第4章+机械加工质量分析
机械加工与装配作业指导书
机械加工与装配作业指导书第1章机械加工基础知识 (4)1.1 金属切削原理 (4)1.1.1 金属切削概述 (4)1.1.2 切削用量 (4)1.1.3 切削力 (4)1.1.4 刀具材料与结构 (4)1.2 机械加工工艺规程 (4)1.2.1 工艺规程概述 (4)1.2.2 工艺路线的制定 (5)1.2.3 工序内容的制定 (5)1.2.4 切削参数的确定 (5)1.3 机械加工精度与表面质量 (5)1.3.1 机械加工精度 (5)1.3.2 表面质量 (5)1.3.3 提高加工精度和表面质量的方法 (5)1.3.4 加工误差及其控制 (5)第2章常用机械加工方法 (5)2.1 车削加工 (5)2.2 铣削加工 (5)2.3 钻削加工 (6)2.4 镗削加工 (6)第3章数控加工技术 (6)3.1 数控编程基础 (6)3.1.1 数控编程基本概念 (6)3.1.2 编程语言 (6)3.1.3 编程步骤 (6)3.2 数控车削加工 (6)3.2.1 基本原理 (7)3.2.2 工艺参数 (7)3.2.3 编程方法 (7)3.3 数控铣削加工 (7)3.3.1 基本原理 (7)3.3.2 工艺参数 (7)3.3.3 编程方法 (7)第4章特种加工技术 (7)4.1 电火花加工 (7)4.1.1 概述 (7)4.1.2 电火花加工设备 (7)4.1.3 电火花加工工艺 (8)4.1.4 电火花加工应用 (8)4.2 激光加工 (8)4.2.2 激光加工设备 (8)4.2.3 激光加工工艺 (8)4.2.4 激光加工应用 (8)4.3 电子束加工 (8)4.3.1 概述 (8)4.3.2 电子束加工设备 (8)4.3.3 电子束加工工艺 (9)4.3.4 电子束加工应用 (9)第5章零件加工工艺分析 (9)5.1 零件结构工艺性分析 (9)5.1.1 零件结构特点 (9)5.1.2 零件材料 (9)5.1.3 零件加工难度及质量要求 (9)5.2 零件加工工艺路线设计 (9)5.2.1 工艺流程规划 (9)5.2.2 工艺参数设定 (10)5.3 工艺参数选择与计算 (10)5.3.1 切削速度 (10)5.3.2 进给量 (10)5.3.3 切削深度 (10)5.3.4 磨削用量 (10)第6章机械装配基础知识 (11)6.1 装配精度与工艺 (11)6.1.1 装配精度的定义与分类 (11)6.1.2 影响应装配精度的因素 (11)6.1.3 提高装配精度的措施 (11)6.2 装配方法与工具 (11)6.2.1 装配方法的分类与选用 (11)6.2.2 常用装配工具及设备 (12)6.3 装配前的准备工作 (12)6.3.1 零部件检查 (12)6.3.2 装配前的准备工作 (12)6.3.3 装配前的技术准备 (12)第7章常见机械装配工艺 (12)7.1 螺纹连接装配 (12)7.1.1 螺纹连接概述 (12)7.1.2 螺纹连接装配工艺 (13)7.2 键、销连接装配 (13)7.2.1 键、销连接概述 (13)7.2.2 键、销连接装配工艺 (13)7.3 过盈连接装配 (13)7.3.1 过盈连接概述 (13)7.3.2 过盈连接装配工艺 (13)7.4.1 滚动轴承概述 (14)7.4.2 滚动轴承装配工艺 (14)第8章装配质量控制与检验 (14)8.1 装配质量控制措施 (14)8.1.1 建立完善的质量管理体系，保证装配过程遵循相关标准和规范。
机械制造技术基础教案
机械制造技术基础教案第一章：机械制造概述1.1 教学目标了解机械制造的基本概念、分类和流程。
掌握机械制造的主要工艺方法和工艺系统。
理解机械制造技术的应用和发展趋势。
1.2 教学内容机械制造的基本概念：机械制造业的定义、作用和重要性。
机械制造的分类：批量生产、单件生产和自动化生产。
机械制造的流程：设计、加工、装配和检测。
机械制造的主要工艺方法：铸造、焊接、切割、铣削、磨削等。
机械制造的工艺系统：机床、刀具、夹具、量具等。
机械制造技术的应用和发展趋势：数字化制造、精密加工、绿色制造等。
1.3 教学方法采用讲授和案例分析相结合的方式，介绍机械制造的基本概念和分类。
通过实物展示和实验室实践，讲解机械制造的工艺方法和工艺系统。
利用多媒体教学，展示机械制造技术的应用和发展趋势。
1.4 教学评估课堂讨论和提问，了解学生对机械制造基本概念的理解。
课后作业，要求学生绘制机械制造流程图和工艺路线图。
实验室实践报告，评估学生对机械制造工艺系统的掌握情况。
第二章：机械加工工艺2.1 教学目标掌握机械加工工艺的基本概念和分类。
理解机械加工工艺参数的选择和计算方法。
熟悉机械加工工艺规程的制定和执行。
2.2 教学内容机械加工工艺的基本概念：机械加工工艺的定义、作用和重要性。
机械加工工艺的分类：常规加工、特种加工和复合加工。
机械加工工艺参数的选择和计算：切削参数、热处理参数等。
机械加工工艺规程的制定：工艺路线、工艺参数、工艺条件等。
机械加工工艺规程的执行：加工顺序、工艺过程、质量控制等。
2.3 教学方法采用讲授和案例分析相结合的方式，介绍机械加工工艺的基本概念和分类。
通过实验室实践，讲解机械加工工艺参数的选择和计算方法。
利用多媒体教学，展示机械加工工艺规程的制定和执行过程。
2.4 教学评估课堂讨论和提问，了解学生对机械加工工艺基本概念的理解。
课后作业，要求学生计算机械加工工艺参数并制定工艺规程。
实验室实践报告，评估学生对机械加工工艺规程的制定和执行情况。
机械加工质量分析报告
现以卧式车床为例，说明导轨误差是怎样影响工件 的加工精度的。
（1）导轨在水平面内直线度误差的影响
当导轨在水平面内的直线度误差为△y时,引起工件在 半径方向的误差为（图4－9）：
△R=△y
由此可见：床身导轨在水平面内如果有直线度误差，使工件 在纵向截面和横向截面内分别产生形状误差和尺寸误差。
第四章 机械加工质量分析与控制
第一节 机械加工精度概 述
优质、高产、低消耗是企业发展的必由之路。 优质就是高的产品质量。 高产就是生产效率高。 低消耗就是成本低。 产品的质量与零件的加工质量、产品的装配质 量密切相关，而零件的加工质量是保证产品质量的 基础。它包括零件的加工精度和表面质量两方面。 零件的加工精度包括尺寸精度、形状精度和相 互位置精度。
•轴向窜动 •径向跳动 •角度摆动
机床几何误差
机床导轨误差
•水平面内直线度 •垂直面内直线度 •前后导轨的平行度
机床传动链误差
•内联传动链始末两 端传动元件间相对 运动误差
1、机床导轨误差
机床导轨是机床中确定某些主要部件相对位置的 基准，也是某些主要部件的运动基准。
机床导轨误差的基本形式
•水平面内的直线度 •垂直面内的直线度 •前后导轨的平行度
Z1 δ1 δ1n=i1nδ1
Z2 δ2 δ2n=i2nδ2
………………
Zn δn δnn=innδn 在任一时刻，各齿轮的转角误差反映到丝杠的总误差为：
n
Σ 1n 2n nn ji jn j 1
（3）减少传动链误差的措施
1）尽量缩短传动链。 2）提高传动件的制造和安装精度，尤其是末端 零件的精度。 3）尽可能采用降速运动，且传动比最小的一级 传动件应在最后。 4）消除传动链中齿轮副的间隙。 5）采用误差校正机构
机械制造技术基础(第)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。
已知：工件材料为45钢；切削用量为：v c=120m/min，a p=0.4mm, f =0.2mm/r; 刀具材料为YT15。
《机械制造技术》课教案.doc
《机械制造技术》课程教案扬州大学机械工程学院机械制迭教科部二00三年六月第四章机械加工质量分析与控制一、内容概述木章将机械制造质量分成加工精度和表面质星两个方而来研究。
随着科学技术的发展和市场竞争的加剧，对零件机械加工质量的要求也越来越高，因此，对机械加工质量的深入研究与解决，不仅已成为机械制造工艺师的首要任务，而且是机械制造工艺学的核心内容, 机械加工质量分析与控制就成为木课程内容屮十分重要的一章。
二、本章重点1.在加工误差的单因素分析屮，着重掌握机床误差、工艺系统受力变形、热变形及工件残余应力等原始谋茅对加工谋差的影响；2.在加工误差的统计分析屮，着重掌握分布图在误羌分析屮的应用。
三、课时分配木章课时：讲课：16学时，实验：4学时第一节概述（1学时）加工误差的来源，原始误善和加工误差的关系。
第二节影响加工精度的因素（8学时）一、原理误差二、机床的几何误差三、：T艺系统具它几何误差四、工艺系统受力变形引起的加工误差工艺系统刚度、部件刚度及其特点、切削力作用点位置变化对加I：误差的影响、误差复映五、工艺系统热变形引起的加工误差六、工件内应力引起的变形笫三节加T谋羌的统计分析（3学时）第四节机械加工表面质量（4学时）笫四节机械加丁屮的振动（4学时）四、授课方式多媒体教学五、实验%1三向刚度测定法%1加工误差统计分析六、习题与思考题4-1试分析在卧式车床上加工时，产生下述误差的原因：1）在卧式车床上弾孔时，引起被加工孔圆度误差和圆柱度误差。
2）在卧式车床（用三爪自定心卡盘）上镣孔时，引起内孔与外圆同轴度误差、端面与外圆的垂真度误差的原因。
4-2在卧式车床上用两顶尖装夹工件车削细长轴时，出现图4・la、b、c所示的误差是什么原因，分别采用什么办法来减少或消除？b)c)图4— 14-3设已知一工艺系统的误差复映系数为0・25,工件在木工序前有圆度误差0.45mm, 若木工序形状精度规定允差0. Olmm,试问至少要走刀几次方能使形状精度合格？4-4在车床上加T丝杠，T件总长为2650mm,螺纹部分的长度L=200mm, T件材料和母丝杠材料都是45钢，加丁时室温为20°C,加T.JU.T件温度升至45°C,母丝杠温升至30°C。
机械加工质量分析与控制练习题和答案_机械制造技术基础
第 4章练习题1.单项选择1-1表面粗拙度的波长与波高比值一般（）。
①小于50 ②等于 50～200③等于 200～ 1000④大于 10001-2表面层加工硬化程度是指（）。
① 表面层的硬度② 表面层的硬度与基体硬度之比③ 表面层的硬度与基体硬度之差④表面层的硬度与基体硬度之差与基体硬度之比1-3原始偏差是指产生加工偏差的“源偏差”，即（）。
①机床偏差② 夹具偏差③ 刀具偏差④工艺系统偏差1-4偏差的敏感方向是（）。
①主运动方向②进给运动方向③过刀尖的加工表面的法向④过刀尖的加工表面的切向1-5试切 n 个工件，因为判断禁止而惹起的刀具调整偏差为（）。
①3② 6③36 n④n1-6精加工夹具的相关尺寸公差常取工件相应尺寸公差的（）。
①1/10 ～ 1/5② 1/5～1/3③ 1/3～ 1/2④ 1/2～ 11-7镗床主轴采纳滑动轴承时，影响主轴展转精度的最主要要素是（）。
①轴承孔的圆度偏差②主轴轴径的圆度偏差③ 轴径与轴承孔的空隙④切削力的大小1-8在一般车床上用三爪卡盘夹工件外圆车内孔，车后发现内孔与外圆不一样轴，其最可能原由是（）。
①车床主轴径向跳动②卡爪装夹面与主轴展转轴线不一样轴③ 刀尖与主轴轴线不等高④车床纵导游轨与主轴展转轴线不平行1-9在车床上就地车削（或磨削）三爪卡盘的卡爪是为了（）。
①提升主轴展转精度②降低三爪卡盘卡爪面的表面粗拙度③ 提升装夹稳固性④保证三爪卡盘卡爪面与主轴展转轴线同轴1-10 为减小传动元件对传动精度的影响，应采纳（）传动。
②升速②降速③等速④变速1-11往常机床传动链的（）元件偏差对加工偏差影响最大。
① 首端②尾端③ 中间④ 两头1-12工艺系统刚度等于工艺系统各构成环节刚度（）。
① 之和② 倒数之和③ 之和的倒数④ 倒数之和的倒数1-13机床零件的实质刚度（）按实体所估量的刚度。
①大于②等于③小于④远小于1-14接触变形与接触表面名义压强成（）。
①正比②反比③指数关系④ 对数关系1-15偏差复映系数与工艺系统刚度成（）。
机械加工设备操作维护指导书
机械加工设备操作维护指导书第1章引言 (3)1.1 操作维护基本要求 (3)1.1.1 熟悉设备结构及功能 (4)1.1.2 遵守操作规程 (4)1.1.3 定期进行维护保养 (4)1.1.4 及时排除故障 (4)1.1.5 做好设备运行记录 (4)1.2 安全注意事项 (4)1.2.1 持证上岗 (4)1.2.2 穿戴劳动保护用品 (4)1.2.3 保证设备停稳后再进行操作 (4)1.2.4 保持工作环境整洁 (4)1.2.5 定期进行安全培训 (4)1.2.6 遵守国家法律法规 (5)第2章设备概述 (5)2.1 设备组成及功能 (5)2.1.1 设备组成 (5)2.1.2 设备功能 (5)2.2 设备技术参数 (5)第3章操作前准备 (6)3.1 工作场地准备 (6)3.2 设备开机检查 (6)3.3 工具和量具准备 (6)第4章设备操作流程 (7)4.1 开机操作 (7)4.1.1 检查电源 (7)4.1.2 设备外观检查 (7)4.1.3 启动设备 (7)4.1.4 自检程序 (7)4.2 加工操作 (7)4.2.1 准备工作 (7)4.2.2 加工启动 (7)4.2.3 加工监控 (7)4.2.4 加工结束 (8)4.3 关机操作 (8)4.3.1 停止设备 (8)4.3.2 设备清洁 (8)4.3.3 设备维护 (8)4.3.4 设备断电 (8)第5章加工工艺与调整 (8)5.1 常用加工工艺 (8)5.1.1 车削加工 (8)5.1.2 铣削加工 (8)5.1.3 钻削加工 (8)5.1.4 磨削加工 (8)5.2 工艺参数调整 (9)5.2.1 切削速度调整 (9)5.2.2 进给量调整 (9)5.2.3 切削深度调整 (9)5.3 加工质量检测 (9)5.3.1 尺寸精度检测 (9)5.3.2 形状精度检测 (9)5.3.3 表面粗糙度检测 (9)5.3.4 加工质量分析 (9)第6章设备维护与保养 (9)6.1 日常保养 (9)6.1.1 操作前的检查 (9)6.1.2 操作中的注意 (10)6.1.3 操作后的保养 (10)6.2 定期保养 (10)6.2.1 日保养 (10)6.2.2 周保养 (10)6.2.3 月保养 (10)6.3 特殊保养 (10)6.3.1 季节性保养 (10)6.3.2 状态监测保养 (10)6.3.3 大修保养 (11)第7章故障排除 (11)7.1 故障诊断方法 (11)7.1.1 望：观察设备运行状态，检查设备各部位是否有异常现象，如：异常声响、振动、温度升高等。
第4章 机械加工质量分析与控制(习题)
2-7在车床上车削光轴（习图4-2-7），车后发现工件A处直径比B处直 径大
，其可能的原因有（ ）。 ①刀架刚度不足 ② 尾顶尖刚度不足 ③ 导轨扭曲 ④ 车床纵向导 轨与主轴回转轴线不平行
B A
习图4-2-7
2-8 机械加工工艺系统的内部热源主要有（
）。
① 切削热 ② 摩擦热 ③ 辐射热 ④ 对流热
FP 100
50 300
习图4-4-3
A B C D
4-4 曾有人提出一种在工作状态下测量工艺系统静刚度的方法，其过 程如下：如习图4-4-4所示，在车床顶尖间装夹一根刚度很大的轴，在 轴靠近前、后顶尖及中间位置预先车出三个台阶，尺寸分别为H11、 H12、H21、H22、H31、H32。经过一次走刀后，测量加工后的台阶尺寸 分别为h11、h12、h21、h22、h31、h32。试：1）说明用此方法测量工艺 系统静刚度的原理；2）如何由上面的数据确定工艺系统刚度？3）说 明该方法的优缺点。
① 机床误差 ② 夹具误差 ③ 刀具误差 ④ 工艺系统误差 1-4 误差的敏感方向是（ ）。
① 主运动方向 ② 进给运动方向 ③ 过刀尖的加工表面的法向 ④ 过刀尖的加工表面的切向 1-5 试切n个工件，由于判断不准而引起的刀具调整误差为（ ）。 13 ②6 ③ ④ 1-6 精加工夹具的有关尺寸公差常取工件相应尺寸公差的（ ）。 ① 1/10～1/5 ② 1/5～1/3 ③ 1/3～1/2 ④ 1/2～1 1-7 镗床主轴采用滑动轴承时，影响主轴回转精度的最主要因素是（ ）。 ① 轴承孔的圆度误差 ② 主轴轴径的圆度误差 ③ 轴径与轴承孔的 间隙 ④ 切削力的大小
如习图4-2-5所示，零件安装在车床三爪卡盘上车孔（内孔车刀安装在刀 架上）。加工后发现被加工孔出现外大里小的锥度误差。产生该误差 的可能原因有（ ）。 ① 主轴径向跳动 ② 三爪装夹面与主轴回转轴线不同轴
机械制造基础试题库5
第一章诸论（习题略）第二章机械制造技术装备2－1 车削直径80mm，长200mm棒料外圆，若选用＝4mm，f＝0.5mm，n=240 r/min，试问切削速度υ，切削机动时间，金属切除率为多少？2－2 已知一外圆车刀切削部分的主要几何角度为：＝、、、、。
试用主剖面参考系绘出该车刀的几何角度。
2－3车削外圆36mm，中径33mm，内径29mm,螺距6mm梯形螺纹时，若使用刀具前角为，左刃后角，右刃后角。
试计算左、右刃工作前、后角是多少？2－4 用切断刀切断外径为D＝30mm的轴类零件，已知切断刀的几何参数：当切断刀刀尖安装低于工件中心等高面h＝2mm，＝，，时的工作前角、工作后角；并将切断刀的有关几何角度标注在计算简图上。
2－5 什么是硬质合金？常用的牌号有几大类？各类硬质合金的常用牌号有哪些？如何选用？2－6什么是逆铣？什么是顺铣？各有何切削加工特点？2－7试分析题图2－1所示的三种车螺纹时的传动原理图各有何特点？2－8在Y3150E型滚齿机上加工斜齿轮，已知工件m＝4mm、Z＝56、β＝、右旋；滚刀K＝1，λ＝，左旋。
试进行展成运动链、差动传动链的调整计算。
2－9 题图2－2所示零件的A、B、C面的φ10H7孔及φ30H7孔均已加工，试分析加工φ12H7孔时选用哪些表面定位最为合理？为什么？2－10分析题图2－3所列定位方案：⑴ 指出各定位元件所限制的自由度；⑵ 判断有无欠定位或过定位；⑶对不合理的定位方案提出改进意见。
图中：（a）图过三通管中心打一孔，使孔轴线与管轴线OX、OZ垂直相交；（b）车阶梯轴外圆；（d）在圆盘零件上钻孔，保证孔与外圆同轴；（e）钻绞连杆零件小头孔，保证小头孔与大头孔之间的距离及两孔平行度。
2－11分析题图2－4所列加工零件中必须限制的自由度，选择定位基准和定位元件，并在图中示意画出；确定夹紧力作用点的位置和作业方向，并用规定的符号在图中标出。
图（a）过球心打一孔；图（c）在小轴上铣槽，保证尺寸H和L；图（d）过轴心打通孔，保证尺寸L；图（e）支座零件上加工两通孔，保证尺寸A和 H 。
机械加工工艺习题册答案(1-8)
答案第一章金属切削的基础理论一、填空题答案1 刀具2 切削运动3 进给运动4 主运动5 工件的旋转运动6 已加工表面7 待加工表面 8 过渡表面 9 切削速度 10 进给量 11 背吃刀量 12 Vc＝∏DN/100013 360mm/min 14 切削部分 15 两刃 16 前刀面 17 硬质合金 18 冷却液19 背吃刀量 20 已加工表面 21 切削速度 22 润滑 23 降低 24 YG 25 AL2O326 背吃刀量 27 产品质量 28 改善切削加工性能 29 调质 30 调质 31 机床刚度32 刀具的旋转运动 33 高速钢 34 切离 35 带状 36 磨钝标准 37 刀具耐用度38 乳化液 39 切削油 40 高 41 基面 42 正常磨损 43 前角 44 后角 45 增大46 减小 47 减小 48 增大 49 W18Cr4V 50 低二、判断题答案1 T2 T3 T4 F5 F6 T7 T8 F9 F 10 F11 T 12 F 13 F 14 T 15 T 16 T 17 F 18 F 19 F 20 T21 F 22 T 23 T 24 T 25 F 26 T 27 F 28 F 29 F 30 F31 F 32 T 33 F 34 T 35 T 36 F 37 T 38 T 39 T 40 F41 T 42 T 43 T 44 F 45 F 46 T 47 T 48 T 49 F 50 F51 F 52 T 53 T 54 F 55 T 56 F 57 T 58 T 59 F 60 T61 T 62 F 63 T 64 T 65 F 66 F 67 T 68 T 69 T 70 F三、选择题答案1 C2 A3 A4 B5 D6 B7 A8 A9 C 10 C11 B 12 B 13 A 14 A 15 B 16 C 17 C 18 C 19 C 20 A21 A 22 A 23 B 24 B 25 B 26 B 27 A 28 B 29 B 30 B31 A 32 B 33 B 34 B 35 B 36 B 37 A 38 B 39 B 40 C41 A 42 D 43 C 44 C 45 B 46 C 47 C 48 C 49 B 50 B51 A 52 B 53 B 54 C 55 A 56 B 57 C 58 A 59 A 60 B61 A 62 B 63 B 64 D 65 B 66 A 67 C 68 A 69 C第二章工件的装夹与夹具的设计基础一、填空题答案1 定位 2夹紧 3找正、夹具 4找正 5夹具 6六 7 移动、转动 8 自由度9 六点定位原则 10 完全定位 11不完全定位 12 欠定位 13 过定位 14 定位基准15 定位基面 16 主要 17 导向 18 止动 19 防 20 定位基准、定位元件21 支承钉、支承板 22一 23精 24 粗 25 侧面 26 一 27两 28 侧面 29 切屑30自位 31 一 32 可调 33 辅助 34 60°/90°/120° 35 长度、直径 36定位销37 心轴 38基准位移,基准不重合 39 夹紧 40 通用\专用\组合\可调 41 42单件小、大43 2个、4个 44 3个、5个 45 1个、2个 46 2个、4个、1个 47 2个、4个48 基准不重合误差 49 小 50 基准位移误差 51 夹紧力的大小 52 定位装置53 铣床夹具 54 液压夹具 55 机械夹紧 56 三爪卡盘 57 组合夹具 58 通用可调、组合59 3个、2个、1个 60 定位、夹紧二、判断题答案1 T2 F3 T4 T5 T6 F7 F8 T9 T 10 F11 T 12 T 13 T 14 T 15 F 16 T 17 F 18 T 19 T 20 F21 T 22 T 23 T 24 F 25 T 26 F 27 F 28 F 29 F 30 T31 T 32 F 33 F 34 F 35 T 36 F 37 F 38 F 39 T 40 F41 F 42 T 43 F 44 F 45 F 46 F 47 F 48 T 49 F 50 F51 F 52 F 53 T 54 F 55 T 56 T 57 F 58 T 59 F 60 F61 T 62 T 63 F 64 F 65 T 66 T 67 T 68 T 69 F 70 T71 T 72 F 73 T 74 F 75 T 76 F 77 T 78 F 79 T 80 F81 T 82 F 83 T 84 T 85 T 86 F 87 F 88 F 89 F 90 F三、简答题答案1根据工件被限制的自由度的情况，定位分为哪些情况？完全定位。
机械制造工艺学第4章：机械加工精度
第二节 影响加工精度的因素及其分析
工艺系统中的误差是产生零件加工误差的根源，因此把工艺系统的 误差叫做原始误差。
一、加工原理误差 即是在加工中采用了近似的加工运动、近似的刀具轮廓和 近似的加工方法而产生的原始误差。
例如，在车床上车削模数蜗杆，传动关系如图，传动比i可用下式表示
YX
FY K 主轴箱
2
2
则刀具在X处相对于工件法向总位移为
Y机床 YX Y刀架
1 1 FY K刀架 K 主轴箱
1 l X l K 尾座
2 X l
故得机床的刚度
K 机床
FY Y机床
1 1 K刀架 1 K 主轴箱 1 X l X K 尾座 l l
⑶两导轨间有平行度误差 导轨发生扭曲，刀尖相对于工件在水平和垂直两方向上发生偏移，从 而影响加工精度。设垂直于纵向走刀的任意截面内前、后导轨的平行度误 差为δ ，则工件半径变化量Δ R近似等于刀尖的水平位移，即
H R Y B
机床导轨的几何精度还与 使用时的磨损及机床的安装状 况有关。
FY=λ CpapF0.75
毛坯上的最大误差为 坯 a p1 a p 2 ，工件上的最大误差为 工 Y1 Y2 工件在一次走刀后的加工误差为
工 Y1 Y2 FY max FY min K 系统 K 系统 C p a p1 f C p f
则，
0.75 0.75
加工刀具会使加工表面尺寸扩大。
一般刀具加工时，加工表面形状由机床运动精度保证，尺寸由调整决定，刀具的
机械制造工艺学12篇
第一章 导 论 第二章 机床夹具设计基础 第三章 切削过程及控制 第四章 机械加工质量分析与控制 第五章 工艺规程设计
第1章 导论
一、机械制造业在国民经济中的地位和作用； 二、机械制造工艺学的定义、内容及特点； 三、先进制造技术的特点及发展趋势； 四、课程性质与学习要求。
一、机械制造业在国民经济中的地位和作用
2）传统制造技术主要着眼点是实现生 产的优质、高效和低成 本，而发展先进制造技术的目的除了实现优质、高效、的成本 外，敏捷制造、可持续发展也成为其追求的重要目标。
3）先进制造技术比传统制造技术更加重视技术与管理的结合， 重视制造过程的组织和管理体制的精简及合理化，从而产生了 一系列技术与管理相结合的新的生产方式。
如下差距：
–工业生产能耗和物耗高。万元产品能耗是发达国家的5 倍，物耗高40% –劳动生产率低下，平均相当于发达国家的1/15~1/20。 –工业产品质量差，技术含量低，缺乏市场竞争力。基础 机械、大型成套设备等级比发达国家低1~2个等级，综合 技术水平落后20余年。 –企业研发投入不足，自主创新能力差。企业投入的科研 经费不到发达国家的1/30。
机械制造是将设计输出的指令和信息输入机械制造系统， 加工出合乎设计要求的产品的过程。
机械制造工艺学（machinery technology）
定义1：是研究机械制造系统、机械制造过程和制造手段的 科学。
定义2：是研究集机械、电子、光学、信息科学、材料科学、 生物科学、激光学、管理学等最新成就为一体的一个新兴技 术与新兴工业，归纳总结机械制造工艺的科学理论与实践， 探索解决工艺过程中遇到的实际问题，从而揭示出一般规律 的一门科学。
1. 先进制造技术的内涵及其主要特点 先进制造技术是传统制造业不断吸收机械、电子、信息、
机械加工质量分析及控制
机械加工质量的控制方法
1 设备参数的控制
2 原材料的控制
确保设备的准确性和稳 定性，以提高加工质量。
选择合适的原材料，并 进行严格的检验，确保 加工质量。
3 生产过程的控制
建立严格的工艺流程和 标准操作规程，控制每 个环节的质量。
4 检验环节的控制
5 人员管理的控制
制定有效的检验方法和标准，确保产品达 到质量要求。
机械加工质量分析及控制
机械加工质量的定义、重要性以及案例分析。通过测量、统计分析和控制设 备参数、原材料、生产过程、检验环节和人员管理，有效提升质量。
机械加工质量的分析方法
1 测量和检验技术
通过精密的测量工具和检验设备，对加工质量进行准确评估。
2 统计分析方法
运用统计学方法，分析加工过程中出现 Nhomakorabea误差和变异，从而找出改进点。
培训员工，提高技能水平，强化质量意识。
案例分析：机械加工质量的成功案例和 经验
案例一
利用高精密加工设备和精密测 量仪器，成功实现零误差。
案例二
通过严格的质量控制流程，确 保产品符合客户要求。
案例三
通过人员培训和管理，提高员 工技能和质量意识，使产品质 量稳定提升。
结论和总结
机械加工质量的分析和控制是提高产品质量和客户满意度的关键。只有通过科学的方法和有效的控制， 才能实现优质产品的生产。
机械加工质量分析及控制
机械加工质量分析及控制一、引言机械加工是生产制造领域中重要的一环，质量的好坏直接关系到产品的性能和寿命。
因此，进行机械加工质量分析及控制是非常必要的。
本文将从机械加工的流程、质量分析方法以及控制措施等多个方面进行详细阐述。
二、机械加工质量分析1.机械加工的流程机械加工的流程主要包括加工准备、加工工艺设计、加工操作和加工检验等四个步骤。
在每个步骤中都存在可能引起质量问题的因素。
2.质量分析方法（1）统计分析法：通过对抽样数据的统计分析，得出加工质量的平均值、方差及其它统计特性，从而了解加工质量的分布情况，为加工质量控制提供依据。
（2）故障分析法：通过对加工过程中出现的故障进行分析，找出问题的具体原因，从而制定相应的改进措施。
（3）因果分析法：通过对机械加工质量问题的原因进行分析，找出问题的根本原因，从而有针对性地解决问题。
（4）质量评价法：通过对加工产品的性能、外观等进行评价，从而得出加工质量的好坏程度。
三、机械加工质量控制1.加工工艺的控制加工工艺的合理设计对机械加工的质量控制起着重要作用。
在工艺设计中，要充分考虑原材料及刀具的选择，确定合适的切削参数、冷却液的使用等，避免加工过程中产生过大的切削热，从而影响加工质量。
2.加工操作的控制加工操作是机械加工中最直接的环节，其质量直接决定了产品的质量。
在加工操作中，操作人员应严格按照操作规程进行操作，保持良好的操作习惯，例如保持正确的加工速度、切削深度等。
同时，操作人员还需要具备一定的机械加工技能和经验，能及时发现问题并进行调整。
3.检验控制的措施（1）首件检验：对于新开工的产品，首件检验是必要的，确认加工工艺和操作是否符合要求，以保证后续产品的质量。
（2）过程检验：在加工过程中，对关键工序进行检验，及时发现和纠正问题，避免不良品的产生。
（3）末件检验：对于加工完成的产品，在出厂前进行末件检验，确保产品达到客户的要求。
四、结论机械加工质量的分析和控制是必不可少的。
机械制造技术基础B-第四章-第三节
第三节 工艺系统的受力变形对加工精度的影响
切削过程中，增大走刀次数可不断减小工件的复映误差。设 ε1、ε2、 ε3分别为第一、第二、第三次走刀时的误差复映系数， 则
g1 1m, g22g112 m, g33g2123m
总误差复映系数： 总123
加工时：变形大的地方，切除的金 属层薄；变形小的地方，切除的金属 层厚。
结论：因机床受力变形，加工后的 工件呈两端粗，中间细的马鞍形。
第三节 工艺系统的受力变形对加工精度的影响
2. 工件的变形
用两顶尖车削细长轴时，不考虑机床和刀具的变形，工件在 切削点处的变形量 yB 为：
yB
FP(Lx)2x2 3EIL
k Fp y
第三节 工艺系统的受力变形对加工精度的影响
二、工艺系统刚度的计算
根据 k=Fy /y 得知，工艺系统在某一处的法向总变形位移y， 是系统的各个组成环节在同一处的法向变形的叠加：
yyjcyjjydyg
则机床刚度kjc、夹具刚度kjj、刀具刚度kd和工件刚度kg 为：
kjc Fp yjc, kd Fp yd , kjj Fp yjj, kg Fp yg,
得到:
11 111
k kjc kjj kd kg
第三节 工艺系统的受力变形对加工精度的影响
三、工艺系统刚度对加工精度的影响
（一）切削力作用点位置变化引起的工件形状误差 以在车床两顶尖间加工光轴为例，分析力作用点位置变化对
工件形状的影响。 1. 机床的变形 假定工件短而粗，车刀悬伸长度短，
从“提高工艺系统的刚度”和“减小载荷及其变化”两方面 采取措施，来减小工艺系统的受力变形。
（一）提高工艺系统的刚度 1. 合理的结构设计
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4．1
机械加工精度
4．1．5 机床的几何误差主轴回转运动误 ． ． 差 1. 主轴回转运动误差 （1）主轴回转精度的概念 （2）影响主轴回转精度的主要因素 （3）提高主轴回转精度的措施 2. 导轨的导向误差 3．传动链传动误差 ．
4．1
机械加工精度
4．1．6 刀具、夹具的制造误差及磨损 ． ． 刀具、 1. 定尺寸刀具（如钻头、铰刀、拉刀及槽铣刀等） 定尺寸刀具（ ） 的尺寸误差， 的尺寸误差，直接影响被加工零件的尺寸精度 2. 成形刀（成形刀、成形铣刀以及齿轮滚刀等）的 成形刀（成形刀、成形铣刀以及齿轮滚刀等） 误差，主要影响被加工面的形状精度。 误差，主要影响被加工面的形状精度。 3. 夹具的制造误差对被加工零件的精度影响较大。 夹具的制造误差对被加工零件的精度影响较大。 4. 刀具的磨损会直接影响刀具相对被加工表面的位 造成被加工零件的尺寸误差； 置，造成被加工零件的尺寸误差；夹具的磨损会 引起工件的定位误差。 引起工件的定位误差。
4．2
机械加工表面质量
4．2．3 影响表面粗糙度的因素 ． ． 1． 切削加工中影响表面粗糙度的因素 ． （1）几何因素 ） （2）物理因素 ）
积屑瘤 刀具表面对工件表面的挤压与摩擦 工件材料性质
4．2
机械加工表面质量
2． 磨削加工中影响表面粗糙度的因素 ．
（1）磨削用量砂轮速度对表面粗糙度的影响较大，提高有利于降低表 面粗糙度。磨削深度与进给速度增大时，将使工件表面塑性变形加剧， 因而使表面粗糙度值增大。 （2）砂轮 砂轮的粒度愈细，使加工表面刻痕细密，则表面粗糙度值愈小。但粒 度过细，容易堵塞砂轮而使工件表面塑性变形增加，影响表面粗糙度。 砂轮硬度应适宜，使磨粒在磨钝后及时脱落，露出新的磨粒来继续切 削，即具有良好的“自砺性”，工件就能获得较细的表面粗糙度。 （3）工件材料 工件材料的硬度、塑性、韧性和导热性能等对表面粗糙度有显著影响， 工件材料太硬时，磨粒易钝化；太软时上易堵塞；韧性大和导热性差 的材料，使磨粒早期崩落而破坏了微刃的等高性，因此均使表面粗糙 度值增大。 （4）冷却润滑液 磨削冷却润滑液对减少磨削力、温度及砂轮磨损等都有良好的效果。 正确选用冷却液有利于减小表面粗糙度值。
4．2
机械加工表面质量
4．2．2 表面质量对零件使用性能的影响 ． ． 1．表面质量对零件耐磨性的影响 ．
图4-10 零件的磨损过程
4．2
机械加工表面质量
2．表面质量对零件疲劳强度的影响 ．
零件由于疲劳而破坏都是从表面开始的，因此表面层的粗糙度对 零件的疲劳强度影响很大。在交变载荷作用下，由于表面上微观不平 的凹谷处，容易形成应力集中，产生和加剧疲劳裂纹以致疲劳损坏。 零件表面的冷硬层，有助于提高疲劳强度。
4．1
机械加工精度
4．1．7 工艺系统受力变形引起的加工误 ． ． 差 1．切削过程中受力点位置变化引起的加工误 ． 差。
（1）在两顶尖车削粗而短的光轴时，工艺系统的总变形完 全取决于机床头、尾架和刀架的变形。工件产生的误差为 双曲线圆柱度误差。 （2）在两顶尖间车削细长轴时，由于工件细长，刚度小， 在切削力作用下，其变形大大超过机床、夹具和刀具的受 力变形。
2．表面层物理机械性能 ．
（1）表面层冷作硬化 表面冷作硬化是由于机械加工时，工件表面层金属 受到切削力的作用，产生强烈的塑性变形，使金属的晶格被拉长、扭 曲，甚至破坏而引起的。 （2）表面层金相组织的变化 磨削时约80%的热量将传给工件，所以磨削是一种典型的容易产生加工 表面金相组织变化（磨削烧伤）的加工方法 （3）表面层残余应力 表面层残余应力是指工件经机械加工后，由于表面层 组织发生形状或组织变化导致在表面层与基体材料的交界处产生互相 平衡的内部应力。
4．1
机械加工精度
4．1．10 提高加工精度的工艺措施 ． ． 1． 减少误差法 ． 2． 误差补偿法或误差抵消法 ． 3． 3． 误差分组法 （1）误差复映，引起本工序误差； （2）定位误差扩大，引起本工序误差 4． 误差转移法 ． 5． “就地加工”法 ． 就地加工” 6． 误差平均法 ．
作
作
业
4-8．在卧式铣床上铣削键槽，如图4-11所示，经测 量发现靠工件两端深度大于中间，且都比调整地 深度尺寸小。分析产生这一现象的原因。
题4-6
题4-7
题4-8
4．2
教学重点： 教学重点：
机械加工表面质量
– 掌握机械加工表面质量的概念； 掌握机械加工表面质量的概念； – 掌握表面质量对零件使用性能的影响； 掌握表面质量对零件使用性能的影响； – 掌握影响表面质量的因素。 掌握影响表面质量的因素。
②提高工件安装时的夹紧刚度
对薄壁件，夹紧时应选择适当的夹紧方法和夹紧部位，否则会产生很 大的形状误差。
③提高机床部件的刚度
4．1
机械加工精度
图4—4 薄板零件的磨削
由于工件本身有形状误差，用电磁吸盘吸紧时，工件 产生弹性变形，磨削后松开工件，因弹性恢复工件表面仍 有形状误差（翘曲）。 解决办法是在工件和电磁吸盘之间垫入一薄橡皮 （0.5mm以下）。当吸紧时，橡皮被压缩，工件变形减小， 经几次反复磨削逐渐修正工件的翘曲，将工件磨平。
4．1
机械加工精度
3． 减小工艺系统受力变形的措施 ．
（1） 提高工艺系统各部分的刚度 ①提高工件加工时的刚度 例如车削细长轴时：
减小工件支承长度 为此常采用跟刀架或中心架及其他支承架。 减小工件所受法向切削力 通常可采取增大前角、主偏角选为90° 90 以及适当减小进给量和切削深度等措施减小。 采用反向走刀法 使工件从原来的轴向受压变为轴向受拉
业
4-1．叙述加工精度和加工误差的概念及它们之间的区别。 4-2．表面质量包括哪几方面的含义？ 4-3．机床几何误差有哪几项？各项误差对加工精度有何影 响？ 4-4．工艺系统受力变形对加工精度有何影响？ 4-5 4-5．工艺系统受热变形对加工精度有何影响？ 4-6．在车床上用两顶尖安装车削轴类零件时，出现图4-6所 示误差的原因是什么？应分别采取何种工艺措施以减小或 消除误差？ 4-7．在磨削锥孔时，用检验锥度的塞规着色检验，发现只 在塞规的中部接触或在塞规的两端接触，如图4-7所示。 试分析产生误差的因素。
4．1
机械加工精度
4．1．8 工艺系统受热变形引起的加工误差 ． ． 1．工艺系统的热源 ． （1）内部热源：切削热 、摩擦热、派生热源 （2）外部热源：环境温度、热辐射 2．工艺系统的热平衡 ． 工艺系统受各种热源影响，其温度逐步上升。 但同时，它们也通过各种传热方式向周围散发热 量。当单位时间内传入和散发的热量相等时，则 认为工艺系统达到热平衡。
加工精度包括三个方面： 加工精度包括三个方面：
尺寸精度：指加工后零件的实际尺寸与零件尺寸的公差带 中心的相符合程度。 形状精度：指加工后的零件表面的实际几何形状与理想的 几何形状的相符合程度。 位置精度：指加工后零件有关表面之间的实际位置与理想 位置相符合程度。
4．1
机械加工精度
4．1．2 获得加工精度的方法 ． ． 1.获得尺寸精度的方法 获得尺寸精度的方法 (1) 试切法 (2) 调整法 (3) 定尺寸法 (4) 自动控制法
第4章 机械加工质量分析
本章要点: 本章要点:
加工质量的概念； 加工质量的概念； 机械加工精度及其影响因素； 机械加工精度及其影响因素； 机械加工表面质量及其影响因素
4．1
教学重点： 教学重点：
机械加工精度
– 掌握机械加工精度的概念 掌握机械加工精度的概念; – 掌握获得加工精度的方法 掌握获得加工精度的方法; – 掌握影响加工精度的因素 掌握影响加工精度的因素; – 掌握提高加工精度的工艺措施
4．1
机械加工精度
4．刀具热变形及对加工精度的影响 ． （1）刀具连续工作时 ） （2）刀具间歇工作 ） 5． 5．工件热变形引起的加工误差 （1）工件均匀受热 ） （2）工件不均匀受热 ） 6．控制温度变化，均恒温度场 ．控制温度变化，
必须采取措施控制工艺系统温度变化，保持温度稳定。使 热变形产生的加工误差具有规律性，便于采取相应措施给 予补偿。
机械加工精度
2．切削力大小变化引起的加工误差——误差复映 ．切削力大小变化引起的加工误差 误差复映 工件的毛坯外形虽然具有粗略的零件形状， 但它在尺寸、形状以及表面层材料硬度上都有较 大的误差。毛坯的这些误差在加工时使切削深度 不断发生变化，从而导致切削力的变化，进而引 起工艺系统产生相应的变形，使得零件在加工后 还保留与毛坯表面类似的形状或尺寸误差。 这种现象称为“误差复映规律”，所引起 的加工误差称为“复映误差”。
4．1
机械加工精度
图4-3 车削细长轴时受力变形产生的加工误差
工件的轴线将会产生弯曲变形，根据材料 力学的计算公式可得其变形量为： y=Fy/3EI=(Ly=Fy/3EI=(L-x)2x2/L 车刀车至x=L/2 x=L/2处时工件产生的变形最大， x=L/2 工件呈中间粗、两头细的腰鼓形。
4．1
4．1
机械加工精度
4．1．9 工件残余应力引起的误差 ． ． 1． 基本概念 ． 2. 残余应力产生的原因 （1）毛坯制造中产生的残余应力 （2）冷校直产生的残余应力 （3）切削加工中产生的残余应力 3． 减少或消除残余应力的措施 ． （1）采取时效处理 （2）合理安排工艺路线 （3）合理设计零件结构
4．1
机械加工精度
3．机床热变形引起的加工误差 ． 热源大致分为以下三种： 热源大致分为以下三种：
（1）主要热源来自机床的主传动系统 如普通机床、六角机 床、铣床、卧式镗床、坐标镗床等。 （2）主要热源来自机床导轨的摩擦 如龙门刨床、立式车床 等。 （3）主要热源来自液压系统 如各种液压机床。
热源的热量，一部分传给周围介质，一部分传给 热源近处的机床零部件和刀具，以致产生热变形， 影响加工精度。