《机械制造技术》知识点总结第一章机械加工方法1.零件的成型原理机器或设备中的零件要完成一定的功能，首先必须具备一定的形状。

这些形状可以给予不同的成型原理来实现。

∆m<0材料去除原理（传统切削加工）逐渐去除材料获得需要的几何形状，∆m=0材料蓟门不远原理（铸造、锻造及模具成型）主要是材料的形状发生变化，质量基本不变，∆m>0材料累加成型原理（快速成型技术）成型过程中通过材料累加获得所需形状。

A.为什么要提出特种加工这种需求？工业的发展提出了许多传统切削加工方法难以完成的加工任务，如具有高硬度、高强度、高脆性或高熔点的各种难加工材料零件的加工，具有较低刚度或复杂曲面形状的特殊零件的加工等。

特种加工方法正是为完成这些加工任务而产生和发展起来的。

B.特种加工的特点？特种加工方法区别于传统切削加工方法，而是利用化学、物理(电、声、光、热、磁)或电化学方法对工件材料进行去除的一系列加工方法的总称（区别于传统：刀具与工件之间的切削运动，切削力来实现加工）。

·电火花加工：电火花加工是利用工具电极和工件电极间瞬时火花放电所产生的高温，熔蚀工件材料来获得工件成型的，电火花机床根据加工方式可分为电火花成型加工机床和电火花线切割机床两种类型。

他的加工范围广，适合于加工硬、脆、韧、软和高熔点的导电材料。

·电解加工：是利用金属在电解液中产生阳极溶解的电化学原理对工件进行成型加工的方法·激光加工：激光加工就是利用这种原理熔蚀材料进行加工成形的。

为了帮助熔蚀物的排除，还需对加工区吹氧(加工金属用)，或吹保护性气体，如二氧化碳、氨等(加工可燃物质时用)。

激光加工具有以下特点:几乎对任何难加工的金属和非金属材料(如高熔点材料、耐热合金及陶瓷、宝石、金刚石等硬脆材料)都可以加工·超声波加工：超声波加工是利用超声频(16-25kHz) 振动的工具端面冲击工作液中的悬浮磨粒，由磨粒对工件表面撞击抛磨来实现对工件加工的一种方法。

超声波加工适宜加工各种硬脆材料，特别是电火花和电解加工无法加工的不导电材料和半导体材料，如玻璃、陶瓷、石英、锗、硅、玛瑙、宝石、金刚石等:对于导电的硬质合金、淬火钢等也能加工，但加工效率比较低。

重点简答：1.超声波加工要求材料具有导电性吗？超声波加工适宜加工各种硬脆材料，特别是电火花和电解加工无法加工的不导电材料和半导体材料，如玻璃、陶瓷、石英、锗、硅、玛瑙、宝石、金刚石等:对于导电的硬质合金、淬火钢等也能加工，但加工效率比较低。

2.工件的位置精度如何获得？它取决于工件的装夹情况，一次装夹多个表面或者分工序多次装夹第二章金属切削原理与刀具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(加工余量)，以获得具有一定尺寸、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与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;1)主运动是切下切屑所需的最基本运动。

在切削运动中，主运动的速度最高，消耗的功率最大。

主运动只有一个2)进给运动是多余材料不断被投人切削，从而加工出完整表面所需的运动。

进给运动可以有一个或几个。

例如车削时车刀的纵向和横向运动，磨削外圆时工件的旋转和工作台带动进给运动可以有一个、多个或者没有？举例。

2.切削三要素在切削过程中，工件通常存在三个不断变化的表面已加工表面:工件上已切去切屑的表面。

待加工表面:工件上即将被切去切屑的表面。

加工表面(过渡表面):工件上正在被切削的表面。

切削要素包括切削用量和切削层的几何参数(1)切削用量：切削用量是切削时各参数的合称，包括切削速度、进给量和切削深度(背吃刀量)三个要素，它们是设计机床运动的依据(2)切削层几何参数：切削层的大小反映了切削刃所受载荷的大小，直接影响到加工质量、生产率和刀具的磨损等（1)切削宽度。

沿主切削刃方向度量的切削层尺寸(mm)。

车外圆时，有式中kr切削刃和工件轴线之间的夹角。

（2)切削厚度ac。

两相邻加工表面间的垂直距离(mm)。

车外圆时，有（3)切削面积Ac。

切削层垂直于切削速度截面内的面积(mm2)。

车外圆时，有3.刀具的车削部分组成（以外圆车刀为例）其切削部分(又称刀头)由前面、主后面、副后面、主切削刃、副切削刃和刀尖所组成，统称为“三面两刃一尖”(1)前面(前刀面) 刀具上与切屑接触并相互作用的表面(2)主后面(主后刀面)刀具上与工件过渡表面接触并相互作用的表面(3)副后面(副后刀面)刀具上与工件已加工表面接触并相互作用的表面。

(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。

其他各类刀具，如刨刀、钻头、铣刀等，都可看作是车刀的演变和组合。

4.刀具角度的参考平面（切削平面，基面，正交平面）刀具要从工件上切下金属，必须具有一定的切削角度，也正是由于切削角度才决定了刀具切削部分各表面的空间位置。

要确定和测量刀具角度，必须引人三个相互垂直的参考平面，(1)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(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(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。

切削平面、基面和正交平面共同组成标注刀具角度的正交平面参考系5.刀具的标注角度（前角，后角，主偏角，副偏角，刃倾角，以车刀为例）(1)前角γ0：在正交平面内测量的前面与基面之间的夹角，前角表示前面的倾斜程度，有正、负和零值之分(2)后角α0:在正交平面内测量的主后面与切削平面之间的夹角，后角表示主后面的倾斜程度，一般为正值(3)主偏角Kr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，主偏角一般为正值(4)副偏角Kr'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，副偏角一般为正值6.孔加工刀具孔加工刀具孔加工刀具一般可分为两大类:一类是从实体材料上加工出孔的刀具，常用的有麻花钻、中心钻和深孔钻等;另一类是对工件上已有孔进行再加工用的刀具，常用的有扩孔钻、铰刀及镗刀等。

7.镗刀镜刀多用于箱体孔的粗.精加工。

一般分为单刃管刀和多刃镗刀两大类8.拉刀拉刀是一种加工精度和切削效率都比较高的多齿刀具，广泛应用王大批量生产中，可加工各种内、外表面。

拉刀按所加工工件表面的不同，可分为内拉刀和外拉刀两类。

9.螺纹刀具螺纹刀县螺纹可用切削法和滚压法进行加工。

10.切削法所用刀具平体螺纹梳刀，楼体螺纹梳刀，圆体螺纹梳刀，板牙，丝锥11.齿轮刀具齿轮刀具是用于加工齿轮齿形的刀具，按刀具的工作原理，齿轮刀具分为成形齿轮刀具和展成齿轮刀具。

常用的成形齿轮刀具有盘形齿轮铣刀和指形齿轮铣刀等。

常用的展成齿轮刀具有插齿刀、滚刀和剃齿刀12.刀具材料应具备的性能为了完成切削，除了要求刀具具有合理的角度和适当的结构外，刀具的材料是保证刀具完成切削功能的重要基础。

为使刀具具有良好的切削性能，必须选用合适的材料。

刀具材料对加工质量、生产率和加工成本影响极大，具体应满足：1.高的硬度，2.高的耐磨性，3.高的耐热性，4.足够的强度和韧性，5.良好的公艺性，6.良好的热物理性能和耐热冲击性。

上述条件有些相互矛盾的，实际情况下应根据具体情况进行综合考虑，选出合适的刀具材料。

13.在切削加工中常用的刀具材料有:碳素工具钢、合金工具钢（前二者切削速度较低）、高速钢、硬质合金（机床常用70%）等14.（高性能）新型刀具材料：陶瓷、金刚石、立方氮化硼15.金属切削过程（变形过程）：金属切削过程是指在刀具和切削力的作用下形成切屑的过程，在此过程中会出现许多物理现象，如切削力、切削热、积屑瘤、刀具磨损和加工硬化等。

A.对塑性金属为例（三个变形区）将塑性金属材料在切削时，刀具与工件接触的区域分为三个变形区：(1)第一变形区OA与OE之间是切削层的塑性变形区，称为第一变形区，或称基本变形区。

基本变形区的变形量最大。

(2)第二变形区切屑与前面摩擦的区域II称为第二变形区，或称摩擦变形区。

(3)第三变形区工件已加工表面与后面接触的区域亚称为第三变形区，或称加工表面变形区。

B.切屑类型（a，b，c为切削塑性材料，d为切削脆性材料）（1）带状切屑：加工塑性金属材料，当切削厚度较小、切削速度较高、刀具前角较大时一般常得到这类切屑。

（2）挤裂切屑：这种切屑大多在切削速度较低、切削厚度较大、刀具前角较小时产生。

（3）单元切屑以上三种切屑只有在加工塑性材料时才可能得到，并且可以互相转化。

带状切屑的切削过程最平稳，切削力波动最小，单元切屑的切削力波动最大。

假如改变挤裂切屑的条件，如进一步减小刀具前角，降低切削速度，或加大切削厚度，就可以得到单元切屑。

这说明切屑的形态是可以随切削条件而转化的。

(4)崩碎切屑：属于脆性材料的切屑。

以上是四种典型切屑，但加工现场获得的切屑，其形状是多种多样的。

16.切削力与切削功率A.切削力分解以及为什么要分解？互垂直的Fx(国标为Ff)、Fy、(国标为Fp)和Fz(国标为Fc)三个分力。

Fz—主切削力或切向力。

它的方向与过渡表面相切并与基面垂直。

Fz是计算车刀强度设计机床主轴系统、确定机床功率所必需的。

Fx—进给力或轴向力。

它是处于基面内并与工件轴线平行与进给方向相反的力。

Fx是设计进给机构，计算车刀进给功率所必需的。

Fy—切深抗力或背向力、径向力、吃刀力。

它是处于基面内并与工件轴线垂直的力。

Fy是计算工件挠度、机床零件和车刀强度的依据。

B.切削力计算1.指数公式（其中的指数反映了切削用量三要素对于切削力影响的程度不同）切削用量三要素对于切削力影响顺序：X FZ(背吃刀量)对主切削力F Z（F C）的影响>Y FZ（进给量）对主切削力F Z（F C）的影响>n FZ（切削速度）对主切削力F Z（F C）的影响（基本没有）切削力的影响因素很多，主要有工件材料、切削用量、刀具几何参数、刀具材料、刀具磨损状态和切削液等。

17.切削热与切削温度A.切削热与切削温度两者有无关系，有什么关系？切削热与切削温度影响切削过程，影响的是什么？切削热和切削温度谁影响加工效果影响的大（本质上是由谁来影响）？有，切削热产生并传导，从而影响了切削温度，，间接影响了切削过程。

零件的加工质量，加工效率，加工成本。

尽管切削热是切削温度升高的根源，但直接影响切削过程的却是切削温度。

B.切削用量三要素对切削热的影响程度？切削用量中，a p（切削层面积）增加一倍时，P m（切削功率）相应的也成比例地增大一倍，因而切削热也增大一倍，切削速度v的影响次之，进给量f的影响最小。