機械制造基礎學習總結報告班級：13級機械本（1）姓名：楊淞學號：35321313145對本科的學習總結報告，此次總結的主要內容有：機械制造概論、金屬切削原理、金屬切削刀具、金屬切削機床、機床夾具設計原理。以下將分別對上述五個章節做學習總結。一、機械制造概論（1） 機械制造經歷了幾個世紀的發展，20世紀90年代以來，以Internet為代表的信息技術革命給世界帶來了巨大變化，經濟全球化進程打破了傳統的地域經濟發展模式，市場變得更加廣闊和多元化。在這種時代背景下，提高制造企業的快速響應能力以順應瞬息萬變的市場需求，成為制造企業贏得市場競爭的關鍵。機械制造業作為國民經濟持續發展的基礎。（2） 機械制造中生產系統有三個層次組成：a.決策層，為企業的最高領導機構，它們根據國家的政策、市場信息和企業自身的條件，進行分析研究，就產品的類型、產量及生產方式等做出決策；b.計劃管理層，根據企業的決策，結合市場信息和本部門實際情況進行產品開發研究、制定生產計劃并進行經營管理；c.生產技術層，是直接制造產品的部門，根據有關計劃和圖樣進行生產，將原材料直接變成產品。（3） 制造系統：生產系統中的一個重要組成部分，即由原材料變為產品的整個生產過程。（4） 工藝系統：機械制造系統中，機械加工所使用的機床、刀具、夾具和工件組成了一個相對獨立的系統。（5） 生產類型及其工藝特征:a.生產綱領、b.生產類型一一大量生產、成批生產、單件生產。二、金屬切削原理（一）、切削運動：切削運動是切削加工中，工件與刀具之間必須完成一定的相對運動，一般是主運動和進給運動的合成1、 主運動：使工件與刀具產生相對運動而進行切削的最主要的運動是切下金屬所必須的基本運動。其速度稱為切削速度Vc特點:運動速度最高，消耗功率最大。一般只有一個。如車削中工件的旋轉或銑削中刀具的旋轉等。2、 進給運動：在切削運動中不斷把切削層投入，使切削工作得以繼續下去的運動。其速度稱為進給速度Vf特點：運動速度低，消耗功率小。可以是一個，也可以是多個。可以是連續運動，也可以是間歇運動。3、 主運動和進給運動合成后的運動，稱為合成切削運動。外圓切削時，合成切削運動速度Ve的大小和方向由下式決定Ve=Vc+Vf切削加工必備三個條件：a、刀具與工件之間要有相對運動（切削運動）；b、刀具具有適當的幾何參數，即切削角度；c、刀具材料具有一定的切削性能。（二）、切削用量：三要素一一切削速度Vc、進給量f和背吃刀量ap；1切削速度Vc（m/s）切削加工時，切削刃上選定點相對于工件主運動的速度。Vc二ndn/1000式中：d一工件或刀具的最大直徑（mm）2進給量f（mm）刀具在進給運動方向上相對于工件的位移量稱為進給量。進給量是進給運動的單位量。可用刀具每轉或每行程的位移量來表述。（mm/r）Vf=fn=fzZn3背吃刀量ap背吃刀量是垂直于進給運動方向測量的切削層橫截面尺寸，車外圓時：1前刀面AY一切屑沿其流出的刀面；2主后刀面Aa—與工件加工面相對的刀面；3副后刀面Aa’ 一與工件已加工面相對的刀面；4主刀刃一前刀面與主后刀面的交線，它完成主要切削工作；5副刀刃一前刀面與副后刀面的交線，它配合主刀刃最終形成已加工表面；6刀尖（過渡刃）一主刀刃與副刀刃的交點。（三）、刀具的幾何角度參考平面：基面和切削平面；測量平面：正交平面、法平面、背平面和假定工作平面；1、 基面Pr:過主切削刃選定點，與該點切削速度方向相垂直的平面。2、 切削平面？，：過主切削刃選定點，與該點過渡表面相切，并垂直于基面的平面。3、 正交平面（主剖面）Po：過主切削刃選定點，并同時垂直與基面和切削平面的平面。4、 法平面？山通過主切削刃上選定點并垂直于切削刃的平面。5、 背平面Pp:通過主切削刃上選定點平行于刀桿軸線并垂直于基面的平面，它與進給方向是垂直的。6、 假定工作平面Pf：通過主切削刃上選定點，同時垂直于刀桿軸線及基面的平面，它與進給方向平行。正交平面參考系（Pr、Ps、Po）、法平面參考系（Pr、Ps、Pn）背平面和假定工作平面參考系（Pr、Pp、Pf）1、 前腳（Y0）:前刀面和基面之間的夾角，有正負之分，小于90°為正，大于90。為負，在主剖面Po內度量。2、 后腳（a0）：主后刀面和切削平面之間的夾角。在正交平面內度量3、 主偏角（kr）在基面上，主切削刃的投影與進給方向的夾角。它總為正值。4、 副偏角（kr’）在基面上，副切削刃的投影與進給方向的夾角。它總為正值。5、刃傾角入s：主切削刃與基面之間的夾角。在切削平面？，內測量。（四）金屬切削過程第I變形區：即剪切變形區，金屬剪切滑移，成為切屑。金屬切削過程的塑性變形主要集中于此區域。第II變形區：靠近前刀面處，切屑排出時受前刀面擠壓與摩擦。此變形區的變形是造成前刀面磨損和產生積屑瘤的主要原因。第III變形區：已加工面受到后刀面擠壓與摩擦，產生變形。此區變形是造成已加工面加工硬化和殘余應力的主要原因。第一變形區是金屬切削變形過程中最大的變形區，在這個區域內，金屬將產生大量的切削熱，并消耗大部分功率。此區域較窄，寬度僅0.02?0.2mm從OA線（始滑移線）金屬開始發生剪切變形，到OM線（終滑移線）金屬晶粒剪切滑移基本結束，AOM區域叫第一變形區。是切屑變形的基本區，其特征是晶粒的剪切滑移，伴隨產生加工硬化。第II變形區刀刃屑接觸區特征是晶粒剪切滑移劇烈呈纖維化，纖維化方向平行前刀面，有時有滯流層。切屑與前刀面的壓力很大，切屑底部與刀具前刀面發生粘結現象。第III變形區：產生加工硬化和回彈現象。切削變形程度的表示方法：1、剪切角：在相同切削條件下，剪切角越大，剪切面積越小，切屑厚度越小，變形越小。2、變形系數3、剪應變積削瘤：a.現象：在切削速度不高又能形成連續性切削的情況下，加工鋼材料等塑性材料時，常在前刀面切削處粘著一塊剖面呈三角狀的硬塊的現象。b.積屑瘤的成因：當金屬切削層從終滑移面流出時，受到刀具前刀面的擠壓和摩擦，切屑與刀具前刀面接觸面溫度升高，擠壓力和溫度達到一定的程度時，就產生粘結現象，也就是常說的“冷焊”。切屑流過與刀具粘附的底層時，產生內摩擦，這時底層上面金屬出現加工硬化，并與底層粘附在一起，逐漸長大，成為積屑瘤。積屑瘤的產生與不但與材料的加工硬化有關，而且也與刀刃前區的溫度和壓力有關。積屑瘤對金屬切削過程產生的影響：（1）實際刀具前角增大；（2）實際切削厚度增大；（3）加工后表面粗糙度增大；（4）影響切削刀具的耐用度；影響切削變形的因素：工件材料、刀具前腳、切削速度、切削厚度。切削種類與控制：（五）、切削力與切削功率切削力：切削加工時刀具刀具切入工件，使被加工材料發生變形成為切屑所需的力。切削力來源：3個變形區產生的彈、塑性變形抗力。即工件材料被切過程中所發生的彈性變形和塑性變形的抗力。切屑、工件與刀具間摩擦力。即切屑對刀具前刀面的摩擦力和刀具后刀面對過渡表面和已加工表面之間的摩擦力。單位切削力：單位切削力p是指切除單位切削層面積所產生的主切削力，單位切削力p與進給量f有關，它隨著進給量f增加而減小。單位切削力p不受背吃刀量asp的影響，這是因為背吃刀量改變后，切削力Fz與切削層面積AD以相同的比例隨著變化。而進給量f增大，切削層面積AD隨之增大，而切削力Fz增大不多。切削功率：切削功率Pm是指車削時在切削區域內消耗的功率，通常計算的是主運動所消耗的功率。刀具失效形式：磨損（正常工作時逐漸產生的損耗）破損（突發的破壞，隨機的）前刀面磨損、后刀面磨損、邊界磨損（硬質點磨損、粘結磨損）、擴散磨損、化學磨損、熱電磨損。三、金屬切削刀具（1） 車刀類、銑刀類、孔加工刀具類、拉刀類、螺紋刀具類、齒輪刀具類。（2） 刀具材料：高速鋼、硬質合金。（3） 車刀：用來加工外圓、內孔、端面、螺紋及各種內、外回轉體成形表面，也可用于切斷和切槽等。（4） 銑刀：銑削方式：周銑（順銑、逆銑）端銑（對稱端銑、不對稱順銑、不對稱逆銑）（5） 孔加工刀具分兩大類：一類從在實體材料加工出孔的刀具，常用有中心鉆、麻花鉆和深孔鉆。另一類是對工件上已有孔進行再加工的刀具，常用有擴孔鉆、鉸刀和鏜刀。（6） 拉刀：一種高生產率、高精度的多齒刀具。（7） 齒輪刀具：用于加工齒輪形的刀具。四、金屬切削機床（一） 、金屬切削機床是一種用切削的方法將金屬毛坯加工成機器零件的機器，它是制造機器的機器，因此又被稱作“工作母機”或“工具機”，習慣上簡稱機床。1、 目前機床分為11類：車床、鉆床、鏜床、磨床、齒輪加工機床、螺紋加工機床、銑床、刨插床、拉床、鋸床和其他機床。2、 以通用特征分：通用機床、專門化機床、專用機床。3、 以加工精度為特征可分為：普通精度機床、精密機床和高精密機床。4、 以機床主要工作部件的多少分為：單軸、多軸、單刀、多刀機床等。5、 以自動化程度為特征可分為：手動、機動、半自動和自動機床。（二） 、機床型號（1）機床的類別代號： 1 .—— — 哀4-1機度的蟾代號 類別1詢推血1工61詠娜紋原工機蛛蝶床朗插罪鄙床代號C|2—'一'—,~TM2M3MY3XB.LG0讀商j￥|站聘二磨~JF_ 牙鯉刨即1其fi）通用特■性代號當某類機味除有普通型外，還有某些通用特性時，在類代號之后圳逋用特性代號予以區分。例如.GM6232型精密普通車床型號中的“網"表示"精喏L.通用特怦的代號在衿類機床中所表示的蠢更相同.見表4-衛。靚S通用特性代號偷柄度精密白勃半白動散控餉工中。（自功模刀，仿型加哦型囊性加工單元樣速代號■-<*謨音GA M.ZRKHFGRXS麻1半」控換(S*r*「禁&通用機麻的型號編制舉例：CA€140 CCA614O型臣|■式車麻｝圭忠致（最大車削直宿E&m）系別代號《臥式車床系） 組別代號《落地灰臥式車床組〉 結柄特擇代號U吉構不同） 類削代號《車床>MG1 432A <MGH32A型高精度萬能外圓磨床:>I |重大改進順序號（第一沃重大改進）主參數（最大磨削直徑32ftnmJ 系別代號（萬能外胸磨麻系】I 蛆別代號（外圓審床眼） 通用特姓（高精度） 類別代號（磨床類）（三） 、機床的運動與傳動機床運動分析過程是認識和分析機床的基本方法，次序為“表面一運動—傳動一機構一調整”。1、 工件的表面形狀加工機械零件二形成零件上各個表面零件表面組成：平面、圓柱面、圓錐面、各種成形面2、 表面的形成任何一個表面，都可以看作是一條曲線沿著另一條曲線運動的軌跡。這兩條曲線叫做該表面的發生線，而前一條發生線，稱為母線；后一條發生線，稱為導線。3、 機床的運動機床的運動的表示：直線運動A旋轉運動 B機床的運動的目的：獲得加工零件所需表面一一形成一定形狀的母線和導線表面成形運動：機床上的刀具和工件，為了形成表面發生線而作的相對運動，稱為表面成形運動，簡稱成形運動。成形運動可能是簡單的運動，也可能是復合運動。4、 機床的三個基本組成部分：運動源傳動裝置執行件（四） 車床1、 車床的用途和運動：車床機械制造中使用最廣泛的一種機床工藝范圍：加工各種回轉表面和回轉體端面，使用刀具：車刀、鉆頭、鉸刀、絲錐，主運動：工件的旋轉運動進給運動：刀具直線移動。2、 車床的分類：落地及臥式車床、回輪、轉塔車床、立式車床、仿形及多刀車床、自動車床、專門化車床（曲軸、凸輪軸、鏟齒車床）。3、 臥式車床：工藝范圍：加工各種回轉表面和回轉體端面（如：內外圓柱面、圓錐面、環槽、成形回轉面、端平面和各種螺紋等，還可以進行鉆孔、擴孔、鉸孔和滾花等工作）。4、 臥式車床的運動：工件旋轉運動 主運動刀具直線移動 進給運動、縱向運動、橫向運動、斜向運動5、 CA6140型車床的傳動系統：CA6140型車床是普通精度的臥式車床。傳動系統包括主傳動和刀架傳動兩部分。傳動鏈:實現主運動的主傳動鏈、實現螺紋進給運動的螺紋進給傳動鏈、實現縱向進給運動的縱向進給傳動鏈、實現橫向進給運動的橫向進給傳動鏈、快速空行程傳動鏈縱向機動進給量：縱向機動進給量共64種；橫向機動進給量：橫向進給量的種數有64種。五、機床夾具設計原理機床夾具是一種在金屬切削機床上實現裝夾任務的工藝裝備。（一） 、機床夾具的功用1、穩定地保證工件的加工精度2、減少輔助工時，提高勞動生產率3、擴大機床的使用范圍，實現一機多能（二） 、機床夾具的分類1、 按專門化程度分一一通用夾具、專用夾具、通用可調夾具和組成夾具、組合夾具、隨行夾具2、 按使用的機床分類一一車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪機床夾具和其他機床夾具3、 按夾緊動力源分類一一手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、氣液夾具、電動夾具、磁力夾具、真空夾具等（三） 、機床夾具組成：定位元件及定位裝置、加緊裝置、對刀與導引元件、夾具體、其他元件及裝置（四） 、工件的定位1、 六點定位：按