现代制造工艺学复习资料(共6页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上1、 生产过程：是指将原材料转变为产品的全过程。生产过程包括：生产技术准备过程、毛坯制造过程、零件的各种加工过程、产品的装配过程、生产及服务过程。2、 机械加工工艺过程：采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等，使其成为零件的过程称为机械加工工艺过程。3、 工艺过程由一个或若干个顺序排列的工序组成，而工序又可分为安装、工位、工步和进给（走刀）。4、 工序：一个或一组工人，在一个工作地对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程，称为工序。划分工序的主要依据是工作地是否变动或工作是否连续。5、 安装：为完成一道或多道加工工序，在加工之前对工件进行的

2、定位、夹紧和调整的作业，称为安装。6、 工位：为了完成一定的工序内容，一次装夹工件后，工件（或装配单元）与夹具或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，称为工位。7、 工步：在加工表面（或装配时的连接面）和加工（或装配）工具、主轴转速计进给量不变的情况下，所连续完成的那一部分作业，称为工步。8、 进给：有些工步由于加工余量较大或其他原因，需要用同一把刀具及同一切削用量对同一表面进行多次切削，刀具对工件的每一次切削就称为进给。9、 对工艺过程基本要求：优质、高产、低耗。10、 生产纲领：企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划称为生产纲领。11、 生产类型：单件小批生产、

3、中批生产、大批大量生产。12、 单件小批生产：工、夹、模具制造，重型机械制造；中批生产：机床；大批大量生产：汽车、手表、日用品。13、 工艺系统：由机床、刀具、工件和夹具组成的系统称为机械加工工艺系统，简称工艺系统。工件是工艺系统的核心。机床：向机械加工过程提供刀具与工件之间的相对位置和相对运动，提供工件表面成形所需的成形运动。夹具：保证工件相对于机床和刀具处于正确的位置；保证工件在外力的作用下仍能保持其正确位置。14、 工序基准（设计基准）：在工序图上用来确定本工序加工表面的尺寸、形状和位置的基准。15、 定位基准：在加工中用做定位的基准。定位基准就是工件上直接与机床或夹具的定位元件相接触的

4、点、线、面。又可分为粗基准和精基准。16、 测量基准：工件在测量、检验时所使用的基准。17、 装配基准：在装配时用来确定零件、组件及部件等相对位置所采用的基准。18、 尺寸链：在零件加工或机器装配过程中，由相互连接的尺寸形成封闭的尺寸组称为尺寸链。19、 环：尺寸链中的每一个尺寸均称为尺寸链中的环。20、 封闭环：在加工过程或装配过程中间接获得或间接保证的一环。21、 组成环：在加工过程或装配过程中直接获得并且对封闭环有影响的全部环。22、 增环：是尺寸链中的组成环，该环的变动会引起封闭环同向变动。与封闭环箭头方向相反。23、 减环：是尺寸链中的组成环，该环地变动会引起封闭环反向变动。与封闭环

5、箭头方向相同。24、 尺寸链的特性：封闭性、关联性。25、 尺寸链的计算公式：P1126、 尺寸链的计算形式：正计算形式反计算形式中间计算形式27、 时间定额：基本时间Tb、辅助时间Ta、布置工作地时间Ts、休息与生理需要时间Tr、准备与终结时间Te.28、 经济精度：是在正常生产条件下，能较经济地达到加工精度范围。所谓正常的生产条件，是指设备完好、使用必要的刀具和夹具、操作工人具有熟练的技术、规定合理的工时定额等。29、 切削运动可分为主运动和进给运动。主运动：速度最高、消耗功率最多。进给运动：不断地把切削层投入切削的运动。可以是连续的，也可以是间歇的。30、 切削用量：切削速度、进给量、背

6、吃刀量。31、 车刀组成：三面两刃一刀尖。P2032、 车刀的主要角度：前角0：主后角0：主偏角Kr：33、 刀具材料应具备性能：高的硬度和耐磨性、足够的强度和韧性、具有良好的热硬性、良好的工艺性能。34、 常用刀具材料：高速钢：特别适合制造各种复杂刀具、如铣刀、钻头、滚刀和拉刀等。按用途不同分为通用型高速钢和高性能高速钢。硬质合金（WC、TiC、TaC、NbC）：钨钴类硬质合金（YG类）适用于加工脆性材料，如铸铁。钨钛钴类硬质合金（YT类）适用于加工塑性材料，如碳素钢和合金钢。钨钛钽（铌）类硬质合金（YW类）具有上述两类合金的优点，既能加工钢、铸铁、有色金属，也能加工高温合金、耐热合金及合金

7、铸铁等难加工材料。35、 积屑瘤的成因是切屑底层与刀具前刀面发生冷焊。36、 引起积屑瘤脱落与消失的主要原因是切削温度。37、 积屑瘤的作用：保护刀具、增大前角、增大切削厚度、增大表面粗糙度。积屑瘤对粗加工有利，对精加工则相反。38、 切削力：主切削力Fc、背向力（径向力）Fp、进给力Ff。在切削过程中，主切削力最大，消耗机床功率最多，是计算机床主运动机构强度、刀具强度及确定机床功率的主要依据。背向力对工艺系统变形及零件的加工质量产生影响。进给力作用在机床的进给机构上，是设计机床进给机构强度和刚度，计算刀具进给功率的主要依据。39、 影响切削力的因素：工件材料的影响：工件材料的强度、硬度高，切

8、削力也大。工件材料的塑性、韧性好，加工硬化的程度高，由于变形严重，切削力也增大。切削用量的影响：当背吃刀量增大一倍时，切削力也增大约一倍。进给量增加一倍时，切削力只增加了70%80%。刀具几何角度的影响：前角、主偏角。40、 选择切削用量的一般原则：生产效率、机床功率、刀具耐用度、加工表面粗糙度。41、 主轴回转轴线的运动误差可分解为：轴向窜动、径向跳动和角度摆动3种基本形式。42、 主轴回转误差对加工精度的影响：车削加工时，主轴端面圆跳动主要影响工件端面的形状精度、端面与内（外）圆的垂直度和轴向尺寸精度；径向圆跳动影响工件圆柱面的形状精度；角度摆动影响工件圆柱面与端面的加工精度。43、 提高

9、主轴回转精度的措施：提高主轴部件的制造精度：对滚动轴承进行预紧：使主轴的回转误差不反映到工件上：44、 机床导轨导向误差：机床导轨在水平面内的直线度误差：当车削长外圆时，会产生圆柱度误差。机床导轨在垂直面内的直线度误差：该误差对车削加工影响不大，但对平面磨床、龙门刨床、铣床等将引起工件相对砂轮或刀具的法向唯一，其误差将直接反映到被加工表面造成形状误差。导轨面间的平行度误差。45、 减少传动链传动误差的措施：减少传动件数量：提高传动件特别是末端传动副的制造和装配精度。尽可能采用降速传动。采用校正装置。46、 完全定位：用六个支承点限制了工件的全部自由度，称为完全定位。47、 不完全定位：根据加工

10、要求，并不需要限制工件全部自由度的定位，称为不完全定位。对不必要限制的自由度，一般不应布置定位元件，否则将使夹具结构复杂化。但有时为了使加工顺利进行，在一些没有加工尺寸要求的方向也需要对该自由度加以限制。不仅是允许的，而且是必要的。48、 欠定位：对应该限制的自由度没有布置适当的支承点加以限制的定位称为欠定位。49、 重复定位（过定位）：同一个自由度被多个支承点重复限制的情况称为重复定位。一般情况下，当工件上以形状精度和位置精度较低的表面作为定位基准时，是不允许出现重复定位的；若工件上定位基准的精度较高，而且定位元件的形状精度和位置精度也较高，为了提高工件定位的稳定性和刚度，在一定条件下是允许

11、采用重复定位的（需技术处理）。50、 浮动支承（自位支承）：与工件的接触点数可以是亮点或三点，但实质上之恩那个起到一个定位支承点的作用。浮动支承点的位置随工件定位基准面的变化而自动调节。51、 辅助支承：为了提高工件的安装刚性和稳定性。不起限制工件自由度的作用。52、 基准不重合误差：由于工件的定位基准和工序基准不重合而造成的工序基准在工序尺寸方向上的最大位置变动量，称为基准不重合误差。53、 基准位移误差：由于定位基准和定位元件的制造误差或定位副的配合间隙造成定位基准在工序尺寸方向上的最大位置变动量，称为基准位移误差。54、 夹紧装置组成：动力源装置：气动、液压和电动等动力装置。传力机构：改

12、变夹紧力大小和方向，具有自锁性能。夹紧元件。55、 夹紧力方向的确定：夹紧力的作用方向不应破坏工件的定位：工件在夹紧力的作用下，应确保其定位基面紧贴在定位元件的工作表面上。为此，要求主夹紧力的方向应指向主要定位基准面，其余夹紧力方向应指向工件的定位支承。夹紧力作用方向应使工件的夹紧变形尽量小。夹紧力作用方向应使所需夹紧力尽可能小。56、 选择夹紧力作用点的原则：夹紧力作用点必须作用在定位元件的支承表面上或作用在几个定位元件所形成的稳定受力区域内。夹紧力的作用点应作用在工件刚性较好的部位上：对于薄壁易变形的工件，应采用多点夹紧或使夹紧力均匀分布，以减小工件的夹紧变形。夹紧力的作用点应适当靠近加工

13、表面：有的工件由于结构形状所限，当加工表面与夹紧力作用点相距较远且刚性较差时，应在加工表面附近增加辅助支承及对应的附加夹紧力。57、 斜楔的自锁条件：=68。58、 圆偏心轮夹紧的自锁条件：钢的摩擦系数1=0.100.15，D/e=1420。D/e的值为偏心率或偏心特性。按上述关系设计偏心轮时，应按已知的摩擦系数和需要的工作行程定出偏心量e及偏心轮的直径D。59、 联动夹紧：特点是有一个浮动元件。60、 粗基准的选择：（1）为了保证加工表面和非加工表面的位置关系，应选择非加工表面作为粗基准。如果有多个非加工表面，则应选择与加工表面位置精度要求较高的非加工表面作为粗基准。（2）当零件上有较多的加

14、工表面时，粗基准的选择应有利于合理地分配各加工表面的加工余量：应保证各加工表面都有足够的加工余量。为了保证重要表面的加工余量小而均匀，应以重要表面作为粗基准：当零件上有多个重要表面时，应选择加工余量要求最严的那个表面作为粗基准。粗基准的选择应尽可能使加工表面的金属切除量总和最小。应尽量选择没有飞边、浇口、冒口活其他缺陷的平整表面作为粗基准，使工件定位稳定，加紧可靠。粗基准在零件的加工过程中一般只能使用一次，由于粗基准的误差很大，重复使用必然产生很大的加工误差。61、 精基准的选择：（1）基准重合原则：选择加工表面的设计基准作为定位基准，称为基准重合原则。采用基准重合原则，可以直接保证设计精度，

15、避免基准不重合误差。（2）基准统一原则：在零件的加工过程中，应采用同一组精基准定位，尽可能多地加工出零件上的加工表面。箱体零件用一个较大的平面和两个距离较远的孔作为精基准；轴类零件用两个顶尖孔作为精基准；圆盘类零件用其端面和内孔作为精基准。当采用基准统一原则无法保证加工表面的位置精度时，若能考虑先采用基准统一原则进行粗、半精加工，最后采用基准重合原则进行精加工来保证表面间的相互位置精度，那么既保证了加工精度，又充分地利用了基准统一原则的优点。（3）自为基准原则：选择加工表面本身作为定位基准，这一原则称为自为基准原则。自为基准原则多用在某些要求加工余量小而均匀的精加工中。（4）互为基准原则：对于

16、零件上两个有位置精度要求的表面，可以认为彼此互为设计基准。（5）考虑所选精基准能使工件定位准确、稳定，夹紧方便、可靠，夹具的结构简单，操作方便等。62、 加工方法的选择：（1）工件材料因素。（2）工件结构和尺寸。（3）生产类型和现场生产条件：大批量生产时，减低零件制造成本的主要途径是提高生产率，故应选用高生产率和质量稳定的加工方法。P18363、 加工阶段的划分：粗加工阶段：主要任务是尽快切去各表面上的大部分加工余量，加工精度要求不高，可采用大功率、高刚度的机床，采用较大的切削用量进行加工，尽量提高生产率。半精加工阶段：在粗加工的基础上，可完成一些次要表面的终加工，同时为主要表面的精加工做好准

17、备。精加工阶段：达到零件上各个加工表面的设计要求。光整加工阶段：达到个别精度和表面粗糙度要求特别高的表面的质量要求。64、 划分加工阶段的主要原因：（1）保证加工质量：粗加工时，采用的切削用量较大，会产生很大的受力变形、热变形及内应力重新分布带来的变形，加工误差很大。这些误差，可以在以后的加工阶段中得到纠正，逐渐达到应有的精度和表面粗糙度。（2）合理利用设备：设备的精度和生产率一般成反比。划分加工阶段后，根据每个加工阶段的主要任务，可以选择不同特点的设备。（3）便于热处理工序的安排，使冷热加工工序搭配得更合理：粗加工后，内应力较大，应安排去内应力处理；淬火后，变形较大，且有氧化现象，一般淬火工

18、序应安排在半精加工之后进行，一边在精加工中消除淬火时所产生的各种缺陷。（4）能在粗加工中及时发现毛坯的缺陷。65、 机械加工顺序的安排原则：（1）先基准后其他：第一道工序往往都是先加工精基准，然后使用精基准定位，进行后续加工。（2）先粗后精。（3）先主后次：主要表面是指位置精度和尺寸精度较高的设计基准或装配基准及重要的工作面；次要表面是指键槽、螺孔及其他表面。（4）先面后孔：当零件上有较大的平面可以用来作为定位基准时，总是先加工平面，再以平面定位加工孔，这样便于保证孔与平面之间的位置精度，定位也稳定。66、 热处理工序的安排：预备热处理和最终热处理。常用预备热处理有：正火和退火：在粗加工前通常

19、安排退火或正火处理，以消除毛坯制造时产生的内应力，稳定金属组织和改善金属的切削性能。正火，提高硬度；退火，降低硬度。退火和正火处理，都有利于细化晶粒，改善金属组织，为后续热处理创造条件。调质：淬火后高温回火，可以获得较好的综合力学性能，安排在粗加工之后、半精加工之前，有利于消除粗加工产生的内应力。失效或去应力退火：对于形状复杂的大型铸件，采用失效处理；对于精度要求较高的零件，在粗加工后安排去应力退火，以消除粗加工时产生的内应力。最终热处理：淬火：提高零件的硬度和耐磨性，安排在半精加工之后、精加工之前。渗碳淬火：对于用低碳钢和低碳合金钢制造的零件，使零件表面获得较高的硬度及良好的耐磨性，安排在半

20、精加工和精加工之间。渗氮：最后一道工序，渗氮后的零件不再进行加工或只进行精磨或研磨。67、 轴类零件的材料：45钢：价格适中，经过调质（或正火）后，可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合力学性能，淬火后表面硬度可达4552HRC。40Cr：适用于中等精度而转速较高的轴类零件，这类钢精调质和淬火后，具有较好的综合力学性能。优于45钢。68、 细长轴的车削：（1）改进装夹方法：车削细长轴时，工件常采用一夹一顶方式装夹，同时在夹持端缠一圈直径约为4mm的钢丝，使工件与卡爪间保持线接触，避免前夹后顶时在工件上产生附加弯曲力矩；尾座上采用弹性顶尖，工件受切削热伸长时，伸长量迫使后顶尖自动

21、后退，避免工件弯曲。（2）采用跟刀架：跟刀架可以抵消车削或磨削时径向力的影响，从而减小切削振动和工件的变形。使用跟刀架时必须仔细调整，各支承对工件的压力应均匀适当，保持跟刀架的中心与机床顶尖中心重合。粗车时，跟刀架支承在刀尖后面12mm处；精车时支承在刀架前面，这样可避免支承爪划伤已加工表面。（3）采用反向进给：车细长轴时，常使车刀向尾座方向做进给运动，这样，刀具施加于工件上的进给力使工件以加工部分受轴向拉伸，其伸长量由尾座上的弹性顶尖补偿，因而可大大减小工件的弯曲变形。（4）改进车刀几何角度：增大前角，以使切削刃更为锋利，切削更为轻快；增大主偏角，以减小径向力分力，从而减小振动和弯曲变形；精

22、车刀采用正刃倾角，使切削流向待加工表面，保证以加工表面不被划伤；同时选用红硬性和耐磨性较好的刀片材料，并提高刀片的刃磨质量，充分使用切削液，以减少工件所吸收的热量。（5）合理存放工件：细长轴在存放和运输过程中，应尽可能垂直竖放或吊挂，避免由于自重而引起弯曲变形。69、 外圆表面的磨削：可分为中心磨削和无心磨削两大类。中心磨削：纵向进给磨削（纵向磨法）：纵向进给磨削外圆时，因磨削深度小，磨削力小，散热条件好，故磨削精度较高，表面粗糙度较小；但由于工作行程次数较多，生产效率较低。它适于单件小批生产中磨削较长的外圆表面。横向进给磨削法（切入磨法）：生产效率高，但加工精度低，表面粗糙度较大；这是因为横

23、向进给磨削时工件与砂轮接触面积大，磨削力大、发热量多、磨削温度高、工件易发生变形和烧伤；它适于在大批大量生产中加工刚性较好的工件外圆表面。70、 改善深孔加工不利因素的措施：用工件旋转，刀具进给的加工方法，使钻头有自定中心的能力；采用特殊结构的刀具深孔钻，以增加其导向的稳定性和适应深孔加工的条件；在工件上预加工出一段精确的导向孔，保证钻头从一开始就不引偏；采用压力输送的切削润滑液并利用在压力下的冷却润滑液排出切屑。71、 箱体零件的结构工艺性：通孔的工艺性好；阶梯孔的结构工艺性较差，且孔径相差越大其工艺性越差；盲孔的工艺性最差，主要是因为加工时刀具送进难于控制，加工情况不便于观察，应尽量避免；

24、交叉孔的工艺性也很差。孔径大小向一个方向递减，便于镗杆和刀具从一端深入同时或逐个加工同轴线上的各孔，对于单件小批量生产具有较好的结构工艺性；同孔径大小从两边向中间递减，这种结构加工时便于组合机床从两边同时加工，镗杆刚度好，适合大批大量生产；孔径大小不规则排列，工艺性最差。箱体的外端面凸台应尽可能在同一平面上，以便一次性加工。72、 同轴孔系的加工方法：同轴孔系加工主要保证各孔的同轴度精度。利用已加工孔作为支承导向：适用于加工箱壁相距较近的同轴线孔。利用镗床后立柱上的导向套支承导向：镗杆为两段支承，刚性好，但调整麻烦，镗杆较长，只适用于加工大型箱体。采用调头镗孔法：不用夹具和长镗杆，准备周期短，

25、镗杆悬伸长度短，刚性好，但工作台回转后会带来误差。73、 不同批量箱体加工特点：吊架式镗模夹具，只适用于单间小批量生产；用箱体顶面及两销定位的镗模，适用于大批量生产。74、 机械产品装配精度概念：零部件间的尺寸精度：包括距离精度和配合精度。零部件间的位置精度：包括平行度、同轴度、垂直度及各种跳动等。零部件间的相对运动精度：指相对运动的零部件间的运动方向和运动位置上的精度。接触精度：指相互配合表面、接触表面间接触面积大小和接触点的分布情况。75、 装配精度与零件精度关系：零件精度是保证装配精度的基础，但装配精度又不完全取决于零件精度，很大程度上与装配方法有关。76、 装配尺寸链查找组成环：封闭原则。环数最少原则：组成环的数目等于相关零件的数目。方向性原则。专心-专注-专业