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1、精品文档，仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除第二章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
2、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n-主运动转速(r/s或r/min);d-刀
3、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)/2 dw-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
4、)是切削过程中切屑流出所经过的刀具表面。主后刀面( A)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( A)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
5、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 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0o90o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
6、间的关系为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(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
7、，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。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。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
8、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。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。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。主
9、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
10、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，
11、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8001 000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.
12、 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；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
13、率低。适用于单件小批量生产及零件的精磨。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。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。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
14、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)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。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。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，
15、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。直径超过30mm的大孔时，一般应分两次钻削，第一次用0. 60. 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。 钻直径小于1 mm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2 0003 000 r/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10 00020
16、 000 r/min)，砂轮的圆周速度一般达不到3035 m/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
17、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:直进刀法。车削时只用中溜板横向进给，在几次行程后，将螺纹车到所需的尺寸和表面粗糙度，这种方法叫做直进法，适用于P3mm的三角形螺纹的粗、精车(P为螺距)。左右进刀法。车螺纹时，除中溜板做横向进给外，同时操纵小溜板将车刀向左或向右做微量移动，分别切削螺纹的两侧面，经几次行程后完成螺纹的车削加工，这种方法叫做左右进刀法。斜进刀法。当粗车螺距较大、螺纹槽较深、切削余量较大的螺纹时，为了操作方便，除中溜板直进外，小溜板只向一个方向移动，这种方法叫做斜进刀法。此法一般只用于粗车，且每边牙侧均留精车余量。精车时，则应采用左右切削法车
18、削，具体方法是将螺纹的一侧车到位后，再移动车刀精车另一侧;当两侧面均车到位后，再将车刀移至中间位置，用直进法把牙底车到位，以保证牙底的清晰。10.螺纹的乱扣及其预防：一般螺纹需要经过反复多次切削才能完成，如果第二次走刀时车刀刀尖不正对着前一刀车出的螺纹槽，而存在着偏左或偏右现象时，会将螺纹车乱，这种现象称为乱扣。产生乱扣的主要原因是当丝杠转一转时，工件没有转过整数转。车螺纹时，工件和丝杠都在旋转，提起开合螺母之后，至少要等丝杠转一转，才能重新按下。当丝杠转一转时，工件转了整数转，车刀就能进入前一刀车出的螺旋槽内而不乱扣。如丝杠转一转之后，工件没有转整数转，就会产生乱扣。据上述道理，即当P丝/P
19、2=整数，这时不乱扣，不是整数时是乱扣的。车不乱扣的螺纹时，可以打开开合螺母进行退刀。对于乱扣螺纹，预防乱扣的方法是在加工过程不要随意打开、合上开合螺母，而是采用开正反车的方法。即在第一次行程结束时，继续保持开合螺母闭合状态，把刀具沿径向退出后，将主轴反转，使车刀沿纵向原路退回，再进行下一次切削。这样就不会发生乱扣11用丝锥及板牙加工螺纹:对直径和螺距较小，且精度要求不高的螺纹，可以用丝锥和板牙来加工。用丝锥在工件孔中切削出内螺纹的加工方法称为攻螺纹（俗称攻丝），用板牙在圆柱棒上切出外螺纹的加工方法称为套螺纹（俗称套扣）(1)在车床上用板牙套螺纹的方法。在切螺纹前坯料尺寸的准备上应考虑到板牙切
20、削的挤压作用，会使材料向螺纹牙尖挤出，因此螺杆的杆坯直径则按D-0. 2P确定(D表示螺纹大径，P表示螺距)。为了便于切入及导向，在杆坯端部均应做出大于螺纹深度的倒角。套螺纹时，先将螺纹工具(见图3-70)安装在尾座套简内，工具体2左端孔内装上板牙，并用螺钉1固定。套简4上有一条长槽，长槽内由销钉3插人工具体2中，防止套螺纹时转动。然后，将尾座移到工件前适当位置(约15mm)处锁死，转动尾座手轮，使板牙靠近工件端面，先开动车床和冷却泵进行冷却，摇动尾座手轮使板牙切入工件，然后停止摇动手轮，由滑动套简在工具体内自由轴向进给，板牙切削外螺纹，当板牙切削到所需长度时，开反车，使主轴反转退出板牙。(2
21、)在车床上用丝锥攻螺纹的方法。攻螺纹时，先将攻螺纹工具安装在尾座套简内，攻螺纹工具与套螺纹工具相似，只要将中间工具体改换成能装夹丝锥的工具体(即能与方孔配合)。把机用丝锥装入攻螺纹工具中。然后，将尾座移到工件前适当位置约15mm处锁死，摇动尾座手轮使板牙切入工件头几牙，然后停止摇动手轮，由滑动套简在工具体内自由轴向进给，当丝锥攻到所需长度时，开反车，使主轴反转退出丝锥。12.常见铣刀类型：圆柱铣刀。圆柱铣刀一般都是用高速钢整体制作，切削刃分布在圆周表面，没有副切削刃。螺旋形刀齿切削时逐渐切入或离开工件，切削比较平稳。主要用于卧式铣床铣削宽度小于铣刀长度的狭长平面。端铣刀。端铣刀的主切削刃分布在
22、圆柱或圆锥面上，端面切削刃为副切削刃。按材料可分为高速钢和硬质合金两大类，多制成套式镶齿结构。镶齿端铣刀直径一般在 ,最大可达 ，主要用在立式或卧式铣床上铣削台阶面和平面，特别适合于大平面的铣削加工。 立铣刀。立铣刀一般有34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，工作时只能沿着刀具的径向进给，不能沿着刀具的轴向做进给运动，因为立铣刀的端面切削刃没有贯通到刀具中心。主要用于铣削凹槽、台阶面和小平面。三面刃铣刀。三面刃铣刀可分为直齿三面刃和错齿三面刃，三面刃铣刀除圆周具有主切削刃外，两侧也有副切削刃，切削效率较高，且能减小表面粗糙度值，主要用于在卧式铣床上铣削台阶面和凹槽。
23、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，且端面刀齿延仲至中心。因此，在铣削两端不通键槽时可做适当的轴向进给。此外，还有角度铣刀、成形铣刀、模具铣刀等特种铣刀13.平行面的磨削方法： 常用的平行面磨削方法有以下三种。横向磨削法。当工作台纵向行程终了时，砂轮主轴或工作台做一次横向进给，这时砂轮所磨削的金属层厚度就是实际磨削深度，磨削宽度等于横向进给量。待工件上第一层金属磨削完后，砂轮重新做一次垂直进给，再按上述过程磨削第二层金属，直至达到所需的尺寸为止。深度磨削法。一般深度磨削法砂轮只做两次垂直进给，第一次垂直进给量等于粗磨的全部余量，当工作台纵向行程终了时，将砂
24、轮或工件沿砂轮主轴轴线方向横向移动3/44/5的砂轮宽度，直到工件整个表面的粗磨余量全部磨完为止。第二次垂直进给量等于精磨余量，其磨削过程与横向磨削相同。阶梯磨削法。阶梯磨削法是根据工件磨削余量的大小，将砂轮修整成阶梯形状，使其在一次垂直进给中磨去全部余量。14.齿形的普通加工方法及精加工方法;在齿轮的齿坯上加工出渐开线齿形的方法很多，从加工原理上可将其分为成形法和展成法两种。成形法的特点是所用刀具的切削刃形状与被切削齿轮齿槽的形状相同。用成形法原理加工齿形的方法有：用模数铣刀在铣床上利用万能分度头铣齿轮等方法。这些方法由于存在分度误差及刀具的制造安装误差，所以加工精度较低，一般只能加工出91
25、0级精度的齿轮。此外，加工过程中需多次不连续分度，生产率也很低，因此主要用于单件小批量生产及修配工作中加工精度不高的齿轮。展成法是应用齿轮啮合原理来进行加工的(见图3-98)，用这种方法加工出来的齿形轮廓是刀具切削刃运动轨迹的包络线。齿数不同的齿轮，只要模数和压力角相等，都可以用同一把刀具来加工。用展成原理加工齿形的方法主要有滚齿、插齿,剃齿,珩齿和磨齿等方法，其中剃齿,珩齿、磨齿属于齿形精加工方法，展成法的加工精度和生产率都较高，刀具通用性好，所以在生产中应用十分广泛。齿形的精加工（剃齿、珩齿与磨齿）第四章加工工艺规程1. 工序、工步、走刀等基本概念机械加工工艺过程是由一个或若干个顺次排列的
26、工序组成。每一个工序又可分为一个或若干个工步、走刀、安装和工位等。(1)工序。工序是指一个或一组操作者，在一个工作地点或一台机床上，对一个或同时对几个零件进行加工所连续完成的那一部分工艺过程。判断一系列的加工内容是否属于同一个工序，关键在于这些加工内容是否在同一个工作地对同一个工件连续地被完成。只要操作者、工作地点或机床、加工对象三者之一变动或者加工不是连续完成，就不是一道工序。同一零件、同样的加工内容也可以安排在不同的工序中完成。工序是机械加工工艺过程的基本组成部分，也是确定工时定额、配备工人、安排作业计划和进行质量检验等的基本单元。 (2)工步。工步是指在同一个工序中，当加工表面不变、切削
27、工具不变、切削用量中的进给量和切削速度不变的情况下所完成的那部分工艺过程。当构成工步的任一因素改变后，即成为新的工步。一个工序可以只包括一个工步，也可以包括几个工步。在机械加工中，有时会出现用几把不同的刀具同时加工一个零件的几个表面的工步，称为复合工步。有时，为提高生产效率，在铣床上用组合铣刀铣平面的情况，则可视为一个复合工步。(3)走刀。走刀是指切削工具在加工表面上每切削一次所完成的那一部分工步。加工表面由于被切去的金属层较厚，需要分几次切削，每切去一层材料称为一次走刀。一个工步可包括一次或几次走刀。(4)安装。零件在加工之前，将其正确地安装在机床上。在一个工序中，零件可能安装一次，也可能需
28、要安装几次。但是应尽量减少安装次数，以免产生不必要的误差和增加装卸零件的辅助时间。 (5)工位。为了减少安装次数，常采用转位(移位)夹具、回转工作台，使零件在一次安装中先后处于几个不同的位置进行加工。零件在机床上所占据的每一个加工位置称为工位。回转工作台上一次安装完成零件的装卸、钻孔、扩孔和铰孔四个工位的加工实例。采用这种多工位加工方法，可以提高加工精度和生产率。2. 结构工艺性的概念：实际零件的结构工艺性分析及改进；所谓零件的结构工艺性，是指零件在满足使用要求的前提下，制造该零件的可行性和经济性。它包括零件的各个制造过程中的工艺性，有零件结构的铸造、锻造、冲压、焊接、热处理、切削加工等工艺性
29、。由此可见，零件结构工艺性涉及面很广，具有综合性，必须全面综合地分析。所谓结构工艺性好，是指在现有工艺条件下，既能方便制造又有较低的制造成本。在制定机械加工工艺规程时，主要进行零件切削加工工艺性分析。零件的结构工艺性对于零件机械加工结构工艺性，主要从零件加工的难易性和加工成本两方面考虑。在满足使用要求的前提下，一般对零件的技术要求应尽量降低，同时对零件每一个加工表面的设计，应充分考虑其可加工性和加工的经济性，使其加工工艺路线简单，有利于提高生产效率，并尽可能使用标准刀具和通用工装等，以降低加工成本。此外，零件机械加工结构工艺性还要考虑以下要求:(1)设计的结构要有足够的加工空间，以保证刀具能够
30、接近加工部位，留有必要的退刀槽和越程槽等；(2)设计的结构应便于加工，如应尽量避免使钻头在斜面上钻孔；(3)尽量减少加工面积，如对大平面或长孔，合理加设空刀面等；(4)从提高生产率的角度考虑，在结构设计中应尽量使零件上相似的结构要素(如退刀槽、键槽等)规格相同，并应使类似的加工面(如凸台面、键槽等)位于同一平面上或同一轴截面上，以减少换刀或安装次数及调整时间；(5)零件结构设计应便于加工时的安装与夹紧。3. 常用的毛坯种类（1）.铸件形状复杂的零件毛坯，宜采用铸造方法制造。目前铸件大多用砂型铸造，它又分为木模手工造型和金属模机器造型。木模手工造型铸件精度低，加工表面余量大，生产率低，适用于单件
31、小批生产或大型零件的铸造。金属模机器造型生产率高，铸件精度高，但设备费用高，铸件的重量也受到限制，适用于大批量生产的中小铸件。其次，少量质量要求较高的小型铸件可采用特种铸造(如压力铸造、离心铸造和熔模铸造等)。（2）.锻件机械强度要求高的钢制件，一般要用锻件毛坯。锻件有自由锻锻件和模锻件两种。自由锻锻件可用手工锻打(小型毛坯)、机械锤锻(中型毛坯)或压力机压锻(大型毛坯)等方法获得。这种锻件的精度低，生产率不高，加工余量较大，而且零件的结构必须简单；适用于单件和小批生产，以及制造大型锻件。模锻件的精度和表面质量都比自由锻件好，而且锻件的形状也可较为复杂，因而能减少机械加工余量。模锻的生产率比自
32、由锻高得多，但需要特殊的设备和锻模，故适用于批量较大的中小型锻件。（3）.焊接件焊接件是用焊接方法而获得的结合件，焊接件的优点是制造简单、周期短、节省材料，缺点是抗振性差，变形大，需经时效处理后才能进行机械加工。（4）.型材型材按截面形状可分为圆钢、方钢、六角钢、扁钢、角钢、槽钢及其他特殊截面的型材。型材有热轧和冷拉两类。热轧的型材精度低，但价格便宜，用于一般零件的毛坯；冷拉的型材尺寸较小、精度高，易于实现自动送料，但价格较高，多用于批量较大的生产，适用于自动机床加工。除此之外，还有冲压件、冷挤压件、粉末冶金等其他毛坯4. 工艺搭子、整体毛坯，合件毛坯；（1）.工艺搭子的设置有些零件，由于结构
33、的原因，加工时装夹不方便、不稳定，为了装夹方便迅速，可在毛坯上制出凸台，即所谓的工艺搭子。工艺搭子只在装夹工件时用，零件加工完成后，一般都要切掉，但如果不影响零件的使用性能和外观质量时，可以保留（2）.整体毛坯的采用在机械加工中，有时会遇到如磨床主轴部件中的三瓦轴承、发动机的连杆和车床的开合螺母等类零件。为了保证这类零件的加工质量和加工时方便，常做成整体毛坯，加工到一定阶段后再切开。（3）.合件毛坯的采用为了便于加工过程中的装夹，对于一些形状比较规则的小形零件，如T形键、扁螺母、小隔套等，应将多件合成一个毛坯，待加工到一定阶段后或者大多数表面加工完毕后，再加工成单件。在确定了毛坯种类、形状和尺
34、寸后，还应绘制一张毛坯图，作为毛坯生产单位的产品图样。绘制毛坯图，是在零件图的基础上，在相应的加工表面上加上毛坯余量。但绘制时还要考虑毛坯的具体制造条件，如铸件上的孔、锻件上的孔和空挡、浇铸等的最小铸出和锻出条件；铸件和锻件表面的起模斜度(拔模斜度)和圆角；分型面和分模面的位置等。5. 工艺基准、定位基准：粗基准的选择原则:在零件加工、测量和装配过程中所使用的基准称为工艺基准，又可分为定位基准、测量基准、工序基准和装配基准。(1)定位基准。定位基准是指零件在加工过程中，用于确定零件在机床或夹具上的位置的基准。它是零件上与夹具定位元件直接接触的点、线或面。定位基准又可分为粗基准和精基准。用作定位
35、基准的表面，如果是没有经过切削加工的毛坯面，则称为粗基准。用作定位基准的表面，如果是经过切削加工的表面，则称为精基准。选择粗基准时，主要是保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面的尺寸、位置符合要求。一般要遵循以下原则。(1)如果必须保证零件上加工表面与不加工表面之间的位置要求，则应选择不需要加工的表面作为粗基准。若零件上有多个不加工表面，要选择其中与加工表面的位置精度要求较高的表面作为粗基准。如图5-9所示，以不加工的外圆表面作为粗基准，可以在一次装夹中把大部分要加工的表面加工出来，并保证各表面间的位置精度。(2)如果必须保证零件某重要表面的加工余量均匀，则应以该表面为粗基准。如图5-10所
36、示机床导轨的加工，不仅精度要求高而且要求导轨面耐磨性好，加工时只能切除一层薄而均匀的金属，使其表层保留均匀一致的金相组织和高硬度。因此，先以导轨面为粗基准加工床脚平面，然后以床脚平面为精基准加工导轨面。(3)如果零件上所有的表面都需要机械加工，则应以加工余量最小的加工表面作粗基准，以保证加工余量最小的表面有足够的加工余量。如图5-11所示台阶轴，台阶轴A外圆长，产生弯曲的可能性大，因此设计时给的加工余量比B外圆的余量大，且毛坯制造时A与B不一定同轴。加工时若先以B为粗基准车外圆A，则调头后车外圆B时，可保证B有足够而均匀的余量。反之，若以A为粗基准，车外圆B，则可能出现因B余量不够而造成废品。
37、(4)为了保证零件定位稳定、夹紧可靠，尽可能选用面积较大、平整光洁的表面作粗基准。应避免使用有飞边、浇注系统、冒口或其他缺陷的表面作粗基准。(5)粗基准一般只能用一次，重复使用容易导致较大的基准位移误差。 6.划分加工阶段的原因;(1)保证加工质量的需要。零件在粗加工时，由于要切除掉大量金属，因而会产生较大的切削力和切削热，同时也需要较大的夹紧力，在这些力和热的作用下，零件会产生较大的变形。而且经过粗加工后零件的内应力要重新分布，也会使零件发生变形。如果不划分加工阶段而连续加工，就无法避免和修正上述原因所引起的加工误差。加工阶段划分后，粗加工造成的误差，通过半精加工和精加工可以得到修正，并逐步
38、提高零件的加工精度和表面质量，保证了零件的加工要求。(2)合理使用机床设备的需要。粗加工一般要求功率大，刚性好，生产率高而精度不高的机床设备。而精加工需采用精度高的机床设备，划分加工阶段后就可以充分发挥粗、精加工设备各自性能的特点，避免以粗干精，做到合理使用设备。这样不但提高了粗加工的生产效率，而且也有利于保持精加工设备的精度和使用寿命。(3)及时发现毛坯缺陷。毛坯上的各种缺陷(如气孔、砂眼、夹渣或加工余量不足等)，在粗加工后即可被发现，便于及时修补或决定报废，以免继续加工后造成工时和加工费用的浪费。(4)便于安排热处理。热处理工序使加工过程划分成几个阶段，如精密主轴在粗加工后进行去除应力的人
39、工时效处理，半精加工后进行淬火，精加工后进行低温回火和冰冷处理，最后再进行光整加工。这几次热处理就把整个加工过程划分为粗加工一半精加工一精加工一光整加工阶段。在零件工艺路线拟定时，一般应遵守划分加工阶段这一原则，但具体应用时还要根据零件的情况灵活处理。7. 各种预备热处理及最终热处理;热处理可用来提高材料的力学性能，改善工件材料的加工性能和消除内应力，其安排主要是根据工件的材料和热处理目的来进行。热处理工艺可分为两大类：预备热处理和最终热处理。(1)预备热处理。预备热处理的目的是改善加工性能、消除内应力和为最终热处理准备良好的金相组织。其热处理工艺有退火、正火、时效、调质等。退火和正火。退火和
40、正火用于经过热加工的毛坯。含碳量高于0.5%的碳钢和合金钢，为降低其硬度易于切削，常采用退火处理；含碳量低于0.5%的碳钢和合金钢，为避免其硬度过低切削时粘刀，而采用正火处理。退火和正火尚能细化晶粒、均匀组织，为以后的热处理做准备。退火和正火常安排在毛坯制造之后、粗加工之前进行。时效处理。指金属或合金工件（如低碳钢等）经固溶处理，从高温淬火或经过一定程度的冷加工变形后，在较高的温度或室温放置保持其性能，形状，尺寸随时间而变化的热处理工艺。一般地讲，经过时效，硬度和强度有所增加，塑性韧性和内应力则有所降低。时效处理主要用于消除毛坯制造和机械加工中产生的内应力。除铸件外，对于一些刚性较差的精密零件
41、(如精密钟杠)，为消除加工中产生的内应力，稳定零件加工精度，常在粗加工、半精加工之间安排多次时效处理。有些轴类零件加工，在校直工序后也要安排时效处理。调质。调质即是在淬火后进行高温回火处理，它能获得均匀细致的回火索氏体组织，为以后的表面淬火和渗氮处理时减少变形做准备，因此调质也可作为预备热处理。由于调质后零件的综合力学性能较好，对某些硬度和耐磨性要求不高的零件，也可作为最终热处理工序。 (2)最终热处理。最终热处理的目的是提高硬度、耐磨性和强度等力学性能。淬火。淬火有表面淬火和整体淬火。其中表面淬火因为变形、氧化及脱碳较小而应用较广，而且表面淬火还具有外部强度高、耐磨性好，而内部保持良好的韧性
42、、抗冲击力强的优点。为提高表面淬火零件的机械性能，常需进行调质或正火等热处理作为预备热处理。其一般工艺路线为：下料一锻造一正火(退火)一粗加工一调质一半精加工一表面淬火一精加工。渗碳淬火。渗碳淬火适用于低碳钢和低合金钢，先提高零件表层的含碳量，经淬火后使表层获得高的硬度，而心部仍保持一定的强度和较高的韧性和塑性。渗碳分整体渗碳和局部渗碳。局部渗碳时对不渗碳部分要采取防渗措施(镀铜或镀防渗材料)。由于渗碳淬火变形大，且渗碳深度一般在0.52 mm之间，所以渗碳工序一般安排在半精加工和精加工之间。其工艺路线一般为：下料一锻造一正火一粗、半精加工一渗碳淬火一精加工。 当局部渗碳零件的不渗碳部分，采用
43、加大余量后切除多余的渗碳层的工艺方案时，切除多余渗碳层的工序应安排在渗碳后，淬火前进行。渗氮处理。渗氮是使氮原子渗入金属表面获得一层含氮化合物的处理方法。渗氮层可以提高零件表面的硬度、耐磨性、疲劳强度和抗蚀性。由于渗氮处理温度较低、变形小、且渗氮层较薄(一般不超过0.6-0.7 mm)，因此渗氮工序应尽量靠后安排，常安排在精加工之间进行。为减小渗氮时的变形，在切削后一般需进行消除应力的高温回火。 8.尺寸链(这次不考计算);工艺尺寸链的基本概念(1)工艺尺寸链的定义。构成一个封闭的尺寸组合，即形成了一个尺寸链。在零件的加工过程中，为了加工和检验的方便，有时需要进行一些工艺尺寸的计算。为使这种计
44、算迅速准确，按照尺寸链的基本原理，将这些有关尺寸以一定顺序首尾相连排列成一封闭的尺寸系统，即构成了零件的工艺尺寸链，简称工艺尺寸链。(2)工艺尺寸链的组成。把组成工艺尺寸链的各个尺寸称为尺寸链的环。这些环可分为封闭环和组成环。封闭环：尺寸链中最终间接获得或间接保证精度的那个环。每个尺寸链中必有一个，且只有一个封闭环。组成环：除封闭环以外的其他环都称为组成环。组成环又分为增环和减环。a. 增环：若其他组成环不变，某组成环的变动引起封闭环随之同向变动，则该环为增环。一般在该环尺寸的代表符号上加一向右的箭头表示。 b.减环：若其他组成环不变，某组成环的变动引起封闭环随之异向变动，则该环为减环。一般在
45、该尺寸的代表符号上加一向左的箭头表示。工艺尺寸链一般都用工艺尺寸链图表示。建立工艺尺寸链时，应首先对工艺过程和工艺尺寸进行分析，确定间接保证精度的尺寸，并将其定为封闭环，然后再从封闭环出发，按照零件表面尺寸间的联系，用首尾相接的单向箭头顺序表示各组成环，这种尺寸图就是尺寸链图。根据上述定义，利用尺寸链图即可迅速判断组成环的性质，凡与封闭环箭头方向相同的环即为减环，而凡与封闭环箭头方向相反的环即为增环。(3)工艺尺寸链的特性。通过上述分析可知，工艺尺寸链的主要特性是封闭性和关联性。所谓封闭性，是指尺寸链中各尺寸的排列呈封闭形式。没有封闭的不能成为尺寸链。 所谓关联性，是指尺寸链中任何一个直接获得
46、的尺寸及其变化，都将影响间接获得或间接保证的那个尺寸及其精度的变化。 9.轮盘类零件加工工艺过程，轮盘类零件加工轮盘类零件在机械中应用很广，其种类也很多，如齿轮、带轮和端盖等。轮盘类零件的功用和受力情况相差很大，因此毛坯种类也不相同。一般，齿轮毛坯常用锻件，也可用铸件；带轮、端盖等形状较复杂的零件，用灰铸铁件；直径较小的轮盘类零件也可用棒料为毛坯。轮盘类零件的结构一般由孔(光孔或花键孔)、外圆、端面和沟槽等组成，有的零件上尚有齿形。技术要求除表面本身的尺寸精度、形状精度和粗糙度外，还可能有内、外圆间的同轴度、端面与孔轴线的垂直度等位置精度要求。这类零件孔的精度一般要求较高，孔的表面粗糙度值Ra
47、为1.6um或更小；外圆的精度一般比孔低，粗糙度值比孔大些。1）.机械加工工艺特点 轮盘类零件一般以孔为设计基准，以一个主要端面为轴向尺寸的设计基准。一般均选用外圆作粗基准，这是因为多数中小型轮盘类零件在加工前尚未铸出或锻出孔，或虽有毛坯孔，但孔径太小或余量不匀等，无法作粗基准。当有些零件有较大和较准确的毛坯孔时，为较容易保证孔的加工精度，则选孔作粗基准。精基准可选孔和外圆。生产中考虑到内外圆加工的难易程度、刀具刚性和夹具结构的复杂程度，实际上大都选孔作为零件最后加工的精基准。而在加工过程中则采用孔与外圆反复互相作为精基准，以利于逐步提高相互位置精度。当孔直径过小或长度太短，易使心轴等夹具刚性不足或定位精度不高时，可采用外圆(需有较高的精度)或轮齿的渐开线作精基准，最后精加工孔。有些精度要求不高的轮盘类零件，如结构上允许，或选用棒料为毛坯时，可在一次装夹中