机械制造工艺学复习资料dium.docx

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1、第一章机械加加工工艺艺过程是是机械产产品生产产过程的的一部分分，是直直接生产过程，其其原意是是指采用用金属切切削刀具具或磨具具来加工工工件，使使之达到到所要求求的形状状、尺寸寸、表面面粗糙度度和力学学物理性性能，成成为合格格零件的的生产过过程。（P7）机械加加工工艺艺过程由由若干个个工序组成成。每个个工序又又可依次次细分为为安装、工位、工步和走刀。工序三三条件：一个(或一组)工人在一一个工作作地点对对一个（或或同时对对几个）工作对象（工件）连续完成的那一部分工艺过程。安装：如果在在一个工工序中需需要对工工件进行行几次装装夹，则则每次装装夹下完完成的那那部分工工序内容容称为一一个安装装。工位:在

2、工件的一一次安装装中，通通过分度度（或移移位）装装置，使使工件相相对于机机床床身身变换加加工位置，则则把为一一个加工工位置上上的安装装内容称称为工位位。工步：加工表表面、切切削刀具具、切削削速度和和进给量量都不变变的情况况下所完完成的工工位内容容，称为为一个工工步。走刀：切削刀刀具在加加工表面面上切削削一次所所完成的的工步内内容，称称为一次次走刀。零件进进行机械械加工时时，必须须具备一一定的条条件，即即要有一一个系统统来支持持，称之之为机械械制造工工艺系统统。（P10）在计划划期内，应应当生产产的产品品产量和和进度计计划称为为生产纲纲领。（P11）生产批批量是指指一次投投入或产产出的同同一产品

3、品或零件件的数量量。装夹又又称安装装，包括括定位和和夹紧两两项内容容。装夹方式式：1.夹具中中装夹22.直接找找正装夹夹3.划线找找正装夹夹（P13）采用66个按一一定规则则布置的的约束点点来限制制工件的的6个自由由度，实实现完全全定位，称称之为六六点定位原原理。（P15）完全定定位工件件的6个自由由度均被被限制，称称为完全全定位。（P17）不完全全定位工工件6个自由由度中有有1个或几几个自由由度未被被限制，称称为不完完全定位位。工件应应该完全全定位还还是不完完全定位位由工件件的加工工要求和和自身形形状决定定。欠定位位：在加加工时根根据被加加工面的的尺寸、形形状和位位置要求求，应限限制的自自由

4、度未未被限制制，即约约束点不不足，这这样的情情况称为为欠定位位。欠定定位的情情况下是是不能保保证加工要求的，因因此是绝对对不能允允许的。不完完全定位位不一定定就是欠欠定位，不不完全定定位应注注意可能能会有欠欠定位。（P19）过定位位：工件件定位时时，一个个自由度度同时被被两个或或两个以以上的约约束点（夹夹具定位位元件）所所限制，称称之为过过定位。是否允许视情况而定：如果工件的定位面经过机械加工，且形状、尺寸、位置精度均较高，则过定位是允许的；如果工件的定位面是毛坯面，或虽经过机械加工，但加工精度不高，这时过定位一般是不允许的。（长销小端面大端面短销长销大段面+球面垫圈）在不完完全定位位和欠定定

5、位情况况下，不不一定就就没有过过定位。 P22图1-25基准可可分为设设计基准准和工艺基基准两大大类。（P23）设计基基准：设设计者在在设计零零件时，根根据零件件在装配配结构中中的装配配关系和和零件本本身结构构要素之之间的相相互位置置关系，确确定标注注尺寸（含含角度）的的起始位位置，这这些起始始位置可可以是点点、线或或面，称称之为设设计基准准。即设设计图样样上所采采用的基基准。工艺基基准：零零件在加加工工艺艺过程中中所用的的基准称称为工艺艺基准。可可分为：工序基基准、定位基基准、测量基基准和装配基基准。工序基基准在工序序图中用用来确定定本工序序所加工工表面加加工后的的尺寸、形形状和位位置的基基

6、准，称称为工序序基准，其其实质就就是工序序图中的的设计基基准。定位基基准加工时时用以确确定零件件在机床床夹具中中的正确确位置所所采用的的基准。分为粗基基准和精基准准。选择择基准时时，精先先粗后；使用时时，粗先先精后。测量基基准用以测测量已加加工表面面尺寸和和位置的的基准。装配基基准装配时时用以确确定零件件在机器器中位置置的基准准。第二章加工精精度是指指零件加加工后实实际几何何参数（尺尺寸，形形状和表表面间的的相互位位置）与与理想几几何参数数的接近程度度。加工精精度包含含：尺寸精度度、形状精精度、位置精精度。加工误误差是指指加工后后的实际际几何参参数（尺尺寸，形形状和表表面间的的相互位位置）对对

7、理想几几何参数数的偏离程度度。加工精精度和加加工误差两者关关系：两者从不不同角度度来评定定加工零零件的几几何参数数，加工工精度的的高低是由由加工误误差的小小大来表表示的。保证证和提高高加工精精度，实实际上就就是限制制和减小小加工误误差。在机械械加工时时，机床床、刀具具，夹具具和工件件构成一一个完整整的系统统，为工艺艺系统。工艺系系统的误误差是工工件产生生加工误误差的根根源。工工艺系统统的各种种误差称称之为原原始误差差。原始误误差：1.几何误误差：(1)原理误误差(2)定位误误差(3)调整误差(4)机床几几何误差差 (55)刀具几几何误差差(6)夹具几几何误差差 22.动误差: (11)测量误误

8、差(2)工艺系系统力变变形(3)工艺系系统热变变形(4)工艺系统内应应力变形形(5)刀具磨磨损对加工工精度影影响最大大的那个个方向（即即通过切切削刃的的加工表表面的法法向）称称为误差差的敏感感方向。研究机机械加工工精度的的方法：1.分析计计算法 2.统计分分析法（只只适用于于批量生生产）加工原原理误差差是指采用了了近似的的成形运运动或近近似的切切削刃轮轮廓进行行加工而而产生的的误差。在机械械加工的的每一工工序中，总总是要对对工艺系系统进行行这样或或那样的的调整工工作。由由于调整整不可能能绝对地地准确，因因而产生生调整误误差。工艺系系统的调调整的基基本方式式：1.试切切法调整整 2.调整法法调整

9、机床几几何误差差的来源源：机床床制造误误差、磨损、安装误误差。机床几几何误差差的组成成：导轨轨导向误误差、主轴回回转误差差、传动链链的传动动误差。减小工工艺系统统受力变变形的措措施：PPTT1211书P600（1）提提高接触触刚度（2）提高零零部件刚刚度减小小受力变变形（3）合理理安装工工件减小小夹紧变变形（4）减减少摩擦擦防止微微量进给给时“爬行”（5）合理理使用机机床（6）合理理安排工工艺，粗粗精分开（7）转转移或补补偿弹性性变形残余应应力/内应力力是指在在没有外外力的作作用下或或去除外外力后工工件内残残留的应应力。产生原原因：由由于金属属内部相相邻组织织发生了了不均匀匀的体积积变化而而产

10、生的的。促成成这种不不均匀体体积变化化的因素素主要来来自冷、热热加工。减少内内应力引引起变形形的措施施：1合理设设计零件件结构22增加消消除残余余应力的的专门工工序 PP63 3合理安排排工艺过过程热源可可分为内内部热源源（切削削热和摩摩擦热）和外部热源（环境温度和辐射热）。减少工工艺系统统热变形形的措施施： PPPT1557书P699（1）减减少发热热和隔离离热源（2）均衡衡温度场场（3）改进进机床布布局和结结构设计计（4）保保持工艺艺系统的的热平衡衡（5）控制制环境温温度（6）热位位移补偿偿统计分分析法主主要有分分布图分分析法和和点图分分析法。直方图图：以工工件尺寸寸为横坐坐标，以以频数或

11、或频率为为纵坐标标，即可可作出该该工序工工件加工工尺寸的的实际分分布图。加工一批批工件，由由于随机机性误差差的存在在，加工工尺寸的的实际数数值是各各不相同同的，这这种现象象称为尺尺寸分散散。同一尺寸寸间隔内内的零件件数量称称为频数数，频数数与该批批零件总总数之比比称为频频率。正态分分布 P775第三章加工表表面质量量包括两两方面内内容：加加工表面的的几何形形貌和表面层层材料的的力学物物理性能能和化学学性能。机械产品品的失效效形式：（1）因设设计不周周而导致致强度不不够（2）磨损、腐腐蚀和疲疲劳破坏坏。加工表表面的几几何形貌貌包括：(1)表面粗粗糙度(2)表表面波度度(波纹度)(3)纹理方方向(

12、4)表面面缺陷表面层层材料的的力学物物理性能能和化学学性能包包括：(1)表面层层加工硬硬化(冷作硬硬化)(2)表面层层金相组组织变化化(3)表面层层产生残残余应力力表面质质量（表表面粗糙糙度、波纹纹度、表表面纹理理、冷作作硬化）对对零件耐耐磨性的的影响： P1000（1）粗粗糙度太太大、太太小都不不耐磨（2）适度冷冷硬能提提高耐磨磨性表面质质量（表表面粗糙糙度、表表面残余余应力和和表面层层加工硬硬化）对对零件疲疲劳强度度的影响响：（1）粗粗糙度越越大，疲疲劳强度度越差（2）适度冷冷硬、残残余压应应力能提提高疲劳劳强度表面质质量（表表面粗糙糙度、表表面残余余应力）对对零件耐耐腐蚀性性的影响响：（

13、1）粗粗糙度越越大，耐耐腐蚀性性越差（2）压应力力提高耐耐腐蚀性性，拉应应力反之之则降低低耐腐蚀蚀性表面质质量（表表面粗糙糙度、表表面残余余应力）对对配合性质质的影响响：（1）粗粗糙度越越大、配配合精度度降低（2）残余应应力越大大，配合合精度降降低影响加加工表面面粗糙度度的主要要因素：几何因因素和物理因因素。 P1002影响切切削加工工表面粗粗糙度的的因素：（1）刀具具几何形形状（2）刀刀具材料料 PPPT220（3）刃磨磨质量（4）切切削用量量，工件件材料影响磨磨削加工工表面粗粗糙度的的因素：（1）砂轮轮粒度（2）工工件材料料性质 PPPT331 （3）砂轮轮修正（4）磨磨削用量量（5）砂砂

14、轮硬度度机械振振动的分分类：（1）自由由振动（2）强迫迫振动（3）自激激振动第四章机械加加工工艺艺规程被被填写成成表格（卡卡片）的的形式。机械加工工工艺过过程卡片片（小批批量）机机械加工工工艺卡卡（中批批量）机机械加工工工序卡卡（大批批量）机械加加工工艺艺规程的的步骤：（1）阅读装配配图和零零件图（2）工艺审审查（3）熟悉或或确定毛毛坯（4）拟定机机械加工工工艺路路线（5）确定满满足各工工序要求求的工艺艺装备零件结结构工艺艺性是指指在满足足使用要要求的前前提下，制制造该零零件的可可行性和和经济性性。常用的的毛坯的种种类有：铸件、锻件、型材、焊接件件、冲压件件等。选择毛毛坯时，除除了考虑虑零件的

15、的作用、生生产纲领领和零件件的结构构外，还还考虑产产品的制制作成本本和市场需需求。定位基基准的选选择： PP1488 1.粗基准准（用未未经机械械加工表表面作为为定位基基准）的的选择原原则：（1）保保证相互互位置要要求的原原则（2）保证证加工表表面加工工余量合合理分配配的原则则（3）便于于工件装装夹的原原则（4）粗基基准一般般不得重重复使用用原则。 2.精基准准（用经经过机械械加工表表面作为为定位基基准）的的选择原原则：（1）基基准重合合原则（2）统一一基准原原则（3）互为为基准原原则（4）自为为基准原原则（5）便于装装夹原则则附加基基准：零零件上根根据机械械加工工工艺需要要而专门门设计的的定

16、位基基准。P244加工经经济精度度是指在在正常加加工条件件下（采采用符合合质量标标准的设设备、工工艺装备备和标准准技术等等级的工工人，不不延长加加工时间间）所能能保证的的加工精精度和表表面粗糙糙度。 P1154加工方方法的选选择：根根据零件件表面（平平面、外外圆、孔孔、复杂杂曲面等等）、零零件材料料和加工精度度以及生产产率的要要求，考考虑本厂厂（或车车间）现现有工艺艺条件，考考虑加工工经济精精度等因因素，选选择加工工方法。典型表表面的加加工路线线： 1.外圆表表面：（1）粗车-半精车-精车（2）粗车-半精车-粗磨-精磨（3）粗车-半精车-精车-金刚石石车（4）粗车-半精车-粗磨-精磨-研磨、超

17、超精加工工、砂带带磨、镜镜面磨或或抛光 2.孔：（1）钻-粗拉-精拉（2）钻-扩-铰-手铰（3）钻或或粗镗-半精镗-精镗-浮动镗镗或金刚刚镗（4）钻或或粗镗-粗磨-半精磨-精磨-研磨 3.平面：（1）粗铣-半精铣-精铣-高速铣铣（2）粗刨-半精刨-精刨-宽刀精刨刨、刮研研或研磨磨（3）粗铣铣（刨）-半精铣铣（刨）-粗磨-精磨-研磨、精精密磨、砂砂带磨或或抛光（4）粗粗拉-精拉（5）粗车-半精车-精车-金刚石石车工艺顺顺序安排排原则：（1）先加加工基准准面，再再加工其其他表面面（2）一般般情况下下，先加加工平面面，后加加工孔（3）先加加工主要要表面，后后加工次次要表面面（4）先安安排粗加加工工序

18、序，后安安排精加加工工序序工序集集中：是使每每个工序序中包括括尽可能能多的工工步内容容，因而而使总的的工序数数目减少少，夹具具的数目目和工件件的安装装次数也也相应地地减少。工序分分散：是是将工艺艺路线中中的工步步内容分分散在更更多的工工序中去去完成，因因而每道道工序的的工步少少，工艺艺路线长长。毛坯尺尺寸与零零件设计计尺寸之之差称为为加工总总余量（毛毛坯余量量）。P1665每个工工序所切切除的金金属层厚厚度称为为工序余余量。工序尺尺寸的公公差按“入体原原则”标注。即即对被包包容尺寸寸（轴的的外径，实实体长，宽宽，高），其其最大加加工尺寸寸就是基基本尺寸寸，上偏偏差为零零。对包包容尺寸寸（孔的的

19、直径、槽槽的宽度度），其其最小加加工尺寸寸就是基基本尺寸寸，下偏偏差为零零。工序尺尺寸及公公差的计计算 PP1699 工艺尺寸寸链：在在工艺过过程中，由由同一零零件上的的与工艺艺相关的的尺寸所所形成的的尺寸链链。*封闭环环/组成环环；增环环/减环；极值法法；正/反/中间计计算P1771起时间定定额：是是指在一一定生产产条件下下，规定定生产一一件产品品或完成成一道工工序所需需消耗的的时间。时间定定额的组组成：（1）基本本时间t基（2）辅助助时间t辅（3）布置置工作地地时间t布置（4）休休息和生生理需要要时间t休（5）准备备与终结结时间t准终单体时时间计算算公式：T单体=tt基+t辅+ tt布置+

20、 tt休单体工工时定额额的计算算公式：T定额=TT单体+ tt准终/n第五章机器装装配：任任何机器器都是由由零件、套套件、组组件、部部件等组组成的。为为保证有有效地进进行装配配工作，通通常将机机器划分分为若干干能进行行独立装装配的部部分，称称为装配配单元。零件时时组成机机器的最最小单元元，它是是由整块块金属或或其他材材料制成成的。套件是是在一个个基准零零件上，装装上一个个或若干干个零件件构成的的。组件是是在一个个基准零零件上，装装上若干干套件及及零件而而构成的的。部件是是在一个个基准零零件上，装装上若干干组件、套套件和零零件构成成的。在一个个基准零零件上，装装上若干干部件、组组件、套套件和零零

21、件就成成为整个个机器，把把零件和和部件装装配成最最终产品品的过程程，称之之为总装装。装配工工艺系统统图：在在装配工工艺规程程制订过过程中，表表明产品品零、部部件间相相互装配配关系及及装配流流程的示示意图。图P219机器结结构的装配配工艺性性：1.机器结结构应能能分成独独立的装装配单元元 22.减少装装配时的的修配和和机械加加工 33.机器结结构应便便于装配配和拆卸卸装配精精度包括括：（1）相互互位置精精度（2）相对对运动精精度（3）相互互配合精精度 P2226装配尺尺寸链：在机器器的装配配关系中中，由相相关零件件的尺寸寸或相互互位置关关系所组组成的尺尺寸链。装配尺尺寸链的的封闭环环就是装装配所

22、要要保证的的装配精精度或技技术要求求。在装配配关系中中，对装装配精度度有直接接影响的的零、部部件的尺尺寸和位位置关系系，都是是装配尺尺寸链的的组成环。分为为增环和和减环。 P2227在查找找装配尺尺寸链是是，每个个相关零零、部件件只应有有一个尺尺寸作为为组成环环列入装装配尺寸寸链，即即将连接接两个装装配基准准面间的的位置尺尺寸直接接标注在在零件图图上。这这样，组组成环的的数目就就等于有有关零、部部件的数数目，即“一件一一环”，这就就是装配配尺寸链链的最短短路线（环环数最少少）原则则。保证产产品装配配精度的的方法有有：互换换法、选择法法、修配法法和调整法法。 P2230互换装装配法:在装配配过程

23、中中，零件件互换后后仍能达达到装配配精度要要求的装装配方法法。完全互互换装配配法：在在全部产产品中，装装配时各各组成环环不需挑挑选或改改变其大大小或位位置，装装配后即即能达到到装配精精度的要要求的装装配方法法。工艺特点点：装配配质量稳稳定可靠靠；装配配过程简简单；生生产效率率高；易易于时间间装配机机械化、自自动化；便于组组织流水水作业和和零部件件的协作作与专业业化生产产；有利利于产品品的维护护和零部部件的更更换。但但当装配配精度要要求较高高，求其其组成环环数目较较多，零零件难以以按经济济精度加加工。适用范围围：高精精度的少少环尺寸寸链或低低精度多多环尺寸寸链的大大批量生生产装配配中。事先选选定

24、的在在尺寸链链中起协协调作用用的组成成环，称称为协调调环。不不能选取取标准件件或公共共环为协协调环。大数互互换装配配法：在绝绝大多数数产品中中，装配配时各组组成环不不需挑选选或改变变其大小小或位置置，装配配后即能能达到装装配精度度的要求求，但少少数产品品有出现现废品的的可能性性的装配配方法。工艺特点点：零件件所规定定的公差差比完全全互换法法所规定定的公差差大，有有利于零零件的经经济加工工，装配配过程与与完全互互换法一一样简单单、方便便。但装装配时，应应采取适适当工艺艺措施，以便排除个别产品因超出公差而产生废品的可能性。适用范围围：大批批量生产产，组成成环较多多、装配配精度要要求又较较高的场场合

25、。选择装装配法：将尺寸寸链中组组成环的的公差放放大到经经济可行行的程度度，然后后选择合合适的零零件进行行装配，以以保证装装配精度度的要求求。有三三种不同同形式：直接选选配法、分组装装配法和和复合装装配法。直接选选配法：从许多多待装配配零件中中，直接接选择合合适零件件进行装装配，以以保证装装配精度度要求。工艺特点点：能达达到很高高装配精精度；但但装配时时间不易易准确控控制，装装配精度度取决于于工人技技术。适用范围围：不宜宜用于生生产节拍拍要求较较严的大大批量流流水作业业中。分组装装配法：在零件件加工时时，常将将各组成成环的公公差相对对完全互互换法所所求数值值放大数数倍，使使其尺寸寸能按经经济精度

26、度加工，再再按实际际测量尺尺寸将零零件分成成数组，按按对应组组分别进进行装配配，以达达到装配配精度要要求。工艺特点点：同组组内零件件可以互互换。适用范围围：对于于组成环环数少而而装配精精度要求求高的部部件的大大批量生生产。如如滚动轴轴承的装装配、发动机机汽缸活活塞环的的装配、活活塞与活活塞销的的装配、精精密机床床中某些些精密部部件的装装配。复合选选配法：分组装装配法与与直接选选配法的的复合。工艺特点点：配合合件公差差可以不不等，装装配速度度较快、质质量高。适用范围围：能满满足一定定生产节节拍的要要求。如如发动机机气缸与与活塞的的装配。修配装装配法 P2241可分为：单件修修配法、合合并加工工修

27、配法法、自身身加工修修配法。 P2245调整装装配法 P2246可分为：固定调调整法、可可动调整整法、误误差抵消消调整法法。第六章机床夹夹具是在在机床上上装夹工工件的一一种装置置，其作作用是使使工件相相对于机机床和刀刀具有一一个正确确的位置置，并在在加工过过程中保保持这个个位置不不变。 P2259组成部部分：（1）定位位元件或或装置（2）刀具具导向元元件或装装置（3）夹紧紧元件或或装置（4）联联接元件件（5）夹具具体（6）其他他元件或或装置夹具的的功能：（1）保证证加工质质量（2）提提高生产产效率，降降低生产产成本（3）扩扩大机床床工艺范范围（4）减减轻工人人劳动强强度，保保证安全全生产常用定

28、定位方法法与元件件： 1.工件以平平面定位位（主要要形式是是支承定定位）：（1）固固定支承承（2）可调调支承（3）自位位支承（4）辅助助支承 2.工件以以圆柱孔孔定位（通通常属于于定心定定位，定定位元件件是心轴轴和定位销销） 3.工件以以外圆表表面定位位（定心心定位和和支承定定位，定定位元件件是套筒筒、卡盘和锥套） 4.工件以以其他表表面定位位 5.定位表表面的组组合 66.一面两两孔定位位对夹紧紧装置的的要求：（1）在夹夹紧过称称中应能能保持工工件定位位时的正正确位置置（2）夹紧紧力大小小适当。保保证加工工过程中中不松动动或振动动，避免免工件变变形和表表面损伤伤。有自自锁作用用（3）夹紧紧装

29、置应应操作方方便、省省力、安安全（4）复杂杂程度和和自动化化程度与与生产批批量、方方式相适适应。夹紧力力包括大大小、方向和作用点点三个要要素。夹紧力力方向的的选择原原则： 11.夹紧力力的作用用方向应应有利于于工件的的准确定定位，而而不能破破坏定位位。 2.夹夹紧力作作用方向向应尽量量与工件件刚度大大的方向向相一致致，以减减小工件件夹紧变变形。 3.夹紧力力作用方方向应尽尽量与切切削力、工工件重力力方向一一致，以以减少所所需夹紧紧力。夹紧力力作用点点的选择择： 1.夹紧力力作用点点应正对对支承元元件或位位于支承承元件所所形成的的支承面面内，以以保证工工件已获获得的定定位不变变。 2.夹紧力力作用点点应位于于工件刚刚性较好好的部位位，以减减少工件件夹紧变变形 3.夹紧力力作用点点应尽量量靠近加加工表面面，以减减少切削削力对工工件造成成的翻转转力矩。夹紧力力大小的的估算：将工件件视为分分离体，并并分析作作用在工工件上的的各种力力，再根根据力系系平衡条条件，确确定保持持工件平平衡所需需最小夹夹紧力，最最后将最最小夹紧紧力乘以以一适当当的安全全系数。常用夹夹紧结构构：（1）斜楔楔夹紧机机构（2）螺螺旋夹紧紧机构（3）偏偏心夹紧紧机构（4）铰铰链夹紧紧机构（5）定定心夹紧紧机构（6）联联动夹紧紧机构