第五章 非金属材料的成形
1 非金属材料是除金属材料以外的其他一切材料的总称，主要包括有机高分子材料、无机非金属材料和复合材料 2 目前在工程领域应用最多的非金属材料是塑料、橡胶、陶瓷及复合材料 3 塑料是一种以合成树脂为主要成分，加入各种添加剂组成的有机高分子材料
4 塑料的成形方法---注射成形、挤出成形、压制成形、吹塑成形、浇铸成形、滚塑成形
注射成形—是将粉状或粒状的塑料原料经料斗装入料筒，并在其内加热至熔融状态，在注射机柱塞或螺杆作用下注入模具，冷却固化后脱模即得所需形状的塑料制品的方法
注射成形工艺包括成形前的准备、注射成形过程（加料-塑化-注射-保压-冷却-起模卸件）、成形后的修饰与处理 挤出成形—是将粉状或粒状的塑料原料加入挤压机的料筒中，加热软化后，在旋转螺杆的作用下，使塑料受挤前移而通过口模，冷却后制成等截面连续制品的方法
压制成形—是将粉状、粒状的塑料原料（模压法）或片状的塑料坯料（层压法）放入模具中，经加热和加压而成形为塑料制品的方法。
压制成形工艺主要是控制温度、压力和时间，以保证成形；压制成形是热固性塑料常用的成形方法，也可用于流动性极差的热塑性塑料的成形
吹塑成形—是利用压缩空气将片状、管状的熔融塑料坯吹胀并紧贴于模腔内壁，冷却脱模后制得空心制件的方法；吹塑成形只限于热塑性塑料的成形
浇铸成形—是将树脂与添加剂混合加热至液态后浇铸如模具中，冷却固化后脱模即得制品的方法
滚塑成形—是将定量的粉状树脂装入模具中，通过外加热源加热模具，在此同时模具进行缓慢的自转和公转，从而使树脂熔融并借助自身重力均匀地涂布于整个模具内腔表面，最后经冷却脱模后得到中空制品的方法 塑料的加工方法
a机械加工—对于某些形状简单的塑料件直接加工制造，可以简化生产工序；而当零件上有小孔、深孔和
螺纹时，用后道机加工比直接成形更为经济
b表面处理—涂漆、印刷、镀金属膜
c连接—机械连接、热熔连接（亦称焊接法）、溶剂粘接（主要适用于同品种热塑性塑料制品的连接）、胶
接
5 橡胶的成形加工
a橡胶是以生胶为原料，加入多种配合剂及骨架材料而组成的高分子弹性体
b生胶是指未经硫化处理的橡胶；配合剂是指为改善生胶的性能而添加的各种物质；骨架材料是指为增加橡胶制品的承载能力，减小变形而在胶料中加入的某些纤维或织品
c橡胶制品成形的过程主要包括—生胶的塑炼、胶料的混炼、制品的成形、制品的硫化 生胶的塑炼—使橡胶分子发生裂解，减小分子量而增加可塑性 胶料的混炼—使生胶和配合剂混合均匀的加工过程 制品的成形—挤压成形法、压延成形法、模压成形法 6 陶瓷的成形加工
陶瓷原指陶器和瓷器，现已成为包括玻璃、砖瓦、水泥、耐火材料、非金属磁心材料在内的所有无机非金属材料的统称；包括坯料的制备、制品的成形、制品的干燥与烧制
a普通陶瓷—是以粘土、长石、石英等天然硅酸盐矿物为原料制成的陶瓷
b工程陶瓷—采用高纯度的人工合成原料（如氧化物、氮化物、碳化物等）制成的陶瓷 c金属陶瓷—是由金属和陶瓷组成的非均质复合材料 7 复合材料的成形
复合材料是由两种或两种以上材料，即基体材料和增强材料复合而成的一类多相材料；采用的复合材料有树脂基复合材料、碳基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料 复合材料的二次加工—复合材料的压力加工、复合材料的机械加工、复合材料的连接（机械连接、胶结、焊接）
第六章 快速成形
1 快速原型制造（RP）--将零件的数字模型按一定方式离散成为可加工的离散面、离散线和离散点，而后采用多种手段，将这些离散的面、线段和点堆积形成零件的整体形状 快速成形的特征:
a高度柔性，可以制造任意复杂现状的三维实体
b可以制成几何形状任意复杂的零件，而不受传统机械加工方法中刀具无法达到某些型面的限制 c 不需要传统的刀具或工装等生产准备工作 d 设备投资低于数控机床
e 曲面制造过程中，CAD数据的转化可百分百地全自动完成 f 无需人员干预或较少干预，是一种自动化的成形过程
g 成形过程的快速性，能适应现代激烈的市场竞争对产品更新换代的要求
h 技术的高度集成性，既是现代科学技术发展的必然产物，也是对现代科学技术发展的综合应用，带有鲜明
的高新技术特征 2 快速模具制造（RT）
用硅橡胶、金属粉、环氧树脂粉、低熔点合金等方法将RP原型准确复制成模具。 3 快速精铸（RC）
是采用快速成形（RP）技术快速制出熔模铸造、消失模铸造或陶瓷型铸造的模样原型 4 快速逆向工程（RE）
快速检测及三维CAD重构技术提供了由实物直接获得CAD模型的途径，检测方法有：CMM(三坐标测量仪) 、光学扫描法、层切法
5 快速成形（RP）技术的基本工艺过程
a 由CAD软件设计出所需零件的计算机三维曲面或实体模型 b 将三维模型沿一定方向离散成一系列有序的二维层片
c 根据每层轮廓信息，进行工艺规划，选择加工参数，自动生成工艺代码 d 成形机制造一系列层片并自动将它们连接起来，得到三维物理实体 6快速成形（RP）技术是CAD模型直接驱动，快速的制造出复杂的三维实体。从制造模型的角度，快速成形（RP）具有NC机床无法比拟的优点，即快速方便、高度柔性 7 几种常用快速成形（RP）技术
1） 立体光固化（SLA）--SLA技术是基于液态光敏树脂的光固化原理上工作的。这种材料在一定波长和强度的
紫外光照射下能迅速发生光反应，分子量急剧增大，材料也从液态转变成固态（局限性—需要支撑、树脂收缩导致精度下降、光固化树脂有一定毒性） 2） 分层实体制造（LOM） 3） 选择性激光烧结（SLS） 4） 熔融沉积成形（FDM） 5） 三维打印（3D-P）
6） 形状沉积快速成形（SDM）
第七章 测量
1 测量的定义
狭义的测量—为了确定被测对象的量值而进行的实验过程
广义的测量—为了获取被测对象的信息而进行的实验过程；信息的感知是信息获取的首要环节，信息的识别是信息获取的重要环节 2 测量方法
1） 直接测量与间接测量 2） 绝对测量与相对测量 3） 接触测量与非接触测量 4） 静态测量与动态测量 3 测量误差
1） 测量装置的标准器误差和仪器误差 2） 环境误差 3） 人员误差 4） 方法误差
4 百分表和千分表用来测量零件圆度、圆跳动、平面度和直线度等形位误差 万能角度尺用来测量工件的内外角度，分度值为2′，测量范围为0 o～360o
5 现代测量仪器—测高仪、三坐标测量仪、快速三维光学数字化测量仪、影像式测绘系统 测高仪特别适合箱体类零件的测量，其特有的性价比是各大中小型企业的最佳选择 三坐标测量仪具有很高的数据采集和处理效率、可实现很高的精度、具有很高的柔性 快速三维光学数字化测量仪广泛应用在自由曲面的数据采集和逆向工程中
第八章 金属切削基本知识
1 切削加工是利用切削工具从毛坯或工件上切除多余的材料，以获得合格零件的加工过程。 切削加工分为手动工具加工和机械加工两种，采用手动工具加工称为钳工
2 机械加工精度—机械加工后，零件的尺寸、形状、位置等参数的实际数值与设计理想值的的符合程度称为机械加工精度。加工精度分为尺寸精度、形状精度和位置精度
尺寸精度—指的是零件实际尺寸与设计理想尺寸的符合程度，尺寸公差分为20级，即IT01，IT0，IT1~IT18 形状精度—指的是零件实际表面和理想表面之间在形状上的符合程度，如直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度和面轮廓度
位置精度—指的是零件表面、轴线或对称平面之间的实际位置与理想位置的符合程度，如两平面间的平行度、垂直度；两圆柱面轴线的同轴度；一根轴线与一个平面的垂直度、倾斜度 形状和位置公差分为1~12级
3 表面质量包括表面几何特征和表面层材质的变化 1） 表面几何特征主要指表面粗糙度、浓度、纹理
2） 表面层材质的变化—零件加工后在表面层内出现不同于基体材料的力学、冶金、物理及化学性能的变质层 4 切削运动分为主运动和进给运动
主运动—是使刀具和工件之间产生相对运动，从而使刀具前面接近工件实现切削的运动。主运动速度最高，消耗的功率最大
进给运动—使刀具与工件产生附加的相对运动，加上主运动，即可连续地切除余量，并得到具有所需几何特征的已加工表面
5 切削用量—切削速度、进给量、背吃刀量 切削速度vc=
πdn……….d—工件或刀具直径；n—工件或刀具转速 1000
进给量?—主运动的物体每转或每行程中，进给运动的物体沿进给运动方向的位移量 进给速度vf=?n………. ?—进给量； n--刀具转速 背吃刀量 ap =
dw?dm…………dw—待加工表面直径；dm已加工表面直径 2
加工工件的基本工艺时间tm=
πdwLhLhlw?l1?l2h.=.=…….. L—车刀行程长度，lw--被加工外圆
ap1000vfapnfapnf表面长度，l1--切入长度，l2--切出长度，h--外圆面加工余量的一半，ap--背吃刀量
在粗加工时，从提高生产率的角度出发，一般选取较大的背吃刀量和进给量，选取较小的切削速度；精加工时，
主要考虑加工质量，常采用较小的背吃刀量和进给量，较高的切削速度 6 刀具材料必须具备的性能—硬度、强度和韧性、耐磨性、红硬性、工艺性 7 切屑分为三类—带状切屑、挤裂切屑、崩碎切屑
8 切削力
刀具上所有参与切削的各切削部分所产生的总切削力称为刀具总切削力 总切削力F?功率最多
切削功率Pm?Pc?Pf?10(Fcvc??3 切削功率简化为Pm?Pc?10Fcvc
Fc2?Ff2?Fp2……Fc--切削力，Ff--进给力，Fp--背向力；一般，Fc在三个力中最大，消耗
?3Ffvf1000) 一般Ff小于Fc，且Ff方向的速度很小，因此Pf常忽略不计
电机功率PE?Pm?m…………?m--机床的传动效率
9 金属切削机床—车床、铣床、刨床、磨床、钻床、镗床、拉床、螺纹加工机床、齿轮加工机床、锯床、其他机床，基本的五种机床--车床、铣床、刨床、磨床、钻床 10 机床基本组成部分 1） 动力源 2） 传动系统 3） 刀具安装系统 4） 工件安装系统 5） 支撑系统 6） 控制系统
11 金属切削机床常用的机械传动的传动副有： 1） 皮带传动 2） 齿轮传动 3） 涡轮蜗杆传动 4） 齿轮齿条传动 5） 丝杆螺母传动
将若干个传动副组合起来，就成为一个传动系统，称为传动链
第九章 钳工
1 钳工是用手持工具加工工件以获得需要的形状、尺寸、位置要求的方法 2 钳工的工作内容（工艺方法）、
1） 划线
2） 錾（zan）削技术 3） 锉削技术 4） 锯削技术
5） 钻孔、扩孔、锪（huo）孔、铰孔技术 6） 功螺纹和套螺纹技术 7） 刮削和研磨技术 8） 装配和修理技术
3 划线的作用是为了检查毛坯尺寸和校正几何形状，确定工件表面加工余量，确定加工位置。划线有平面划线和立体划线
4 锯削—用手锯切断材料或在工件上切缝的工序称为锯削。锯削的操作：起锯—锯削—结束锯削
5 锉削—粗锉时，常用直锉和交叉锉，交叉锉效率高且能判断加工部分是否平整。当基平面基本锉削平滑，可用细锉或油光锉以推锉法修光。
6 钻削时切屑都是从钻头的螺旋槽中排出，因此容易刮伤已加工表面，钻孔时形成的径向力易使钻头引偏，造成孔的位置误差，使得麻花钻钻孔的精度较差，表面质量较低。
7 提高钻削精度的方法 1） 预钻锥形定心坑 2） 用钻套为钻头导向 3） 两主切削刃刃磨对称 4） 在钻头上修磨分屑槽 5） 刃磨横刃
6） 合理使用切削液并注意排屑
8装配—将零件、组件和部件按装配图及装配工艺组装起来，并经过调整、试车使之成为合格产品的过程，称为装配
第十章 车削加工
1 车床类型：卧式车床、精密卧式车床、万能卧式车床、落地车床、立式车床、转塔式六角车床、单轴自动车床、多轴自动车床、数控车床
车削加工—用车刀进行车削加工，工件作回转运动，车刀作进给运动，刀尖点的运动轨迹在工件回转表面上，切除一定的材料，从而形成所要求的工件的形状。
车床能形成的型面有：内表面和外表面的圆柱面、端面、圆锥面、球面、椭圆柱面、沟槽、螺旋面等 2 车削加工是应用最广泛的加工工艺，其主要特点为： 1） 易于保证各加工面之间的精度 2） 切削过程比较平稳 3） 刀具简单
3 卧式车床主要组成部分—床身、主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾座、光杆、丝杆、后顶尖、底座、卡盘 主轴箱内有主轴和主轴变速机构 进给箱内装有进给运动的变换机构，用以改变进给量或加工螺纹的导程，进给箱的作用是将主轴的旋转运动传给光杆或丝杆
溜板箱是车床进给运动的操纵箱 尾座支撑工件
光杆是将进给箱的运动传给溜板箱，使车刀作自动进给 丝杆在车削螺纹时使车刀按要求作纵向移动
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