机械制造技术基础chapter1

1、三、课程的学习方法绪 论一、制造业与制造技术二、课程的学习内容与学习要求厚德博学 制造：不仅局限于机械制造，也包括汽车、电子、 仪器仪表、医疗器械、轻工乃至信息产业产品 制造业：是一个国家的立国之本，为人类创造着辉煌的物质文明 制造技术：是使原材料变成产品的技术的总称，支持着制造业的健康发展，先进的制造技术又使一 个国家的制造业乃至国民经济处于有竞争力的地 位绪 论一、制造业与制造技术厚德博学 陕西科技大学二、课程的学习内容与学习要求机械制造技术基础机械制造工艺学 机床夹具设计原理 金属切削原理 金属切削刀具 金属工艺学 金属切削机床概论 先进制造技术 绪 论厚德博学 陕西科技大学学习要求:

2、对制造活动有一个总体的、全面的了解与把握 掌握机械加工的基本知识 能选择加工方法与机床、刀具、夹具及加工参数 掌握切削过程的基本规律 具备制订工艺规程的能力 掌握机械加工精度和表面质量的基本理论和基本知识 初步具有解决现场工艺问题的能力 了解当今先进制造技术的发展概况绪 论厚德博学 陕西科技大学三、课程的学习方法 实践性 来源于实践，与生产实践有及其密切 的联系 综合性 综合了多门先修课程的知识涉及了机 械科学、系统科学、信息科学和管理科 学的一门综合的学科 发展性 现代由于电子技术、计算机技术、信息技术 使传统的制造技术有了飞速的发展和革命性 的变化，制造技术已经从单工序的研究发展 到制造系

3、统的研究绪 论厚德博学第一章 机械加工方法第一节 零件的成形原理第二节 机械加工方法 厚德博学机械加工方法 一、m0的制造过程 零件是逐渐生长出来的 材料累加法制造（MIM）：快速原型RP（Rapid Prototyping） 第一节 零件的成形方法厚德博学厚德博学机械加工方法 第二节 机械加工方法 一、车 削 运 动：工件的旋转（主切削运动） 刀具运动(纵向、横向、斜线、曲线) 加工范围：回转表面、端面、螺纹面、切槽、切断 刀 具：车刀、各种孔加工刀具、螺纹刀具 加工质量：一般 IT87 Ra 6.31.6m 精车 IT65 Ra 0.40.1m 工艺特点：生产率较高 切削过程平稳 刀具较简

4、单 厚德博学CA6140卧式车床的结构床头箱卡盘刀 架尾 座床 身溜板箱光 杠丝 杠床 腿进给箱车刀种类和用途成形车刀左刃直头外圆车刀切槽镗刀内螺纹车刀盲孔镗刀通孔镗刀切断刀右刃偏刀外螺纹车刀偏刀弯头外圆车刀各种表面的车削加工 外圆车削 端面车削 锥体车削b）小刀架转位法车锥面a）宽刀法车锥面中滑板小滑板台阶面车削车沟槽车断机械加工方法 二、铣 削 运 动：铣刀的旋转（主切削运动） 工件装夹在机床的工作台上完成进给运动 厚德博学机械加工方法加工范围：平面、沟槽、分齿零件、螺旋表面、回转表面 及特形表面等，还可切断工件 加工质量：IT87 Ra 6.31.6m 工艺特点：生产率较高 散热条件较好

5、 容易产生振动 切削过程不平稳 加工方式：顺铣主运动速度方向与工件进给方向相同 逆铣主运动速度方向与工件进给方向相反 厚德博学机械加工方法 顺铣和逆铣 逆铣时，铣削垂直分力Fy的方向朝上，这个力有把工件从夹具中拉出去的趋势；顺铣时，Fy的方向朝下，有压住工件的作用，因而这个力是有利的。卧式铣床 立式铣床铣刀的种类按铣刀结构和安装方法可分为带柄铣刀和带孔铣刀。（1）带柄铣刀 带柄铣刀有直柄和锥柄之分。一般直径小于20mm的较小铣刀做成直柄。直径较大的铣刀多做成锥柄。这种铣刀多用于立铣加工如图所示。 1）端铣刀 由于其刀齿分布在铣刀的端面和圆柱面上，固多用于立式升降台铣床上加工平面，也可用于卧式升

6、降台铣床上加工平面。2）立铣刀 它是一种带柄铣刀，有直柄和锥柄两种，适于铣削端面、斜面、沟槽和台阶面等。3）键槽铣刀和T形槽铣刀 它们是专门加工键槽和T形槽的。4）燕尾槽铣刀 专门用于铣燕尾槽。带柄铣刀（2）带孔铣刀 带孔铣刀适用于卧式铣床加工，能加工各种表面.1）圆柱铣刀 由于它仅在圆柱表面上有切削刃，固用于卧式升降台铣床上加工平面。2）三面刃铣刀和锯片铣刀 三面刃铣刀一般用于卧式升降台铣床上加工直角槽，也可以加工台阶面和较窄的侧面等。锯片铣刀主要用于切断工件或铣削窄槽。3）模数铣刀 用来加工齿轮等。三、刨 削 运 动：刀具的往复直线运动（切削主运动）,工作台带动工件实现横向进给运动。机械加

7、工方法 加工范围：平面、各种槽（直槽、燕尾槽、T形槽、V形槽） 加工质量：一般精度 IT87 Ra 6.31.6m 宽刃精刨 平面度0.02/1000 Ra0.80.4m 工艺特点：通用性好、生产率一般较低 机 床：牛头刨床、龙门刨床牛头刨床(Horizontal Shaper)龙门刨床(Planer)龙门刨床(Planer)四、磨 削 运 动：砂轮的旋转运动（主运动） 加工范围：外圆面、内孔、平面 加工质量：精度 IT64 Ra1.250.01m 工艺特点：加工平稳、精度高，表面粗糙度小 可以加工淬硬的工件，常作为最后加工工序 机 床：磨床 磨削加工的应用范围非常广泛，可以加工内外圆柱面、内

8、外圆锥面、平面、成形面和组合面等。目前磨削主要用于对工件进行精加工，经过淬火的工件及其它高硬度的特殊材料，几乎只能用磨削来进行加工。 外圆磨床内圆磨床外形平面磨床机械加工方法 四、钻削和镗削 钻 削 钻削加工是用钻头在工件上加工孔的一种加工方法。在钻床上加工时，工件固定不动，刀具作旋转运动（主运动）的同时沿轴向移动（进给运动）。 运 动：刀具的旋转运动、刀具的轴向运动 加工质量：钻孔精度 IT10 Ra12.56.3m 扩孔精度 IT109 Ra6.33.2m 铰孔精度 IT96 Ra1.60.4m 注：钻、扩、铰只能保证孔本身的精度，而不能保证 孔与孔之间的尺寸精度和位置精度（一）钻削的特点

9、与应用 1钻削加工的工艺特点 （1）钻头在半封闭的状态下进行切削的，切削量大，排屑困难。 （2）摩擦严重，产生热量多，散热困难。 （3）转速高、切削温度高，致使钻头磨损严重。 （4）挤压严重，所需切削力大，容易产生孔壁的冷作硬化。 （5）钻头细而悬伸长，加工时容易产生弯曲和振动。2钻削加工的工艺范围 钻削加工的工艺范围较广，在钻床上采用不同的刀具，可以完成钻中 心孔、钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹、锪孔和锪平面等，还可以利用夹具加工有位置要求的孔系。（二）钻床 钻床的主要类型有台式钻床、立式钻床、摇臂钻床以及专门化钻床等。1立式钻床 立式钻床又分为圆柱立式钻床、方柱立式钻床和可调多轴立式钻床三个系列

10、。其主轴是垂直布置的，在水平方向上的位置固定不动 必须通过工件的移动，找正被加工孔的位置。立式钻 床生产率不高，大多用于单件小批量生产加工中小型工件2摇臂钻床 在大型工件上钻孔，希望工件不动，钻床主轴能任意调整其位置。这就需用摇臂钻床。摇臂钻床广泛地用于大、中型工件的加工.（三）钻孔麻花钻钻孔的方法找正和引导方式：单件小批：按划线位置钻孔。批量生产：采用专用钻床夹具利用钻套引导。 钻深孔 当孔的深度超过孔径三倍时，钻孔时要经常退出钻头及 时排屑和冷却。在硬材料上钻孔 钻孔速度不能过高，手动进给量要均匀，特别 是孔将要钻透时，应注意适当降低速度和进给量。钻削较大的孔 当钻孔直径较大（通常30mm

11、）时，应分两次钻 削。钻高塑性材料上的孔 在塑性好、韧性高的材料上钻孔时，断屑 常成为影响加工的突出问题。可通过降低切削速度、提高进给量、及时退出钻头排屑和冷却等措施加以改善。在斜面上钻孔 易使钻头引偏，造成孔轴线歪斜。可先锪出平面 后再进行钻孔），或采用特殊钻套来引导钻头。 （四）扩孔、铰孔1扩孔 扩孔常用于已铸出、锻出或钻出孔的扩大。扩孔可作为铰孔、磨孔前的预加工，也可以作为精度要求不高的孔的最终加工。扩孔比钻孔的质量好，生产效率高。扩孔对铸孔、钻孔等预加工孔的轴线的偏斜，有一定的校正作用。扩孔精度一般为IT10左右，表 面粗糙度Ra值可达6.33.2m。2铰孔 铰孔是利用铰刀从工件孔壁切

12、除微量金属层，以提高其尺寸精度和减小表面粗糙度值的方法。它适用于孔的半精加工及精加工，也可用于磨孔或研孔前的预加工。铰孔精度一般为IT9IT7，表面粗糙度Ra值为3.21.6m ，精细铰尺寸公差等级最高可达IT6，表面粗糙度Ra值为1.60.4m。1镗削的特点 （1）镗削加工灵活性大，适应性强。 （2）镗削加工操作技术要求高。 （3）镗刀结构简单，刃磨方便，成本低。 （4）镗孔可修正上一工序所产生的孔的轴线位置误差，保证孔的位置精度。2镗削的工艺范围镗削加工的工艺范围较广，它可以镗削单孔或孔系，锪、铣平面，镗盲孔及镗端面等镗孔精度为IT7IT6级，表面粗糙度值Ra为1.60.8m。二、镗削加工

13、 镗削加工是用镗刀对已有孔进行加工的一种方法。（二）镗床镗床可分为卧式镗床、坐标镗床和精镗床等。1卧式镗床卧式镗床由床身、主轴箱、工作台、平旋盘和前、后立柱等组成， 坐标镗床是一种高精度机床，刚性和抗振性很好，还具有工作台、主轴箱等运动部件的精密坐标测量装置，能实现工件和刀具的精密定位。所以，坐标镗床加工的尺寸精度和形位精度都很高。主要用于单件小批生产条件下对夹具的精密孔、孔系和模具零件的加工，也可用于成批生产时对各类箱体、缸体和机体的精密孔系进行加工单柱坐标镗床3精镗床 精镗床是一种高速镗床，因采用金刚石作为刀具材料而得名金刚镗床。现在则采用硬质合金作为刀具材料，一般采用较高的速度，较小的背

14、吃刀量和进给量进行切削加工，加工精度较高。主要用于在成批或大量生产中加工中小型精密孔。立式精镗床 机械加工方法 五、齿面加工 成 形 法（仿形法） 用于加工齿轮齿槽形状相符的成形铣刀切出齿形 机 床：铣床 工艺特点：生产成本低 生产率低 加工精度低 展 成 法（范成法） 利用齿轮刀具与被加工齿轮的啮合运动而加工出齿轮齿形 机 床：滚齿机 工艺特点：加工精度高 生产率高 使用范围广 成形法铣齿轮成形法铣齿轮滚齿机滚齿机特种加工的本质和特点：主要用其他能量去除金属材料（不用机械能）工具硬度可以低于被加工材料的硬度加工过程中工具和工件之间不存在显著的机械切削力八、特种加工 1）电能与热能作用方式有：电火花成形与穿孔加工、电火花线切割加工、电子束加工和等离子束加工。2）电能与化学能作用方式有：电解加工、电铸加工和刷镀加工。3）化学能与机械能作用方式有：电解磨削、电解珩磨。4）声能与机械能作用方式有：超声波加工5）光能与热能作用方式有：激光加工。6）电能与机械能作用方式有：离子束加工。7）液流能与机械能作用方式有：挤压珩磨和水射流切割。特种加工的分类8-