机械加工工艺基础学习要点[2]doc-机械加工工艺基础复.doc

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1、2022年-2023年建筑工程管理行业文档 齐鲁斌创作第二章 回转面加工 本章节学习要点：通过学习本章节内容了解常用的机床主要有哪几种？各由几部分组成？它们各起什么作用？及其操作要领。 2-1 车削1.CA6140型卧式车床2.其他车 2-2 钻削与镗削1.钻削 1、钻床 3、钻孔2-3 拉削1.拉床与拉刀 （1）拉床 （2）拉刀2.拉削加工3.拉削的工艺特点和应用2-4 磨削1.磨床与砂轮 （1）磨床 （2）磨床液压传动的工作原理与特点 （3）砂轮2-5 光整加工1.研磨2.珩磨3.超级光磨4.抛光 2-6 回转面加工方法的选择1.外圆表面加工 （1）外圆表面加工的基本要求 （2）外圆表面加

2、工方案的分析2.孔加工 （1）孔加工的技术要求 （2）孔加工方案的分析第三章 平面加工 本章节学习要点：平面是组成零件外形的基本要素之一，平面主要包括水平面、垂直面、斜面和直线形沟槽等，通过学习掌握主要加工方法。 3-1 车 削3-2 刨削、插削与拉削1.刨床与刨刀2.刨削加工3.插削3-3 铣 削1.铣床及铣床附件2.铣刀3.铣削过程4.铣削加工5.铣削的工艺特点和应用6.先进铣削工艺简介3-4 磨 削1.平面磨床2.平面磨削3-5 光 整 加 工1.平面研磨2.刮削（研磨）3-6 平面加工方法1.平面加工的技术要求2.平面加工方案的分析第四章 螺纹与齿轮齿形加工 本章节学习要点： 螺纹有几

3、大类，其技术要求是什么？以掌握加工精度和提高生产率。 4-1 螺纹加工1. 螺纹的种类与技术要求2. 螺纹的加工方法3. 螺纹加工方法的选择4-2 齿 轮 加 工1.齿轮的基本知识 （1）齿轮的功用与分类 （2）渐开线2.圆拄齿轮齿形加工 （1）洗齿 （2）插齿 （3）滚齿3.齿端加工4-3 圆柱齿轮精整加工1.剃齿2.珩齿3.磨齿4.研齿4-4 齿形加工方案的选择第五章 零件结构的切削加工工艺性 本章学习要点：掌握零件加工工艺性和装配结构工艺性。 第六章 机加工工艺过程基本知识 本章学习要点：在保证加工质量、提高生产率和降低生产成本等条件下，对各加工面选择适宜的加工方法，并合理安排加工顺序，

4、拟订出较合理的机械加工工艺，将适用的零件加工出来。 6-1 基 本 概 念1.生产过程与工艺过程2.机械加工工艺过程的组成6-2 装夹与基准1.工件的装夹 （1）直接装夹 （2）专用夹具装夹2.基准 （1）设计基准 （2）工艺基准（制造基准）3.定位基准的选择 （1）粗基准的选择 （2）精基准的选择4.定位原理 （1）六点定则 （2）完全定位与不完全定位5.夹具的基本知识 （1）夹具的种类 （2）夹具的组成 （3）夹具设计的步骤6-3 机械加工工艺规程的制定1.工艺规程的作用2.工艺规程的制定步骤 （1）零件的工艺分析 （2）选择毛坯 （3）拟定工艺过程 （4）工程设计 （5）填写工艺文件6-

5、4典型零件工艺过程分析1.轴类零件加工 （1）机械加工工艺特点 （2）传动轴加工工艺特点2.套类零件加工 （1）机械加工工艺特点 （2）衬套加工工艺过程第七章 特种加工 本章学习要点：所谓“特种加工”主要是相对常规的切削加工而言，原理完全不同于常规的切削方法。主要用于难切削材料，是机械加工不可缺少的加工方法。随着科技的发展特种加工的应用将日益广泛。7-1 电 火 花 加 工1.电火花加工的基本原理2.点火花加工的工艺特点和应用3.电火花线切割加工7-2 电解加工与电解磨削1.电解加工的基本原理2.电解加工的工艺特点和应用3.电解磨削 7-3 超 声 波 加 工1.超声波加工的基本原理2.超声波

6、加工的工艺特点和应用7-4 激 光 加 工1.激光加工的基本原理2.激光加工的工艺特点和应用7-5 其他特种加工方法简介1.电子束加工2.离子束加工第八章 现代制造技术简介本章学习要点：更多地掌握现代技术，服务于社会。 8-1 数控加工技术1.数控机床的基本工作原理与组成2.数控机床的分类3.数控机床程序编制的基本知识4.数控机床的特点和应用5.数控机床的发展8-2 柔性制造技术1.柔性制造系统（FMS） （1）柔性制造系统的概念 （2）FMS的类型和应用2.计算机集成制造系统8-3 成 组 技 术1.概述2.成组加工工艺的制定3.成组生产的组织形式4.成组技术的特点热加工工艺基础一、 课程说

7、明 本课程是机械工程技术人员完成系统的工艺技术教育，所必修的一门以工艺为主的综合性技术基础课。二、 学习本课程目的和任务 通过本课程学习，学生应达到下列基本要求1掌握主要热成形方法和板料冲压的基本原理、特点和应用2熟悉毛坯或零件的结构工艺性3了解常用成形方法所用主要设备、工具的基本工作原理三、各章重点第一章 铸造生产1-1金属的铸造性能1.合金流动性合金的流动性概念，影响合金流动性的因素。2.合金的收缩防止所空与缩松的主要措施，冷铁的作用。（重点）1-2砂型铸造手工造型方法的特点和应用，机器造型的特点和应用1-3常用合金铸件生产1铸铁件生产2铸钢件生产3非铁合金铸件生产生产中常用的铸铁：灰铸铁

8、、球墨铸铁、可锻铸铁（马铁）1-4铸件质量与技术检验1铸件缺陷及产生原因2铸件检查（外观质量检查、内在质量检查）3铸件的修补1-5铸件结构设计1砂型铸造工艺对铸件结构的要求（重点）2金属铸造性能对铸件结构的要求3组合铸件1-6特种铸造1金属型铸造（1）金属型的构造（2）金属型铸造的工艺要求（3）金属型铸件的结构特点（4）金属型铸造的特点和应用范围2压力铸造（1）压铸的工艺过程（2）压铸件的结构特点（3）压铸的特点和应用范围3低压铸造（1）低压铸造工作过程（2）低压铸造的特点和应用范围4离心铸造（1）离心铸造机（2）离心铸造的特点和应用范围5熔模铸造（1）熔模铸造的工艺过程（2）熔模铸件的结构特

9、点（3）熔模铸造的特点和应用范围1-7铸造方法的选择第二章 锻压生产2-1 金属的塑性变形1金属塑性变形的实质（1）单晶体的塑性变形（2）多晶体的塑性变形2冷变形强化3回复与再结晶4冷变形与热变形5锻造流线6金属塑性变形的基本定律2-2 金属的锻压性能1金属的内在因素2变形条件（1）变形温度（2）变形速度（3）应力状态（4）坯料表面质量2-3 自由锻（重点）1自由锻的实质、特点和应用2自由锻工艺规程的制订3自由锻零件的结构工艺性2-4 模锻1模锻的实质、特点和应用2锤上模锻3胎模锻4曲柄压力机上模锻2-5 特种模锻简介1精密模锻精密模锻定义及其主要工艺特点2高速锤锻造3径向锻造2-6 锻件质量

10、与技术检验1锻件缺陷及其产生原因2锻件的检验3锻件的修补4锻件的技术条件2-7 板料冲压1板料冲压的实质、特点和应用2冲压设备3板料冲压的基本工序分离工序和成形工序4板料冲压的简化方法5冲模6板料冲压件的结构工艺性7典型零件冲压工序示例2-8 轧制、挤压与拉拔1轧制轧制的定义、种类及优点（1） 纵轧辊锻、辗环（重点）（2） 横轧（3） 斜轧2挤压挤压的定义，挤压成形方法的特点2-9 锻压方法的选择第三章 焊接生产3-1 焊条电弧焊1焊接过程2焊接电弧（1）焊接电弧的产生（2）焊接电弧的组成（3）焊接电弧的极性及应用3焊条电弧焊冶金过程特点4焊条（1）焊条的组成和作用（2）焊条的分类、型号和牌号

11、（3）焊条的选用5焊接接头组织和性能（重点）（1）焊缝的组织和性能（2）熔和区的组织和性能（3）热影响区的组织和性能6焊接应力与变形（1）焊接应力与变形产生的原因（2）减小焊接应力和变形的措施7焊件质量与技术检验（重点）（1）焊接缺陷定义、分类、产生原因（2）焊接质量检验3-2 其他熔焊方法1埋弧自动焊2气体保护电弧焊3气焊4电渣焊5等离子弧焊6电子束焊7激光焊3-3 压焊与钎焊1压焊2钎焊钎焊与熔焊相比具有的特点3-4 堆焊与热喷涂1堆焊2热喷涂3-5 热切割1气割2等离子弧切割3电弧切割4激光切割常用的激光切割方法（三种）激光切割的特点3-6 常用金属材料的焊接1焊接性（1）焊接性的概念（

12、2）钢焊接性的评定2碳钢及合金钢的焊接3铸铁的补焊生产中补焊铸铁的方法有热焊和冷焊两种方法4有色金属及其合金的焊接3-7 焊接方法的选择3-8 焊接结构设计1焊接结构材料的选择2焊缝布置3焊接接头型式的选择4焊接接头坡口形式的选择5焊接方法的选择6焊接结构设计示例第四章 胶接技术与塑料制品生产4-1 胶接技术胶接技术的概念及特点1 胶粘剂（1） 胶粘剂的组成（2） 胶粘剂的分类、性能与应用（3） 常用胶粘剂及其选择2 胶接接头设计3 胶接工艺4 胶接应用典型示例4-2 塑料制品生产塑料成形，常用方法：1 压缩成形2 注射成形3 挤出成形4 吹塑成形5 浇铸成形第五章 机械零件毛坯的选择5-1

13、毛坯选择的原则和依据1毛坯选择的原则2毛坯选择的依据5-2 常用机械零件毛坯的种类和选择1毛坯的种类2常用机械零件毛坯的选择5-3 机械零件毛坯选择示例练习题 一、选择题1刀具标注角度时，主剖面参考系包括基面、主剖面和切削平面2数控机床按运动轨迹分类，包括下列类型，点位控制系统、直线控制系统和轮廓控制系统3外圆表面的主要加工方法？车削、 磨削 和光整加工4加工方法精度最高的是研磨孔5螺纹三要素包括要素：中径、螺距与导城、牙形角和螺纹升角6属于展成法的齿形加工方法：滚齿7比较齿形加工方法铣齿 、插齿 、滚齿 、 磨齿8成形刀具加工的特点：加工质量稳定、 生产效率高、刀具寿命长 9工件上一个自由度

14、同时被两个定位元件限制时称为过定位 10. 焊接接头由焊缝、熔合区和热影响区组成（PP136）11刀具磨损的主要原因有磨料磨损、粘结磨损、相变磨损和扩散磨损。12切削加工时，由于被加工材料性质与切削条件的不同，得到不同形态的切屑，常见的切屑类型有带状切屑、挤裂切屑和崩碎切屑。13外圆表面的技术要求有尺寸精度；形状精度；位置精度和表面质量。 14研磨是一种常用的光整加工方法，研磨剂由磨料和研磨液混合而成。15孔是各类机械中常用零件的基本表面，其技术要求有尺寸精度；形状精度；位置精度和表面质量。 16平面磨削的方法有周磨和端磨两种。17螺纹根据不同用途分类可分为联接螺纹和传动螺纹两种。18螺纹根据

15、截形分类可划分为三角螺纹、梯形螺纹和方牙螺纹三种。19根据齿轮传动的特点和不同用途，对齿轮精度提出不同的要求，将齿轮各项公差分为运动的准确性；传动的平稳性和载荷分布的均匀性三组。20成形表面按照几何特征划分可分为为回转成形面、直线成形面和立体成形面三种类型。21成形砂轮的修整方法有两种：用金刚笔修整，用挤轮修整。22机械加工工艺过程是由一系列的工序组成，而一道工序又可分成 安装、工步、走刀。23根据产品年产量的大小和产品的特征不同，把机械制造生产分为三种类型，即 单件生产、成批生产、大量生产。24斜轧是指轧辊相互倾斜配置，以相同方向旋转，轧件在轧辊的作用下反向旋转，同时还作轴向移动，即螺旋运动

16、的轧制方法。25在零件和部件的设计中，基准按其作用不同，可分为设计基准、工艺基准。26在切削加工中，机床夹具按其使用范围分类，可分为通用夹具、专用夹具、组合夹具三种。27目前电火花线切割机床的控制方法有靠模仿型、光电跟踪型和数字程序控制三种类型。28在电解加工中，用氯化钠水溶液作电解液，以一块铜板作阴极，另一块铁板作阳极，浸入其中，发生离解反应： NaCl Na+Cl H2O H+OH29. 电火花加工是基于脉冲放电的腐蚀原理产生的，也称放电加工或电蚀加工。30. 胶接是指利用胶粘剂产生的机械结合力、物理吸附力、化学键合力，将两个制件连接起来的一种工艺方法，也称粘接。31.用外加气体作为电弧介

17、质，并保护电弧和焊接区的电弧焊，称为气体保护电弧焊。32. 在不同的生产条件下，工件的安装方式是不同的，主要有两种安装方式，即划线安装、夹具安装。33. 利用电化学反应原理达到加工目的是电解加工二、填空题1 切削加工时，由于被加工材料性质与切削条件的不同，得到不同形态的切屑，常见的切屑类型有带状切屑、_、_和_2 冷铁一般用_或_制成，其作用是增大铸件厚大部分的冷却速度，防止产生_。3 研磨是一种常用的_加工方法，研磨剂由_和_混合而成。4焊接电弧使_与_共同熔化形成_熔池。5按热加工方法不同，钎焊又可分为炉中钎焊、感应钎焊、_、_、_等6.焊接接头由_、_、和_组成7.斜轧是指轧辊相互倾斜配

18、置，以_方向旋转，轧件在轧辊的作用下_旋转，同时还作_移动，即螺旋运动的轧制方法。8.用外加气体作为_，并保护_和_的电弧焊，称为气体保护电弧焊。9. 胶接是指利用胶粘剂产生的_、_和_，将两个制件连接起来的一种工艺方法，也称粘接。10. 电火花加工是基于_的_原理产生的，也称放电加工或_。11,“金属切削加工工艺”是在长期生产实践中发展起来的一门 ，是加工工艺经验的 与 。12.切削运动的形式有 的、 的，有 的、 的。 13低碳钢的焊接热影响区分：_、_和_。14焊接方法的种类很多，按照焊接过程的特点可分为_、_、_三大类。15轧制具有生产率高、_、_，产品质量和力学_等优点。16纵轧是指

19、轧辊轴线_、_，轧件作_运动的轧制方法。三、简答题1何为加工精度，简述影响零件加工精度的因素。加工精度是指零件在加工以后，其几何参数的实际数值和设计数值相符合的程度。其影响因素：机床的制造误差；刀、夹具的制造误差和使用过程中的磨损；在切削力作用下工艺系统的变形；工艺系统的热变形。2积屑瘤是什么？简述其产生的原因。切削塑性材料时，在切削速度不高切形成带状切屑的情况下，常有一些来自切屑和工件的金属粘接层积在前刀面上，形成硬度很高的楔块，称为积屑瘤。产生原因：切屑与刀具发生强烈的摩擦，形成滞留层，当滞留层金属与前刀面的外摩擦阻力大雨切屑内部的分子结合力时，部分滞留层金属就会粘接在刀刃上形成积屑瘤。3

20、简述数控机床的特点及其用途。特点： 1）加工精度高而且质量稳定，能进行自动控制，消除了手工控制和由 于 凸轮、靠模等装置的调整与磨损产生的误差 2 )生产效率高； 3 )可加工普通机床难以加工的、形状复杂的零件，如螺旋桨、锻模和非圆 齿轮等 4) 生产准备时间短，适应性广 用途：数控机床在用于单件和中、小批量生产中、加工精度高、尺寸变化大、形状较复杂的零件，或是在产品研试制中需要多次修改设计零件加工。 （P197）4名词解释：NC，CNC，DNC，CAD，APT。NC：数字程序控制；CNC：小型计算机控制；DNC：计算机直接控制；CAD：计算机辅助设计；APT：自动编程语言。5车削外圆有什么特

21、点？车削的切削过程是连续的，切削力变化小；车刀结构简单，费用低；车削除加工外圆表面以外，还可以在一次装夹下加工同一零件的其它表面；车削适于加工各种材料。6车床上镗孔和镗床上镗孔有什么不同？它们各用在什么场合？车床上镗孔：工件旋转为主运动，镗刀装在小刀架上作纵向或横向进给运动。适合于镗削回转体零件的轴心孔；镗床上镗孔：镗刀刀杆装在机床主轴锥孔中，随主轴一起旋转，这是主运动，进给运动则可由工件台带动工件作纵向移动，也可有主轴带动镗刀作轴向移动来实现。适用于箱体、支架和机架等大、中型复杂零件的孔系加工。7为什么拉孔的精度和生产率都高？由于拉削速度低，切削厚度很小，拉削过程平稳，不会产生积屑瘤；同时拉

22、刀是定径工具，又有校准齿来校正和修光孔壁，所以拉孔加工精度高。拉刀一次行程即可完成加工，故生产效率高。8车削外圆有什么特点？车削的切削过程是连续的，切削力变化小；车刀结构简单，费用低；车削除加工外圆表面以外，还可以在一次装夹下加工同一零件的其它表面；车削适于加工各种材料。9车床上镗孔和镗床上镗孔有什么不同？它们各用在什么场合？车床上镗孔：工件旋转为主运动，镗刀装在小刀架上作纵向或横向进给运动。适合于镗削回转体零件的轴心孔；镗床上镗孔：镗刀刀杆装在机床主轴锥孔中，随主轴一起旋转，这是主运动，进给运动则可由工件台带动工件作纵向移动，也可有主轴带动镗刀作轴向移动来实现。适用于箱体、支架和机架等大、中

23、型复杂零件的孔系加工。10为什么拉孔的精度和生产率都高？由于拉削速度低，切削厚度很小，拉削过程平稳，不会产生积屑瘤；同时拉刀是定径工具，又有校准齿来校正和修光孔壁，所以拉孔加工精度高。拉刀一次行程即可完成加工，故生产效率高。11分析比较刨削和铣削的工艺特点。适应性：铣削方式很多，铣刀类型多种多样，适用范围更广；生产率：铣削同时参加切削的刀齿较多，切削速度较高，而无刨削那样的空回行程，故生产率较高，但加工狭长平面时，刨削的生产率高； 加工质量：一般情况下刨削与铣削的加工质量相近；设备和刀具费用：铣床结构复杂，铣刀的制造和刃磨比刨刀复杂，因此铣削的设备和刀具费用比刨削高。12齿轮铣刀为什么分为8个

24、刀号？铣刀的模数必须与齿轮的模数一致，铣刀的刀号必须与被切齿轮的齿数Z相对应。这是因为渐开线齿廓的形状不仅与模数大小有关，还与齿数有关。模数相同，齿数不同的齿轮，其渐开线齿廓的曲率也不同，即齿槽的形状也不同。为了减少标准刀具数量，以节约刀具费用，同一个模数的成形铣刀，一般做成8把。13比较插齿和滚齿两种齿形加工方法。加工质量：插齿的运动精度较低，齿形精度稍高、表面粗糙度稍小。但总的来说，加工质量相近； 生产率：一般来说，插齿的生产率较低，但加工模数较小（m25）、宽度较窄的齿轮和扇形齿轮时，插齿的生产率高； 加工范围：加工斜齿轮时插齿不如滚齿方便，另一方面，插齿能完成某些滚齿不能完成的工作，如

25、加工内齿轮、人字齿轮等。14在结构设计中，对于切削加工的零件结构应考虑哪些要求 并举一例画图演示改进零件结构的切削加工工艺性。1.合理选择加工面的精度和粗糙度值。设计零件结构时，对有关参数（例如直径、螺距、公差、锥度、模数等）应选用国际中的标准值。2.保证定位准确，夹紧可靠，安装方便 3.有相互位置精度要求的各个表面，最好能在一次装夹中加工； 4.便于加工，易于测量，加工面形状应力求简单，并尽可能在同一平面或同一轴线上。 5. 便于采用标准刀具和通用量具，尽量减少使用刀具、量具的数量 6. 零件结构应与高效率机床和先进的工艺方法相适应； 7.零件应具有足够的刚性，能承受切削力和夹紧力，以利于提

26、高切削用量和生产率。（图略）15如何选择粗基准和精基准？粗基准选择原则： 选择不需要加工的表面作为粗基准； 若要保证某重要表面的加工余量均匀，则应选择该表面做粗基准； 选择加工余量最小的表面作为粗基准；选择平整、光洁、面积足够大、定位稳定、夹紧方便的表面作为粗基准；粗基准精度低，粗糙度值大，形状不平整，一般只能使用一次。精基准选择原则：基准重合原则；基准统一原则 ；选择面积较大、精度较高、定位稳定、夹紧可靠的表面作为精基准，而且所选的精基准应使夹具结构简单，装夹和加工工件方便 16简述切削加工工序的安排。先加工基准面，后加工其它表面； 先安排主要表面的加工，穿插加工次要表面； 先粗加工后精加工

27、。17特种加工与传统的机械加工相比有什么特点？特种加工主要不是依靠机械能，而是利用电能、声能、光能、热能或化学能来除去工件上的多余材料；机械加工用的工具硬度是不能低于加工材料的，但特种加工使用的工具的硬度却可以低于被加工材料的硬度；特种加工中工具与工件间不存在显著的机械切削力。18. 辗环轧制具有以下特点：1. 辗环轧制环形锻件比其他锻造方法的生产率高，精度也高。2. 辗环轧制的环形锻件，锻造流线沿圆周分布，切削加工圆周面时，流线不能被切断，改善了环形锻件的组织和性能，提高了使用寿命。3. 辗环轧制的环形锻件可节约原材料。例如轴承环采用辗环扩孔后，金属利用率可提高50%，有利于降低锻件成本。4

28、. 辗环轧制用的扩孔机比其他锻造设备便宜，工作中无冲击振动，劳动条件好，易于实现机械化、自动化。19.在结构设计中，对于切削加工的零件结构应考虑哪些要求？1.合理选择加工面的精度和粗糙度值。设计零件结构时，对有关参数（例如直径、螺距、公差、锥度、模数等）应选用国际中的标准值。2.保证定位准确，夹紧可靠，安装方便 3.有相互位置精度要求的各个表面，最好能在一次装夹中加工； 4.便于加工，易于测量，加工面形状应力求简单，并尽可能在同一平面或同一轴线上。 5. 便于采用标准刀具和通用量具，尽量减少使用刀具、量具的数量 6. 零件结构应与高效率机床和先进的工艺方法相适应； 7.零件应具有足够的刚性，能

29、承受切削力和夹紧力，以利于提高切削用量和生产率。20. 焊接的缺陷、产生原因及焊接缺陷分类方法？焊接缺陷是指焊接过程中在焊接接头中产生的金属不连续、不致密、或连接不良的现象。焊接生产中，由于焊接结构设计、焊接工艺参数、焊前准备和操作方法等不合理、往往会产生各种缺陷。焊接缺陷将影响产品使用的可靠性，甚至会引起事故。焊接缺陷分为内部缺陷和外部缺陷两类。必须通过无损检验等方法才能发现的缺陷为内部缺陷，如位焊透、夹渣、气孔、焊接裂纹等。用肉眼、样板或低倍放大镜检验的缺陷为外部缺陷，如咬边、焊瘤、焊接裂纹、凹坑等。（PP141）21有哪几种生产类型？汽车、电视机、金属切削机床、大型轧钢机的生产各属于哪种生产类型？三种类型：单件生产；成批生产；大量生产。汽车、电视机：大量生产金属切削机床：成批生产大型轧钢机：单件生产四、计算P36 15 21 22 42P92 52 54 P138 12 13 14 15 26 33 34