過(guò)硬度、強(qiáng)度和導(dǎo)熱系數(shù)影響切削溫度。

刀具幾何參數(shù)中影響切削溫度最明顯的因素是前角γo和主偏角κr，其次是刀尖圓弧半徑rε。前角γo增大，切削變形和摩擦產(chǎn)生的熱較少，故切削溫度下降，但 γo 過(guò)大散熱變差，使切削溫度升高。主偏角κr減少，切削變形摩擦增加，但κr減小切削寬度增大，改善了散熱條件，由于散熱起主要作用，故切削溫度下降。增大刀尖圓弧半徑能增大散熱面積，降低切削溫度。

刀具磨損后，刀具后面與已加工表面摩擦加大，切削刃變鈍，使刃區(qū)前方對(duì)切屑的擠壓作用增大，切屑變形增大，會(huì)使切削溫度升高。在加工時(shí)，使用切削液也是降低切削溫度的重要措施。

（四）切削液的選用

在切削過(guò)程中，合理使用切削液能有效減少切削刃，降低切削溫度，從而能延長(zhǎng)刀具壽命，改善已加工表面質(zhì)量和精度。

1．切削液的作用

冷卻作用、潤(rùn)滑作用、清洗作用、防銹作用等。

2．切削液的種類及選用

（1）水溶液 一般常用于粗加工和普通磨削加工中。

（2）乳化液 一般材料的粗加工常用乳化液，難加工材料的切削，常使用極壓乳化液。

（3）切削油 一般材料的精加工常使用切削油，如普通精車、螺紋精加工等。

第三篇：機(jī)械加工工藝教案

第1章

金屬切削加工基礎(chǔ)

備課時(shí)間：09-2-14

上課時(shí)間：09-2-16 教學(xué)目的：

1、新學(xué)期剛開(kāi)始，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，并講解學(xué)習(xí)本課程的方法與技巧。

2、掌握切削運(yùn)動(dòng)的類型、切削用量三要素的概念。教學(xué)重點(diǎn)：切削用量三要素 課時(shí)：2課時(shí) 授課內(nèi)容：

1.1.1 切削運(yùn)動(dòng)

? 金屬切削加工是用切削工具將坯料或工件上的多余材料切除，以獲得合乎設(shè)計(jì)要求的工件的一種加工方法。

（復(fù)習(xí)金屬切削加工和數(shù)控加工在機(jī)械制造中的地位）1.1 切削運(yùn)動(dòng)及切削要素

機(jī)床為實(shí)現(xiàn)切削加工所必需具有的加工工件與工件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。它包括主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。

主運(yùn)動(dòng)（復(fù)習(xí)什么是主運(yùn)動(dòng)）

主運(yùn)動(dòng)的速度即切削速度:主運(yùn)動(dòng)的線速度。

?dwnvc? 1000

（分析推導(dǎo)過(guò)程，分析根據(jù)工件材料查表時(shí)只能查到切削速度，而不能直接查到轉(zhuǎn)速的原因）

（二）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)

? 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度：指切削刃選定點(diǎn)相對(duì)于工件進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度，用vf表示 例：外圓車削時(shí)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度常常用進(jìn)給量f來(lái)表述，單位：mm / r

刨削時(shí)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度用每一行程多少毫米來(lái)表述，單位為mm / str。

銑削時(shí)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度常用每齒進(jìn)給量f來(lái)表述，單位：mm/z

進(jìn)給速度vf、進(jìn)給量f、每齒進(jìn)給量fz 和刀具齒數(shù)Z之間的關(guān)系如下：

vf = nf

1.1.2 切削時(shí)形成的表面

車削加工過(guò)程中工件上有三個(gè)不斷變化著的表面：（1）待加工表面（2）已加工表面（3）過(guò)渡表面 1.1.3

切削用量（1）切削速度vc（2）背吃刀量ap（分析車削和銑削的ap有什么不同）（3）進(jìn)給量f（解釋切削用量三要素對(duì)加工的影響。）

備課時(shí)間：09-2-18

上課時(shí)間：09-2-19 教學(xué)目的：

1、掌握刀具的組成及幾何角度的確定方法

2、熟悉刀具的工作角度對(duì)加工的影響。

教學(xué)重點(diǎn)：幾何角度的確定方法。

教學(xué)難點(diǎn)：刀具的工作角度對(duì)加工的影響。課時(shí)：2課時(shí) 授課內(nèi)容：

1.2 刀具組成及幾何角度

（首先讓學(xué)生傳遞著觀察車刀）1.刀具切削部分的組成要素 刀桿：起夾持作用 刀頭:(三面)前刀面：切屑流過(guò)的表面

主后刀面：刀具上與加工表面相對(duì)的表面

副后刀面：刀具上與已加工表面相對(duì)的表面

(兩刃)

主切削刃：刀具上前刀面與主后刀面的交線

副切削刃：刀具上前刀面與副后刀面的交線

(一尖)

主切削刃與副切削刃的交點(diǎn)

（結(jié)合刀具實(shí)物和圖片與學(xué)生一起分析并提問(wèn)）２．車刀切削角度的坐標(biāo)平面

基面Pr：通過(guò)主切削刃上的某一點(diǎn)，與主運(yùn)動(dòng)方向相垂直的平面。

車刀的基面平行于刀體底面。

切削平面Ps：通過(guò)主切削刃上的某一點(diǎn)，與過(guò)渡表面相切并垂直于基面的平面。正交平面Po：通過(guò)主切削刃上的某一點(diǎn)，并同時(shí)垂直于基面和切削平面的平面。（結(jié)合幻燈片與學(xué)生一起分析并提問(wèn)）3.刀具的主要標(biāo)注角度 1)前角（?0）

前刀面和基面之間的夾角。2）后角（?0）

主后刀面和切削平面之間的夾角。

（直接分析出前角和后角的正、負(fù)、零。并要求學(xué)生在車刀上分析出前角和后角的正、負(fù)時(shí)的形狀，及其大、小對(duì)加工的影響。）3）主偏角（kr）

主切削刃與進(jìn)給方向間的夾角 4）副偏角（kr’）

負(fù)切削刃與進(jìn)給方向的夾角 5）刃傾角（?S）

主切削刃與基面之間的夾角。在切削平面內(nèi)度量

4、刀具的工作角度

? 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)對(duì)刀具工作角度的影響

使刀具實(shí)際工作后角減小，工作前角增大

? 刀具安裝高低對(duì)刀具工作角度的影響

? 刀桿中心面（線）不垂直于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向的影響

由此分析出刀具的安裝方法：

1、刀尖的高度應(yīng)與工件中心的高度一致。

2、刀桿中心面（線）應(yīng)垂直于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向。

備課時(shí)間：09-2-22

上課時(shí)間：09-2-23 教學(xué)目的：

1、了解切削層參數(shù)

2、掌握切屑的形成過(guò)程及切屑種類

3、熟悉積屑瘤的形成及其對(duì)切削加工的影響。

教學(xué)難點(diǎn)：切屑的形成過(guò)程。

教學(xué)重點(diǎn)：切屑種類和積屑瘤的形成及其對(duì)切削加工的影響。課時(shí)：2課時(shí) 授課內(nèi)容：

5、切削層參數(shù)

（1）切削層公稱厚度hD ：垂直于過(guò)渡表面的切削層尺寸。

切削層截面的切削厚度為： hD ＝ f sinκr

（2）切削層公稱寬度bD

切削層截面的公稱切削寬度為：bD ＝ ap/sinκr(3)切削層公稱橫截面積

AD＝hD bD＝ f sinκr.ap/sinκr= f ap

1.3 金屬的切削過(guò)程

金屬在切削過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)一系列物理現(xiàn)象，如金屬變形、切削力、切削熱、刀具磨損等，這些都是以切屑形成過(guò)程為基礎(chǔ)而生產(chǎn)中出現(xiàn)的許多問(wèn)題，如積屑瘤、振動(dòng)、卷屑、斷屑等，都與切削過(guò)程密切相關(guān)。1.3.1.切屑的形成過(guò)程及切屑種類

1、切屑形成過(guò)程：對(duì)塑性金屬進(jìn)行切削時(shí)，切屑的形成過(guò)程就是切削層金屬的變形過(guò)程。

2、切屑的類型及切屑控制

類型：帶狀切屑、擠裂切屑、單元切屑、崩碎切屑

（預(yù)習(xí)第10頁(yè)表1-1，總結(jié)出哪種切屑較好，怎樣控制切屑的類型。）

切屑控制：

“不可接受”的切屑：切削條件惡劣導(dǎo)致。影響主要有拉傷工件的已加工表面；劃傷機(jī)床；造成刀具的早期破損；影響操作者的安全。

切屑控制：在切削加工中采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣?lái)控制切屑的卷曲、流出與折斷，使形成“可接受”的良好屑形。

“可接受”的切屑標(biāo)準(zhǔn)：不妨礙正常的加工；不影響操作者的安全；易于清理、存

放和搬運(yùn)。

(1)切屑的形態(tài)可隨切削條件不同而改變

(2)可控制切削條件，使切屑形態(tài)向有利于生產(chǎn)的方面轉(zhuǎn)化，保證切削加工的順利進(jìn)行和工件的加工質(zhì)量：增大前角、提高切削速度、減小進(jìn)給量 3．積屑瘤

在一定的切削速度和保持連續(xù)切削的情況下，加工塑性材料時(shí)，在刀具前刀面常常粘結(jié)一塊剖面呈三角狀的硬塊，這塊金屬被稱為積屑瘤。（1）積屑瘤的形成

切削過(guò)程中，由于金屬的擠壓和強(qiáng)烈摩擦，使切屑與前刀面之間產(chǎn)生很大的應(yīng)力和很高的切削溫度。當(dāng)應(yīng)力和溫度條件適當(dāng)時(shí)，切屑底層與前刀面之間的摩擦力很大，使得切屑底層流出速度變得緩慢，形成一層很薄的“滯流層”，當(dāng)滯流層與前刀面的摩擦阻力超過(guò)切屑內(nèi)部的結(jié)合力時(shí)，滯流層的金屬與切屑分離而粘附在切削刃附近形成積屑瘤.（２）積屑瘤對(duì)切削加工的影響 有利方面：保護(hù)刀具、增加工作前角

不利方面：影響工件尺寸精度、影響工件表面粗造度（3）.積屑瘤的控制

影響積屑瘤的因素：工件材料、切削用量、刀具前角、切削液等

控制措施：通過(guò)熱處理，提高零件材料的硬度，降低材料的加工硬化。

要避免在中溫、中速加工塑性材料

增大前角可減小切削變形，降低切削溫度，減小積屑瘤的高度 采用潤(rùn)滑性能優(yōu)良的切削液可減少甚至消除積屑瘤

3、鱗刺的形成

低速加工塑性金屬材料時(shí)在已加工表面常會(huì)出現(xiàn)一種鱗片狀毛刺，成為鱗刺。? 成因：低速切削形成擠裂或單元切屑時(shí)，刀、屑間摩擦發(fā)生周期性變化使切屑在前面上周期性停留代替刀具推擠切削層造成金屬的積聚，使以加工表面產(chǎn)生拉應(yīng)力而導(dǎo)裂，并使切削厚度向切削線以下而形成鱗刺

4、已加工表面的變形

切屑經(jīng)過(guò)刀刃鈍圓B點(diǎn)后，受到后刀面BC段的擠壓和摩擦，經(jīng)過(guò)BC段后，這部分金屬開(kāi)始彈性恢復(fù)，恢復(fù)高度為△h，在恢復(fù)過(guò)程中又與后刀面CD部分產(chǎn)生摩擦，這部分切削層在OB，BC，CD段的擠壓和摩擦后，形成了已加工表面的加工質(zhì)量。所以說(shuō)第三變形區(qū)對(duì)工件加工表面質(zhì)量產(chǎn)生很大影響。

備課時(shí)間：09-2-25

上課時(shí)間：09-2-26 教學(xué)目的：

1、掌握刀具材料的基本要求及常用刀具材料。

2、熟悉切削力、切削熱和切削溫度及其對(duì)刀具壽命的影響。

教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：刀具材料的基本要求及常用刀具材料。課時(shí)：2課時(shí) 授課內(nèi)容：

1.4 刀具材料

概

述：刀具材料是指刀具上參與切削部分的材料。1.4.1 刀具材料的基本要求（1）高硬度

（2）高強(qiáng)度與強(qiáng)韌性

（3）較強(qiáng)的耐磨性和耐熱性（4）優(yōu)良導(dǎo)熱性

（5）良好的工藝性與經(jīng)濟(jì)性 1.4.2 常用刀具材料

刀具材料種類很多，常用的有：工具鋼（包括碳素工具鋼、）、硬質(zhì)合金、陶瓷金剛石（天然和人造）、立方氮化硼、碳素工具鋼和合金工具鋼，因其耐熱性很差，目前僅用于手工工具。

1、高速鋼

? 高速鋼是一種含有鎢、鉬、釩等合金元素較多的工具鋼，也稱為鋒鋼或白鋼． ? 特點(diǎn)：

1）強(qiáng)度高，抗彎強(qiáng)度為硬質(zhì)合金的2～3倍；

2）韌性高，比硬質(zhì)合金高幾十倍；

3）硬度HRc63以上，且有較好的耐熱性；

4）可加工性好，熱處理變形較小。

?

應(yīng)用：常用于制造各種復(fù)雜刀具（如鉆頭、絲錐、拉刀、成型刀具、齒輪刀具等）。

2、硬質(zhì)合金

? 硬質(zhì)合金是用高硬度、高熔點(diǎn)的金屬碳化物粉末和金屬粘結(jié)劑（如Co、Ni、Mo等）經(jīng)高壓成型后，再在高溫下燒結(jié)而成的粉末冶金制品。?

優(yōu)點(diǎn)

硬質(zhì)合金的硬度、耐磨性、耐熱性都很高，允許的切削速度遠(yuǎn)高于高速鋼，且能切削諸如淬火鋼等硬材料。? 不足（與高速鋼相比）：

其抗彎強(qiáng)度較低、脆性較大，抗振動(dòng)和沖擊性能也較差。

? 硬質(zhì)合金因其切削性能優(yōu)良而被廣泛用來(lái)制作各種刀具。在我國(guó)，絕大多數(shù)車刀、面銑刀和深孔鉆都采用硬質(zhì)合金制造。

3、陶瓷刀具材料

? 陶瓷材料比硬質(zhì)合金具有更高的硬度（HRA91～95）和耐熱性，在1200℃的溫度下仍能切削，耐磨性和化學(xué)惰性好，摩擦系數(shù)小，抗粘結(jié)和擴(kuò)散磨損能力強(qiáng)，因而能以更高的速度切削，并可切削難加工的高硬度材料。主要缺點(diǎn)是性脆、抗沖擊韌性差，抗彎強(qiáng)度低。

4、立方氮化硼

它是一種人工合成的新型刀具材料。它是利用超高溫高壓技術(shù)制成的一種無(wú)機(jī)超硬材料。立

方氮化硼在高溫、其硬度很高，可達(dá)8000～9000HV,僅次于金剛石，但熱穩(wěn)定性遠(yuǎn)高于金剛石，并且與元素親和力小，它的最大的優(yōu)點(diǎn)是在高溫1200℃～1300℃時(shí)也不會(huì)與鐵族金屬起反應(yīng)。因此既能勝任淬火鋼、冷硬鑄鐵的粗車和精車，又能勝任高溫合金、熱噴涂材料、硬質(zhì)合金及其他難加工材料的高速切削。超高速加工的首選刀具材料

5、金剛石

分為人造和天然兩種，是目前已知最硬的，硬度約為HV10000,故其耐磨性好，不足之處是抗彎強(qiáng)度和韌性差，對(duì)鐵的親和作用大，故金剛石刀具不能加工黑色金屬，在800℃時(shí)，金剛石中的碳與鐵族金屬發(fā)生擴(kuò)散反應(yīng)，刀具急劇磨損。金剛石價(jià)格昂貴，刃磨困難，應(yīng)用較少。主要用作磨具及磨料，有時(shí)用于修整砂輪。

總結(jié)：材料的韌性則是高速鋼最高，金剛石最低

材料的硬度、耐磨性，金剛石最高，遞次降低到高速鋼。

課時(shí)八

1.5 切削力、切削熱和切削溫度 1.5.1

切削力的來(lái)源

1、切削層金屬、切屑和工件表面層金屬的彈性

變形、塑性變形所產(chǎn)生的抗力；

2、刀具與切屑、工件表面間的摩擦阻力。

1.5.2 切削分力及其作用

1、主切削力Fc ：切削合力在切削速度方向上的分力，垂直于基面，是計(jì)算機(jī)床動(dòng)力、校核機(jī)床和夾具強(qiáng)度及剛度的重要依據(jù)

2、背向力Fp

切削合力在切削深度方向上的分力，與切深方向相反，它能使工件彎曲和引起震動(dòng)，對(duì)加工質(zhì)量影響較大。

3、進(jìn)給力Ff

切削合力在進(jìn)給方向上的分力;與進(jìn)給方向平行，但方向相反，是設(shè)計(jì)和校驗(yàn)進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的依據(jù)。

4、影響切削力的因素

工件材料： 被加工工件材料的強(qiáng)度、硬度越高，切削力增大。強(qiáng)度相近的材料，如其塑性（伸長(zhǎng)率）較大，切削力增大。切削脆性材料時(shí)，其切削力一般低于塑性材料。

切削用量：切削深度ap或進(jìn)給量f加大，均使切削力增大，但兩者的影響程度不同，ap 的影響更大一些。切削速度： 加工塑性金屬時(shí)，在中速和高速下，切削力一般隨著切削速度的增大而減小。刀具幾何參數(shù)

1.5.5

切削熱和切削溫度

1.切削熱的產(chǎn)生傳出及影響 ａ．切削熱的來(lái)源

切屑層的金屬發(fā)生彈性變形、塑性變形而產(chǎn)生大量的熱 切屑與刀具前刀面產(chǎn)生的摩擦 工件與刀具后刀面產(chǎn)生的摩擦 ｂ．切削熱的傳導(dǎo)

傳入切屑，約占總熱量的５０％～８６％，對(duì)切削加工無(wú)不利影響

傳入工件，約占總熱量的４０％～１０％，會(huì)使工件膨脹或伸長(zhǎng)，產(chǎn)生尺寸和形狀誤差，影響加工精度

傳入刀具，約占總熱量的９％～３％，使刀具溫度升高，硬度下降，磨損加快，耐用度降

傳入周圍介質(zhì)，約占總熱量的１％，對(duì)切削加工無(wú)不利影響 2.切削溫度及其影響因素

切削溫度：是指刀具表面上切屑和刀具接觸處的平均溫度。

其高低取決于切削時(shí)產(chǎn)生熱量的多少和傳導(dǎo)條件的好壞，切削用量、工件材料、刀具材料及角度等對(duì)切削溫度均有影響 3.降低切削溫度的措施

(1)選擇合理的幾何角度和切削用量(2)使用切削液 1.6 刀具的磨損和壽命

一．刀具的磨損形式

1、前刀面磨損(月牙洼磨損)2．后萬(wàn)面磨損

3．前刀面和后刀面同時(shí)磨損

二、刀具磨損過(guò)程

初期磨損階段、正常磨損階段、急劇磨損階段

三、刀具壽命(1)定義

刃磨或換刃后的刀具，自開(kāi)始切削直到磨損量達(dá)到磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為止的切削時(shí)間，稱為刀具壽命，符號(hào)用T，單位用min或s。

(2)刀具壽命與切削用量的關(guān)系

切削用量對(duì)刀具壽命T 的影響程度與切削用量對(duì)切削溫度θ的影響程度是一致的，切削速度對(duì)刀具壽命的影響最大，其次是進(jìn)給量，背吃刀量的影響很小。

備課時(shí)間：09-3-1

上課時(shí)間：09-3-2 教學(xué)目的：

1、掌握切削液的作用及選用原則

2、掌握前角的選用方法和原則。

教學(xué)難點(diǎn)：刀具幾何角度的確定。

教學(xué)重點(diǎn)：刀具的組成及幾何角度的確定方法。課時(shí)：2課時(shí) 授課內(nèi)容：

1.7 工件材料的切削加工性和切削液

1.7.1切削加工性的概念和衡量指標(biāo)

材料的切削加工性是指材料被切削加工的難易程度。材料加工的難易程度要由具體的加工要求及切削條件而定。通常精加工時(shí)以能較好的保證加工質(zhì)量為工件材料切削加工性的主要指標(biāo)；自動(dòng)加工則以斷屑的難易程度為材料切削加工性的主要指標(biāo) 衡量材料切削加工性的指標(biāo) 1.一定刀具壽命下的切削速度 vTvT越大，材料的切削加工性越好。2.相對(duì)加工性 kr

為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)起見(jiàn)，取正火狀態(tài)下的45鋼作基準(zhǔn)材料，刀具壽命為60 min，這時(shí)的切削速度為基準(zhǔn)（寫作(v60)j），而將其它材料的(v 60)與其相比，這個(gè)比值Kr稱為相對(duì)加工性：

vkr?60(v60)j

材料具有良好的切削加工性。kr?1

3.已加工表面質(zhì)量

凡較容易獲得好的表面質(zhì)量的材料，其切削加工性較好；反之則較差。精加工時(shí)，常以此為衡量指標(biāo)。

4.切屑的控制或斷屑的難易

凡切屑較容易控制或易于斷屑的材料，其切削加工性較好；反之則較差。在自動(dòng)機(jī)床或自動(dòng)線上加工時(shí)，常以此為衡量指標(biāo)。5.切削力

在相同切削條件下，凡切削力較小的材料，其切削加工性較好；反之則較差。在粗加工中，當(dāng)機(jī)床剛性或動(dòng)力不足時(shí)，常以此為衡量指標(biāo)。（衡量材料切削加工性的指標(biāo)5項(xiàng)內(nèi)容，須提問(wèn)）? 影響材料切削加工性的因素 1.物理性能

材料的導(dǎo)熱性愈好、一定刀具耐用度下的切削速度愈 高，材料的切削加工性愈好。2.材料的力學(xué)性能

材料的強(qiáng)度、硬度愈高，切削力愈大，切削溫度愈高，刀具磨損加劇，— 切削加工性愈差。

材料的塑性、韌性愈高，切削時(shí)切屑的變形加大，摩擦力提高，切削力愈大，切削溫度愈高，刀具磨損加劇，— 切削加工性愈差。1.7.2 改善材料切削加工性的途徑 1.調(diào)整材料的化學(xué)成分

在鋼中加入 S、Pb 等元素，可有效的改善材料的切削加工性。——“易切削鋼”。2.熱處理

1.7.3

切削液 1．切削液的作用（1）潤(rùn)滑作用（2）冷卻作用（3）清洗作用（4）防銹作用

2、切削液的種類 ①、切削油 ②、乳化液 ③、水溶液

3．切削液的選用原則（1）粗加工

? 粗加工時(shí)，切削用量大，產(chǎn)生的切削熱量多，容易使刀具迅速磨損。此類加工一般

采用冷卻作用為主的切削液，如離子型切削液或3％～5％乳化液。

? 切削速度較低時(shí)，刀具以機(jī)械磨損為主，宜選用潤(rùn)滑性能為主的切削液； ? 速度較高時(shí)，刀具主要是熱磨損，應(yīng)選用冷卻為主的切削液。

? 硬質(zhì)合金刀具耐熱性好，熱裂敏感，可以不用切削液。如采用切削液，必須連續(xù)、充分澆注，以免冷熱不均產(chǎn)生熱裂紋而損傷刀具。

（2）精加工

? 精加工時(shí)，切削液的主要作用：提高工件表面加工質(zhì)量和加工精度。

? 加工一般鋼件，在較低的速度（6.0m/min～30m/min）情況下，宜選用潤(rùn)滑性能好的極壓切削油或10％～12％極壓乳化液，以減小刀具與工件之間的摩擦和粘結(jié)，抑制積屑瘤。注意：

? A、加工銅材料時(shí)，不宜采用含硫切削液，因?yàn)榱驅(qū)︺~有腐蝕作用。

? B、加工鋁時(shí)，也不適于采用含硫與氯的切削液，因?yàn)檫@兩種元素宜與鋁形成強(qiáng)度高于鋁的化合物，反而增大刀具與切屑間的摩擦。也不宜采用水溶液，因高溫時(shí)水會(huì)使鋁產(chǎn)生針孔。

1.8 刀具幾何參數(shù)的合理選擇

? 刀具幾何參數(shù)的合理選擇：是指在保證加工質(zhì)量的前提下，選擇能提高切削效率，降低生產(chǎn)成本，獲得最高刀具耐用度的刀具幾何參數(shù)。

? 刀具幾何參數(shù)內(nèi)容：

? 刀具幾何角度（如前角、后角、主偏角等）、? 刀面形式（如平面前刀面、倒棱前刀面等）? 切削刃形狀（直線形、圓弧形）1．前角和前刀面形狀的選擇 ? 前角的功用：

（1）影響切削變形和切削力的大小（2）影響加工表面質(zhì)量（3）影響刀具壽命

（4）影響切屑形態(tài)和斷屑效果。（1）前角的選擇：

? 在選擇刀具前角時(shí)首先應(yīng)保證刀刃鋒利，同時(shí)也要兼顧刀刃的強(qiáng)度與耐用度。

? 刀具前角的合理選擇，主要由刀具材料、工件材料、加工條件決定。

? ① 刀具材料

強(qiáng)度和韌性大的刀具材料可以選擇大的前角，而脆性大的刀具甚至取負(fù)的前角。

? ② 工件材料

加工鋼件等塑性材料時(shí)，切屑沿前刀面流出時(shí)和前刀面接觸長(zhǎng)度長(zhǎng)，壓力與摩擦較大，為減小變形和摩擦，一般采用選擇大的前角。

加工脆性材料時(shí)，切屑為碎狀，切屑與前刀面接觸短，切削力主要集中在切削刃附近，受沖擊時(shí)易產(chǎn)生崩刃，因此刀具前角相對(duì)塑性材料取得小些或取負(fù)值，以提高刀刃的強(qiáng)度。

? ③ 加工條件

粗加工時(shí)，一般取較小的前角；

精加工時(shí)，宜取較大的前角，以減小工件變形與表面粗糙度； 帶有沖擊性的斷續(xù)切削比連續(xù)切削前角取得小。

總之，前角選擇的原則是在滿足刀具耐用度的前提下，盡量選取較大前角。

刀具的合理前角參考值見(jiàn)P34表1-7

2、前刀面形狀、刃區(qū)形狀及其參數(shù)的選擇

? ①、前刀面形狀

? A、正前角鋒刃平面型

特點(diǎn)：刃口較鋒利，但強(qiáng)度差，γo不能太大，不易折屑。

主要用于高速鋼刀具，精加工。B、帶倒棱的正前角平面型

? 特點(diǎn)：切削刃強(qiáng)度及抗沖擊能力強(qiáng)，同樣條件下可以采用較大的前角，提高了刀具耐用度。

主要用于硬質(zhì)合金刀具和陶瓷刀具，加工鑄鐵等脆性材料。

? C、負(fù)前角平面型

?

特點(diǎn)：切削刃強(qiáng)度較好，但刀刃較鈍，切削變形大。

? 主要用于硬脆刀具材料。加工高強(qiáng)度高硬度材料，如淬火鋼。? 圖示類型負(fù)前角后部加有正前角，有利于切屑流出。? D、曲面型

? 特點(diǎn)：有利于排屑、卷屑和斷屑，而且前角較大，切削變形小，所受切削力也較小。? 在鉆頭、銑刀、拉刀等刀具上都有曲面前面。

備課時(shí)間：09-3-4

上課時(shí)間：09-3-5 教學(xué)目的：

1、掌握后角、主偏角、刃傾角的選擇原則和方法。

2、掌握切削用量的選擇原則和方法。

教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：切削用量的選擇原則和方法。課時(shí)：2課時(shí) 授課內(nèi)容：

2．后角及形狀的選擇(1)后角的功用 ：

A、減小刀具后刀面與加工表面的摩擦；

B、當(dāng)前角固定時(shí)，后角的增大與減小能增大和減小刀刃的鋒利程度，改變刀刃的散熱，從而影響刀具的耐用度。(2)后角的選擇

后角大小取決于：切削厚度、工件材料、工藝系統(tǒng)剛度。切削厚度(進(jìn)給量）越大，后角越小； 工件材料越軟、塑性越大，后角越大； 工藝系統(tǒng)剛度較差時(shí)，適當(dāng)減小后角

副后角的作用與后角類似，它用來(lái)減少副后面與已加工表面之間的摩擦，一般刀具將副后角制成與后角相同。1.8.4、主、副偏角的功用及其選擇

1、主、副偏角的功用

主偏角影響切削層的形狀，切削刃的工作長(zhǎng)度和單位切削刃上的負(fù)荷。減少κr，主切削刃單位長(zhǎng)度上的負(fù)荷減少，刀具磨損小，耐用。

副偏角影響已加工表面的粗糙度和刀尖強(qiáng)度，減少κr′，減少表面的粗糙度的數(shù)值，還可提高刀具強(qiáng)度。過(guò)小，會(huì)使副切削刃與已加工面的摩擦增加，引起震動(dòng)，降低表面質(zhì)量。2.主、副偏角的選擇

? 主偏角主要根據(jù)加工條件和工藝系統(tǒng)剛性來(lái)選擇

? 副偏角主要考慮表面粗糙度、刀尖強(qiáng)度和散熱面積來(lái)選擇。3．主偏角的選擇

? A、主偏角κr的增大或減小對(duì)切削加工有利的一面（主偏角κr減小，能提高刀具耐用度。）

在背吃刀量ap與進(jìn)給量f 不變時(shí)，主偏角κr減小將使切削厚度hD減小，切削寬度bD增加，參加切削的切削刃長(zhǎng)度也相應(yīng)增加，切削刃單位長(zhǎng)度上的受力減小，散熱條件也得到改善。

主偏角κr減小時(shí)，刀尖角增大，刀尖強(qiáng)度提高，刀尖散熱體積增大。

? B、主偏角κr的增大或減小對(duì)切削加工不利的一面（主偏角的減小對(duì)刀具耐用度和加工精度產(chǎn)生不利影響。）

因?yàn)楦鶕?jù)切削力分析可以得知，主偏角κr減小，將使背向力Fp增大，從而使切削時(shí)產(chǎn)生的撓度增大，降低加工精度。同時(shí)背向力的增大將引起振動(dòng)。主偏角κr 選擇原則 ：

? ①、工藝系統(tǒng)剛性較好時(shí)（工件長(zhǎng)徑比lw/dw < 6），主偏角κr可以取小值。? ②、工藝系統(tǒng)剛性較差時(shí)（工件長(zhǎng)徑比lw/dw = 6-12），或帶有沖擊性的切削，主偏角κr可以取大值，一般κr＝75o～93o，甚至主偏角κr可以大于90o，以避免加工時(shí)振動(dòng)。

? 硬質(zhì)合金刀具車刀的主偏角多為60o～75o。

? ③、根據(jù)工件加工要求選擇。

當(dāng)車階梯軸時(shí)，κr ＝90o；同一把刀具加工外圓、端面和倒角時(shí)，κr ＝45o。

課時(shí)十二

4、副偏角的選擇

? 副偏角κrˊ的大小對(duì)刀具耐用度和加工表面粗糙度的影響：

? A、副偏角的減小，將可降低殘留物面積的高度，提高理論表面粗糙度值，? B、副偏角減小刀尖強(qiáng)度增大，散熱面積增大，提高刀具耐用度。

? C、副偏角太小會(huì)使刀具副后刀面與工件的摩擦，使刀具耐用度降低，另外引起加工中振動(dòng)。

? ①、工藝系統(tǒng)剛性好時(shí)，加工高強(qiáng)度高硬度材料，一般κrˊ＝5o～10o；加工外圓及端面，能中間切入，κrˊ＝45o。

? ②、工藝系統(tǒng)剛度較差時(shí)，粗加工、強(qiáng)力切削時(shí)，κrˊ＝10o～15o；車臺(tái)階軸、細(xì)長(zhǎng)軸、薄壁件，κrˊ＝5o～10o。? ③、切斷切槽，κrˊ＝1o～2o。

? 副偏角的選擇原則是：在不影響摩擦和振動(dòng)的條件下，應(yīng)選取較小的副偏角。1.8.5

刃傾角的選擇

（1）λs對(duì)切屑流出方向的影響

? 當(dāng)λs為負(fù)值時(shí)，切屑將流向已加工表面，并形成長(zhǎng)螺卷屑，容易損害加工表面。

但切屑流向機(jī)床尾座，不會(huì)對(duì)操作者產(chǎn)生大的影響。粗車時(shí)采用負(fù)值的λs。? 當(dāng)λs為正值，切屑將流向機(jī)床床頭箱，影響操作者工作，并容易纏繞機(jī)床的轉(zhuǎn)動(dòng)部件，影響機(jī)床的正常運(yùn)行精車時(shí)采用正值的λs。（2）刃傾角對(duì)刀尖的影響

? 刃傾角λs的變化能影響刀尖的強(qiáng)度和抗沖擊性能。

? 當(dāng)λs取負(fù)值時(shí)，刀尖在切削刃最低點(diǎn)，切削刃切入工件時(shí)，切入點(diǎn)在切削刃或前刀面，保護(hù)刀尖免受沖擊，增強(qiáng)刀尖強(qiáng)度。

? 一般大前角刀具通常選用負(fù)的刃傾角，既可以增強(qiáng)刀尖強(qiáng)度，又避免刀尖切入時(shí)產(chǎn)生的沖擊。

（3）刃傾角對(duì)切削分力的影響

刃傾角負(fù)值越大，切深抗力越大，當(dāng)工藝系統(tǒng)剛性較差時(shí)，容

易引起振動(dòng)。? 1.8.6．刀尖形狀的選擇

? 刀尖是刀具強(qiáng)度和散熱條件都很差的地方。切削過(guò)程中，刀尖切削溫度較高，非常容易磨損，因此增強(qiáng)刀尖，可以提高刀具耐用度。刀尖對(duì)已加工表面粗糙度有很大影響。

?（1）直線過(guò)渡刃的優(yōu)點(diǎn)：

主偏角κr和副偏角κrˊ的減小，都可以增強(qiáng)刀尖強(qiáng)度，但同時(shí)也增大了背向力Fp，使得工件變形增大并引起振動(dòng)。但如在主、副切削刃之間磨出直線過(guò)渡刃。則既可增大刀尖角，又不會(huì)使背向力Fp增加多少 ?（2)圓弧狀刀尖的圓弧半徑取值

增大ｒε，刀具的磨損和破損都可減小，不過(guò)，此時(shí)背向力Fp也會(huì)增大，容易引起振動(dòng)。考慮到脆性大的刀具對(duì)振動(dòng)敏感因素，一般硬質(zhì)合金刀具和陶瓷刀具的刀尖圓弧半徑ｒε值較小；

硬質(zhì)合金車刀和陶瓷車刀，一般ｒε＝0.2～2㎜，高速鋼刀具，ｒε ＝0.5～5 ㎜。精加工ｒε選取比粗加工小。

?(3)

修光刃

精加工時(shí)，還可修磨出κrε＝0o，寬度b＝（1.2～1.5）f 與進(jìn)給方向平行的修光刃，切除掉殘留面積。

這種修光刃能在進(jìn)給量較大時(shí)，還能獲得較高的表面加工質(zhì)量。修光刃 常用于端銑刀

1.9 切削用量的選擇

1）切削用量對(duì)加工質(zhì)量的影響

當(dāng)切削速度增大時(shí)，切削力減小，可減小或避免積屑瘤，有利于提高加工質(zhì)量 進(jìn)給量增大使工件殘留面積的高度顯著增大，表面更粗糙。

切削深度增大，時(shí)切削力和工件變形增大，可能引起振動(dòng)，使零件的加工精度和表面質(zhì)量下降。

2)切削用量對(duì)刀具耐用度的影響

在切削用量中，切削速度對(duì)刀具耐用度的影響最大，進(jìn)給量次之，切削深度影響最小 3)選擇切削用量的原則

粗加工：首先選擇大的切削深度，其次選擇較大的進(jìn)給量，最后確定合理的切削速度。精加工：一般取較小的切削深度和進(jìn)給量，盡可能選擇較高的切削速度。? 對(duì)切削用量三要素選擇方法

?（1）背吃刀量的選擇

? 粗加工時(shí)（表面粗糙度Ra50～12.5μm）：在允許的條件下，盡量一次切除該工序的全部余量。如分兩次走刀，則第一次背吃刀量盡量取大，第二次背吃刀量盡量取小些。

? 半精加工時(shí)（表面粗糙度Ra6.3～3.2μm），背吃刀量一般為0.5～2㎜。）? 精加工時(shí)（表面粗糙度Ra1.6～0.8μm），背吃刀量為0.1～0.4㎜。

?（2）進(jìn)給量的選擇

? 粗加工時(shí)，進(jìn)給量主要考慮工藝系統(tǒng)所能承受的最大進(jìn)給量。

? 精加工和半精加工時(shí)，最大進(jìn)給量主要考慮加工精度和表面粗糙度。另外還要考慮工件材料，刀尖圓弧半徑、切削速度等。

P39 表1-8、1-9.?（3）切削速度的選擇 ? 切削速度的選取原則是：

? 粗車時(shí)，應(yīng)選較低的切削速度，精加工時(shí)選擇較高的切削速度；

? 加工材料強(qiáng)度硬度較高時(shí)，選較低的切削速度，反之取較高切削速度； ? 刀具材料的切削性能越好，切削速度越高。可查表1-11得到

第四篇：機(jī)械加工工藝規(guī)程

機(jī)械加工工藝規(guī)程

10.1 工藝過(guò)程

10.1.1 生產(chǎn)過(guò)程與工藝過(guò)程(1)生產(chǎn)過(guò)程

生產(chǎn)過(guò)程是指把原材料(半成品)轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^(guò)程.機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程,一般包括: ①生產(chǎn)與技術(shù)的準(zhǔn)備,如工藝設(shè)計(jì)和專用工藝裝備的設(shè)計(jì)和制造,生產(chǎn)計(jì)劃的編制,生產(chǎn)資料的準(zhǔn)備;②毛坯的制造,如鑄造,鍛造,沖壓等;③零件的加工,如切削加工,熱處理,表面處理等;④產(chǎn)品的裝配,如總裝,部裝,調(diào)試檢驗(yàn)和油漆等;⑤生產(chǎn)的服務(wù),如原材料,外購(gòu)件和工具的供應(yīng),運(yùn)輸,保管等.機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程一般比較復(fù)雜,目前很多產(chǎn)品往往不是在一個(gè)工廠內(nèi)單獨(dú)生產(chǎn),而是由許多專業(yè)工廠共同完成的.例如:飛機(jī)制造工廠就需要用到許多其他工廠的產(chǎn)品(如發(fā)動(dòng)機(jī),電器設(shè)備,儀表等),相互協(xié)作共同完成一架飛機(jī)的生產(chǎn)過(guò)程.因此,生產(chǎn)過(guò)程即可以指整臺(tái)機(jī)器的制造過(guò)程,也可以是某一零部件的制造過(guò)程.(2)工藝過(guò)程

工藝過(guò)程是指在生產(chǎn)過(guò)程中改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀,尺寸,相對(duì)位置和性質(zhì)等,使其成為成品或半成品的過(guò)程.如毛坯的制造,機(jī)械加工,熱處理,裝配等均為工藝過(guò)程.在工藝過(guò)程中,若用機(jī)械加工的方法直接改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀,尺寸和表面質(zhì)量,使之成為合格零件的工藝過(guò)程,稱為機(jī)械加工工藝過(guò)程.同樣,將加工好的零件裝配成機(jī)器使之達(dá)到所要求的裝配精度并獲得預(yù)定技術(shù)性能的工藝過(guò)程,稱為裝配工藝過(guò)程.機(jī)械加工工藝過(guò)程和裝配工藝過(guò)程是機(jī)械制造工藝學(xué)研究的兩項(xiàng)主要內(nèi)容.10.1.2 機(jī)械加工工藝過(guò)程的組成

機(jī)械加工工藝過(guò)程是由一個(gè)或若干個(gè)順序排列的工序組成的,而工序又可分為若干個(gè)安裝,工位,工步和走刀,毛坯就是依次通過(guò)這些工序的加工而變成為成品的.(1)工序

工序是指一個(gè)或一組工人,在一個(gè)工作地點(diǎn)對(duì)一個(gè)或同時(shí)對(duì)幾個(gè)工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過(guò)程.區(qū)分工序的主要依據(jù),是工作地點(diǎn)(或設(shè)備)是否變動(dòng)和完成的那部分工藝內(nèi)容是否連續(xù).如圖 4.1所示的零件,孔1需要進(jìn)行鉆孔和鉸孔,如果一批工件中,每個(gè)工件都是在一臺(tái)機(jī)床上依次地先鉆孔,而后鉸孔,則鉆孔和鉸孔就構(gòu)成一個(gè)工序.如果將整批工件都是先進(jìn)行鉆孔,然后整批工件再進(jìn)行鉸孔,這樣鉆孔和鉸孔就分成兩個(gè)工序了.工序不僅是組成工藝過(guò)程的基本單元,也是制訂工時(shí)定額,配備工人,安排作業(yè)和進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)的依據(jù).通常把僅列出主要工序名稱的簡(jiǎn)略工藝過(guò)程稱為工藝路線.(2)安裝與工位

工件在加工前,在機(jī)床或夾具上先占據(jù)一正確位置(定位),然后再夾緊的過(guò)程稱為裝夾.工件(或裝配單元)經(jīng)一次裝夾后所完成的那一部分工藝內(nèi)容稱為安裝.在一道工序中可以有一個(gè)或多個(gè)安裝.工件加工中應(yīng)盡量減少裝夾次數(shù),因?yàn)槎嘁淮窝b夾就多一次裝夾誤差,而且增加了輔助時(shí)間.因此生產(chǎn)中常用各種回轉(zhuǎn)工作臺(tái),回轉(zhuǎn)夾具或移動(dòng)夾具等,以便在工件一次裝夾后,可使其處于不同的位置加工.為完成—定的工序內(nèi)容,一次裝夾工件后,工件(或裝配單元)與夾具或設(shè)備的可動(dòng)部分一起相對(duì)刀具或設(shè)備固定部分所占據(jù)的每一個(gè)位置,稱為工位.圖4.2所示為一種利用回轉(zhuǎn)工作臺(tái)在—次裝夾后順序完成裝卸工件,鉆孔,擴(kuò)孔和鉸孔四個(gè)工位加工的實(shí)例.(3)工步與走刀

1)工步 工步是指被加工表面(或裝配時(shí)的連接表面)和切削(或裝配)工具不變的情況下所連續(xù)完成的那一部分工序.一個(gè)工序可以包括幾個(gè)工步,也可以只有一個(gè)工步.一般來(lái)說(shuō),構(gòu)成工步的任一要素(加工表面,刀具及加工連續(xù)性)改變后,即成為一個(gè)新工步.但下面指出的情況應(yīng)視為一個(gè)工步.①對(duì)于那些一次裝夾中連續(xù)進(jìn)行的若干相同的工步應(yīng)視為一個(gè)工步.如圖 4.1所示,兩孔1的加工,可以作為一個(gè)工步.② 為了提高生產(chǎn)率,有時(shí)用幾把刀具同時(shí)加工一個(gè)或幾個(gè)表面,此時(shí)也應(yīng)視為一個(gè)工步.稱為復(fù)合工步.2)走刀 在一個(gè)工步內(nèi),若被加工表面切去的金屬層很厚,需分幾次切削,則每進(jìn)行一次切削就是一次走刀.一個(gè)工步可以包括一次走刀或幾次走刀.10.1.3 機(jī)械加工生產(chǎn)類型和特點(diǎn)(1)生產(chǎn)綱領(lǐng)

企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品的數(shù)量和進(jìn)度計(jì)劃稱為生產(chǎn)綱領(lǐng).零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng).可按下式計(jì)算 N=Qn(1+a%+b%)

式中 N——零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng),件/年;Q——產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領(lǐng),臺(tái)/年;n——每臺(tái)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量,件/臺(tái);a%--備品的百分率;b%--廢品的百分率.生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小對(duì)生產(chǎn)組織形式和零件加工過(guò)程起著重要的作用,它決定了各工序所需專業(yè)化和自動(dòng)化的程度,決定了所應(yīng)選用的工藝方法和工藝裝備.(2)生產(chǎn)類型和工藝特點(diǎn)

企業(yè)(或車間,工段,班組,工作地)生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類稱為生產(chǎn)類型.生產(chǎn)類型一般可分為:單件生產(chǎn),成批生產(chǎn),大量生產(chǎn)三種.1)單件生產(chǎn) 單件生產(chǎn)的基本特點(diǎn)是:生產(chǎn)的產(chǎn)品種類繁多,每種產(chǎn)品的產(chǎn)量很少,而且很少重復(fù)生產(chǎn).例如,重型機(jī)械產(chǎn)品制造和新產(chǎn)品試制等都屬于單間生產(chǎn).2)成批生產(chǎn) 成批生產(chǎn)的基本特點(diǎn)是:分批的生產(chǎn)相同的產(chǎn)品,生產(chǎn)呈周期性重復(fù).如機(jī)床制造,電機(jī)制造等屬于成批生產(chǎn),成批生產(chǎn)又可按其批量大小分為小批量生產(chǎn),中批量生產(chǎn),大批量生產(chǎn)三種類型.其中,小批量生產(chǎn)和大批生產(chǎn)的工藝特點(diǎn)分別與單件生產(chǎn)和大量生產(chǎn)的工藝特點(diǎn)類似;中批量生產(chǎn)的工藝特點(diǎn).介于小批生產(chǎn)和大批生產(chǎn)之間.3)大量生產(chǎn) 大量生產(chǎn)的基本特點(diǎn)是:產(chǎn)量大,品種少,大多數(shù)工作長(zhǎng)期重復(fù)的進(jìn)行某個(gè)零件的某一道工序的加工.例如,汽車,拖拉機(jī),軸承等的制造都屬于大量生產(chǎn).生產(chǎn)類型的劃分除了與生產(chǎn)綱領(lǐng)有關(guān)外,還應(yīng)考慮產(chǎn)品的大小及復(fù)雜程度,生產(chǎn)類型不同,產(chǎn)品制造的工藝方法,所用的設(shè)備和工藝裝備以及生產(chǎn)的組織形式等均不同.大批大量生產(chǎn)應(yīng)盡可能采用高效率的設(shè)備和工藝方法,以提高生產(chǎn)率;單件小批生產(chǎn)應(yīng)采用通用設(shè)備和工藝裝備,也可采用先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床,以降低各類生產(chǎn)類型的生產(chǎn)成本.10.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程 10.2.1 概述

機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機(jī)械加工工藝過(guò)程和操作方法等的工藝文件之一,它是在具體的生產(chǎn)條件下,把較為合理的工藝過(guò)程和操作方法,按照規(guī)定的形式書寫成工藝文件,經(jīng)審批后用來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn).機(jī)械加工工藝規(guī)程一般包括以下內(nèi)容:工件加工的工藝路線,各工序的具體內(nèi)容及所用的設(shè)備和工藝裝備,工件的檢驗(yàn)項(xiàng)目及檢驗(yàn)方法,切削用量,時(shí)間定額等.10.2.1.1 機(jī)械加工藝規(guī)程的作用(1)是指導(dǎo)生產(chǎn)的重要技術(shù)文件

工藝規(guī)程是依據(jù)工藝學(xué)原理和工藝試驗(yàn),經(jīng)過(guò)生產(chǎn)驗(yàn)證而確定的,是科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的結(jié)晶.所以,它是獲得合格產(chǎn)品的技術(shù)保證,是指導(dǎo)企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的重要文件.正因?yàn)檫@樣,在生產(chǎn)中必須遵守工藝規(guī)程,否則常常會(huì)引起產(chǎn)品質(zhì)量的嚴(yán)重下降,生產(chǎn)率顯著降低,甚至造成廢品.但是,工藝規(guī)程也不是固定不變的,工藝人員應(yīng)總結(jié)工人的革新創(chuàng)造,可以根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況,及時(shí)地汲取國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)工藝技術(shù),對(duì)現(xiàn)行工藝不斷地進(jìn)行改進(jìn)和完善,但必須要有嚴(yán)格的審批手續(xù).(2)是生產(chǎn)組織和生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的依據(jù)

生產(chǎn)計(jì)劃的制訂,產(chǎn)品投產(chǎn)前原材料和毛坯的供應(yīng),工藝裝備的設(shè)計(jì),制造與采購(gòu),機(jī)床負(fù)荷的調(diào)整,作業(yè)計(jì)劃的編排,勞動(dòng)力的組織,工時(shí)定額的制訂以及成本的核算等,都是以工藝規(guī)程作為基本依據(jù)的.(3)是新建和擴(kuò)建工廠(車間)的技術(shù)依據(jù)

在新建和擴(kuò)建工廠(車間)時(shí),生產(chǎn)所需要的機(jī)床和其它設(shè)備的種類,數(shù)量和規(guī)格,車間的面積,機(jī)床的布置,生產(chǎn)工人的工種,技術(shù)等級(jí)及數(shù)量,輔助部門的安排等都是以工藝規(guī)程為基礎(chǔ),根據(jù)生產(chǎn)類型來(lái)確定.除此以外,先進(jìn)的工藝規(guī)程也起著推廣和交流先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的作用,典型工藝規(guī)程可指導(dǎo)同類產(chǎn)品的生產(chǎn).10.2.1.2 工藝規(guī)程制訂的原則

工藝規(guī)程制訂的原則是優(yōu)質(zhì),高產(chǎn)和低成本,即在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下,爭(zhēng)取最好的經(jīng)濟(jì)效益.在具體制定時(shí),還應(yīng)注意下列問(wèn)題: 1)技術(shù)上的先進(jìn)性 在制訂工藝規(guī)程時(shí),要了解國(guó)內(nèi)外本行業(yè)工藝技術(shù)的發(fā)展,通過(guò)必要的工藝試驗(yàn),盡可能采用先進(jìn)適用的工藝和工藝裝備.2)經(jīng)濟(jì)上的合理性 在一定的生產(chǎn)條件下,可能會(huì)出現(xiàn)幾種能夠保證零件技術(shù)要求的工藝方案.此時(shí)應(yīng)通過(guò)成本核算或相互對(duì)比,選擇經(jīng)濟(jì)上最合理的方案,使產(chǎn)品生產(chǎn)成本最低.3)良好的勞動(dòng)條件及避免環(huán)境污染 在制訂工藝規(guī)程時(shí),要注意保證工人操作時(shí)有良好而安全的勞動(dòng)條件.因此,在工藝方案上要盡量采取機(jī)械化或自動(dòng)化措施,以減輕工人繁重的體力勞動(dòng).同時(shí),要符合國(guó)家環(huán)境保護(hù)法的有關(guān)規(guī)定,避免環(huán)境污染.產(chǎn)品質(zhì)量,生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性這三個(gè)方面有時(shí)相互矛盾,因此,合理的工藝規(guī)程應(yīng)用該處理好這些矛盾,體現(xiàn)這三者的統(tǒng)一.10.2.1.3 制訂工藝規(guī)程的原始資料 1)產(chǎn)品全套裝配圖和零件圖.2)產(chǎn)品驗(yàn)收的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn).3)產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)(年產(chǎn)量).4)毛坯資料 毛坯資料包括各種毛坯制造方法的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特征;各種型材的品種和規(guī)格,毛坯圖等;在無(wú)毛坯圖的情況下,需實(shí)際了解毛坯的形狀,尺寸及機(jī)械性能等.5)本廠的生產(chǎn)條件 為了使制訂的工藝規(guī)程切實(shí)可行,一定要考慮本廠的生產(chǎn)條件.如了解毛坯的生產(chǎn)能力及技術(shù)水平;加工設(shè)備和工藝裝備的規(guī)格及性能;工人技術(shù)水平以及專用設(shè)備與工藝裝備的制造能力等.6)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)工藝及生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展情況 工藝規(guī)程的制訂,要經(jīng)常研究國(guó)內(nèi)外有關(guān)工藝技術(shù)資料,積極引進(jìn)適用的先進(jìn)工藝技術(shù),不斷提高工藝水平,以獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益.7)有關(guān)的工藝手冊(cè)及圖冊(cè).10.2.1.4 制訂工藝規(guī)程的步驟

1)計(jì)算年生產(chǎn)綱領(lǐng),確定生產(chǎn)類型.2)分析零件圖及產(chǎn)品裝配圖,對(duì)零件進(jìn)行工藝分析.3)選擇毛坯.4)擬訂工藝路線.5)確定各工序的加工余量,計(jì)算工序尺寸及公差.6)確定各工序所用的設(shè)備及刀具,夾具,量具和輔助工具.7)確定切削用量及工時(shí)定額.8)確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法.9)填寫工藝文件.在制訂工藝規(guī)程的過(guò)程中,往往要對(duì)前面已初步確定的內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整,以提高經(jīng)濟(jì)效益.在執(zhí)行工藝規(guī)程過(guò)程中,可能會(huì)出現(xiàn)前所未料的情況,如生產(chǎn)條件的變化,新技術(shù),新工藝的引進(jìn),新材料,先進(jìn)設(shè)備的應(yīng)用等,都要求及時(shí)對(duì)工藝規(guī)程進(jìn)行修訂和完善.10.2.1.5 工藝文件的格式

將工藝規(guī)程的內(nèi)容,填入一定格式的卡片,即成為生產(chǎn)準(zhǔn)備和施工依據(jù)的工藝文件.常用的工藝文件格式有下列幾種:(1)綜合工藝過(guò)程卡片

這種卡片以工序?yàn)閱挝?簡(jiǎn)要地列出了整個(gè)零件加工所經(jīng)過(guò)的工藝路線(包括毛坯制造,機(jī)械加工和熱處理等),它是制訂其它工藝文件的基礎(chǔ),也是生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備,編排作業(yè)計(jì)劃和組織生產(chǎn)的依據(jù).在這種卡片中,由于各工序的說(shuō)明不夠具體,故一般不能直接指導(dǎo)工人操作,而多作生產(chǎn)管理方面使用.但是,在單件小批生產(chǎn)中,由于通常不編制其它較詳細(xì)的工藝文件,而是以這種卡片指導(dǎo)生產(chǎn).機(jī)械加工工藝卡片是以工序?yàn)閱挝?詳細(xì)說(shuō)明整個(gè)工藝過(guò)程的工藝文件.它是用來(lái)指導(dǎo)工人生產(chǎn)和幫助車間管理人員和技術(shù)人員掌握整個(gè)零件加工過(guò)程的一種主要技術(shù)文件,廣泛用于成批生產(chǎn)的零件和小批生產(chǎn)中的重要零件.(3)機(jī)械加工工序卡片

機(jī)械加工工序卡片是根據(jù)工藝卡片為毎一道工序制訂的.它更詳細(xì)地說(shuō)明整個(gè)零件各個(gè)工序的加工要求,是用來(lái)具體指導(dǎo)工人操作的工藝文件.在這種卡片上,要畫出工序簡(jiǎn)圖,注明該工序每一工步的內(nèi)容,工藝參數(shù),操作要求以及所用的設(shè)備和工藝裝備.工序簡(jiǎn)圖就是按一定比例用較小的投影繪出工序圖,可略去圖中的次要結(jié)構(gòu)和線條,主視圖方向盡量與零件在機(jī)床上的安裝方向相一致,本工序的加工表面用粗實(shí)線或紅色粗實(shí)線表示,零件的結(jié)構(gòu),尺寸要與本工序加工后的情況相符合,并標(biāo)注出本工序加工尺寸及上下偏差,加工表面粗糙度和工件的定位及夾緊情況.用于大批量生產(chǎn)的零件.10.2.2 零件的工藝分析

在制訂零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí),首先要對(duì)照產(chǎn)品裝配圖分析零件圖,熟悉該產(chǎn)品的用途,性能及工作條件,明確零件在產(chǎn)品中的位置,作用及相關(guān)零件的位置關(guān)系;了解并研究各項(xiàng)技術(shù)條件制定的依據(jù),找出其主要技術(shù)要求和技術(shù)關(guān)鍵,以便在擬定工藝規(guī)程時(shí)采用適當(dāng)?shù)拇胧┘右员ＷC.然后著重對(duì)零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和技術(shù)要求的分析.10.2.2.1 零件結(jié)構(gòu)分析

零件的結(jié)構(gòu)分析主要包括以下三方面:(1)零件表面的組成和基本類型

盡管組成零件的結(jié)構(gòu)多種多樣,但從形體上加以分析,都是由一些基本表面和特形表面組成的.基本表面有內(nèi)外圓柱表面,圓錐表面和平面等;特形表面主要有螺旋面,漸開(kāi)線齒形表面,圓弧面(如球面)等.在零件結(jié)構(gòu)分析時(shí),根據(jù)機(jī)械零件不同表面的組合形成零件結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn),就可選擇與其相適應(yīng)的加工方法和加工路線,例如外圓表面通常由車削或磨削加工;內(nèi)孔表面則通過(guò)鉆,擴(kuò),鉸,鏜和磨削等加工方法獲得.機(jī)械零件不同表面的組合形成零件結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn).在機(jī)械制造中,通常按零件結(jié)構(gòu)和工藝過(guò)程的相似性,將各類零件大致分為軸類零件,套類零件,箱體類零件,齒輪類零件和叉架類零件等.(2)主要表面與次要表面區(qū)分

根據(jù)零件各加工表面要求的不同,可以將零件的加工表面劃分為主要加工表面和次要加工表面;這樣,就能在工藝路線擬定時(shí),做到主次分開(kāi)以保證主要表面的加工精度.(3)零件的結(jié)構(gòu)工藝性

所謂零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指零件在滿足使用要求的前提下,制造該零件的可行性和經(jīng)濟(jì)性.功能相同的零件,其結(jié)構(gòu)工藝性可以有很大差異.所謂結(jié)構(gòu)工藝性好,是指在現(xiàn)有工藝條件下,既能方便制造又有較低的制造成本.10.2.2.2 零件的技術(shù)要求分析

零件圖樣上的技術(shù)要求,既要滿足設(shè)計(jì)要求,又要便于加工,而且齊全和合理.其技術(shù)要求包括下列幾個(gè)方面: 1)加工表面的尺寸精度,形狀精度和表面質(zhì)量;2)各加工表面之間的相互位置精度;3)工件的熱處理和其它要求,如動(dòng)平衡,鍍鉻處理,去磁等.零件的尺寸精度,形狀精度,位置精度和表面粗糙度的要求,對(duì)確定機(jī)械加工工藝方案和生產(chǎn)成本影響很大.因此,必須認(rèn)真審查,以避免過(guò)高的要求使加工工藝復(fù)雜化和增加不必要的費(fèi)用.在認(rèn)真分析了零件的技術(shù)要求后,結(jié)合零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),對(duì)零件的加工工藝過(guò)程便有一個(gè)初步的輪廓.加工表面的尺寸精度,表面粗糙度和有無(wú)熱處理要求,決定了該表面的最終加工方法,進(jìn)而得出中間工序和粗加工工序所采用的加工方法.如,軸類零件上 IT7 級(jí)精度,表面粗糙度 R a 1.6 μ m 的軸頸表面,若不淬火,可用粗車,半精車,精車最終完成;若淬火,則最終加工方法選磨削,磨削前可采用粗車,半精車(或精車)等加工方法加工.表面間的相互位置精度,基本上決定了各表面的加工順序.10.2.3 毛坯的選擇

毛坯的確定,不僅影響毛坯制造的經(jīng)濟(jì)性,而且影響機(jī)械加工的經(jīng)濟(jì)性.所以在確定毛坯時(shí),既要考慮熱加工方面的因素,也要兼顧冷加工方面的要求,以便從確定毛坯這一環(huán)節(jié)中,降低零件的制造成本.10.2.3.1 機(jī)械加工中常用毛坯的種類

毛坯的種類很多,同一種毛坯又有多種制造方法,機(jī)械制造中常用的毛坯有以下幾種:(1)鑄件

形狀復(fù)雜的零件毛坯,宜采用鑄造方法制造.目前鑄件大多用砂型鑄造,它又分為木模手工造型和金屬模機(jī)器造型.木模手工造型鑄件精度低,加工表面余量大,生產(chǎn)率低,適用于單件小批生產(chǎn)或大型零件的鑄造.金屬模機(jī)器造型生產(chǎn)率高,鑄件精度高,但設(shè)備費(fèi)用高,鑄件的重量也受到限制,適用于大批量生產(chǎn)的中小鑄件.其次,少量質(zhì)量要求較高的小型鑄件可采用特種鑄造(如壓力鑄造,離心制造和熔模鑄造等).(2)鍛件

機(jī)械強(qiáng)度要求高的鋼制件,一般要用鍛件毛坯.鍛件有自由鍛造鍛件和模鍛件兩種.自由鍛造鍛件可用手工鍛打(小型毛坯), 機(jī)械錘鍛(中型毛坯)或壓力機(jī)壓鍛(大型毛坯)等方法獲得.這種鍛件的精度低,生產(chǎn)率不高,加工余量較大,而且零件的結(jié)構(gòu)必須簡(jiǎn)單;適用于單件和小批生產(chǎn),以及制造大型鍛件.模鍛件的精度和表面質(zhì)量都比自由鍛件好,而且鍛件的形狀也可較為復(fù)雜,因而能減少機(jī)械加工余量.模鍛的生產(chǎn)率比自由鍛高得多,但需要特殊的設(shè)備和鍛模,故適用于批量較大的中小型鍛件.(3)型材

型材按截面形狀可分為:圓鋼,方鋼,六角鋼,扁鋼,角鋼,槽鋼及其它特殊截面的型材.型材有熱軋和冷拉兩類.熱軋的型材精度低,但價(jià)格便宜,用于一般零件的毛坯;冷拉的型材尺寸較小,精度高,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)送料,但價(jià)格較高,多用于批量較大的生產(chǎn),適用于自動(dòng)機(jī)床加工.(4)焊接件

焊接件是用焊接方法而獲得的結(jié)合件,焊接件的優(yōu)點(diǎn)是制造簡(jiǎn)單,周期短,節(jié)省材料,缺點(diǎn)是抗振性差,變形大,需經(jīng)時(shí)效處理后才能進(jìn)行機(jī)械加工.除此之外,還有沖壓件,冷擠壓件,粉末冶金等其它毛坯.10.2.3.2 毛坯種類選擇中應(yīng)注意的問(wèn)題(1)零件材料及其力學(xué)性能

零件的材料大致確定了毛坯的種類.例如材料為鑄鐵和青銅的零件應(yīng)選擇鑄件毛坯;鋼質(zhì)零件形狀不復(fù)雜,力學(xué)性能要求不太高時(shí)可選型材;重要的鋼質(zhì)零件,為保證其力學(xué)性能,應(yīng)選擇鍛件毛坯.(2)零件的結(jié)構(gòu)形狀與外形尺寸

形狀復(fù)雜的毛坯,一般用鑄造方法制造.薄壁零件不宜用砂型鑄造;中小型零件可考慮用先進(jìn)的鑄造方法;大型零件可用砂型鑄造.一般用途的階梯軸,如各階梯直徑相差不大,可用圓棒料;如各階梯直徑相差較大,為減少材料消耗和機(jī)械加工的勞動(dòng)量,則宜選擇鍛件毛坯.尺寸大的零件一般選擇自由鍛造;中小型零件可選擇模鍛件;一些小型零件可做成整體毛坯.(3)生產(chǎn)類型

大量生產(chǎn)的零件應(yīng)選擇精度和生產(chǎn)率都比較高的毛坯制造方法,如鑄件采用金屬模機(jī)器造型或精密鑄造;鍛件采用模鍛,精鍛;型材采用冷軋或冷拉型材;零件產(chǎn)量較小時(shí)應(yīng)選擇精度和生產(chǎn)率較低的毛坯制造方法.(4)現(xiàn)有生產(chǎn)條件

確定毛坯的種類及制造方法,必須考慮具體的生產(chǎn)條件,如毛坯制造的工藝水平,設(shè)備狀況以及對(duì)外協(xié)作的可能性等.(5)充分考慮利用新工藝,新技術(shù)和新材料

隨著機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展,毛坯制造方面的新工藝,新技術(shù)和新材料的應(yīng)用也發(fā)展很快.如精鑄,精鍛,冷擠壓,粉末冶金和工程塑料等在機(jī)械中的應(yīng)用日益增加.采用這些方法大大減少了機(jī)械加工量,有時(shí)甚至可以不再進(jìn)行機(jī)械加工就能達(dá)到加工要求,其經(jīng)濟(jì)效益非常顯著.我們?cè)谶x擇毛坯時(shí)應(yīng)給予充分考慮,在可能的條件下,盡量采用.10.2.3.3 毛坯形狀和尺寸的確定

毛坯形狀和尺寸,基本上取決于零件形狀和尺寸.零件和毛坯的主要差別,在于在零件需要加工的表面上,加上一定的機(jī)械加工余量,即毛坯加工余量.毛坯制造時(shí),同樣會(huì)產(chǎn)生誤差,毛坯制造的尺寸公差稱為毛坯公差.毛坯加工余量和公差的大小,直接影響機(jī)械加工的勞動(dòng)量和原材料的消耗,從而影響產(chǎn)品的制造成本.所以現(xiàn)代機(jī)械制造的發(fā)展趨勢(shì)之一,便是通過(guò)毛坯精化,使毛坯的形狀和尺寸盡量和零件一致,力求作到少,無(wú)切削加工.毛坯加工余量和公差的大小,與毛坯的制造方法有關(guān),生產(chǎn)中可參考有關(guān)工藝手冊(cè)或有關(guān)企業(yè),行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定.在確定了毛坯加工余量以后,毛坯的形狀和尺寸,除了將毛坯加工余量附加在零件相應(yīng)的加工表面上外,還要考慮毛坯制造,機(jī)械加工和熱處理等多方面工藝因素的影響.下面僅從機(jī)械加工工藝的角度,分析確定毛坯的形狀和尺寸時(shí)應(yīng)考慮的問(wèn)題.(1)工藝搭子的設(shè)置

有些零件,由于結(jié)構(gòu)的原因,加工時(shí)不易裝夾穩(wěn)定,為了裝夾方便迅速,可在毛坯上制出凸臺(tái),即所謂的工藝搭子.工藝搭子只在裝夾工件時(shí)用,零件加工完成后,一般都要切掉,但如果不影響零件的使用性能和外觀質(zhì)量時(shí),可以保留.(2)整體毛坯的采用

在機(jī)械加工中,有時(shí)會(huì)遇到如磨床主軸部件中的三瓦軸承,發(fā)動(dòng)機(jī)的連桿和車床的開(kāi)合螺母等類零件.為了保證這類零件的加工質(zhì)量和加工時(shí)方便,常做成整體毛坯,加工到一定階段后再切開(kāi).(3)合件毛坯的采用

為了便于加工過(guò)程中的裝夾,對(duì)于一些形狀比較規(guī)則的小形零件,如 T 形鍵,扁螺母,小隔套等,應(yīng)將多件合成一個(gè)毛坯,待加工到一定階段后或者大多數(shù)表面加工完畢后,再加工成單件.圖5.3a 為 T815 汽車上的一個(gè)扁螺母.毛坯取一長(zhǎng)六方鋼, 圖 5.3b 表示在車床上先車槽,倒角;圖 5.3c 表示在車槽及倒角后,用 24.5mm 的鉆頭鉆孔.鉆孔的同時(shí)也就切成若干個(gè)單件.合件毛坯,在確定其長(zhǎng)度尺寸時(shí),既要考慮切割刀具的寬度和零件的個(gè)數(shù),還應(yīng)考慮切成單件后,切割的端面是否需要進(jìn)一步加工,若要加工,還應(yīng)留有一定的加工余量.在確定了毛坯種類,形狀和尺寸后,還應(yīng)繪制一張毛坯圖,作為毛坯生產(chǎn)單位的產(chǎn)品圖樣.繪制毛坯圖,是在零件圖的基礎(chǔ)上,在相應(yīng)的加工表面上加上毛坯余量.但繪制時(shí)還要考慮毛坯的具體制造條件,如鑄件上的孔,鍛件上的孔和空檔,法蘭等的最小鑄出和鍛出條件;鑄件和鍛件表面的起模斜度(拔模斜度)和圓角;分型面和分模面的位置等.并用雙點(diǎn)劃線在毛坯圖中表示出零件的表面,以區(qū)別加工表面和非加工表面.10.2.4 工藝路線的擬訂

工藝路線的擬訂是制訂工藝規(guī)程的關(guān)鍵,它制訂的是否合理,直接影響到工藝規(guī)程的合理性,科學(xué)性和經(jīng)濟(jì)性.工藝路線擬訂的主要任務(wù)是選擇各個(gè)表面的加工方法和加工方案,確定各個(gè)表面的加工順序以及工序集中與分散的程度,合理選用機(jī)床和刀具,確定所用夾具的大致結(jié)構(gòu)等.關(guān)于工藝路線的擬訂,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐已總結(jié)出一些帶有普遍性的工藝設(shè)計(jì)原則,但在具體擬訂時(shí),特別要注意根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際靈活應(yīng)用.10.2.4.1 表面加工方案的選擇

(1)各種加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度及表面粗糙度

為了正確選擇表面加工方法,首先應(yīng)了解各種加工方法的特點(diǎn)和掌握加工經(jīng)濟(jì)精度的概念.任何一種加工方法可以獲得的加工精度和表面粗糙度均有一個(gè)較大的范圍.例如,精細(xì)的操作,選擇低的切削用量,可以獲得較高的精度,但又會(huì)降低生產(chǎn)率,提高成本;反之,如增大切削用量提高生產(chǎn)率,雖然成本降低了,但精度也降低了.所以對(duì)一種加工方法,只有在一定的精度范圍內(nèi)才是經(jīng)濟(jì)的,這一定范圍的精度是指在正常的加工條件下(采用符合質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備,工藝裝備和標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)等級(jí)的工人,不延長(zhǎng)加工時(shí)間)所能保證的加工精度.這一定范圍的精度稱為經(jīng)濟(jì)精度.相應(yīng)的粗糙度稱為經(jīng)濟(jì)表面粗糙度.各種加工方法所能達(dá)到的加工經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度,以及各種典型表面的加工方案在機(jī)械加工手冊(cè)中都能查到.這里要指出的是,加工經(jīng)濟(jì)精度的數(shù)值并不是一成不變的,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,工藝技術(shù)的改進(jìn),加工經(jīng)濟(jì)精度會(huì)逐步提高.(2)選擇表面加工方案時(shí)考慮的因素

選擇表面加工方案,一般是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或查表來(lái)確定,再結(jié)合實(shí)際情況或工藝試驗(yàn)進(jìn)行修改.表面加工方案的選擇,應(yīng)同時(shí)滿足加工質(zhì)量,生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性等方面的要求,具體選擇時(shí)應(yīng)考慮以下幾方面的因素: 1)選擇能獲得相應(yīng)經(jīng)濟(jì)精度的加工方法 例如加工精度為 IT7 ,表面粗糙度為 Ra0.4 m 的外圓柱面,通過(guò)精細(xì)車削是可以達(dá)到要求的,但不如磨削經(jīng)濟(jì).2)零件材料的可加工性能 例如淬火鋼的精加工要用磨削,有色金屬圓柱面的精加工為避免磨削時(shí)堵塞砂輪,則要用高速精細(xì)車或精細(xì)鏜(金剛鏜).3)工件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸大小 例如對(duì)于加工精度要求為 IT7 的孔,采用鏜削,鉸削,拉削和磨削均可達(dá)到要求.但箱體上的孔,一般不宜選用拉孔或磨孔,而宜選擇鏜孔(大孔)或鉸孔(小孔).4)生產(chǎn)類型 大批量生產(chǎn)時(shí),應(yīng)采用高效率的先進(jìn)工藝,例如用拉削方法加工孔和平面,用組合銑削或磨削同時(shí)加工幾個(gè)表面,對(duì)于復(fù)雜的表面采用數(shù)控機(jī)床及加工中心等;單件小批生產(chǎn)時(shí),宜采用刨削,銑削平面和鉆,擴(kuò),鉸孔等加工方法,避免盲目地采用高效加工方法和專用設(shè)備而造成經(jīng)濟(jì)損失.5)現(xiàn)有生產(chǎn)條件 充分利用現(xiàn)有設(shè)備和工藝手段,發(fā)揮工人的創(chuàng)造性,挖掘企業(yè)潛力,創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益.10.2.4.2 加工階段的劃分(1)劃分方法

零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí),都應(yīng)劃分加工階段.一般劃分為粗加工,半精加工和精加工三個(gè)階段.如果零件要求的精度特別高,表面粗糙度很細(xì)時(shí),還應(yīng)増加光整加工和超精密加工階段.各加工階段的主要任務(wù)是: 1)粗加工階段 主要任務(wù)是切除毛坯上各加工表面的大部分加工余量,使毛坯在形狀和尺寸上接近零件成品.因此,應(yīng)采取措施盡可能提高生產(chǎn)率.同時(shí)要為半精加工階段提供精基準(zhǔn),并留有充分均勻 的加工余量,為后續(xù)工序創(chuàng)造有利條件.2)半精加工階段 達(dá)到一定的精度要求,并保證留有一定的加工余量,為主要表面的精加工作準(zhǔn)備.同時(shí)完成一些次要表面的加工(如緊固孔的鉆削,攻螺紋,銑鍵槽等).3)精加工階段 主要任務(wù)是保證零件各主要表面達(dá)到圖紙規(guī)定的技術(shù)要求.4)光整加工階段 對(duì)精度要求很高(IT6 以上),表面粗糙度很小(小于 R a 0.2 m)的零件,需安排光整加工階段.其主要任務(wù)是減小表面粗糙度或進(jìn)一步提高尺寸精度和形狀精度.(2)劃分加工階段的原因

1)保證加工質(zhì)量的需要 零件在粗加工時(shí),由于要切除掉大量金屬,因而會(huì)產(chǎn)生較大的切削力和切削熱,同時(shí)也需要較大的夾緊力,在這些力和熱的作用下,零件會(huì)產(chǎn)生較大的變形.而且經(jīng)過(guò)粗加工后零件的內(nèi)應(yīng)力要重新分布,也會(huì)使零件發(fā)生變形.如果不劃分加工階段而連續(xù)加工,就無(wú)法避免和修正上述原因所引起的加工誤差.加工階段劃分后,粗加工造成的誤差,通過(guò)半精加工和精加工可以得到修正,并逐步提高零件的加工精度和表面質(zhì)量,保證了零件的加工要求.2)合理使用機(jī)床設(shè)備的需要 粗加工一般要求功率大,剛性好,生產(chǎn)率高而精度不高的機(jī)床設(shè)備.而精加工需采用精度高的機(jī)床設(shè)備,劃分加工階段后就可以充分發(fā)揮粗,精加工設(shè)備各自性能的特點(diǎn),避免以粗干精,做到合理使用設(shè)備.這樣不但提高了粗加工的生產(chǎn)效率,而且也有利于保持精加工設(shè)備的精度和使用壽命.3)及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷 毛坯上的各種缺陷(如氣孔,砂眼,夾渣或加工余量不足等),在粗加工后即可被發(fā)現(xiàn),便于及時(shí)修補(bǔ)或決定報(bào)廢,以免繼續(xù)加工后造成工時(shí)和加工費(fèi)用的浪費(fèi).4)便于安排熱處理 熱處理工序使加工過(guò)程劃分成幾個(gè)階段,如精密主軸在粗加工后進(jìn)行去除應(yīng)力的人工時(shí)效處理,半精加工后進(jìn)行淬火,精加工后進(jìn)行低溫回火和冰冷處理,最后再進(jìn)行光整加工.這幾次熱處理就把整個(gè)加工過(guò)程劃分為粗加工——半精加工——精加工——光整加工階段.在零件工藝路線擬訂時(shí),一般應(yīng)遵守劃分加工階段這一原則,但具體應(yīng)用時(shí)還要根據(jù)零件的情況靈活處理,例如對(duì)于精度和表面質(zhì)量要求較低而工件剛性足夠,毛坯精度較高,加工余量小的工件,可不劃分加工階段.又如對(duì)一些剛性好的重型零件,由于裝夾吊運(yùn)很費(fèi)時(shí),也往往不劃分加工階段而在一次安裝中完成粗精加工.還需指出的是,將工藝過(guò)程劃分成幾個(gè)加工階段是對(duì)整個(gè)加工過(guò)程而言的,不能單純從某一表面的加工或某一工序的性質(zhì)來(lái)判斷.例如工件的定位基準(zhǔn),在半精加工階段甚至在粗加工階段就需要加工得很準(zhǔn)確,而在精加工階段中安排某些鉆孔之類的粗加工工序也是常有的.10.2.4.3 工序的劃分

工序集中就是零件的加工集中在少數(shù)工序內(nèi)完成,而每一道工序的加工內(nèi)容卻比較多;工序分散則相反,整個(gè)工藝過(guò)程中工序數(shù)量多,而每一道工序的加工內(nèi)容則比較少.(1)工序集中的特點(diǎn)

① 有利于采用高生產(chǎn)率的專用設(shè)備和工藝裝備,如采用多刀多刃,多軸機(jī)床,數(shù)控機(jī)床和加工中心等,從而大大提高生產(chǎn)率.② 減少了工序數(shù)目,縮短了工藝路線,從而簡(jiǎn)化了生產(chǎn)計(jì)劃和生產(chǎn)組織工作.③ 減少了設(shè)備數(shù)量,相應(yīng)地減少了操作工人和生產(chǎn)面積.④ 減少了工件安裝次數(shù),不僅縮短了輔助時(shí)間,而且在一次安裝下能加工較多的表面,也易于保證這些表面的相對(duì)位置精度.⑤ 專用設(shè)備和工藝裝置復(fù)雜,生產(chǎn)準(zhǔn)備工作和投資都比較大,尤其是轉(zhuǎn)換新產(chǎn)品比較困難.(2)工序分散特點(diǎn) ① 設(shè)備和工藝裝備結(jié)構(gòu)都比較簡(jiǎn)單,調(diào)整方便,對(duì)工人的技術(shù)水平要求低.② 可采用最有利的切削用量,減少機(jī)動(dòng)時(shí)間.③ 容易適應(yīng)生產(chǎn)產(chǎn)品的變換.④ 設(shè)備數(shù)量多,操作工人多,占用生產(chǎn)面積大.工序集中和工序分散各有特點(diǎn);在擬訂工藝路線時(shí),工序是集中還是分散,即工序數(shù)量是多還是少,主要取決于生產(chǎn)規(guī)模和零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)要求.在一般情況下,單件小批生產(chǎn)時(shí),多將工序集中.大批量生產(chǎn)時(shí),既可采用多刀,多軸等高效率機(jī)床將工序集中,也可將工序分散后組織流水線生產(chǎn);目前的發(fā)展趨勢(shì)是傾向于工序集中.10.2.4.4 工序順序的安排(1)機(jī)械加工工序的安排

1)基準(zhǔn)先行 零件加工一般多從精基準(zhǔn)的加工開(kāi)始,再以精基準(zhǔn)定位加工其它表面.因此,選作精基準(zhǔn)的表面應(yīng)安排在工藝過(guò)程起始工序先進(jìn)行加工,以便為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn).例如軸類零件先加工兩端中心孔,然后再以中心孔作為精基準(zhǔn),粗,精加工所有外圓表面.齒輪加工則先加工內(nèi)孔及基準(zhǔn)端面,再以內(nèi)孔及端面作為精基準(zhǔn),粗,精加工齒形表面.2)先粗后精 精基準(zhǔn)加工好以后,整個(gè)零件的加工工序,應(yīng)是粗加工工序在前,相繼為半精加工,精加工及光整加工.按先粗后精的原則先加工精度要求較高的主要表面,即先粗加工再半精加工各主要表面,最后再進(jìn)行精加工和光整加工.在對(duì)重要表面精加工之前,有時(shí)需對(duì)精基準(zhǔn)進(jìn)行修整,以利于保證重要表面的加工精度,如主軸的高精度磨削時(shí),精磨和超精磨削前都須研磨中心孔;精密齒輪磨齒前,也要對(duì)內(nèi)孔進(jìn)行磨削加工.3)先主后次 根據(jù)零件的功用和技術(shù)要求.先將零件的主要表面和次要表面分開(kāi),然后先安排主要表面的加工,再把次要表面的加工工序插入其中.次要表面一般指鍵槽,螺孔,銷孔等表面.這些表面一般都與主要表面有一定的相對(duì)位置要求,應(yīng)以主要表面作為基準(zhǔn)進(jìn)行次要表面加工,所以次要表面的加工一般放在主要表面的半精加工以后,精加工以前一次加工結(jié)束.也有放在最后加工的,但此時(shí)應(yīng)注意不要碰傷已加工好的主要表面.4)先面后孔 對(duì)于箱體,底座,支架等類零件,平面的輪廓尺寸較大,用它作為精基準(zhǔn)加工孔,比較穩(wěn)定可靠,也容易加工,有利于保證孔的精度.如果先加工孔,再以孔為基準(zhǔn)加工平面,則比較困難,加工質(zhì)量也受影響.(2)熱處理工序的安排

熱處理可用來(lái)提高材料的力學(xué)性能,改善工件材料的加工性能和消除內(nèi)應(yīng)力,其安排主要是根據(jù)工件的材料和熱處理目的來(lái)進(jìn)行.熱處理工藝可分為兩大類:預(yù)備熱處理和最終熱處理.1)預(yù)備熱處理 預(yù)備熱處理的目的是改善加工性能,消除內(nèi)應(yīng)力和為最終熱處理準(zhǔn)備良好的金相組織.其熱處理工藝有退火,正火,時(shí)效,調(diào)質(zhì)等.① 退火和正火.退火和正火用于經(jīng)過(guò)熱加工的毛坯.含碳量高于 0.5 %的碳鋼和合金鋼,為降低其硬度易于切削,常采用退火處理;含碳量低于 0.5 %的碳鋼和合金鋼,為避免其硬度過(guò)低切削時(shí)粘刀,而采用正火處理.退火和正火尚能細(xì)化晶粒,均勻組織,為以后的熱處理做準(zhǔn)備.退火和正火常安排在毛坯制造之后,粗加工之前進(jìn)行.② 時(shí)效處理.時(shí)效處理主要用于消除毛坯制造和機(jī)械加工中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力.為減少運(yùn)輸工作量,對(duì)于一般精度的零件,在精加工前安排一次時(shí)效處理即可.但精度要求較高的零件(如坐標(biāo)鏜床的箱體等),應(yīng)安排兩次或數(shù)次時(shí)效處理工序.簡(jiǎn)單零件一般可不進(jìn)行時(shí)效處理.除鑄件外,對(duì)于一些剛性較差的精密零件(如精密絲杠),為消除加工中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,穩(wěn)定零件加工精度,常在粗加工,半精加工之間安排多次時(shí)效處理.有些軸類零件加工,在校直工序后也要安排時(shí)效處理.③ 調(diào)質(zhì).調(diào)質(zhì)即是在淬火后進(jìn)行高溫回火處理,它能獲得均勻細(xì)致的回火索氏體組織,為以后的表面淬火和滲氮處理時(shí)減少變形做準(zhǔn)備,因此調(diào)質(zhì)也可作為預(yù)備熱處理.由于調(diào)質(zhì)后零件的綜合力學(xué)性能較好,對(duì)某些硬度和耐磨性要求不高的零件,也可作為最終熱處理工序.2)最終熱處理 最終熱處理的目的是提高硬度,耐磨性和強(qiáng)度等力學(xué)性能.① 淬火.淬火有表面淬火和整體淬火.其中表面淬火因?yàn)樽冃?氧化及脫碳較小而應(yīng)用較廣,而且表面淬火還具有外部強(qiáng)度高,耐磨性好,而內(nèi)部保持良好的韌性,抗沖擊力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn).為提高表面淬火零件的機(jī)械性能,常需進(jìn)行調(diào)質(zhì)或正火等熱處理作為預(yù)備熱處理.其一般工藝路線為:下料一鍛造一正火(退火)一粗加工一調(diào)質(zhì)一半精加工一表面淬火一精加工.② 滲碳淬火.滲碳淬火適用于低碳鋼和低合金鋼,先提高零件表層的含碳量,經(jīng)淬火后使表層獲得高的硬度,而心部仍保持一定的強(qiáng)度和較高的韌性和塑性.滲碳分整體滲碳和局部滲碳.局部滲碳時(shí)對(duì)不滲碳部分要采取防滲措施(鍍銅或鍍防滲材料).由于滲碳淬火變形大,且滲碳深度一般在 0.5~2mm 之間,所以滲碳工序一般安排在半精加工和精加工之間.其工藝路線一般為:下料一鍛造一正火一粗,半精加工一滲碳淬火一精加工.當(dāng)局部滲碳零件的不滲碳部分,采用加大余量后切除多余的滲碳層的工藝方案時(shí),切除多余滲碳層的工序應(yīng)安排在滲碳后,淬火前進(jìn)行.③ 滲氮處理.滲氮是使氮原子滲入金屬表面獲得一層含氮化合物的處理方法.滲氮層可以提高零件表面的硬度,耐磨性,疲勞強(qiáng)度和抗蝕性.由于滲氮處理溫度較低,變形小,且滲氮層較薄(一般不超過(guò) 0.6 ～ 0.7mm),因此滲氮工序應(yīng)盡量靠后安排,常安排在精加工之間進(jìn)行.為減小滲氮時(shí)的變形,在切削后一般需進(jìn)行消除應(yīng)力的高溫回火.(3)檢驗(yàn)工序的安排

檢驗(yàn)工序一般安排在粗加工后,精加工前;送往外車間前后;重要工序和工時(shí)長(zhǎng)的工序前后;零件加工結(jié)束后,入庫(kù)前.(4)其它工序的安排

1)表面強(qiáng)化工序 如滾壓,噴丸處理等,一般安排在工藝過(guò)程的最后.2)表面處理工序 如發(fā)藍(lán),電鍍等一般安排在工藝過(guò)程的最后.3)探傷工序 如 X 射線檢查,超聲波探傷等多用于零件內(nèi)部質(zhì)量的檢查,一般安排在工藝過(guò)程的開(kāi)始.磁力探傷,熒光檢驗(yàn)等主要用于零件表面質(zhì)量的檢驗(yàn),通常安排在該表面加工結(jié)束以后.4)平衡工序 包括動(dòng),靜平衡,一般安排在精加工以后.在安排零件的工藝過(guò)程中,不要忽視去毛刺,倒棱和清洗等輔助工序.在銑鍵槽,齒面倒角等工序后應(yīng)安排去毛刺工序.零件在裝配前都應(yīng)安排清洗工序,特別在研磨等光整加工工序之后,更應(yīng)注意進(jìn)行清洗工序,以防止殘余的磨料嵌入工件表面,加劇零件在使用中的磨損.10.2.5 加工余量的確定

10.2.5.1 加工余量的概念及其影響因素

在選擇了毛坯,擬訂出加工工藝路線之后,就需確定加工余量,計(jì)算各工序的工序尺寸.加工余量大小與加工成本有密切關(guān)系,加工余量過(guò)大不僅浪費(fèi)材料,而且增加切削工時(shí),增大刀具和機(jī)床的磨損,從而增加成本;加工余量過(guò)小,會(huì)使前一道工序的缺陷得不到糾正,造成廢品,從而也使成本增加,因此,合理地確定加工余量,對(duì)提高加工質(zhì)量和降低成本都有十分重要的意義.(1)加工余量的概念

在機(jī)械加工過(guò)程中從加工表面切除的金屬層厚度稱為加工余量.加工余量分為工序余量和加工總余量.工序余量是指為完成某一道工序所必須切除的金屬層厚度,即相鄰兩工序的工序尺寸之差.加工總余量是指由毛坯變?yōu)槌善返倪^(guò)程中,在某加工表面上所切除的金屬層總厚度,即毛坯尺寸與零件圖設(shè)計(jì)尺寸之差.由于毛坯尺寸和各工序尺寸不可避免地存在公差,因此無(wú)論是加工總余量還是工序余量實(shí)際上是個(gè)變動(dòng)值,因而加工余量又有基本余量,最大余量和最小余量之分,通常所說(shuō)的加工余量是指基本余量.加工余量,工序余量的公差標(biāo)注應(yīng)遵循“入體原則”即:“毛坯尺寸按雙向標(biāo)注上,下偏差;被包容表面尺寸上偏差為零,也就是基本尺寸為最大極限尺寸(如軸);對(duì)包容面尺寸下偏差為零,也就是基本尺寸為最小極限尺寸(如內(nèi)孔).加工過(guò)程中,工序完成后的工件尺寸稱為工序尺寸.由于存在加工誤差,各工序加工后的尺寸也有一定的公差,稱為工序公差.工序公差帶的布置也采用”入體原則“法.表示加工余量及其公差的關(guān)系,不論是被包容面還是包容面,其加工總余量均等于各工序余量之和.Z = Z + Z + Z + …

加工余量還有雙邊余量和單邊余量之分,平面加工余量是單邊余量,它等于實(shí)際切削的金屬層厚度.對(duì)于外圓和孔等回轉(zhuǎn)表面,加工余量是指雙邊余量,即以直徑方向計(jì)算,實(shí)際切削的金屬為加工余量數(shù)值的一半.(2)確定加工余量應(yīng)考慮的因素

為切除前工序在加工時(shí)留下的各種缺陷和誤差的金屬層,又考慮到本工序可能產(chǎn)生的安裝誤差而不致使工件報(bào)廢,必須保證一定數(shù)值的最小工序余量.為了合理確定加工余量,首先必須了解影響加工余量的因素.影響加工余量的主要因素有: 1)前工序的尺寸公差 由于工序尺寸有公差,上工序的實(shí)際工序尺寸有可能出現(xiàn)最大或最小極限尺寸.為了使上工序的實(shí)際工序尺寸在極限尺寸的情況下,本工序也能將上工序留下的表面粗糙度和缺陷層切除,本工序的加工余量應(yīng)包括上工序的公差.2)前工序的形狀和位置公差 當(dāng)工件上有些形狀和位置偏差不包括在尺寸公差的范圍內(nèi)時(shí),這些誤差又必須在本工序加工糾正,在本工序的加工余量中必須包括它.3)前工序的表面粗糙度和表面缺陷 為了保證加工質(zhì)量,本工序必須將上工序留下的表面粗糙度和缺陷層切除.4)本工序的安裝誤差 安裝誤差包括工件的定位誤差和夾緊誤差,若用夾具裝夾,還應(yīng)有夾具在機(jī)床上的裝夾誤差.這些誤差會(huì)使工件在加工時(shí)的位置發(fā)生偏移,所以加工余量還必須考慮安裝誤差的影響.10.2.5.2 確定加工余量的方法

確定加工余量的方法有 3 種:分析計(jì)算法,經(jīng)驗(yàn)估算法和查表修正法.(1)分析計(jì)算法

本方法是根據(jù)有關(guān)加工余量計(jì)算公式和一定的試驗(yàn)資料,對(duì)影響加工余量的各項(xiàng)因素進(jìn)行分析和綜合計(jì)算來(lái)確定加工余量.用這種方法確定加工余量比較經(jīng)濟(jì)合理,但必須有比較全面和可靠的試驗(yàn)資料.目前,只在材料十分貴重,以及軍工生產(chǎn)或少數(shù)大量生產(chǎn)的工廠中采用.(2)經(jīng)驗(yàn)估算法

本方法是根據(jù)工廠的生產(chǎn)技術(shù)水平,依靠實(shí)際經(jīng)驗(yàn)確定加工余量.為防止因余量過(guò)小而產(chǎn)生廢品,經(jīng)驗(yàn)估計(jì)的數(shù)值總是偏大,這種方法常用于單件小批量生產(chǎn).(3)查表修正法

此法是根據(jù)各工廠長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐與試驗(yàn)研究所積累的有關(guān)加工余量數(shù)據(jù),制成各種表格并匯編成手冊(cè),確定加工余量時(shí),查閱有關(guān)手冊(cè),再結(jié)合本廠的實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)修正后確定,目前此法應(yīng)用較為普遍.10.2.6 工序尺寸及其公差的確定

機(jī)械加工過(guò)程中,工件的尺寸在不斷地變化,由毛坯尺寸到工序尺寸,最后達(dá)到設(shè)計(jì)要求的尺寸.在這個(gè)變化過(guò)程中,加工表面本身的尺寸及各表面之間的尺寸都在不斷地變化,這種變化無(wú)論是在一個(gè)工序內(nèi)部,還是在各個(gè)工序之間都有一定的內(nèi)在聯(lián)系.應(yīng)用尺寸鏈理論去揭示它們之間的內(nèi)在關(guān)系,掌握它們的變化規(guī)律是合理確定工序尺寸及其公差和計(jì)算各種工藝尺寸的基礎(chǔ),因此,本節(jié)先介紹工藝尺寸鏈的基本概念,然后分析工藝尺寸鏈的計(jì)算方法以及工藝尺寸鏈的應(yīng)用.10.2.6.1 工藝尺寸鏈的概念(1)工藝尺寸鏈的定義

在零件的加工過(guò)程中,為了加工和檢驗(yàn)的方便,有時(shí)需要進(jìn)行一些工藝尺寸的計(jì)算.為使這種計(jì)算迅速準(zhǔn)確,按照尺寸鏈的基本原理,將這些有關(guān)尺寸以一定順序首尾相連排列成一封閉的尺寸系統(tǒng),即構(gòu)成了零件的工藝尺寸鏈,簡(jiǎn)稱工藝尺寸鏈.(2)工藝尺寸鏈的組成

① 環(huán) 組成工藝尺寸鏈的各個(gè)尺寸都稱為工藝尺寸鏈的環(huán).② 封閉環(huán) 工藝尺寸鏈中間接得到的環(huán)稱為封閉環(huán).封閉環(huán)以下角標(biāo)” 0 “表示,如” A 0 “,” L “.③ 組成環(huán) 除封閉環(huán)以外的其它環(huán)都稱為組成環(huán).組成環(huán)分增環(huán)和減環(huán)兩種.④ 增環(huán) 當(dāng)其余各組成環(huán)保持不變,某一組成環(huán)增大,封閉環(huán)也隨之增大,該環(huán)即為增環(huán).一般在該環(huán)尺寸的代表符號(hào)上,加一向右的箭頭表示.⑤ 減環(huán) 當(dāng)其余各組成環(huán)保持不變,某一組成環(huán)增大,封閉環(huán)反而減小,該環(huán)即為減環(huán).一般在該尺寸的代表符號(hào)上,加一向左的箭頭表示.(3)工藝尺寸鏈的特征

① 關(guān)聯(lián)性 組成工藝尺寸鏈的各尺寸之間必然存在著一定的關(guān)系,相互無(wú)關(guān)的尺寸不組成工藝尺寸鏈.工藝尺寸鏈中每一個(gè)組成環(huán)不是增環(huán)就是減環(huán),其尺寸發(fā)生變化都要引起封閉環(huán)的尺寸變化.對(duì)工藝尺寸鏈中的封閉環(huán)尺寸沒(méi)有影響的尺寸,就不是該工藝尺寸鏈的組成環(huán).② 封閉性 尺寸鏈必須是一組首尾相接并構(gòu)成一個(gè)封閉圖形的尺寸組合,其中應(yīng)包含一個(gè)間接得到的尺寸.不構(gòu)成封閉圖形的尺寸組合就不是尺寸鏈.(4)建立工藝尺寸鏈的步驟

① 確定封閉環(huán) 即加工后間接得到的尺寸.② 查找組成環(huán) 從封閉環(huán)一端開(kāi)始,按照尺寸之間的聯(lián)系,首尾相連,依次畫出對(duì)封閉環(huán)有影響的尺寸,直到封閉環(huán)的另一端,形成一個(gè)封閉圖形,就構(gòu)成一個(gè)工藝尺寸鏈.查找組成環(huán)必須掌握的基本特點(diǎn)為:組成環(huán)是加工過(guò)程中”直接獲得“的,而且對(duì)封閉環(huán)有影響.③ 按照各組成環(huán)對(duì)封閉環(huán)的影響,確定其為增環(huán)或減環(huán) 確定增環(huán)或減環(huán)可先給封閉環(huán)任意規(guī)定一個(gè)方向,然后沿此方向,繞工藝尺寸鏈依次給各組成環(huán)畫出箭頭,凡是與封閉環(huán)箭頭方向相同的就是減環(huán),相反的就是增環(huán).10.2.6.2 工藝尺寸鏈的計(jì)算

尺寸鏈的計(jì)算方法有兩種:極值法與概率法.極值法是從最壞情況出發(fā)來(lái)考慮問(wèn)題的,即當(dāng)所有增環(huán)都為最大極限尺寸而減環(huán)恰好都為最小極限尺寸,或所有增環(huán)都為最小極限尺寸而減環(huán)恰好都為最大極限尺寸,來(lái)計(jì)算封閉環(huán)的極限尺寸和公差.事實(shí)上,一批零件的實(shí)際尺寸是在公差帶范圍內(nèi)變化的.在尺寸鏈中,所有增環(huán)不一定同時(shí)出現(xiàn)最大或最小極限尺寸,即使出現(xiàn),此時(shí)所有減環(huán)也不一定同時(shí)出現(xiàn)最小或最大極限尺寸.概率法解尺寸鏈,主要用于裝配尺寸鏈,其計(jì)算方法在裝配中講授.10.2.6.3 工序尺寸及其公差的確定(1)基準(zhǔn)重合時(shí)工序尺寸及公差的確定

當(dāng)零件定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)(工序基準(zhǔn))重合時(shí),零件工序尺寸及其公差的確定方法是:先根據(jù)零件的具體要求確定其加工工藝路線,再通過(guò)查表確定各道工序的加工余量及其公差,然后計(jì)算出各工序尺寸及公差;計(jì)算順序是:先確定各工序余量的基本尺寸,再由后往前逐個(gè)工序推算,即由工件上的設(shè)計(jì)尺寸開(kāi)始,由最后一道工序向前工序推算直到毛坯尺寸.(2)測(cè)量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)工序尺寸及其公差的計(jì)算

在加工中,有時(shí)會(huì)遇到某些加工表面的設(shè)計(jì)尺寸不便測(cè)量,甚至無(wú)法測(cè)量的情況,為此需要在工件上另選一個(gè)容易測(cè)量的測(cè)量基準(zhǔn),通過(guò)對(duì)該測(cè)量尺寸的控制來(lái)間接保證原設(shè)計(jì)尺寸的精度.這就產(chǎn)生了測(cè)量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí),測(cè)量尺寸及公差的計(jì)算問(wèn)題.(3)定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)工序尺寸計(jì)算

在零件加工過(guò)程中有時(shí)為方便定位或加工,選用不是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的幾何要素作定位基準(zhǔn),在這種定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合的情況下,需要通過(guò)尺寸換算,改注有關(guān)工序尺寸及公差,并按換算后的工序尺寸及公差加工.以保證零件的原設(shè)計(jì)要求.(4)中間工序的工序尺寸及其公差的求解計(jì)算

在工件加工過(guò)程中,有時(shí)一個(gè)基面的加工會(huì)同時(shí)影響兩個(gè)設(shè)計(jì)尺寸的數(shù)值.這時(shí),需要直接保證其中公差要求較嚴(yán)的一個(gè)設(shè)計(jì)尺寸,而另一設(shè)計(jì)尺寸需由該工序前面的某一中間工序的合理工序尺寸間接保證.為此,需要對(duì)中間工序尺寸進(jìn)行計(jì)算.(5)保證應(yīng)有滲碳或滲氮層深度時(shí)工藝尺寸及其公差的計(jì)算

零件滲碳或滲氮后,表面一般要經(jīng)磨削保證尺寸精度,同時(shí)要求磨后保留有規(guī)定的滲層深度.這就要求進(jìn)行滲碳或滲氮熱處理時(shí)按一定滲層深度及公差進(jìn)行(用控制熱處理時(shí)間保證),并對(duì)這一合理滲層深度及公差進(jìn)行計(jì)算.10.2.7 機(jī)械加工的生產(chǎn)率及技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 10.2.7.1 機(jī)械加工時(shí)間定額的組成(1)時(shí)間定額的概念

所謂時(shí)間定額是指在一定生產(chǎn)條件下,規(guī)定生產(chǎn)一件產(chǎn)品或完成一道工序所需消耗的時(shí)間.它是安排作業(yè)計(jì)劃,核算生產(chǎn)成本,確定設(shè)備數(shù)量,人員編制以及規(guī)劃生產(chǎn)面積的重要依據(jù).(2)時(shí)間定額的組成

1)基本時(shí)間 T 基本時(shí)間是指直接改變生產(chǎn)對(duì)象的尺寸,形狀,相對(duì)位置以及表面狀態(tài)或材料性質(zhì)等工藝過(guò)程所消耗的時(shí)間.對(duì)于切削加工來(lái)說(shuō),基本時(shí)間就是切除金屬所消耗的時(shí)間(包括刀具的切入和切出時(shí)間在內(nèi)).2)輔助時(shí)間T 輔助時(shí)間是為實(shí)現(xiàn)工藝過(guò)程所必須進(jìn)行的各種輔助動(dòng)作所消耗的時(shí)間.它包括:裝卸工件,開(kāi)停機(jī)床,引進(jìn)或退出刀具,改變切削用量,試切和測(cè)量工件等所消耗的時(shí)間.基本時(shí)間和輔助時(shí)間的總和稱為作業(yè)時(shí)間.它是直接用于制造產(chǎn)品或零部件所消耗的時(shí)間.輔助時(shí)間的確定方法隨生產(chǎn)類型而異.大批大量生產(chǎn)時(shí),為使輔助時(shí)間規(guī)定得合理,需將輔助動(dòng)作分解,再分別確定各分解動(dòng)作的時(shí)間,最后予以綜合;中批生產(chǎn)則可根據(jù)以往統(tǒng)計(jì)資料來(lái)確定;單件小批生產(chǎn)常用基本時(shí)間的百分比進(jìn)行估算.3)布置工作地時(shí)間 T 布置工作地時(shí)間是為了使加工正常進(jìn)行,工人照管工作地(如更換刀具,潤(rùn)滑機(jī)床,清理切屑,收拾工具等)所消耗的時(shí)間.它不是直接消耗在每個(gè)工件上的.而是消耗在一個(gè)工作班內(nèi)的時(shí)間,再折算到每個(gè)工件上的.一般按作業(yè)時(shí)間的 2% ~ 7% 估算.4)休息與生理需要時(shí)間 T 休息與生理需要時(shí)間是工人在工作班內(nèi)恢復(fù)體力和滿足生理上的需要所消耗的時(shí)間.T 是按一個(gè)工作班為計(jì)算單位,再折算到每個(gè)工件上的.對(duì)機(jī)床操作工人一般按作業(yè)時(shí)間的 2% 估算.以上四部分時(shí)間的總和稱為單件時(shí)間 T ,即 T = T +T + T + T

5)準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間T 準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間是指工人為了生產(chǎn)一批產(chǎn)品或零部件,進(jìn)行準(zhǔn)備和結(jié)束工作所消耗的時(shí)間.在單件或成批生產(chǎn)中,每當(dāng)開(kāi)始加工一批工件時(shí),工人需要熟悉工藝文件,領(lǐng)取毛坯,材料,工藝裝備,安裝刀具和夾具,調(diào)整機(jī)床和其它工藝裝備等所消耗的時(shí)間以及加工一批工件結(jié)束后,需拆下和歸還工藝裝備,送交成品等所消耗的時(shí)間.T 既不是直接消耗在每個(gè)工件上的,也不是消耗在一個(gè)工作班內(nèi)的時(shí)間,而是消耗在一批工件上的時(shí)間.因而分?jǐn)偟矫總€(gè)工件的時(shí)間為T / n ,其中 n 為批量.故單件和成批生產(chǎn)的單件工時(shí)定額的計(jì)算公式 T 應(yīng)為: T = T +T / n

大批大量生產(chǎn)時(shí),由于 n 的數(shù)值很大,T / n ≈ 0,故不考慮準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間,即: T = T 10.2.7.2 提高機(jī)械加工生產(chǎn)率的途徑

勞動(dòng)生產(chǎn)率是指工人在單位時(shí)間內(nèi)制造的合格產(chǎn)品的數(shù)量或制造單件產(chǎn)品所消耗的勞動(dòng)時(shí)間.勞動(dòng)生產(chǎn)率是一項(xiàng)綜合性的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo).提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,必須正確處理好質(zhì)量,生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性三者之間的關(guān)系.應(yīng)在保證質(zhì)量的前提下,提高生產(chǎn)率,降低成本.勞動(dòng)生產(chǎn)率提高的措施很多,涉及到產(chǎn)品設(shè)計(jì),制造工藝和組織管理等多方面,這里僅就通過(guò)縮短單件時(shí)間來(lái)提高機(jī)械加工生產(chǎn)率的工藝途徑作一簡(jiǎn)要分析.由式(5.8)所示的單件時(shí)間組成,不難得知提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的工藝措施可有以下幾個(gè)方面:(1)縮短基本時(shí)間

在大批大量生產(chǎn)時(shí),由于基本時(shí)間在單位時(shí)間中所占比重較大,因此通過(guò)縮短基本時(shí)間即可提高生產(chǎn)率.縮短基本時(shí)間的主要途徑有以下幾種: 1)提高切削用量 增大切削速度,進(jìn)給量和背吃刀量,都可縮短基本時(shí)間,但切削用量的提高受到刀具耐用度和機(jī)床功率,工藝系統(tǒng)剛度等方面的制約.隨著新型刀具材料的出現(xiàn),切削速度得到了迅速的提高,目前硬質(zhì)合金車刀的切削速度可達(dá) 200m/min ,陶瓷刀具的切削速度達(dá) 500m/min.近年來(lái)出現(xiàn)的聚晶人造金剛石和聚晶立方氮化硼刀具切削普通鋼材的切削速度達(dá) 900m/min.在磨削方面,近年來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)是高速磨削和強(qiáng)力磨削.國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的高速磨床和砂輪磨削速度已達(dá) 60m/s ,國(guó)外已達(dá) 90~120m/s;強(qiáng)力磨削的切入深度已達(dá) 6~12mm ,從而使生產(chǎn)率大大提高.2)采用多刀同時(shí)切削每把車刀實(shí)際加工長(zhǎng)度只有原來(lái)的三分之一;每把刀的切削余量只有原來(lái)的三分之一;用三把刀具對(duì)同一工件上不同表面同時(shí)進(jìn)行橫向切入法車削.顯然,采用多刀同時(shí)切削比單刀切削的加工時(shí)間大大縮短.3)多件加工 這種方法是通過(guò)減少刀具的切入,切出時(shí)間或者使基本時(shí)間重合,從而縮短每個(gè)零件加工的基本時(shí)間來(lái)提高生產(chǎn)率.多件加工的方式有以下三種: ① 順序多件加工.即工件順著走刀方向一個(gè)接著一個(gè)地安裝,這種方法減少了刀具切入和切出的時(shí)間,也減少了分?jǐn)偟矫恳粋€(gè)工件上的輔助時(shí)間.②平行多件加工.即在一次走刀中同時(shí)加工 n 個(gè)平行排列的工件.加工所需基本時(shí)間和加工一個(gè)工件相同,所以分?jǐn)偟矫總€(gè)工件的基本時(shí)間就減少到原來(lái)的 1/n ,其中 n 是同時(shí)加工的工件數(shù).這種方式常見(jiàn)于銑削和平面磨削.③平行順序多件加工.這種方法為順序多件加工和平行多件加工的綜合應(yīng)用,.這種方法適用于工件較小,批量較大的情況.4)減少加工余量 采用精密鑄造,壓力鑄造,精密鍛造等先進(jìn)工藝提高毛坯制造精度,減少機(jī)械加工余量,以縮短基本時(shí)間,有時(shí)甚至無(wú)需再進(jìn)行機(jī)械加工,這樣可以大幅度提高生產(chǎn)效率.(2)縮短輔助時(shí)間

輔助時(shí)間在單件時(shí)間中也占有較大比重,尤其是在大幅度提高切削用量之后,基本時(shí)間顯著減少,輔助時(shí)間所占比重就更高.此時(shí)采取措施縮減輔助時(shí)間就成為提高生產(chǎn)率的重要方向.縮短輔助時(shí)間有兩種不同的途徑,一是使輔助動(dòng)作實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化,從而直接縮減輔助時(shí)間;二是使輔助時(shí)間與基本時(shí)間重合,間接縮短輔助時(shí)間.1)直接縮減輔助時(shí)間 采用專用夾具裝夾工件,工件在裝夾中不需找正,可縮短裝卸工件的時(shí)間.大批大量生產(chǎn)時(shí),廣泛采用高效氣動(dòng),液動(dòng)夾具來(lái)縮短裝卸工件的時(shí)間.單件小批生產(chǎn)中,由于受專用夾具制造成本的限制,為縮短裝卸工件的時(shí)間,可采用組合夾具及可調(diào)夾具.此外,為減小加工中停機(jī)測(cè)量的輔助時(shí)間,可采用主動(dòng)檢測(cè)裝置或數(shù)字顯示裝置在加工過(guò)程中進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量,以減少加工中需要的測(cè)量時(shí)間.主動(dòng)檢測(cè)裝置能在加工過(guò)程中測(cè)量加工表面的實(shí)際尺寸,并根據(jù)測(cè)量結(jié)果自動(dòng)對(duì)機(jī)床進(jìn)行調(diào)整和工作循環(huán)控制,例如磨削自動(dòng)測(cè)量裝置.數(shù)顯裝置能把加工過(guò)程或機(jī)床調(diào)整過(guò)程中機(jī)床運(yùn)動(dòng)的移動(dòng)量或角位移連續(xù)精確地顯示出來(lái),這些都大大節(jié)省了停機(jī)測(cè)量的輔助時(shí)間.2)間接縮短輔助時(shí)間 為了使輔助時(shí)間和基本時(shí)間全部或部分地重合,可采用多工位夾具和連續(xù)加工的方法.(3)縮短布置工作地時(shí)間

布置工作地時(shí)間,大部分消耗在更換刀具上,因此必須減少換刀次數(shù)并縮減每次換刀所需的時(shí)間,提高刀具的耐用度可減少換刀次數(shù).而換刀時(shí)間的減少,則主要通過(guò)改進(jìn)刀具的安裝方法和采用裝刀夾具來(lái)實(shí)現(xiàn).如采用各種快換刀夾,刀具微調(diào)機(jī)構(gòu),專用對(duì)刀樣板或?qū)Φ稑蛹约白詣?dòng)換刀裝置等,以減少刀具的裝卸和對(duì)刀所需時(shí)間.例如在車床和銑床上采用可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀片刀具,既減少了換刀次數(shù),又可減少刀具裝卸,對(duì)刀和刃磨的時(shí)間.(4)縮短準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間

縮短準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間的途徑有二:第一,擴(kuò)大產(chǎn)品生產(chǎn)批量,以相對(duì)減少分?jǐn)偟矫總€(gè)零件上的準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間;第二,直接減少準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間.擴(kuò)大產(chǎn)品生產(chǎn)批量,可以通過(guò)零件標(biāo)準(zhǔn)化和通用化實(shí)現(xiàn),并可采用成組技術(shù)組織生產(chǎn).10.2.7.3 機(jī)械加工技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的方法

制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí),在同樣能滿足工件的各項(xiàng)技術(shù)要求下,一般可以擬訂出幾種不同的加工方案,而這些方案的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本會(huì)有所不同.為了選取最佳方案就需進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析.所謂技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析就是通過(guò)比較不同工藝方案的生產(chǎn)成本,選出最經(jīng)濟(jì)的加工工藝方案.生產(chǎn)成本是指制造一個(gè)零件或一臺(tái)產(chǎn)品所必須的一切費(fèi)用的總和.生產(chǎn)成本包括兩大類費(fèi)用:第一類是與工藝過(guò)程直接有關(guān)的費(fèi)用叫工藝成本,約占生產(chǎn)成本的 70% ~ 75%;第二類是與工藝過(guò)程無(wú)關(guān)的費(fèi)用,如行政人員工資,廠房折舊,照明取曖等.由于在同一生產(chǎn)條件下與工藝過(guò)程無(wú)關(guān)的費(fèi)用基本上是相等的,因此對(duì)零件工藝方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析時(shí),只要分析與工藝過(guò)程直接有關(guān)的工藝成本即可.(1)工藝成本的組成

工藝成本由可變費(fèi)用和不變費(fèi)用兩大部分組成.1)可變費(fèi)用 可變費(fèi)用是與年產(chǎn)量有關(guān)并與之成正比的費(fèi)用,用” V “表示(元 / 件).包括:材料費(fèi),操作工人的工資,機(jī)床電費(fèi),通用機(jī)床折舊費(fèi),通用機(jī)床修理費(fèi),刀具費(fèi),通用夾具費(fèi).2)不變費(fèi)用 不變費(fèi)用是與年產(chǎn)量的變化沒(méi)有直接關(guān)系的費(fèi)用.當(dāng)產(chǎn)量在一定范圍內(nèi)變化時(shí),全年的費(fèi)用基本上保持不變,用” S "表示(元 / 年).包括:機(jī)床管理人員,車間輔助工人,調(diào)整工人的工資,專用機(jī)床折舊費(fèi),專用機(jī)床修理費(fèi),專用夾具費(fèi).(2)工藝成本的計(jì)算 1)零件的全年工藝成本 E = V N +S

式中 E ——零件(或零件的某工序)全年的工藝成本(元 / 年);V ——可變費(fèi)用(元 / 件);N ——年產(chǎn)量(件 / 年);S ——不變費(fèi)用(元 / 年).由上述公式可見(jiàn),全年工藝成本 E 和年產(chǎn)量 N 成線性關(guān)系.它說(shuō)明全年工藝成本的變化Δ E與年產(chǎn)量的變化Δ N 成正比;又說(shuō)明 S 為投資定值,不論生產(chǎn)多少,其值不變.2)零件的單件工藝成本

單件工藝成本 E 與年產(chǎn)量 N 呈雙曲線關(guān)系.在曲線的 A 段, N 很小,設(shè)備負(fù)荷也低,即單件小批生產(chǎn)區(qū),單件工藝成本 E 就很高,此時(shí)若產(chǎn)量 N 稍有增加(Δ N)將使單件成本迅速降低(ΔE).在曲線 B 段, N 很大,即大批大量生產(chǎn)區(qū).此時(shí)曲線漸趨水平,年產(chǎn)量雖有較大變化,而對(duì)單件工藝成本的影響卻很小.這說(shuō)明對(duì)于某一個(gè)工藝方案,當(dāng) S 值(主要是專用設(shè)備費(fèi)用)一定時(shí),就應(yīng)有一個(gè)與此設(shè)備能力相適應(yīng)的產(chǎn)量范圍.產(chǎn)量小于這個(gè)范圍時(shí),由于 S/N 比值增大,工藝成本就增加.這時(shí)采用這種工藝方案顯然是不經(jīng)濟(jì)的,應(yīng)減少使用專用設(shè)備數(shù),即減少 S 值來(lái)降低工藝成本.當(dāng)產(chǎn)量超過(guò)這個(gè)范圍時(shí),由于 S/N 比值變小,這時(shí)就需要投資更大而生產(chǎn)率更高的設(shè)備,以便減少 V 而獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益.10.3 典型零件機(jī)械加工工藝過(guò)程 10.3.1 軸類零件加工分析(1)軸類零件加工的工藝路線 1)基本加工路線

外圓加工的方法很多,基本加工路線可歸納為四條.① 粗車—半精車—精車

對(duì)于一般常用材料,這是外圓表面加工采用的最主要的工藝路線.② 粗車—半精車—粗磨—精磨

對(duì)于黑色金屬材料,精度要求高和表面粗糙度值要求較小,零件需要淬硬時(shí),其后續(xù)工序只能用磨削而采用的加工路線.③ 粗車—半精車—精車—金剛石車

對(duì)于有色金屬,用磨削加工通常不易得到所要求的表面粗糙度,因?yàn)橛猩饘僖话惚容^軟,容易堵塞沙粒間的空隙,因此其最終工序多用精車和金剛石車.④ 粗車—半精—粗磨—精磨—光整加工

對(duì)于黑色金屬材料的淬硬零件,精度要求高和表面粗糙度值要求很小,常用此加工路線.2)典型加工工藝路線

軸類零件的主要加工表面是外圓表面,也還有常見(jiàn)的特特形表面,因此針對(duì)各種精度等級(jí)和表面粗糙度要求,按經(jīng)濟(jì)精度選擇加工方法.對(duì)普通精度的軸類零件加工,其典型的工藝路線如下: 毛坯及其熱處理—預(yù)加工—車削外圓—銑鍵槽—(花鍵槽,溝槽)—熱處理—磨削—終檢.(1)軸類零件的預(yù)加工

軸類零件的預(yù)加工是指加工的準(zhǔn)備工序,即車削外圓之前的工藝.校直 毛坯在制造,運(yùn)輸和保管過(guò)程中,常會(huì)發(fā)生彎曲變形,為保證加工余量的均勻及裝夾可靠,一般冷態(tài)下在各種壓力機(jī)或校值機(jī)上進(jìn)行校值,(2)軸類零件加工的定位基準(zhǔn)和裝夾

1)以工件的中心孔定位 在軸的加工中,零件各外圓表面,錐孔,螺紋表面的同軸度,端面對(duì)旋轉(zhuǎn)軸線的垂直度是其相互位置精度的主要項(xiàng)目,這些表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一般都是軸的中心線,若用兩中心孔定位,符合基準(zhǔn)重合的原則.中心孔不僅是車削時(shí)的定為基準(zhǔn),也是其它加工工序的定位基準(zhǔn)和檢驗(yàn)基準(zhǔn),又符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則.當(dāng)采用兩中心孔定位時(shí),還能夠最大限度地在一次裝夾中加工出多個(gè)外圓和端面.2)以外圓和中心孔作為定位基準(zhǔn)(一夾一頂)用兩中心孔定位雖然定心精度高,但剛性差,尤其是加工較重的工件時(shí)不夠穩(wěn)固,切削用量也不能太大.粗加工時(shí),為了提高零件的剛度,可采用軸的外圓表面和一中心孔作為定位基準(zhǔn)來(lái)加工.這種定位方法能承受較大的切削力矩,是軸類零件最常見(jiàn)的一種定位方法.3)以兩外圓表面作為定位基準(zhǔn) 在加工空心軸的內(nèi)孔時(shí),(例如:機(jī)床上莫氏錐度的內(nèi)孔加工),不能采用中心孔作為定位基準(zhǔn),可用軸的兩外圓表面作為定位基準(zhǔn).當(dāng)工件是機(jī)床主軸時(shí),常以兩支撐軸頸(裝配基準(zhǔn))為定位基準(zhǔn),可保證錐孔相對(duì)支撐軸頸的同軸度要求,消除基準(zhǔn)不重合而引起的誤差.4)以帶有中心孔的錐堵作為定位基準(zhǔn) 在加工空心軸的外圓表面時(shí),往往還采用代中心孔的錐堵或錐套心軸作為定位基準(zhǔn).錐堵或錐套心軸應(yīng)具有較高的精度,錐堵和錐套心軸上的中心孔即是其本身制造的定位基準(zhǔn),又是空心軸外圓精加工的基準(zhǔn).因此必須保證錐堵或錐套心軸上錐面與中心孔有較高的同軸度.在裝夾中應(yīng)盡量減少錐堵的安裝此書,減少重復(fù)安裝誤差.實(shí)際生產(chǎn)中,錐堵安裝后,中途加工一般不得拆下和更換,直至加工完畢.圖 10.1 錐堵和錐套心軸 a)錐堵 b)錐套心軸

10.3.2 典型套筒類零件的加工工藝分析 10.3.2.1 典型零件的工藝分析(1)軸承套加工工藝分析

圖 10.2 所示為 1 軸承套,材料為 ZQSn6-6-3 ,每批數(shù)量為 400 只.加工時(shí),應(yīng)根據(jù)工件的毛坯材料,結(jié)構(gòu)形狀,加工余量,尺寸精度,形狀精度和生產(chǎn)綱領(lǐng),正確選擇定位基準(zhǔn),裝夾方法和加工工藝過(guò)程,以保證達(dá)到圖樣要求.其主要技術(shù)要求為: 34mmjs7 外圓對(duì) 22mmH7 孔的徑向圓跳動(dòng)公差為 0.01mm;左端面對(duì) 22mmH7 孔的軸線垂直度公差為 0.01mm.由此可見(jiàn),該零件的內(nèi)孔和外圓的尺寸精度和位置精度要求均較高.圖 10.2 軸承套

該軸承套屬于短套,其直徑尺寸和軸向尺寸均不大,粗加工可以單件加工,也可以多件加工.由于單件加工時(shí),每件都要留出工件備裝夾的長(zhǎng)度,因此原材料浪費(fèi)較多,所以這里采用多件加工的方法.該軸承套的材料為 ZQSn6-6-3.其外圓為 IT7 級(jí)精度,采用精車可以滿足要求;內(nèi)孔的精度也是 IT7 級(jí),鉸孔可以滿足要求.內(nèi)孔的加工順序?yàn)殂@—車孔—鉸孔.(2)液壓缸加工工藝分析

圖 10.3 所示某液壓缸零件圖,生產(chǎn)綱領(lǐng)為成批生產(chǎn).該液壓缸屬長(zhǎng)套筒類零件,與前述短套類零件在加工方法及工件安裝方式上都有較大差別.該液壓缸內(nèi)孔與活塞相配,因此表面粗糙度,形狀及位置精度要求都較高.毛坯可選用無(wú)縫鋼管,如果為鑄件,其組織應(yīng)緊密,無(wú)砂眼,針孔及疏松缺陷.必要時(shí)要用泵驗(yàn)漏.該液壓缸為成批生產(chǎn).圖 10.3 液壓缸簡(jiǎn)圖

該零件長(zhǎng)而壁薄,為保證內(nèi)外圓的同軸度,加工外圓時(shí)參照空心主軸的裝夾方法.即采用雙頂尖頂孔口 1 o 30 1 的錐面或一頭夾緊一頭用中心架支承.加工內(nèi)孔與一般深孔加工時(shí)的裝夾方法相同,多采用夾一頭,另一端用中心架托住外圓.孔的粗加工采用鏜削,半精加工多采用鉸削(浮動(dòng)鉸孔).該液壓缸內(nèi)孔的表面質(zhì)量要求很高,內(nèi)孔精加工后需滾壓.也有不少套筒類零件以精細(xì)鏜,珩磨,研磨等精密加工作為最終工序.內(nèi)孔經(jīng)滾壓后,尺寸誤差在 0.01mm 以內(nèi),表面粗糙度為 Ra0.16 或更小,且表面經(jīng)硬化后更為耐磨.但是目前對(duì)鑄造液壓缸尚未采用滾壓工藝,原因是鑄件表面的缺陷(如疏松,氣孔,砂眼,硬度不均勻等),哪怕是很微小,都對(duì)滾壓有很大影響,會(huì)導(dǎo)致滾壓加工產(chǎn)生適得其反的效果.10.3.2.2 保證表面相互位置精度的方法及防止加工中工件變形的措施(1)保證表面相互位置精度的方法

套類零件內(nèi)外表面的同軸度以及端面與孔軸線的垂直度要求一般都較高,一般可用以下方法來(lái)滿足: ① 在 1 次安裝中完成內(nèi)外表面及端面的全部加工,這樣可消除工件的安裝誤差并獲得很高的相互位置精度.但由于工序比較集中,對(duì)尺寸較大的套筒安裝不便,故多用于尺寸較小的軸套車削加工.② 主要表面的加工分在幾次安裝中進(jìn)行(先加工孔),先加工孔至零件圖尺寸,然后以孔為精基準(zhǔn)加工外圓.由于使用的夾具(通常為心軸)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,而且制造和安裝誤差較小,因此可保證較高的相互位置精度,在套筒類零件加工中應(yīng)用較多.③ 主要表面的加工分在幾次安裝中進(jìn)行(先加工外圓)先加工外圓至零件圖尺寸,然后以外圓為精基準(zhǔn)完成內(nèi)孔的全部加工.該方法工件裝夾迅速可靠,但一般卡盤安裝誤差較大,使得加工后工件的相互位置精度較低.如果欲使同軸度誤差較小,則須采用定心精度較高的夾具,如彈性膜片卡盤,液性塑料夾頭,經(jīng)過(guò)修磨的三爪自定心卡盤和軟爪等.(2)防止套類零件變形的工藝措施

套類零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是孔的壁厚較薄,薄壁套類零件在加工過(guò)程中,常因夾緊力.切削力和熱變形的影響而引起變形.為防止變形常采取—些工藝措施: 1)將粗,精加工分開(kāi)進(jìn)行 為減少切削力和切削熱的影響,使粗加工產(chǎn)生的變形在精加工中得以糾正.2)減少夾緊力的影響 在工藝上采取以下措施減少夾緊力的影響: ① 采用徑向夾緊時(shí),夾緊力不應(yīng)集中在工件的某一徑向截面上,而應(yīng)使其分布在較大的面積上,以減小工件單位面積上所承受的夾緊力.如可將工件安裝在一個(gè)適當(dāng)厚度的開(kāi)口圓環(huán)中,在連同此環(huán)一起夾緊.也可采用增大接觸面積的特殊卡爪.以孔定位時(shí),宜采用張開(kāi)式心軸裝夾.② 夾緊力的位置宜選在零件剛性較強(qiáng)的部位,以改善在夾緊力作用下薄壁零件的變形.③ 改變夾緊力的方向,將徑向夾緊改為軸向夾緊.④ 在工件上制出加強(qiáng)剛性的工藝凸臺(tái)或工藝螺紋以減少夾緊變形,加工時(shí)用特殊結(jié)構(gòu)的卡爪夾緊,加工終了時(shí)將凸邊切去.3)減小切削力對(duì)變形的影響 ① 增大刀具主偏角和主前角,使加工時(shí)刀刃鋒利,減少?gòu)较蚯邢髁?② 將粗,精加工分開(kāi),使粗加工產(chǎn)生的變形能在精加工中得到糾正,并采取較小的切削用量.③ 內(nèi)外圓表面同時(shí)加工,使切削力抵銷.4)熱處理放在粗加工和精加工之間 這樣安排可減少熱處理變形的影響.套類零件熱處理后一般會(huì)產(chǎn)生較大變形,在精加工時(shí)可得到糾正,但要注意適當(dāng)加大精加工的余量.

第五篇：機(jī)械加工復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)

什么是生產(chǎn)過(guò)程？生產(chǎn)過(guò)程由哪些部分組成？ 什么是工藝過(guò)程？

什么是工序、安裝、工位、工步、和走刀？ 什么是生產(chǎn)綱領(lǐng)？生產(chǎn)類型分幾類？

什么是機(jī)械加工工藝規(guī)程？工藝規(guī)程有何作用？ 制定工藝規(guī)程的原則是什么？

制定工藝規(guī)程的主要依據(jù)是什么？ 制定工藝規(guī)程的步驟有哪些？

毛坯有哪些種類？選擇毛坯應(yīng)考慮哪些因素？ 什么是基準(zhǔn)？基準(zhǔn)有哪些分類？ 精基準(zhǔn)如何選擇？粗基準(zhǔn)如何選擇？ 表面加工方法的選擇要考慮哪些問(wèn)題？

加工階段如何劃分？劃分加工階段的作用是什么？ 工序集中與分散有何特點(diǎn)？

加工順序如何安排？有何好處？ 熱處理如何安排？

零件加工的一般工藝路線是什么？

單件小批量易選專用夾具還是通用夾具？ 粗、精加工如何選前角γ和后角α？ 工藝系統(tǒng)剛度差如何選主偏κγ？ 刀具主偏角κν有哪些影響？ 什么是小批量生產(chǎn)？

高速鋼和硬質(zhì)合金鋼應(yīng)如何選擇前角γ和后角α？ 現(xiàn)在工藝過(guò)程的基本單元叫什么？

脆性材料和塑性材料如何選前角γ和后角α？ 什么叫工序？

單件小批量生產(chǎn)適用工序集中還是分散？ 高速鋼和硬質(zhì)合金鋼刀具哪個(gè)需加切削液？ 精加工中刮傷工件是由切屑種類引起的嗎？ 什么是準(zhǔn)備性工作？

毛坯生產(chǎn)成本與產(chǎn)量有何關(guān)系？

試切法和劃線法適用于何種類型的生產(chǎn)？ 擠裂切屑是如何形成的？

在大批量生產(chǎn)中應(yīng)選用何種機(jī)床？ 有無(wú)積屑瘤分別適用哪個(gè)加工階段？

車外圓和磨外圓那個(gè)力大？哪個(gè)力最小？ 磨外圓時(shí)主運(yùn)動(dòng)是哪部件的運(yùn)動(dòng)？

鉆削加工主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)分別是哪個(gè)部件的運(yùn)動(dòng)？什么是切削運(yùn)動(dòng)？什么是主運(yùn)動(dòng)？什么是進(jìn)給運(yùn)動(dòng)？什么是切削用量？

確定刀具角度的參考系有哪兩類？

構(gòu)成刀具角度的參考平面主要有哪些？ 正交平面參考系有哪些平面構(gòu)成？ 什么是金屬的切削過(guò)程？

切屑的類型有哪些？如何控制？ 什么是積屑瘤？它是如何形成的？ 影響切削變形的因素是什么？ 影響切削力的主要因素是什么？ 影響切削溫度的主要因素是什么？ 刀具磨損的形式有哪些？ 刀具磨損的原因有哪些？ 什么是刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)？

什么是刀具的壽命？

刀具幾何參數(shù)的合理選擇是什么？ 如何選擇切削用量？ 背吃刀量如何測(cè)量？

背吃刀量和進(jìn)給量一定時(shí)，切削厚度和寬度的比值由誰(shuí)決定？

垂直于過(guò)渡表面度量的切削層尺寸稱為什么？ 車刀的工作前角與標(biāo)注前角有何關(guān)系？

加工碳素鋼工件易選用那個(gè)牌號(hào)的硬質(zhì)合金鋼？ 游標(biāo)卡尺有何特點(diǎn)？

前角、后角大小有何影響？

影響切削層參數(shù)、切削分力分配、刀尖強(qiáng)度及散熱的刀具角度是什么？

影響刀具刀尖強(qiáng)度和切削流向的角度是什么？ 影響刀具刀刃工作長(zhǎng)度的角是那些？

軸類零件加工時(shí)的兩個(gè)頂尖中心孔是屬于什么定位基準(zhǔn)？

大批生產(chǎn)箱體類零件選一面兩空定位屬于什么定位原則？

選用毛坯類型和制造方法。選用自為基準(zhǔn)有何目的？

刀具材料應(yīng)具有哪些性能？代號(hào)如何表達(dá)？

硬質(zhì)合金鋼、高速鋼和其他刀具材料有何特點(diǎn)？ 車刀按用途分為那些刀？ 車刀按結(jié)構(gòu)分為那些刀？ 孔加工刀具分為哪些？

什么叫夾具？夾具有何作用？

工件的裝夾方法按其實(shí)現(xiàn)工件定位的方式分為哪兩種？

用專用夾具裝夾工件有何優(yōu)點(diǎn)？ 按夾具的通用特性分為哪幾類？ 什么是六點(diǎn)定位原則？

什么是完全定位、不完全定位、欠定位和過(guò)定位？ 定位的方法和定位元件有哪些？ 對(duì)夾緊裝置的基本要求有哪些？ 夾緊力的確定原則是什么？ 常用的夾緊機(jī)構(gòu)有哪些？

銑床夾具按工件的進(jìn)給方式一般為哪幾類？什么是順銑和逆銑？

車床夾具的主要類型有哪些？

因其工藝系統(tǒng)變性的熱源有哪幾類？ 什么是工藝規(guī)程？

什么是系統(tǒng)誤差？分為哪幾種共？ 評(píng)定冷作硬化的三項(xiàng)指標(biāo)是什么？

零件機(jī)械加工的一般工藝路線是什么？ 簡(jiǎn)述影響切削溫度的因素是什么？ 簡(jiǎn)述影響切削變形的因素是什么？ 精基準(zhǔn)的選擇原則是什么？ 粗基準(zhǔn)的選擇原則是什么？

工序尺寸及公差的確定分為哪兩類？