机械制造基础切削加工
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机械制造基础知识点机械制造是指通过一系列的加工工艺将材料加工成为具有一定形状和尺寸的零部件或产品的过程。
机械制造广泛应用于各个行业,如汽车制造、电子设备制造、航空航天、船舶制造等。
下面将介绍一些机械制造的基础知识点。
1.材料:机械制造过程中使用的主要材料有金属、塑料和复合材料。
金属常用的有钢铁、铝、铜等,塑料常用的有聚乙烯、聚氯乙烯等。
机械制造还使用到了一些特殊材料,例如高强度材料和高温材料。
2.加工方法:机械制造的主要加工方法有切削加工、热加工、冷加工和非传统加工。
切削加工是通过将刀具对工件进行切削,常见的有车削、铣削、钻孔等。
热加工是通过加热材料使其达到可塑性的状态,然后通过压力来改变材料的形状,常见的有锻造、冲压等。
冷加工是在室温下对材料进行塑性变形,常见的有拉伸、压缩等。
非传统加工是一些特殊的加工方法,如电火花加工、激光加工等。
3.数控加工:数控加工是将加工路径和参数由人工操作改为由计算机控制的加工方式。
数控加工具有高精度、高效率、稳定性好等优点,广泛应用于各个行业。
常见的数控机床有数控车床、数控铣床、数控钻床等。
4.装配技术:装配是机械制造中将各个零部件组装成为整机的过程。
装配技术包括手工装配和自动化装配两种。
手工装配需要操作工人根据装配图纸进行逐步组装,而自动化装配则是通过机器人等自动设备进行组装。
装配技术的关键是准确、高效、可靠地完成组装任务。
5.设计软件:机械制造过程中常用到的设计软件有计算机辅助设计软件(CAD)和计算机辅助制造软件(CAM)。
CAD软件可以帮助设计人员快速绘制出产品的三维模型,并进行分析和优化。
CAM软件则可以根据CAD 模型生成相应的加工程序,自动控制数控机床进行加工。
6.质量控制:质量控制是机械制造过程中至关重要的环节。
常用的质量控制方法包括抽样检验、统计控制、质量管理等。
抽样检验是通过对产品进行随机抽样,检验样品是否符合质量标准。
统计控制是通过收集和分析加工过程中的数据,及时调整和纠正加工参数,以保证产品质量稳定。
1、切削运动与切削要素切削加工是刀具和工件间为了完成零件的加工而产生的一定的相对运动。
切削运动形式:旋转运动、直线运动连续运动、间歇运动。
切削运动的分解:主运动、进给运动(1)主运动主运动是切削运动中速度最高, 消耗功率最大的运动形式。
注1:主运动可为旋转运动或往复运动(由工件或刀具进行)。
注2:主运动只有一个。
(2)进给运动进给运动是由机床或人力提供的保证切削连续进行的刀具与工件之间的运动。
进给运动有连续和断续两种类型。
当主运动为旋转运动时,进给运动是连续的。
如车削、钻削;当主运动为直线运动时,进给运动是断续的。
如刨削、插削等。
进给运动可能是1 个或多个(3)加工表面在机械加工中, 工件上同时形成三个表面,即待加工表面、过渡表面(加工表面)和已加工表面, 如图1-2所示。
(4)切削用量切削用量包括切削速度v c、进给量f(或进给速度v f)和背吃刀量a p三要素切削速度v切削刃上选定点相对于工件主运动的瞬时速度,称为切削速度。
(1)主运动为旋转运动时的切削速度v:切削速度一般为其最大线速度。
m/s式中: dw 为工件(或刀具)的最大直径, 单位为mm; n为工件(或刀具)的转速, 单位为r/s或r/min。
以其平均速度作为切削速度, 即m/s或m/min式中: L为往复行程长度, 单位为mm; n r为主运动每秒或每分钟的往复次数, 单位为次/s或次/min。
进给量定义:刀具在进给运动方向上相对于工件的位移量称为进给量(a)当主运动是回转运动时:进给量指工件或刀具每回转一周, 两者沿进给方向的相对位移量;(b)当主运动是直线运动时:进给量指刀具或工件每往复直线运动一次, 两者沿进给方向的相对位移量。
(a)用单齿刀具(如车刀、刨刀等)加工时:当主运动是回转运动时, 进给量指每转进给量f, 即工件或刀具每回转一周两者沿进给方向的相对位移量;当主运动是直线运动时, 进给量指每行程进给量, 即刀具或工件每往复直线运动一次两者沿进给方向的相对位移量。
第⼀章切削加⼯基础知识第⼀章切削加⼯基础知识⼀、本章的教学⽬的与要求本章主要介绍了机械加⼯基础知识。
重点应掌握切削运动及切削⽤量概念;切削⼑具及其材料基本知识;切削过程的物理现象及控制;砂轮及磨削过程基本知识;材料切削加⼯性概念;机械加⼯⼯艺过程基本概念;机械加⼯质量的概念等。
掌握本章内容为后续内容的学习打基础,为初步具备分析、解决⼯艺问题的能⼒打基础,为学⽣了解现代机械制造技术和模式及其发展打基础。
学⽣学习本章要注意理论联系⽣产实践,才能更好体会,加深理解。
可通过课堂讨论、作业练习、实验、校内外参观等及采⽤多媒体、⽹络等现代教学⼿段学习,以取得良好的教学效果。
为学好本章内容,可参阅邓⽂英主编《⾦属⼯艺学》第4版、傅⽔根主编《机械制造⼯艺基础》(⾦属⼯艺学冷加⼯部分)、李爱菊等主编《现代⼯程材料成形与制造⼯艺基础》下册及相关机械制造⽅⾯的教材和期刊。
⼆、授课主要内容1切削运动和切削要素主要学习零件表⾯的形成、切削运动、切削⽤量、切削层参数2切削⼑具和切削过程主要学习切削⼑具材料、车⼑、刨⼑、镗⼑、⿇花钻、铣⼑的结构及⼑具⼏何⾓度,切削的形成及形态、积屑瘤、切削⼒、切削热和切削温度、⼑具磨损和⼑具耐⽤度3磨具和磨料切削主要学习磨具和磨削原理4材料的切削加⼯性主要学习衡量材料切削加⼯性能的指标、常⽤材料的切削加⼯性、改善材料切削加⼯性的⽅法5机械加⼯⼯艺过程基本概念主要学习⼯艺过程的基本概念、⼯件的安装和夹具、基准及其选择原则、⼯件在夹具中的定位6机械加⼯质量的概念主要学习机械加⼯精度、机械加⼯表⾯质量三、重点、难点及对学⽣的要求(掌握、熟悉、了解、⾃学)让学⽣重点掌握切削运动及切削⽤量概念、切削⼑具及其材料基本知识、切削过程、砂轮及磨削过程、材料切削加⼯性、机械加⼯⼯艺过程基本概念;机械加⼯质量等概念。
四、要外语词汇主运动:primary motion进给运动:feed movement车⼑:turning tools⼑具材料:cutting tools materials切削过程:cutting process磨具:abrasive grinding tools表⾯质量:machining quality of machined surfaces五、辅助教学情况(多媒体课件、板书、绘图、标本、⽰数等)主讲(板书)+课堂讨论+作题练习+实验+多媒体课件+实物六、复习思考题1.试说明下列加⼯⽅法的主运动和进给运动:a.车端⾯;b.在钻床上钻孔;c.在铣床上铣平⾯;d.在⽜头刨床上刨平⾯;e.在平⾯磨床上磨平⾯。
《机械制造基础》作业答案及复习第1次作业第9章一、判断题1.在切削加工中,进给运动只能有一个。
()2.在切削加工中,进给运动可以是连续的,也可以是间歇运动。
()3.积屑瘤在加工中没有好处,应设法避免。
()4.刀具的前角增大,切削温度降低。
()5.切削温度高是刀具磨损的主要原因。
()6.粗加工时,刀具应选用较小的前角。
()7.在工艺系统刚性不足的情况下,应选取较小的主偏角。
()8.主切削力Fc是计算机床功率及设计夹具、刀具的主要依据。
()9.切削功率主要是主运动和主切削力所消耗的功率。
()10.积屑瘤是在中等切速加工塑性材料条件下的一个重要物理现象。
()二、选择题1.粗加工时,选择切削用量时首先要确定()A.进给量fB.背吃刀量apC. 切削速度VcD.以上选项都不是2.切削钢件类等塑性材料时,应选择()类硬质合金。
A.YGB.YTC. YWD.YN3.. 纵车外圆时,不消耗功率但影响工件精度的切削分力是()。
A. 进给力B. 背向力C. 主切削力D. 总切削力4.影响切削温度的主要因素是()A. 工件材料B. 切削用量C. 刀具几何参数D. 切削液5.刀具的前角增大,切削力()。
A. 增大B. 减小C. 不变D. 不确定6.下列影响切削加工后表面粗糙度因素中,错误的说法是()A、提高切削速度B、提高被加工材料的塑性C、加大刀具的前角D、抑制积屑瘤的产生7.起到冷却和润滑作用的切削液是()A. 水溶液B. 乳化液C. 切削油D. 以上选项都不是8.关于刀具材料的选用,下列说法正确的是()A.高速钢的热硬性好,适合制造用于高速切削的刀具B.YG类硬质合金比YT类硬质合金韧性好C.YG类硬质合金比YT类硬质合金硬度高D.高速钢的导热系数比硬质合金小9.机床的主运动是指()A、刀具进给运动B、尾架运动C、车床主轴转动D、车床电机转动10.切削温度一般指切屑与刀具()接触区域的平均温度。
A.前刀面B、后刀面C、水平面D、切削平面第2次作业第10章一、判断题1.传动装置把动力源的运动和动力传递给执行件。
第三部分机械加工工艺基础第1章金属切削加工的基础知识四、简答题1、何谓切削运动?答: 刀具与工件之间的相对运动称为切削运动。
它包括主运动和进给运动。
主运动是切下切屑所需的最基本的运动。
与进给运动相比,它的速度高、消耗机床功率多。
主运动一般只有一个。
进给运动是多余材料不断被投入切削,从而加工出完整表面所需的运动。
进给运动可以有一个或几个。
主运动和进给运动的适当配合,就可对工件不同的表面进行加工。
2、试述刀具材料应具备的性能。
答: 刀具材料应具备的性能为:1)高的硬度。
刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度。
在常温下,刀具材料的硬度一般应在HRC60以上.2)足够的强度和韧性。
以便承受切削力和切削时产生的振动,防止刀具脆性断裂和崩刃。
3)高的耐磨性。
即抵抗磨损的能力。
一般情况下,刀具材料硬度越高,耐磨性越好。
4)高的耐热性。
指刀具材料在高温下仍能保持硬度、强度、韧性和耐磨等性能.5)良好的工艺性和经济性.为便于刀具本身的制造,刀具材料应具有好的切削性能、磨削性能、焊接性能及热处理性能等,而且要追求高的性能价格比。
3、试述积屑瘤的产生对切削加工的影响。
答:积屑瘤的存在有利也有弊。
积屑瘤的不稳定使切削深度和厚度不断发生变化,影响加工精度,并引起切削力的变化,产生振动、冲击,而且脱落的积屑瘤碎片粘附在已加工表面上,使加工表面粗糙.因此,在精加工过程中,应采取改变切削速度、选用适当的切削液等措施避免积屑瘤的产生。
由于积屑瘤的硬度高于刀具,可以代替切削刃进行切削,起到保护刀具的作用,同时积屑瘤的存在,增大了刀具的实际工作前角,使切削过程轻快.因此,粗加工时积屑瘤的存在是有利的。
4、简述合理选用切削用量三要素的基本原则.答:选择切削用量的原则是:在保证加工质量,降低成本和提高生产率的前提下,使ap 、f、v 的乘积最大,即使基本工艺时间最短。
粗加工时,要尽可能提高金属切除率,同时还要保证规定的刀具耐用度。
在机床功率足够时,应尽可能选取大的背吃刀量,除留下精加工的余量外,最好一次走刀切除全部粗加工的余量。