机械制造技术基础复习重点

第二章1.机床型号编制方法(如CA6140)类代号车床的组、系代号划分通用特性代号2.切削运动：主运动，进给运动；主运动：主运动是切除多余金属层以形成工件要求的形状、尺寸精度及表面质量所必须的基本运动，也是切削运动中速度最高、消耗功率最大的运动。在切削加工中，主运动只有且必须有一个。主运动可以是旋转运动(如车削、镗削中主轴的运动)，也可以是直线运动(如刨削、拉削中的刀具运动)。进给运动：进给运动是使新的金属不断投入切削的运动。它保证切削工作连续或反复进行，从而切除切削层形成已加工表面。进给运动的速度较低，消耗功率较小；进给运动可由刀具完成(如车削、钻削)，也可由工件完成(如铣削)；进给运动不限于一个(如滚齿)，个别情况也可以没有进给运动(如拉削)；进给运动可以是连续的(如车削)，也可以是间断的(如刨削)。两个要素，一是切削刃，二是切削运动3.切削表面:工件上的三个不断变化的切剧表面；已加工表面:工件上经刀具切削后形成的表面。待加工表面:工件上有待切削金属层的表面。过渡表面:已加工与待加工表面间的切削刃正在切除的表面。4.切削用量：(切削三要素):切削速度，进给量，背吃刀量；切削速度vc是切削刃上选定点相对于工件的主运动的线速度，单位为m/s(或m/min)。车削时切削速度计算式为1000/dnvcn--主运动转速(r/s或r/min);d--刀具或工件的最大直径(mm)。.进给量f进给量f是当主运动旋转一周时，刀具(或工件)沿进给运动方向上的位移量，单位为mm/r。进给量的大小也反映了进给速度vf(单位为mm/min)的大小，关系为vf=nf背吃刀量aD对车削和刨削加工来说，背吃刀量aD，是工件上待加工表面和已加工表面间的垂直距离。外圆车削的背吃刀量为aD=(dw-dm)/2dw--待加工表面直径(mm);dm--已加工表面直径(mm)。5.刀具切削部分的组成：刀头，刀杆：一个刀尖、两条切削刃、三个面：刀杆用于夹持刀具，又称夹持部分；刀头用于切削，又称切削部分。切削部分由三个面、两条切削刃和一个刀尖组成。前刀面(Ar)是切削过程中切屑流出所经过的刀具表面。主后刀面(Aα)是切削过程中与工件上过渡表面相对的刀具表面。副后刀面(Aα’)是切削过程中与工件上已加工表面相对的刀具表面。主切削刃(s)是前刀面与主后刀面的交线。它担负着主要的切削工作。副切削刃(s’)是前刀面与副后刀面的交线。它配合主切削刃完成切削工作。刀尖是主切削刃和副切削刃的交点。为了改善刀尖的切削性能，常将刀尖磨成直线或圆弧形过渡刃。不同类型的刀具，其刀面、切削刃的数量不完全相同。6.刀具的标注角度：正交平面内，前角+后角+楔角=90；基面内，主偏角+副偏角+刀尖角=180；在正交平面内标注的角度有以下几种。前角是指前刀面与基面之间的夹角。前刀面与基面平行时前角为零；刀尖位于前刀面最高点时，前角为正；刀尖位于前刀面最低点时，前角为负。前角对刀具切削性能影响很大后角是指主后刀面与切削平面之间的夹角。刀尖位于主后刀面最前点时，后角为正；刀尖位于后刀面最后点时，后角为负。后角的主要作用是减小后刀面与过渡表面之间的摩擦。楔角是前刀面与主后刀面之间的夹角。前角、后角和楔角三者之间的关系为90ooo在基面内标注的角度有以下几种。主偏角是指主切削刃在基面上的投影与假定进给方向之间的夹角。主偏角一般在0o~90o之间。副偏角是指副切削刃在基面上的投影与假定进给反方向之间的夹角。刀尖角是指主切削平面与副切削平面间的夹角。主偏角、副偏角和刀尖角三者之间的关系为180'rrrkk7.刀具的工作角度:分别考虑进给运动，刀具安装对标注角度的影响8.积屑瘤的形成过程，影响积屑瘤的主要因素，积屑瘤对切削加工的影响，积屑瘤是由于切屑和前刀面剧烈的摩擦、粘黏而形成的(1)工件材料。塑性好的材料，切削时的塑性变形较大，容易产生积屑瘤。塑性差硬度较高的材料，产生积屑瘤的可能性相对较小。切削脆性材料时，形成的崩碎切屑与前面无摩擦，一般无积屑瘤产生。(2)切削速度。切削速度较低(vc3m/min)时，切屑流动较慢，切屑底面的金属被充分氧化，摩擦系数小，切削温度低，切屑金属分子间的结合力大于切屑底面与前刀面之间的摩擦力，因而不会出现积屑瘤。切削速度在3~40m/min范围内时，切屑底面的金属与前刀面间的摩擦系数较大，切削温度高，切屑金属分子间的结合力降低，因而容易产生积屑瘤。当切削速度较高(vc40m/min)时，由于切削温度很高，切屑底面呈微熔状态，摩擦系数明显降低，亦不会产生积屑瘤。9.影响切削力的因素(如果是简答题，需要简述规律)，(1)工件材料的影响。工件材料的强度、硬度越高，虽然切屑变形略有减小，但总的切削力还是增大的。强度、硬度相近的材料，塑性大，则与刀具的摩擦系数也较大，故切削力增大。加工脆性材料，因塑性变形小，切屑与刀具前刀面摩擦小，切削力较小。(2)切削用量的影响。①背吃刀量和进给量。当f和aD增加时，切削面积增大，切削力也增加，但两者的影响程度不同。在车削时，当aD增大1倍时，切削力约增大1倍；而f加大1倍时，切削力只增大68%~86%。因此，在切削加工中，如果从切削力和切削功率来考虑，加大进给量比加大背吃刀量有利。②切削速度。积屑瘤的存在与否，决定着切削速度对切削力的影响情况：在积屑瘤生长阶段，vc增加，积屑瘤高度增加，变形程度减小，切削力减小；反之，在积屑瘤减小阶段，切削力则逐渐增大。在无积屑瘤阶段，随着切削速度vc的提高，切削温度增高，前刀面摩擦减小，变形程度减小，切削力减小，如图2-19所示。因此生产中常用高速切削来提高生产效率。在切削脆性金属工件材料时，因塑性变形很小，前刀面上的摩擦也很小，所以切削速度对切削力无明显的影响。(3)刀具几何参数的影响。①前角。前角对切削力影响最大。当切削塑性金属时，前角增大，能使被切层材料所受挤压变形和摩擦减小，排屑顺畅，总切削力减小。加工脆性金属时前角对切削力影响不明显。②负倒棱。在锋利的切削刃上磨出负倒棱(见图2-20)，可以提高刃口强度，从而提高刀具使用寿命，但此时被切削金属的变形加大，使切削力增加。③主偏角。主偏角对切削力的影响主要是通过切削厚度和刀尖圆弧曲线长度的变化来影响变形，从而影响切削力的。主偏角对切削分力Fc的影响较小，但对背向力FD和进给力Ff的影响明显，主偏角Kr增大，背向力FD减小，进给力Ff增大。因此，生产中常用主偏角为75o的车刀加工。(4)其他因素的影响。刀具、工件材料之间的摩擦系数因影响摩擦力而影响切削力的大小。在同样的切削条件下，高速钢刀具的切削力最大，硬质合金的次之，陶瓷刀具的最小。在切削过程中使用切削液，可以降低切削力。并且切削液的润滑性能越高，切削力的降低越显著。刀具后刀面磨损越严重，摩擦越剧烈，切削力越大。10.刀具磨损的主要原因，1)硬质点磨损。硬质点磨损是由于工件材料中的硬质点或积屑瘤碎片对刀具表面的机械划伤，从而使刀具磨损。各种刀具都会产生硬质点磨损。对于硬度较低的刀具材料，或低速刀具，如高速钢刀具及手工刀具等，硬质点磨损是刀具的主要磨损形式。(2)黏结磨损。黏结磨损是指刀具与工件(或切屑)的接触面在足够的压力和温度作用下，达到原子间距离而产生黏结现象。因相对运动，黏结点的晶粒或晶粒群受剪或受拉被对方带走而造成的磨损。黏结点的分离面通常在硬度较低的一方，即工件上。但也会造成刀具材料组织不均匀，产生内应力以及疲劳微裂纹等缺陷。(3)扩散磨损。扩散磨损是指刀具表面与被切出的工件新鲜表面接触，在高温下，两摩擦面的化学元素获得足够的能量，相互扩散，改变了接触面双方的化学成分，降低了刀具材料的性能，从而造成刀具磨损。例如，硬质合金车刀加工钢料时，在800~1000℃高温时，硬质合金中的Co,WC和C等元素成分迅速扩散到切屑、工件中去;工件中的Fe则向硬质合金表层扩散，使硬质合金形成新的低硬度高脆性的复合化合物层，从而加剧刀具磨损。刀具扩散磨损与化学成分有关，并随着温度的升高而加剧。(4)化学磨损。化学磨损又称为氧化磨损，指刀具材料与周围介质(如空气中的氧，切削液中的极压添加剂硫、氯等)，在一定的温度下发生化学反应，在刀具表面形成硬度低、耐磨性差的化合物，加速刀具的磨损。化学磨损的强弱取决于刀具材料中元素的化学稳定性以及温度的高低。10.刀具材料应具备的性能，高的硬度、高的耐磨性、高的耐热性、足够的强度和韧性、良好的工艺性、良好的热物理性能和耐热冲击性能12.刀具材料(五种);高速钢、硬质合金、陶瓷、立方氮化硼、金刚石13.切制液的种类及作用:种类：水溶液、切削油、乳化液、极压切削油作用：冷却、润滑、清洗、防锈第三章加工方法与设备1.加工工艺:车削、磨削、镗削；钻孔，扩孔、铰孔；攻丝、套扣；2.CA6140型车床的主要部件及作用；车床附件;。3.M1432B9万能外圆磨床的组成及功能，4.外圆的一般磨削方法；①纵向法。磨削时，工件在主轴带动下做旋转运动，并随工作台一起做纵向移动。磨削特点是：精度高、表面粗糙度值小、生产效率低。适用于单件小批量生产及零件的精磨。②横向法(切入磨法)。磨削时，工件只需与砂轮作同向转动(圆周进给)，而砂轮除高速旋转外，还需根据工件加工余量作缓慢连续的横向切入，直到加工余量全部被切除为止。磨削特点是:磨削效率高，磨削长度较短，磨削较困难。横磨法适用于批量生产，磨削刚性好的工件上较短的外圆表面。③阶段磨削法。阶段磨削法又称综合磨削法，是横向法和纵向法的综合应用，即先用横向法将工件分段粗磨，相邻两段间有一定量的重叠，各段留精磨余量，然后用纵向法进行精磨。这种磨削方法既保证了精度和表面粗糙度，又提高了磨削效率。④无心外圆磨削法。无心外圆磨削是在无心外圆磨床上进行的一种外圆磨削。无心外圆磨削时，工件不定中心自由地置于磨削轮和导轮之间，由托板和导轮支承，工件被磨削外圆表面本身就是定位基准面，其中起磨削作用的砂轮称为磨削轮，起传动作用的砂轮称为导轮5.砂轮的特性:砂轮的特性由磨料、粒度、黏合剂、硬度及组织，形状尺寸六个方面的因素决定。7.常用钻孔方法及注意事项(针对不同特性的现进行钻孔时的注意事项)①钻削通孔时，当孔快要钻通时，应变自动进刀为手动进刀，以避免钻通孔的瞬间因进给量剧增而发生啃刀，影响加工质量和损坏钻头。②钻不通孔时，应按钻孔深度调整好钻床上的挡块、深度标尺等，或采用其他控制方法，以免钻的过深或过浅，并应注意退屑。③一般钻削深孔时钻削深度达到钻头直径3倍时，钻头就应退出排屑。此后，每钻进一定深度，钻头就再退出排屑一次，并注意冷却润滑，防止切屑堵塞、钻头过热退火或扭断。④直径超过30mm的大孔时，一般应分两次钻削，第一次用0.6~0.8倍孔径的钻头，第二次用所需直径的钻头扩孔。扩孔钻头应使两条主切削刃长度相等、对称、否则会使孔径扩大。⑤钻直径小于1mm的小孔时，开始进给力要轻，防止钻头弯曲和滑移，以保证钻孔试切的正确位置。钻削过程要经常退出钻头排屑和加注切削液。切削速度可选在2000~3000r/min以上，进给力应小而平稳，不易过大过快。8.内圆磨削的特点；(1)由于受到内圆直径的限制，内圆磨削的砂轮直径小，转速又受内圆磨床主轴转速的限制(一般为10000~20000r/min)，砂轮的圆周速度一般达不到30~35m/s，因此磨削表面质量比外圆磨削差。(2)内圆磨削时，直径越小，安装砂轮的接长轴直径也越小，而悬仲却较长、刚性差，容易产生弯曲变形和振动，影响了尺寸精度和形状精度，降低了表面质量，同时也限制了磨削用量，不利于提高生产率。(3)内圆磨削时，砂轮直径小，转速却比外圆磨削高得多，因此单位时间内每一磨粒参加磨削的次数比外圆磨削高，而且与工件成内切圆接触，接触弧比外圆磨削长，再加之内圆磨削处于半封闭状态，冷却条件差，磨削热量较大，磨粒易磨钝，砂轮易堵塞，工件易发热和烧伤，影响表面质量。为了保证磨孔的质量和提高生产率，必须根据磨孔的特点，合理地使用砂轮和接长轴，正确选择磨削用量，改进工艺。9.低速车削三角形外螺纹:①直进刀法。车削时只用中