机械制造基础期末复习指导diws.docx
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1、机械制造造基础期期末复习习指导第四部分分 机机械制造造工艺知识内容容(摘自自考核说说明)涵盖第十十章夹具具、第十十一章机机械加工工质量和和第十二二章工艺艺规程的的基本知知识的教教学内容容重点:机机床夹具具的分类类、组成成及作用用、定位位原理和和定位类类型、工工件的夹夹紧机械加工工精度、影影响加工工精度的的原因机械加工工工艺过过程的基基本概念念、机械械加工工工艺规程程理解:机机械加工工工艺的的基本概概念、基基本理论论。掌握:六六点定位位原则及及夹紧机机构的概概念和功功能。制定机械械加工工工艺规程程的基本本原则和和方法、步步骤。了解:机机床夹具具的组成成。机械加工工精度的的概念。在生产中中影响机机
2、械加工工的精度度的主要要因素。复习知识识要点机床夹具具:在机机械加工工中,为为了保证证工件加加工精度度,使之之占有确确定位置置以接受受加工或或检测的的工艺装装备统称称。六点定位位原理(原原则):用合理理分布的的六个支支承点限限制工件件的六个个自由度度(沿轴轴线方向向的移动动自由度度;称为为绕轴的的转动自自由度)的的方法,使使工件在在夹具中中的位置置完全确确定。应应理解教教材中图图10-2 工件的的六点定定位的解解释。夹具设计计的核心心元件:用以确确定工件件在夹具具中的正正确位置置的元件件定位元元件。工件定位位中的几几种情况况: 完全定位位 工工件的六六个自由由度全部部被限制制的定位位,称为为完
3、全定定位。当当工件在在三个坐坐标方向向上均有有尺寸要要求或位位置精度度要求时时采用这这种定位位方式。如如图100-3所所示。 不完全定定位 根据工工件的加加工要求求,对某某些并不不需要限限制工件件的自由由度进行行定位。在在保证加加工要求求情况下下的不完完全定位位是合理理的定位位方式。 欠定位 根据据工件的的加工要要求,应应该限制制的自由由度被限限制的定定位。欠欠定位是是不允许许的。 过定位 同一一个自由由度被几几个支承承点重复复限制的的定位(也称重重复定位位、超定定位)。当当以形状状精度和和位置精精度很低低的面作作为工件件定位基基准时,不不允许出出现过定定位;对对精度较较高的面面作为定定位基准
4、准时,为为提高工工件定位位的刚度度和稳定定性,在在一定条条件下允允许采用用过定位位。夹紧的基基本要求求:必须的要要求:夹夹紧既不不应破坏坏工件的的定位,又又要有足足够的夹夹紧力,同同时又不不应产生生过大的的夹紧变变形,不不允许产产生振动动和损伤伤工件表表面。对对于手动动夹紧机机构要有有可靠的的自锁性性;机动动夹紧装装置要统统筹考虑虑其自锁锁性和稳稳定的原原动力。还要尽量量满足11夹紧紧动作迅迅速,操操作方便便、安全全省力。22结构构应尽量量简单紧紧凑,工工艺性要要好。夹紧力的的确定:夹紧力力包括方方向、作作用点、大大小三个个要素。 夹紧力的的方向:夹紧力力的方向向应朝向向主要限限位面,以以保证
5、工工件的定定位精度度。夹紧紧力的方方向应有有利于减减小夹紧紧力。夹夹紧力的的方向应应使工件件变形尽尽可能小小。 夹紧力的的作用点点:夹紧紧力作用用点应正正对定位位元件或或落在定定位元件件的承范范围内,以以保证工工件的定定位不变变。夹紧紧力的作作用点应应处在工工件刚性性较好部部位,以以减小夹夹紧变形形。夹紧紧力应尽尽可能靠靠近加工工表面。 夹紧力的的大小的的略计算算:以主主切削力力为依据据与夹紧紧力建立立静平衡衡方程式式,解此此方程来来求夹紧紧力大小小。基准:零零件上用用以确定定其它点点、线、面面的位置置所依据据的那些些点、线线、面为为基准。在在图纸上上分设计计基准和和工艺基基准。 设计基准准:
6、在零零件图上上用以确确定其它它点、线线、面位位置的基基准,称称设计基基准。 工艺基准准:零件件在加工工、测量量、装配配等工艺艺过程中中所使用用的基准准统称为为工艺基基准。工工艺基准准可分为为:1 装配配基准 在零零件或部部件装配配时用以以确定它它在部件件或机器器中相对对位置的的基准。2 测量量基准 用以以测量工工件已加加工表面面所依据据的基准准。3 工序序基准 在工工序图中中用以确确定被加加工表面面位置所所依据的的基准。所所标注的的加工面面的位置置尺寸称称工序尺尺寸。4 定位位基准 用以以确定工工件在机机床上或或夹具中中正确位位置所依依据的基基准。在生产中中,通常常是以工工件上的的几个表表面同
7、时时作为定定位基准准,采取取组合定定位方式式。最常常用的就就是以“一面两两孔”作为定定位基准准,相应应的定位位元件是是支承板板和两定定位销(或或其中一一个为削削边销),俗俗称“一面两两销”定位,。定位误差差:包括括基准不不重合误误差和基基准位移移误差。 基准不重重合误差差:定位位基准与与工序基基准不重重合而造造成的加加工误差差。 基准位移移误差:由于定定位元件件的制造造公差和和最小间间隙的影影响,定定位基准准与限位位基准不不能重合合,导致致的误差差。机械加工工质量:包括加加工精度度和表面面质量。机械加工工精度:零件加加工后的的实际几几何参数数(尺寸寸、形状状和位置置)与理理想几何何参数的的符合
8、程程度。机机械加工工经济精精度是指指某种加加工方法法,在正正常生产产条件下下(采用用符合质质量标准准的设备备、工艺艺装备、标标准技术术等级的的工人,不不延长加加工时间间)所能能保证的的加工精精度。加工误差差:指零零件加工工后的实实际几何何参数与与理想几几何参数数的偏差差程度。误差分类类:包括括随机误误差和原原始误差差(系统统误差)。随随机误差差是偶然然因素造造成的,大大小和误误差方向向是随机机的,原原始误造造成的误误差大小小和方向向是确定定的,需需要对工工艺系统统特征才才能够消消除。工艺系统统:由机机床、夹夹具、刀刀具和工工件组成成的系统统。原始误差差包括以以下几方方面: 加加工原理理误差 工
9、工件装夹夹误差 机床床误差 工工艺系统统静误差差 夹具误误差 原始始误差 调整整误差 刀刀具误差差 工艺艺系统受受力变形形 工工艺系统统动误差差 工艺系系统热变变形 刀具具磨损 测测量误差差 工件内内应力引引起的变变形 原理误差差:指由由于采用用近似的的加工方方法所产产生的误误差。 工件装夹夹误差:主要包包括定位位误差和和由于夹夹紧力过过大而引引起的夹夹紧误差差。 工艺系统统静误差差:包括括机床误误差、夹夹具误差差、刀具具误差 调整误差差:工艺艺系统的的调整问问题造成成的误差差。 工艺系统统动误差差:工艺艺系统受受力变形形、热变变形。刀刀具磨损损、关键键内应力力变形等等产生加加工误差差。工艺系
10、统统的刚度度 刚刚度是指指弹性系系统受力力后抵抗抗变形的的能力;工艺系系统刚度度是指垂垂直作用用于工件件加工表表面(加加工误差差敏感方方向)的的径向分分力与工工艺系统统在该方方向的变变形之间间的比值值。工艺系统统内各组组成环节节在切削削加工过过程中,都都会产生生不同程程度的变变形,工工艺系统统在某处处的法向向(误差差敏感方方向)总总变形是是各个组组成环节节在同一一位置处处法向变变形的叠叠加,即即:而各组成成部分的的刚度为为:,工艺系统统刚度的的一般计计算式为为:图4-1 加工余量不等的误差复映误差复映映现象:是指由由于毛坯坯(包括括前工序序已加工工的零件件)加工工过程中中,待加加工表面面的余量
11、量变化以以及材料料硬度的的变化,引引起了切切削力和和工艺系系统受力力变形的的变化,因因而使加加工后工工件的尺尺寸误差差和形状状误差产产生了与与毛坯误误差相似似的现象象。如图图4-11。其毛毛坯形状状如A,理理想的加加工形状状如双点点划线,误误差复映映影响得得到的零零件形状状如B。误差复映映系数反反映了毛毛坯误差差经过加加工后的的减小程程度,与与工艺系系统的刚刚度成反反比,与与切削力力的系数数成正比比。要减减小工件件的复映映误差可可通过增增加加工工过程的的工步解解决,因因为每个个工步的的复映系系数分别别为、,则则总的复复映系数数为:工艺系统统热变形形 在在热源的的作用下下工艺系系统产生生的热变变
12、形破坏坏工件与与刀具间间正确的的相对位位置,造造成加工工误差。对对于精密密加工,热热变形引引起的加加工误差差占总加加工误差差的40070。工艺艺系统的的热源分分为内部部热源和和外部热热源。刀具磨损损 随随着切削削的不断断进行,刀刀具的尺尺寸逐渐渐减小,特特别是较较长走刀刀长度的的切削易易产生刀刀具磨损损误差。工件内应应力引起起的变形形 零零件内部部残存内内应力在在恢复到到稳定状状态,即即使在常常温时,零零件自身身产生变变形,降降低原有有精度会会。测量误差差 由由于量具具本身的的制造误误差,测测量时的的接触力力、温度度、目测测正确程程度等对对加工精精度的影影响。提高加工工精度的的工艺措措施 减少
13、误差差法:是是在查明明产生加加工误差差的主要要因素后后,设法法对其直直接进行行消除或或减弱。 误差补补偿法:是人为为地造出出一种新新的原始始误差,尽尽量使其其与原始始误差大大小相等等、方向向相反,抵抵消原来来工艺系系统中存存在的原原始误差差。 误差转移移法:误误差转移移法就是是把原始始误差从从敏感方方向转移移到误差差的非敏敏感方向向。的主主轴回转转误差对对镗孔精精度不产产生任何何影响,镗镗孔精度度完全由由镗模来来保证。 误差均分分法:是是利用有有密切联联系的表表面之间间的相互互比较和和相互修修正或者者利用互互为基准准进行加加工,以以达到很很高的加加工精度度。表面质量量:指机机器零件件在加工工后
14、的表表面层状状态。包包括两加加工表面面的几何何形状特特征和表表面层的的物理、力力学性能能的变化化。切削层残残留面积积:在理理想切削削条件下下,由于于切削刃刃的形状状和进给给量的共共同影响响,在加加工表面面上遗留留下来的的切削层层残留面面积。表面层的的加工硬硬化:工工件表层层金属在在机械加加工过程程中产生生强烈的的塑性变变形,使使工件表表面的强强度和硬硬度提高高,塑性性降低,又又称冷作作硬化。表面残余余应力:主要有有冷塑变变形引起起的残余余应力、热热塑变形形引起的的残余应应力和金金相组织织变化引引起的残残余应力力。表面层的的金相组组织变化化与磨削削烧伤:当工件件表面温温度超过过金相组组织变化化的
15、临界界点时产产生的金金相组织织变化。通通常称为为烧伤生产过程程:指把把原材料料转变为为成品的的全过程程。生产纲领领指企业业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。生产类型型及其特特点:机机械制造造业的生生产可分分为单件件生产、成成批生产产和大量量生产三三种类型型。生产产类型依依据生产产纲领划划分,与与零件的的大小、精精度及复复杂程度度有关。 单件生产产 单单件生产产的基本本特点是是生产的的产品品品种繁多多,每种种产品仅仅制造一一个或少少数几个个,而且且很少再再重复生生产。 成批生产产 成成批生产产是一年年中分批批地生产产相同的的零件,生生产呈周周期性重重复。 成批生生产又可可分为小
16、小批、中中批、大大批生产产三种类类型。 大量生产产 大大量生产产是在机机床上长长期重复复地进行行某一零零件某一一工序的的加工。工艺过程程及组成成:工艺就就是制造造产品的的方法,工艺过程是指把生产过程中改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和物理、力学性能等,使其成为成品或半成品的过程。机械加工工艺过程由一个或若干个顺次排列的工序组成,每一个工序又可分为若干个安装、工位、工步和走刀。1工序 一个个(或一一组)工工人,在在一个工工作地点点(或一一台机床床),对对一个(或或同时对对几个)工工件所连连续完成成的那部部分工艺艺过程。工工序是工工艺过程程划分的的基本单单元,也也是制订订生产计计划、组组织生产产
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