本课程重点复习-2012

本课程重点复习之1

主要内容：

(P105)

课程目的、主要要求和重点回顾

各章重点内容

关于考试的一些说明

本课程目的、主要要求和重点

学习以下知识：金属切削过程及表面质量金属切削机床与常用刀具机械制造工艺与产品质量

本课程目的、主要要求和重点之1

第一篇：金属切削过程及表面质量1.熟悉金属切削的基本概念、切削用量三要素、刀具几何角度；2.掌握切屑形成过程及加工表面质量，掌握三个变形区的特征及特点；3.掌握切削过程的物理现象及其规律，如切削力、切削热及刀具磨损；4.了解常用刀具材料的特性及特点，切削液的作用及切削用量三要素的选择。

本课程目的、主要要求和重点之2

第二篇：金属切削机床与常用刀具机床的一般基础：基本组成、机床型号、典型机床的作用与特点；机床运动分析；提高机床加工精度的措施；机床配套常用刀具的形状、特征、特点；

本课程目的、主要要求和重点之3

第三篇：机械制造工艺与产品质量（重点）机械加工工艺系统：机床、刀具、工件系统，力、热、变形…机械加工精度与产品质量：加工精度工件的装夹：定位与夹紧夹具设计：方案、计算、选型、工程表达（画图）

第1章重点回顾之1

金属切削加工——利用刀具切除被加工零件多余的材料，形成已加工表面。金属切削加工的目的——使被加工零件的尺寸精度、形状和位置精度、表面质量达到设计与使用要求。两个基本条件

——切削运动刀具发生线的形成方法及所需的运动：(参第5章p108)

(1)成形法；(2)展成法；(3)轨迹法；(4)相切法第1章重点回顾之2

切削用量三要素：切削速度V、进给量f、切削深度ap直接影响：切削力、切削温度、刀具磨损、刀具耐用度，同时还对生产率、加工成本、加工质量都有很大的影响。

切削运动：主运动、进给运动主运动：刀具和工件之间产生的最主要的相对运动，有且只有一个，消耗的功率较大，速度较高。进给运动：由机床或人力提供的，形成工件表面所需的运动通过分析切削运动分析机床和加工方法第1章重点回顾之3

刀具几何角度:1、主刀面和刀刃：一尖（刀尖）、二刃（主、副）、三刀面（前、主后、副后）2、刀具几何角度的参考平面：基面、切削平面、主剖面、切削刃法剖面、进给剖面和切深剖面3、刀具标注角度：

在刀具标注角度参考系中确定的切削刃与各刀面的方位角度，称为刀具标注角度。第1章重点回顾之4

1、主切削刃位置：p5-6主偏角kr：在基面Pr内度量,切削平面Ps与进给平面Pf的夹角；刃倾角λs：在切削平面内度量的主切削刃S与基面Pr的夹角；KrKr’λs第1章重点回顾之5

2、前后刀面位置：p5-6

1)前角γo：在主剖面内度量，基面Pr与前刀面Aγ的夹角；

2)主后角αo：在主剖面内度量，后刀面Aα与切削平面Ps的夹角。3）副偏角kr’：在基面内度量，副切削刃与进给运动反方向的夹角；4)副后角αo’，在副切削刃的主剖面内度量，副后刀面与副切削刃的夹角；αoγoαo’Kr’第1章重点回顾之6

刀具工作图、参数标注：p6图1-7第2章重点回顾之1

金属切削变形过程：对于保证加工质量、降低生产成本、提高生产效率，都有着十分重要的意义。金属切削加工中的各种物理现象，如切削力、切削热、刀具磨损以及已加工表面质量等，都以切屑形成过程为基础，而实际生产中出现的鳞刺、积屑瘤、振动、卷屑与断屑等，都与切削变形过程有关。第2章重点回顾之2

已加工表面质量包含：（1）表面几何学方面。主要指零件最外表面的几何形状，通常用表面粗糙度表示。

（2）表面层材质的变化。表达方式很多，如塑性变形、硬度变化、微观裂纹残余应力、晶粒变化、热损伤区化学性能及电特性的变化等。

对零件使用性能有较大影响的是表面粗糙度、加工硬化及残余应力。第2章重点回顾之3

表面粗糙度对零件性能影响：

对零件性能有很大的影响。但是也不能认为表面粗糙度越小越好.产生表面粗糙度的原因：(1)几何因素造成的粗糙度，它主要决定于残留面积高度。(2)由于切削过程中不稳定因素造成的粗糙度。其中包括：积屑瘤、鳞刺、切削过程中的变形、刀具的边界磨损、刀刃与工件相对位置变动等。第2章重点回顾之4

积屑瘤的形成及影响积屑瘤：刀刃附近前刀面上，硬块，硬度一般为被切材料的2、3倍，能够代替刀刃进行切削。产生条件：与金属材料的硬化性质有关，也与刃前区的压力和温度分布有关。积屑瘤对切削过程的主要影响；防止积屑瘤的主要方法第2章重点回顾之5

加工硬化对零件使用性能的影响

(1)有助于提高零件的耐磨性，但容易出现微裂纹，影响零件的疲劳强度。(2)给后继工序加工带来困难，加剧刀具的磨损，降低刀具的耐用度。残余应力对零件使用性能的影响(1)使加工后的零件变形，影响零件的形状精度;(2)容易产生微裂纹，影响受交变载荷的零件的抗疲劳强度能力。第2章重点回顾之6

切屑的产生及形状控制切屑的方法（1）控制切屑的基本变形：通过选择刀具几何角度和切削用量。（2）控制切屑运动轨迹和卷曲半径和螺距：在刀具前刀面上制造各种形状的断屑槽或断屑台。第3章重点回顾之1

金属切削过程：复杂的能量转换过程，它伴随着一系列的物理现象：工件材料的变形、摩擦、切削力、切削热和温度、以及刀具的磨损、破损等。影响工件表面质量和切削效率。主要研究：1.切削力：来源、合成与分解、计算、影响因素2.切削热：产生与传出、影响因素、磨削与烧伤3.切削刀具：磨损原因、影响刀具耐用度的主要因素第3章重点回顾之2

影响切削过程的主要因素：

工件材料、刀具切削性能、切削用量(v、f、ap)、切削液主要通过对切屑形成过程中的变形和摩擦现象的影响而达到第3章重点回顾之3

1．被加工材料对切削力的影响：

被加工材料的物理机械性能、加工硬化能力、化学成份、热处理状态和材料的加工状态都对切削力的大小产生影响。2.切削用量对切削力的影响1．切削深度ap和进给量f对切削力的影响，是通过切削面积AD的影响而达到的。2．切削速度v对切削力的影响：实验法。影响规律不是呈单调的曲线，而是随切削速度不同而变化的。

第3章重点回顾之4

3．刀具几何参数对切削力的影响影响最大的是前角γo,其次是主偏角Kr、以及与前角有关的负倒棱和与主偏角有关的刀尖圆弧半径rε，和刃倾角λs。

Fx=Fxy*sinKr4．刀具材料对切削力的影响主要通过刀具材料与被加工材料间的摩擦系数对摩擦力的影响，来直接影响切削力的变化。在同样切削条件下，陶瓷刀具的切削力最小，硬质合金次之，高速钢的切削力最大。5．切削液对切削力的影响使用切削液可以降低切削力。实践证明选用的切削液润滑性能愈高，切削力的降低愈显著。第3章重点回顾之5

刀具磨损的形式(p59)

前刀面磨损、后刀面磨损、边界磨损第3章重点回顾之6

刀具磨损的原因(p60-62)

主要包括：机械磨损、热磨损、化学磨损机械磨损是由工件材料中硬质点的刻划作用引起，热磨损和化学磨损是由粘结、扩散、腐蚀等引起硬质点磨损：各种切削速度下刀具都会产生硬质点磨损，但低速时它是刀具磨损的主要原因。粘结：刀具与工件之间接触面上存在足够大的压力和温度扩散：切削过程中产生的切削温度高腐蚀：刀具材料与某些周围介质(如空气中的氧、切削液中的极压添加剂硫，氯等)起化学作用第4章重点回顾之1

影响切削过程及其加工表面质量的五个主要因素：1.工件材料的切削加工性2.刀具材料的合理选择3.刀具几何参数的合理选择4.切削液的类型、作用机理及选择5.切削用量的合理选择第4章重点回顾之2

1工件材料的切削加工性：指工件材料切削加工的难易程度。工件材料的硬度、强度、塑性、韧性、导热系数、化学成分、金相组织等六个方面对切削加工性都有较大的影响。

2刀具材料的合理选择1)刀具材料应具备的切削性能：1.高的硬度和耐磨性2.足够的强度和韧性3.高的耐热性（热稳定性）4.良好的工艺性5.经济性6.切削性能的可预测性2)常用的刀具材料有：碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、金刚石、陶瓷、立方氮化硼等。第4章重点回顾之3

3)常用刀具材料的合理选择(1)高速钢：具有较高的热稳定性，在切削温度高达500～650º时尚能进行切削。它切削时允许的速度比碳素工具钢和合金工具钢提高1～3倍。刀具耐用度提高10～40倍以上。

加工范围较广，从有色金属到高温合金。(2).常用硬质合金P类(YT类)，用于加工长切屑的黑色金属（钢材）；K类(YG类)，用于加工短切屑的黑色金属（铸铁），有色金属和非金属材料；M类(YW类)，用于加工长的或短切屑的黑色金属和有色金属。

其他材料：涂层刀具、陶瓷、金刚石、立方氮化硼第4章重点回顾之4

3切削液在金属切削过程中，正确选择和使用切削液可以减小切削力和降低切削温度，改善切屑、工件和刀具的摩擦状态，减小刀具磨损，提高刀具耐用度，同时还能减小工件的热变形、抑制积屑瘤和鳞刺的生长，提高加工精度，减小表面粗糙度，提高切削效率。常用的切削液有三大类：水溶液、乳化液、切削油。切削液的作用：冷却、润滑、清洗、防锈。第4章重点回顾之5

4切削用量的选择(p97-99)

选择原则：综合考虑生产率、刀具耐用度、加工质量、加工成本，确定切削深度ap、进给量f、切削速度V、刀具耐用度T

粗加工：主要考虑生产率，ap大、进给量f大、刀具耐用度T计算切削速度V、(p99公式4-12)

精加工：主要考虑加工质量，综合选择ap、f、刀具耐用度T计算切削速度V、(p99公式4-12)第5章重点回顾之1

1机床的分类与型号编制机床的品种和规格繁多，为便于区别、使用和管理，须对机床加以分类和编制型号。机床的传统分类方法：主要是按加工性质和所用的刀具进行分类。机床分为11大类：车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、铣床、刨插床、拉床、锯床及其它机床。第5章重点回顾之2

机床的分类与型号编制：机床的品种和规格繁多，为便于区别、使用和管理，须对机床加以分类和编制型号。机床的传统分类方法：主要是按加工性质和所用的刀具进行分类。机床分为11大类：车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、铣床、刨插床、拉床、锯床及其它机床。(P105)切削加工表面成形方法：(P109)

轨迹法

成形法

相切法

展成法第5章重点回顾之3金属切削机床必须具备的三个基本部分：(P111)

执行件

动力源

传动装置(传动链)车床运动分析：(P112)

主运动：进给运动：典型机床的作用与特点：了解，初步认识第6章重点回顾之1

机械加工精度的含义及内容

（1）尺寸精度（2）几何形状精度（3）相互位置精度获得加工精度的方法1．试切法

2．调整法

3．定尺寸刀具法

4．自动控制法

影响加工精度的因素

零件的加工精度主要取决于工艺系统（机床、夹具、刀具及工件组成的系统）的结构要素和运行方式。第6章重点回顾之2

误差复映由于毛坯加工余量不均匀，或由于其它原因引起切削力和工艺系统受力变形发生变化，工件产生尺寸误差和形状误差。如车削一个横截面为椭圆形的毛坯，致使工件产生相应的椭圆形误差，现象称为“误差复映”。随着走刀次数增多，加工误差也就愈小，但当小到一定程度时，即使再增加走刀次数，也不再起作用了，此时其它原始误差的影响将起主要作用第6章重点回顾之3

减少或消除残余应力的措施（1）合理设计零件的结构：机器零件的结构设计中，应尽量减少其各部分的壁厚差以减少在铸、锻件毛坯制造中产生的残余应力。（2）采取时效处理：自然时效；人工时效处理第6章重点回顾之4

加工误差的分析与控制

目的：将系统性误差和随机性误差这两大类加工误差分开，确定系统性误差的数值和随机性误差的范围，从而找出造成加工误差的主要因素，以便采取相应的措施提高零件的加工精度。方法：分析计算法和统计分析法。

第6章重点回顾之5

保证和提高加工精度的途径:误差预防、误差补偿误差预防常用的工艺方法有以下几种：1、合理采用先进工艺装备2．直接减少原始误差3．误差转移法4．误差分组法

5．“就地加工”法6．误差平均法

第7章重点回顾之1

综合体现：生产规模、工艺水平、工艺经验、工艺方法和手段工艺就是制造产品的方法第7章重点回顾之2

机械加工工艺过程的组成：工序、安装、工位、工步和走刀。1）工序：一个（或一组）工人在一个工作地点对一个（或同时对几个）工件连续完成的那一部分加工过程。2）安装：在同一个工序中，工件每定位和夹紧一次所完成的那部分加工称为一个安装。3）工位：在工件的一次安装中，通过分度(或移位)装置，使工件相对于机床床身变换加工位置，我们把每一个加工位置上所完成的工艺过程称为工位。4）工步：在一个工位中，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加工，称为一个工步5）走刀：在一个工步中，有时因所切去的金属层很厚而不能一次切完，则需分几次进行切削，这时每次切削就称为一次走刀。第7章重点回顾之3

精基准的选择原则：重要(p205~206)

基准重合

基准统一

互为基准

自为基准基准：是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。分为：设计基准和工艺基准。

第7章重点回顾之4

粗基准的选择原则：重要(p206~207)

重要表面的加工余量均匀

加工余量最小

不加工表面中与加工表面的位置精度要求较高表面

平整和光洁

只允许使用一次第7章重点回顾之5

加工顺序的安排(p208)

先基准后其它

先面后孔

先主后次

先粗后精工序集中与分散：(p209)加工阶段的划分：(p209-210)