机械制造

铣削按照铣削时的主运动速度方向和工件进给方向的相同或相反,可分为顺铣和逆铣1切削运动：金属切削加工是利用刀具切去工件毛坯上多余的金属层，以获得具有一定的尺寸，形状，位置精度和表面质量的机械加工方法。刀具的切削作用是通过刀具相对工件之间的相互作用和相对运动来实现的。刀具与工件间的相对运动称为切削运动，即表面成形运动。切削运动可分解为主运动和进给运动。2切削用量三要素切削速度vv=πdn/1000X60进给量fvf=nf=nzfz背吃刀量（切削深度）apap=(dw-dm)/2切削层：指工件上正被切削刃切削的一层金属，亦即相邻两个加工表面之间的一层金属3车刀的切削部分组成：三面前刀面Aγ后刀面Aα副后刀面Aα′两刃主切削刃S副切削刃S′一尖过渡刃4刀具标注角度的参考系：(1)正交平面参考系pr、ps、po2)法平面参考系pr、ps、pn(3)背平面进给平面参考系pr、ps、pp、pf5切削平面:通过主切削刃上某一点并与工件加工表面相切的平面基面:通过主切削刃上某一点并与该点切削速度方向相垂直的平面正交平面:通过主切削刃上某一点并与主切削刃在基面上的投影相垂直的平面6刀具的标注角度（1）主偏角κr2）刃倾角λs（3）前角γo（4）后角αo5）副偏角κrˊ6）副后角αo7刀具材料必须具备的性能1.高的硬度和耐磨性2.足够的强度和冲击韧性3.高耐热性4.良好的工艺性5良好的热物理性和耐热冲击性8常用刀具材料的种类碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷、金刚石、立方氮化硼等YG(K)类（WC+Co）韧性好耐磨性差适合加工铸铁青铜等脆性材料YT(P)类（WC+TiC+Co）耐磨性好适合加工刚件常用的牌号YT5YT15YT309切削类型：1带状切削2挤裂切削3单元切削4崩碎切削10积屑瘤现象：在切削速度不高而又能形成连续切屑的情况下，加工一般钢料或其他塑性材料时，常在前刀面处粘着一快剖面有时呈三角状的硬块。它的硬度高，通常是工件材料的2到3倍，在处于比较桅顶的状态时能够代替切削刃进行切削。这块冷焊在前刀面上的金属称为积屑瘤它在加工过程中是不可控的，只能通过改变切削条件防止其产生切削热的来源就是切削变形功和前后刀面的摩擦功11切削液可分为三类1水溶液2乳化液3切削油12刀具磨损到一定限度后就不能继续使用，这个磨损限度称为磨钝标准13刀具寿命刀具刃磨后开始切削到磨损量达到磨钝标准为止的切削时间。刀具总使用寿命：刀具从开始使用到报废为止的总切削时间。刀具总使用寿命＝刀具使用寿命×刃磨次数14切削用量三要素对刀具寿命,生产率和加工质量的影响选择顺序应为首先选尽可能大的背吃刀量其次选尽可能大的进给量最后选尽可能大的切削速度。粗加工中选择切削用量时，应首先选择尽可能大的背吃刀量ap，其次在工艺条件允许下选择较大的进给量f，最后根据合理的刀具使用寿命，用计算法或查表法确定切削速度v。这样使v、f、ap的乘积最大，以获得最大的生产率精加工时则主要按表面粗糙度和加工精度要求确定切削用量。采用逐渐减小背吃刀量的方法来逐步提高加工精度，进给量的大小主要依据表面粗糙度的要求来选取。一般采用较小的背吃刀量，进给量和较高的切削速度。15（一）通用机床型号例：CA6140机床类别代号（车床类）机床特性代号（结构特性）机床组别代号（落地及卧式车床组）机床系别代号（卧式车床系）机床主参数代号（最大车削直径400mm）16机床的基本组成部分:1）动力源2）传动系统3）支承件4)工作部件5)控制系统6)冷却系统7)润滑系统8)其他装置17装夹：在机床上进行加工时，必须先把工件放在准确的加工位置上，并将其可靠固定，以确保工件在加工过程中不发生位置变化，才能保证加工出的表面达到规定的加工要求。这个过程叫做装夹。装夹是定位和夹紧的总和定位：确定工件在机床上或夹具中占有准确加工位置的过程叫定位夹紧：在工件定位后用外力将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操做18基准：就是零件上用来确定点线面位置时，作为参考的其他的点线面。可分为设计基准和工艺基准工艺基准又可分为：1定位基准2度量基准3装配基准19任一刚体在空间有六个自由度，即XYZ三个坐标轴的移动自由读和绕此的三个坐标轴的转动自由度合理布置六个定位支承点，使工件上的定位基面与其接触，一个支承点限制一个自由度，使工件六个自由度被完全限制，在空间得到唯一确定的位置，此即六点定位原理。20夹具设计和定位分析中经常遇到以下几个问题1完全定位与不完全定位2欠定位与过定位21加工精度和加工误差加工精度指零件加工后实际几何参数(尺寸、形状和位置)与理想几何参数相符的程度。零件加工后的实际几何参数对理想集合参数的偏离程度就叫做加工误差22一般所说的加工经济精度是指在正常加工条件下（采用符合质量标准的设备，工艺装备和标准技术等级的工人，不延长加工时间）所能保证的加工精度。23由机床，夹具刀具和工件组成机械加工工艺系统（简称工艺系统），我们把工艺系统的误差称为原始误差。分为工艺系统静误差（机床，夹具和刀具）和工艺系统动误差机床夹具和刀具的误差，是在无切削负荷的情况下检验的，划分为系统静误差，工艺系统受力变形，热变形和刀具磨损，是在有负荷的情况下产生的为动误差24加工误差的分类:系统性误差和随机性误差系统性误差分为常值系统性误差和编制系统性误差在顺序加工一批工件中，有些误差的大小和方向是无规则变化着的，这些误差就是随机误差。（加工余量不均匀，材料硬度不均匀，夹紧力时大时小）25工件尺寸落在(x±3σ)范围内的概率为99.73%，而落在该范围之外的概率只占0.27%。可以忽略不计。因此可以认为，正态分布的分散范围为(x±3σ)，这就是±3σ原则也称6σ原则。简单的说，6σ的大小代表了某一种加工方法在规定的条件（毛坯余量，切削用量，正常的机床夹具，刀具等）下所能达到的加工精度。所以在一般的情况下我们应该使公差带的狂度T和均方根分误差之间具有T≥6σ的关系。26机械加工表面质量主要包括两部分：表面的几何形状特征（表面粗超度，波度）和表面层的物理，力学性能变化。27影响表面粗糙度的因素:（1）切削加工影响表面粗糙度的因素1）刀具几何形状的复映2）工件材料的性质3）切削用量（2）磨削加工影响表面粗糙度的因素1）砂轮的粒2）砂轮的硬度3）砂轮的修整4）磨削速度5）磨削径向进给量和光磨次数6）工件圆周进给速度和轴向进给量7）冷却润滑液28冷作硬化：机械加工过程中因切削力作用产生的塑性变型，使晶格扭曲，畸变，晶格间产生剪切滑移，晶粒被拉长和纤维化，甚至破碎，这些都会使表面层金属的硬度和强度提高，这种现象称冷作硬化（强化）29工序是组成加工工艺过程的基本单元。一个工序是指一个（或一组）工人，在一台机床上(或一个工作地点)，对同一工件（或同时对几个工件）所连续完成的那部分工艺过程。30工步是在加工表面不变，加工工具不变，切削用量不变的条件下所连续完成的那部分工序。工作行程也叫做进给，使加工工具在加工表面加工一次所完成的工步。31装夹和工位，装夹使由定位和夹紧过程组成的。工件在机床上所占据的每一个位置所完成的那一部分工序就称作工位。32零件的加工精度：尺寸精度，形状精度，位置精度形状精度的获得方法：1）轨迹法2）成形法3）展成法33生产类型的划分依据产品或零件的年生产纲领，产品的年生产纲领就是产品的年生产量。生产规模类型，大批量生产，成批量生产，单件生产34定位基准有精基准和粗基准之分。用毛坯上未加工的表面作为定位基准，即粗基准。用加工过的表面作为定位基准，即精基准。精基准选择原则：1）基准重合原则2）统一基准原则3）互为基准原则4）自为基准原则粗基准选择原则：1）保证零件加工表面相对于不加工表面具有一定位置精度原则2）合理分配加工余量的原则3）便于装夹原则4）同方向上粗基准不得重复使用原则35按工序集中原则组织工艺过程的特点是：（1）可减少工件装夹次数，易保证位置精度（2）工序数少，减少了设备数量、操作工人和生产面积3）可采用高效专用设备、工艺装备，提高加工精度和生产率。按工序分散原则组织工艺过程的特点是：（1）所用机床和工艺装备比较简单，易于调整对刀（2）对操作工人的技术水平要求不高。（3）工序数多，设备数量多、操作人员多、占用生产面积大。36加工余量：毛坯上留作加工用的材料层37保证装配精度的4种装配方法1）互换装配法2）分组装配法3）修配装配法4）调整装配法38快速成形技术的优点：(1)快速成形作为一种使设计概念可视化的重要手段，计算机辅助设计的零件的实物模型可以在很短时间内被加工出来，从而可以很快对加工能力和设计结果进行评估。(2)由于它是将复杂的三维型体转化为二维截面来解决，因此，它能制造任意复杂形体的高精度零件，而无须任何工装模具。(3)快速成形操作可以应用于模具制造，可以快速。经济地获得模具(4)产品制造过程几乎与零件的复杂性无关，可实现自由制造，这是传统制造方法无法比拟的。（5）快速成形作为一种重要的制造技术，采用适当的材料，这种原型可以被用在后续生产操作中以获得最终产品39CIMS是英文ComputerIntegratedManufactureSystem计算机集成制造系统的缩写。计算机集成制造系统是1973年由美国学者提出的一种生产管理组织技术和方式，其基本思想是通过计算机网络将企业的各个生产和管理环节的数据集成管理，从而达到降低库存、提高生产效率和管理水平40柔性制造系统是由统一的信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备组成，能适应加工对象变换的自动化机械制造系统，英文缩写为FMS全英文flexiblemanufacturingsystem41CAD，ComputerAidedDesign的缩写，意思为计算机辅助设计,专业绘图软件，主要用于工业设计中.autcadCAM是英文电脑辅助设计及电脑辅助制作的缩写CAPP——计算机辅助工艺设计（ComputerAidedProcessPlanning）利用计算机技术辅助工艺人员设计零件从毛坯到成品的制造方法，是将企业产品设计数据转换为产品制造数据的一种技术，42GT成组技术GT（GroupTechnology）充分利用事物间的相似性，将许多具有相似信息的研究对象归并成组，并用大致相同的方法去解决相似组中的生产技术问题，以达到规模生产的效果，这种技术统称为成组技术1切削用量三要素：切削速度、进给量和吃刀量2切削加工：是指用切削刀具从毛坯料或工件上切除多于材料，以获得所要求的几何形状、尺寸精度和表面质量的零件的加工方法3刀具静止参考系：指在不考虑进给运动、规定车刀刀尖安装得与工件轴线等高，刀杆的中心线垂直于进给方向等简化条件下的参考系4残余应力：是指在外力消失以后，残存在物体内部而总体又保持平衡的内应力5前角：刀具前面与基面间的夹角，在正交平面中测量6工序集中原则：就是将工件的加工集中在不多的几道工序内完成，此时工艺路线短，工序数目少。9主运动：切除金属所必需的运动。10零件的结构工艺性：指这种结构的零件被加工的难易程度，零件的结构工艺性是相对的，随科学技术的发展和客观条件的不同而变化。12加工硬化：在切削塑性材料时，工件已加工表面表层的硬度明显提高而塑性下降的现象称为加工硬化。13后角：是指刀具后面与切削平面的夹角，在正交平面中测量。14工艺分散原则：是指将零件的加工内容分散在较多的工序内完成，此时每道工序的加工内容少、工序数目多、工艺路线长。15刀具使用寿命：是指刀具刃磨以后，从开始切削到磨损量达到磨钝标准所经过的实际切削总时间。16积屑瘤：在切削速度不高时，切削塑性金属时，往往回发现刀具前刀面上黏附着一小块很硬的金属，称为积屑瘤。17工序：指一个或一组工人在同一台机床或同一场所，对同一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。19进给运动：使金属层不断投入切削而获得工件表面的运动。20工步：指加工表面、切削刀具、切削速度和进给量都保持不变的条件下所完成的那部分工艺过程。21顺铣：指铣刀的旋转方向与工件得进给方向相同的铣削方式。22试切：是指以小的进给量进行切削，然后