1、材料成形工艺：铸造、锻压、粉末冶金。材料去除工艺：切削加工、磨削加工、特种加工。材料累积工艺：连接与装配、电铸电镀加工、快速成形。1.机床的分类 1.1 按加工性质和所用刀具来分类，分成为 12 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、特种加工机床、锯床和其它机床。 1.2 按结构、性能和工艺特点每类机床分为若干组，如普通车床、立式车床、六角车床等。每一组又细分为若干系。1.3 同类机床按照应用范围分为：通用机床-适用于单件小批生产，如普通车床；专门化机床-适宜一类或几类零件的特定工序，如丝杠车床；专用机床-适宜某一工件的特定工序的加工，如导轨磨床。1.4
2、 同类机床按照精度分为：普通精度机床 精密机床 高精度机床 1.5 同类机床按照自动化程度分为：手动机床 机动机床 半自动机床 自动机床.6 同类机床按照重量和尺寸分为：仪表机床 中型机床 大型机床 重型机床 超重型机床 2. 机床技术参数：尺寸参数 机床能够加工工件的最大几何尺寸； 运动参数 主运动速度范围、速度数列、进给速度、空行程速度；动力参数 驱动机床主运动、进给运动、空行程运动的电动机额定参数 3.车床 主运动：工件的旋转运动 ；进给运动：刀具的移动 ；加工范围：主要加工各种轴类、套类和盘类等零件的回转面，如车外圆、镗孔、车锥面、车环槽、切断、车成型面等；车端面；车螺纹；还能钻中心孔
3、、钻孔、铰孔、攻螺纹、滚花 4.铣床 主运动：刀具旋转 ；进给运动：工作台在相互垂直的三个方向 加工范围：各种平面、沟槽、键槽、t 型槽、v 形槽、燕尾槽、螺纹、螺旋槽以及齿轮、链轮、花键轴等各种成形表面，用锯片铣刀还可以进行切断5.磨床 主运动：砂轮的高速旋转运动 进给运动：工作台带动工件的纵向进给运动，工件旋转的周向进给运动，砂轮架在工作台移动至两端位置时间歇切入的横向进给运动 加工范围：磨削外圆柱表面，外圆锥表面，磨内孔，磨锥孔6. 镗床 主运动 ：镗杆或平旋盘的旋转 进给运动：镗杆轴向进给运动，主轴箱的垂直进给运动，工作台的纵向、横向进给运动，平旋盘的径向刀架进给运动 加工范围 加工分
4、布在不同位置上，孔距精度和相互位置精度要求很高的孔系 7. 钻床和镗床都是孔加工机床。主要用于加工外形复杂，没有对称回转轴线的工件上的孔。8. MG1432A （最大磨削直径 320mm，高精度万能外圆磨床） MB8240（最大回转直径 400mm 半自动曲轴磨床）CA6140 （床身上最大工件回转直径 400mm 卧式普通车床） Z304016 （最大钻孔直径 40mm，最大跨距为 1600mm 的摇臂钻床） XK5040 （工作台面宽度 400mm 的数控立式升降台铣床） 9. 主轴正转有 6 级高速，18 级低速，范围 10-1400r/min 反转有 12 级速度，范围 14-1600
5、r /min，用于车削螺纹的退刀10、数控机床的分类：按运动轨迹方式 点位控制：移动过程中不加工，获得准确的加工坐标点位置。直线控制：起点、终点位置正确，控制两点间位移轨迹为一条直线 轮廓控制：对两个或两个以上坐标方向的运动同时进行连续控制切削加工。按伺服系统类型 开环控制 无检测反馈装置，不能校正误差，由步进电机、配速齿轮丝杠丝母副组成，机床精度不高，但结构简单。闭环控制： 安装在工作台上的位移检测装置将工作台的实际位置反馈到数控装置中，与指令要求的位置进行比较，用差值进行控，可以保证高的位移精度。半闭环控制：位置检测装置安装在传动丝杠上，丝杠丝母传动机构及工作台不在控制环内，其误差无法校正
6、，精度不如闭环控制1.2切削运动：主运动对切削起主要作用的工作运动，速度最高，消耗机床的主要功率。机床主运动只有 1 个。进给运动使工件不断投入切削，逐渐加工出完整表面所需的运动。机床的进给运动可以有一个或几个。合成运动主运动与进给运动称为合成运动。加工表面：待加工表面：工件上即将被切除的表面。过渡表面：工件上由切削刃正在切除的表面。已加工表面：工件上已经切削形成的表面。切削速度 vc：刀具切削刃上选定点相对工件主运动的瞬时速度。进给量 f ：主运动每转一转或每一行程时，刀具在进给运动方向上对工件的位移。背吃刀量 ap ：在主运动方向及进给运动方向所组成的平面的法线方向上测量的切削层最大尺寸值
7、。刀具的常用材料：高速钢，硬质合金，其他刀具材料。碳素工具钢、合金工具钢和高速钢、硬质合金钢、陶瓷、金刚石（天然和人造）和立方氮化硼等。刀具材料应具备的性能：1）高的硬度和耐磨性 2）足够的强度和韧性 3）较好的热硬性 4）良好的工艺性 5）经济性前刀面（A）-切屑流出所经过的刀具表面主后刀面（A ）-与工件过渡表面相对的刀具表面副后刀面（A ）-与工件已加工表面相对的刀具表面主切削刃（s）-前刀面与主后刀面的交线副切削刃（s-前刀面与副后刀面的交线刀尖-主切削刃与副切削刃汇交基面 Pr ：通过切削刃选定点与主运动方向垂直的平面。基面与刀具底面平行。切削平面 Ps：通过切削刃选定点与主切削刃相
8、切且垂直于基面 Pr 的平面。正交平面 Po：通过切削刃选定点垂直于基面 Pr 和切削平面 Ps 的平面。前角 o ：前刀面与基面的夹角。刀尖位于前刀面最高点时 o 定为正值；位于最低点时时 o 定为负值。后角 o：是后刀面与切削平面的夹角。刀尖位于后刀面最高点时，后角为正，反之为负。主偏角 r ：在基面内测量，是主切削刃在基面上投影与假定进给方向的夹角。副偏角 rr：在基面内测量，是副切削刃在基面上的投影与假定进给反方向的夹角。刃倾角 s ：切削平面内测量，是主切削刃与基面的夹角。当刀尖是切削刃最高点时,s 定为正值；反之位负。磨料 ：构成砂轮的主要成分。按氧化物，碳化物，超硬磨料。粒度 ：
9、磨料颗粒的大小，尺寸大于 40 m 称磨粒，粒度号为 8#-240#； 尺寸小于 40 m 称微粉：如 W20 代表磨粒最大尺寸是 20 m。结合剂 ：将磨粒黏结起来具有一定的形状和硬度。硬度 ：砂粒从砂轮上脱落的难易程度。硬度从低到高分为 16 级。砂轮硬度 高，即砂粒不易脱落，反之砂粒易脱落。砂轮硬度选用原则：半精磨选用较软的砂轮，精磨选用较硬的砂轮；磨削接触面积大时采用较软的砂轮；材料较硬选用较软的砂轮；磨削有色金属采用较软的砂轮。组织 ：砂轮的砂粒、结合剂、气孔称砂轮三要素,三者的比例关系即组织。磨料占的比例越大，砂轮的组织越紧密，组织号越小。夹具：夹具安装在机床上，使工件相对机床和刀
10、具有一个正确的位置，并能够承受切削力。机床夹具的作用：保证加工精度；提高劳动生产率；扩大机床的使用范围；改善劳动条件、保证生产安全。夹具的组成：定位元件、夹紧装置、对刀及导向装置、夹具体、其他装置或元件。装夹又称安装，包括定位和夹紧两项内容。定位：使工件在机床或夹具上占有正确位置。夹紧：对工件施加一定的外力，使其已确定的位置在加工过程中保持不变。工件定位方法：直接找正装夹、划线找正装夹、夹具装夹将 6 个支承抽象为 6 个“点” ，6 个点限制了工件的 6 个自由度，这就是六点定位原理。完全定位：六个自由度都需要限制的定位方法。不完全定位：根据加工要求，并不需要限制全部自由度的定位。不完全定位
11、主要有两种情况：1 工件本身相对于某个点、线是完全对称的，则工件绕此点、线旋转的自由度无法被限制（即使被限制也无意义） 。2 工件加工要求不需要限制某一个或某几个自由度。欠定位：根据加工要求，工件应该限制的自由度却没有被限制的定位。过定位：工件的同一自由度被重复限制的定位。对过定位必须正确处理：如果工件的定位面经过机械加工，且形状、尺寸、位置精度均较高，则过定位是允许的。有时还是必要的，因为合理的过定位不仅不会影响加工精度，还会起到加强工艺系统刚度和增加定位稳定性的作用。定位问题要注意：工件理论上所要限制的自由度是根据加工要求所确定的，欠定位是决不允许的；工件实际定位所限制的自由度是具体情况具
12、体分析的，有时为了承受切削力或简化夹具结构，常将不需要限制的自由度加以限制，但一般避免出现过定位；而过定位只能在满足提高工件定位面以及夹具定位元件的加工精度的前提下使用。定位元件基本要求：足够的精度、足够的硬度和耐磨性、足够的强度和刚度、良好的工艺性。平面定位：主要支承（固定支承、可调支承、自位支承） 、辅助支承。孔定位：圆柱销、圆柱心轴、圆锥销、圆锥心轴外圆定位：V 形块、定位套、半圆套、圆锥套组合表面定位：一面两孔为了使工件加工时在切削力、惯性力、重力等外力作用下，仍然保持已定的位置，在夹具上还须设有夹紧装置，对工件产生适当的夹紧力。夹紧装置组成：力源装置（产生夹紧力的原始作用力的装置）
13、、中间传动装置（将力源装置产生的夹紧力传给夹紧元件的机构） 、夹紧元件（与工件直接接触起夹紧作用的元件）夹紧装置的基本要求：1 夹紧装置的设计和选择是否合理，将直接影响工件的加工质量和生产率；2 夹紧动作要准确迅速；操作省力方便；夹紧安全可靠；结构简单，易于制造。夹紧力三要素：作用点、大小和方向。三个变形区的特点：第变形区：即剪切变形区，金属剪切滑移，成为切屑。金属切削过程的塑性变形主要集中于此区域。第变形区：靠近前刀面处，切屑排出时受前刀面挤压与摩擦。此变形区的变形是造成前刀面磨损和产生积屑瘤的主要原因。第变形区：已加工面受到后刀面挤压与摩擦，产生变形。此区变形是造成已加工面加工硬化和残余应
14、力的主要原因。关联：三个变形区汇集在切削刃附近，此处的切削层先经过第一变形与工件基体分离，大部分变成切屑经历第二变形，很少一部分留在已加工表面经历第三变形。积屑瘤的成因、影响、避免：成因：切削加工时，切屑底层金属与前刀面产生强烈的内摩擦，当接触面具有适当的温度和较高的压力时，就会产生冷焊而滞留在前刀面上，连续流动的切屑从粘结在前刀面的底层上流过时，在温度压力适当的情况下也会被滞留在底层上，使粘结层逐渐在前一层上积聚，这样一层层的滞留、粘结，逐渐形成一个楔形的积屑瘤，长大了的积屑瘤受外力或振动的作用又会发生局部断裂或脱落。影响：1、对切削刃有一定保护作用 2、增大刀具的实际前角 3、使实际背吃刀
15、量和切削厚度发生变化，将影响工件的尺寸精度 4、使已加工表面粗糙度值变大，并引起振动 5、影响刀具寿命。控制：1、降低切削速度、切削温度，使粘结不易发生 2、采用高速切削，使切削温度高于积屑瘤消失的温度 3、采用润滑好的切削液，减小摩擦 4、增大刀具前角，减小切屑接触区压力 5、提高工件材料硬度，减少加工硬化倾角。切屑的类型和特点：1、带状切屑：它的形状像一条连绵不断的带子，底面光滑，背面呈毛茸状。2、挤裂切屑：又称节状切屑，切屑上各滑移面大部分被剪断，尚有小部分连在一起，犹如节骨状。它的外弧面呈锯齿状，内弧面有时有裂纹。3、单元切屑：又称粒状切屑，切屑沿剪切面完全断开，因而切屑呈梯形的单元状
16、（颗粒） 。以上三种切屑只有在加工塑性材料的时候才可能得到，在形成挤裂切屑的情况下，若减小刀具前角，降低切削速度或加大切削厚度，就可以得到单元切屑，反之，则可得到带状切屑。4、崩碎切屑：切削脆性材料时，由于材料的塑性很小且抗拉强度低，被切金属层在前刀面的推挤下未经塑性变形就在拉应力状态下脆断，形成不规则的碎块状切屑。影响切削变形的因素：1、工件材料,工件材料力学性能不同，切削变形也不同，材料的塑性越大，强度、硬度越低，屈服极限越低，在较小应力下就会产生塑性变形，加工时切屑变形也越大。2、刀具前角：刀具前角越大，剪切角越大，切屑变形越小。3、切削用量：对切削力的影响：背吃刀量 ap进给量 f切削
17、速度 vc。对切削温度的影响：切削速度 vc进给量 f背吃刀量 a。影响切削温度的因素：1、切削用量对切削温度的影响：切削速度 vc进给量 f背吃刀量 a。2、刀具几何参数对切削温度的影响：（1）前角：前角增大，温度降低（2）主偏角：主偏角减小，温度升高（3）刀具磨损：负刀棱及圆弧半径影响小（4）工件材料：机械性能提高，温度升高，导热能力提高，切削温度降低。切削液：作用 1、冷却 2、润滑 3、清洗与防锈。常用切削液：1、水溶液 2、乳化液 3、切削油 4、极压切削油。刀具磨损原因：1、磨料磨损各种切速下均存在，低速情况下刀具磨损的主要原因 2、粘结磨损，刀具材料与工件材料亲和力大，刀具材料与
18、工件材料硬度比小，中等偏低切速 3、扩散磨损，高温下发生 4、氧化磨损，高温情况下，在切削刃工作边界发生 5、相变磨损，高温情况下(550C)，发生金相组织转变使材料硬度降低。刀具寿命（耐用度）概念：刀具从切削开始至磨钝标准的切削时间，用 T 表示。刀具总寿命 把新刀从投入切削开始至报废为止的总切削时间，其间包括多次重磨。刀具寿命影响顺序：v f ap ，与切削温度影响顺序一致前角的作用：o 影响切削难易程度。增大前角可使刀具锋利，切削轻快。但前角过大，刀刃和刀尖强度下降，刀具导热体积减小，影响刀具寿命。后角的作用是为了减小主后刀面与工件加工表面之间的摩擦以及主后刀面的磨损。但后角过大，刀刃强
19、度下降，刀具导热体积减小，反而会加快主后刀面的磨损。主偏角的作用：r 的大小影响刀具寿命。减小主偏角，主刃参加切削的长度增加，负荷减轻，同时加强了刀尖，增大了散热面积，使刀具寿命提高。r 的大小还影响切削分力。减小主偏角使吃刀抗力增大，当加工刚性较弱的工件时，易引起工件变形和振动。副偏角的作用是为了减小副切削刃与工件已加工表面之间的摩擦，以防止切削时产生振动。副偏角的大小影响刀尖强度和表面粗糙度。刃倾角作用：s 影响刀尖强度和切屑流动方向。粗加工时为增强刀尖强度，s 常取负值；精加工时为防止切屑划伤已加工表面，s 常取正值或零。s0，切屑流向待加工表面，s0，切屑流向过度加工表面的法线方向。1
20、.工艺过程：采用机械加工方法直接改变毛坯的形状、尺寸、各表面间相互位置及表面质量，使之成为合格零件的过程。按一定工序排列，工序又分为安装、工位、工步、走刀2.工序：是指由一个或一组工人在同一台机床或同一个工作地，对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分机械加工工艺过程。3.单件小批批量生产的工艺过程：1 车端面，打中心孔，车全部外圆，车槽与倒角 车床 2 铣键槽，去毛刺 铣床 3 磨外圆 外圆磨床4.中批生产的工艺过程：1 铣端面，打中心孔 铣端面打中心孔机床 2 车大外圆及倒角 车床 3 车小外圆及倒角车床 4 铣键槽 铣床 5 去毛刺 钳工台 6 磨外圆 磨床5.安装：工件每经过一次装夹
21、（定位夹紧）所完成的工作6.工位：工件在机床上占据每一个位置所完成的那部分工序称为工位。7.工步：指在加工表面不变、切削刀具不变的情况下所连续完成的那部分工序。8.走刀：同一加工表面加工余量较大，可以分作几次工作进给，每次工作进给所完成的工步称为一次走刀。1.机械制造工艺过程：机械制造中与产品生成直接有关的生产过程常被称为机械制造工艺过程。2.主要内容：毛坯和零件成形铸造、锻压、冲压、焊接 、压制、烧结、注塑、压塑 机械加工切削、磨削、特种加工 材料改性与处理 热处理、电镀、转化膜、涂装、热喷涂 机械装配把零件按一定的关系和要求连接在一起，组合成部件和整台机械产品，包括零件的固定、连接、调整、
22、平衡、检验和试验等工作 机械加工工艺过程：采用各种机械加工方法，直接用于改变毛坯的形状、尺寸、表面质量，使之成为合格零件的全部劳动过程机械加工工艺规程：规定零件机械加工工艺过程和操作方法可指导生产的的工艺文件。机械加工工艺规程的内容： 机械零件加工工艺路线、各工序的加工内容、切削用量、时间定额以及采用的工艺装备工艺规程的作用:连接产品设计和制造过程的桥梁，是企业组织生产活动和进行生产管理的重要依据，是新建、改建、扩建工厂及车间的基本资料。机械加工工艺规程设计原则:优质、高效、低成本1.毛坯种类的选择:确定毛坯的依据是零件在产品中的作用、零件本身的结构特征与外形尺寸、零件材料工艺特性以及零件生产
23、批量等。常用的毛坯种类有铸件、锻件、焊接件、冲压件、型材等2.设计基准在设计图样上所确定其他点线面位置的基准；距离尺寸精度、相互位置精度3.工艺基准在工艺过程中所采用的基准。工序基准、定位基准、测量基准与装配基准。 工序基准：在工序图上用来标注本工序被加工表面加工后的尺寸、位置的基准。定位基准：加工时作为定位所用的基准测量基准：检验时测量已加工表面尺寸及位置的基准装配基准：装配时，确定零件在机器中的正确位置所采用的基准4、精基准基准重合、基准统一、互为基准、自为基准、便于装夹5、粗基准保证相互位置要求原则:如果首先要求保证工件上加工面与不加工面的相互位置要求，则应以不加工面作为粗基准、余量均匀
24、分配原则:如果首先要求保证工件某重要表面加工余量均匀时，应选择该表面的毛坯面作为粗基准。便于工件装夹原则要求选用的粗基准面尽可能平整、光洁，且有足够大的尺寸，不允许有锻造飞边、铸造浇、冒口或其它缺陷。也不宜选用铸造分型面作粗基准:粗基准一般不得重复使用在实际生产中，经常使用的统一基准形式有：1）轴类零件常使用两顶尖孔作统一基准；2）箱体类零件常使用一面两孔作统一基准；3）盘套类零件常使用止口面作统一基准； 4）套类零件用一长孔和一止推面作统一基准6、加工阶段的划分粗加工阶段：去除加工面多余的材料，尽快切除大部分加工余量，获得高的生产率半精加工阶段：达到一定的加工精度，为精加工作好准备，同时完成
25、一些次要表面的加工 精加工阶段：加工面精度和表面粗糙度达到图纸要求加工阶段划分的原因: 1、保证加工质量:粗加工误差可以通过半精加工和精加工进行修正，并逐步提高零件的加工精度和表面质量 2、合理使用设备:粗、精加工机床分开，利于充分发挥粗加工机床的动力，并长期保持精加工机床的精度 3、便于安排热处理工序:热处理工序常作为划分加工阶段的界线 4、便于及时发现毛坯缺陷，保护精加工表面 5、有时不必划分加工阶段:重型零件、精度要求低工序顺序：先基准后其他先加工基准面，再加工其他表面 先面后孔有两层含义：1）当零件上有较大的平面可以作定位基准时，先将其加工出来，再以面定位，加工孔，可以保证定位准确、稳
26、定2）在毛坯面上钻孔或镗孔，容易使钻头引偏或打刀，先将此面加工好，再加工孔，则可避免上述情况的发生先主后次也有两层含义：1）先考虑主要表面加工，再安排次要表面加工，次要表面加工常常从加工方便与经济角度出发进行安排2）次要表面和主要表面之间往往有相互位置要求，常常要求在主要表面加工后，以主要表面定位进行加工先粗后精 7 工序集中：使工件的加工内容尽可能地集中在少数几个工序中，从而使总的工序数目减少特点：减少安装次数，有利于保证工件各加工面之间的位置精度设备工装复杂，采用高效机床，减少作业面积和人数工序分散：使工件加工内容分散在较多的工序内完成，从而使总的工序数目较多特点：每工序工艺装备简单，调整
27、、对刀容易，对操作工人要求不高；设备数量大，操作人员多，生产面积大，组织管理量大8、GT 工作原理：将多种零件按其相似性分类成组，人为扩大生产批量重复使用原则： 资源重复使用，降低生产成本； 作业熟练程度增加，提高生产率。9、成组工艺过程的设计：复合零件法、复合路线法10、CAPP 基本原理：派生法、创成法、人工智能法11、装配工艺方法：1、互换法：完全互换法，不完全互换法，分组互换法2、修配法：单件修配法、合并加工修配法、自身加工修配法3、调整法：可动调整法、固定调整法和误差抵消调整法定位误差：由于基准不重合误差和基准位移误差所引起的工序基准相对于刀具在加工尺寸方向上的最大变动范围。基准不重合误差：因工序基准与定位基准不重合而引起的工序基准相对于定位基准在加工尺寸方向上的最大变动范围。基准位移误差：由于定位副制造误差而引起的定位基准相对于刀具在加工方向上的最大变动范围。当两个误差都不等于零时应判断相关性：1、若工序基准不在定位基面上即不相关二者相加2、若工序基准在定位基面上相关继续判断方向性：a、若工序基准和定位接触点在定位基准的异侧则方向相同二者相加 b、同侧方向相反位移减不重合
