机加工实验报告专科.docx

研究报告

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机加工实验报告专科

一、实验目的

1.理解机加工的基本原理和工艺流程

(1)机加工是一种通过切削、磨削、钻孔、铣削等手段改变工件形状、尺寸和性能的加工方法。其基本原理是利用切削工具与工件之间的相对运动，通过切削力的作用，将工件材料去除，从而形成所需的形状和尺寸。在机加工过程中，切削速度、进给量和切削深度是三个重要的工艺参数，它们直接影响到加工质量、生产效率和刀具寿命。切削速度越高，切削力越大，但同时也提高了生产效率；进给量越大，单位时间内切削材料越多，但过大的进给量可能导致工件表面粗糙度增加；切削深度则决定了加工后的尺寸精度。

(2)机加工工艺流程通常包括以下几个步骤：首先是对工件进行表面处理，如去毛刺、去锈等，以保证后续加工的顺利进行。然后是定位夹紧，确保工件在机床上的准确位置，防止加工过程中产生位移。接下来是选择合适的切削工具，包括刀具、夹具和量具等，并根据加工要求调整切削参数。随后进行切削加工，包括粗加工和精加工，粗加工主要去除材料，精加工则追求更高的尺寸精度和表面光洁度。最后是对工件进行检验，确保其达到设计要求。

(3)机加工的基本原理涉及材料力学、金属学、热力学等多学科知识。在切削过程中，切削力是由切削刃与工件接触点产生的，其大小与切削速度、进给量、切削深度以及工件材料有关。切削温度是切削过程中产生的热量导致工件和刀具温度升高，过高的切削温度会导致工件表面硬度下降，刀具磨损加剧。为了降低切削温度和切削力，通常会使用切削液进行冷却和润滑。此外，机加工工艺流程的设计还需考虑生产效率、成本、工件质量等多方面因素，以实现高效、低成本的加工目标。

2.掌握常用机加工设备的操作方法

(1)在机加工过程中，机床是完成各种加工操作的核心设备。熟悉和掌握常用机床的操作方法至关重要。例如，车床是一种用于车削外圆、内孔、端面和螺纹等工件的通用机床。操作车床时，首先要正确安装工件，确保其定位和夹紧牢固。然后根据加工要求调整切削参数，包括切削速度、进给量和切削深度。启动机床后，缓慢推进刀具进行切削，同时注意观察工件表面状况和刀具状态，及时调整切削参数以保证加工质量。

(2)铣床是用于铣削平面、槽、螺旋面等形状的机床。操作铣床时，首先要选择合适的铣刀和夹具，并确保其安装牢固。根据加工要求调整铣刀的切削参数，如切削速度、进给量和切削深度。启动机床后，缓慢推进铣刀进行铣削，同时注意观察工件表面和铣刀切削情况。在铣削过程中，要定期检查工件尺寸和形状，确保符合设计要求。操作过程中，应注意铣床的冷却系统，及时添加切削液以降低切削温度。

(3)钻床是一种用于钻孔、扩孔、铰孔和攻螺纹等操作的机床。操作钻床时，首先要正确安装工件，确保其定位和夹紧牢固。根据加工要求选择合适的钻头和切削参数，如切削速度、进给量和切削深度。启动机床后，缓慢推进钻头进行钻孔，同时注意观察工件表面和钻头切削情况。在钻孔过程中，要定期检查工件尺寸和形状，确保符合设计要求。操作过程中，应注意钻床的冷却系统，及时添加切削液以降低切削温度和减少刀具磨损。此外，还要注意钻床的防护装置，确保操作安全。

3.熟悉各种机加工刀具的性能和应用

(1)在机加工中，刀具的性能直接影响到加工效率和工件质量。车刀是车床上最常用的刀具，根据刀片形状和用途可分为外圆车刀、内孔车刀、螺纹车刀等。外圆车刀适用于车削外圆面，内孔车刀用于车削内孔，螺纹车刀则用于车削螺纹。正确选择和使用车刀，能够有效提高加工效率和工件精度。

(2)铣刀是铣床上常用的刀具，按加工表面可分为端面铣刀、立铣刀、键槽铣刀等。端面铣刀用于加工平面，立铣刀适用于加工槽、台阶和曲面，键槽铣刀则用于加工键槽。不同类型的铣刀具有不同的切削性能和适用范围，合理选用铣刀能够保证加工质量和提高生产效率。

(3)钻头是钻床上用于钻孔的刀具，根据钻孔直径和用途可分为麻花钻、中心钻、扩孔钻等。麻花钻适用于一般钻孔，中心钻用于预钻孔，扩孔钻则用于扩大孔径。了解不同类型钻头的性能和适用场合，对于确保钻孔质量和提高加工效率具有重要意义。此外，刀具的磨损、断裂和损坏也会对加工产生影响，因此定期检查和更换刀具是保证加工质量的关键环节。

二、实验原理

1.金属切削理论

(1)金属切削理论是研究金属在切削过程中变形、断裂和切削力产生机理的科学。切削过程中，金属在切削刃的作用下发生塑性变形，随着切削深度的增加，切削力也逐渐增大。金属切削理论主要研究切削过程中的三个阶段：切削刃与工件接触阶段、切削层变形阶段和切屑形成阶段。在切削刃与工件接触阶段，切削刃对工件产生压力，使工件表面发生弹性变形；在切削层变形阶段，切削刃对切削层产生塑性变形，形成切屑；在切屑形成阶段，切屑从工件表面剥离，完成切削过程。

(2)金属切削理论认为，切削过程中