第4章汽车零件的机械加工质量
机械制造技术基础-第4章-机械加工工艺基本知识 ppt课件
4. 4.3 制定 工艺规程的原始资料
enterprise's production process
2
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
第4章 机械加工工艺基本知识
本章要点
机械制造业的生产过程 机械加工工艺要素基本组成 零件的工艺分析 毛坯的确定 工艺路线的拟定 加工余量和工序尺寸的确定
1
机械制造技术基础
第4章 机械加工工艺基本知识
Machining process basic knowledge
4.1 机械制造企业的生产过程 Machinery manufacturing
Machining process basic knowledge
4.3 生产纲领与生产类型 Production platform and
production type
15
4. 3.1 生产纲领
企业根据市场需求和自身的生产能力决定生产计划。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。
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机械制造技术基础
第4章 机械加工工艺基本知识
Machining process basic knowledge 4.2 机械加工工艺要素基本组成 Basic composition factors of machining process
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4. 2 机械加工工艺要素基本组成
工序——是指由一个或一组工人在同一台机床或同一个工 作地，对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分机 械加工工艺过程。
第四章 机械加工质量及其控制
工艺系统刚度主要取决于薄弱环节的刚度。
2）机床刚度
y机床 y主轴 y刀架 y尾座
k主轴＝ k尾架＝ k刀架＝ Fp 2 y主轴 Fp 2 y尾架 Fp y刀架
机床的刚度取决于部件的刚度。
（2）工艺系统刚度对加工精度的影响
常见的几种工艺系统中其低刚度环节所在位置:
镗孔：工件进给孔为椭圆形。
避免措施
提高主轴及箱体的制造精度、选用高精度的轴承、提高主轴 部件的装配精度、对高速主轴部件进行平衡、对滚动轴承进 行预紧等，均可提高机床主轴的回转精度。
2）导轨误差
(a) 在水平面 内的直线度误 差 误差敏感方向
(b) 在垂直平面 内的直线度
ΔR ≈Δ22/D 设Δ2=
工艺系统的刚度在不同的加工位置上是各不相同的，当主轴箱 刚度与尾座刚度相等时，工艺系统刚度在工件全长上的差别最 小，工件在轴截面内几何形状误差最小。
在车床上加工短而粗的光轴（工件刚度相对于机床刚度大 得多），已知径向切削分力
Fp
=1000N，主轴刚度
k主轴
=100000N/mm，尾座刚度
k尾座
=50000N/mm，
正确地选用刀具材料和选用新型耐磨的刀具材料，合理地选 用刀具几何参数和切削用量，正确地刃磨刀具，正确地采用冷 却润滑液等，均可有效地减少刀具的尺寸磨损。必要时还可采 用补偿装置对刀具尺寸磨损进行自动补偿。
10000.054 mm， 加工一合金钢管，其外径为
工件长度
l =2100mm，圆柱度公差在全长范围内
c）采用合理的装夹方式和加工方式
2）减小切削力及其变化 合理地选择刀具材料、 增大前角和主偏角、对 工件材料进行合理的热 处理以改善材料的加工 性能等，都可使切削力 减小。
汽车机械基础-第四章
2.计算公式 F = 3n - 2Pl - Ph n：机构中活动构件数； Ph ：机构中高副数； 计算实例 n = 3, Pl = 4, Ph = 0
F = 3n - 2Pl - Ph
=3×3 - 2Pl - Ph =3×3 - 2×4 - 0
=1
Pl ：机构中低副数； F ：机构的自由度数；
❖计算实例
——第四章 机构的组成及汽车常用机构
本章内容
一、机构的组成与运动简图 二、汽车常用四杆机构 三、凸轮机构 四、螺旋机构
第一节 机构的组成与运动简图
第一节 机构的组成与运动简图
一、 机构的组成及相关概念
机械：机械和机构的统称 零件：制造单元体 构件：运动单元体
构件可由一个或 几个零件组成。
第一节ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ机构的组成与运动简图
图4-5a是几种二运动副构件（指一个构件上有两个运动副）的示例， 图4-5b是几种三运动副构件（指一个构件上有三个运动副）的示例。 图4-5的部分图形中，在线条交接的内角涂以形如“◢、◣、◤、◥”的 焊缝 标记，或在一个封闭的图形内画上斜向“剖面线”，这是表示同一构件的两 种符号。
图4-5 运动简图中构件的表示方法 a) 二运动副构件示例 b) 三运动副构件示例
机器 能代替或减
轻人的劳动、能完 成有用机械功的机 构与构件的组合。
活塞2 顶杆8 连杆5
曲轴6
排气阀4 气缸体1
齿轮9
凸轮7
二、运动副及其分类
运动副： 构件和构件之间既要相互连接（接触）在一起，又要有 相对运动。而两构件之间这种可动的连接（接触）就称 为运动副。
例如，轴与轴承的联接、活塞与汽缸的联接、两啮合齿轮的联接等。 平面运动副 分平面低副和平面高副两种基本类型。 空间运动副 常见的有螺旋副和球面副。
2023年大学_《汽车制造工艺学》(曾东建著)课后习题答案下载
2023年《汽车制造工艺学》(曾东建著)课后习题答案下载《汽车制造工艺学》(曾东建著)简介序前言第一章汽车制造过程概述第一节汽车的生产过程第二节汽车生产工艺过程第三节汽车及其零件生产模式和生产理念的发展习题参考文献第二章汽车及其零件制造中常用制造工艺基础知识第一节铸造工艺基础第二节锻造工艺基础第三节焊接基本工艺第四节冲压工艺基础第五节粉末冶金第六节塑料成型工艺基础第七节毛坯的选择习题参考文献第三章工件的机械加工质量第一节机械加工质量的.基本概念第二节影响加工精度的因素第三节影响表面质量的因素第四节表面质量对机器零件使用性能的影响习题参考文献第四章工件的定位和机床夹具第一节基准的概念和工件的安装第二节机床夹具的组成及其分类第三节工件的定位原理第四节常用定位元件和工件在夹具中的定位误差分析第五节工件的夹紧及夹紧装置第六节典型机床夹具第七节夹具设计的方法和步骤习题参考文献第五章机械加工工艺规程的制定第一节概述第二节机械加工路线的制定第三节工序具体内容的确定第四节工艺方案的经济性评论及降低加工成本的措施第五节制定机械加工工艺规程范例习题参考文献第六章尺寸链原理及其应用第一节尺寸链的基本概念第二节工艺尺寸链、装配尺寸链的应用习题参考文献第七章装配工艺基础第一节概述第二节保证装配精度的装配方法第三节装配工艺规程第四节汽车装配工艺过程习题参考文献第八章结构工艺性第一节零件机械加工的结构工艺性第二节产品结构的装配工艺性习题参考文献第九章汽车典型零件的制造工艺第十章汽车车身制造工艺第十一章自动化制造系统及先进制造技术简介参考文献《汽车制造工艺学》(曾东建著)目录本书是根据全国普通高等教育汽车专业教材编审委员会研究的教材规划编写的，系统地阐述了汽车设计与制造专业所需要的工艺基本理论和知识。
全书共分十一章，内容包括汽车制造过程概论，汽车及其零件制造中常用制造工艺基础知识，工件的机械加工质量，工件的定位和机床夹具，机械加工工艺规程的制定，尺寸链原理及其应用，装配工艺基础，结构工艺性，汽车典型零件的制造工艺，汽车车身制造工艺，自动化制造系统及先进制造技术简介。
第四章 汽车零件机械加工工艺规程的制定1-5节
在划分了加工阶段以及各表面加工先后顺序后， 就可以把这些内容组成为各个工序。在组成工序时， 应根据生产类型、现有生产条件、企业能力、工件 结构特点和技术要求等进行综合分析，择优选用工 序集中或工序分散。
4.4 加工路线及工艺装备的选择
5 设备及工艺装备的选择
（1）设备的选择
4.1 概
2． 工艺规程制订的原则
述
工艺规程制定的原则是优质、高产、低成 本，即在保证产品质量稳定的前提下，争取最 优的经济效益；在制订工艺规程时还应注意下 列问题：
① 技术的先进性 ② 合理的经济性 ③ 良好的适用性
4.1 概
3. 制订工艺规程的原始资料
述
① 产品图样及技术条件。如产品的装配图及零件图； ② 产品的相关资料。如产品验收质量标准、毛坯资料等； ③ 车间分工明细表。用来了解产品及企业的管理情况； ④ 产品的生产纲领（年产量）。用来确定生产类型和工序 安排； ⑤ 企业的生产条件。如工人的技术水平，企业现有设备、 工艺装备及其制造能力等； ⑥ 相关的工艺标准。如各种工艺手册和图表，本企业标准、 国家标准和行业标准； ⑦ 国内外同类产品的有关工艺资料等。
向被加工表面，所以工序尺寸具有方向性。
4.3 基 准
4.3 基 准
多数情况下，工序基准应当尽量与设计 基准相重合；当考虑定位或加工测量方便时， 工序基准也可以与定位基准或测量基准相重 合。
4.3 基 准
（2）定位基准 在加工中确定工件在机床上或机床夹具中占有正确 位置的基准，称为定位基准。 定位基准（基面）分为粗基准、精基准和辅助基准 。 用未经加工过的毛坯表面作为定位基准（基面） 的，称为粗基准；用加工过的表面作为定位基准（基面） 的，称为精基准；为方便加工，纯粹为要机加工需要而 专门设计的定位基准，称为辅助基准，如轴类零件端面 上的中心孔等。 一般情况下，定位基准应与设计基准和工序基准 重合，否则将产生基准不重合误差。
《汽车制造工艺学》第1章 概述
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3）本课程的学习方法
本课程具有很强的实践性和系统性，其内容多，涉及 的知识面广，灵活性大。各章节的内容既具有其独立性， 又有其关联性。因此学习过程中有一定难度。 因此，提出以下三点要求：
一、重视本课程的课堂理论知识学习。
二、加强课前预习、课后复习，及习题训练。
汽车工程研究院整车技术部/AERI VTD
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汽车工程研究院整车技术部/AERI VTD
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汽车制造工艺过程概述 工件的定位和机床夹具 汽车零件的加工精度与
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2）本课程的学习目的
通过本课程的理论教学、使学生达到掌握汽车零件机 械加工的基本知识，能选择加工方法与机床、具备制订工 艺规程的能力和掌握机械加工精度和表面质量的基本理论
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1.1 汽车的生产过程及其特点
1．汽车产品生产过程
由原材料转变为汽车产品的各 有关劳动过程的总和。
2．汽车产品生产过程的组成
1）生产准备过程：指汽车产品在投入
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正式生产前所进行的各项技术工作 和设备购臵等准备工作过程。 2）基本生产过程：指汽车产品由原材
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《机械制造基础》第四章课后题及答案(题号可能不搭配)
第四章课后题1.什么是机械加工工艺规程？工艺规程在生产中起什么作用？制订工艺规程的原则有哪些？工艺规程是根据加工对象的具体情况和实际生产条件，拟定出比较合理的工艺过程，并按照规定的形式制定的文件。
是指导生产的主要技术文件，是生产组织和管理工作的基本依据，是新建或扩建工厂的基本资料。
2.什么是零件结构工艺性？结构工艺性是指零件所具有的结构是否便于制造、测量、装配和维修。
3.在机械加工过程中当零件的加工精度要求较高时，通常要划分为哪几个加工阶段？粗加工阶段，半精加工阶段，精加工阶段，光整加工阶段，超精密加工阶段。
划分加工阶段的目的：保证加工质量，合理使用设备，便于安排热处理工序，便于及时发现问题，保护零件。
4.什么是定位粗基准？其选取方法是什么？为什么在同一尺寸方向上粗基准一般只允许使用一次？在实际生产的第一道切削加工工艺中，只能用毛坯表面做定位基准，这种定位基准称为粗基准。
选取方法：以不加工的表面做粗基准（保证加工表面与不加工表面的位置要求）以重要表面为粗基准（保证加工余量均匀）加工余量最小的加工表面作粗基准（保证有足够的加工余量）以质量较高的表面作粗基准粗基准只能用一次：重复使用容易导致较大的基准位移误差。
5.什么是定位精基准？选取原则是什么？用已加工的表面作为定位基准，即为精基准。
选取原则：基准重合原则（选择设计基准为定位基准）基准统一原则（重复安装时，尽量选取同一表面作为定位基准）互为基准原则自为基准原则（加工表面本身作为定位基准）定位稳定原则6.工序集中和工序分散的原则分别是什么？各有什么特点？影响工序集中与工序分散的主要因素各有哪些？分别用于什么场合？工序集中原则：每道工序加工的内容较多，工艺路线短，零件加工被最大限度地集中在少数几个工序中完成。
特点：减少零件安装次数，有利于保证位置精度，减少工序间运输量，缩短加工周期；工序数少，可以采用高效机床，生产率高；减少了设备数量和占地面积，节省人力物力；所用设备结构复杂，专业化程度高。
汽车制造工艺学复习资料 (1)
汽车制造工艺学----整编：杨继源第一章汽车制造工艺过程中的基本概念一、名词解释1、机械加工工艺过程：在机床设备上利用切削刀具或其它工具易用机械力将毛坯或工件加工成零件的过程。
P22、工序：一个或一组工人在一个机床设备上对同一个或同时对几个工件所连续完成那一部分工艺过程。
P43、安装：同一道工序中，零件在加工位置上装夹一次所完成的那一部分工序。
P44、工位：零件在每个位置上完成的那一部分加工过程。
P45、工步：再一次安装中，在加工表面、加工刀具、切屑用量不变的情况下，所连续完成的那一部分工艺过程。
P46、加工经济精度：是指某种加工方法在正常生产条件下不延长加工时间所能保证的公差等级和表面粗糙度。
P87、生产纲领：企业在计划期内应生产的汽车产品的产量和进度计划。
P8二、问答题1、汽车零件切削加工时零件尺寸的获得方法有哪几种？p5答：①试切法适用于单件货几件工件的加工；②静调整法适合产量较大的场合广泛用于半自动机床和自动线上的生产；③定尺寸刀具法适用于孔沟槽等表面的加工适用于各种产量的场合；④主动及自动测量控制法产量大的汽车制造企业。
2、汽车零件切削加工时零件形状的获得方法有哪几种？p6答：①轨迹法用于产量较大较大工件形状较为复杂的零件形状的切削加工；②成型刀具法生产率高；③包络法。
3.汽车零件表面的尺寸公差与表面粗糙度具有何种关系？P8答：一般被加工表面的尺寸公差值小表面粗糙度值也一定较小。
但是有些被加工表面要求的表面糙度值较小不一定尺寸公差值也必须小。
例如抗腐蚀的零件表面具有高疲劳强度的零件表面都规定较小的表面粗糙度值但表面尺寸公差值却可以稍大些。
第二章工件的装夹和机床夹具一、名词解释1、定位：通常将确定工件在机床上或机床夹具中占有正确位置的过程。
P112、夹紧：工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。
P113、装夹：将工件在机床上或机床夹具中定位、夹紧的过程。
P114、过定位：几个定位支承点，同时限制同一个自由度的定位。
汽车机械基础—轴系零部件
• 导入：
• 1、汽车的传动轴为什么做成同一直径？
• 2、变速箱上的轴为什么做成阶梯形？
概述
•本篇教学目标
1）掌握汽车机械中轴系零部件的结构原理、性能特 点、结构设计方法和选用；
2）了解轴与轴上零件以及支承零件的组合设计；
3）具有运用标准、规范、手册、图册等设计资料的 能 力；
4）了解、使用、维护轴系零部件的一些基础知识。
T2
Q (a)
Q (b)
4、选择受力方式以减小轴的载荷，改善轴的强度和 刚度
(a)
(a)
5、改进表面质量提高轴的疲劳强度
(五)轴的结构工艺性
1、关于轴的形状：阶梯轴
• 由于阶梯轴接近于等强度，而且便于加工和轴 上零件的定位和拆装，所以实际上的轴多为阶 梯形.
2、关于轴的有关尺寸
➢ 为了能选用合适的圆钢和减少切削用量，阶梯轴 各轴段的直径不宜相差过大，一般取为5~10MM。
第四章 轴
本章教学目标
1）认识轴的类型、结构特点及应用，了 解轴的材料及选用，常见失效形式； 2）掌握轴的结构设计方法、考虑因素及 提高轴的强度的措施； 3）了解轴的疲劳强度计算及刚度计算方 法。
第四章 轴
本章内容
第一节 概述 轴的分类 第二节 轴的结构设计 第三节 轴的强度与刚度校核
引子: 轴的功用
曲轴：
挠性钢丝轴
转轴：机 器中最常 见的轴， 通常简称 为轴。 工作时既 承受弯矩 又承受转 矩。
例：减速器中的轴
心轴： 用来支承转动零件，只承受弯矩而不传递转 矩。
例：车辆轴和滑轮轴，图中为自行车的前轮轴。
自行车的前轮轴
传动轴：主要用于传递转矩而不承受弯 矩， 或所承受的弯矩很小的轴。
汽车机械基础(第二版)课后习题答案
汽车机械基础课后习题答案第一章静力学基础1、2、3、4、解：以滑轮A 为研究对象，画受力图（a ）(b)(a) (b)对（a ）列平衡方程求解KNF KN FG F F F F F F F F AC AB AC T AB Y AC T AB X 75.1507.2030cos 15sin 30sin ,0030sin 15cos 30cos ,0=-=∴⎪⎩⎪⎨⎧=-+-==+--=∑∑对（b ）列平衡方程求解KNF KN FG F F F F F F F AC AB AC T Y AC T AB X 64.3831.22045sin 30cos ,0045cos 30sin ,0==∴⎪⎩⎪⎨⎧=-+-==+--=∑∑5、解：先取滚子B 为研究对象，画受力图（a ）(a) (b)对（a ）列平衡方程有∑=∴=-=ααsin 0sin ,0FF F F FBC BC X再以压块C 为研究对象，画受力图（b ）对（b ）列平衡方程有KN FF F F FCB Y67.5tan 0cos ,011==∴=+-=∑αα增力比：αtan 11=F F ，显然α越小，增力比越大。
第二章 力矩与平面力偶系 1、(a)()FlF M O = (b)()0=F M O (c)()αsin Fl F M O =(d)())(r l F F M O +=(e) ()Fa F M O = (f) ()αsin 22b a F F M O +=2、解：先以杆O 1B 为研究对象，画受力图（a ）(a) (b) 对（a ）用平面力偶系的平衡方程KN F B O F M MAB AB i100,011=∴=⨯-=∑再以杆O 2A 为研究对象，画受力图（b ） 对（b ）用平面力偶系的平衡方程m KN M A O F M M BA i •=∴=⨯+-=∑4030sin ,0222第三章 平面任意力系 1、（a ）解：画杆AB 的受力图分析得属于平面力偶系的平衡KN F F KN F F MNA B NA NA i5.1,5.1062415,0===∴=⨯+-=∑(b)画杆AD 受力图列平面任意力系的平衡方程求解()∑∑∑=∴=-+-==∴=-==∴=⨯-⨯=KNF F F F F KN F F F F B KN F F F F M AYBCAYYAXBCAXXBCBCA10045sin ,020045cos ,0)(22004245sin ,0处约束力的大小此即为支座（c ）画杆AD 受力图列平面任意力系的平衡方程求解()∑∑∑=∴=-==∴=-==∴=⨯-⨯=KNF F F F KN F F F F B KN F F F F M AYAYYAXBCAXXBC BCA100,0200,0)(200445cos 245sin ,0处约束力的大小此即为支座（d ）画杆AD 受力图列平面任意力系的平衡方程求解()∑∑∑=∴=-+-=-=∴=+==∴=⨯-⨯=KNF F F F F KN F F F F B KN F F F F M AYBCAYYAXBCAXXBCBCA10045sin ,020045cos ,0)(22004245sin ,0处约束力的大小此即为支座2、解：以横梁AB 为研究对象，画受力图列平面任意力系的平衡方程求解()∑∑∑=∴=--+==∴=-==∴=⨯-⨯-⨯=KNF G G F F FKN F F F F CD KN F x G l G l F F M AY CD AY YAX CD AX XCD CD A 32530sin ,06370030cos ,0)(3700230sin ,02121 受力的大小此即为拉杆3、解：先以BC 杆为研究对象，画受力图列平面任意力系的平衡方程求解()∑∑∑=∴=-+-==∴=+-==∴=⨯-⨯=KNF G F F F KN F F F F DE KN F G F F M BYDEBYYBXDEBXXDEDEB10045sin ,020045cos ,0)(22002145sin ,0受力的大小此即为拉杆再以AB 杆为研究对象，画受力图列平面任意力系的平衡方程求解()∑∑∑=∴=+-'==∴=--'==∴=⨯'-+⨯=KNF F F F F KN F F F F F mKN M F M F F M AYAYEDBYYAXAXEDBXXABXAEDA10045sin ,00045cos ,0.2005.25.145cos ,0第四章 摩擦1、解：先以车后轮为研究对象，画受力图()d F M d F M F M SB SB O ∑=∴=⨯-=2102,0（1）再以整车为研究对象，画受力图()()∑=⨯+⨯-+⨯-=20240021200,0NB SB A F dF MG F M由（1）和（2）得KN F NB 5.7=KN F F G F FNA NB NA Y27.1073.0sin ,0sin ,0=∴==+-=∑ααKN F F F FSB sB NA X01.7,0cos ,0=∴=-=∑αm kN d F M F F f SB NB SB s .05.12193.05.701.7=====2、解：以梯子为研究对象，画受力图列平面任意力系的平衡方程()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=--⨯+⨯==+--==-=∑∑∑060cos 60sin 60cos 60cos 2,00,00,011 l F l F s G l G F M F G G F F F F F SB NB A NA SB Y SA NB X 补充方程NB s SB NA s SA F f F F f F ==,求得l s 456.0=3、（1）解：以料斗为研究对象，设料斗有下滑的趋势画受力图（方向与图示相反）时，当时，当KN F KN F kNF KN FG F F FS T S T S T X51.12549.12270sin 252270sin ,02211-===-==-+=∑（2）解：以料斗为研究对象，画匀速上升与匀速下降的受力图（b ）(c)匀速上升时，对（b ）列平衡方程KNF fF FG F F F G F F T N d N Y d T X 06.26070cos ,0070sin ,0111111==⎪⎩⎪⎨⎧=-==--=∑∑求得补充方程：匀速上升时，对（C ）列平衡方程KNF fF FG F F F G F F T N d N Y d T X 93.20070cos ,0070sin ,0222222==⎪⎩⎪⎨⎧=-==+-=∑∑求得补充方程：第五章 刚体定轴转动1、获得较大的转动惯量，使柴油机在载荷波动时仍能平稳运转。
汽车制造工艺学(吉大第3版)期末考试知识点总结
【名词解释】1.生产过程:指将原材料转变为汽车产品的全过程。
2.工艺过程:在生产过程中，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程。
3.机械加工工艺过程：在机床设备上利用切削刀具或其他工具，利用机械力将毛坯或工件加工成零件的过程。
4.切削加工：利用切削刀具从生产对象（工件）上切除多余材料的加工方法。
5.装配工艺过程：按规定的装配技术要求，将零件或总成（部件）进行配合和连接，使之成为半成品或成品的工艺过程。
6.工序:一个或一组工人，在一个工作地(机械设备上)对同一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。
7.安装：工件在一道工序中通过一次装夹后所完成的那一部分工艺过程。
8.工位：在某一工序中，工件在机床所占的每一个位置上所完成的那一部分工艺过程。
9.工步:在一次安装或工位中，加工表面、加工工具和切削用量中的主轴转速及进给量不变的情况下，所连续完成的那一部分工序，称为工步。
（填空题）10.试切法：通过试切、测量、调整、再试切，经过多次反复进行到被加工尺寸达到要求为止的方法。
11.加工经济精度:在正常生产条件下，每种加工方法所能保证的公差等级。
12.生产纲领：指企业在计划期内应生产的汽车产品的产量和进度计划。
13.定位：通常将确定工件在机床上或机床夹具中占有正确位置的过程。
14.夹紧：工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。
15.装夹：将工件在机床或机床夹具中定位和夹紧的过程称为装夹。
16.机床夹具：用以装夹工件或引导刀具的装置。
17.基准：用以确定生产对象上几何要素间几何关系所依据的那些点线面。
18.设计基准：设计图样上采用的基准。
19.工艺基准：工艺过程中采用的基准。
20.工序基准：在工序图上用以确定本道工序被加工表面的加工尺寸、位置的基准。
21.定位基准：在加工中确定工件在机床或机床夹具中占有正确位置的基准。
22.测量基准：测量时所采用的基准，用来确定被测量尺寸、形状和位置的基准、23.装配基准：装配时用来确定零件或部件在产品中相对位置的基准。
机械制造技术基础(第2版)第四章课后习题答案
《机械制造技术基础》部分习题参考解答第四章机械加工质量及其控制4-1什么是主轴回转精度？为什么外圆磨床头夹中的顶尖不随工件一起回转，而车床主轴箱中的顶尖则是随工件一起回转的？解：主轴回转精度——主轴实际回转轴线与理想回转轴线的差值表示主轴回转精度，它分为主轴径向圆跳动、轴向圆跳动和角度摆动。
车床主轴顶尖随工件回转是因为车床加工精度比磨床要求低，随工件回转可减小摩擦力；外圆磨床头夹中的顶尖不随工件一起回转是因为磨床加工精度要求高，顶尖不转可消除主轴回转产生的误差。
4-2 在镗床上镗孔时（刀具作旋转主运动，工件作进给运动），试分析加工表面产生椭圆形误差的原因。
答：在镗床上镗孔时，由于切削力F的作用方向随主轴的回转而回转，在F作用下，主轴总是以支承轴颈某一部位与轴承内表面接触，轴承内表面圆度误差将反映为主轴径向圆跳动，轴承内表面若为椭圆则镗削的工件表面就会产生椭圆误差。
4-3为什么卧式车床床身导轨在水平面内的直线度要求高于垂直面内的直线度要求？答：导轨在水平面方向是误差敏感方向，导轨垂直面是误差不敏感方向，故水平面内的直线度要求高于垂直面内的直线度要求。
4-4某车床导轨在水平面内的直线度误差为0.015/1000mm，在垂直面内的直线度误差为0.025/1000mm，欲在此车床上车削直径为φ60mm、长度为150mm的工件，试计算被加工工件由导轨几何误差引起的圆柱度误差。
解：根据p152关于机床导轨误差的分析，可知在机床导轨水平面是误差敏感方向，导轨垂直面是误差不敏感方向。
水平面内：0.0151500.002251000R y∆=∆=⨯=mm；垂直面内：227()0.025150/60 2.341021000zRR-∆⎛⎫∆==⨯=⨯⎪⎝⎭mm，非常小可忽略不计。
所以，该工件由导轨几何误差引起的圆柱度误差0.00225R∆=mm。
4-5 在车床上精车一批直径为φ60mm 、长为1200mm 的长轴外圆。
汽车零件机械加工精度
曲线中包容的面积代表了加载-卸载循环中所损失的能量，即外力在克服
部件内零件间的摩擦和接触塑性变形所作的功 ；实际刚度比估算的小，
因为机床部件由许多零件组成，零件之间存在着结合面、配合间隙和刚度 薄弱环节，机床部件刚度受这些因素影响，特别是薄弱环节对部件刚度影 响较大 。
（2）工艺系统的刚度
工艺系统在切削力作用下都会产生不同程度的变形，工艺系统受力总变 形是各个组成部分变形的迭加，即：
度 误 差
顶尖，可避免回转顶尖随主轴的跳动不会反映到工件上。镗 孔时主轴与镗杆浮动联接，依靠镗模保证镗杆的回转精度。
2. 导轨误差
导
机床导轨是机床主要部件的相对位置及运动的基准，导
轨 在
轨误差将直接影响加工精度。
垂 直
(1) 导轨在垂直面内的直线度误差
面
卧式车床或外圆磨床的导轨垂直面内有直线度误差ΔZ如
究 的同时作用，主要是分析各项误差单独的变化规律。
加
工
精
二是统计分析法，运用数理统计方法对生产中一批工件
度 的实测结果进行数据处理，用以控制工艺过程的正常进行。
的
方
法 这两种方法在生产实际中往往结合起来应用。
一般先用统计分析法找出误差的出现规律，判断产生加 工误差的可能原因，然后运用因素分析法进行分析、试验， 以便迅速有效地找出影响加工精度的关键因素。
误 差
(4) 导轨与主轴回转轴线的平行度误差
若车床导轨与主轴回转轴线在水平面内有平行度误差，车
出的内外圆柱面产生锥度；若在垂直面内有平行度误差，则圆
柱面成双曲线回转体如 图4.11， 因是误差非敏感方向故可忽
略。
3. 传动链误差
传动链误差是指机床内联系传动链始末两端传动元件之 间相对运动的误差。一般用传动链末端元件的转角误差来衡 量。(滚齿机---单线滚刀加工齿轮；滚刀一转—工件一齿)
汽车零部件加工设备的可靠性和加工精度稳定性
汽车零部件加工设备的可靠性和加工精度稳定性摘要：随着汽车产业的快速发展，汽车企业数量不断增加，汽车市场竞争日益激烈。
在汽车零部件加工过程中，由于汽车制造企业的加工方式及加工设备的使用情况不统一，使得不同企业之间的生产水平差异较大，造成了企业之间产品质量与效率的差异。
同时，在整个汽车制造过程中，由于不同车型对零部件的质量要求不同，而目前采用的加工设备不能满足零部件质量要求。
因此，在当前的汽车制造过程中，要提高零部件加工设备的可靠性与加工精度稳定性，以提高生产效率。
关键词：汽车零部件；加工设备；可靠性；稳定性引言：机械加工设备是将原材料加工成各种形状、尺寸、性能和位置精度符合技术要求的零件的工具，是制造过程中不可缺少的重要工具。
汽车零部件的加工设备在整个机械加工设备中所占比例很大，汽车零部件的加工工艺决定了其结构和性能，是影响汽车制造质量和成本的关键因素。
随着科学技术的进步，加工设备也在不断地发展，特别是数控机床的应用，使加工设备向着大型化、自动化、柔性化和高速化方向发展。
新工艺、新材料、新技术不断地应用于汽车零部件加工设备中，使机械设备向智能化、自动化方向发展，大大提高了生产效率和产品质量。
同时，在汽车零部件加工过程中对设备提出了更高的要求一、汽车企业当前的加工情况分析在当前的汽车制造过程中，一般是通过原材料和零部件加工成新车型。
而随着新车型不断地开发和生产，对零部件质量要求也越来越高。
而当前汽车零部件加工设备存在着一定的不足之处：（1）加工精度不高。
由于目前采用的加工设备大多是从国外引进，其可靠性和稳定性有待提高；（2）刀具磨损严重。
由于使用寿命有限、刀具磨损严重、切削力较大等原因导致零件质量下降；（3）设备占地面积大。
由于数控机床生产工艺要求高，需要占用大量空间，同时因设备结构复杂、体积较大而导致占地面积较大。
（4）缺乏柔性化加工设备。
由于汽车零部件数量众多、结构复杂、尺寸规格不一等原因使其柔性化加工设备还没有得到广泛应用[1]。
机械加工质量分析与控制
机械加⼯质量分析与控制第四模块机械加⼯质量分析与控制⼀、填空题1.⼯件表⾯的加⼯质量指标分为：（）和（）。
2.（）是指零件在加⼯后的⼏何参数的实际值与理想值相偏离的程度3.机械加⼯中，由机床、夹具、⼑具、⼯件组成的统⼀体，称为（）；4.加⼯原理误差是指采⽤了近似的（）或（）进⾏加⼯时产⽣的误差；5.加⼯细长轴时，通常后顶尖采⽤弹性顶尖，⽬的是为了消除（）的影响。
6.加⼯经济精度是指在正常⽣产条件下，符合（）、（），（），所能达到的加⼯精度等级。
7.在普通铣床上，采⽤成型法加⼯齿形时，存在由⼑具近似形状引起的（）。
8.在普通外圆车床上车削外圆时，如果导轨在⽔平⾯内存在直线度误差（向前凸），则加⼯出来的零件会产⽣（）。
9.原始误差所引起的切削刃与⼯件间的相对位移，如果产⽣在加⼯表⾯的法线⽅向，则对加⼯误差有直接的影响，所以把加⼯表⾯的法向称为（）。
10.⼯艺系统受⼒变形的程度主要与系统的（）有关。
11.由于部件是有许多零件组成，其中存在很多( ) ，所以在受⼒变形时不能和整体零件相⽐，部件的刚度要⽐我们想象的( )的多。
12.⼀般情况下，复映系数远( )，在2~3次⾛⼑之后，⽑坯误差下降很快，所以⼀般只有在( ) 时⽤误差复映规律估算加⼯误差才有实际意义。
13.⼤批量⽣产时，采⽤调整法加⼯，⼀批⽑坯余量都不⼀样，由于( )的结果，造成⼀批零件的“尺⼨分散”。
14.磨削薄⽚零件时，在零件下⾯垫橡胶的⽬的是消除( )造成的⼯件变形。
15.不同加⼯⽅法，切削热传⼊⼯件的( )不同，有时相差很⼤，所以⼯件的热变形程度不同；16.⼯件受热⽐较均匀，主要影响⼯件的( )精度；⼯件受热不均，主要影响( ) 。
17.按误差在⼀批零件出现的规律，分两类：( )、（)。
18.加⼯⼀批零件时，如果是在机床⼀次调整中完成的，则机床的调整误差引起( )误差；如果是经过若⼲次调整完成的，则调整误差就引起( )误差。
19.⼯艺系统热平衡之前的变形造成的雾差是( )误差；之后是( )误差。
机械加工质量分析-项目四：机械加工质量分析一、填空题
项目四：机械加工质量分析一、填空题1、理论粗糙度的公式为 ，要减小表面粗糙度，应选 f、k r 和 k’r。
2、残余应力产生的原因是 、 和 。
3、机床主轴回转误差的三种基本形式为 、 和 。
4、精密主轴加工以支承轴颈为定位基准来修研 ，再以其为基准来加工 ，符合基准选择的 原则，从而获得较高的加工精度 。
5、工艺系统受力变形会引起加工误差，用两顶尖装夹加工轴类零件 ，当车床刚性较差时，工件刚性较好时，加工后工件呈 形误差，反之，工件呈 形误差。
6、误差统计分析中常用的方法有二种： 法和 法。
7、表面残余应力是 、 、 、 和 几种效应的综合结果。
8、机械加工中，获得几何形状精度的加工方法的： 、 和 。
9、主轴轴承外环滚道有形状误差时，对 类机床的加工精度影响较大；主轴轴承内环滚道有形状误差时，对 类机床的加工精度影响较大。
10、误差复映规律说明 是 在工件上的复映，当工件的材料和切削用量选定后，误差复映系数主要与 有关。
11、产生振型耦合自激振动的条件是 系统是不稳定的，且当 系统组合刚度最小，最易产生自激振动。
12、机械加工中获得尺寸精度的四种方法为 、 、 和 。
13、导轨是机床中确定主要部件相对位置的基准，对于普通车床，影响其加工精度的导轨误差是 、 。
14、在普通车床上加工轴类零件的外圆，若刀架移动对主轴中心线在水平内不平行，则加工后工件呈 误差，若在垂直面内不平行，则加工后工件呈 误差。
15、在普通车床上车外圆，若车床导轨垂直平面内有直线度误差△1，则工件直径误差为 ；若在水平内有误差△2，则工件直径误差为 ，若车床前后导轨有平行度误差△3，则工件直径误差为 。
16、工艺能力系数的计算式为 ，它是指工序的工艺能力能否满足产品精度的程度。
当C p 时，说明工序的工艺能力能满足加工精度要求，当c p 时，表示不能保证加工精度。
17、机械加工时，影响表面粗糙度的原因大致归纳为两方面 、 。
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2）积屑瘤产生的原因 切屑底面对前刀面强烈摩擦，当接触面达到一定温度 和压力时，表面产生粘结现象，形成积屑瘤。 3)积屑瘤的特点：不稳定性， 4)积屑瘤的控制措施： 提高工件材料硬度；选择低、高速切削；采用切削液； 增大前角，减小切削厚度等。 3.降低表面粗糙度值的主要措施 1)选择合理的切削用量： 采用小进给量；低、高速切削；防止打滑现象。 2)选择合理的刀具几何参数： 增大刃倾；刀尖圆弧半径；减小主偏、副偏角等。 3)改善工件材料的性能 采用合理的热处理方法改善材料的性能。 4)合理选择切削液 5)选择合适刀具材料
§4-4表面质量对零件使用性能的影响
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三、影响表层物理力学性能因素
1.加工硬化： 1）产生的原因： 金属层在切削力作用下产生变形。 2）加工硬化表示方法： 常用硬化层深度hd和硬化程度N表示。 3）影响加工硬化的主要因素： 刀具、切削用量、工件材料： 2.表面层的残余应力 1）表面层残余应力产生的原因： 冷态塑变、热态塑变、金相组织变化： 2）影响表面层残余应力的因素： 11/27 切削加工、磨削加工、工件材料：
二、影响表面粗糙度的因素及控制
1.影响表面粗糙度的主要因素 1)几何因素： 是刀刃和工件相对运动轨迹所形成的残面积。 2)物理因素：是在加工过程中在工件表面产生塑 性变形，并产生积屑瘤、鳞刺和振动等。 2．积屑瘤 1)积屑瘤定义 在一定的条件下切削塑性金属时，由于前刀面 挤压及摩擦的作用，使切屑底层中的一部分金属 停滞和堆积在切削刃口附近，形成硬块，能代替 切削刃进行切削，这个硬块称为切屑瘤。
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一、表面质量对零件耐磨性的影响 1.表面糙度Ra的影响： 表面糙度Ra提高，则耐磨性降低。 2.冷作硬化的影响：冷硬现象提高耐磨性。 二、表面质量对耐蚀性影响： 1. 表面糙度Ra的影响：Ra增大，则耐蚀降低。 2. 残余应力的影响：压应力提高，拉应力降低。 三、表面质量对疲劳强度的影响 增大Ra值、冷硬现象存在、压应力都提高疲劳 强度，拉应力则疲劳强度降低。 四、表面质量对配合精度的影响： 1. 增大Ra值，则配合精度降低。 2.残余应力存在，也能改变配合精度。 15/27
四、工艺系统受力变形引起的误差
1.工艺系统的定义： 由机床、夹具、工件和刀具构成的系统为工艺 系统。 2.物体刚度的定义： 物体抵抗外力欲使其变形的能力。 3.工艺系统的刚度： 零件加工表面法向法向分力,与刀具在切削力的 作用下,相对工件在该方向的位移y的比值。 4.工艺系统刚度的一般表达式： Js= F y / y 5.影响机床部件刚度因素 1）连接表面接触变形的影响。 2）部件中薄弱零件的影响。 3）间隙、摩擦力的影响。 3/27
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• • • •
3.工件热变形引起的加工误差： 1)轴类零件易产生形状、尺寸误差。 2)丝杠易产生螺距累积误差。 3)床身导轨面的磨削，导轨易产生直线度 误差。 • 4)薄圆环磨削，易产生圆度误差。 • 4.减少热变形的措施： • 减少切削热；降低摩擦热；隔离热源；强 制冷却；恒温加工；热补偿法等。
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§4-2产生加工误差的主要因素 一、原理误差： 1.定义：指采用近似的成形运动或近似刀具轮廓进 行加工而产生的误差。 2.特点：简化机床、刀具结构；提高效率和效益。 二、机床的几何误差： 1.导轨误差： 导轨在水平、垂直平面内直线度误 差（3-2）；主轴与导轨平行度误差（3-4）。 2.机床的主轴回转误差 定义：指主轴实际回转轴线相对理论回转轴线的 “漂移”。 分类：轴向窜动；径向跳动；角度摆动。 影响因素：主轴误差、 轴承误差及热变形误差。 3. 传动链误差：传动元件、制造、安装误差。 2/27 三、其它误差：刀具、夹具和测量调整误差。
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四、机械加工中振动
1.强迫振动： 1）含义：是由工艺系统内，外部周期交变的激振力（振 源）作用下引起的振动。 2）产生的原因： 机床上高速回转件的不平衡；传动系统中误差；切削力的 变化；外部振源。 3）强迫振动的特点： a.振动自身不能引起干扰力的变化，干扰力停止，振动 停止。 b.强迫振动的频率与外界干扰力频率相同。 c.强迫振动的振幅大小与初始条件无关，主要取决于干 扰力的频率与系统固有频率的比值λ。当λ=1时振幅大， 这种现象称共振。 4）减少强迫振动的措施： 消除振源；提高刚度；隔振；采用减振器和阻尼器等。
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பைடு நூலகம்
五、工艺系统受热变形引起的误差
1.工艺系统热源及热平衡 1)热源： 内部热源： 切削热由刀具与工件、切削摩擦产生；摩擦热 由运动部分摩擦产生。 外部热源： 环境温度指工作环境；热辐射指太阳光辐射。 2)热平衡：Q吸 = Q散 2.机床热变形引起的加工误差 1)主轴热变形而产生的加工误差。 2)导轨热变形而产生的加工误差。
§4-3表面质量的含义及影响因素
一、表面质量含义： 是零件加工后表面层状态完整性的表怔。它 主要包括表面的几何特征和表层物理力学性能。 1.表面的几何特征 1)表面粗糙度：指已加工面的微观几何形状误差。 2)表面波度：即介于宏观几何形状误差与表面粗糙 度之间的周期性几何形状误差。 2.表层物理力学性能 1)加工硬化：工件加工后表面强度、硬度提高象。 2)表面层的残余应力 指机械加工中工件表面层所产生的残余应力。 3)表面层金相组织变化。 加工后工件表层金属的金相组织发生了变化。 8/27
第4章
汽车零件的机械加工质量
§4-1机械加工精度概念 一、精度与加工误差： 1.加工精度：指零件加工后的实际几何参数与理想 几何参数的相符程度。 2.加工误差： 3.形状位置精度及尺寸公差的关系：形状误差应该 限制在位置公差内，位置公差要限制在尺寸公差 内。既形状公差﹤位置公差﹤尺寸公差。 二、原始误差： 1.原始误差的含义：指工艺系统的各种误差。 2.原始误差主要有：工艺系统的受力、受热引起的 误差变形等。
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六、工件内应力产生加工误差
1.内应力的概念 1）内应力的含义：指除去载荷后，存在工件内的 应力。 2）内应力来源及特点 来源：金属内部组织发生不均匀变化而产生。 特点：是一种不稳定状态。 2.内应力产生的原因： 毛坯制造、冷校直、机械加工等易产生内应力。 3.消除内应力的方法 1）合理设计的零件结构。 2）采用时效处理、退火和正火的热处理方法。 7/27 3）合理安排机械加工工艺。
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2.自激振动 1）定义：由振动系统本身产生的交变力激发和维 持的振动。 2）特点：a .是一种不衰减的振动；b.频率等于固 有频率；c.振幅大小取决于输入和消耗能量对比， 输入能量大于消耗能量振动能维持，否则停止。 3）减轻和消除的措施： a.合理选择切削用量：VC↑或VC↓，则振动↓；f↑， 则振动↓；ap↓，则振幅A↓。 b.合理的选择刀具的几何参数：前角和主偏角增 大，则振幅减小；的后角和刀尖圆弧半径减小， 则振幅减小。 c.提高系统刚度和采用减振装置。
• 3.加工表面层金相组织变化及烧伤： • 1）表面层金相组织变化的原因： • 主要是加工时，产生大量的热量使工件表面温 度升高，达到组织转变温度而产生的。 • 2）表面烧伤的形式 • 有回火烧伤；淬火烧伤；退火烧伤。 • 4.表面强化的措施 • 1）滚压加工： • 利用具有较高硬度的滚轮或滚珠对工件表面进 行加工使其产生塑性。 • 2）喷丸强化： • 利用大量高速运动的珠丸撞击工件表面，使之 产生冷应层和残余压应力的一种加工方法。
6.工艺系统受力变形引起的加工误差： 1）由于切削力着力点位置变化而使零件产生形状 误差。 2）由于切削力大小变化引起的加工误差： a.毛坯几何形状引起的切削力变化。 b.由于材料硬度不均引起切削力变化。 C.刀具变形引起的误差。 3）其它力引起的加工误差 a.重力、夹紧力引起的加工误差。 b.惯性力、传动力引起加误差。 C.误差复映现象：