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金属切削加工及冲压成形流程a.车削按图纸、相关标准、对应工艺对上序中制作、检验合格的金属结构件、铸、锻件在立车、卧车上用车刀进行工件外圆、平面、螺纹等形状加工。
工艺流程：把上工序合格的金属构件、铸、锻件、板材、棒料用夹抓装夹（卧车）、压夹持（立车）于车床上，校平、校圆后，夹紧，用车刀（焊接、机夹）按图进行粗、精车各种工件符图。
水电分厂有双柱式10米车床1台、双柱立式6.3米车床1台、双柱立式3.5米车床2台立、双柱立式3.4米车床1台、双柱立式2.5米车床1台、双柱立式2米车床2台、双柱立式1米车床1台、12米卧车1台、10米卧车1台、7米卧车1台、30车床4台、20车床8台，分布于水电分厂发电机、水轮机车间，配有100t、30t、5t吊车。
b.铣削按图纸、相关标准、对应工艺将上序中制作、检验合格的金属结构件、铸、锻件在铣床、镗床上用铣刀进行工件平面、槽、孔、方肩等形状加工。
工艺流程：把上工序合格的金属构件、铸、锻件、板材、棒料用装夹、固定于铣床上，校平、压夹紧后，用铣刀按图进行粗、精铣各种工件符图。
水电分厂配有工具铣床、万能铣床各一台，立车4台、龙门立车1台、磁轭铣床4台，分别位于水电分厂发电机、水轮机车间大、小件工段。
c.刨削按图纸、相关标准、对应工艺将上序中制作、检验合格的金属结构件、铸、锻件在刨床上用刨刀进行工件平面、槽、方肩等形状加工。
工艺流程：把上工序合格的金属构件、铸、锻件、板材、棒料用装夹、固定于刨床上，校平、压夹紧后，用刨刀按图进行粗、精刨各种工件符图。
水电分厂配有各种牛头刨，分别位于水电分厂发电机、水轮机车间小件工段。
d.钻削按图纸、相关标准、对应工艺将上序中制作、检验合格的金属结构件、铸、锻件在镗床、钻床上用钻、锪、铰、浮刀进行孔、沉孔等形状加工。
工艺流程：把上工序合格的金属构件、铸、锻件、板材、棒料用装夹、固定于钻床上，校平、压夹紧后，用钻头按图进行钻孔。
水电分厂有100摇臂钻2台，80摇臂钻4台，50摇臂钻2台，移动万向钻2台，磁力钻1台，分布于水电分厂发电机、水轮机车间。
作业习题第一篇第一章金属材料主要性能1.下列硬度要求或写法是否恰当？为什么？(1)HRC12～17；(2)HRC =50～60 Kgf/mm2；(3)70HRC～75HRC ；(4)230 HBW ；2.整体硬度要求230HBS～250HBS的轴类零件，精加工后再抽查，应选用什么硬度计测量硬度较合适？3.一紧固螺钉在使用过程中发现有塑性变形，是因为螺钉材料的力学性能哪一判据的值不足？4.用洛氏硬度试验方法能否直接测量成品或教薄工件？为什么？第二章铁碳合金主参考书邓本P263.填表注意：做题时必须按照要求列表、填写。
6.填表8.现拟制造以下产品，请根据本课所学金属知识中选出适用的钢号：六角螺钉 车床主轴 钳工錾子 液化石油气罐 活扳手 脸盆 自行车弹簧钢锉 门窗合页第三章 钢的热处理1.叙述热处理“四把火”的名称、工艺特点、工艺效果。
（要求：列表描述）2.锯条、大弹簧、车床主轴、汽车变速箱齿轮的最终热处理有何不同？第四章 非金属材料见下图示，为一铸铝小连杆，请问： ⑴试制样机时宜采用什么铸造方法？ ⑵年产量为1万件时，应选用什么铸造方法？⑶当年产量超过10万件时，应选用什么铸造方法？1.焊条选择的原则？2.焊接规范选择的主要依据？3.焊接变形产生的原因及防止的措施？4.埋弧焊的特点？5.氩弧焊的特点？2.简述磨床液压传动的特点。
第三章 常用加工方法综述1.车床适于加工何种表面?为什么?2.用标准麻花钻钻孔，为什么精度低且表面粗糙?3.何谓钻孔时的“引偏”?试举出几种减小引偏的措施。
4.镗孔与钻、扩、铰孔比较，有何特点?5.一般情况下，刨削的生产率为什么比铣削低?6.拉削加工有哪些特点?适用于何种场合?7.铣削为什么比其他加工容易产生振动?8.既然砂轮在磨削过程中有自锐作用，为什么还要进行修整?9.磨孔远不如磨外圆应用广泛，为什么?10.磨平面常见的有哪几种方式?第四章现代加工简介1.试说明研磨、珩磨、超级光磨和抛光的加工原理。
资料由：提供！！金属切削加工的特点和发展方向金属切削加工的特点和发展方向--1.切削加工的特点金属切削加工是用刀具从毛坯(成型材)上切去多余的金属.使零件获得符合图纸耍求的几何形状、尺寸和表面质最的加工过程。
凡精度要求较高的机械零件，除了很少一部分是采用精密铸造或精密锻造以及粉末冶金和工程塑料压制成形等方法直接获得外，绝大部分零件还要命切俐加工的方法来保证，因此切削加工在机械制造业中占有十分重要的地位.目前占机械制造总工作盈的40% -60%。
切削加工多用于金属材料的加工，也可用于某些非金属材料的加工，对子零件的形状和尺寸一般不受限制。
可加工如外圈、内圈、谁面、平面、螺纹、齿形及空间曲面等各种狱面。
目前切削加工的尺寸公差等级一般为IT12-113，表面粗性度R.为25 -0.0085m，2.切刚加工的发展方向传统的切削加工基本方法有车削、铣削、刨例、钻削和磨削等.它们是在相应的车床、锐床、刨床、钻床和解床F.进行的。
随肴科学技术和现代工业的飞速发展.材料技术、新能派技术等新技术与制造技术的相互交X、相互融合，传统意义上的切俐加工正在朝粉高精度、高效率、自动化、柔性化和钾能化方向发展.与之相适应的加工设备也正朝着数控机床、精密和超梢密机床发展，刀具材料朝着超硬材料方向发展，加工精度向粉纳米级遇近。
21世纪的切削加工，由于数控技术、精密和超精密技术的普及和应用，加工精度达到0.0015m(即纳米级)将不再困难，而且还会向原子级遇近;由于像肉瓷、玻晶金剐石(PCD).砚晶立方氮化.(PCBN)等超硬刀具材料的普及应用，切削速度也将高达每分钟数千米。
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河南工程学院教案首页课程名称：金属材料成形基础任课教师：郝少祥第五篇金属切削加工计划学时：18教学目的和要求：本篇主要介绍了金属切削加工基础知识、各种切削加工方法、零件的结构工艺性、工艺过程的基本知识；重点为各种切削加工方法、零件的结构工艺性、工艺过程的基本知识；难点为金属切削加工基础知识、工艺过程的基本知识。
学完本篇要求学生了解并掌握液态成形工艺方法的基本原理、各种液态成形工艺方法和零件的结构工艺性和铸造工艺设计。
重点：重点为各种切削加工方法、零件的结构工艺性、工艺过程的基本知识。
难点：难点为金属切削加工基础知识、工艺过程的基本知识。
思考题：1．何谓切削运动？说明普通车削、铣削、牛头刨削、磨削的主运动和进给运动？2．切削用量包括哪些要素？各要素的大小对加工质量、生产率、加工成本有何影响？3．何谓刀具耐用度？何谓刀具寿命？4．何谓材料的切削加工性？常用哪些方法来改善材料的切削加工性？5．生产类型有哪几种？它对零件的工艺过程有哪些主要影响？6．在设计需切削加工的零件时，对零件结构工艺性应考虑的一般原则有哪些？7．机械加工工艺规程的拟定包括哪些内容？8．什么是基准？什么是定位基准？精基准的选择原则包括哪些？第五篇 金属切削加工一、切削加工用刀具从金属材料（毛坯）上切去多余的金属层，获得几何形状、尺寸精度和表面质量都符合要求的零件的生产方法。
二、零件的加工质量尺寸精度：IT01、IT0…IT6、IT7、IT8…IT181. 加工精度： 形状精度：圆柱度、平面度等位置精度：平行度、垂直度、同轴度等 表面粗糙度：2. 表面质量： 表面加工硬化的程度和深度表面残余应力的大小和性质第一章 金属切削加工基础知识 §1 切削加工的运动分析及切削要素一、零件表面的形成平面、外圆面、内圆面（孔）、锥面、曲面（成形面）二、切削运动为了形成零件表面形状，刀具与工件之间的相对运动。
1. 主运动：切下切屑最主要的运动。
特点：在整个运动系统中 — 速度最高、消耗的功率最大。
主运动只有一个。
2. 进给运动：使金属层不断投入切削，加工出完整表面所需的运动。
特点：速度低、消耗的功率小。
有一个或多个。
3. 零件上的三个表面： 已加工表面待加工表面加工表面三、切削要素1. 切削用量三要素 1）切削速度（v ）m/s在单位时间内，工件或刀具沿主运动方向的相对位移。
n f 待加工表面 加工表面 已加工表面旋转运动： （m/s ）往复直线运动： （m/s ）2）进给量（f ） （mm ）在单位时间内（主运动的一个循环内），刀具或工件沿进给运动方向的相对位移。
单位时间的进给量— 进给速度（v f ）。
（mm/s ）3）切削深度（a p ）（mm ）（mm ）2. 切削层几何参数切削层 — 指工件上正在被切削刃切削的那一层金属。
即两个相邻加工表面之间的那一层金属。
1)切削厚度（ac ） （mm ）两相邻加工表面之间的垂直距离。
（mm ）2)切削宽度（aw ） （mm ）沿主刀刃度量的切削层的长度。
（mm ）3)切削面积（AC ） （mm 2）（mm 2）§2 金属切削刀具一、刀具的组成前刀面：切屑流出所经过的表面。
主后刀面：刀具上与工件的加工表面相对的表面。
副后刀面：刀具上与工件的已加工表面相对的表面。
前刀面 主后刀面 副后刀面601000⨯=nd v w π6010002⨯=r Lnv n f v f ⨯=K r a pddfn d m d w1 2 f f 2mw p d d a -=r c k f a sin ⨯=rpw k a a sin =w c p C a a a f A ⨯=⨯=a f a p Kr a w 切削部分（刀头）夹持部分（刀体）切削部分（刀头） 夹持部分（刀体）主刀刃副刀刃刀尖二、刀具材料1. 对刀具材料的基本要求⑴ 较高的硬度。
一般要求在 HRC 60以上。
⑵ 有足够的强度和韧性。
⑶ 有较好的耐磨性。
⑷ 较高的耐热性。
⑸ 有较好的工艺性。
2. 常用刀具材料 ⑴ 碳素工具钢C= 0.7~1.4%；T8、T10、T10A 、T12等 特点：a. 淬火后硬度高；HRC ≈61~65b. 价格低；ｃ.耐热温度低；250~300℃ ｄ.淬火后应力、变形大。
应用：速度低、形状简单的手动工具。
如锉刀、锯条等。
⑵ 合金工具钢Me<5% ； 9SiCr 、CrWMn 等。
HRC ≈61~68；耐热温度 — 350~400℃应用：速度低、形状复杂的工具。
如绞刀、板牙、丝锥等。
⑶ 高速钢高合金钢。
W=6~20%；Cr=3.8~4.4%；V=1.0~4% HRC ≈62~69；耐热温度 — 600℃；V=20~30（m/min ）应用：各种形状复杂的刀具。
如钻头、铣刀、拉刀、齿轮刀具和其他成形刀具。
⑷ 硬质合金碳化物+粘结剂——粉末冶金；碳化物：WC 、TiC 、TaC 、NbC ；粘结剂：CoHRC ≈76~84；耐热温度 — 1000℃夹持部分（刀体） 切削部分（刀头） 前刀面 主后刀面 副后刀面 主刀刃 副刀刃 刀尖允许的切削速度是高速钢的4~10倍。
① 钨钴类（YG ）：WC+Co韧性好、硬度低，切削韧性材料时耐磨性较差。
适于加工铸铁、青铜等脆性材料和粗加工。
② 钨钴钛类（YT ）：WC+TiC+Co硬度高、耐磨性好、耐热性好，但韧性较差 。
适于加工韧性材料和精加工。
⑸ 陶瓷材料HRC ≈93~94；耐热温度 — 1200~1450℃主要用于加工半精加工和精加工高硬度、高强度钢及冷硬铸铁等材料。
人造金刚石、立方氮化硼等刀具材料 三、刀具几何形状 1. 三个辅助平面① 基面：过主刀刃上一点，与该点切削速度方向相垂直的平面。
② 切削平面：过主刀刃上一点，与该点加工表面相切的平面。
③ 主剖面：过主刀刃上一点，与主刀刃在基面上的投影相垂直的平面。
2. 刀具的主要标注角度1) 前角（γ0）前刀面和基面之间的夹角。
在主剖面内度量。
2）后角（α0）主后刀面和切削平面 之间的夹角。
在主剖面内度量。
3）主偏角（kr ）4）副偏角（kr ’）5）刃倾角（λS ） 主切削刃与基面之间的夹角。
在切削平面内度量3. 刀具的工作角度d wd m n f 切削平面主剖面 γ0 α0 krKr ’4. 刀具的结构形式1）焊接式车刀；2）机加重磨式车刀；3）机加可转位式车刀四、刀具角度对加工过程的影响1. 前角（γ0）作用：①减小切屑的变形；②减小前刀面与切屑之间的摩擦力。
所以：γ0：a .减小切削力和切削热；b .减小刀具的磨损；c .提高工件的加工精度和表面质量。
选择：加工塑性材料和精加工—取大前角加工脆性材料和粗加工—取小前角前角（γ0）可正、可负、也可以为零。
高速钢车削碳钢：γ0=200~300；硬质合金车削碳钢：γ0=100~200 2. 后角（α0）作用：减小工件加工表面与主后刀面之间的摩擦力。
所以：α0：a .减小切削力和切削热；b .减小刀具的磨损；c .提高工件的加工精度和表面质量。
选择：加工塑性材料和精加工—取大后角加工脆性材料和粗加工—取小后角后角（α0）只能是正的。
精加工：α0= 80~120粗加工：α0= 40~803 . 主偏角（kr）作用：改善切削条件，提高刀具寿命。
减小kr：使切削条件得到改善，提高了刀具寿命。
选择：系统刚性好：取较小的kr。
100~300、450。
系统刚性差：取较大的kr。
600、750、900。
4 . 副偏角（kr’）γ0α0作用：最终形成已加工表面。
Kr ’ ：使已加工表面残留密集的高度减小，降低工件的表面粗糙度。
选择：在不产生振动的前提下，取小值。
5 . 刃倾角（ λS ）作用：① 影响切削刃的锋利程度；②影响切屑流出方向；③影响刀头强度和散热条件；④影响切削力的大小和方向。
选择：精加工：取 正（+λS ）粗加工：可取零或负（ λS =0、- λS ）§3 金属切削过程金属材料在刀具的作用下变形、分离的过程。
一、切屑的形成过程及切屑的种类 1. 切屑的形成过程与切屑变形切屑的变形程度用变形系数ξ表示。
ξ = Lc/Lch=a c h /a c >1 影响切屑变形的因素： ① 刀具角度：γ ζ ② 切削速度：ν ζ ③ 材料塑性：δ ζ④ 刀具与切屑之间的摩擦系数 ζ 。
2. 切屑的种类 1) 带状切屑特征：内表面光滑，外表面呈毛茸状。
形成条件：塑性材料、速度中等、较大的γ0 、较小的f 和a p 。
2) 节状切屑特征：内表面有时有裂纹，外表面呈锯齿状。
形成条件：中等硬度的塑性材料、速度较低、较小的γ0 、较小的f 和a p 。
3) 崩碎状切屑特征：不规则的碎块状。
形成条件：脆性材料。
二、积屑瘤在一定的切削速度下切削塑性材料时，常发现在刀具前刀面上靠近刀刃的部位粘附着一小块很硬的金属—称为积屑瘤。
450A MB O F M A F OB oMLc a c Lch a c h1. 积屑瘤的形成1) 积屑瘤的形成过程 2) 积屑瘤的形成条件： ① 工件材料：塑性材料；② 切削速度：中等（10~50m/min ），温度约300℃；③ 刀具角度： γ0 偏小； ④ 冷却条件：不加切削液。
2. 积屑瘤对加工过程的影响有利：① 使 γ0 增大，使切削过程变得轻快。
② 可代替主刀刃和前刀面进行切削，保护刀具。
所以：粗加工时可以利用。
不利：① 积屑瘤不稳定，易引起振动，使 Ra 增大。
② 会引起ap 的变化，使加工精度降低。
所以：精加工时应尽量避免。
3. 积屑瘤的抑制① 利用切削液；② 控制切削速度；③ 加大刀具前度 γ0 ；④ 对工件进行正火、调质处理，降低 δ、a k 。
三、切削力和切削功率 1. 切削力刀具切削工件时作用在刀具或工件上的力。
1) 切削力的构成① 材料的弹性变形和塑性抗力； ② 切屑、工件表面与刀具的摩擦力。
2) 切削力的分解将总切削力Fr 沿速度方向、轴向和径向三个相互垂直的发现分解为Fz 、Fx 、Fy 。
① 主切削力（切向分力）Fz是Fr 在切削速度方向上的分力。
主切削力占总切削力的80%~90%，消耗 的功率占总功率的95%以上。
是计算机床动 力及主要传动零件强度和刚度的依据。
② 进给抗力（轴向分力）Fx 是Fr 在进给方向上的分力。
消耗的功率仅占总功率的1~5%。
是设计和计算进给机构零件强度和刚度的依据。
③ 切深抗力（径向分力）Fy是Fr 在切削深度方向上的分力。
3) 影响切削力的因素① 切削用量：ap 、f 增大， Fr 越大。
②工件材料：材料的强度、硬度越高，塑性韧性越好，Fr 越大。
③ 刀具角度： 增大 γ0 ，Fr 减小；增大kr ，oM滞留层o M F 弹、塑 F 摩1 F 摩2 Fr Fz FxFyF X 、YFy 减小、Fz 增大。
