机械制造工艺学复习资料全

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第一章

˙机械加工工艺过程是机械产品生产过程的一部分，是直接生产过程，其原意是指采用金属切削刀具或磨具来加工工件，使之达到所要求的形状、尺寸、表面粗糙度和力学物理性能，成为合格零件的生产过程。（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：如果在一个工序中需要对工件进行几次装夹，则每次装夹下完成的那部分工序内容称为一个安装。

˙工位:在工件的一次安装中，通过分度（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的安装内容称为工位。

˙工步：加工表面、切削刀具、切削速度和进给量都不变的情况下所完成的工位内容，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的工步内容，称为一次走刀。

˙零件进行机械加工时，必须具备一定的条件，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，应当生产的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的同一产品或零件的数量。

˙装夹又称安装，包括定位和夹紧两项内容。

装夹方式：1.夹具中装夹 2.直接找正装夹 3.划线找正装夹（P13）

˙采用6个按一定规则布置的约束点来限制工件的6个自由度，实现完全定位，称之为六点定位原理。（P15）

˙完全定位工件的6个自由度均被限制，称为完全定位。（P17）

˙不完全定位工件6个自由度中有1个或几个自由度未被限制，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的加工要求和自身形状决定。

˙欠定位：在加工时根据被加工面的尺寸、形状和位置要求，应限制的自由度未被限制，即约束点不足，这样的情况称为欠定位。欠定位的情况下是不能保证加工要求的，因此是绝对不能允许的。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的约束点（夹具定位元件）所

限制，称之为过定位。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，根据零件在装配结构中的装配关系和零件本身结构要素之间的相互位置关系，确定标注尺寸（含角度）的起始位置，这些起始位置可以是点、线或面，称之为设计基准。即设计图样上所采用的基准。

˙工艺基准：零件在加工工艺过程中所用的基准称为工艺基准。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的尺寸、形状和位置的基准，称为工序基准，其实质就是工序图中的设计基准。

˙定位基准——加工时用以确定零件在机床夹具中的正确位置所采用的基准。

分为粗基准和精基准。选择基准时，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的基准。

˙装配基准——装配时用以确定零件在机器中位置的基准。

第二章

˙加工精度是指零件加工后实际几何参数（尺寸，形状和表面间的相互位置）与理想几何参数的接近程度。

˙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的实际几何参数（尺寸，形状和表面间的相互位置）对理想几何参数的偏离程度。

˙加工精度和加工误差两者关系：

两者从不同角度来评定加工零件的几何参数，加工精度的高低是由加工误差的小大来表示

的。保证和提高加工精度，实际上就是限制和减小加工误差。

˙在机械加工时，机床、刀具，夹具和工件构成一个完整的系统，为工艺系统。

˙工艺系统的误差是工件产生加工误差的根源。工艺系统的各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的那个方向（即通过切削刃的加工表面的法向）称为误差的敏感方向。

˙研究机械加工精度的方法：1.分析计算法 2.统计分析法（只适用于批量生产）

˙加工原理误差是指采用了近似的成形运动或近似的切削刃轮廓进行加工而产生的误差。˙在机械加工的每一工序中，总是要对工艺系统进行这样或那样的调整工作。由于调整不可能绝对地准确，因而产生调整误差。

˙工艺系统的调整的基本方式：1.试切法调整 2.调整法调整

˙机床几何误差的来源：机床制造误差、磨损、安装误差。

˙机床几何误差的组成：导轨导向误差、主轴回转误差、传动链的传动误差。

˙减小工艺系统受力变形的措施：PPT121 书P60

（1）提高接触刚度（2）提高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）减少摩擦防止微量进给时“爬行”（5）合理使用机床（6）合理安排工艺，粗精分开

（7）转移或补偿弹性变形

˙残余应力/内应力是指在没有外力的作用下或去除外力后工件内残留的应力。

˙产生原因：由于金属内部相邻组织发生了不均匀的体积变化而产生的。促成这种不均匀体积变化的因素主要来自冷、热加工。

˙减少内应力引起变形的措施：1．合理设计零件结构2．增加消除残余应力的专门工序 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）。

˙减少工艺系统热变形的措施： PPT157 书P69

（1）减少发热和隔离热源（2）均衡温度场（3）改进机床布局和结构设计

（4）保持工艺系统的热平衡（5）控制环境温度（6）热位移补偿

˙统计分析法主要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的实际分布图。

加工一批工件，由于随机性误差的存在，加工尺寸的实际数值是各不相同的，这种现象称为尺寸分散。

同一尺寸间隔内的零件数量称为频数，频数与该批零件总数之比称为频率。

˙正态分布 P75

第三章

˙加工表面质量包括两方面内容：加工表面的几何形貌和表面层材料的力学物理性能和化学性能。

机械产品的失效形式：（1）因设计不周而导致强度不够（2）磨损、腐蚀和疲劳破坏。

˙加工表面的几何形貌包括：(1)表面粗糙度(2)表面波度(波纹度)(3)纹理方向(4)表面缺陷˙表面层材料的力学物理性能和化学性能包括：(1)表面层加工硬化(冷作硬化)(2)表面层金相组织变化(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）对零件耐磨性的影响： P100 （1）粗糙度太大、太小都不耐磨（2）适度冷硬能提高耐磨性

˙表面质量（表面粗糙度、表面残余应力和表面层加工硬化）对零件疲劳强度的影响：（1）粗糙度越大，疲劳强度越差（2）适度冷硬、残余压应力能提高疲劳强度

˙表面质量（表面粗糙度、表面残余应力）对零件耐腐蚀性的影响：

（1）粗糙度越大，耐腐蚀性越差（2）压应力提高耐腐蚀性，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）对配合性质的影响：

（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的主要因素：几何因素和物理因素。 P102