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金属成形加工基础第一单元 铸造成形什么是铸造？铸造是指熔炼金属，制造造型，并将熔融金属浇入与零件形状相适应的铸型中，待熔融金属凝固后获得的一定形状,尺寸和性能的金属零件或毛坯的成形方法。铸造成形的方法分类 主要分为砂型铸造和特种铸造两类。在砂型中生产铸件的铸造方法，称为砂型铸造。与砂型铸造不同的铸造方法，称为特种铸造。特种铸造包括金属型铸,压力铸造，离心铸造，熔模铸造，低压铸造，陶瓷型铸造，连续铸造和挤压铸造等。造型方法 造型方法通常分为手工造型和机器造型两大类。手工造型包括：1.整体模造型 2分开模造型 3.挖沙造型 4.假箱造型 5活块造型 6.三箱造型. 7.刮板造型机器造型包括：1.紧砂方法 2.起模方法主要的工艺参数是加工余量，起模斜度，铸造圆角，收缩率和芯头等。流动性 流动性是指熔融金属的流动能力。它是影响熔融金属充型能力的主要因素之一。填空题1.特种铸造包括金属型铸,压力铸造，离心铸造，熔模铸造，低压铸造，陶瓷型铸造，连续铸造和挤压铸造等。2.型砂和芯砂主要由原砂，粘结剂，附加物，久砂，和水组成3.造型材料应具备的性能有一定的强度，可塑性，耐火性，透气性，退让性和溃散性等。4.手工造型方法有整体模造型，分开模造型，挖沙造型，假箱造型，活块造型，三箱造型和刮板造型。5.浇注系统由浇口杯，直浇道，横浇道，和内浇道组成。6.造型方法通常分为手工造型和机器造型两大类。7.金属液温度冷却到室温要经过液态收缩，凝固收缩，固态收缩三个阶段。8.铸造应力分为收缩应力，热应力，相变应力。9.所谓的顺序凝固是指铸件按“薄壁厚壁冒口”的顺序进行凝固的过程。第二单元 锻压成型什么是锻压？锻压是对坯料施加外力，使金属产生塑形变形，改变尺寸，形状及改善性能，用以制造机械零件或毛坯的成形加工方法。金属锻造成形加工包括：冲压，挤压，轧制，拉拔等。锻压成型的特点：1.改善金属内部组织，提高金属的力学性能 2.节约金属材料 3.具有较高的生产率 4.生产范围广可锻性 金属的可锻性是指金属在锻压加工过程中承受塑性变形而不开裂的能力。金属变形的实质由于晶界处原子排列絮乱，各个晶粒的位向不同，使晶界处的位错运动较难，所以，晶粒愈细，晶界面积愈大，变形抗力愈大，金属的强度也愈高；另外，晶粒越细，金属塑性变形分散在更多的晶粒内进行，应力集中较小，金属的塑性变形能力也越好。加工硬化 随着金属冷变形程度的增加，金属材料的所以强度指标和硬度都有所提高，但塑性有所下降，这种现象称为冷变形强化（或加工硬化）。冷变形金属加热时发生的变化过程包括：回复，再结晶和晶粒长大三个阶段。冷加工与热加工的界限 从金属学的观点划分冷加工与热加工的界限是再结晶温度。在再结晶温度以上的塑形变形属于热加工；在再结晶温度以下的塑形变形称为冷加工。锻造流线 在锻造时金属的脆性杂质被打碎，沿着金属主要伸长方向呈带状分布；塑形杂质随着金属变形沿主要伸长方向呈带状分布；且在再结晶过程中不会消除，这样热锻后的金属组织具有一定的方向性，通常将这种组织称为锻造流线。填空题1.塑性变形能力与变形抗力是衡量锻造性能优劣的两个主要指标。塑形越高，塑性变形抗力越小，金属的可锻性越好。2.随着金属冷却变形程度的增加，材料的强度和硬度都有所提高，塑形和韧性有所下降，是、使金属的可锻性恶化。3.金属加热的目的是提高金属的塑形和降低变形抗力，以改善金属的可锻性和获得良好的锻后组织。4.金属塑性变形的实质是位错沿着滑移面运动的过程。5.锻件图是在零件图的基础上，考虑加工余量，锻件公差，工艺余块等因素后绘制而成的。6.弯曲件的弯边直线高度应大于板厚的两倍，否则，应先压槽后弯曲，或加高弯曲后，再将多余的高度切除。7.弯曲件的弯曲半径应大于材料许可的最小弯曲半径，以免弯裂。8.弯曲件弯曲后，由于有回弹现象，所以，弯曲磨具的角度应比成品零件的角度小一个回弹角。9.冲压的基本工序可分为分离工序和成形工序两大类。判断题1.细晶组织的可锻性由于粗晶组织。( )2.非合金钢中碳的质量分数越低，可锻性越好。（）3.零件工作时的拉应力与锻造流线一致。（）4.金属在常温下进行的变形未冷变形，加热后进行的变形为热变形。（）5.因锻前进行了加热，所以，任何金属材料均可进行加热。（）6.纯金属的组织和未饱和的单相固溶体组织具有良好的可锻性。（）7.冲压件材料应具有良好塑形。（）8.弯曲模的角度必须与冲压弯曲件的弯曲角度一致。（）9.落料与冲孔的工序方法相同，只是工序目的不同。（）第三单元 焊接成形熔焊 它是将待焊处的母材金属融化以形成焊缝的焊接方法。压焊 焊接过程中，必须对焊件施加压力以完成的焊接方法。钎焊 采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件与钎料加热到高于钎料熔点，低于母材熔化温度，利用液态钎料湿润母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的工艺方法。什么是焊接？焊接时通过加热或加压或同时加热加压，并且用或不用填充材料使工件达到结合的一种工艺方法。焊接的方法有很多，通常分为三大类：熔焊，钎焊和压焊。焊接的特点1.减轻结构重量，节约金属材料2.可以制造双金属结构3.能化大为小，以小拼大4.结构强度高，产品质量好5.便于实现机械化与自动化6.容易产生应力与变形焊接应力与焊接变形产生的原因焊接是一种局部加热的过程。焊后当焊件温度冷至室温时，残存于焊件中的内应力则为焊接应力。焊后残存与焊件上的变形称为焊接变形，焊接变形是由于焊接应力超过焊件的屈服强度时产生的。机械矫正法 通常采用压力机，千斤顶，专用矫直机和手锤等对焊件变形部位或其他部位施加一定力，使焊件变形消失。火焰矫正法 火焰矫正法是利用局部加热，使焊件局部产生压缩变形，使较长的金属材料在冷却后收缩，达到矫正变形的方法。填空题1.焊接电弧由阴极区，阳极区，弧柱区三部分组成。2.焊件接阳极，焊条接阴极的接法称为正接法。3.生产中按焊接电流的种类不同，焊机可以分为交流弧机和直流弧机两大类。4.电焊条由药芯和药皮组成。5.焊缝的空间位置有平焊，立焊，横焊，仰焊。6.焊接接头的基本形式有对接焊头，角接焊头，T形焊头，搭接焊头。7.气焊的主要设备有氧气瓶，乙炔气瓶，乙炔减压器，回火防止器，焊炬，胶皮管。8.气焊火焰分为中性焰，碳化焰，氧化焰。9.焊接变形的基本形式有收缩变形，角变形，扭曲变形，波浪变形，弯曲变形。10.预防和消除焊接应力与焊接变形一般从设计和工艺两方面采取措施。11.矫正焊接变形的方法有机械矫正法，火焰矫正法两大类。12.金属材料焊接接头包括焊缝，熔合区和热影响区三部分。选择题1.下列焊接方法中属于熔焊的有 C 。A.摩擦焊 B.电阻焊 C.激光焊 D.高频焊2.焊接电弧中阴极区的温度是 A ，阳极区的温度是 B ，弧柱区的温度是 C 。A.2400K左右 B.2600K左右 C.60008000K3.焊接一般结构件时用 A ，焊接重要结构件时用 B ，当焊缝处有铁锈，油脂等物时用 A ，要求焊缝抗裂性能高时用 B 。A.酸性焊条 B.碱性焊条4.气焊低碳钢时用 A ，气焊黄铜时用 B ，气焊铸铁时用 C 。A.中性焰 B.氧化焰 C.碳化焰5.下列金属材料中焊接性好的是 A ，焊接性差的是 B 。A.低碳钢 B.铸铁 C.高合金钢 D.纯铁6.下列减少和预防焊接应力与焊接变形的措施中那些是工艺措施 ACD 。A.焊前预热 B.减少焊缝数量 C.反变形法 D.刚性固定法判断题1.凡是焊接时在接头施压的方法就是压焊。（）2.焊条电弧焊是非熔化极电弧焊。（）3.电焊钳的作用就是夹持焊条。（）4.选用焊条直径越大时，焊接电流也应越大。（）5.在焊接的四种空间位置中，横焊是最容易操作的。（）6.所有的金属都适合于氧乙炔切割。（）7.钎焊时的温度都在450以下。（）第四单元 金属切削加工基础知识主运动 主运动是机床或人力提供的主要运动，它促使切削刀具和工件间产生相对运动，从而使切削刀具前面接近工件。进给运动 进给运动是由机床或人力提供的运动，它是工件之间产生附加的相对运动，加上主运动，即可不断地或连续地切削，并获得具有所需几何特性的加工表面。切削用量 切削用量是指在切削过程中的切削速度、进给量和背吃刀量的总称。硬质合金 硬质合金韧性较差，怕震动和冲击，成形加工较难。主要用于高速切削，要求耐磨性很高的切削刀具，如车刀、铣刀等。积屑瘤 在一定的切削速度内切削塑形材料时，经常发生在切削刀具尖附近的前面上牢牢地粘附一小块很硬的金属，这就是积屑瘤，又称刀流。填空题1.切削运动包括主运动和进给运动两个基本运动。2.切削用量三要素是指切削速度，进给量，和背吃刀量。3.目前用于生产商的切削刀具材料种类有碳素工具钢，合金工具钢，高速钢，硬质合金，陶瓷，金刚石和立方碳化硼。4.外圆车刀的切削部分由前面，后面，副后面，主切削刃，副切削刃和刀尖组成。5.一把普通的外圆车刀的主要角度有前角0，后角0，副后角0，主偏角r，副偏角r，刃倾角s等。6.常用的切削类型有崩状切削，带状切削，结状切削三种。7.切削过程中的物理现象包括积削瘤，切削力，切削热，和刀具磨损。选择题1.切削刀具的前角是在 A 内测量的前角与基面的夹角。A.真交平面 B.切削平面 C.基面2.在切削运动中，主运动的速度是C 。A.最大的 B.最小的 C.不是最大，也不是最小的3.切削塑性材料时易形成B ,切削脆性材料时易形成A .A.崩碎切削 B.带状切削 C.结状切削4.在总切削力的三个分力中，B 是最大的，故又称主切削力。A进给力Ff B.切削力Fc C.背向力Fp判断题1.主运动可为旋转运动，也可为直线运动。（）2.在切削时，切削刀具前角越小，切削越轻快。（）3.在切削过程中，进给运动的速度一般小于主运动速度。（）4.与高速钢相比，硬质合金突出的优点是热硬性好，耐高温，耐磨性好。（）5.减小切削刀具后角可以减少切削刀具后面与已加工表面的摩擦。（）6.减少总切削力并不能减少切削热。（）第五单元 金属切削机床基础知识填空题1.车刀主要用于回转体表面。2.钻床和镗床均为孔加工机床。3.常用的钻床有台式、立式和摇臂式。4.镗削加工时的主运动为镗刀回转为主运动，进给运动为工件和镗刀的移动。5.刨床和插床都是平面加工机床，但刨床主要用来加工外表面，而插床主要用来加工内表面。6.插床与刨床结构上的主要区别是插床主要用来加工内表面，刨床主要用来加工外表面。7.外圆磨削时主运动为砂轮的高速旋转运动，进给运动分别为圆周进给运动、工件纵向进给运动，砂轮的横向进给运动。8.常用的平面磨床有周磨磨床和端面磨床。9.对于高硬度材料来讲，磨床几乎是唯一的切削加工方法。第六单元 各种表面加工方法1.外圆表面车削分为粗车、半精车、精车、和精细车。2.齿轮常用的精加工方法有剃齿、衍齿和磨齿。3.车成形回转体的加工方法有双手控制法、成形刀法和靠磨法。4.研磨方法有手工研磨和机械研磨两种。5.齿轮的齿形加工按加工原理可分为仿形法和展形法两种。第七单元 钳工填空题1錾子的刃磨顺序为磨两斜面磨两侧面磨头部錾子的楔角。2.锯条的安装应注意安装方向朝面。粗锯齿适用于锯削铜、铝、低碳钢、铸铁等较软材料；细锯齿适用于锯削较硬材料、薄板、薄管等材料。3.攻螺纹是用丝锥在圆孔的表面加工出内螺纹的操作。4.套螺纹是指用圆板牙在棒料上加工出外螺纹的操作。5.刮削一般按粗刮、细刮和精刮步骤进行。6.锉刀按用途分，有钳工锉刀、整形锉刀和特殊锉刀。7.锯条是锯削工具，按锯齿的大小分为粗齿锯条、中齿锯条和细齿锯条三种。第八单元 特殊加工与数控加工简介电火花加工 电火花加工是指在一定的介质中，通过工具电极和工件电极之间脉冲放电的电蚀作用，对工件进行加工的方法。又称电腐蚀加工。电解加工 是利用金属电极在电解液中所产生的阳极溶解作用，而进行的加工方法，又称电化学加工。超声波加工 是利用工具作超声波振动，带动工件与工具间的磨料浮液冲击和剖磨工件被加工部位，使工件局部材料破碎成粉末，实现穿孔、切割和研磨等加工的方法。激光加工 激光是一种高度集中、亮度高、方向性好、单色性好的相干光。激光加工是利用功率密度极高的激光束照射工件被加工部位，使工件材料瞬间融化或蒸发，并在冲击波作用下将熔融材料喷射出去，从而实现对工件进行加工、蚀刻、切割的加工方法。填空题1.常用的特殊加工方法有电火花加工、电解加工、超声波加工、激光加工等。2.数控机床是由程序载体、输入装置、CNC单元、伺服系统、位置反馈系统和机床机械组成。3.数控机床按运动轨迹分类有采用点位控制、直线控制和轮廓控制的数控机床。4.采用点位控制的机床有数控钻床、数控镗床、数控冲床。5.采用轮廓控制的数控机床有数控铣床、数控车床、数控磨床、数控齿轮加工机床。6.数控机床按工艺用途分类有普通数控机床和数控加工中心。第九单元 切削加工工艺过程的制订工序 工序是指一个或一组人，在一个工作地点，对同一个或同时对几个工件加工，所连续完成的那一部分工艺过程。工序是生产管理和经济核算的基本单元。工步 工步是指在加工表面和加工工具不变的情况，所连续完成的那一部分工序。一个工序可由多个工步组成。安装 安装包括定位和夹紧两项内容。工位 工位是指为了完成一定的工序部分，一次装夹工件后，工件或夹具与设备的可动部分一起相对刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置。走刀 在同一工步中，由于加工余量大等原因，需要用同一刀具，在相同的转速和进给量条件下，对同一加工面进行多次切削，每一次切削就是一次走刀。机械产品的生产可分为：单件生产、成批生产和大量生产。设计基准 在零件图上用来标注尺寸和表面相互位置的基准，称为设计基准。工艺基准 工艺基准是工件在加工或产品装配中确定其他点、线、面位置所依据的基准。定位基准 包括粗基准和精基准。第一道工序一般都用毛坯面作为定位基准，这种以毛坯表面作为定位基准的称为粗基准。一般粗基准只用一次，继续加工时需用已加工面作为定位基准，这种采用已加工面作为定为基准的称为精基准。定位基准的选择（1）粗基准选择原则1）采用工件非加工表面作粗基准，以保证加工表面与非加工表面之间的位置误差为最小。2）如果必须保证工件某重要表面的加工余量均匀，则应选择该表面作为粗基准。3）应尽量采用平整的、足够大的毛坯表面作为粗基准。4）粗基准不能重复使用，这是因为粗基准的表面精度低，不能使工件在两次安装中保持同样的位置。5）便于工件的装夹。（2）精基准选择原则1）基准重合原则。尽可能使用设计基准作为粗基准。2）基准统一原则。应尽可能使更多的表面都用同一个基准。3）互为基准原则。当工件上两个加工表面之间的位置精度要求较高时，可以采用两个相互位置精度要求的加工表面护卫基准，反复加工。4）便于安装，并且使夹具结构简单。5）尽量选择形状简单、尺寸较大的平面作为精基准