机械制造技术基础学习知识期末复习资料提纲.doc

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1、.*机械制造技术基础复习提纲 -刘倩雯一 绪论1.零件（毛坯）成形方法材料成形工艺（m=0）贯通流程质量不变工艺 :铸造，锻压，粉末冶金。材料去除工艺（m0）收敛流程质量增加工艺：连接与装配，电铸电镀加工，快速成形二第一章1机床的分类按应用范围（通用性程度）：通用机床加工范围广（单件小批）专门化机床-工艺范围窄（某类，几类某道特定工序）专用机床工艺范围最窄（某种某道特定工序，大批）按工作精度：普通精度机床，精密机床，高精度机床按自动化程度：手动，机动，半自动，自动机床4.按重量与尺寸：仪表机床中型机床（一般机床），大型机床（10t30t），重型机床（30t100t），超重型机床（大于100t）

2、5.按机床主要工作部件的数目：单轴，多轴，单刀，多刀按加工性质、刀具（12类）：车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、铣床、刨插床、拉床、特种加工机床、锯床、其它机床。 2机床型号为避免混淆，通用特性代号已用的字母及“I”、“O”都不能作为结构特性代号。按其结构性能及使用范围每类：机床划分为10个组，每个组又划分为10个系分别用数字09表示。机床主参数代表机床规格的大小，用折算值（主参数乘以折算系数）表示。3.切削运动刀具与工件间的相对运动主运动速度最高、消耗机床功率最多的运动进给运动金属层不断投入切削合成运动主运动与进给运动合成的运动加工表面待加工表面，过渡表面，已加工表面。4

3、.切削用量三要素：切削速度vc，进给量f，背吃刀量ap5.切削层参数：切削层公称厚度 ，切削层公称宽度 ，切削层公称横截面积6刀具材料具备的性能：足够的硬度和耐磨性，足够的强度和韧性足够的热硬性，良好的工艺性，经济性7.常用刀具材料：碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷、金刚石(PCD)、立方氮化硼（CBN）。硬质合金：钨钴类硬质合金（YG）：精加工YG3，粗加工YG8 （铸铁）钨钛钴类硬质合金（YT）：精加工YT30，粗加工YT5（钢）8.9.刀具工作角度的影响：刀刃安装高度，刀柄安装偏斜的影响，横向进给的影响 ，纵向进给的影响 10.磨料即砂粒，是构成砂轮的主要成分（适用范围）氧

4、化物系：棕刚玉碳素钢白刚玉高速钢碳化物系：黑碳化硅铸铁绿碳化硅硬质合金11.机床夹具的作用：保证加工精度，提高劳动生产率，扩大机床的使用范围，改善劳动条件、保证生产安全12.夹具按使用机床分：车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、其它机床夹具13.夹具的组成：定位元件确定工件的正确位置 夹紧装置夹牢工件，保证工件正确位置不变 对刀及导向装置确定刀具与工件的相对位置 夹具体夹具的基础件 其他装置或元件分度装置、联接元件等 14.工件定位的方式：1.直接找正定位精度（最高）取决于工人技术水平单件小批生产，位置要求高;2.划线找正定位精度低,单件小批，复杂件，毛坯精度低3.夹具定位生产率高，定位精

5、度高,成批及大量生产.15工件的定位原理：六点定则-主要定位面3，导向定位面2，止推定位面1。欠定位：该限制的自由度没有限制，决不允许过定位：重复限制某一自由度，一般不允许16.定位元件的基本要求：足够的精度足够的硬度和耐磨性足够的强度和刚度工艺性好17.最常用的定位方式：一面两孔，三面定位（常用于箱型零件）三第二章1.切屑的形成过程及变形区的划分：I 变形区剪切滑移，塑性变形II 变形区切屑流出，受挤压，剧烈摩擦III 变形区挤压、摩擦，金属回弹，产生残留应力2.切屑类型带状切屑（塑性材料）-高速，材料软挤裂切屑（塑性材料）-节状切屑，低速单元切屑（塑性材料）-粒状切屑，极低速，材料较硬崩碎

6、切屑（脆性材料）-表面粗糙度大3.影响切削变形的因素 ：工件材料，刀具前角，切削用量 4.切削用量三要素的影响：1.对切削力的影响：背吃刀量影响大，进给量影响较大，切削速度无明显影响2.对切削温度的影响：v 大，f 中，ap 小 4.常用的切削液：水溶液，乳化液，切削油，极压切削油5.刀具磨损的形式：非正常破损：卷刃、裂纹、崩刀、破裂正常磨损：前刀面磨损 后刀面磨损 前后刀面同时磨损6.刀具磨损原因 ：磨料磨损，粘结磨损，扩散磨损，相变磨损、氧化磨损7.刀具的磨钝标准规定允许磨损量的最大值8.刀具耐用度 T 新刃磨的刀具从开始切削至达到磨钝标准为止的切削时间9.切削用量对刀具耐用度的影响 影响

7、程度： vc大，f 中，ap 小 10.刀具耐用度允许的切削速度高速钢：m=0.1 0.125硬质合金： m=0.2 0.3陶瓷刀具： m0.411. 12.13.砂轮磨损包括：磨耗磨损（正常），磨粒磨损（初期），脱落磨损（急剧）四第三章1.机械加工工艺过程的组成：a.工序工人在工作地对工件所连续完成的工艺过程，“三不变，一连续 ”b.安装经一次装夹后所完成的工序内容 定位工件在机床或夹具上占据正确位置装夹夹紧使工件正确位置不发生变化 应尽量减少装夹次数 c. 工位工件处在机床不同位置下所完成的工序内容，多工位加工提高生产率、保证相互位置精度 d.工步加工面和刀具不变条件下所完成的工艺过程连续

8、进行的相同工步1个工步几把刀具或复合刀具加工复合工步e.走刀每进行一次切削为1次走刀2. 3. 毛坯种类的选择:铸件复杂件锻件强度高、形状简单4.定位基准的选择：设计基准零件图上的基准尺寸 线的起点位置基准符号工艺基准工艺中用的基准工序基准定位基准测量基准装配基准粗基准-（毛坯面）不加工，未加工精基准已加工面5.加工阶段的划分 ：粗加工阶段尽快切除余量如何获得高生产率半精加工阶段-继续减少余量，为精加工作准备，次要面加工精加工阶段-保证达到加工精度和表面粗糙度光整加工和超精密阶段-降低表面粗糙度值6.划分加工阶段的原因：保证加工质量 合理使用设备 便于安排热处理及时发现毛坯缺陷，保护精加工表面

9、加工阶段划分针对零件加工的整个过程，针对主要加工面7.工序集中工序少，每道工序内容多（装夹次数少，位置精度高，设备数量少，工人少）-单件小批（便于组织管理），大批量生产（高效专用设备工装），多品种、中小批量（数控机床、加工中心），重型零件，现代生产（由于优点较多）工序分散工序多，内容少（设备工装简单，调整方便，切削用量合理；设备多，工人多）-大批量生产（自动线、流水线），精密零件8.机械加工顺序的安排 ：先基准后其它 先粗后精 先主后次、穿插进行先面后孔9.热处理工序的安排：预备热处理-正火、退火（粗加工前）时效（粗加工前、后）调质（粗加工后，半精加工前）最终热处理-淬火（精加工前、磨削前）渗

10、碳淬火（半精加工后）渗氮（尽量靠后）表面处理-电镀及氧化（最后）10.加工余量的概念：从加工表面切除的金属层厚度工序余量等于前后工序尺寸之差 加工总余量=毛坯尺寸与零件尺寸之差=毛坯余量11.单向入体原则：被包容面基本尺寸为最大极限尺寸，上偏差为零（基轴制）包容面基本尺寸为最小极限尺寸，下偏差为零（基孔制）孔与孔（平面）间距离尺寸对称分布毛坯尺寸正负分布12.工序余量的变动范围=前后工序尺寸公差之和 13.影响最小加工余量的因素 ：前工序表面粗糙度Ra和表面缺陷层Ha前工序的尺寸公差Ta前工序的相互位置偏差a 本工序加工时的安装误差b 14.确定加工余量的方法：分析计算法 查表修正法 经验估算

11、法15.工序尺寸的确定（余量法）： 确定各工序基本余量及各工序经济加工精度从后向前推算各工序基本尺寸及毛坯尺寸按“单向入体原则”确定各工序尺寸公差16.时间定额：一定生产条件下，生产1件产品或完成1道工序所耗的时间 17.单件时间定额 Tp：基本时间Tb 辅助时间Ta 布置工作地时间Ts 休息与生理时间Tr 准备和终结时间Te （作业时间=基本时间+辅助时间）18.提高生产率的措施：缩减基本时间Tb 缩减辅助时间Ta使辅助时间与基本时间重合，大批量生产缩减布置工件地时间Ts减少调刀对刀时间缩短准备和终结时间Te扩大零件批量和减少调整时间19.工艺尺寸链的组成 ： 封闭环最后自然形成的尺寸（只能

12、有一个间接得到的尺寸）图纸上已标出组成环直接获得的尺寸（工序尺寸：从定位面到加工面的尺寸，要求出的尺寸）20.工艺尺寸链计算：极值法，概率法封闭环的基本尺寸=所有增环基本尺寸之和-所有减环基本尺寸之和 封闭环上偏差=所有增环上偏差之和-所有减环下偏差之和封闭环下偏差=所有增环下偏差之和-所有减环上偏差之和 封闭环公差=各组成环公差之和涉及完整圆用半径计算21.装配的概念按技术要求，将零部件配合联接成半成品或成品 分级装配组装、部装、总装 22.装配工作的基本内容 ：清洗、联接、校正、调整、配作、平衡、验收、油漆、包装等 23.装配精度：相互距离精度 指相关零部件间的距离尺寸精度 相互位置精度平

13、行度、垂直度、同轴度、跳动等 相对运动精度回转精度、直线精度和传动精度接触精度接触面积大小、接触点分布情况 24.装配精度与零件精度的关系：a.取决于零部件的精度特别是关键零部件的精度b.取决于装配方法。在单件小批生产及装配精度高时尤为重要 25.装配尺寸链相关零部件上有关尺寸或相互位置关系所组成 封闭环装配精度（装配后形成的） 组成环相关零部件上的尺寸或位置关系 26.保证装配精度的方法：a.互换法（完全互换装配尺寸采用极值法，不完全互换大数互换法采用概率法，分组互换法） b.修配法（单件修配法，合并修配法，自身加工修配法） c.调整法（可动调整，固定调整，误差抵消调整）与修配法区别装配中不

14、切除金属27.修配环形状简单，面小，便于装卸及修配，对其它尺寸链无影响28.保证装配精度的方法综述：优先采用完全互换法 大批量、多环不完全互换法 大批量、高精度少环分组互换法 大批量、高精度多环固定调整法、不完全互换法 单件小批修配法成批生产调整法、修配法五第四章1.轴类零件的功用与结构特点：功用支承传动件、传递扭矩或运动、承受载荷结构回转体零件，长度大于直径（按结构分为：光轴、阶梯轴、空心轴、异形轴按长径比分：刚性轴（L/d12）挠性轴（L/d12）2.细长轴外圆表面的车削长径比L/D20的轴 车削特点：刚性差，易弯曲变形和振动 热膨胀，弯曲变形 刀具磨损大 先进车削方法：一夹一顶 采用弹性

15、顶尖 采用跟刀架 采用大主偏角车刀采用反向进给切削3.外圆表面的精密加工：a.高精度磨削小于Ra 0.1m （实质在于砂轮磨粒的作用） b.超精加工Ra0.1-0.01m（大部分不纠正形状和位置误差，用于降低表面粗糙度） c.研磨Ra0.2-0.01m (机械切削作用，物理作用，化学作用) d.滚压Ra0.4-0.05m（适用于塑性材料，并要求材料组织均匀）4.主轴锥孔的磨削用专用夹具保证加工精度 定位: 支承轴颈V形块V4基准重合 端部钢球V1 与机床浮动连接不受主轴回转精度的影响,减少振动对加工质量的影响5.套筒类零件的功用与结构特点：功用支承旋转轴，引导刀具等结构同轴度较高的内外回转面；

16、长度大于直径，壁薄易变形所选用的材料取决于工作条件，毛坯精度应尽量靠近成品6.套筒类零件内孔的一般加工方法：钻孔，扩孔，铰孔 （一次安装连续钻扩铰 避免安装误差，快速换刀，生产率高 ）镗孔，拉孔，磨孔，深孔加工 L/D5 7.深孔加工措施：工件旋转，刀具导向，减少刀具引偏，压力输送切削液，冷却刀具和排屑，改进刀具结构，强制断屑 8.箱体类零件的平面加工方法 ：刨削、铣削（端铣刀齿数多，精度高，粗糙度值小，刚性好，生产率高，应用多 周铣通用性好，精度较端铣低，适用广，单件小批应用多）、磨削（周磨，端磨效率高，但精度低于周磨） 、刮研 六第五章1加工精度零件加工后的实际几何参数与理想几何参数的符合

17、程度（包括：尺寸精度、形状精度、相互位置精度 ） 2.加工误差零件加工后的实际几何参数与理想几何参数之差3.获得尺寸精度的方法：试切法 （单件小批生产 ）调整法（成批大量生产）定尺寸刀具法 自动控制法 4.获得形状精度的方法 ：成形刀具法，轨迹法，展成法5.获得相互位置精度的方法 ：直接找正法 划线找正法 夹具定位法 6.影响加工精度的因素（原始误差）（判断）原始误差：加工前-加工原理误差、调整误差 、工件装夹误差 、机床误差 、刀具误差 、夹具误差（工艺系统静误差）加工中-工艺系统受力变形、工艺系统热变形、刀具磨损（工艺系统动误差）加工后-内应力引起的变形、测量误差 （判断）7.表面质量对耐

18、磨性的影响：表面粗糙度（越小耐磨性越好，但不能太小）表面层物理力学性能（冷作硬化提高耐磨性，到不能过度硬化）表面质量对耐疲劳性的影响：表面粗糙度（越小越好）表面层物理力学性能（冷作硬化，残余压应力提高耐疲劳强度，参与拉应力降低耐疲劳强度）表面质量对耐腐蚀性的影响：表面粗糙度（越大耐腐蚀性越差）表面层物理力学性能（残余压应力提高抵抗耐腐蚀的能力）表面质量对零件配合质量的影响：表面粗糙度（越大配合精度越低）8.机床主轴的回转运动误差实际回转轴线对其理想回转轴线的变动量(分解为：径向圆跳动端面圆跳动纯角度摆动 ) 9.提高主轴回转精度的措施：提高主轴部件制造精度 滚动轴承进行预紧 误差转移法 10.

19、机床导轨误差：导轨在水平面内的直线度误差 导轨在垂直面内的直线度误差法线方向引起误差最大，误差敏感方向，切线方向上误差极小，可忽略不计 导轨的扭曲 导轨对主轴回转轴线的平行度或垂直度 垂直面内形状误差（马鞍形） 水平面内形状误差（锥度）11.提高导轨导向精度的措施 ：提高机床导轨、溜板的制造及装配精度 提高导轨耐磨性 机床安装正确，地基牢固 12.传动链中各传动元件误差累积传动链传动误差 13.减少传动链传动误差的措施 ：减少传动环节，缩短传动链 提高传动件（末端传动件）的制造、装配精度 末端传动副大降速比（精密滚齿机分度蜗轮齿数1000齿） 采用误差校正机构 14.夹具的误差分析：定位误差D

20、 对刀误差T 安装误差 夹具的制造误差 加工方法误差G 15.产生定位误差的原因：基准不重合误差B 基准位移误差Y 16.工艺系统的其他几何误差：刀具误差，测量误差，调整误差 17.工艺系统刚度的概念工艺系统抵抗外力使其变形的能力 法向切削分力Fp与总切削力综合 作用下系统的法向变形的比值 系统刚度的倒数=各环节刚度的倒数和 18.工艺系统的受力变形 ：切削力作用点位置变化-机床的变形（工件产生两端粗、中间细的马鞍形圆柱度误差 ）工件的变形（工件产生两端细、中间粗的腰鼓形圆柱度误差） 切削力大小变化-误差复映现象：切削力变化变形量变化 误差复映系数 19.机械加工中产生的振动：强迫振动、自激振

21、动、自由振动 20.机械加工中的强迫振动外部周期性干扰力引起的振动 特点;是在外界周期性干扰力作用下产生的 频率等于外界干扰力的频率振幅大小取决于干扰力与系统固有频率的比值 当 等于或接近于1时，振幅最大“共振” 21.机械加工中的自激振动没有周期性外力作用下，系统本身产生和维持的振动 特点：激振力是由振动本身产生和控制的，切削运动停止，振动也停止频率等于或接近等于系统的固有频率 振幅与系统刚度及阻尼有关（取决于系统获得的能量与消耗的能量之比） 22. 21.提高表面质量的途径：减小表面粗糙度值减小残余拉应力、防止表面烧伤和裂纹采用表面冷压强化工艺 22.加工误差：a.系统性误差(常值系统误差误差大小和方向保持不变变值系统误差误差大小和方向按一定规律变化 ）b.随机性误差误差大小和方向是无规律变化