机械制造技术基础大教案
大教案
课程名称机械制造基础任课教师：
第二章机械制造装备计划学时28
教学的目的和要求：
1．试学生了解机床的传动原理及传动系统，会分析车床和滚齿机的传动系统；
2．掌握刀具切削角度的作用，了解各种刀具的功用，能正确地选择刀具；
3．了解各种机床的功用，能正确地选择机床；
4．了解夹具的组成及其功用，掌握工件定位原理，会正确地选择定位元件，能
进行定位误差的分析与计算；
5．了解各种夹具的功用，掌握各种夹具的设计要点；具有设计中等复杂程度夹
具的能力。
重点：
1．车床传动系统和滚齿机传动系统分析；2。机床的选用原则；3。刀具切削
部分的构造和刀具角度的定义；4。常用刀具的类型及选用；5。工件定位原理；
6。机床夹具的设计方法。
难点：
1．车床车螺纹进给传动链；2。滚齿机展成运动传动链；3。定位误差的分析与计算。
思考题：
1．机床是如何进行分类的？机床的型号如何编制？
2．机床的传动链中为什么要设置换置机构？
3．根据CA6140型机床的传动系统图，指出该机床的主运动、纵、横向进给运动及车螺纹进给传动链的传动路线。
4．各类机床中，能用于加工外圆、内孔、平面和沟槽的各有哪些机床？它们的适用范围有何区别？
5．确定外圆车刀切削部分几何形状最少需要几个基本角度？试画图标出这些基本角度。
6．砂轮硬度与磨粒硬度有何不同？二者有无联系？
7．刀具切削部分的材料必须具备哪些基本性能？
8．何谓定位误差？产生定位误差的原因有哪些？
9．车床夹具、钻床夹具、铣床夹具的设计要点分别是什么？
10．对专用夹具的基本要求是什么？
第2章机械制造装备
2.1 金属切削机床
一、机床基本构成、分类及型号编制
1．机床的基本构成
⑴定位部分⑵运动部分⑶动力部分⑷控制部分⑸冷却、润滑系统⑹其它装置以车床为例进行说明。
2．机床的分类
按加工性质和所用的刀具，将机床分为11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、锯床及其他机床。
3．机床型号的编制方法
（△）○（○）△△△（×△）（○）/（◎）（—◎）
分类代号
类别代号
通用、结构特性代号
组代号
系代号
主参数或设计顺序号
主轴数或第二主参数
重大改进顺序号
其他特性代号
企业代号
机床的类别代号用汉语拼音大写字母表示。若每类有分类，在类别代号前用数字表示，
但第一分类不予表示，2-1所示。
机床的通用特性和结构特性代号用字母表示。当某种机床除普通型外，还有有关通用特
性时，应在类别代号后用相应的代号表示。表2-2是常用的通用特性及其代号。如CM 6132
型精密普通车床
结构特性代号无统一规定，也用汉语拼音字母表示，在不同的机床中含义也不相同，用
于区别主参数相同而结构、性能不同的机床。例如，CA6140型普通车床型号中的“A”。当
机床有通用特性代号时，结构特性代号应排在通用特性代号之后。
机床的组别和系别代号，用两位阿拉伯数字表示，位于类代号或特性代号之后。
机床的主参数表示机床的规格大小，是机床的最主要的技术参数，反映机床的加工能力，影响机床的其他参数和结构大小，通常以最大加工尺寸或机床工作台尺寸作为主参数。
机床重大改进序号用于表示机床的性能和结构上的重大改进，按其设计改进的次序分别用汉语拼音字母“A、B、C、D……”表示，附在机床型号的末尾，以示区别。
例如，M1432A型万能外圆磨床，型号中的代号及数字的涵义如下：
M 1 4 32 A
机床类别代号（磨床类）
机床组别代号（外圆磨床组）
机床系别代号（万能外圆磨床系）
机床主要参数代号（最大磨削直径320mm）
重大改进顺序号（第一次改进）
二、机床的传动原理及传动系统
机床的运动部分必须包括三个基本部分：执行件、运动源和传动装置。执行件是机床运动的执行部件，其作用是带动工件和刀具，使之完成一定形式的运动并保持正确的轨迹，如机床主轴、刀架等；运动源是机床运动的来源，它向运动部分提供动力，它也是机床的动力部分如交流电动机、伺服电动机、步进电动机等；传动装置是传递运动和动力的装置，它把运动源的运动和动力传给执行件，并完成运动形式、方向、速度的转换等工作，从而在运动源和执行件之间建立起运动联系，使执行件获得一定的运动。传动装置可以有机械、电气、液压、气动等多种形式。机械传动装置由带传动、齿轮传动、链传动、蜗轮蜗杆传动、丝杠螺母传动等机械传动件组成。它包括两类传动机构，一类是传动比和传动方向固定不变的传动机构，如定比齿轮副、丝杠螺母机构，蜗轮蜗杆传动等，称为定比传动机构；另一类是可变换传动比和传动方向的传动机构，如挂轮变速、滑移齿轮变速、离合器换向等，称为换置
机构。
三、车床
1．CA6140型普通车床
(1) 机床布局； (2) 机床的主要技术性能； (3) 机床的传动系统
机床的传动系统图是表示机床全部运动传动关系的示意图，在图中用简单的规定符号代表各种传动元件。机床的传动系统图画在一个能反映机床外形和各主要部件相互位置的投影面上，并尽可能绘制在机床外形的轮廓线内。在图中，各传动元件是按照运动传递的先后顺序，以展开图的形式画出来的。要把一个立体的传动结构展开并绘制在一个平面图中，有时不得不把其中某一根轴绘成用折断线连接的两部分，或弯曲成一定夹角的折线；有时，对于展开后失去联系的传动副，要用大括号或虚线连接起来以表示它们的传动联系。传动系统图只能表示传动关系，并不代表各元件的实际尺寸和空间位置。在图中通常还须注明齿轮及蜗轮的齿数（有时也注明其编号或模数）、带轮直径、丝杠的导程和头数、电动机的转速和功率、传动轴的编号等。传动轴的编号，通常从动力源（如电动机等）开始，按运动传递顺序，顺次地用罗马数字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ……表示。教材上图2-4即为CA6140型普通车床的传动系统图。
1）主运动传动链
主运动传动链的功用是将电动机的旋转运动及能量传递给主轴，使主轴以合适的速度带动工件旋转。普通车床的主轴应能变速及换向。
主运动的传动路线是：运动由电动机经V 型带传至主轴箱中的轴Ⅰ。在轴Ⅰ上装有双向多片式摩擦离合器1M ，其作用是使主轴（轴Ⅵ）正转、反转或停止。离合器1M 左半部接合时，主轴正转；右半部分接合时，主轴反转；左右都不接合时，轴Ⅰ空转，主轴停止转动。轴I 的运动经1M 一轴Ⅱ—轴Ⅲ，然后分成两条路线传给主轴：当主轴Ⅳ上的滑移齿轮Z 50移至左边位置时，运动从轴Ⅲ经齿轮副5063
直接传给主轴Ⅵ，使主轴得到高转速；当滑移齿
轮Z 50向右移，使齿轮式离合器2M 接合时，则运动经轴Ⅲ—Ⅳ—Ⅴ传给主轴Ⅵ，使主轴获得中、低转速。主运动传动路线表达式如下：
看懂传动路线是认识和分析机床的基础。通常的方法是“抓两端，连中间”。也就是说，在了解某一条传动链的传动路线时，首先应搞清楚此传动链两端的末端件是什么（“抓两端”），然后再找它们之间的传动联系（“连中间”），就可以很容易地找出传动路线。例如，要了解车床主运动传动链的传动路线时，首先应找出它的两个末端件——电动机和主轴；然后“连中间”，即从两末端件出发，从两端向中间，找出它们之间的传动联系。
主轴的转速可应用下列运动平衡式进行计算：
()4
34332322121'''1------???-?'?=z z z z z z D D n n ε电主 应用上述运动平衡式可以计算出主轴的各级转速，如：
主轴的最低转速：
58
26802080205822435498.023********m in ???????=主n r/min=10 r/min 主轴的最高转速：
50
634139385698.023********m ax ?????=主n r/min=1400 r/min 主轴反转通常不是用于切削，而是为了车螺纹时退刀。这样，就可以在不断开主轴和刀架间的传动链的情况下退刀，以免在下一次走刀时发生“乱扣”现象。为了节省退刀时间，所以主轴反转比正转的转速高。
由传动系统图可以看出，主轴正转时，利用各滑动齿轮轴向位置的各种不同组合，共可得()3022132=?+??种传动主轴的路线，但实际上主轴只能得到()241863132=+=+??级不同的转速。这是因为，在轴Ⅲ到轴Ⅴ之间4条传动路线的传动比（Transmission ratio ）分别是：
16
1802080201=?=u 4
1505180202≈?=u 4
1802050503=?=u 150
5150504≈?=u 其中2u 和3u 基本上相同，所以实际上只有3种不同的传动比。因此，由低速路线传动时，使主轴获得的有效的转速级数不是2×3× 4＝24级，而是2×3×(4—1)＝18级。此外，主轴还可由高速路线传动获得6级转速，所以主轴共可得到24级转速。
同理，主轴反转的传动路线可以有3×(1十2×2)=15条，但主轴反转的转速级数却只有3×[1十(2×2一1)]=12级。
2）车螺纹进给传动链
机床传动链按其工作性质不同可以分为两种，即外联系传动链和内联系传动链。外联系传动链是指联系动力源（如电动机）和机床执行件（如主轴、刀架、工作台等）之间的传动链。而内联系传动链则是联系执行件（如主轴）和执行件（如刀架）之间的传动链。CA6140机床的螺纹进给传动链是内联系传动链。其末端件之间的传动比有严格的要求，即两末端件的运动有严格的比例关系。
CA6140型卧式车床的螺纹进给传动链保证机床可以加工出米制螺纹、英制螺纹、模数螺纹和径节螺纹。除此之外，还可以加工非标准螺纹和较精密螺纹。
米制螺纹车削时，运动从主轴Ⅵ经过传动轴Ⅸ与轴Ⅹ之间在左、右螺纹换向机构及挂轮75100
10063
?传到进给箱上的轴Ⅻ，进给箱中的离合器5M 接合，3M 及4M 均脱开。此时传动
路线表达式为： 主轴Ⅵ—5858—Ⅸ—()()???
???????????--左旋螺纹右旋螺纹332525333333—Ⅹ—7510010063?—Ⅻ－ —3625—ⅩⅢ—j u —ⅩⅣ—3625×25
36—ⅩⅤ——ⅩⅦ—5M —ⅩⅧ—刀架 表达式中j u 代表轴ⅩⅢ至轴ⅩⅣ间的8种可供选择的传动比??
? ??2136,2133,1420,1419,2836,2832,2828,2826；b u 代表轴ⅩⅤ至轴ⅩⅦ间的4种传动比??
? ??????48154518,48153528,28354518,28353528。 车削米制螺纹时的运动平衡式为
KP L b u j u ==??????????122536362536
257510010063333358581 （mm ） 化简后得
b j u u L 7=
式中，K ——螺纹头数；
P ——螺距；
12——车床丝杠（轴ⅩⅧ）的导程。
3）纵、横向进给传动链
CA6140纵向和横向进给传动链，从主轴至进给箱ⅩⅦ的传动路线与加工螺纹的传动路线相同，其后经过齿轮副56
28传至光杠ⅩⅨ，再由光杠经溜板箱中的传动元件，分别传至齿轮齿条机构和横向进给丝杠ⅩⅩⅦ，使刀架实现纵向或横向进给。其传动路线表达式如下：
双向离合器8M 和9M 分别用于控制横向进给和纵向进给运动的方向。
(4)机床的主要结构（三箱解剖实验）
1）主轴箱
主轴箱是用于支承主轴和传动机构，并使其实现旋转、起动、停止、变速和换向等功用。主轴箱中通常包含有主轴部件，传动机构，起动、停止以及换向装置，制动装置，操纵机构和润滑装置等。
①传动机构 ②主轴部件 ③开停和换向装置 ④制动装置 ⑤操纵机构
2）进给箱
进给箱的功用是变换被加工螺纹的种类和导程，以及获得所需的各种机动进给量。
3）溜板箱
溜板箱的主要功用是将丝杠或光杠传来的旋转运动转变为直线运动并带动刀架进给，控制刀架运动的接通、断开和换向；机床过载时控制刀架自动停止进给，手动操纵刀架时实现快速移动等。溜板箱主要由以下几部分组成：纵、横向机动进给和快速移动的操纵机构、开合螺母及操纵机构、互锁机构、超越离合器和安全离合器等。
①纵、横向机动进给操纵机构；②开合螺母机构；③互锁机构；④安全离合器。
四、齿轮加工机床
齿轮加工机床按加工对象的不同，分为圆柱齿轮加工机床和锥齿轮加工机床两大类。圆柱齿轮加工机床主要有滚齿机、插齿机、车齿机等；锥齿轮加工机床有加工直齿锥齿轮的刨齿机、铣齿机、拉齿机和加工弧齿锥齿轮的铣齿机；用于精加工齿轮齿面的有研齿机、剃齿机、珩齿机和磨齿机等。
Y3150E 型滚齿机为中型滚齿机，能加工直齿、斜齿的外啮合圆柱齿轮；用径向切入法能加工蜗轮，配备切向进给刀架后也可以用切向切入法加工蜗轮。滚齿机的主参数为最大工件直径。
⑴主运动传动链
图2-16（见教材）为Y3150E 型滚齿机的传动系统图。机床的主运动传动链在加工直齿、斜齿圆柱齿轮和加工蜗轮时是相同的，从图2-16可找出它的传动路线为：电动机一I —Ⅱ—Ⅲ—Ⅳ—Ⅴ—Ⅵ—Ⅶ—Ⅷ（滚刀主轴），其运动平衡式为
刀n B A u r =?????????-80
2028282828282828284221165115min)/(143021 化简上式，得到调整公式：
58
.12421刀n B A u u v =?=- 式中，21-u ——速度箱中轴Ⅱ、Ⅲ间的传动比。在Ⅱ轴和Ⅲ轴之间，用滑移齿轮可以得
到3个传动比3535、39
31、4327。滚刀转速刀n 可根据切削速度和滚刀外径确定，然后再利用调
整公式确定21-u 的值和挂轮齿数A 、B 。挂轮
B A 的值也有3种：2244、3333、4422。由21-u 和B
A 的组合，机床上共有转速范围为40～250r/min 的9种主轴转速可供选用。 ⑵展成运动传动链
加工直齿、斜齿圆柱齿轮和蜗轮时使用同一条展成运动传动链，其传动路线为：滚刀主轴Ⅷ—Ⅶ—Ⅵ—Ⅴ—Ⅳ—Ⅸ一合成一
d c b a f
e ??一Ⅹ—ⅩⅦ（工作台），运动平衡式为 )()(72156422828282828282080 1工件合成滚刀转转Z
K d c b a f e u =?????????? 式中，合成u ——运动合成机构的传动比。Y3150E 型滚齿机使用差动轮系作为运动合成
机构。滚切直齿圆柱齿轮或用径向切入法滚切蜗轮时，用短齿离合器1M 将转臀H （即合成机构的壳体）与轴Ⅸ联成一体。此时，差动链没有运动输入，齿轮72Z 空套在转臂上，运动合成机构相当于一个刚性联轴器，将齿轮56Z 与挂轮e 作刚性联接，合成机构的传动比1=合成u 。滚切斜齿圆柱齿轮时，用长齿离合器2M 将转臂与齿轮72Z 联成一体，差动运动由ⅩⅥ轴传入。设转臂为静止的，则56Z 与挂轮e 的转速大小相等，方向相反，1-=合成u 。
若不计传动比的符号，则两种情况下，经过合成机构的传动比相同，将运动平衡式化简得到调整公式：
Z
K e f d c b a u x 24?=?= 调整公式中的挂轮e 、f 用于调整x u 的数值，以便在工件齿数变化范围很大的情况下，
挂轮的齿数a 、b 、c 、d 不至相差过大，这样能使结构紧凑。并便于选取挂轮。e 、f 的选择有3种情形： 当205≤≤K Z 时，取2448=f e ；当14221≤≤K Z 时，取3636=f e ；当143≥K Z 时，取48
24=f e 。滚切斜齿圆柱齿轮时，安装分齿挂轮a 、b 、c 、d 应按照机床说明书的要求使用惰轮，以使展成运动的方向正确。
⑶轴向进给运动传动链
轴向进给运动传动链的末端件为工作台和刀架，传动路线为工作台ⅩⅦ—Ⅹ—Ⅺ—Ⅻ—ⅩⅢ一ⅩⅣ一刀架，运动平衡式为
fmm u b a =????????-π325
269233939252172 1131211)(工件转 化简后得换置机构的调整公式：
π
4608.0131211f u b a u f =?=- 式中，1312-u ——速度箱中轴Ⅻ—ⅩⅢ的三联滑移齿轮的三种传动比：
3549、5430、45
39。选择合适的挂轮1a 、1b 与三联滑移齿轮相组合，可得到工件每转时刀架的不同轴向进给量。 ⑷差动运动传动链
差动运动传动链在传动系统图上为丝杠ⅩⅣ—ⅩⅢ—ⅩⅤ—
2
222d c b a ?—ⅩⅥ—合成—Ⅸ—d c b a f e ??—Ⅹ—ⅩⅦ（工作台），运动平衡式为 )(2222)( 172
1723625222531工件合成刀架转=??????????
x u f e u d c b a T π 滚切斜齿圆柱齿轮时，使用长齿离合器2M 将转臂与空套齿轮72Z 联成—体后，附加运动自ⅩⅥ轴上的36Z 传入，设Ⅸ轴上的中心轮56Z 固定，对于此差动轮系，转臂转一转时，中心轮e 转两转，故2=合成u ，式中β
πsin z m T n =（其中T 是被加工斜齿轮螺旋线导程，n m 表示齿轮的法向模数，β为齿轮的螺旋角），又在展成运动传动链中求得Z K e f d c b a u x 24?=?=
，代入上式并简化，得到调整公式：
K
m d c b a u n y βsin 92222=?= 从差动运动传动链的调整公式可以看出，其中不含工件齿数Z ，这是由于差动运动传动链与展成运动传动链有一共用段（轴Ⅸ一Ⅹ一ⅩⅦ）的结果。因为差动挂轮2a 、2b 、2c 、2d 的选择与工件齿数无关，在加工一对斜齿齿轮时，尽管其齿数不同，但它们的螺旋角大小可加工得完全相等而与计算y u 时的误差无关，这样能使一对斜齿齿轮在全齿长上啮合良好。
另外，由于刀架用导程为3π的单头模数螺纹丝杠传动，可使调整公式中不含常数π，也简化了计算过程。与展成运动传动链一样，在配装差动挂轮时，也应根据工件齿的旋向，参照机床说明书的要求使用惰轮，以使附加转动方向正确无误。
⑸空行程传动链
用快速电机使刀架快速移动时，主电机转动或不转动都可以进行。这是由于展成运动与差动运动（附加转动）是两个互相独立的运动。若主电机转动，则刀架快速退回时工件的运动是()2212B B +，其中的22B 取相反的方向、较高的速度；主电机停开而刀架快速退回时，工件的运动为反方向、较高速度的22B ，而12B 为零，刀具不转动而沿原有的螺旋线快速返回。但是，若工件需要两次以上的轴向走刀才能完成加工，则两次走刀之间开动快速电机时，绝不可将展成运动或差动运动传动链断开后再重新接合，否则就会造成工件错牙及损坏刀具。
五、其它类型加工机床（简介）
2．2 金属切削刀具
一、刀具的类型
二、刀具切削部分的构造要素
前面 副切削刃 刀尖 副后面 后面 主切削刃 前面 右副切削刃
右刀尖
主切削刃 后面 右副后面
如图2-1所示，各种复杂刀具或多齿刀具，拿出其中一个刀齿，它的几何形状都相当于一把车刀的刀头。
图 2-1 各种刀具切削部分的形状
外圆车刀的切削部分如图2-2所示，由六个基本结构要素构造而成，它们各自的定义如下：
1、前刀面 切屑沿其流出的刀具表面。
2、主后刀面 与工件上加工表面相对的刀具表面。
3、副后刀面 与工件上已加工表面相对的刀具表面。
图 2-2 车刀切削部分组成要素 a ） 外圆车刀 b ） 切槽刀 4、主切削刃 前刀面与主后刀面的交线，它承担主要切削工作，也称为主刀刃。
5、副切削刃 前刀面与副后刀面的交线，它协同主切削刃完成切削工作，并最终形成已加工表面，也称为副刀刃。
6、刀尖 连接主切削刃和副切削刃的一段刀刃，它可以是一段小的圆弧，也可以是一段直线。
三、刀具的几何参数
1．刀具标注角度的参考系
刀具要从工件上切除材料，就必须具有一定的切削角度。切削角度决定了刀具切削部分各表面之间的相对位置。而要确定它们的空间位置，就应当建立假想的参考平面坐标系，称
为刀具标注角度的参考系，如图2-3所示。它是在不考虑进给运动大小，并假定车刀刀尖与工件中心等高，刀杆中心线垂直于进给方向并参照ISO 标准建立的。该参考系是由三个互相垂直的平面组成，即：
图 2-3 刀具标注角度的参考系
（1） 基面r P 通过主切削刃上某一指定点，并与该点切削速度方向相垂直的平面。
（2） 切削平面s P 通过主切削刃上某一指定点，与主切削刃相切并垂直于该点基面
的平面。
（3） 正交平面o P 通过主切削刃上某一指定点，同时垂直于该点基面和切削平面的
平面。正交平面垂直与主切削刃在基面上的投影。
2、刀具的标注角度
在刀具标注角度参考系中测得的角度称为刀具的标注角度。标注角度应标注在刀具的设计图中，用于刀具制造、刃磨和测量。在正交平面参考系中，刀具的主要标注角度有五个，其定义如下（图2-4）：
（1） 前角o γ 在正交平面内测量的前刀面和基面间的夹角，有正、负和零值之分。
前刀面在基面之下时前角为正值，前刀面在基面之上时前角为负值。
（2） 后角o α 在正交平面内测量的主后刀面与切削平面的夹角，一般为正值。
（3） 主偏角r K 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。
（4） 副偏角'r K 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。
（5） 刃倾角s λ 在切削平面内测量的主切削刃与基面之间的夹角。在主切削刃上，
刀尖为最高点时刃倾角为正值，刀尖为最低点时刃倾角为负值。主切削刃与基面平行时，刃倾角为零。
要完全确定车刀切削部分所有表面的空间位置，还需标注副后角'o α，副后角'o α确定副
后刀面的空间位置。
图 2-4 车刀的标注角度
四、刀具材料
1．刀具材料应具备的性能
（1）高的硬度；（2）高的耐磨性；（3）足够的强度和韧性；（4）高的耐热性；（5）良好的导热性和耐热冲击性能；（6）良好的工艺性能和经济性。
2、常用刀具材料
目前常用刀具材料有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷、立方碳化硼以及金刚石等。碳素工具钢及合金工具钢，因耐热性较差，通常只用于手工工具及切削速度较低的刀具，陶瓷、金刚石和立方氮化硼仅用于有限的场合。目前，刀具材料中用得最多的是高速钢和硬质合金。
（1）高速钢
高速钢是含有较多钨、钼、铬、钒等合金元素的高合金工具钢。高速钢具有较高的硬度和耐热性，在切削温度达550～600°C时，仍能进行切削。高速钢按切削性能分，有通用型高速钢和高性能高速钢；
通用型高速钢是切削硬度在250～280HBS以下的大部分结构钢和铸铁的基本刀具材料，应用最广泛。切削普通钢料时的切削速度一般不高于40～60 m/min。高性能高速钢较通用型高速钢有着更好的切削性能，适合于加工奥氏体不锈钢、高温合金、钛合金和高强度钢等难加工材料。
（2）硬质合金
硬质合金是用高硬度、难熔的金属碳化物（WC、TiC等）和金属粘结剂（C。、Ni等）在高温条件下烧结而成的粉末冶金制品。硬质合金的常温硬度达89～93HRA，760℃时其硬度为77～85HRA，在800～1000℃时硬质合金还能进行切削，刀具寿命比高速钢刀具高几倍到几十倍，可加工包括淬硬钢在内的多种材料。但硬质合金的强度和韧性比高速钢差，常温下的冲击韧性仅为高速钢的1/8～1/30，因此，硬质合金承受切削振动和冲击的能力较差。硬质合金是最常用的刀具材料之一，常用于制造车刀和面铣刀，也可用硬质合金制造深孔钻、铰刀、拉刀和滚刀。尺寸较小和形状复杂的刀具，可采用整体硬质合金制造，但整体硬质合金刀具成本高，其价格是高速钢刀具的8～10倍。
ISO（国际标准化组织）把切削用硬质合金分为三类：P类、K类和M类。
P类（相当于我国YT类）硬质合金由WC、TiC和Co组成，也称钨钛钴类硬质合金。这类合金主要用于加工钢料。常用牌号有YT5（TiC的质量分数为5％）、YTl5（TiC的质量分数为15％）等，随着TiC质量分数的提高，钴质量分数相应减少，硬度及耐磨性增高，抗弯强度下降。此类硬质合金不宜加工不锈钢和钛合金。
K类（相当于我国YG类）硬质合金由WC和Co组成，也称钨钴类硬质合金。这类合金主要用来加工铸铁、有色金属及其合金。常用牌号有YG6（钴的质量分数为6％）、YG8（钴的质量分数为8％）等，随着钴质量分数增多，硬度和耐磨性下降，抗弯强度和韧性增高。
M类（相当于我国YW类）硬质合金是在WC、TiC、Co的基础上再加入TaC（或NbC）而成。加入TaC（或NbC）后，改善了硬质合金的综合性能。这类硬质合金既可以加工铸铁和有色金属，又可以加工钢料，还可以加工高温合金和不锈钢等难加工材料，有通用硬质合金之称。常用牌号有YWl和YW2等。
涂层刀具是在高速钢或硬质合金基体上涂覆一层难熔金属化合物，如TiC、
TiN、Al
2O
3
等。涂层一般采用CVD法（化学气相沉积法）或PVD法（物理气相沉积法）。
涂层刀具表面硬度高、耐磨性好，其基体又有良好的抗弯强度和韧性。涂层硬质合金刀片的寿命可提高1～3倍以上，涂层高速钢刀具的寿命可提高1.5～10倍以上。随着涂层技术的发展，涂层刀具的应用会越来越广泛。
（3）其它刀具材料
①陶瓷有两大类，Al2O3基陶瓷和Si3N4基陶瓷。刀具陶瓷的硬度可达到91～95HBA，耐磨性好，耐热温度可达1200℃（此时硬度为80HRA），它的化学稳定性好，抗粘结能力强，但它的抗弯强度很低，仅有0.7～0.9GPa，故陶瓷刀具一般用于高硬度材料的精加工。
② 人造金刚石 它是碳的同素异形体，是通过合金触媒的作用在高温高压下由石墨转化而成。人造金刚石的硬度很高，其显微硬度可达10000HV ，是除天然金刚石之外最硬的物资，它的耐磨性极好，与金属的摩擦系数很小；但它的耐热温度较低，在700～8000 C °时易脱碳，失去其硬度；它与铁族金属亲合作用大，故人造金刚石多用于对有色金属及非金属材料的超精加工以及作磨具磨料用。
③立方氮化硼 它是由立方氮化硼经高温高压转变而成。其硬度仅次于人造金刚石达到8000～9000HV ，它的耐热温度可达1400 C °，化学稳定性很好，可磨削性能也较好，但它的焊接性能差些，抗弯强度略低于硬质合金，它一般用于高硬度、难加工材料的精加工。
五、常用刀具
1、车刀
图 2-5 车刀的类型与用途
1— 45°弯头车刀 2—90°外圆车刀 3— 外螺纹车刀 4—75°外圆车刀
5— 成形车刀 6—90°左切外圆车刀 7— 割槽刀 8— 内孔槽刀
9— 内螺纹车刀 10— 盲孔镗刀 11— 通孔镗刀
图 2-6 车刀的结构 a ） 整体式 b ） 焊接式 c ） 机夹式 d ） 可转位车刀
车刀在结构上可分为整体式、焊接式和机械夹固式整体车刀，如图2-6所示。
2、孔加工刀具
麻花钻是应用最广泛的孔加工刀具，特别适合于Ф30㎜以下的孔的粗加工，有时也可用于扩孔。麻花钻直径规格为Ф0.1～80mm 。标准麻花钻的结构如图2-7a ）所示，其柄部是钻头的夹持部分，并用来传递扭矩；钻头柄部有直柄与锥柄两种，前者用于小直径（o d ≤12㎜）钻头，后者用于大直径（o d ＞12㎜）钻头。钻头有两条主切削刃、两条副切削刃和一条横刃，如图2-7b ）所示；螺旋槽表面为钻头的前刀面，切削部分顶端的锥曲面为后刀面；刃带为副后刀面；横刃是两主后刀面的交线。导向部分有两条对称的螺旋槽和刃带，螺旋槽用来形成切削刃和前角，并起排屑和输送切削冷却液作用；刃带起导向和修光孔壁的作用；刃带有很小的倒锥，由切削部分向柄部每l00mm 长度上直径减小0.03～0.12mm ，以减小钻头与孔壁的摩擦。麻花钻的两个刃瓣由钻芯连接在一起，为了增加钻头的强度和刚度，钻芯制成正锥如图2-7c ）。
麻花钻的主要几何参数有：螺旋角β、顶角2Φ（主偏角γK ≈Φ）、前角0γ、后角0α、横刃长度ψb 、横刃斜角Ψ等。
由于标准麻花钻的结构所限，使它存在着许多问题。如前角变化太大，从外缘处的+30°到钻芯处减至-30°，横刃前角约为-60°；副后角为零，加剧了钻头与孔壁间的摩擦；主切削刃长，切屑较宽，排屑困难；横刃长，定心困难，轴向力大，切削条件很差等。因此在使用时经常要进行修磨，以改变标准麻花钻切削部分的几何形状，提高钻头的切削性能。主要修磨方法有：将横刃磨短并增大横刃前角；将钻头磨成双重顶角；将两条主切削刃磨成圆弧刃或增开分屑槽等。如有条件，可按群钻进行修磨，将大大改善麻花钻的切削效能，提高加工质量和钻头的使用寿命。
工作部分
导向部分 柄部 扁尾
颈部 主切削刃 后刀面 钻芯
a)
扩孔钻是对工件已有孔进行再加工，以扩大孔径和提高加工质量的加工工具。扩孔钻的刀齿一般有3～4个，故导向性好，切削平稳；由于扩孔余量较小，容屑槽较浅，刀体强度和刚性较好；扩孔钻没有横刃，改善了切削条件。
整体式扩孔钻的扩孔范围为Φ10～Φ32mm ；套式扩孔钻的扩孔范围为中Φ25～80 mm 。
（3）铰刀
机用铰刀可分为带柄的（加工直径为Φ1～20mm 用直柄，加工直径为Φ10～32mm 用锥柄）和套式的。手用铰刀柄部为直柄，工作部分较长，导向作用较好。
铰刀由工作部分、颈部及柄部组成。工作部分又分为切削部分与校准（修光）部分。铰刀切削部分的主偏角γK 对孔的加工精度、表面粗糙度和铰削时轴向力的大小影响很大。γK 值过大，切削部分短，铰刀的定心精度低，还会增大轴向力；γK 值过小，切削宽度增宽，不利于排屑。
（4）镗刀
① 单刃镗刀 单刃镗刀一般均有尺寸调节装置。如图2-8所示。在精镗机床上常采用微调镗刀以提高调整精度（图2-9）。
② 双刃镗刀（图2-10） 双刃镗刀两边都有切削刃，工作时可以消除径向力对镗杆的影响，工件的孔径尺寸与精度由镗刀径向尺寸保证。镗刀上的两个刀片径向可以调整，因此，可以加工一定尺寸范围的孔。双刃镗刀多采用浮动连接结构，
图2-8 单刃镗刀 图2-9 微调镗刀
图 2-10 双刃镗刀
3、铣刀
⑴圆柱铣刀
⑵面铣刀
面铣刀如图2-11所示，主切削刃分布在圆柱或圆锥表面上，端面切削刃为副切削刃，铣刀的轴线垂直于被加工表面。主要用在立式铣床或卧式铣床上加工台阶面和平面，特别适合较大平面的加工。
a）b）c）
图 2-11 面铣刀
a）整体式刀片 b）镶焊接式硬质合金刀片 c）机械夹固式可转位硬质合金刀片
1—不重磨可转位夹具 2—定位座 3—定位座夹具 4—刀片夹具
⑶立铣刀
立铣刀一般由3～4个刀齿组成，圆柱面上的切削刃是主切削刃，端面上分布着副切削刃，工作时不能沿铣刀轴线方向作进给运动。它主要用于加工凹槽，台阶面以及利用靠模加工成形面。
⑷键槽铣刀
键槽铣刀的外形与立铣刀相似，不同的是它在圆周上只有两个螺旋刀齿，其端面刀齿的
刀刃延伸至中心，因此在铣两端不通的键槽时，可以作适量的轴向进给。
六、刀具选用
在切削过程中，刀具的切削能力，直接影响着生产率、加工质量及加工成本，而刀具的切削能力，主要取决于刀具材料的性能和刀具的合理几何参数。
1.刀具种类的选择
刀具种类主要根据被加工表面的形状、尺寸、精度、加工方法、所用机床及要求的生产率等进行选择。
2.刀具材料的选择
刀具材料主要根据被加工工件材料、刀具形状和类型及加工要求等进行选择。
高速钢的特点是强度高、韧性好、工艺性好、刃磨性好，常用于复杂、小型、刚性差（如钻头、丝锥、成形刀具、拉刀、齿轮刀具等）及中、低速切削的各种刀具和精加工的刀具。
硬质合金的特点是硬度高、热硬性高、耐磨性好，但较脆，常用于刚性好、刃形简单的刀具，其选择为：
YG类（≈ISO的K类）：数字越大韧性越好；切铸铁、有色金属、非金属、高温合金YT类（≈ISO的P类）：数字越小韧性越好；切碳素钢、合金钢
YW类（≈ISO的M类）：数字越大韧性越好；切耐热钢、不锈钢、普通钢和铸铁
YN类：数字越大韧性越好；切钢和铸铁
粗加工：选韧性好、耐冲击的材料。
精加工：选硬度高、耐高温、细晶粒的材料。
陶瓷的特点是硬度高，耐高温，可高速切削，但脆性大，常用于钢、铸铁、有色金属材料的精加工、半精加工。
人造金刚石的特点是硬度高、与金属摩擦系数小，但不太耐高温、不宜切黑色金属，常用于高硬度耐磨材料、有色金属、非金属的超精加工或作磨具。
立方氮化硼CBN的特点是硬度高、耐高温，磨削性也较好，但焊接性能差些，抗弯强度较硬质合金低些，常用于加工高温合金、淬硬钢、冷硬铸铁。
3.刀具角度的选择
刀具角度的选择直接影响切削效率、刀具寿命、表面质量和加工成本。因此必须重视刀具角度的合理选择，以充分发挥刀具的切削性能。刀具角度的选择主要包括刀具的前角、后角、主偏角和刃倾角的选择。
（1）前角
γ对切削的难易程度有很大影响。增大前角能使刀刃变得锋利，使切削更为轻快，前角
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，刀具导热体积减少，影响刀具使用寿命。前角的大小对表面粗糙度、排屑和断屑等也有一定影响。工件材料的强度、硬度低，前角应选得大些，反之小些；刀具材料韧性好（如高速钢），前角可选得大些，反之应选得小些（如硬质合金）；精加工时，前角可选得大些。粗加工时应选得小些。
（2）后角
α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，其大小对刀具耐用后角
度和加工表面质量都有很大影响。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。
（3）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，减小主偏角可提主偏角
高刀具耐用度、减小已加工表面粗糙度，所以κr宜取小值；在工件刚性较差时，为避免工件的变形和振动，应选用较大的主偏角。
（4）副偏角
副偏角κr'的作用是可减小副切削刃和副后刀面与工件已加工表面之间的摩擦，防止切削振动。κr'的大小主要影响已加工表面粗糙度，为了降低工件表面粗糙度，通常取较小的副偏角。
（5）刃倾角
刃倾角λs主要影响刀头的强度和切屑流动的方向。当λs＞0°时，切屑流向待加工表面；λs＜0°时切屑流向已加工表面；λs=0°切屑沿主剖面方向流出。
增大λs可增加实际工作前角和刃口锋利程度，可提高加工质量。选用负刃倾角，可提高刀具强度，改变刀刃受力方向，提高刀刃抗冲击能力，但过大负刃倾角会使背向力增大。
一般钢、铸铁精加工时λs = 0°～+5°，粗加工时λs = 0°～－5°。在加工高硬质、高强度金属，加工断续表面或有冲击载荷时取λs = －5°～－15°。
2.3 机床夹具
一、概述
1．机床夹具的定义
机械加工中，在机床上用以确定工件位置并将其夹紧的工艺装备称为机床夹具（简称为夹具）。
2．机床夹具的功用
（1）保证被加工表面的位置精度；（2）提高劳动生产率；（3）扩大机床的使用范围；（4）降低对工人的技术要求和减轻工人的劳动。
3．机床夹具的分类
（1）通用夹具
通用夹具是指结构、尺寸已规格化，具有一定通用性，在一定范围内可用于加工不同工件的夹具。通用夹具的特点是适应性强，不需调整或稍加调整就可以用来安装—定形状和尺
寸范围内的不同工件。采用这类夹具可缩短生产准备周期，减少夹具品种，从而降低产品加
工的制造成本。其缺点是工件定位精度不高，对工人操作水平要求较高，生产效率较低。主要用于多品种的单件小批生产。
（2）专用夹具
专用夹具是针对某一个工件的某道工序加工要求而专门设计、制造的专用装置。此类夹具的特点是针对性强，结构紧凑，操作简便，生产率高。缺点是设计制造周期长，产品更新换代后，只要被加工工件尺寸形状变化，夹具即报废。
（3）可调夹具
可调夹具是根据待加工的零件结构相似、尺寸不同的特点，而专门设计制造的一种夹具。在使用该夹具时，只需调整或更换原夹具上的个别定位元件或夹紧元件便可使用。目的是减少设计和制造专用夹具和数量。适宜多品种小批量生产的应用。
（4）组合夹具
组合夹具是用一套预先制造好的标准元件及合件组装成的专用夹具。这些元件和合件具有精度高、耐磨、可完全互换、组装及拆卸方便迅速等特点。夹具用完后即可拆卸，将元件清洗分类存放在夹具库里，留待组装新的夹具。
（5）自动线夹具
一类为工位固定式夹具；一类为随行夹具。
机床夹具也可按所适用的机床不同分为钻床夹具、车床夹具、铣床夹具、磨床夹具、镗床夹具、拉床夹具、插床夹具和齿轮加工机床夹具等。
按所使用的动力源，机床夹具又可分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、电动夹具、磁
力夹具、真空夹具及离心力夹具等。
二、机床夹具的组成
1．定位元件和装置。如图2-12 中的定位销6。
图2-12 夹具的组成部分
机械制造技术基础大作业-转向节机械加工工艺及关键问题分析
《机械制造技术基础》 课程大作业2 大批生产转向节机械加工工艺 及关键问题分析 院（系）： 专业：机械设计制造及其自动化 学生： 学号： 班号： 2012 年5 月
1.题目及要求 (1)机械加工工艺路线（工序安排） a)①工艺方案分析（加工重点、难点） b)②工序编排（加工顺序、内容） c)③加工设备和工艺装备 (2)关键问题分析（Ⅰ、Ⅱ、┅、┅） ①加工工艺问题 ②装夹问题 ③生产率问题 ④新技术 (3)解决关键问题的工艺措施（参阅资料） (4)零件三维图及二维工程图
2. 工艺方案分析 此转向节有多处加工表面，且空间位置复杂，它们之间都有一定的位置要求。根据待加工表面的分布和特点，可以把这些加工表面分为三组。分别为杆部及法兰盘、体部和转向臂。现分述如下： (1) 以中心孔定位加工法兰盘及杆部 以车削为主，配合磨削完成M20×（有效长度）端头螺纹，?28?0 .15?0 .03轴颈， ?44?0 .15?0 .03轴颈，?56?0 .15?0 .03轴颈以及端面A 、B 、C 、D 、E 、F 和倒角的加工。 (2) 以?28?0 .15?0 .03、?56?0 .15?0 .03轴颈、中心孔以及端面A 定位加工转向节臂部和体部 这一组加工表面包括：转向节臂上和体部凸台处?15销孔、16±铣扁、?45 0 +0 .05主销孔及其端面，体部?26沉孔和M20×上的销孔。 (3) 以?45 0 +0 .05主销孔及其端面定位加工的体部 这一组加工表面包括：?20凸台及上面的M10螺纹孔，体部的上下锥孔，法兰盘上4个螺纹孔间距42的两R10凸台及其上的? 10. 3螺栓孔和主销孔铣断。 这些加工表面之间有着一定的位置要求，主要包括： 1) ?45 0+0 .05主销孔，位置尺寸910 +0 .5； 2) 端面F ，位置尺寸72 ?0.5 0； 3) 上下螺栓孔?10. 3～10. 5，位置尺寸26±； 4) 转向节臂部销孔?15位置尺寸124±； 5) 体部?26沉孔，保证尺寸18±； 加工重点：由于主销孔和法兰面、轴颈是其他加工表面精加工的尺寸基准和定位基准，其尺寸和位置精度要求较高。因此采用互为基准的方式进行加工。即先以轴颈和法兰面为定位基准加工主销孔，再以主销孔为定位基准加工法兰面和轴颈。 由以上分析可知，对于上述的加工表面，可以按照上述的先后顺序，借助专用夹具在通用机床上加工完成。
03机械制造技术基础期末考试试题
机械制造技术基础期末考试 一、填空选择题（30分） 1．工序是指 。 2．剪切角增大，表明切削变形（增大，减少）；当切削速度提高时，切削变形（增大，减少）。 3．当高速切削时，宜选用（高速钢，硬质合金）刀具；粗车钢时，应选用（YT5、YG6、 YT30）。 4．CA6140车床可加工 、 、 、 等四种螺纹。 5．不经修配与调整即能达到装配精度的方法称为（互换法、选配法）。 6．当主偏角增大时，刀具耐用度（增加，减少），当切削温度提高时，耐用度（增加、减少）。 7．在四种车刀中，转位车刀的切削性能（最好，最差）；粗磨时应选择（硬，软）砂轮。 8．机床的基本参数包括 、 、 。 9．滚齿时，刀具与工件之间的相对运动称（成形运动、辅助运动）。滚斜齿与滚直齿的区别 在于多了一条（范成运动、附加运动）传动链。 10．衡量已加工表面质量的指标有 。 11．定位基准面和定位元件制造误差引起的定位误差称（基准不重合、基准位置）误差，工 件以平面定位时，可以不考虑（基准不重合、基准位置）误差。 12．测量误差是属于（系统、随机）误差，对误差影响最大的方向称 方向。 13．夹紧力的方向应与切削力方向（相同，相反），夹紧力的作用点应该（靠近，远离）工 件加工表面。 14．辅助支承可以消除（0、1、2）个自由度，限制同一自由度的定位称（完全定位、过定 位）。 15．磨削加工时，应选择（乳化液，切削油），为改善切削加工性，对不锈钢进行（退火， 淬火）处理。 二、端面车刀的切削部分的结构由哪些部分组成？绘图表示表示端面车刀的六个基本角度。 （8分） 三、金属切削过程的本质是什么？如何减少金属切削变形？（8分） 四、列出切削英制螺纹的运动方程式，并写出CA6140车床进给箱中增倍变速组的四种传动 比。（8分） 五、加工下述零件，要求保证孔的尺寸B ＝30＋0.2，试画出尺寸链，并求工序尺寸L 。（8分） 六、磨一批d ＝12016 .0043.0φ--mm 销轴，工件尺寸呈正态分布，工件的平均尺寸X ＝11.974，均
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Comment [u1]: 这几种属于传统的切 削加工，特种加工包括：电火花成型加工和电火花线切割加工,超声波加工等 1 1.制造工艺过程：技术准备，机械加工，热处理，装配等一般称为制造工艺过程。 2.机械加工由若干工序组成。工序又可分为 安装，工位，工步，走刀。 3.按生产专业化程度不同可将生产分为三种类型：单件生产，成批（小批,中批,大批）生产，大量生产。 4.材料去除成型加工包括 传统的切削加工和特种加工。 5.金属切削加工的方法有 车削，钻削，镗削，铣削，磨削，刨削。 6.工件上三个不断变化的表面 待加工表面，过渡表面（切削表面）， 已加工表面。（详见P58） 7.切削用量是以下三者的总称。 （1）切削速度，主运动的速度。 （2）进给量， 在主运动一个循环内刀具与工件之间沿进给方向相对移动的距离。（3）背吃刀量 工件上待加工表面和已加工表面件的垂直距离。8.母线 和 导线 统称为形成表面的 发生线。9.形成发生线的方法 成型法，轨迹法，展成法，相切法。10.表面的成型运动是保证得到工件要求的表面形状的运动。 11.机床的分类：（1）按机床万能性程度分为：通用机床，专门化机床，专用机床。 （2）按机床精度分为：普通机床，精密机床，高精度机床。（3）按自动化程度分为：一般机床，半自动机床，自动机床。（4）按重量分为：仪表机床，一般机床，大型机床，重型机床。 （5）按机床主要工作部件数目分为：单刀机床，多刀机床，单轴机床，多轴机床。（6）按机床具有的数控功能分:普通机床，一般数控机床，加工中心，柔性制造单元等。 12.机床组成：动力源部件，成型运动执行件，变速传动装置，运动控制装置，润滑装置，电气系统零部件，支承零部件，其他装置。 13.机床上的运动：（1）切削运动（又名表面成型运动），包括： 1、主运动 使刀具与工件产生相对运动，以切削工件上多余金属的基本运动。 2、进给运动 不断将多 建议收藏下载本文，以便随时学习！ 我去人也就有人！为UR扼腕入站内信不存在向你偶同意调剖沙
机械制造技术基础课程设计
一：课程设计原始资料 1．齿轮的零件图样 2．生产类型：成批生产 3．生产纲领和生产条件 二：课程设计任务书 1．对零件进行工艺分析，拟定工艺方案。 2．拟定零件的机械加工工艺过程，选择各工序加工设备及工艺装备（刀具、夹具、量具、辅具）；完成某一表面工序设计（如孔、外圆表面 或平面），确定其切削用量及工序尺寸。 3．编制机械加工工艺规程卡片（工艺过程卡片和工序卡片）l套。 4．设计夹具一套到二套，绘制夹具装配图2张。 5．撰写设计说明书1份。 三：参考文献 1．熊良山机械制造技术基础华中科技大学出版社 2．刘长青机械制造技术课程设计指导华中科技大学出版社
目录 说明 (4) 第一章零件的分析 (6) 1.1零件的工作状态及工作条件 (6) 1.2零件的技术条件分析 (6) 1.3零件的其他技术要求 (7) 1.4零件的材料及其加工性 (8) 1.5零件尺寸标注分析 (9) 1.6检验说明 (9) 1.7零件工艺分析 (10) 第二章齿轮毛坯的设计 (11) 2.1毛坯种类的确定 (11) 2.2毛坯的工艺要求 (11) 第三章工艺规程设计 (13) 3.1工艺路线的制定 (13) 3.2机床、夹具、量具的选择 (16) 第四章齿轮加工机床夹具设计 (17) 4.1专用机床夹具设计目的 (17) 4.2机床夹具的作用与组成 (17) 4.3机床夹具设计的基本要求 (18) 4.4机床夹具设计的一般步骤 (18) 4.5专用齿轮加工夹具的设计 (20) 心得体会 (21)
说明 齿轮是机械传动中应用极为广泛的零件之一。汽车同步器变速器齿轮起着改变输出转速、传递扭矩的作用，所以在齿轮加工过程中要求较为严格。变速器齿轮应具有经济精度等级高、耐磨等特点，以提高齿轮的使用寿命和传动效率。齿轮在工作时，要求传动平稳且噪声低，啮合时冲击应小。 齿轮本身的制造精度，对整个机器的工作性能、承载能力及使用寿命都有很大的影响。根据其使用条件，齿轮传动应满足以下几个方面的要求。 （一）传递运动准确性 要求齿轮较准确地传递运动，传动比恒定。即要求齿轮在一转中的转角误 差不超过一定范围。 （二）传递运动平稳性 要求齿轮传递运动平稳，以减小冲击、振动和噪声。即要求限制齿轮转动时瞬时速比的变化。 （三）载荷分布均匀性 要求齿轮工作时，齿面接触要均匀，以使齿轮在传递动力时不致因载荷分布不匀而使接触应力过大，引起齿面过早磨损。接触精度除了包括齿面接触均匀性以外，还包括接触面积和接触位置。 （四）传动侧隙的合理性 要求齿轮工作时，非工作齿面间留有一定的间隙，以贮存润滑油，补偿因温度、弹性变形所引起的尺寸变化和加工、装配时的一些误差。 齿轮的制造精度和齿侧间隙主要根据齿轮的用途和工作条件而定。对于
机械制造技术基础教学大纲吉林大学、机械工业出版社
《制造技术基础A》教学大纲 课程编码：08297019 课程名称：制造技术基础A 英文名称：Fundamentals of Manufacturing Technology A 开课学期：6 学时/学分：68 / 4 （其中实验学时：8学时） 课程类型：学科基础必修课 开课专业：机械类专业本科生 选用教材：《机械制造技术基础》吉林大学、机械工业出版社2004年1月第一版 主要参考书： 1、卢秉恒、于骏一、张福润主编：《机械制造技术基础》，机械工业出版社1999年版。 2、包善斐、王龙山、于骏一主编：《机械制造工艺学》，吉林科技出版社1995年版。 3、王宝玺主编：《汽车拖拉机制造工艺学》，机械工业出版社2000年出版。 4、周泽华主编：《金属切削原理》，上海科学技术出版社2000年出版。 执笔人：邹青 一、课程性质、目的与任务 《制造技术基础》是学科基础必修课，具有较强的实践性和应用性，为将来解决制造中的技术问题打基础，是机械类专业学生的一门主干技术基础课。本课程的任务是培养学生掌握金属切削过程的基本规律，掌握机械加工的基本知识，能选择加工方法与机床、刀具、夹具及加工参数，掌握机械加工精度和表面质量的基本理论和基本知识，使学生具有工艺设计和夹具设计的基本技能。通过实践教学环节培养学生分析解决工程实际问题的能力和工程设计能力。 在教学过程中要综合运用先修课程中所学到的有关知识与技能，结合各种实践教学环节，进行机械工程技术人员所需的基本训练，为学生进一步学习有关专业课程和有目的从事机械设计、制造工作打下基础。因此制造技术基础课程在机械类专业的教学计划中占有重要的地位和作用。 二、教学基本要求 1、掌握下列基本理论：金属切削基本理论；机械制造质量分析与控制理论；零件机械加工工艺规程设计及装配工艺设计原理；机床夹具设计原理；设计工艺性评价。 2、了解下列知识：机械加工方法与装备；计算机辅助机械制造；先进制造技术。 3、掌握下列基本技能：能够按实验指导书进行实验操作，并能初步分析结果；能够制订中等复杂程度零件的机械加工工艺规程；能够设计中等复杂程度的机床夹具。 4、初步掌握下列基本技能：能够综合分析制造过程中的一般问题；能够设计一般机器的装配工艺规程。 5、注重培养学生的思维能力，采用理论与实践相结合的方法进行教学，培养和提高学生分析解决工程实际问题的能力和工程设计能力。 三、各章节内容及学时分配 第一章绪论（3学时） 教学目的与要求
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《机械制造技术基础》期末考试试题及答案 一、填空题（每空1分，共15分） 1．切削时工件上形成的三个表面是已加工表面、过渡表面和待加工表面。 2．工件与刀具之间的相对运动称为切削运动，按其功用可分为主运动和进给运动，其中 建议收藏下载本文，以便随时学习！ 主运动消耗功率最大。 3．在磨削过程中，磨料的脱落和破碎露出新的锋利磨粒，使砂轮保持良好的磨削能力的 特性称为砂轮的自锐性。 4．按照切削性能，高速钢可分为普通性能高速钢和高性能高速钢两种，超硬刀具材料主 要有陶瓷、金刚石和立方氮化硼三种 5．在CA6140车床上加工不同标准螺纹时，可以通过改变挂轮和离合器不同的离合状态 来实现。 6．CA6140上车圆锥面的方法有小滑板转位法、_尾座偏移法和靠模法。 7．外圆车刀的主偏角增加，背向力F p减少，进给力F f增大。 8．切削用量要素包括切削深度、进给量、切削速度三个。 9．加工脆性材料时，刀具切削力集中在刀尖附近，宜取较小的前角和后角。 10．在车削外圆时，切削力可以分解为三个垂直方向的分力，即主切削力，进给抗力和切深抗力，其中在切削过程中不作功的是切深抗力。 11．金刚石刀具不适合加工铁族金属材料，原因是金刚石的碳元素与铁原子有很强的化学亲和作用，使之转化成石墨，失去切削性能。 12．研磨可降低加工表面的粗糙度，但不能提高加工精度中的位置精度。 13．滚齿时，刀具与工件之间的相对运动称范成运动。滚斜齿与滚直齿的区别在于多了一条附加运动传动链。 14．为了防止机床运动发生干涉，在机床传动机构中，应设置互锁装置。 15．回转,转塔车床与车床在结构上的主要区别是,没有_尾座和丝杠 二、单项选择题（每题1分，20分） 1、安装外车槽刀时，刀尖低于工件回转中心时，与其标注角度相比。其工作角度将会：（ C ） A、前角不变，后角减小； B、前角变大，后角变小； C、前角变小，后角变大； D、前、后角均不变。 2、车外圆时，能使切屑流向工件待加工表面的几何要素是：（A ） A、刃倾角大于0°； B、刃倾角小于0°； C、前角大于0°； D、前角小于0°。 3、铣床夹具上的定位键是用来（B）。 A、使工件在夹具上定位 B、使夹具在机床上定位 C、使刀具对夹具定位 D、使夹具在机床上夹紧 4、下列机床中，只有主运动，没有进给运动的机床是（ A ） A、拉床 B、插床 C、滚齿机 D、钻床 5、车削外圆时哪个切削分力消耗功率为零？（ B ） A、主切削力； B、背向力； C、进给力； D、摩擦力。 6、在金属切削机加工中，下述哪一种运动是主运动（ C ） A、铣削时工件的移动 B、钻削时钻头直线运动 C、磨削时砂轮的旋转运动 D、牛头刨床工作台的水平移动 7、控制积屑瘤生长的最有效途径是（ A ）
机械制造技术基础知识点整理讲解学习
机械制造技术基础知 识点整理
1.制造工艺过程：技术准备，机械加工，热处理，装配等一般称为制造工艺过程。 2.机械加工由若干工序组成。工序又可分为安装，工位，工步，走刀。 3.按生产专业化程度不同可将生产分为三种类型：单件生产，成批（小批,中批,大批）生产，大量生产。 4.材料去除成型加工包括传统的切削加工和特种加工。 5.金属切削加工的方法有车削，钻削，镗削，铣削，磨削，刨削。 6.工件上三个不断变化的表面待加工表面，过渡表面（切削表面），已加工表面。（详见P58） 7.切削用量是以下三者的总称。 （1）切削速度，主运动的速度。 （2）进给量，在主运动一个循环内刀具与工件之间沿进给方向相对移动的距离。 （3）背吃刀量工件上待加工表面和已加工表面件的垂直距离。 8.母线和导线统称为形成表面的发生线。 9.形成发生线的方法成型法，轨迹法，展成法，相切法。 10.表面的成型运动是保证得到工件要求的表面形状的运动。 11.机床的分类：（1）按机床万能性程度分为：通用机床，专门化机床，专用机床。 （2）按机床精度分为：普通机床，精密机床，高精度机床。 （3）按自动化程度分为：一般机床，半自动机床，自动机床。 （4）按重量分为：仪表机床，一般机床，大型机床，重型机床。 （5）按机床主要工作部件数目分为：单刀机床，多刀机床，单轴机床，多轴机床。 （6）按机床具有的数控功能分:普通机床，一般数控机床，加工中心，柔性制造单元等。 12.机床组成：动力源部件，成型运动执行件，变速传动装置，运动控制装置，润滑装置，电气系统零部件，支承零部件，其他装置。
13.机床上的运动：（1）切削运动（又名表面成型运动），包括： 1、主运动使刀具与工件产生相对运动，以切削工件上多余金属的基本运 动。 2、进给运动不断将多余金属层投入切削，以保证切削连续进行的运 动。（可以是一个或几个） （2）辅助运动。分度运动，送夹料运动，控制运动，其他各种空程运动 14.刀具分类： （1）按刀具分为切刀，孔加工刀具，铣刀，拉刀，螺纹刀具，齿轮刀具，自动化加工刀具。 （2）按刀具上主切削刃多少分为单刃刀具，多刃刀具。 （3）按刀具切削部分的复杂程度分为一般刀具，复杂刀具。 （4）按刀具尺寸和工件被加工尺寸的关系分为定尺寸刀具，非定尺寸刀具。 （5）按刀具切削部分本身的构造分为单一刀具和复杂刀具。 （6）按刀具切削部分和夹持部分之间的结构关系分为整体式刀具和装配式刀具。 15.切刀主要包括车刀，刨刀，插刀，镗刀。 16.孔加工刀具有麻花钻，中心钻，扩孔钻，铰刀等。 17.用得最多的刀具材料是高速钢和硬质合金钢。 18.高速钢分普通高速钢和高性能高速钢。 19.高性能高速钢分钴高速钢，铝高速钢，高钒高速钢。 20.刀具的参考系分为静止（标注）角度参考系和工作角度参考系。 21.静止（标注）角度参考系由主运动方向确定，工作角度参考系由合成切削运动方向确定。 22.构成刀具标注角度参考系的参考平面有基面，切削平面，正交平面，法平面，假定工作平面，背平面。
机械制造技术基础课后答案
1-6 什么是生产类型？如何划分生产类型？各生产类型都有什么工艺特点？ 生产类型是指产品生产的专业化程度。 产品的用途与市场需求量不同，形成了不同的生产类型，分为单件小批生产、中批生产与大批量生产 工艺特点：P5 ?(1)单件(小批)生产—产品产量很少，品种很多，各工作地加工对象经常改变，很少 重复。 ?(2)成批生产—一年中分批轮流地制造几种不同的产品，每种产品均有一定的数量， 工作地的加工对象周期地重复。 ?(3)大量生产—产品产量很大，工作地的加工对象固定不变，长期进行某零件的某道 工序的加工。 1-7 企业组织产品的生产有几种模式？各有什么特点？ （1）生产全部零部件并组装机器 （2）生产一部分关键的零部件，进行整机装配，其余的零部件由其他企业供应 （3）完全不生产零件。只负责设计与销售 特点： （1）必须拥有加工所有零件的设备，形成大而小，小而全的工厂，当市场发生变化时，很难及时调整产品结构，适应性差 （2）自己掌握核心技术和工艺，或自己生产高附加值的零部件 （3）占地少，固定设备投入少，转产容易等优点，较适宜市场变化快的产品生产 1-8按照加工过程中质量m的变化，制造工艺方法可分为几种类型？说明各类方法的应用围和工艺特点 可分为材料成型工艺、材料去除工艺和材料累计工艺 材料成型工艺 围：材料成型工艺常用来制造毛坯，也可以用来制造形状复杂但精度要求不高的零件 特点：加工时材料的形状、尺寸、性能等发生变化，而其质量未发生变化，生产效率较高材料去除工艺 围：是机械制造中应用最广泛的加工方式，包括传统的切削加工、磨削加工和特种加工特点：在材料去除过程中，工件逐渐逼近理想零件的形状与尺寸 材料累计工艺 围：包括传统的连接方法、电铸电镀加工和先进的快速成型技术 特点：利用一定的方式使零件的质量不断增加的工艺方法 2-1 切削过程的三个变形区各有何特点？它们之间有什么关联？ 答：三个变形区的特点：第一变形区为塑性变形区，或称基本变形区，其变形量最大，常用它来说明切削过程的变形情况；第二变形区为摩擦变形区，切屑形成后与前面之间存在压力，
机械制造技术基础期末试题及答案
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名词解释 避免空走刀；或是车削完后把工件从原材料上切下来。（4.3） 表面质量：通过加工方法的控制，使零件获得不受损伤甚至有所增强的表面状态。包括表面的几何形状特征和表面的物理力学性能状态。 标注角度与工作角度刀具的标注角度是刀具制造和刃磨的依据，主要有：前角、后角、主偏角、副偏角和刃倾角。切削加工过程中，由于刀具安装位置的变化和进给运动的影响，使得参考平面坐标系的位置发生变化，从而导致了刀具实际角度与标注角度的不同。刀具在工作中的实际切削角度称为工作角度。 粗基准——未经过机械加工的定位基准称为粗基准。 常值系统误差当连续加工一批零件时,这类误差的大小和方向或是保持不变 刀具耐用度：是指刃磨后的刀具从开始切削至磨损量达到磨钝标准为止所用的切削时间 刀具标注后角：后刀面与切削平面之间的夹角 刀具标注前角：基面与前刀面的夹角 刀具寿命是指一把新刀具从开始投入使用直到报废为止的总切削时间 定位：使工件在机床或夹具中占有准确的位置。 定位基准在加工时，用以确定工件在机床上或夹具中正确位置所采用的基准 积屑瘤粘附到刀具的前刀面上靠近刀刃处，形成的一块很硬的楔状金属瘤，通常称为积屑瘤，也叫刀瘤， 机械加工工艺系统在机械加工中,由机床、刀具、夹具与被加工工件一起构成了一个实现某种加工方法的整体系统, 机械加工工艺规程把工艺过程的有关内容，用工艺文件的形式写出来，称为机械加工工艺规程。 机械加工表面质量，是指零件在机械加工后被加工面的微观不平度，也叫粗糙度 精基准：用加工过的表面作定位基准，这种定位基准称为精基准。 基准：零件上用以确定其他点、线、面位置所依据的那些点、线、面。（2.2） 夹紧：在工件夹紧后用外力将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。 加工精度：零件加工后的实际几何参数和理想几何参数符合程度。加工误差：零件加工后的实际参数和理想几何参数的偏离程度。 金属的可焊性——指被焊金属在采用一定的焊接方法、焊接材料、工艺参数 及结构型式的条件下，获得优质焊接接头的难易程度。 金属的可锻性指金属接受锻压加工的难易程度。金属可锻性好，表明金属易于锻压成型。 分型面——两个铸型相互接触的表面，称为分型面。 过定位：也叫重复定位，指工件的某个自由度同时被一个以上的定位支撑点重复限制。 工步：在加工表面不变，加工刀具不变，切削用量不变的条件下所连续完成的那部分工序。 工序——机械加工过程中，一个或一组工人在一个工作地点，对一个或一组工件连续完成的那部分工艺过程，称为工序。 工序集中就是将零件的加工集中在少数几道工序中完成，每道工序加工的内容多 工序分散：工序数多而各工序的加工内容少 工序余量：相邻两工序的尺寸之差，也就是某道工序所切除的金属层厚度 工艺能力系数使公差δ和△随（6σ）之间有足够大的比值，这个比值Cp 工艺过程：在生产过程中凡是改变生产对象的形状、尺寸、位置和性质等使其成为成品或半成品的过程。工艺规程：人们把合理工艺过程的有关内容写成工艺文件的形式，用以指导生产这些工艺文件即为工艺规程。 工艺基准：在加工和装配中使用的基准。包括定位基准、度量基准、装配基准。
(完整word版)《机械制造技术基础》知识点整理
第一章机械制造系统和制造技术简介 1.制造系统：制造过程及其所涉及的硬件，软件和人员组成的一个将制造资源转变为产品的有机体，称为制造系统。 2.制造系统在运行过程中总是伴随着物料流，信息流和能量流的运动。 3.制造过程由技术准备，毛坯制造，机械加工，热处理，装配，质检，运输，储存等过程组成。 4.制造工艺过程：技术准备，机械加工，热处理，装配等一般称为制造工艺过程。 5.机械加工由若干工序组成。 6.机械加工中每一个工序又可分为安装，工位，工步，走刀等。 7.工序：一个工人在一个工作地点对一个工件连续完成的那一部分工艺过程。 8.安装:在一个工序中，工件在机床或夹具中每定位和加紧一次，称为一个安装。 9.工位：在工件一次安装中，通过分度装置使工件相对于机床床身改变加工位置每占据一个加工位置称为一个工位。 10.工步：在一个工序内，加工表面，切削刀具，切削速度和进给量都不变的情况下完成的加工内容称为工步。 11.走刀：切削刀具在加工表面切削一次所完成的加工内容。 12.按生产专业化程度不同可将生产分为三种类型：单件生产，成批生产，大量生产。 13.成批生产分小批生产，中批生产，大批生产。 14.机械加工的方法分为材料成型法，材料去除法，材料累加法。 15. 材料成型法是将不定形的原材料转化为所需要形状尺寸的产品的一种工艺方法。 16.材料成型工艺包括铸造，锻造，粉末冶金，连接成型。 17.影响铸件质量关键因素是液态金属流动性和在凝固过程中的收缩性。 18.常用铸造工艺有：普通砂型铸造，熔模铸造，金属型铸造，压力铸造，离心铸造，陶瓷铸造。 19.锻造工艺分自由锻造和模膛锻造。 20.粉末冶金分固相烧结和含液相烧结。 21.连接成型分可拆卸的连接和不可拆卸的连接（如焊接，粘接，卷边接和，铆接）。 22.材料去除成型加工包括传统的切削加工和特种加工。 23.金属切削加工的方法有车削，钻削，膛削，铣削，磨削，刨削。 24.切削运动可分主运动和进给运动。 25.主运动使刀具与工件产生相对运动，以切削工件上多余金属的基本运动。 26.进给运动不断将多余金属层投入切削，以保证切削连续进行的运动。（可以是一个或几个） 27.工件上三个不断变化的表面待加工表面，过渡表面（切削表面），已加工表面。 28.切削要素包括切削用量和切削层的几何参数。 29.切削用量是切削速度，进给量，背吃刀量的总称。 30.切削速度主运动的速度。 31.进给量在主运动一个循环内刀具与工件之间沿进给方向相对移动的距离。 32.背吃刀量工件上待加工表面和已加工表面件的垂直距离。
机械制造技术基础课程设计
一、目录 摘要 1、设计目的及要求 2、零件的工艺分析 3、选择毛坯，设计毛坯 4、制定加工工艺路线 5、工序设计 6、确定切削用量及基本时间 7、机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡 8、夹具的设计 9、小结 摘要 本课程设计主要培养学生综合运用所学的知识来分析处理生产工艺问题的能力，使学生进一步巩固有关理论知识，掌握机械加工工艺规程设计的方法，提高独立工作的能力，为将来从事专业技术工作打好基础。 这次设计的是车床夹具，分别绘制了零件图、毛坯图、夹具体图、装配图各一张，机械加工工艺过程卡片一张。在熟悉被加工零件的基础上，接下来根据零件的材料性质和零件图上各端面和内部结构的粗糙度确定毛坯的尺寸和机械加工余量。然后我们再根据定位基准先确定粗基准，后确定精基准，最后拟定工艺路线图，制定该工件的夹紧方案，画出夹具装配图。通过查阅各种书籍完成本次 课程设计任务。 关键词：工艺路线，工序设计，车床夹具 一、设计目的及要求 掌握编制零件机械加工工艺规程的方法，能正确解决中等复杂程度零件在加工中的工艺问题。 提高结构设计的能力。通过设计夹具的训练，根据被加工零件要求，设计出能保证加工技术要求、经济、高效的工艺装备。 学会使用与机械加工工艺和工装设计有关的手册及图纸资料 二、零件的工艺分析 原始资料如下： 零件材料： 40Cr 技术要求：（1）清理毛刺； （2）调质处理。 生产批量：大批量生产，2班制 零件图样分析：
尺寸：如图所示 粗糙度：下凹面旁边两个支撑脚粗糙度要求为 3.2，左端面粗糙度要求为3.2，内孔粗糙度要求为 3.2，底部凹面中间的粗糙度保持原供应面，其余表面要求为6.3. 精度要求：由该零件的功用和技术要求，确定其精度为一般级数。 三、选择毛坯，设计毛坯 1、确定毛坯的种类 机械产品及零件常用毛坯种类有铸件、锻件、焊接件、冲压件以及粉末冶金件和工程塑料等。根据要求的零件材料，零件对材料组织性能的要求，零件结构及外形尺寸，零件生产纲领，选择合适的毛坯，材料为40Cr，考虑到车床在削螺纹或者其他车削工作中经常要正反向翻转，该零件经常承受冲击负荷以及向下的压力，所以应选择铸件，又考虑到该零件需大量生产，因此，我们选择金属模机器造型，从提高生产率和保证加工精度上讲也是应该的。 2、确定毛坯的形状 从减少机械加工余量和节约金属材料出发，毛坯选择接近零件的形状，各加工表面总余量和毛坯种类。 3、铸件机械加工余量、毛坯尺寸和公差的相关因素 4、要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先确定以下各项因素。 (1)公差等级。由该零件的功用和技术要求，确定公差为普通级。 (2)质量mf。 (3)零件表面粗糙度。除底面、左端面和孔的粗糙度为Ra3.2以外，其余各加工表面的粗糙度都为Ra6.3.
机械制造技术基础期末复习题
定位误差计算 1.有一批直径为0 d d δ-的轴，要铣一键槽，工件的定位方案如图所示（V 形块角度为90°），要保证尺寸m 和n 。试分别计算各定位方案中尺寸m 和n 的定位误差。 (a) (b) (c) 2.如图钻孔，保证A ，采用a)～d)四种方案，试分别进行定位误差分析（外圆50 01 .0-φ ）。 3.如图同时钻两孔，采用b)～c)两种钻模，试分别进行定位误差分析。
4.钻直径为φ 10的孔，采用a ）、b)两种定位方案，试分别计算定位误差。 【 a) b) 5.如图在工件上铣台阶面，保证工序尺寸A ，采用V 形块定位，试进行定位误差分析。 6.如图钻d 孔，保证同轴度要求，采用a)～d) 四种定位方式，试分别进行定位误差分析。 （其中900 = α，05.030±=φd ）
8.图所示齿轮坯在V形块上定位插齿槽，要求保证工序尺寸H=+。已知：d=φ,D=φ35+。若不计内孔与外圆同轴度误差的影响,试求此工序的定位误差。 > 加工误差计算 1.在两台相同的自动车床上加工一批小轴的外圆，要求保证直径Φ11±，第一台加工1000 件，其直径尺寸按正态分布，平均值X 1=，均方差 σ 1=。第二台加工500件，其直径尺寸 也按正态分布，且X 2=，均方差 σ 2=。试求: (1)在同一图上画出两台机床加工的两批工件的尺寸分布图，并指出哪台机床的工序精度高 (2)计算并比较哪台机床的废品率高,并分析其产生的原因及提出改进的办法。 注：
2. 态分布，分布中心的尺寸X ＝，均方根差σ＝，求： (1)这批工件的废品率是多少 / (2)产生废品的原因是什么性质的误差 3. 在甲、乙两台机床上加工同一种零件，工序尺寸为50±。加工后对甲、乙机床加工的零件分别进行测量，结果均符合正态分布，甲机床加工零件的平均值 甲 =50,均方根偏差 甲 ＝，乙机床加工零件的平均值 乙=，均方根偏差 乙＝， 试问： (1)在同一张图上画出甲、乙机床所加工零件尺寸分布曲线； (2)判断哪一台机床不合格品率高 (3)判断哪一台机床精度高 4. 加工一批尺寸为Φ的小轴外圆，若尺寸为正态分布，均方差σ=，公差带中点小于尺寸分布中心0.03mm 。试求：1）加工尺寸的常值系统误差、变值系统误差以及随机误差引起的尺寸分散范围2）计算这批零件的合格率及废品率 5.加工一批工件的内孔，其内孔直径设尺寸为 mm,若孔径尺寸服从正态分布，且分散范围等于公差值，分布中心与公差中心重合，试求1000个零件尺寸在 mm 之间的工件数量是多少 > 6. 镗孔公差T=,σ=,已知不能修复的废品率为%，试绘出正态分布曲线图，并求产品的合格率 X σ X σ025.25020.25Φ-Φ2503 .00+Φ
机械制造技术基础期末考试题
22机械制造技术基础（试题1） 一、填空选择题（30分） 1．刀具后角是指后刀面与切削平面间的夹角。 2．衡量切削变形的方法有变形系数与滑移系数两种，当切削速度提高时，切削变形减少（增加、减少）。 3．精车铸铁时应选用YG3；粗车钢时，应选用YT5。 4．当进给量增加时，切削力增加，切削温度增加。 5．粗磨时，应选择软砂轮，精磨时应选择紧密组织砂轮。 6．合理的刀具耐用度包括Tc与Tp两种。 7．转位车刀的切削性能比焊接车刀（好，差），粗加工孔时，应选择麻花钻刀具。 8．机床型号由字母与数字按一定规律排列组成，其中符号C代表车床 9．滚斜齿与滚直齿的区别在于多了一条附加运动传动链。滚齿时，刀具与工件之间的相对运动称成形运动。10．进行精加工时，应选择切削油，为改善切削加工性，对高碳钢材料应进行退火处理。 11．定位基准与工序基准不一致引起的定位误差称基准不重合误差，工件以平面定位时，可以不考虑基准位置误差。 12．机床制造误差是属于系统误差，一般工艺能力系数C p应不低于二级。 13．在常用三种夹紧机构中，增力特性最好的是螺旋机构，动作最快的是圆偏心机构。 14．一个浮动支承可以消除1个自由度，一个长的v型块可消除4个自由度。 15．工艺过程是指用机械加工方法直接改变原材料或毛坯的形状、尺寸和性能，使之成为合格零件的过程。 二、外圆车刀切削部分结构由哪些部分组成？绘图表示外圆车刀的六个基本角度。（8分） 外圆车刀的切削部分结构由前刀面、后刀面、付后刀面、主切削刃、付切削刃与刀尖组成。 六个基本角度是：r o、αo、kr、kr’、λs、αo’ 三、简述切削变形的变化规律，积屑瘤对变形有什么影响？（8分） 变形规律：r o↑，Λh↓；Vc↑，Λh↓；f↑,Λh↓;HB↑,Λh↓ 积屑瘤高度Hb↑,引起刀具前角增加，使Λh↓ 四、CA6140车床主传动系统如下所示，试列出正向转动时主传动路线及计算出最高转速与最低转速。（8分） 最高转速约1400r/min，最低转速约10r/min 五、什么叫刚度？机床刚度曲线有什么特点？（8分） 刚度是指切削力在加工表面法向分力，Fr与法向的变形Y的比值。 机床刚度曲线特点：刚度曲线不是直线；加载与卸载曲线不重合；载荷去除后，变形恢复不到起点。 六、加工下述零件，以B面定位，加工表面A，保证尺寸10＋0.2mm，试画出尺寸链并求出工序尺寸L及公差。（8 分） L＝0 0.1 mm 七、在一圆环形工件上铣键槽，用心轴定位，要求保证尺寸34.8-0.16mm，试计算定位误差并分析这种定位是否可行。（8分）
机械制造技术基础重点知识
名词解释： 1、积屑瘤：在切削速度不高而又能形成连续性切屑的情况下，加工钢料等苏醒材料时，常在前刀面切削处粘着一块剖面呈三角状的硬块，这块冷焊在签到面上的金属称为积屑瘤。 2、刀具磨钝标准：刀具磨损到一定限度就不能继续使用。这个磨损限度称为磨钝标准。国际标准化组织ISO统一规定以1/2背吃刀量处后刀面上测量的磨损带宽度作为刀具的磨钝标准。 3、刀具耐硬度（刀具使用寿命）：刃末好的刀具自开始切削直到磨损量达到磨钝标准为止的净切削时间，称为刀具使用寿命，以T表示。用刀具使用寿命乘以刃磨次数，得到的就是刀具的总寿命。 4、砂轮：砂轮的特性由以下五个因素决定：磨料、粒度、结合剂、硬度和组织。常用的磨料有氧化物系、碳化物系、高硬磨料系三类：粒度表示磨粒的大小程度。结合剂的作用是将磨粒粘合在一起，使砂轮具有必要的形状和硬度。砂轮的强度、耐腐蚀性、耐热性、抗冲击性和告诉旋转而不破裂的性能，主要取决于结合剂的性能。砂轮的硬度是反映磨粒在磨削力的作用下，从砂轮表面上脱落的难易程度。砂轮的组织反映了磨粒、结合剂、气孔三者之间的比例关系。 5、六点定位原理：按一定要求分布的六个支承点来限制工件的六个自由度，从而使工件在夹具中得到正确位置的原理，称为六点定位原理。 6、复映误差：由于工艺系统受力变形的变化而使毛坯的形状误差复映到加工后工件表面的现象，称为误差复映。因误差复映现象而使工件产生加工误差，称为复应误差。 7、工艺系统：机械制造系统中，机械加工所使用的机床、道具、夹具和工件组成了一个相对独立的系统，称为工艺系统。 8、装配：根据规定的技术要求将零件或部件进行配合和联接，使之称为半成品或成品的工艺过程称为装配。 9、机械加工工艺过程是指用机械加工的方法改变生产对象（毛坯）的形状、尺寸和表面质量，使之成为零件的过程。 10、工序：指一个活一组工人，在一个工作地对同一个或同事对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。 11、零件结构的工艺性：指所涉及的零件在能满足使用高要求的前提下制造的可行性和经济性。 12、装配精度：产品设计时根据使用性能要求规定的、装配时必须保证的质量指标。 填空： 1、刀具结构形式：前刀面Ar，主后刀面Aα，副后刀面Aα’，主切削刃S，福切削刃S’，刀尖 2、切削用量三要素：切削速度v 、进给量f（或进给速度vf)和背吃刀量（切削 c 。 深度）a p 3、切削层参数：切削层公称厚度h，切削层公称宽度b，切削层公称截面积A。 4、切削变形程度表示：剪切角、变形系数、剪应变 5、积屑瘤对切削过程的影响：增大前角，增大切削厚度，增大已加工表面粗糙度，影响刀具使用寿命。 6、切屑的基本类型：带状切屑，节状切屑，粒状切屑，崩碎切屑 7、影响切削变形的因素：工件材料，刀具前角，切削速度，切削厚度
机械制造技术基础期末考试试卷
一、填空题（每空1分，共10分） 1. 在标注刀具角度的正交平面参考系中，通过主切削刃上某一指定点，同时垂直于该点基面和切削平面的平面是。 2. 研磨可降低加工表面的粗糙度，但不能提高加工精度中的精度。 3. 机床主轴回转误差的基本形式包括主轴径角度摆动、轴线窜动和。 4. 机械加工表面质量包括表面粗糙度、和表面层物理机械性能的变化。 5. 在机械加工中，自激振动的激振机理通常包括负摩擦颤振原理、再生颤振原理和 。 6. 机械加工中选择机床时，要求机床的尺寸规格、加工效率及等与工件本工序加工要求相适应。 7. 机械加工中定位基准与设计基准不重合时，工序尺寸及其偏差一般可利用进行计算获得。 8. 在车床上用两顶尖装夹加工细长轴时，工件会产生误差。 9. 切削加工45钢时通常应采用类或YW类硬质合金刀具。 二、名词解释（每小题2分，共10分 1. 工序分散 2. 刀具标注后角 3. 砂轮的组织 4. 工序余量 5. 工艺规程 三、单项选择题（选择正确答案的字母填入括号，每小题1分，共10分 1. 精基准的主要作用是（）。 A. 保证技术要求 B. 便于实现粗基准 C. 尽快加工出精基准 D. 便于选择精基准 2. 夹具精度一般是零件精度的（） A. 1/3～1/5 B. 1/2 C. 相同 D. 1/10 3. 从概念上讲加工经济精度是指（） A.成本最低的加工精度 B.正常加工条件下所能达到的加工精度 C.不计成本的加工精度 D. 最大生产率的加工精度 4. 控制积屑瘤生长的最有效途径是（） A. 改变切削速度 B. 改变切削深度 C. 改变进给速度 D. 使用切削液 5. 在麻花钻头的后刀面上磨出分屑槽的主要目的是（）。 A.利于排屑及切削液的注入 B.加大前角，以减小切削变形 C. 减小与孔壁的摩擦 D. 降低轴向力 6. 自为基准是以加工面本身为精基准，多用于精加工工序，这是为了（）。 A. 保证符合基准重合原则 B. 保证符合基准统一原则 C. 保证加工面的余量小而均匀D 保证加工的形状和位置精度 7. 在切削铸铁时，最常见的切屑类型是（）。 A．带状切屑B. 挤裂切屑C. 单元切屑D．崩碎切屑 8.（）加工是一种容易引起工件表面金相组织变化的加工方法。 A．车削B．铣削C．磨削D 钻削 9. 在切削用量三要素中，（）对切削力的影响程度最大。 A.切削速度 B.进给量 C.背吃刀量 D.三个同样
机械制造技术基础知识点整理
1.制造系统：制造过程及其所涉及的硬件，软件和人员组成的一个将制造资源转变为产品的有机体，称为制造系统。 2.制造系统在运行过程中总是伴随着物料流，信息流和能量流的运动。 3.制造过程由技术准备，毛坯制造，机械加工，热处理，装配，质检，运输，储存等过程组成。 4.制造工艺过程：技术准备，机械加工，热处理，装配等一般称为制造工艺过程。 5.机械加工由若干工序组成。 6.机械加工中每一个工序又可分为安装，工位，工步，走刀等。 7.工序：一个工人在一个工作地点对一个工件连续完成的那一部分工艺过程。 8.安装:在一个工序中，工件在机床或夹具中每定位和加紧一次，称为一个安装。 9.工位：在工件一次安装中，通过分度装置使工件相对于机床床身改变加工位置每占据一个加工位置称为一个工位。 10.工步：在一个工序内，加工表面，切削刀具，切削速度和进给量都不变的情况下完成的加工内容称为工步。 11.走刀：切削刀具在加工表面切削一次所完成的加工内容。 12.按生产专业化程度不同可将生产分为三种类型：单件生产，成批生产，大量生产。 13.成批生产分小批生产，中批生产，大批生产。 14.机械加工的方法分为材料成型法，材料去除法，材料累加法。 15. 材料成型法是将不定形的原材料转化为所需要形状尺寸的产品的一种工艺方法。 16.材料成型工艺包括铸造，锻造，粉末冶金，连接成型。 17.影响铸件质量关键因素是液态金属流动性和在凝固过程中的收缩性。 18.常用铸造工艺有：普通砂型铸造，熔模铸造，金属型铸造，压力铸造，离心铸造，陶瓷铸造。 19.锻造工艺分自由锻造和模膛锻造。 20.粉末冶金分固相烧结和含液相烧结。
机械制造技术基础期末试题及答案
1．机床误差是由机床的制造误差、安装误差和使用中的磨损引起的，其中对加工精度影响最大的三种几何误差是主轴回转误差、导轨误差和传动误差。2．典型的刀具磨损过程分为初期磨损、正常磨损和急剧磨损阶段。3．精加工基准的选择原则应遵循如下原则：统一基准、基准重合、互为基准 和自为基准等原则。 4．工件的装夹过程就是定位和夹紧的综合过程。 5．在切削加工中，用于描述切削机理的指标是切削层及切削层参数，切削层参数包括切削层公称厚度h D、切削层公称宽度b D和切削面积，其中切削面积=h D×b D。6．由于工件材料以及切削条件的不同，切削的变形程度也不同，因而所产生的切屑也不同，切屑的可分为带状切屑、节状切屑、粒状切屑和崩碎切屑四大类。其中当切削塑性材料，切削速度极低，刀具前角较小时，往往产生节状切屑。 7．切削变形程度有三种不同的表示方法，即变形系数、相对滑移和剪切角。8．在车削外圆时，切削力可以分解为三个垂直方向的分力，即主切削力，进给力抗力和切深抗力，其中在切削过程中不作功的是切深抗力。 1. 从形态上看，切屑可以分为带状切屑、挤裂切屑、单元切屑和崩碎切屑 2. 切削过程中金属的变形主要是剪切滑移，所以用相对滑移（剪应变）的大小来衡量变形程度要比变形系数精确些。 3. 利用自然热电偶法可测得的温度是切削区的平均温度。 4. 刀具一次刃磨之后，进行切削，后刀面允许的最大磨损量（VB），称为磨钝标准。 5. 工件经一次装夹后所完成的那一部分工艺过程称为安装。 6. 靠前刀面处的变形区域称为第二变形区，这个变形区主要集中在和前刀面接触的切屑底面一薄层金属内。 7. 系统性误差可以分为常值性系统性误差和变值性系统性误差两种 1．刀具后角是后刀面与切削平面间的夹角 2．衡量切削变形的方法有变形系数与滑移系数两种，当切削速度提高时，切削变形（减少）。 3．精车铸铁时应选用（YG3）；粗车钢时，应选用（YT5）。 4．当进给量增加时，切削力（增加），切削温度（增加）。 5．粗磨时，应选择（软）砂轮，精磨时应选择（紧密）组织砂轮。 6．合理的刀具耐用度包括Tc 与Tp 两种。 7．转位车刀的切削性能比焊接车刀（好），粗加工孔时，应选择（麻花钻）刀具。