机械制造工艺学总结.docx

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1、机械制造工艺学总结 1机械加工工艺过程：对机械零件采纳各种加 工方法干脆变更毛坯地形态、尺寸、表面粗糙 1实际定位方案时考虑三方面：1）依据加工面的尺寸形态和位置要求确定所需限制1削减传动链误差的措施1）尽量缩短传动链尽以削减传动元件数量。2）提高传动件1金相组织改变的缘由（1）机械加工过程中产生的切削热会使得工件的加工表面产 部劳动过程。 2生产过程：将原材料或半成品转变为成品的各有关劳动过程的总和。 包括：生产技术打算过程如产品设计、生产打算、原材料的运输和保管；毛坯制造过程；机械加工和热处理；装配和调试过程；生产服务过程。 3机械加工工艺过程组成：是由一个或若干个依次排列的工序组成的.依

2、次细分为安装、工位、工步和走刀。 4生产专业化程度的分类，一般分为：（1） 单件生产（2）成批生产（3） 大量生产 5工艺特征 单件小批 成批生产 大批大量 零件的互换性:缺乏互换性;大部分具有互换性;具有广泛的互换性 毛坯制造方法与加工余量：木模手工造型或自由锻，加工余量大；部分采纳金属模铸造或模锻，加工余量中等;广泛采纳金属模机器造型、模锻或其它高效方法，加工余量小 机床设备：通用机床；部分通用机床和高效机床；广泛采纳高效专用机床及自动机床 工艺装备：大多采纳通用夹具、标准附件、通用刀具、万能量具。靠划线和试切法达到精度要求;广泛采纳夹具，较多采纳专用刀具和量具 ；广泛采纳高效夹具、复合刀

3、具、专用量具或自动检验装置 生产组织:机群式;分工段排列设备;流水线或自动线 对工人的技术要求:较高;肯定水平;调整工：要求高操作工：要求低 成本:较高；中等；较低 工艺文件的要求:编制简洁的工艺过程卡片;编制具体的工艺规程及关键工序的工序卡片;编制具体的工艺规程、工序卡片、调整卡片 发展趋势:采纳成组工艺，数控机床加工中心及柔性制造单元;采纳成组工艺，用柔性制造系统或柔性自动线 ;用计算机限制的自动化制造系统、车间或无人工厂实现自适应限制 6定位 使工件在机床或夹具上占有正确位置。 7夹紧 对工件施加肯定的外力，使其已确定的位置在加工过程中保持不变。 8工件的装夹方法 干脆找正装夹用划针，百

4、分表或目测干脆找正工件在机床或夹具中的正确位置，然后再夹紧。这种方法称为干脆找正装夹。精度高，效率低，对工人技术水平高。 划线找正装精度不高，效率低，多用于形态困难的铸件。 夹具装夹精度和效率均高，广泛采纳。 9六点定位原理：将 6 个支承抽象为6个“点”，6个点限制了工件的6 个自由度，这就是六点定位原理。 10工件定位时的几种状况 1）完全定位：工件六个自由度被分别完全限制的定位，称为完全定位。2）不完全定位 依据详细的加工方法，在满意加工要求的前提下，把限制工件少于六个自由度的定位，称为不完全定位。3）欠定位 当定位支承点的数目，少于应限制的自由度数目，工件不能正确定位，不能满意加工要求

5、。这种定位方式，称为欠定位。4）过定位几个定位支承点，同时限制同一个自由度的定位，称为过定位 留意以下几点：1 ）设置3个定位支承点的平面限制一个移动自由度和两个转动自由度，称为主要定位面。2）设置2个定位支承点的平面限制两个自由度，称为导向定位面。3）设置1个定位支承点的平面限制一个自由度，称为止推定位面或防转定位面。 4） 一个定位支承点只能限制一个自由度。5） 定位支承点必需与工件的定位基准始终贴紧接触。6)工件在定位时须要限制的自由度数目以及原委是哪几个自由度，完全由工件的加工要求所确定。7 )定位支承点所限制的自由度，原则上不允许重复或相互冲突。 11总体分析法判别是否有欠定位；分件

6、分析法判别是否有过定位 12机械加工工艺系统：零件进行机械加工时，必需具备肯定的条件，即要有一个系统来支撑，称之为机械加工工艺系统。由能量分系统和信息分系统组成 的自由度2）在定位方案中，利用总体分析法和分件分析法来分析是否有欠定位和过定位，分析中应留意定位的组合关系，若有过定位，应分析气是否允许3）从承受切削力、加紧力、重力，以及为装夹便利，易于加工尺寸调整等角度考虑，在不定位中是否应有附加自由度的限制 2基准是用来确定生产对象上几何要素之间的几何关系所依据的那些点、线或面。 分为两大类：设计基准和工艺基准 3工艺基准又可以分为工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。 工序基准：工序图上用来

7、确定本工序表面加工后的尺寸、形态、位置的基准。 4选择要求：首先考虑用设计基准；其次工序基准应可用于工件的定位与工序尺寸的检查；且能够牢靠地保证零件设计尺寸的技术要求。 5定位基准：在加工时用于使工件占据正确位置以得到精确工序尺寸的基准。 定位误差产生缘由：基准不重合基准位移 定位基准在加工时用于使工件占据正确位置以得到精确工序尺寸的基准，又可以分为粗基准、精基准、附加基准 粗基准：未经机械加工的定位基准 精基准：经过机械加工的定位基准. 附加基准：零件上依据机械加工工艺须要而特地设计的的定位基准 6测量基准：在加工中或加工后用来测量工件的形态、位置和尺寸误差时所采纳的基准。 7装配基准：在装

8、配时用来确定零件或部件在产品中的相对位置所采纳的基准。 8机械加工精度：是指零件加工后的实际几何参数(尺寸、形态和位置)与志向几何参数的符合程度。 9分类：装夹（定位误差和夹紧误差）调整误差、加工误差（工艺系统的动误差，测量误差） 10加工误差：是指零件加工后的实际几何参数(尺寸、形态和位置)与志向几何参数的偏离程度。加工精度越高，则加工误差越小，反之越大。（1）当尺寸精度要求高时，相应的位置精度和形态精度也要求高。其次形态精度应高于尺寸精度，而位置精度在多数状况下也应高于尺寸精度。（2）当形态精度要求高时，相应的位置精度和尺寸精度不肯定要求高。 11误差的敏感方向： 原始误差所引起的切削刃与

9、工件间的相对位移，假如产生在加工表面的法线方向上，则对加工误差有干脆的影响；假如产生在加工表面的切线方向上，就可以忽视不记。我们把加工表面的法向称之为误差的敏感方向。 12加工误差和加工精度的区分联系：是从两个不同的角度来评定加工零件的几何参数，加工精度的低和高就是通过加工误差的大和小来表示的。所谓保证和提高加工精度的问题，事实上就是限制和降低加工误差问题。 14加工原理误差：加工原理是指加工表面的形成原理。加工原理误差是由于采纳了近似的切削运动或近似的切削刃形态所产生的加工误差。 15机床主轴回转误差 ：指主轴实际回转轴线对其志向回转轴线的漂移。 主轴回转误差的基本型式a） 径向圆跳动 b）

10、端面圆跳动 c）倾角摇摆 16主轴回转误差对加工精度的影响 1）主轴径向圆跳动对加工精度的影响2）主轴的轴向窜动对加工精度的影响3）主轴的倾角摇摆对加工精度的影响 17影响主轴回转精度的主要因素轴承误差轴承的间隙与轴承协作零件的误差主轴转速主轴系统径向不等刚度和热变形 18提高主轴回转精度的措施1）提高主轴部件的设计与制造精度 2）对滚动轴承进行预紧3）采纳误差转移法 19导轨导向精度：指机床导轨副的运动件实际运动方向与志向运动方向的符合程度两者之间的差值称为导向误差 20影响机床导轨导向误差的因素1）机床制造误差2）机床安装误差3）导轨磨损机床传动链误差定义机床传动链指传动链始末两端执行元件

11、间相对运动的误差。的制造和安装精度，尤其是末端零件的精度。3）尽可能采纳降速运动4）消退传动链中齿轮副的间隙。5）采纳误差校正机构对传动误差进行补偿 2工艺系统刚度可定义为：在加工误差敏感方向上工艺系统所受外力与变形量之比。 3工艺系统刚度对加工精度的影响 （1）切削力作用点位置改变引起的工件形态误差1）机床变形引起的加工误差2）工件的变形3）机床变形和工件变形共同引起的加工误差（2）切削过程中受力大小改变引起的加工误差误差复映（3）夹紧力和重力引起的加工误差被加工工件在装夹过程中，由于刚度较低或着力点不当，都会引起工件的变形，造成加工误差。(4)重力引起的加工误差(5) 惯性力引起的加工误差

12、 4误差复映现象是在机械加工中普遍存在的一种现象,它是由于加工时毛坯的尺寸和形位误差、装卡的偏心等缘由导致了工件加工余量改变,而工件的材质也会不匀称,故引起切削力改变而使工艺系统变形量发生变更产生的加工误差。 5影响机床部件刚度的因素许多1）连接表面间的接触变形2）接合面间摩擦力的影响3）接合面间的间隙4）部件中个别薄弱零件的影响 6减小工艺系统受力变形的途径 （1）提高工艺系统刚度1）合理设计零部件结构2）提高联接表面的接触刚度3）采纳合理的装夹方式和加工方式(2）减小载荷及其改变图 7削减和限制工艺系统热变形的主要途径削减发热和隔离热源均衡温度场 改进机床布局和结构设计保持工艺系统的热平衡

13、限制环境温度热位移补偿 8常值系统性误差在依次加工一批一批工件时，误差的大小和方向保持不变者，称为。 9变值系统性误差在依次加工一批一批工件时，误差的大小和方向呈有规律改变者，称为。 10随机性误差在依次加工一批一批工件时，误差的大小和方向呈无规律者，称为 11加工表面质量表面层的几何形态特征 表面粗糙度：它是指加工表面上较小间距和峰谷所组成的微观几何形态特征。 表面波度：它是介于宏观形态误差与微观表面粗糙度之间的周期性形态误差。 表面加工纹理它是指表面切削加工刀纹的形态和方向伤痕是指在加工表面个别位置上出现的缺陷 表面层的物理力学性能，化学性能（1）冷作硬化：机械加工过程中，工件表层金属在切

14、削力的作用下产生剧烈的塑性变形，金属的晶格扭曲，晶粒被拉长、纤维化甚至破裂而引起表层金属的强度和硬度增加，塑性降低，这种现象称为加工硬化。（2）表面层的金相组织改变（3）零件表面层残余应力 12表面质量对零件耐磨性的影响（1）表面粗糙度对耐磨性的影响表面粗糙度对摩擦副的影响，不是表面粗糙度值越小越耐磨，在肯定工作条件下，表面粗糙度Ra值约为0.320.25m较好。（2）表面纹理方向对耐磨性的影响（3）表面层的加工硬化对耐磨性的影响 13表面质量对零件疲惫强度的影响：表面粗糙度表面层金属的力学性能和化学性能14表面质量对零件耐腐蚀性能的影响：表面粗糙度表面层金属的力学性能和化学性能4表面质量对零

15、件间协作性质的影响相配零件间的协作性质是由过盈量或间隙量来确定的。5表面质量对零件其他性能的影响表面质量对零件的运用性能还有一些其他影响 15影响表面粗糙度的因素及降低表面粗糙度的工艺措施 （一）影响切削加工表面粗糙度的因素1.影响切削残留面积高度的因素2.影响切削表面积屑瘤和鳞刺的因素 （二）磨削加工对表面粗糙度的影响(1) 几何缘由1）切削用量对表面粗糙度的影响2）砂轮的粒度和砂轮的修整对表面粗糙度的影响（2）物理因素金属表面层的塑性变形 生猛烈的温升，当温度超过工件材料金相组织改变的临界温度时，将发生金相组织转变。（2）磨削淬火钢时表面层产生的烧伤磨削淬火钢时极易发生磨削烧伤，磨削淬火钢

16、时表面层产生的烧伤有： 回火烧伤磨削区温度超过马氏体转变温度而未超过相变温度，则工件表面原来的马氏作组织将产生回火现象，转化成硬度降低的回火组织索氏体或屈氏体。 淬火烧伤 磨削区温度超过相变温度，马氏体转变为奥氏体，由于冷却液的急冷作用，表层会出现二次淬火马氏体，硬度较原来的回火马氏体高，而它的下层则因为冷却缓慢成为硬度降低的回火组织。退火烧伤 不用冷却液进行干磨削时，磨削区温度超过相变温度，马氏体转变为奥氏体，因工件冷却缓慢则表层硬度急剧下降，这时工件表层被退火。 2残余应力：构件在制造过程中，将受到来自各种工艺等因素的作用与影响；当这些因素消逝之后，若构件所受到的上述作用与影响不能随之而完

17、全消逝，仍有部分作用与影响残留在构件内，则这种残留的作用与影响称为残留应力或残余应力。 3残余应力（又称内应力）是指当外部载荷去除以后，仍旧残存在工件内部的应力。残余应力的产生（1）毛坯制造和热处理过程产生的残余应力（2）冷校直带来的残余应力（3）切削加工带来的残余应力 4削减内应力引起变形的措施1）合理设计零件结构 应尽量简化结构，减小零件各部分尺寸差异，以削减铸锻件毛坯在制造中产生的残余应力2）增加消退残余应力的特地工序对铸、锻、焊件进行退火或回火；工件淬火后进行回火；对精度要求高的零件在粗加工或半精加工后进行时效处理（自然、人工、振动时效处理）3）合理支配工艺过程在支配零件加工工艺过程中

18、，尽可能将粗、精加工分在不同工序中进行 5影响磨表面层金属残余应力的工艺因素：切削速度与被加工材料，前角 6影响磨削残余应力的工艺因素：磨削用量，工件材料，砂轮的影响 7强迫振动由外界周期性的干扰力（激振力）作用引起 8强迫振动特征频率特征：与干扰力的频率相同，或是干扰力频率整倍数。幅值特征：与干扰力幅值、工艺系统动态特性有关。当干扰力频率接近或等于工艺系统某一固有频率时，产生共振。相角特征：强迫振动位移的改变在相位上滞后干扰力一个角，其值与系统的动态特性及干扰力频率有关。 9自激振动在没有周期性外力作用下，由系统内部激发反馈产生的周期性振动 10自激振动特征自激振动是一种不衰减振动。自激振动

19、的频率等于或接近于系统的固有频率。自激振动能否产生及振幅的大小取决于振动系统在每一个周期内获得和消耗的能量对比状况。 11自激自激振动机理1）再朝气理2）振型耦合机理3）负摩擦原理4）切削力滞后原理 12工序实力是指处于稳定状态下的实际加工实力，工序能够稳定地生产出产品的实力常用标准偏差的6倍来表示工序实力的大小。 13获得尺寸精度：试切，调整，定尺寸计算法，自动限制法 14误差削减犯法：误差预防，误差补偿 15保证机器或部件装配精度的方法 互换法，选配法，修配法，调整法 成本：都是高 组成环：少，少，多，多 大批，大批，大批或单件，大批或单件 机械制造工艺学 机械制造工艺学 机械制造工艺学总结 机械制造工艺学总结 机械制造工艺学复习 机械制造工艺学重点总结 机械制造工艺学考试重点 机械制造工艺学教案专题 机械制造工艺学(是非题) 机械制造工艺学教学大纲 本文来源：网络收集与整理，如有侵权，请联系作者删除，谢谢！第14页 共14页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页