机械制造基础学习总结（超详细版）

　　第3章塑性成形

　　塑性成形是指固态金属在外力作用下产生塑性变形，获得所需形状、尺寸及

　　力学性能毛坯或零件的加工方法。塑性成形与其他成形工艺相比，具有以下特点：

　　1、改变金属的组织，提高金属的力学性能;2、节约金属材料和切屑加工工时;3、具有较高的劳动生产率4、适应性广。

　　塑性成形加工的方法主要有自由锻、模锻、挤压、拉拔、轧制、板料冲压等。其他的塑性成形加工方法有挤压成形、、轧制成形、拉拔成形、草塑性成形、摆动辗压、液态模锻、高速高能成形等。

　　为合理制定塑性成形工艺流程，正确使用工具盒掌握操作技术，必须掌握塑

　　性成形加工时金属的成形规律。体积不变定律和最小阻力定律是塑性成形的基本规律。自由锻工艺规程包括绘制锻件图、计算坯料质量和尺寸、确定变形工序、选定设备和工具、确定锻件加热和冷却及锻后热处理规范等内容。模锻工艺规程包括制定锻件图、计算坯料尺寸、确定模锻工步(模膛)选择设备及安排修整工序等。自由锻件的结构工艺性、模锻件的结构工艺性和板料冲压的结构工艺性是塑性加工方法结构工艺性。

　　第4章焊接

　　焊接是一种永久性的连接金属材料的工艺方法，其实质是利用加热或加压(或者加热和加压)，使分离的两部分金属靠得足够近，原子互相扩散，形成原子间的结合。焊接具有节省材料，减轻结构重量;接头的封面密性好，可承受高压;加工与装配工具简单，可缩短加工周期;易于实现机械化和自动化生产，提高生产率及产品质量等优点优点。但焊接是一个不均匀的加热和冷却过程，焊接件会产生焊接应力和变形，因此，必须采取一定的工艺措施予以防止。

　　焊接方法的种类很多，各种焊接方法从原理理论到焊接技术，工艺都有相当的不同。但按焊接过程的物理特点可归纳为三大类，即熔焊、压焊和钎焊。熔焊分为焊条电弧焊、埋弧焊、气体保护电弧焊、电渣焊和高能焊;压焊分为电阻焊和摩擦焊;钎焊可分为软钎焊和硬钎焊。

　　不同的焊接方法，其焊接材料是不同的。手弧焊的焊接材料是焊丝和焊剂。这章主要介绍焊条电弧焊和埋弧焊的焊接材料。焊条按其按药皮性质分为酸性焊条和碱性焊条两大类，而埋弧焊的焊接材料有焊丝和焊剂。

　　第5章粉末冶金成形

　　粉末冶金是以金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)为原料，通过成形、烧结或热成形制成金属制品或材料的一种冶金工艺技术。

　　金属的粉末性能可以用化学成分、物理性能和工艺性能来表达。粉末中的杂质主要指：1、与主要金属结合，形成固溶体或化合物的金属或非金属成分，如还原铁粉中的硅、锰、碳、硫、磷、氧等;2、从原材料和粉末生产过程中带进的机械杂质，如二氧化硅三氧化铝、硅酸盐、难熔金属或碳化物等酸不容物;3、粉末表面吸附的氧、水汽和其他气体(氮气、二氧化碳)。

　　金属粉末的制取方法可分为两大类：机械法和物理化学法。成形是粉末冶金工艺的重要步骤。成形的目的是制得具有一定的形状、尺寸、密度和强度的压坯。

　　粉末原料由于产品最终性能的需要或者成形过程的要求，在成形之前都要经过一些预处理。预处理包括：退火，筛分，混合，制粒，加润滑剂等。

　　粉末冶金模具主要指在粉末压制成形、烧结、后处理等工序中所用到的模具。粉末冶金模具的种类很多，根据用途可分为：压模、精整模、复压模、锻模、挤压模、热压模、等静压模、粉浆浇注模、松装烧结模等。按制作材料又可分为：钢模、硬质合金模、石墨模、塑料橡皮膜和石膏模等。

　　粉末冶金常用来制作减摩材料、结构材料、摩擦材料、硬质合金、难熔金属材料(如钨丝、高温合金等)、过滤材料(如水的净化，空气、液态燃料和润滑油的过滤等)、金属陶瓷、无偏析高速工具钢、磁性材料、耐热材料等。

　　第6章非金属材料的形成

　　非金属材料和金属材料在结构和性能上有较大的差异，其形成的特点是不同的。与金属材料的成形相比，非金属材料成形有以下的特点：1、非金属材料可以是流动成形，也可以是固态成形，成形方法灵活多样，可以制成形状复杂的零件;2、非金属材料的形成通常是在较低温度下进行的，成形工艺较简便;3、非金属材料的成形一般要与材料的生产工艺相结合。高分子材料的成形有工程塑料的成形和橡胶材料的成形。注射成形、模压成型、传递成形、挤压成形、吸塑成形和反应技术成形都属于工程塑料的成形;橡胶的压制成形、橡胶注射成形压延成型属于橡胶材料的成形。

　　陶瓷成形的方法有浇注成形(注浆成形、凝胶注模成形)和压制成形，其他成形方法有挤压成形，注射成形，流延、压模成形。

　　第7章切削加工成形

　　金属零件切削加工时通过刀具与工件之间的相对运动，从毛坯上切除多余的金属，从而获得合格的加工方法。金属切削加工又称机械加工，主要是通过各种金属切削机床对工件进行切削加工。

　　切削运动可分为主运动的进给运动。大多数主运动采用回转运动，车削运动是工件的旋转运动;铣削和钻削主运动为刀具的旋转运动;磨削主运动为砂轮的旋转运动;刨削主运动为刀具或工具的往复直线运动等。车削进给运动为刀具的移动;铣削的进给运动为工件的移动;钻削进给运动为钻头沿其轴线方向的移动;内、外圆磨削进给运动是工件的旋转运动的移动等，进给运动可以是一个或多个。

　　切削刀具的分类，根据用途和加工方法不同，可分为切刀、孔加工具刀、拉刀、铣刀、螺纹刀具、齿轮刀具、磨具和其他刀具。刀具材料应具有以下性能：1、高的硬度和耐磨形2、足够的强度和韧性3、高的耐热性4、良好的工艺性5、好的导热性和小的膨胀系数6、还考虑刀具的经济性。

　　切屑类型有带状切屑、挤裂切屑、单元切屑和崩碎切屑。影响切削变形的主要因素有：工件材料、刀具前角、切屑速度和切削厚度。

　　常规切削加工方法：1、外圆面的加工

　　对外圆面提出的技术要求主要有：尺寸精度、形状精度、表面质量。2、孔的加工

　　孔加工的技术要求主要有：尺寸精度、形状精度、位置精度、表面质量。3、平面的加工

　　平面加工的技术要求主要有：形状精度、位置精度、表面质量。4、成形的表面加工

　　成形表面几何特征可分为：回转成形面、直线成形面、立体成形面。5、螺纹的加工

　　选择螺纹的加工方法时应考虑工件的结构形状、螺纹牙型、螺纹的尺寸和精度、工件材料、热处理以及生产条件等多方面因素。

　　6、齿轮齿形的加工

　　圆柱齿轮的加工，按齿形的形成原理不同可分为两大类：一类设计成形法，即用齿轮的齿槽形状相符的成形刀具切出齿形;另一类是展成法，也称包络法，齿轮刀具与工件爱齿轮副的齿合作对滚运动，工件的齿形由刀具切削刃包络而成。

　　第8章特种加工

　　特种加工是指常规切削加工的新的加工方法，这种加工方法利用电、磁、声、光、化学等能量或其各种组合作用在工件的被加工部位上，实现对材料的去除、变形、改变性能和镀覆，从而达到加工的目的。特种加工方法：

　　1、电火花加工：是利用脉冲放电对导电材料进行蚀除，以获得一定形状和尺寸的加工方法。

　　2、电火花线切割加工：是在电火花加工基础上发展起来的一种工艺(简称WEDM)。

　　3、电解加工：(简称ECM)是电化学加工中的主要加工方法。

　　4、超声加工：也称超声波加工，不仅能加工电火花和电化学加工能胜任的各类导电材料，而且更加适宜玻璃、陶瓷、硅片等不导电的非金属脆硬材料，还可以用于清洗和探伤等。

　　5、激光加工：是利用光能经透镜聚焦以极高的能量密度靠光热效应加工各种材料的一种工艺(简称LBM)。

　　6、电子束和离子束加工

　　第9章其他先进制造技术

　　其他先进制造技术还有超高速加工技术、超精密加工技术、快速成形技术等。

　　第10章加工方法选择

　　机械零件毛坯选择必须考虑以下原则：

　　1、保证使用要求2、满足经济性3、考虑实际生产条件机械加工方法选择原则：

　　1、根据表面的尺寸精度和表面粗糙度Ra值得选择2、根据表面所在零件的结构形状和尺寸大小选择3、根据零件热处理状况选择4、根据零件材料的性能选择5、根据零件的批量选择

　　参考文献：

　　【1】林江等机械制造基础，机械工业出版社