第二章_机械零件加工工艺过程的基本知识
机械加工基本知识
机械加工培训教材技术篇Ⅰ机械加工基础知识2011年8月第一部分：机械加工基础知识一、机床(一)机床概论机床是工件加工的工作母机.一个工件或零件从原始的毛胚状态加工成所需的形状和尺寸,都需在机床上完成.从加工的对象来分类,机床可以分为：◆金属加工机床◆木材加工机床◆石材加工机床等等….机械加工的对象大多为金属材料,所以,我们以下涉及的机床只针对金属加工机床.金属加工机床分类:◆锻压机床---通过压力使工件产生塑形变形,例如：压力机、弯板机、剪板机等等;◆特种机床---通过特种办法加工工件,例如：电火花机床、线切割机床、激光切割机床、水压切割机床等等;◆金属切削机床---采用刀具、砂轮等工具,除去工件上多余的材料, 将其加工成所需的形状和尺寸的机床,主要包括:车床:工件与主轴一起旋转,刀具作轴向与径向进给运动.主要用于旋转工件、盘类零件、轴类零件的加工.车床的分类如下：➢根据主轴中心线的方向：卧式车床,立式车床.➢根据车床的大小：仪表车床、小型车床、普通车床、大型车床;➢根据控制方式：普通手动车床、简易数控车床、全功能数控车床➢根据控制轴数：普通手动车床与数控车床X、Z轴、车铣中心X、Z、C轴、复合车铣中心X、Y、Z、C轴➢根据主轴及刀塔数量：单主轴、双主轴、双刀塔车床;铣床:刀具旋转,工件与工作台一起作轴向运动;主要用于方型及箱体零件加工;铣床的分类如下：➢根据主轴中心线的方向：卧式铣床,立式铣床.➢根据控制方式：普通手动铣床、数控铣床➢根据控制轴数：普通铣床X、Y、Z轴、4轴数控铣床X、Y、Z、A轴、5轴数控铣床X、Y、Z、A、B轴➢根据主轴数量:双主轴铣床;镗铣床:刀具旋转,工件与工作台一起作轴向运动;主要用于铣削与镗孔;一般为卧式;镗床分类如下：➢根据镗床大小：台式镗床、大型落地镗铣床;➢根据控制方式：普通手动镗床、坐标镗床、数控镗床➢根据控制轴数：普通镗床X、Y、Z、B轴、带W轴的数控镗床W、X、Y、Z、B轴、带平园盘的数控镗床W、X、Y、Z、B、U轴钻床:钻孔用机床;有台式、摇背钻之分,也有数控钻床;攻丝机床:攻丝用机床;一般钻床也有攻丝功能;加工中心：带刀库及自动换刀系统的数控铣床或镗床;有钻削中心、立式加工中心、卧式加工中心、卧式镗铣加工中心、龙门加工中心、五面体加工中心、落地镗铣加工中心等等;磨床:有外圆磨、内圆磨、平面磨床等专用机床:为加工某个零件的某些部位专门设计的机床;(二)机床的控制轴机床的控制轴是以刀具作为基点,按照右手坐标系来定义的车削以装刀具的刀塔为基点,铣削以装刀具的主轴为基点：➢三个直线轴：X,Y,Z➢三个旋转轴: A,B,C➢其它辅助轴：W,UZ轴轴(1.全功能卧式数控车床➢车外圆包括直线,曲线,台阶,倒角➢车端面➢轴向钻孔➢镗内孔包括直线,曲线,台阶,倒角➢外圆切槽➢内孔切槽➢端面切槽➢外螺纹➢内螺纹➢切断2.全功能立式数控车床所能完成的加工内容同上3.立式加工中心➢铣平面➢铣沟槽➢铣侧面,斜面,台阶面➢铣型腔,铣曲面➢钻孔➢攻丝➢铣内外螺纹➢铣沉孔,扩孔,镗孔➢铰孔➢孔口倒角,侧边倒角4.卧式加工中心所能加工的内容与立式加工中心相同,但因为其工作台可以旋转,控制轴数比立式的X,Y,Z轴多一个旋转轴---B轴,所以更适合箱体类零件的四周加工;卧式加工中心的另一个特点,是双工作台,可以自动交换;卧式加工中心一般按工作台大小方形工作台,作为主要的规格参数,分为：400400500500630630800800100010005.卧镗加工中心卧镗加工中心与卧式加工中心的区别在于多出一个与Z轴平行的W轴,也就是说在主轴里面还有一个“镗杆”可以伸出可以进给,以便镗孔作业,所以卧镗加工中心的镗孔能力比卧式加工中心强;另外,卧镗加工中心一般为大型设备,只有一个工作台;主规格一般按可伸出的镗杆直径来定义,比如：φ110,130,150,200,250mm等等6.落地镗铣床加工中心大型卧式镗铣床,床身与立柱分离,工作台与地面平行,便于大型工件上下;7.龙门立式加工中心,龙门五面体加工中心大型机床,Y轴为主轴在龙门横梁上的移动,Z轴可以是滑枕的上下移动,也有的是整体横梁的上下移动;规格主要按工作台面尺寸来定义,比如：30001500长、宽,30002000,40002000, 60002500,等等如果除了刀具可以自动交换之外,主轴还可以进行立、卧头的交换或转换,则称之为五面体加工中心,即除了工件的底面不能加工之外,其它五个面都可以加工;8.车铣中心在一般的数控车床基础上,加上一个C轴即主轴的分度轴,再加上可以旋转的动力刀头,就可以进行铣削加工,称之为车铣中心;能安装动力刀头的刀塔,不同于一般数控车床所采用的日本式刀塔,我们称之为德国标准的VDI刀塔;VDI刀塔有几个刀位可以装一般的车刀杆,另外几个刀位可以安装动力刀座;动力刀座又分为轴向动力刀座与主轴中心线平行与径向动力刀座与主轴中心线垂直,分别进行轴向与径向铣削;9.复合车铣中心比上述车铣中心功能更强大,可以进行复杂的车削与铣削,相当于数控车床+立卧加工中心,这种复合车铣机床的结构、形式有多种;总之,最终目标就是要尽可能在一次装夹的情况下完成工件原来需要几台机床才能完成的的多种加工;二、机械加工工艺机械技术工作主要分为：设计与工艺设计人员负责设计产品;工艺人员负责如何将产品制造出来;所以简单地说：机械加工工艺就是零件的加工流程、方法、技巧、艺术;有关机械加工工艺的几个概念：1.工艺流程就是工艺人员制作的完成一个零件加工的总的过程和顺序;例如：2.工序是整个工艺流程中的某一个局部的加工工作,比如上述流程中的车削工序、铣削工序等,一个零件的加工工艺可能由多个工序组成;3.工位,工步简单说,工位就是一个工作位置,工步就是一个工作步骤;在一道工序中可能包含了多个工位及工步;比如：一个棒料在车削这道工序中,要分两头加工,即要两次装夹,一次装夹就是一个工位;一个工位又可能由几个工步组成;比如,在装夹一头来加工另一头时,要更换外圆车刀、外圆切槽、钻内孔、镗内孔4把刀来完成加工,也就是4个工步;4．工艺卡是工艺人员就某道工序编制的正式的、详细的加工步骤;包括该道工序分几个工位或工步完成,每一步的切削参数,装夹方式,刀具型号,精度与表面质量控制要求,如何测量及测量工具等等,数控加工还包括加工程序;5. 工艺文件工艺人员编制的工艺流程、工艺卡、加工程序以及设计的刀具、夹具图纸等统称为某零件的工艺文件;三、机械加工精度机械加工的精度即为加工的精密程度,也就是加工后的实际参数与理论参数名义参数的符合程度;在加工中,不可能完全达到理论值,总会有误差,对一批零件加工时,每一个零件的加工误差都不一样,所以对理论参数规定一个公差公共误差,在此范围之内的零件即为合格,反之即为超差;我们用公差的大小作为衡量精度的标准;公差越小,精度越高,加工成本越高,加工难度越大；公差越大,精度越低加工成本越低,加工难度越小;机械加工精度分为：➢尺寸精度➢形状、位置精度➢综合精度(一)尺寸精度单一的尺寸,如长度,直径的公差大小;包括线性尺寸孔与轴与角度尺寸,1.线性尺寸精度➢精度等级国家标准将线性尺寸精度分为20个等级,代号为：每一精度等级的公差大小公差带宽度与基本尺寸相关,国家标准将基本尺寸分成若干段,基本尺寸、精度等级与公差值得对应关系如下：➢公差带两个基本要素：✓公差带大小宽度✓公差带位置ES---代表孔的上极限偏差简称上偏差EI----代表孔的下极限偏差简称下偏差es---代表轴的上极限偏差简称上偏差ei---代表轴的下极限偏差简称下偏差➢孔与轴线性尺寸分为孔尺寸与轴尺寸,这里的孔与轴的概念是广义的：如下图：➢基本偏差的国家标准国家标准除对公差带宽度精度等级作了规范之外,还就公差带位置,按基本偏差进行了规范：➢公差带代号及标注2.角度尺寸精度角度尺寸精度没有专门的标准,而是采用锥度精度标准,共分12级,分别为：AT1、AT2、AT3…….AT12高低(二)形状与位置精度形位公差1.形状精度零件上某一形状的精度,包括：➢直线度：➢平面度：➢园度：➢圆柱度：➢线轮廓度：➢面轮廓度2．位置精度表示零件上2个要素相对位置的精度,包括：➢平行度➢垂直度➢倾斜度➢同轴度➢对称度➢位置度➢园跳动➢全跳动.(三)综合精度是对某个零件,特别是标准件,或某个零件的某一部分的多个要素尺寸,形状,位置的公差进行规范,从而形成该零件的综合精度,比如：齿轮精度,轴承精度,螺纹精度等等;公制螺纹精度：内螺纹：分4,5,6,7,8级小径及中径,基本偏差规定了2个位置：G,H标识：M101-6H外螺纹：分3,4,5,6,7,8,9中径分4,6,8大径,基本偏差规定了4个位置：e,f,g,h标识：M10-5g6g四、加工表面质量加工表面质量主要包括两方面内容：➢表面的几何形状----主要指表面粗糙度➢表面的物理品质---加工硬化程度,冷硬层深度,表面残余应力等等(一)表面粗糙度表面粗糙度表示已加工表面的平滑程度;1.三个指标：➢Ra-----算术平均值------我国一般采用此指标➢Rz-----十点平均值➢Ry-----最大值如下图：RaRzRy2.粗糙度标识方法：3.Ra,Rz,Ry三者的大致关系Ra≈1/4Rz≈1/4Ry4.光洁度我国老标准,粗糙度Ra,日本三角记号之间的关系我国老标准▽我国新标准Ra 日本老三角记号▽25 ▽▽▽4 ▽▽▽5 ▽▽▽6 ▽▽▽▽7 ▽▽▽▽8 ▽▽▽▽▽▽▽▽▽▽▽(二)粗糙度对零件的使用性能的影响➢粗造度影响零件的耐磨性➢粗造度影响配合的稳定性➢粗造度影响零件的疲劳强度➢粗造度影响零件的抗腐蚀性➢粗造度影响零件的密封性(三)主要加工办法能达到的表面粗糙度影响机械加工表面粗糙度的因素很多,主要有如下几种：➢机床加工方法➢加工形态切削参数➢工件材质➢刀具➢切削液以下是主要加工方法所能达到的粗糙度大致范围：车削外圆,端面,镗内孔：切槽：Ra 钻削：—铣平面,沟槽,台阶镗孔：铰孔：—磨削：—滚压：—五、金属材料及热处理(一)金属材料1.概述工业中所用的材料总体分为：➢非金属材料：工程塑料,石墨……..等等➢金属材料黑色金属材料：如钢,铁等有色金属材料：铝,铜,镁及其合金等在机械工程中,钢铁应用最为广泛,钢与铁都是以铁元素Fe为基体,以碳C为主要添加元素的合金,统称为铁碳合金;➢钢：含碳量＜%的铁碳合金称为“钢”➢铁：含碳量≥%的铁碳合金称为“铁”2.钢的分类➢按用途分类✓结构钢：一般工程及机械零件用钢✓工具钢：工刃具、模具、量具用钢✓特殊用途钢：不锈钢,耐热钢等等➢按化学成分分类✓碳素钢---低碳钢≤%C,中碳钢,高碳钢＞%C✓合金钢---除Fe,C元素之外,还含有其他元素,如Si,Mo,Ni等✓锰钢,Cr钢等➢按品质分类含P,S杂质的多少✓普通钢✓优质钢✓高级优质钢3.铁的分类➢生铁：即含碳量≥%的铁碳合金➢铁合金：锰铁合金,铬铁合金等➢铸铁：生铁中添加了1-3%硅Si元素,铸铁又分为：✓灰口铸铁：HT250--------------数字表示抗拉强度✓球墨铸铁: QT400-17--------抗拉强度—延伸率4.金属材料的性能金属材料的性能分为：使用性能与工艺性能;➢使用性能✓物理性能：比重,熔点,导电性,导热性,磁性等等✓化学性能：耐腐蚀性,抗氧化性等✓机械性能：须重点掌握的性能;✧抗拉强度---在拉断或压破时所承受的最大应力,N/mm✧屈服强度✧延伸率---拉伸断裂时的总伸长与原长之比✧断面收缩率---拉伸断裂后,断面的最大缩小面积与原面积之比✧抗冲击韧性：抗冲击能力✧硬度：抵抗更硬物体压入其表面的能力,根据不同的测量方法,有如下几种表示方法：布氏硬度：HB×××洛氏硬度：HRA,HRB,HRC维氏硬度：HV➢工艺性能----指材料的加工性能,比如：✓铸造性能✓焊接性能✓冷弯性能✓冲压性能✓锻造性能✓切削性能(二)金属材料热处理1.热处理的概念➢热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度,并在此温度中保持一定时间后,又以不同速度冷却的一种工艺;➢热处理是机械制造中的重要工艺之一,与其它加工工艺相比,热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分,而是通过改变工件内部的显微组织,或改变工件表面的化学成分,赋予或改善工件的使用性能;其特点是改善工件的内在质量,而这一般不是肉眼所能看到的;2.热处理的目的为使金属工件具有所需要的使用性能机械性能、物理性能和化学性能,除合理选用材料和各种成形工艺外,通过热处理工艺往往可以达到提高这些性能的目的;3.热处理的对象钢铁是机械工业中应用最广的材料,钢铁显微组织复杂,可以通过热处理予以控制,所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容;另外,铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其机械、物理和化学性能,以获得不同的使用性能;4.热处理过程热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程,有时只有加热和冷却两个过程;这些过程互相衔接,不可间断;➢加热是热处理的重要工序之一：金属热处理的加热方法很多,最早是采用木炭和煤作为热源,进而应用液体和气体燃料;电的应用使加热易于控制,且无环境污染;利用这些热源可以直接加热,也可以通过熔融的盐或金属,以至浮动粒子进行间接加热;金属加热时,工件暴露在空气中,常常发生氧化、脱碳即钢铁零件表面碳含量降低,这对于热处理后零件的表面性能有很不利的影响;因而金属通常应在可控气氛或保护气氛中、熔融盐中和真空中加热,也可用涂料或包装方法进行保护加热;加热温度是热处理工艺的重要工艺参数之一,选择和控制加热温度,是保证热处理质量的主要问题;加热温度随被处理的金属材料和热处理的目的不同而异,但一般都是加热到相变温度以上,以获得高温组织;➢保温：当金属工件表面达到要求的加热温度时,还须在此温度保持一定时间,使内外温度一致,使显微组织转变完全;采用高能密度加热和表面热处理时,加热速度极快,一般就没有保温时间,而化学热处理的保温时间往往较长;➢冷却也是热处理工艺过程中不可缺少的一环：冷却方法因工艺不同而不同,主要是控制冷却速度;一般退火的冷却速度最慢,正火的冷却速度较快,淬火的冷却速度更快;但还因钢种不同而有不同的要求,例如空硬钢就可以用正火一样的冷却速度进行淬硬;5.热处理种类热处理工艺大体可分为三大类：➢整体热处理整体热处理是对工件整体加热,然后以适当的速度冷却,以改变其整体机械性能的热处理工艺;钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺;✧退火：是将工件加热到适当温度,根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间,然后进行缓慢冷却,目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态,获得良好的工艺性能和使用性能,或者为进一步淬火作组织准备;✧正火：是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却,正火的效果同退火相似,只是得到的组织更细,常用于改善材料的切削性能,也有时用于对一些要求不高的零件作为最终热处理;✧淬火：是将工件加热保温后,在水、油或其它无机盐、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却;淬火后钢件变硬,但同时变脆;✧回火：为了降低淬火后钢件的脆性,将淬火后的钢件在高于室温而低于650℃的某一适当温度进行长时间的保温,再进行冷却,这种工艺称为回火;✧调质：退火、正火、淬火、回火是整体热处理中的“四把火”,其中的淬火与回火关系密切,常常配合使用,缺一不可; “四把火”随着加热温度和冷却方式的不同,又演变出不同的热处理工艺;为了获得一定的强度和韧性,把淬火和高温回火结合起来的工艺,称为调质;✧时效处理：某些合金淬火形成过饱和固溶体后,将其置于室温或稍高的适当温度下保持较长时间,以提高合金的硬度、强度或电性磁性等;这样的热处理工艺称为时效处理;将工件置于室外保持较长时间半年以上,从而消除内应力,称为自然时效处理➢表面热处理表面热处理只加热工件表层,以改变其表层力学性能的热处理工艺;为了只加热工件表层而不使过多的热量传入工件内部,使用的热源须具有高的能量密度,即在单位面积的工件上给予较大的热能,使工件表层或局部能短时或瞬时达到高温;表面热处理的主要方法有火焰淬火和感应加热热处理,常用的热源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感应电流、激光和电子束等;➢化学热处理化学热处理是通过改变工件表层化学成分、组织和性能的金属热处理工艺;化学热处理与表面热处理不同之处是后者改变了工件表层的化学成分;化学热处理是将工件放在含碳、氮或其它合金元素的介质气体、液体、固体中加热,保温较长时间,从而使工件表层渗入碳、氮、硼和铬等元素;渗入元素后,有时还要进行其它热处理工艺如淬火及回火;化学热处理的主要方法有：✧渗碳✧渗氮✧渗金属六、机械制图与识别详见机械制图相关教材;基本要求：➢能熟练手工绘制简单的零件图或零件的局部图,最好能用AUTOCAD绘制简单的机械制图;➢能熟练识别复杂的机械图样,包括手工与CAD绘制的图纸;➢掌握机械制图的基本标准、规范及规定,包括：✧及格式：绘制机械图样时,优先采用5种规定的图纸基本幅面,分别是：A0、A1、A2、A3、A4;在图纸上,图框线必须用粗实线画出,其格式分为不留装订边和留有装订边两种,但同一产品的图样只能采用一种格式;标题栏的文字方向应为看图方向,标题栏的外框为粗实线,里边是细实线,其右边线和底边线应与图框线重合✧绘图比例：比例是图中图形与实物相应要素的线性尺寸之比;为了能从图样上得到实物大小的真实感,应尽量采用原值比例1:1,当机件过大或过小时,可选用表规定的缩小或放大比例绘制,但尺寸标注时必须注实际尺寸;一般来说,绘制同一机件的各个视图应采用相同的比例,并在标题栏中填写;当某个视图需要采用不同比例时,可在视图名称的下方或右侧标注比例✧字体：图样中书写的字体必须做到：字体工整、笔画清楚、间隔均匀、排列整齐;汉字汉字应写成长,并应采用国家正式公布推行的简化字;汉字的高度不应小于,其字宽一般为字高的2/3;长仿宋体的书写要领是：横平竖直,注意起落,结构匀称,填满方格.数字和字母数字和字母有直体和斜体两种;一般采用斜体,斜体字字头向右倾斜,与水平线约成75°角;在同一图样上,只允许选用一种形式的字体;✧8种线型：粗实线、细实线、波浪线、双折线、虚线、粗点划线、细点划线、双点划线;✧图样种类、、,此外还有布置图、示意图等✧各种视图---三视图、剖视图、剖面图断面图、向视图、局部视图、局部放大图,等等;✧尺寸标注✧粗造度、公差标注✧有关、齿轮、花键和弹簧等结构或零件的简化画法✧投影法●投影的三要素：光线或投影线观察者----物体----投影面;●投影的方法：中心投影法与平行投影法,平行投影法又分为：正投影法垂直投影与斜投影法;机械制图采用正投影法;●投影的方位：第一视角投影法又成欧洲方法法或E法与第三视角投影法又称美国方法或A 法如下图所示,将空间分为8个角：第一视角投影法就是将物体放在第1象角内,使物体置于观察者与投影面之间,即保持：人-----物体----投影面的位置关系,按照正投影垂直投影的方式从而得到投影视图的方法;下图为第一视角的示意图,下图为物体在第一视角内的投影方式及得到的三视图：第三视角投影法就是将物体放在第3象角内,使投影面置于观察者与物体之间,即保持：人-----投影面----物体的位置关系,按照正投影垂直投影的方式从而得到投影视图的方法;很明显,这时是将投影面假想成透明的面来处理的,否则就看不到物体了;如下图：●各个主要国家与地区采用的投影法：采用第一视角投影法的国家与地区：中国,法国,德国,俄罗斯,国际标准ISO采用第三视角投影法的国家与地区：美国,英国,日本,台湾●投影法的识别机械制图采用何种投影法第一或第三视角,有两种方式来辨别：机械图纸的右上角有标注：第一视角法第三视角法图纸上的各视图方位：第一视角法：主视图在正面,下面是俯视图,左视图在主视图的右边;第三视角法：顶视图在上面,前视图在下面,左视图在主视图的左边;两种视角法的各视图详细关系如下图：。
机械制造技术基础部分复习题
机械制造技术基础部分复习题第二章:机械制造过程基础知识2.1单项选择题（将题下所列答案中正确的答案填在括号内）： 1.在外圆磨床上磨削工件外圆表面，其主运动是（）。
① 砂轮的回转运动；② 工件的回转运动；③ 砂轮的直线运动；④ 工件的直线运动。
2.在立式钻床上钻孔，其主运动和进给运动（）。
① 均由工件来完成；② 均由刀具来完成；③ 分别由工件和刀具来完成；④ 分别由刀具和工件来完成。
2.2多项选择1.实现切削加工的基本运动是（）。
①主运动；② 进给运动；③ 调整运动；④ 分度运动。
2.主运动和进给运动可以（）来完成。
① 单独由工件；② 单独由刀具；③ 分别由工件和刀具；④ 分别由刀具和工件。
2.3判断题（下列说法中，正确的记为“Ｔ”；错误的记为“Ｆ”）（）1.在加工工序中用作工件定位的基准称为工序基准。
（）2. 直接找正装夹可以获得较高的找正精度。
2.4问答题1切削加工由哪些运动组成？各成形运动的功用是什么？ 2.试说明MG1432和CK6132机床型号的含义。
2.5实作题1.试分析习图1.1所示各零件加工所必须限制的自由度。
图a）在球上打盲孔φB，保证尺寸H；图b）在套筒零件上加工φB孔，要求与φD孔垂直相交，且保证尺寸L；图c）在轴上铣横槽，保证槽宽B以及尺寸H和L；图d）在支座零件上铣槽，保证槽宽B和槽深H及与4分布孔的位置度。
第三章:切削与磨削原理2.1单项选择题：1. 影响刀具的锋利程度、减小切削变形、减小切削力的刀具角度是：①主偏角；②前角；③副偏角；④刃倾角；⑤后角。
2. 影响切削层参数、切削分力的分配、刀尖强度及散若情况的刀具角度是：①主偏角；②前角；③副偏角；④刃倾角；⑤后角。
2.2多项选择题：1.对刀具前角的作用和大小，正确的说法有：①控制切削流动方向；②使刀刃锋利，减少切屑变形；③影响刀尖强度及散热情况；④影响各切削分力的分配比例；⑤减小切屑变形，降低切削力；⑥受刀刃强度的制约，其数值不能过大。
机械零件加工工艺过程的基本知识
机械零件加工工艺过程的基本知识机械零件加工工艺过程是指通过一系列的工艺方法和工艺流程，对零件进行材料加工、成形和加工表面处理等过程，最终使得零件达到所需的形状、尺寸、质量和表面粗糙度等要求。
下面将介绍机械零件加工工艺过程的基本知识。
一、机械零件加工工艺过程的基本流程1.零件装夹零件装夹是指将待加工的零件固定在加工设备上，以保证零件在加工过程中的位置准确，加工过程中不产生相对位移。
2.车削车削是通过旋转工件，以刀具与工件相对运动的方式，将工件外表面旋削下来，使其达到所需的形状和尺寸要求。
3.镗削镗削是通过将刀具在工件内孔中做径向运动，去除内孔表面的金属材料，使其达到所需的直径、圆度和光洁度要求。
4.铣削铣削是通过将刀具在工件上做径向和周向运动，去除工件表面的金属材料，使其达到所需的平面度、垂直度和光洁度要求。
5.火花加工火花加工是利用电火花放电原理进行零件加工的一种加工方法。
通过电极与工件之间产生电火花放电，将工件上的材料溶解和熔化，并通过水冷剂迅速冷却，使其达到所需的形状和尺寸要求。
6.磨削磨削是通过在工件表面和砂轮之间进行相对运动，将工件表面的金属材料去除，以达到所需的平面度、圆度、光洁度和尺寸要求。
7.锤击锤击是通过将锤击力作用于工件上，去除工件上的金属材料，以达到所需的形状和尺寸要求。
8.切割切割是通过机械力或热能，将工件切割成所需的形状和尺寸。
常用的切割方法有剪切、火焰切割、激光切割等。
二、常见机械零件加工工艺方法1.塑性加工塑性加工是通过在零件上施加外力，使其发生塑性变形，以改变其形状和尺寸。
常见的塑性加工方法有拉伸、压缩、弯曲、冲压等。
2.热处理热处理是通过加热和冷却过程，改变零件内部组织结构，以改变其性能和硬度。
常见的热处理方法有淬火、回火、退火、时效等。
3.表面处理表面处理是对零件表面进行物理或化学处理，以提高其耐磨性、耐腐蚀性及美观度。
常见的表面处理方法有镀铬、镀镍、镀锌、喷涂、抛光等。
机械加工工艺基础知识讲解培训课件
❖ 例如，在车床上加工轴，先从一端加工 出部分表面，然后调头再加工另一端，这 时的工序内容就包括两个安装。
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❖ （3）工位
❖ 采用转位（或移位）夹具、回转工作 台或在多轴机床上加工时，工件在机床 上一次装夹后，要经过若干个位置依次 进行加工，工件在机床上所占据的每一 个位置上所完成的那一部分工序就称为 工位。
机械加工工艺系统由金属切削机床、刀具、 夹具和工件四个要素组成，它们彼此关联、互 相影响。
该系统的整体目的是在特定的生产条件下， 在保证机械加工工序质量的前提下，采用合理 的工艺过程，降低该工序的加工成本。
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❖（3）机械制造系统
在工艺系统基础上以整个机械加 工车间为整体的更高一级的系统。该 系统的整体目的就是使该车间能最有 效地全面完成全部零件的机械加工任 务。
形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品 或半成品的过程称为工艺过程。 ❖ 工艺：就是制造产品的方法。 ❖ 机械加工工艺过程：采用机械加工的方法，直接 改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等，使其成为 零件的过程称为机械加工工艺过程。
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❖ 生产过程
❖ 工业产品的生产过程：是指由原材料到成品之 间的各个相互联系的劳动过程的总和。
❖ 例如轴类零件如果要切去的金属层很厚，则 需分几次切削，这时每切削一次就称为一次走刀。 因此在切削速度和进给量不变的前提下刀具完成 一次进给运动称为一次走刀。
❖ 下图是一个带半封闭键槽阶梯轴两种生产类 型的工艺过程实例，从中可看出各自的工序、安 装、工位、工步、走刀之间的关系。
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基本概念
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❖ （4）工步
❖ 在加工表面、切削刀具、切削速度 和进给量不变的条件下，连续完成的那 一部分工序内容称为工步。生产中也常 称为“进给”。
机械加工工艺基本知识
1.3.1 基准的种类
设计基准： 设计图样上所采用的基准
基 准
工艺基准
工序基准： 在工序图上用以指定加工表面位置的基准 定位基准： 在加工中用做定位的基准 测量基准： 在工件上用以测量已加工表面位置的基准
装配基准： 装配时用以确定零件在产品中位置的基准
1.3.2 定位基准及其选择 作为定位基准的点或线，总是以具体表面 来体现的，这种表面就称为定位基准面。例如， 轴类零件与盘套类零件，当定位基准均为轴线 时，定位基准面却分别是中心孔和内孔。
• １）喷丸
•
小直径钢丸高速喷射冲击工件表面。
• ２）滚压
•
用滚珠或滚柱冲压，无刃铰刀，无刃拉刀，挤压丝锥等。
• ３）碾光
•
金刚石滚轮
• ４）高能处理
•
激光
Q &A
提问答疑
五、连杆
1. 加工精度高的部位：大小头孔 、两端面、大头接合面。
2. 常用定位原则：互为基准（两 端面；大小头孔）
3. 主要机加工工序：基准先行、 先粗后精、先主后次、先面后孔。
1.6 特种加工
电火花（成形与穿孔）加工原理: 利用脉 冲放电对导电材料的腐蚀作用去除材料，以 获得一定形状和尺寸的一种加工方法。
定位基准分为粗基准和精基准。 粗基准指作为定位基准的是未加工过的毛 坯表面。 精基准指作为定位基准的是加工过的表面。 （1）粗基准的选择原则： ●选择不要求加工 的表面作为粗基准
●选择加工余量最小的表面作为粗基准 ●选择平整、面积足够大、装夹稳定的表面作 粗基准 ●粗基准一般只在第一道工序中使用，以后应 尽量避免重复使用
α：备品百分率 β：废品百分率
（2）生产类型
单件生产 成批生产 大量生产
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。
机械制造工艺学知识点总结(含名词解释)
机械制造工艺学知识点总结（含名词解释）Made by Lucy绪论机械：是利用其几何形状实现力与运动方面的性能/功能要求的产品。
制造：将原材料加工成为可供使用的物品、获得产品的过程。
机械制造：用机械的方法制造机械产品。
关键是获得几何形状和位置。
目的：T ——时间，效率 Q——质量 C——成本S——服务 E——环保第一章机械制造过程生产过程：从确定生产需求之后，到得到产品的过程。
包括产品开发过程、产品制造过程和产品销售过程。
到现在，生产过程扩充到服务。
制造过程：直接把原材料和毛坯转换为成品的过程。
包括毛坯制造、机械加工工艺、装配、热及表面处理、检验过程。
制造过程“三流”：能量流、物质流、信息流。
机械加工工艺过程：用切削加工的方法，直接改变工件几何形状及表面机械物理性能的过程。
简称工艺过程。
工序：一个（或同时加工的一组）工件，在一个工作地，由一个（或相互协作的多个）工人所连续完成的工艺过程。
安装：如果在一个工序中需要对工件进行几次装夹，则每次装夹下完成的那部分工序内容成为一个安装。
工位：在工件的一次安装中，通过分度装置，使工件相对于机床床身变换加工位置，则把每一个加工位置上的安装内装内容称为工位。
工步：加工表面，切削刀具，切削速度和进给量都不变的情况下所完成的工位内容。
走刀：切削刀具在加工表面上切削一次所完成的工步。
工步、走刀、工位和安装之间的关系：走刀＜工步＜工位＜安装一次安装可以有多个工位、工步和多次走刀一个工位可以有多个工步和多次走刀，但一般在一次安装下完成；一个工步只能在一次安装和一个工位下完成，但可多次走刀。
可以规范工艺、保证质量工艺规程：工艺过程的书面表达形式和文字记录，用法律文件形式规定下来的工艺过程。
（工艺过程可以有多个，工艺规程只能有一个。
）生产纲领：是指企业在计划期内应生产的产品产量和进度计划，多数以年计，零件的生产纲领还包括一定的备品和废品数量。
N=n(1+α)(1+β）QQ---产品的生产纲领α---备品率N---零件的生产纲领β---废品率生产类型：是企业（或车间、工段、班组）生产专业化程度的分类生产批量：年生产纲领确定后，还应根据车间（或工段）的具体情况，确定在计划期内一次投入或产出的同一产品/零件的数量。
机械制造技术基础-张世昌-第2章-机械制造过程基础知识
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2.2.1 零件表面形成方法
轨迹法 生线
均由轨迹运动生成；
成形法 刀刃
的形状直接获得工件 生线；
a）轨迹法
b）成形法
相切法 工件
的一条生线即为刀刃 运动轨迹的包络线；
展成法 工件
的一条生线即为刀刃 运动轨迹的包络线， 且包络线需通过刀具 与工件之间的范成运 动生成。
◆装配工步——装配工序的组成部分，在装配工步中， 装配对象、装配工具和装配方法均不改变
◆装配操作——装配工步中各个装配动作
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2.1.3 生产类型及其工艺特点
生产纲领：计划期内应当生产的产品数量 N = Q n（1+α% +β% ） 式中 Q ——产品年产量（件/年）； n ——每台产品中该零件数量（件/台）； α ——备品率； β ——废品率。 （2-1）
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2.1.1 机械加工工艺过程及其组成
工序——是指由一个或一组工人在同一台机床或同一个工作
地，对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分机械加工 工艺过程。 由零件结构复杂度、加工精度、生产类型等决定， 如图2-1所示。
φ25±0.07
安装——在一道工序中，工件每经一次装夹后所完成的那部 分工序称为安装。 其余 3.2
φ20±0.07 0.8 0.8 倒角1×45°
0.8
40 5 150 50 2×1 35
2×1 30
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图2-1 阶梯轴 P43
0 φ35 -0.017
φ32
φ40
5
2.1.1 机械加工工艺过程及其组成
工位——工件在机床上占据每一个位置所完成的那部分 工序称为工位。
机械加工的基本常识
机械加工的基本常识机械加工的一些基本常识和知识，如常用器械、加工工序、生产类型以及注意事项有哪些？以下是店铺收集整理的关于机械加工的基本常识，希望对你有帮助。
机械加工的基本常识介绍1 .机械加工的常用器械:包括数显铣床、数显成型磨床、数显车床、电火花机、万能磨床、外圆磨床、内圆磨床、精密车床等设备，这些设备可以进行精密零件的车、铣、刨、磨等加工，其加工精度可达2um。
2.机械加工的加工工序:机械加工的生产过程包括原材料的运输保存、生产准备、毛胚制造、零件的加工和热处理、产品的装配调试等内容。
通过机械加工，能改变原材料的形状、尺寸以及性能，使之成为符合要求的成品。
这一过程也叫工艺过程，是由一个或若干个顺序排列的工序组成的。
3.机械加工的加工类型:单件加工：就是单独生产某个零件，很少出现重复生产。
成批加工：就是成批的生产制造相同的零件。
大量加工：当产品的制造量很大时，则需要经常重复进行一种零件的生产。
零件的工艺过程在拟定时，由于零件的生产类型不同，所以所采用的加工方法、设备、工具、毛坯以及技术要求等这些方面，都是不同的。
4.机械加工的注意事项：(1)要便于加工操作，尽量减少不必要的弯腰、踮脚动作。
(2)定位应准确可靠，以防产生振动，造成误差。
(3)设备操作件的运动方向与被操作件的运动方向要符合规定要求，并要简易标明。
(4)设置必要的互锁机构，以防操作中出现不协调动作，引发危险。
(5)手柄、手轮、按钮的结构以及排列位置要符合要求。
一般启动按钮应安装在机壳内，并装设防止意外触动的护环，轴杆上应装有自动脱出装置，以防手轮、手柄伤人。
机械加工的发展现状随着现代机械加工的快速发展，机械加工技术快速发展，慢慢的涌现出了许多先进的机械加工技术方法，比如微型机械加工技术、快速成形技术、精密超精密加工技术等。
微型机械加工技术随着微/纳米科学与技术(Micro/Nano Science and Technology)的发展，以本身形状尺寸微小或操作尺度极小为特征的微机械已成为人们认识和改造微观世界的一种高新科技。
机械加工工艺基本知识
机械加工工艺基本知识newmaker一、生产过程与工艺过程专咫产品的生产过程是指把原材料变为成品的全过程。
机械产品的生产过程通常包含：1 .生产与技术的准备如工艺设计与专用工艺装备的设计与制造、生产计划的编制、生产资料的准备等；2 .毛坯的制造如铸造、锻造、冲压等；3 .零件的加工切削加工、热处理、表面处理等：4 .产品的装配如总装、部装、调试检验与油漆等；5 .生产的服务如原材料、外购件与工具的供应、运输、保管等；在生产过程中改变生产对象的形状、尺寸、相对位置与性质等，使其成为成品或者半成品的过程，称之工艺过程。
如毛坯的制造、机械加工、热处理、装配等均为工艺过程。
工艺过程中，若用机械加工的方法直接改变生产对象的形状、尺寸与表面质量，使之成为合格零件的工艺过程，称之机械加工工艺过程。
同样，将加工好的零件装配成机器使之达到所要求的装配精度并获得预定技术性能的工艺过程，称之装配工艺过程。
机械加工工艺过程与装配工艺过程是机械制造工艺学研究的两项要紧内容。
二、机械加工工艺过程的构成机械加工工艺过程是由一个或者若干个顺序排列的工序构成的，而工序又可分为若干个安装、工位、工步与走刀。
（一）工序工序是指一个或者一组工人，在一个工作地对一个或者同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺内容。
区分工序的要紧根据，是工作地（或者设备）是否变动与完成的那部分工艺内容是否连续。
图3-1所示的圆盘零件，单件小批生产时其加工工艺过程如表3-1所示；成批生产时其加工工艺过程如表3-2所示。
20表3-1圆盘零件单件小批机械加工工艺过程表3-2圆盘零件成批机械加工工艺过程铳刀铳刀<a）同时车夕隔和倒角（b）同时播IJ两凸台面图3-2复合工步图3-3多工位加工工位［--装卸工件；工位口--钻孔;工位III-扩孔；工位IV一皎孔三、工件的夹紧（一）工作夹紧概述如上所述，工件在加工前需要定位与夹紧。
这是两项十分重要的工作。
关于定位在后面章节中全面论述，本节对工件在机床上或者夹具中的夹紧作一概略说明。
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模具制造学
第一节 机械零件加工工艺过程的基本概念
一、生产过程和工艺过程
1.生产过程 由设计图纸变为产品，要经过一系列的制造过 程。通常将原材料或半成品转变成为产品所经过的 全部过程称作生产过程。生产过程通常包括: (1)技术准备过程包括产品投产前的市场调查、 预测、新产品鉴定、工艺设计、标准化审查等。
个或一组工件连续完成的那部分工艺过程。划分工序 的依据是工作地点是否变化和工作是否连续。 图2-1所示阶梯轴的加工工艺过程见表2-1。
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模具制造学
图2一1 阶梯轴零件图
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表2一1 阶梯轴的加工工艺过程
表2一1工序的划分，是由一个人在一台车床上连续完成车两端面、钻两 顶尖孔后，便换一个工件加工，重复以上内容，则这部分工艺过程为一个工 序。该人又在同一台车床上连续完成粗车各外圆、半精车各外圆、倒角后， 便换一个工件加工，重复以上内容，则这部分工艺过程又为一个工序。如果 是由一个人在一台车床上连续完成车两端面、钻两顶尖孔、粗车各外圆、半 精车各外圆、倒角后再换第二个工件重复这些内容，则这部分工艺过程是一 个工序，而不是两个工序。 长江大学工程技术学院机械系
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模具制造学
二、基准的选择原则
1.粗基准的选择 为使所有加工表
面都有足够的加工余 量和保证各加工表面 对不加工表面具有一 定的位置精度，粗基 准选择应遵守以下原 则。
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法兰的粗基准
模具制造学
1.粗基准的选择(续) (1)选择工件上的不加工表而作为粗基准。 (2)选择重要表而或加工余量最小的表面作为粗基准。 (3)选择较为平整光洁、面积较大的表面作粗基准 (4)粗基准一般只能使用一次，尽量避免重复使用
车床床身的粗基准
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2.精基准的选择
精基准选择应遵守以下原则: (1)基准重合原则 即尽量选择设计基准作为定位基准，以避免因基准 不重合而引起的定位误差。 (2)基准同一原则 应使尽可能多的表面加工采用同一个精基准。 (3)一般要求 选择精基准时，要求定位准确、稳定可靠，并能使 夹具结构简单、操作方便。
模具制造学
(2)工步指在一个工序中，当工件的加工表面、切 削刀具和切削用量中的转速与进给量均保持不变时所 完成的那部分工序。加工表面较多的工序，可分为若 干工步。工步是构成工序的基本单元。
(3)走刀刀具从被加工表面每切去一层余量，就称 作一次走刀。待切除的余量太大而不可能或不适合一 次切下时，可分成几次切削完成。
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模具制造学
第二节 基准与定位
一、基准的概念
零件的各种不同的形状，是由许多表面以各种不同的组 合形式构成的，各表面之间有一定的尺寸和相互位置要求。 基准是确定零件(或部件)上某些点、线、面的位置时所依据 的点、线、面，即基准是零件本身上的或者与零件有关的面、 线或点，根据这些面、线或点来确定零件上的另一些面、线 或点的位置。
(4)安装工件经一次装夹(定位和夹紧)后所完成的 那部分工序称为安装。
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(5)工位相对刀具或设备的固定部分，工件 所占有的每一个加工位置称为工位。多数情况 下，一个工序中工件仅安装一次，有时也可能 安装多次。如图2-1所示阶梯轴，在0号工序中 一般需两次安装，夹住一端车另一端，然后调 头。调头后又形成一个新的工位。
工件在夹具中获得 准确的位置，必须限制 其相应的自由度。
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2.定位中的几种情况
(1)完全定位 工件六个自由度全部被限制的定位。 (2)不完全定 根据工件的加工要求，并不需要限制
工件的全部自由度的定位。 (3)过定位 两个或两个以上的定位元件，重复限制
模具制造学 第二章 机械零件加工工艺过程的
基本知识
在制造生产过程中，由于零件的要求和生产条 件等不同，其制造工艺方案也不相同。相同的零件 采用不同的工艺方案生产时，其生产效率、经济效 益也是不相同的。在确保零件质量的前提下，拟定 具有良好的综合技术经济效益、合理可行的工艺方 案的过程称为零件的工艺过程设计。
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(2) 或工艺过程指直接改变原材料半成品的 尺寸、形状、表面的相互位置、表面粗糙度或 性能，使之成为成品的过程。例如液态成形、 塑变成形、焊接、粉末成形、切削加工、热处 理、表面处理、装配等，都属于工艺过程。 将合理的工艺过程编写成用以指导生产的技术 文件，这份技术文件称作工艺规程。
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模具制造学
三、工件的定位原理
定位： 在加工时，首先要使工件占有正确的
位置。 夹紧：
工件定位后，为使工件在加工中不受 外力的影响而始终保持正确的位置。 安装：
工件从定位到夹紧的整个过程。
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1．六点定位原则 任一刚体，在空间
直角坐标系中均有六个 自由度.
(3)辅助生产过程指为了保证基本生产过程的 正常进行所必须的辅助生产活ห้องสมุดไป่ตู้。
(4)生产服务过程指原材料的组织、运输、保 管、储存、供应及产品包装、销售等过程。
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模具制造学
2.工艺过程的组成 零件的切削加工工艺过程由许多工序组合而成，
每个工序又由工位、工步、走刀和安装组成。 (1)工序指在一台机床上或在同一个工作地点对一
按其作用的不同，基准可分为设计基准和工艺基准，工 艺基准又可分为定位基准、测量基准和装配基准，定位基准 又可分为粗基准和精基准。
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1.设计基准
如图所示的轴套中， 轴线0一0是内孔的设 计基准，端面A是端面 C及台阶面B的设计基 准，内圆表面D的轴线 是外圆表面的设计基准
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模具制造学
2.工艺基准
工艺基准是在制造零件和安装机器的过程中 所使用的基准。 (1)定位基准 是指在加工时，工件在机床或夹具 中定位用的基准。 (2)测量基准 是指零件检验时，用于测量被加工 表面的尺寸和位置的基准。 (3)装配基准 是指装配时用于确定零件在部件或 产品中位置的基准。