各种加工方法的加工经济精度及粗糙度
数控 铣工理论复习题
数控铣工技师理论复习题一、填空题(请将正确答案填入题内空白处。
每题1分)1．是规范约束从业人员职业活动的行为准则。
2．合格零件的应在两个极限尺寸所限制的尺寸范围内。
3．目前数控机床的主轴驱动系统多采用交流主轴电动机配备控制的方式。
4．分摩擦传动和啮合传动两种。
5．实际尺寸减去所得的代数差称为实际偏差.6．可分为滑动螺旋和滚动螺旋两种类型。
7．YT15属于类硬质合金刀具材料。
8．使工件与刀具产生相对运动以进行切削的最基本的运动称为。
9．平头支承钉，多用于定位。
10．对于机械进给传动系统，某些固定不变的或按确定规律变化的因素引起的定位误差属于。
11．在编制数控铣床的程序时应正确选择的位置，要避免刀具交换时碰工件或夹具。
12．是反映机床运动稳定性的一个基本指标。
13．在条件作用下，刀具切削刃硬度降低，会迅速变钝，甚至失去切削性能。
14．按照功能划分，FMS可分为加工系统、物流系统和三大部分。
15．高速切削时，加工中心的刀柄锥度以为宜。
16．在卧式铣床上，加工垂直孔系常用的方法有回转法、、角尺或定位键校正法。
17．精铣铸铁件时，为保证精铣质量，一般要求工件加工表面的硬度差HBS20。
18．是对从业人员工作态度的首要要求。
19．《中华人民共和国劳动法》是年全国人大常委会通过的。
20．步进电机对应每一个脉冲所旋转的角度称为步进电机的。
21．步进电动机采用“三相六拍”通电方式工作，“六拍”是指经过次切换绕组的通电状态为一个循环。
22．订立劳动合同的原则有、协商一致和依法订立。
23．QT400-15，其中400表示。
24．是CNC装置的核心，主要由运算器和控制器两大部分组成。
25．机件的某一部分向基本投影面投影所得的视图，称为。
26．切削是当前软金属材料最主要的精密和超精密加工方法。
27．位置公差对称度的符号为。
28．数控机床开机后，一般首先用手动或自动方式使机床各坐标轴返回，通常称回零。
29．在精密检测螺旋齿导程和螺旋角时，对导程较大而螺旋角较小的工件，应先测量出的误差，再换算成导程误差。
1.3机械加工方法
钻中心孔
钻孔
镗孔
铰孔
车锥孔
车端面
切割
车螺纹
滚花
车锥面
车长锥面
车外圆
车成形面
攻丝
车短外圆
二.铣削
铣削加工的特点是, 生产率较高. 不连续切削, 易形成冲击,
切削过程容易产生振动, 表面质量较差, 也加剧了刀具的磨损和破损, 但是散热条件较好.
应用：主要用于对硬脆材料加工圆孔、型孔、套料
微细孔，对电火花加工后的各种模具进行抛 磨光整加工等。
进给丝杠和螺母无间隙
顺铣
铣削力的水平分力与工件的进给方向相同 工件台进给丝杠与固定螺母之间一般有间隙存在，因 此切削力容易引起工件和工作台一起向前窜动，使进给 量突然增大，引起打刀。 在铣削铸件或锻件等表面有硬度的工件时，顺铣刀齿 首先接触工件硬皮，加剧了铣刀的磨损。
逆铣
切削厚度从零开始逐渐增大 切削硬化的已加工表面上挤压滑行加速了刀具 的磨损
四 磨削加工
平面、外圆、内孔精加工的主要手段，适用于淬 硬或不淬硬表面 1.经济精度：IT5~ IT6级 经济表面粗糙：Ra0.32~1.25 2.使用刀具：磨料磨具（砂轮、砂带、油石、研 磨料等） 3.磨床类型：外圆磨床、内圆磨床、平面磨床等
2.机床的典型加工方法 机床的主运动：砂轮的高速旋转运动 进给运动：①工件旋转 ②工件纵向直线运动（轴向进给） ③砂轮横向进给进给
铣削力将工件上抬，易引起振动
三 刨削加工
功用：加工平面 精度：IT8级，Ra1.6 主运动、进给运动均为直线 特点：刀具简单，调整方便，特别适合于 单件小批加工窄长平面。
机械加工工艺基础
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2．工艺C过o程py的ri组gh成t 2004-2011 Asp工o步s1e Pty L走td刀.1
工位1
走刀2
工序
安装1 安装2
工位2
工步2
走刀1 走刀2
机加工工艺过程的基本概念
2．工艺过程的组成 工序：一个或一组工人、同一地点对同一或几个工件连续
影响刀具耐用度。积屑瘤未脱落时，起保护 刀刃和减小前刀面磨损的作用，脱落时可能 粘连刀具材料一起剥落而加快刀具失效。
降低进给量f，增大前角，前刀 面光滑均可减小切屑和前刀面的 接触与摩擦，避免积屑瘤形成。
合理使用切削液，可减小摩擦， 降低温升，避免或减少积屑瘤。
刀具的磨损过程
初期磨损阶段：
此阶段磨损较快。这是因为新磨好的刀具表面
完成的那一部分工艺过程。 单件小批和大批量加工划分工序方法有很大差别。
安装：一次装夹后所E完va成lu的at那io一n部on分ly工.序。 eated w但it一h 道As工p序os可e.能S需lid要e多s f次or安.装N才ET能3完.5成C。l一ie次nt安P装ro后fi也le 5.2.0
存在微观粗糙度，且刀刃比较锋利，刀具与工
件实际接触面积较小，压应力较大，使后刀面
很快出现磨损带。
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金属的切削过程—积屑瘤及其影响
切削过程中，由于切屑底层与前刀面间产生 挤压和剧烈摩擦，在摩擦温升和压力达到一
精密加工技术
b.混粉加工方法
在放电加工液内混入粉末添加剂 ，以高速获得光泽面的加工方法称 之为混粉加工。该方法主要应用于 复杂模具型腔，尤其是不便于进行 抛光作业的复杂曲面的精密加工。 可降低零件表面粗糙度值，省去手 工抛光工序，提高零件的使用性能 （如寿命、耐磨性、耐腐蚀性、脱 模性等）。混粉加工技术的发展， 使精密型腔模具镜面加工成为现实 。
真空热处理炉已广泛采用了计算机 控制,目前已发展到真空化学热处理 和真空气淬热处理，包括高压真空 气淬、高流率真空气淬和高压高流 率真空气淬技术等。另外，激光热 处理技术在国外已广泛用于航空、 航天、电子、仪表等领域，如各种 复杂表面件、微型构件、需局部强 化处理构件、微型电子器件、大规 模集成电路的生产和修补、精密光 学元件、精密测量元件等。
4.数控电火花加工新工艺的应用
a.标准化夹具
数控电火花加工为保证极高的重 复定位精度且不降低加工效率，采用 快速装夹的标准化夹具。标准化夹具 ，是一种快速精密定位的工艺方法， 它的使用大大减少了数控电火花加工 过程中的装夹定位时间，有效地提升 了企业的竞争力。目前有瑞士的 EROWA和瑞典的3R装置可实现快速精 密定位。
5、抛光 是利用机械、化学、电 化学的方法对工件表面进行的一种微 细加工，主要用来降低工件表面粗糙 度，常用的方法有：手工或机械抛光 、超声波抛光、化学抛光、电化学抛 光及电化学机械复合加工等。手工或 机械抛光加工后工件表面粗糙度 Ra≤0.05µm，可用于平面、柱面、曲 面及模具型腔的抛光加工。超声波抛 光加工精度 0.01~0.02µm，表面粗糙 度Ra0.1µm。化学抛光加工的表面粗糙 度一般为Ra≤0.2µm。电化学抛光可提 高到Ra0.1~0.08µm。
模糊控制技术是由计算机监测来 判定电火花加工间隙的状态，在保持 稳定电弧的范围内自动选择使加工效 率达到最高的加工条件；自动监控加
知识点6工艺路线的拟订.
（2）划分加工阶段的原因
1）保证加工质量的需要 2）合理使用机床设备的需要 3）及时发现毛坯缺陷 4）便于安排热处理 在零件工艺路线拟订时，一般应遵守划分加工阶段这一原则，但具体应用时还 要根据零件的情况灵活处理。 还需指出的是，将工艺过程划分成几个加工阶段是对整个加工过程而言的，不 能单纯从某一表面的加工或某一工序的性质来判断。
适用范围
粗车 粗车—半精车 粗车—半精车—精车 粗车—半精车—精车—滚压（或 抛光） 粗车—半精车—磨削 粗车—半精车—粗磨—精磨 粗车—半精车—粗磨—精磨—超 精加工（或轮式超精磨） 粗车—半精车—精车—精细车 （金钢车） 粗车—半精车—粗磨—精磨—超 精磨（或镜面磨） 粗车—半精车—粗磨—精磨—研 磨
4.工序顺序的安排 （1）机械加工工序的安排 1）基准先行 2）先粗后精 3）先主后次 4）先面后孔
对于本例而言，在安排工序顺序时，要与定位基准的选择相适应。当零件用 的粗、精基准选定后，加工顺序就大致可以确定了。因为各阶段加工开始时总是先加 工基准面，后加工其它面。如本例中顶尖孔、支承轴颈定位面的加工，均安排在各加 工阶段开始之前完成，这样，有利于工序加工时有比较好的定位基面，以减小定位误 差，保证加工质量。其次，安排加工顺序时，应粗、精加工分开进行，先粗后精，主 要表面的精加工安排在最后。如上述工艺过程中的第16道精磨支承轴颈工序。第三， 热处理工序安排要适当。改善金属组织和加工性能而安排的热处理，一般应安排在机 械加工之前；提高零件的机械性能和消除内应力而安排的热处理，如调质、时效处理 等，一般应安排在粗加工之后，精加工之前。对于精度要求较高的轴类零件，在粗磨 和精磨之间安排了时效处理；提高硬度的淬火安排在粗磨之前，氮化安排在粗磨之后， 精磨之前。第四，淬硬表面上的孔、槽加工等应在淬火之前完成，淬火后要安排修正 工序；对非淬硬表面上的孔、槽加工尽可能往后安排，一般在粗磨之后，精磨之前如 第13道车削螺纹工序；在轴件刚性大时，先加工小直径外圆表面并按顺序向大直径处 加工，然后掉头车大端外圆，这样比较方便，生产效率较高；对于刚性较差的轴类零 件，则应先加工大直径后加工小直径
表面粗糙度和加工成本的关系
表面粗糙度和加工成本的关系分析报告一、引言表面粗糙度是机械加工过程中一项重要的质量指标，它直接影响到产品的性能和使用寿命。
加工成本则是企业在生产过程中最为关注的经济指标。
如何平衡表面粗糙度和加工成本之间的关系，是企业在生产过程中需要解决的重要问题。
本报告旨在分析表面粗糙度和加工成本之间的关系，以期为企业提供有益的参考。
二、表面粗糙度和加工成本的关系表面粗糙度与加工成本之间存在着密切的关系。
一般来说，表面粗糙度越小，加工难度越大，所需的加工时间和材料消耗也越多，从而导致加工成本增加。
相反，表面粗糙度越大，加工难度相对较小，加工时间和材料消耗也会减少，但过大的表面粗糙度会影响产品的性能和使用寿命。
因此，在加工过程中，需要选择合适的表面粗糙度，以平衡加工成本和产品质量之间的关系。
三、实例分析以某种汽车零件的加工为例，该零件需要满足一定的强度和耐磨性要求。
在初始设计方案中，为了满足这些要求，选用了高精度的机床和刀具，并严格控制了切削参数。
然而，这导致了加工成本的大幅上升。
为了降低成本，企业尝试放宽了切削参数的要求，从而降低了刀具的磨损和机床的能耗，最终降低了加工成本。
然而，这又导致了表面粗糙度的增加，影响了零件的耐磨性和外观质量。
因此，在生产过程中，需要不断尝试和优化切削参数和刀具选择，以找到最佳的表面粗糙度和加工成本之间的平衡点。
四、观点总结表面粗糙度和加工成本之间存在着复杂的关系。
在实际生产过程中，企业需要根据产品的具体要求和生产条件，选择合适的表面粗糙度，以平衡加工成本和产品质量之间的关系。
同时，随着新技术和新工艺的不断涌现，企业也需要不断尝试和探索新的加工方法，以降低加工成本并提高产品质量。
总之，正确处理表面粗糙度和加工成本之间的关系是企业实现可持续发展的重要途径之一。
机械制造技术基础-加工方法
钻孔、扩孔、铰孔
立式钻床
通过移动工件位置 使被加工孔中心与主 轴中心对中，操作不 便，生产率不高。适 于单件小批生产中加 工中小型零件。
摇臂钻床
摇臂可绕立柱回转和升降，主轴箱可在摇臂上作水平移动。 工件固定不动，可方便地移动主轴，使主轴中心对准被加工 孔中心。适于单件小批生产中加工大而重的零件。
2. 车刀的结构形式
整体式（HSS)、焊接式、机械夹固式（重磨式、可转位式）
可转位式车刀的组成：
可转位刀片、刀垫、刀杆、夹紧机构 切削性能好，辅助时间短，生产率高
刀片夹紧方式： 1）上压式 夹紧力大，
定位可靠，阻碍流屑
2）偏心式 结构简单，
不碍流屑，夹紧力不大
3）综合式 夹紧力大，
耐冲击，结构复杂
1. CA6140型卧式车床的组成 （1）主轴箱 （2）进给箱 （3）溜板箱
（4）刀架 （5）尾架 （6）床身
2. CA6140型卧式车床的传动系统分析
为便于了解和分析机床的运动和传动情况， 常用机床的传动系统图。传动系统可分解为主 运动传动链和进给运动传动链。进给运动传动 链又可分为纵向机动和横向机动进给传动链、 螺纹进给传动链，还有刀架快速移动传动链。
车削加工
2.2.2 车床
车床占机床总数的20%～30% 车床种类：卧式、立式、转塔、仿形、自动和半自动、
专门化车床（曲轴、凸轮轴车床、铲齿车床）
CA6140 通用性好，加工范围广，能加工中小型轴类、盘
套类零件内外回转面、端面，加工米制、英制、模数制、径节制四种 标准螺纹及加大螺距、非标准螺距螺纹等。但结构复杂，自动化程度 低，适于单件小批生产及修配车间。
2.4.4 铣削方式
1）端铣和周铣 2）顺铣和逆铣 周铣有顺铣和逆铣两种方式。 顺铣切削厚度大，接触长度 短，铣刀寿命长，加工表面光 洁，但不宜加工带硬皮工件，且进给丝杠与螺母间应消除间 隙。否则，应采用逆铣。
4.2精基准及加工方法的选择(2)
4.2.3 典型表面的加工路线 1. 外圆表面的加工路线
①粗车—半精车—精车
加工精度等于或低于IT7， 表面粗糙度≥Ra5μ m的外 圆表面； ②粗车—半精车—粗磨—精磨 加工精度等于或低于IT6， 表面粗糙度≥Ra0.16μ m的 外圆表面，特别是要求淬 火的工件；
图7 外圆表面的加工路线
③粗车—半精车—精车一金刚石车 主要适用于加工不宜采用磨削加工的有色金 属(如铜、铝)； ④粗车—半精车—粗磨—精磨—研磨（超精加工、砂带磨、镜面磨或抛光 ） 以 减小表面粗糙度、提高精度为主要目的。
谢谢大家！
（4）自为基准原则 旨在减小表面粗糙度，减小加工余量或保证加工余量均 匀的工序，常以加工面本身为基准进行加工。 如精铰孔时，铰刀与主轴采用浮动连接，加工时是以孔本身为定位基 准；磨削车床床身导轨面（M4-2）时，常在磨头上装百分表以导轨面本身 为基准来找正工件。 自为基准加工只能提高加工表面的尺寸精度，不能提高表面间的相互 位置精度，后者应由先行工序保证。 （5）便于装夹原则 所选精基准，应能保证定位准确、可靠，夹紧机构简单， 操作方便。该原则始终不能违反。
如图是在钻床上成批加工工件孔的工序简图。若选N面为尺寸B的定位基准 [见b] ，钻头相对1面位置已调整好且固定不动，则加工这一批工件时尺寸B 不受尺寸A变化的影响；若选M面为定位基准 [见c] ，钻头相对2面已调整好 且固定不动，则加工的尺寸B要受到尺寸A变化的影响，使尺寸B精度下降。
（2） 统一基准原则 选择多个表面加工时都能使用的定位基准作为 精基准, 并应尽早地将该基准面加工出来, 以便后续较多工序可以 以它为精基准。 如轴类多以两个顶尖孔为定位基准；齿轮加 工以内孔和端面为定位基准；箱体加工以平面和两 个销孔为定位基准；活塞类工件以内止口和中心孔 为定位基准（见图6）。
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各种加工方法的加工经济精度及粗糙度加工方法是指将工件通过一定的手段和工具，经过一系列的操作和加工过程，使其达到预期的形状、尺寸和表面质量等要求的方法。
根据加工的具体要求和工件的特点不同，采用的加工方法也会有所差异。
下面将对常用的加工方法进行分析，包括加工经济、精度和粗糙度等方面。
1.切割加工
切割加工是指通过切削刀具对工件进行切割和分离的加工方法，常见的有锯床、剪床、冲床等。
切割加工一般是用于中小批量生产，具有加工速度快、经济性好的特点。
但是由于切割刀具的形状和工艺的限制，其加工精度相对较低，且切割面往往存在毛刺等粗糙度问题。
2.车削加工
车削加工是指利用车床上的刀具进行旋转切削的加工方法，适用于工件的外表面和内孔的现场加工。
车削加工具有加工精度高、表面质量好的特点，尤其适用于加工长度较长的工件。
但是车削加工一般速度较慢，且对车床的精度要求较高，加工成本较高。
3.铣削加工
铣削加工是指通过铣床上的刀具进行切削的加工方法，适用于平面、曲面和螺纹等多种形状的加工。
铣削加工具有加工速度快、加工效率高的特点，能够实现多种加工方式，具有较高的经济性。
但是铣削加工对机床的刚性和稳定性要求较高，且铣削后的表面质量一般较差，需要进行后续处理。
4.电火花加工
电火花加工（EDM）是指通过快速的电火花放电技术对工件进行加工的方法。
电火花加工具有非常高的精度和表面质量，能够加工出复杂的形状和细小的孔洞。
虽然电火花加工速度相对较慢，但是能够实现无模具、无切削力的加工方式，适用于高难度的工件加工。
然而，电火花加工一般需要进行后续的抛光处理，以达到更好的表面质量。
5.抛光加工
抛光加工是指利用砂纸、磨料等工具将工件表面进行刮削和磨擦的加工方法，用于提高工件的表面光洁度和精度。
抛光加工具有较好的加工精度和表面质量，但是加工速度相对较慢，且需要一定的手工操作，劳动强度较大。
综上所述，不同的加工方法在加工经济、精度和粗糙度等方面存在不同的特点。
选择合适的加工方法取决于工件的形状、尺寸和要求，以及生产效率、成本和质量等因素的综合考虑。