机械制造工艺学复习资料样稿模板.doc

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1、第一章机械加工工艺过程是机械产品生产过程一部分，是直接生产过程，其原意是指采取金属切削刀具或磨具来加工工件，使之达成所要求形状、尺寸、表面粗糙度和力学物理性能，成为合格零件生产过程。（P7）机械加工工艺过程由若干个工序组成。每个工序又可依次细分为安装、工位、工步和走刀。工序三条件：一个(或一组)工人在一个工作地点对一个（或同时对多个）工作对象（工件）连续完成那一部分工艺过程。安装：假如在一个工序中需要对工件进行几次装夹，则每次装夹下完成那部分工序内容称为一个安装。工位:在工件一次安装中，经过分度（或移位）装置，使工件相对于机床床身变换加工位置，则把为一个加工位置上安装内容称为工位。工步：加工表

2、面、切削刀具、切削速度和进给量全部不变情况下所完成工位内容，称为一个工步。走刀：切削刀具在加工表面上切削一次所完成工步内容，称为一次走刀。零件进行机械加工时，必需含有一定条件，即要有一个系统来支持，称之为机械制造工艺系统。（P10）在计划期内，应该生产产品产量和进度计划称为生产纲领。（P11）生产批量是指一次投入或产出同一产品或零件数量。装夹又称安装，包含定位和夹紧两项内容。 装夹方法：1.夹具中装夹 2.直接找正装夹 3.划线找正装夹（P13）采取6个按一定规则部署约束点来限制工件6个自由度，实现完全定位，称之为六点 定位原理。（P15）完全定位 工件6个自由度均被限制，称为完全定位。（P1

3、7）不完全定位 工件6个自由度中有1个或多个自由度未被限制，称为不完全定位。工件应该完全定位还是不完全定位由工件加工要求和本身形状决定。欠定位：在加工时依据被加工面尺寸、形状和位置要求，应限制自由度未被限制，即约束点不足，这么情况称为欠定位。欠定位情况下是不能确保加工要求，所以是绝对不能许可。不完全定位不一定就是欠定位，不完全定位应注意可能会有欠定位。（P19）过定位：工件定位时，一个自由度同时被两个或两个以上约束点（夹具定位元件）所限制，称之为过定位。是否许可视情况而定：假如工件定位面经过机械加工，且形状、尺寸、位置精度均较高，则过定位是许可； 假如工件定位面是毛坯面，或虽经过机械加工，但加

4、工精度不高，这时过定位通常是不许可。（长销小端面 大端面短销 长销大段面+球面垫圈）在不完全定位和欠定位情况下，不一定就没有过定位。 P22 图1-25基准可分为设计基准和工艺基准两大类。（P23）设计基准：设计者在设计零件时，依据零件在装配结构中装配关系和零件本身结构要素之间相互位置关系，确定标注尺寸（含角度）起始位置，这些起始位置能够是点、线或面，称之为设计基准。即设计图样上所采取基准。工艺基准：零件在加工工艺过程中所用基准称为工艺基准。可分为：工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。工序基准在工序图中用来确定本工序所加工表面加工后尺寸、形状和位置基准，称为工序基准，其实质就是工序图中设计

5、基准。定位基准加工时用以确定零件在机床夹具中正确位置所采取基准。 分为粗基准和精基准。选择基按时，精先粗后；使用时，粗先精后。测量基准用以测量已加工表面尺寸和位置基准。装配基准装配时用以确定零件在机器中位置基准。第二章 加工精度是指零件加工后实际几何参数（尺寸，形状和表面间相互位置）和理想几何参数靠近程度。加工精度包含：尺寸精度、形状精度、位置精度。加工误差是指加工后实际几何参数（尺寸，形状和表面间相互位置）对理想几何参数偏离程度。加工精度和加工误差二者关系： 二者从不一样角度来评定加工零件几何参数，加工精度高低是由加工误差小大来表示 。确保和提升加工精度，实际上就是限制和减小加工误差。在机械

6、加工时，机床、刀具，夹具和工件组成一个完整系统，为工艺系统。工艺系统误差是工件产生加工误差根源。工艺系统多种误差称之为原始误差。原始误差：1.几何误差：(1)原理误差(2)定位误差(3)调整误差(4)机床几何误差 (5)刀具几何误差(6)夹具几何误差 2. 动误差: (1)测量误差(2)工艺系统力变形(3)工艺系统热变形(4)工艺系 统内应力变形(5)刀具磨损对加工精度影响最大那个方向（即经过切削刃加工表面法向）称为误差敏感方向。研究机械加工精度方法：1.分析计算法 2.统计分析法（只适适用于批量生产）加工原理误差是指采取了近似成形运动或近似切削刃轮廓进行加工而产生误差。在机械加工每一工序中，

7、总是要对工艺系统进行这么或那样调整工作。因为调整不可能绝对地正确，所以产生调整误差。工艺系统调整基础方法：1.试切法调整 2.调整法调整机床几何误差起源：机床制造误差、磨损、安装误差。机床几何误差组成：导轨导向误差、主轴回转误差、传动链传动误差。减小工艺系统受力变形方法：PPT121 书P60 （1）提升接触刚度（2）提升零部件刚度减小受力变形（3）合理安装工件减小夹紧变形 （4）降低摩擦预防微量进给时“爬行”（5）合理使用机床（6）合理安排工艺，粗精分开 （7）转移或赔偿弹性变形残余应力/内应力是指在没有外力作用下或去除外力后工件内残留应力。产生原因：因为金属内部相邻组织发生了不均匀体积改变

8、而产生。促成这种不均匀体积改变原因关键来自冷、热加工。降低内应力引发变形方法：1合理设计零件结构2增加消除残余应力专门工序 P63 3合理安排工艺过程热源可分为内部热源（切削热和摩擦热）和外部热源（环境温度和辐射热）。降低工艺系统热变形方法： PPT157 书P69 （1）降低发烧和隔离热源（2）均衡温度场（3）改善机床布局和结构设计 （4）保持工艺系统热平衡（5）控制环境温度（6）热位移赔偿统计分析法关键有分布图分析法和点图分析法。直方图：以工件尺寸为横坐标，以频数或频率为纵坐标，即可作出该工序工件加工尺寸实际分布图。 加工一批工件，因为随机性误差存在，加工尺寸实际数值是各不相同，这种现象称

9、为尺寸分散。 同一尺寸间隔内零件数量称为频数，频数和该批零件总数之比称为频率。正态分布 P75第三章加工表面质量包含两方面内容：加工表面几何形貌和表面层材料力学物理性能和化学性能。机械产品失效形式：（1）因设计不周而造成强度不够（2）磨损、腐蚀和疲惫破坏。加工表面几何形貌包含：(1)表面粗糙度(2)表面波度(波纹度)(3)纹理方向(4)表面缺点表面层材料力学物理性能和化学性能包含：(1)表面层加工硬化(冷作硬化)(2)表面层金相组织改变(3)表面层产生残余应力表面质量（表面粗糙度、波纹度、表面纹理、冷作硬化）对零件耐磨性影响： P100 （1）粗糙度太大、太小全部不耐磨 （2）适度冷硬能提升耐

10、磨性表面质量（表面粗糙度、表面残余应力和表面层加工硬化）对零件疲惫强度影响： （1）粗糙度越大，疲惫强度越差 （2）适度冷硬、残余压应力能提升疲惫强度表面质量（表面粗糙度、表面残余应力）对零件耐腐蚀性影响： （1）粗糙度越大，耐腐蚀性越差（2）压应力提升耐腐蚀性，拉应力反之则降低耐腐蚀性表面质量（表面粗糙度、表面残余应力）对配合性质影响： （1）粗糙度越大、配合精度降低 （2）残余应力越大，配合精度降低影响加工表面粗糙度关键原因：几何原因和物理原因。 P102影响切削加工表面粗糙度原因：（1）刀具几何形状 （2）刀具材料 PPT20 （3）刃磨质量 （4）切削用量，工件材料影响磨削加工表面粗糙

11、度原因：（1）砂轮粒度 （2）工件材料性质 PPT31 （3）砂轮修正 （4）磨削用量 （5）砂轮硬度机械振动分类：（1）自由振动（2）强迫振动（3）自激振动第四章机械加工工艺规程被填写成表格（卡片）形式。 机械加工工艺过程卡片（小批量）机械加工工艺卡（中批量）机械加工工序卡（大批量）机械加工工艺规程步骤：（1）阅读装配图和零件图（2）工艺审查（3）熟悉或确定毛坯 （4）确定机械加工工艺路线（5）确定满足各工序要求工艺装备零件结构工艺性是指在满足使用要求前提下，制造该零件可行性和经济性。常见毛坯种类有：铸件、锻件、型材、焊接件、冲压件等。选择毛坯时，除了考虑零件作用、生产纲领和零件结构外，还考

12、虑产品制作成本和 市场需求。定位基准选择： P148 1.粗基准（用未经机械加工表面作为定位基准）选择标准： （1）确保相互位置要求标准（2）确保加工表面加工余量合理分配标准（3）便于工件装夹标准（4）粗基准通常不得反复使用标准。 2.精基准（用经过机械加工表面作为定位基准）选择标准： （1）基准重合标准（2）统一基准标准（3）互为基准标准（4）自为基准标准（5）便于装夹标准附加基准：零件上依据机械加工工艺需要而专门设计定位基准。P24加工经济精度是指在正常加工条件下（采取符合质量标准设备、工艺装备和标准技术等级工人，不延长加工时间）所能确保加工精度和表面粗糙度。 P154加工方法选择：依据零

13、件表面（平面、外圆、孔、复杂曲面等）、零件材料和加工精度和生产率要求，考虑本厂（或车间）现有工艺条件，考虑加工经济精度等原因，选择加工方法。经典表面加工路线： 1.外圆表面：（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-金刚石车（4）粗车-半精车-粗磨-精磨-研磨、超精加工、砂带磨、镜面磨或抛光 2.孔：（1）钻-粗拉-精拉（2）钻-扩-铰-手铰（3）钻或粗镗-半精镗-精镗-浮动镗或金刚镗（4）钻或粗镗-粗磨-半精磨-精磨-研磨 3.平面：（1）粗铣-半精铣-精铣-高速铣（2）粗刨-半精刨-精刨-宽刀精刨、刮研或研磨（3）粗铣（刨）-半精铣（刨）-粗磨-精磨-

14、研磨、精密磨、砂带磨或抛光 （4）粗拉-精拉（5）粗车-半精车-精车-金刚石车工艺次序安排标准：（1）先加工基准面，再加工其它表面（2）通常情况下，先加工平面，后加工孔（3）先加工关键表面，后加工次要表面（4）先安排粗加工工序，后安排精加工工序工序集中：是使每个工序中包含尽可能多工步内容，所以使总工序数目降低，夹具数目和工件安装次数也对应地降低。工序分散：是将工艺路线中工步内容分散在更多工序中去完成，所以每道工序工步少，工艺路线长。毛坯尺寸和零件设计尺寸之差称为加工总余量（毛坯余量）。P165每个工序所切除金属层厚度称为工序余量。工序尺寸公差按“入体标准”标注。即对被包容尺寸（轴外径，实体长，

15、宽，高），其最大加工尺寸就是基础尺寸，上偏差为零。对包容尺寸（孔直径、槽宽度），其最小加工尺寸就是基础尺寸，下偏差为零。工序尺寸及公差计算 P169 工艺尺寸链：在工艺过程中，由同一零件上和工艺相关尺寸所形成尺寸链。 *封闭环/组成环；增环/减环；极值法；正/反/中间计算 P171起时间定额：是指在一定生产条件下，要求生产一件产品或完成一道工序所需消耗时间。时间定额组成：（1）基础时间t基（2）辅助时间t辅（3）部署工作地时间t部署 （4）休息和生理需要时间t休（5）准备和终止时间t准终单体时间计算公式：T单体=t基 + t辅 + t部署 + t休单体工时定额计算公式：T定额=T单体 + t准

16、终 /n第五章 机器装配：任何机器全部是由零件、套件、组件、部件等组成。为确保有效地进行装配工作，通常将机器划分为若干能进行独立装配部分，称为装配单元。零件时组成机器最小单元，它是由整块金属或其它材料制成。套件是在一个基准零件上，装上一个或若干个零件组成。组件是在一个基准零件上，装上若干套件及零件而组成。部件是在一个基准零件上，装上若干组件、套件和零件组成。在一个基准零件上，装上若干部件、组件、套件和零件就成为整个机器，把零件和部件装配成最终产品过程，称之为总装。装配工艺系统图：在装配工艺规程制订过程中，表明产品零、部件间相互装配关系及装配步骤示意图。 图P219机器结构装配工艺性：1.机器结

17、构应能分成独立装配单元 2.降低装配时修配和机械加工 3.机器结构应便于装配和拆卸 装配精度包含：（1）相互位置精度（2）相对运动精度（3）相互配合精度 P226装配尺寸链：在机器装配关系中，由相关零件尺寸或相互位置关系所组成尺寸链。装配尺寸链封闭环就是装配所要确保装配精度或技术要求。在装配关系中，对装配精度有直接影响零、部件尺寸和位置关系，全部是装配尺寸链组成环。分为增环和减环。 P227在查找装配尺寸链是，每个相关零、部件只应有一个尺寸作为组成环列入装配尺寸链，立即连接两个装配基准面间位置尺寸直接标注在零件图上。这么，组成环数目就等于相关零、部件数目，即“一件一环”，这就是装配尺寸链最短路

18、线（环数最少）标准。确保产品装配精度方法有：交换法、选择法、修配法和调整法。 P230交换装配法:在装配过程中，零件交换后仍能达成装配精度要求装配方法。完全交换装配法：在全部产品中，装配时各组成环不需挑选或改变其大小或位置，装配后即能达成装配精度要求装配方法。 工艺特点：装配质量稳定可靠；装配过程简单；生产效率高；易于时间装配机械化、自动化；便于组织流水作业和零部件协作和专业化生产；有利于产品维护和零部件更换。但当装配精度要求较高，求其组成环数目较多，零件难以按经济精度加工。 适用范围：高精度少环尺寸链或低精度多环尺寸链大批量生产装配中。事先选定在尺寸链中起协调作用组成环，称为协调环。不能选择

19、标准件或公共环为协调环。大数交换装配法：在绝大多数产品中，装配时各组成环不需挑选或改变其大小或位置，装配后即能达成装配精度要求，但少数产品有出现废品可能性装配方法。 工艺特点：零件所要求公差比完全交换法所要求公差大，有利于零件经济加工，装配过程和完全交换法一样简单、方便。但装配时，应采取合适工艺方法，方便排除部分产品因超出公差而产生废品可能性。 适用范围：大批量生产，组成环较多、装配精度要求又较高场所。选择装配法：将尺寸链中组成环公差放大到经济可行程度，然后选择适宜零件进行装配，以确保装配精度要求。有三种不一样形式：直接选配法、分组装配法和复合装配法。直接选配法：从很多待装配零件中，直接选择适

20、宜零件进行装配，以确保装配精度要求。 工艺特点：能达成很高装配精度；但装配时间不易正确控制，装配精度取决于工人技术。 适用范围：不宜用于生产节拍要求较严大批量流水作业中。分组装配法：在零件加工时，常将各组成环公差相对完全交换法所求数值放大数倍，使其尺寸能按经济精度加工，再按实际测量尺寸将零件分成数组，按对应组分别进行装配，以达成装配精度要求。 工艺特点：同组内零件能够交换。 适用范围：对于组成环数少而装配精度要求高部件大批量生产。如滚动轴承装配、 发动机汽缸活塞环装配、活塞和活塞销装配、精密机床中一些精密部件装配。复合选配法：分组装配法和直接选配法复合。 工艺特点：配合件公差能够不等，装配速度

21、较快、质量高。 适用范围：能满足一定生产节拍要求。如发动机气缸和活塞装配。修配装配法 P241 可分为：单件修配法、合并加工修配法、本身加工修配法。 P245调整装配法 P246 可分为：固定调整法、可动调整法、误差抵消调整法。 第六章机床夹具是在机床上装夹工件一个装置，其作用是使工件相对于机床和刀含有一个正确位置，并在加工过程中保持这个位置不变。 P259组成部分：（1）定位元件或装置（2）刀具导向元件或装置（3）夹紧元件或装置 （4）联接元件 （5）夹具体 （6）其它元件或装置夹具功效：（1）确保加工质量 （2）提升生产效率，降低生产成本 （3）扩大机床工艺范围 （4）减轻工人劳动强度，确

22、保安全生产常见定位方法和元件： 1.工件以平面定位（关键形式是支承定位）： （1）固定支承（2）可调支承（3）自位支承（4）辅助支承 2.工件以圆柱孔定位（通常属于定心定位，定位元件是心轴和定位销） 3.工件以外圆表面定位（定心定位和支承定位，定位元件是套筒、卡盘和锥套） 4.工件以其它表面定位 5.定位表面组合 6.一面两孔定位对夹紧装置要求：（1）在夹紧过称中应能保持工件定位时正确位置（2）夹紧力大小合适。确保加工过程中不松动或振动，避免工件变形和表面损伤。有自锁作用（3）夹紧装置应操作方便、省力、安全（4）复杂程度和自动化程度和生产批量、方法相适应。夹紧力包含大小、方向和作用点三个要素。

23、夹紧力方向选择标准： 1.夹紧力作用方向应有利于工件正确定位，而不能破坏定位。 2.夹紧力作用方向应尽可能和工件刚度大方向相一致，以减小工件夹紧变形。 3.夹紧力作用方向应尽可能和切削力、工件重力方向一致，以降低所需夹紧力。夹紧力作用点选择： 1.夹紧力作用点应正对支承元件或在支承元件所形成支承面内，以确保工件已取得定位不变。 2.夹紧力作用点应在工件刚性很好部位，以降低工件夹紧变形 3.夹紧力作用点应尽可能靠近加工表面，以降低切削力对工件造成翻转力矩。夹紧力大小估算：将工件视为分离体，并分析作用在工件上多种力，再依据力系平衡条件，确定保持工件平衡所需最小夹紧力，最终将最小夹紧力乘以一合适安全系数。常见夹紧结构：（1）斜楔夹紧机构 （2）螺旋夹紧机构 （3）偏心夹紧机构 （4）铰链夹紧机构 （5）定心夹紧机构 （6）联动夹紧机构