机械零件的成形方法

大连理工大学贾振元版机械制造技术基础专业课考研精华第一章第一节零件的成形方法1.Δm<O:切削加工、磨料磨削、特种加工、三束、高压水射流【去除材料】特种加工指利用电或化学等方法完成材料去除成形的方法，适用于超硬度、易碎三束：激光束、电子束、离子束2.Δm=0:铸造、锻造、模具成形【材料成形：形状变化、质量不变】模具：注射模、压铸模、锻模、冲裁模、拉伸模、吹塑模等。

精度高，单件生产3.∆m）0：快速成形（材料加工方法）【增加材料】第二节机械加工方法（重点掌握每种方法的工艺范围及特点）（一）车削特点：工件旋转，形成主切削运动加工范围：回转表面（内外圆柱面、内外圆锥面、螺纹、成形面、蜗杆）、偏心轴、端面、沟槽、切断、镇孔、滚花等。

精度指标：普通车削ΓΓ8~ΓΓ7Ra63-1.6精密车削IT6-IT5Ra0.4-0.1超精密车削Ra<0.04工艺特点：易于保证工件各加工面的垂直度和同轴度切削过程比较平稳（切削力稳定、惯性小、冲击小）刀具形式比较简单，刀具制作比较容易加工成本较低（二）铳削（主运动为刀具的旋转运动，进给运动由工作台带动）加工范围：平面、沟槽、复杂曲面（成形或球头铳刀的成形运动）等。

精度指标：普通铳削IT8-IT7Ra63-1.6工艺特点：刀具比较复杂切削过程中易产生振动，影响表面质量的提高可极大提高生产率铳削的散热条件较好铳削方式立铳法（端铳法）：平面的形成运动由铳刀的端面刃形成的。

卧铳法（周铳法）：平面的形成运动由铳刀的外圆面上的切削刃形成的。

包括顺铳、逆铳，其中逆铳较常用。

逆铳：铳削的主运动速度方向与工件进给运动方向相反。

缺点：切削厚度从零逐渐开始增大，切削之初存在切削刃在加工表面的挤压滑行过程，加剧刀具的磨损；逆铳将工件上抬，易引起振动。

顺铳：铳削的主运动速度方向与工件进给运动方向相同。

缺点：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,引起打滑；铳削有硬皮的铸件和锻件时，首先接触工件外皮，加剧刀具的磨损。

第三章课后习题3-2 有哪几类零件成形方法？列举这些成形方法各自工艺内容。

答：依据材料成形学观点，从物质组成方式可把机械零件成形方式分为如下三类型： ① 受迫成形：利用材料的可成形性，在特定的边界和外力约束条件下的成形方法。

② 去除成形：运用分离的办法，把一部分材料（裕量材料）有序地从基体中分离出去而成形的办法。

③ 堆积成形：它是运用合并与连接的办法，把材料（气、液、固相）有序地合并堆积起来的成形方法。

3-5 什么是超塑性？目前金属超塑性主要有哪两种工艺手段获得？答：超塑性是指材料在一定的内部组织条件（如晶粒形状及尺寸、相变等）和外部环境条件（如温度、应变速率等)下，呈现出异常低的流变抗力、异常高的流变性能的现象。

超塑性的特点有大延伸率，无缩颈，小应力， 易成形。

金属的超塑性主要有两种类型：1）细晶超塑性，又称组织超塑性恒温超塑性，其超塑性产生的内在条件是具有均匀、稳定的等轴细晶组织，晶粒尺寸常小于10μm ；外在条件是每种超塑性材料应在特地的温度及速度下变形，一般应变速率在154min 10~10---范围内，要比普通金属应变速率至少低一个数量级。

2）相变超塑性，又称环境超塑性，是指在材料相变点上下进行温度变化循环的同时对式样加载，经多次循环式样得到积累的大变形。

3-6 目前在高分子材料注射成形工艺中有哪些先进技术？答： 目前在高分子材料注射成形工艺中的先进技术有：以组合惰性气体为特征的气辅成型、微发泡成型等；以组合压缩过程为特征的注射压缩成形、注射压制成形、表面贴合成形等；以组合模具移动或加热等过程为特征的自切浇口成形、模具滑合成形、热流道模具成形等； 以组合取向或延伸过程为特征的剪切场控制取向成形、磁场成形等。

3-11 在怎样的速度范围下进行加工属于高速加工？分析高速切削加工所需解决的关键技术。

答：超高速加工技术是指采用超硬材料刀具磨具和能可靠地实现高速运动的高精度、高自动化、高柔性的制造设备，以极大地提高切削速度来达到提高材料切除率、加工精度和加工质量的现代制造加工技术。

机械零件的加工工艺机械零件的加工工艺是指将原材料通过一系列的工艺过程，进行切削、成形、联接等操作，最终得到符合设计要求的零件。

机械零件的加工工艺涉及到材料选择、工艺规程、加工工艺参数的确定等方面。

下面将从机械零件加工的基本步骤、常用加工方法和工艺参数的选择等方面进行详细介绍。

1. 机械零件加工的基本步骤：机械零件加工的基本步骤包括工艺准备、加工操作和工艺检验三个方面。

（1）工艺准备：包括依据设计图纸和工艺要求，选择合适的材料、设备和工具，制定加工工艺规程，并依据工艺规程制作工艺文件，如加工工序卡和工艺路线。

（2）加工操作：按照工艺文件的要求，进行机械零件的加工操作。

具体包括切削加工、成形加工、联接加工等过程。

在加工操作过程中，需要根据工艺文件和现场实际情况，灵活控制机床和工艺参数，保证加工质量和工艺效率。

（3）工艺检验：通过对加工过程和加工结果的检验，验证加工质量是否符合要求。

主要包括工艺过程中的工件检测、工艺参数记录、加工精度检验等。

通过工艺检验，及时发现问题和改进不足，提高加工质量。

2. 常用加工方法（1）切削加工：包括车削、铣削、钻削、磨削等。

切削加工是利用刀具对工件进行材料的切削，达到工件形状和精度要求的加工方法。

（2）成形加工：包括冲压、锻造、拉伸等。

成形加工是通过对工件施加压力，使其发生塑性变形，从而得到所需形状的加工方法。

（3）联接加工：包括焊接、铆接、螺纹连接等。

联接加工是将多个零件通过一定的方式连接在一起，形成一个整体的加工方法。

3. 工艺参数的选择在机械零件加工中，选取合适的工艺参数对于加工质量和效率有着重要影响。

影响工艺参数的因素包括材料的物理性质、切削刃具的材料和形状、机床类型和切削速度等。

（1）刀具材料选择：合理选择刀具材料能够提高切削刃具的硬度、耐磨性和耐冲击性。

常用的刀具材料有高速钢、硬质合金和陶瓷等。

（2）刀具形状选择：合理选择刀具的形状和刃角能够适应不同加工工艺的要求。

第二节常用机械零件的毛坯成形方法选择常用机械零件的毛坯成形方法有：铸造、锻造、焊接、冲压、直接取自型材等，各零件的形状特征和用途不同，其毛坯成形方法也不同，下面分述轴杆类、盘套类、机架箱座类零件的毛坯成形方法选择。

一、轴杆类零件轴、杆类零件的结构特点是其轴向（纵向）尺寸远大于径向（横向）尺寸，如各种传动轴、机床主轴、丝杠、光杠、曲轴、偏心轴、凸轮轴、齿轮轴、连杆、拨叉、锤杆、摇臂以及螺栓、销子等，如图6-4所示。

在各种机械中，轴杆类零件一般都是重要的受力和传动零件。

轴杆类零件材料大都为钢。

其中，除光滑轴、直径变化较小的轴、力学性能要求不高的轴，其毛坯一般采用轧制圆钢制造外，几乎都采用锻钢件为毛坯。

阶梯轴的各直径相差越大，采用锻件越有利。

对某些具有异形断面或弯曲轴线的轴，如凸轮轴、曲轴等，在满足使用要求的前提下，可采用球墨铸铁的铸造毛坯，以降低制造成本。

在有些情况下，还可以采用锻-焊或铸-焊结合的方法来制造轴、杆类零件的毛坯。

图6-5所示的汽车排气阀，将锻造的耐热合金钢阀帽与轧制的碳素结构钢阀杆焊成一体，节约了合金钢材料。

图6-6所示的我国60年代初期制造的12000t水压机立柱，长18m，净重80t，采用ZG270-500，分成6段铸造，粗加工后采用电渣焊焊成整体毛坯。

二、盘套类零件盘套类零件中，除套类零件的轴向尺寸有部分大于径向尺寸外，其余零件的轴向尺寸一般小于径向尺寸、或两个方向尺寸相差不大。

属于这一类的零件有齿轮、带轮、飞轮、模具、法兰盘、联轴节、套环、轴承环以及螺母、垫圈等，如图6-7所示。

这类零件在机械中的使用要求和工作条件有很大差异，因此所用材料和毛坯各不相同。

1.齿轮这是各类机械中的重要传动零件，运转时齿面承受接触应力和摩擦力，齿根要承受弯曲应力，有时还要承受冲击力。

故要求齿轮具有良好的综合力学性能，一般选用锻钢毛坯，如图6-8a所示。

大批量生产时还可采用热轧齿轮或精密模锻齿轮，以提高力学性能。

切削加工概述切削加工介绍与零件表面成形方法1.切削加工介绍切削加工是利用切削工具从工件毛坯上切除多余的部分，使获得的零件具有符合图样要求的尺寸精度、形状精度、位置精度及表面质量的加工方法。

切削加工的特点：•加工的精度和粗糙度范围广泛；•加工零件材料、形状、尺寸和重量范围较大；• 加工生产率较高；1.切削加工介绍切削加工分类机工：通过工人操纵机床设备来进行切削加工。

方法：车削、钻削、镗削、铣削、刨削、拉削、磨削、珩磨、超精加工和抛光等。

钳工：一般是通过工人手持工具来进行切削加工。

方法：划线、錾切、锯削、锉削、刮削、研磨、钻孔、铰孔、攻螺纹、套螺纹、机械装配和设备修理等。

机械加工（简称机工）钳工加工（简称钳工）2.零件的种类可分为六大类零件轴类零件盘套类零件 支架箱体类零件（1）轴类零件（2）盘套类零件（3）支架箱体类零件2.零件的种类可分为六大类零件 机身机座类零件 六面体类零件 特殊类零件（4）六面体类零件（5）机身机座类零件（6）特殊类零件3.零件表面的构成三种基本零件表面：•1）回转面（圆柱面、圆锥面、回转成形面等）•2）平面（大平面、端面、环面等）•3）成形表面（渐开面、螺旋面等）组成零件常见的表面：外圆、内孔、平面、锥面、螺纹、齿形、成形面以及各种沟槽等有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６考证资料或关注桃报：奉献教育（店铺）•从几何学角度，零件上各种表面都可由一条线（称为母线）沿另一条线（称为迹线）运动形成。

•母线和迹线统称为发生线。

•母线和迹线的相对位置不同，所形成的表面也不同。

1）零件表面的形成原理2）零件表面的获得方法•切削加工中，发生线是由工件和刀具之间的相对运动及刀具切削刃的形状共同实现的。

•相同形状的表面，若切削刃的形状不同，工件和刀具之间的相对运动也不相同，这是形成各种加工方法的基础。

•按表面形成过程的特点，主要的切削加工方法 ：成形法与包络法有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６考证资料或关注桃报：奉献教育（店铺）（1）成形法加工：利用成形刀具，在一定的切削运动下，由刀具形状获得零件所需表面的方法。