大学考研资料 机械考研专业课资料（各种资料的精华总结）

大连理工大学机械考研专业课资料（各种资料的精华总结）第一章第一节零件的成形方法1.△m0：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.△m=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、镗孔、滚花等。精度指标：普通车削IT8~IT7Ra6.3-1.6精密车削IT6~IT5Ra0.4-0.1超精密车削Ra0.04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）铣削（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（成形或球头铣刀的成形运动）等。精度指标：普通铣削IT8~IT7Ra6.3-1.6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铣削的散热条件较好铣削方式立铣法（端铣法）：平面的形成运动由铣刀的端面刃形成的。卧铣法（周铣法）：平面的形成运动由铣刀的外圆面上的切削刃形成的。包括顺铣、逆铣，其中逆铣较常用。逆铣：铣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；逆铣将工件上抬，易引起振动。顺铣：铣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；铣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。（三）刨削（刀具的直线运动为切削主运动）加工范围：加工平面、加工直槽、加工母线为直线的成形面（键槽、花键槽、方孔、三角形孔等）精度指标：普通刨削IT8~IT7Ra6.3-1.6精密刨削平面度0.02/1000Ra0.8-0.4工艺特点：生产率低，有空行程。刨削方式牛头刨（中小型零件的单件生产）龙门刨（加工大型工件）插削（加工工件的内表面如键槽、花键槽、多边形孔等，还可加工渐开线齿面）（四）钻、扩、铰、镗（孔加工）精度指标：钻IT10Ra12.5-6.3扩IT10~IT9Ra6.3-3.2铰IT9~IT6Ra1.6-0.4镗IT9~IT7Ra1.6-0.8扩孔、铰孔与镗孔的区别扩孔、铰孔均在原底孔的基础上进行加工因此无法提高孔轴线的位置精度和直线度镗孔后的轴线以镗杆的回转轴线决定，因此可校正原底孔轴线的位置精度。（五）齿面加工（08年真题齿面加工方法）成形法普通铣刀与普通铣床刀具的旋转运动和直线运动展成法（范成法）工件与刀具形成范成运动关系，有滚齿法、插齿法、磨齿法、剃齿法等。（六）磨削（主运动为砂轮的旋转运动）加工范围：外圆、内孔、平面、齿面和成形面。精度指标：IT6以上Ra0.8,最高可达Ra0.01工艺特点：磨削过程是磨粒对工件表面的切削、刻划和滑擦三种作用的综合效应。加工过程比较平稳，精度高，表面粗糙度小一般砂轮有自锐性，但往往需修整可以对淬硬的表面进行加工磨削易产生较大的热量，需冷却液，不利于环保（七）特种加工电火花加工；电解加工；激光加工；超声波加工第二章金属切削原理与刀具第一节刀具的结构（一）切削运动与切削要素切削运动①金属切削加工：利用刀具切去工件毛坯上多余的金属层（加工余量），以获得具有一定的尺寸、形状、位置精度和表面质量的加工方法。②切削运动：刀具与工件之间的相对运动，也称表面成形运动。a)主运动：切下切屑所需的最基本的运动。只有一个，如车削时工件的旋转运动铣削时铣刀的旋转运动b)进给运动：多余材料不断被投入切削，从而加工出完整表面所需的运动。一个或几个切削要素（切削表面、切削用量、切削层参数）①切削表面a)已加工表面b)待加工表面c)加工表面（过渡表面）②切削用量（08年真题）：切削时各运动参数的总称，包括切削速度、进给量和背吃刀量（切削深度)三要素。合理切削用量（07期末题）：指充分利用刀具的切削性能和车床的动力性能（功率、扭矩），在保证质量的前提下，获得高的生产率和低的加工成本的切削用量。a)切削速度（09年真题）（07期末题）:定义一：在单位时间内，工件和刀具沿主运动方向的相对位移。m/s车床主运动为旋转运动m/s刨床主运动为往复直线运动m/s定义二：刀具切削刃上选定点相对主运动的速度。b)进给量（07期末题）：在主运动每转一转或每一行程时（或单位时间内），刀具与工件之间沿进给运动方向的相对位移。单位：mm/r（车削、镗削）；mm/行程（刨削、磨削）c)背吃刀量（切削深度)（07期末题）定义一：待加工表面与已加工表面的垂直距离。（mm）车外圆时，，、分别为待加工表面和已加工表面的直径（mm）定义二：在垂直于主运动方向和进给运动方向的工作平面内测量的刀具切削刃与工件切削表面的接触长度。③切削层几何参数切削层是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。（会看图、画图）（P16图2-1，P172-2）a)切削宽度（09年真题）:沿主切削刃方向度量的切削层尺寸（mm）。车外圆时。b)切削厚度：两相邻加工表面的垂直距离（mm）。车外圆时。c)切削面积：切削层垂直于切削速度截面内的面积()。车外圆时3.切削方式的划分①自由切削:只有个主切削刃参加切削的切削方式。②非自由切削：刀具的切削刃是曲线，或有几条切削刃都参加切削的切削方式。③直角切削：刀具主切削刃的刃倾角为零的切削方式。④斜角切削：刀具主切削刃的刃倾角不为零的切削方式。（二）刀具角度刀具切削部分的组成①前刀面：刀具上与切屑接触并相互作用的表面。②主后刀面：刀具上与工件过渡表面（加工表面）接触并相互作用的表面。③副后刀面：刀具上与已加工表面接触….④主切削刃：前刀面与主后刀面的交线，它完成主要的切削工作⑤副切削刃：前刀面与副后刀面的交线，它配合主切削刃完成切削工作，并最终形成已加工表面。⑥刀尖：连接主切削刃和副切削刃的一段切削刃，它可以是小的直线段或圆弧。刀具角度的参考平面(P172-3)（07期末题）（1）切削平面（08年真题）：通过主切削刃上某一点并与加工表面相切的平面。Ps（2）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。Pr（3）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。Po刀具的标注角度（会用图表示P18）（09年真题）（07期末题）前角：在正交平面内测量的前刀面与基面之间的夹角。后角：在正交平面内测量的主后刀面与切削平面之间的夹角。主偏角：在基面内测量的主切削刃在基面上的投影与进给运动方向的夹角。副偏角：在基面内测量的副切削刃在基面上的投影与进给运动反方向的夹角。刃倾角：在切削平面内测量的主切削刃与基面之间的夹角。刀具的工作角度（会用图表示P19/P20）（07期末题）以切削过程中实际的切削平面、基面和正交平面为参考平面所确定的刀具角度称为工作角度，又称实际角度。刀具参数的选择合理的刀具几何参数：是指在保证加工质量的前提下，能够获得最高刀具耐用度，从而达到提高效率或降低成本为目的的参数刀具角度的选择（1）前角前角对切削的难易程度有很多影响，增大前角能使刀刃变的锋利，使切削更为轻快，并减小切削力和切削热，但前角过大，刀刃和刀尖的强度下降，刀具导热体积减小影响刀具寿命。（2）后角后角的主要功用是减小后刀面与工件间的摩擦和后刀面的磨损。一般，切削厚度越大，刀具后角越小；工件材料越软，塑性越大，后角越大；工艺系统刚性较差时，应适当减小后角；尺寸精度要求较高的刀具，后角宜取小值。为什么适当增大后角可提高刀具寿命？（07年期末试题）①刀具切过的表面由于弹性变形和刃口钝圆作用，加工表面上有一个弹性恢复曾，增大后角可减小弹性恢复层与后刀面的接触长度，因而可减小后刀面的摩擦和磨损②后角增大，楔角减小，刀刃钝圆半径也减小，刀刃易切入工件，可减小工件表面层的弹性回复③在后刀面磨钝标准相同时，后角越大所需磨去的刀具体积大，刀具耐用度就会提高（3）主偏角主偏角的大小影响切削条件和刀具寿命。在工艺系统刚性很好时，减小主偏角可提高刀具耐用度，减小已加工面粗糙度，所以宜取小值；在工件刚性较差时，为避免工件变形和振动，应选用较大的主偏角。第二节刀具的材料（一）刀具材料应具备的性能（08年真题）高的硬度高的耐磨性足够的强度和韧性高的耐热性良好的热物理性能和耐热冲击性能良好的工艺性（二）常用刀具材料（08年真题）、其突出性能和应用范围①碳素工具钢和合金工具钢工艺性好，可进行热处理。目前只应用于手工工具（锉刀等）和低速机动工具（丝锥、板牙、拉刀等）②高速钢（指加入了较多的钨、钼、铬、钒等合金元素的高合金工具钢）突出性能：很高的强度和韧性，良好的制造工艺性，硬度，耐热性不是很好，耐磨性亦较差应用范围：适用作抗冲击刀具，低速精加工刀具，复杂如钻头、丝锥、铰刀、拉刀、铣刀、齿轮刀具和成形刀具及成形刀具。③硬质合金（由难熔的金属碳化物和金属粘结剂经粉末冶金方法制成）突出性能：硬度高，耐磨、耐热性好，但强度韧性较差，制造工艺性不是很好,不适合做抗冲击刀具、成形刀具。应用范围：YG类用于加工铸铁、有色金属及非金属材料YT类用于加工钢类YT类不用于加工钛合金和含钛的不锈钢YG类可用于高强度钢、奥氏体钢、高温合金的粗加工YT类可用于铸铁类的高速精加工YW类用于不锈钢、高锰钢、耐热钢的粗、半精加工金属陶瓷（N类）用于钢和铸铁的精加工。④陶瓷突出性能：很高的硬度和耐磨性，很高的耐热性，很高的化学稳定性，抗氧化性强，有较低的摩擦系数，不易粘结，但抗弯强度和断裂韧性较低。应用范围：主要应用于铸铁和淬硬钢的精加工。⑤超硬材料(金刚石和立方氮化硼)金刚石突出性能：具有极高的硬度和耐磨性，切削刃可以磨得非常锋利，与工件的摩擦系数小，但耐热性低，不能加工铁族金属。主要应用：有色金属及其合金、非金属、光学零件等的精密和超精密加工。立方氮化硼突出性能：很高的硬度和耐磨性，热稳定好（可达1400℃），化学惰性大。主要应用：主要用于加工淬火钢和冷硬铸铁。（三）合理选择刀具材料及其牌号1、45钢锻件粗车：YT5；精车45钢：YT302、HT200灰铸铁精车：YG3；粗车HT200：YG83、（特例）低速精车合金钢蜗杆：YG3/YG3X4、精车调质钢轴：YT305、高速精车铝合金：PCD聚晶金刚石6、高速精车淬硬钢轴：聚晶立方氮化硼PCBN或陶瓷7、精车冷硬铸铁：聚立方氮化硼PCBN/陶瓷8、精车不锈钢法兰盘：YW1/涂层硬质合金9、粗车40Cr铸件：YT510、机用丝锥：高速钢11、加工中碳钢（既不硬又不软）用的齿轮滚刀：YG6/YG812、精车冷硬合金轧辊：聚晶立方氮化硼（PCBN）/陶瓷13、粗铣灰铸铁床身平面：YG814、粗加工镍基高温合金（合金钢中添加镍等，高温下强度不降低，切削难，选强度好的硬质合金刀具YG类）：YG815、精加工镍基高温合金：涂层硬质合金/PCBN/陶瓷16、粗车钛合金：YG817.、复印机硅铝合金光鼓精车：金刚石总结：①碳素工具钢、合金工具钢：手动丝锥②高速钢：机用丝锥③硬质合金K类（YG类）：YG3XYG6XYG6YG8Co低，精加工Co高，粗加工铸铁、有色金属及合金、非金属、高强度钢、高温合金的粗加工P类（YT类）：YT5YT14YT15YT30Ti低，粗加工Ti高，精加工钢类，不加工钛合金和含钛的不锈钢M类（YW类）:YW1YW2不锈钢、耐热钢、高锰钢的粗、半精加工N类（金属陶瓷类）：钢和铸铁的高速精加工④陶瓷（、）：