机械制造工程原理(第六章)a
机械制造工程原理a
• 进给运动：在切削过程中起辅助作用的运动。 • 合成切削运动：主运动与进给运动的合成。
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1.2 切削加工表面和切削用量三要素 1.2.1 切削加工表面
待加工表面、已加工表面、过渡表面（加工表面）
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1.3.3 刀具标注角度
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1.3.3 刀具标注角度
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1.3.3 刀具标注角度
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1.3.4 刀具工作角度
• 指在刀具工作角度参考系中所确定的角度。
（1）进给运动的影响
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（2）切削刃上选定点安装高低对刀具工作角度的影响 切深前角、切深后角
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(3) 刀柄中心线与进给方向不垂直对刀具工作角度的 影响
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1.5.2 高速钢
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1.5.3 硬质合金
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3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
机械制造技术基础第六章课后题答案
6-1什么是生产过程，工艺过程和工艺规程（1）生产过程一一将原材料转变为成品的过程。
（2）工艺过程一一在生产过程中，凡是改变生产对象的形状、尺寸、位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程称为工艺过程。
（3）工艺规程一一把合理工艺过程的有关内容写成工艺文件的形式，用以指导生产，这些工艺文件称为工艺规程。
6-2何谓工序、工步、走刀（1）工序是指一个（或一组）工人，在一台机床上（或一个工作地点）对同一工件（或同时对几个工件）所连续完成的那部分工艺过程。
（2）工步是在加工表面不变，加工工具不变，切削用量不变的条件下所连续完成的那部分工序。
（3）走刀又叫工作行程，是加工工具在加工表面上加工一次所完成的工步。
6-3零件获得尺寸精度、形状精度、位置精度的方法有哪些（1）零件获得尺寸精度的方法：试切法、定尺寸刀具法、调整法、自动控制法。
（2）零件获得形状精度的方法：轨迹法、成形法、展成法。
（3）零件获得位置精度的方法：找正法、装夹法。
6-4不同生产类型的工艺过程的特点：p222-223表6-4.6-5试述工艺规程的设计原则、设计内容、设计步骤。
（1）工艺规程的设计原则：1所设计的工艺规程应能保证机器零件的加工质量（或机器的装配质量），达到设计图样上规定的各项技术要求。
2应使工艺过程具有较高的生产率，使产品尽快投放市场。
3设法降低制造成本。
4注意减轻劳动工人的劳动强度、保证生产安全。
（2）工艺规程的设计内容及步骤：1分析研究产品的零件图及装配图。
2确定毛坯。
3拟定工艺路线，选择定位基准。
4确定各工序所采用的设备。
5确定各工序所采用的刀具、夹具、量具和辅助工具。
6确定各主要工序的技术技术要求及检验方法。
7确定各工序的加工余量，计算工序尺寸和公差。
8确定切削用量。
9确定工时定额。
10技术经济分析。
11填写工艺文件。
6-6拟定工艺路线需完成那些工作拟定工艺路线须完成的工作：1确定加工方法。
2安排加工顺序。
3确定夹紧方法。
机械制造工程第六章节
固态成形——金属压力加工
胎模锻工作示意图
固态成形——金属压力加工
固态成形——金属压力加工
4、应用条件
1）生产批量； 2）锻件质量要求，各种加工方法所达到的加
工质量不一样； 3）锻件的尺寸、重量大小； 4）锻件形状复杂程度。
固态成形——金属压力加工
5、模锻和自由锻相比有什么特点？
1) 加工质量； 2) 加工效率； 3) 工艺投入费用； 4) 灵活性大小； 5) 适用范围大小； 6) 工人劳动强度； 7) 对工人技术要求。
这时的温度称为回复温度T回。 T回＝（0.25~0.3）T熔（T回、T熔为用绝对温度表示的
回复温度、熔点）。
固态成形——金属压力加工
（三）再结晶
1、再结晶的概念 变形后的金属在较高温度加热时，由于原子扩散
能力增大，被拉长（或压扁）、破碎的晶粒通过 重新生核、长大变成新的均匀、细小的等轴晶。 这个过程称为再结晶。
（七）胀形
固态成形——金属压力加工
固态成形——金属压力加工
（八）旋压
固态成形——金属压力加工
六、冲模的分类和结构
1. 简单冲模 2. 连续冲模 3. 复合冲模
固态成形——金属压力加工
冲模
固态成形——金属压力加工
第四节 金属的其他塑性成形工艺
一、压力加工新工艺
1、精冲
2、冷镦
3、辊锻
摩察压力机上预锻和弯曲
固态成形——金属压力加工
连杆锻模的工作原理
固态成形——金属压力加工
压力机上模锻工作原理
固态成形——金属压力加工
平锻机上模锻工作原理示意图
固态成形——金属压力加工
3、胎模锻 胎模锻是介于自由锻和模锻之间的一种
机械制造基础第六至九章(答案)
第六章～第九章一、名词解释：1．切削速度：切削速度是切削刃选定点相对于工件的主运动的瞬时速度。
（P158）2．进给量：刀具在进给运动方向上相对于工件的位移量，用工件每转的位移量来表达和度量。
（P158）3．背吃刀量：在通过切削刃基点并垂直于工作平面的方向上测量的吃刀量，即工件待加工表面与已加工表面间的垂直距离。
（P159）γ：在正交平面中测量的刀具前面与基面间的夹角。
（P165）4．前角α：在正交平面内测量的刀具后面与切削平面间的夹角。
（P165）5．后角κ：在基面内测量的主切削平面与假定工作平面之间的夹角。
（P165）6．主偏角rκ：在基面内测量的副切削平面与假定工作平面之间的夹角。
（P165）7．副偏角'r8．积屑瘤：切削塑性材料时，在刀尖部位黏结着一小块很硬的金属楔块，称为积屑瘤。
(P170)9．刀具耐用度：刀具耐用度是指刀具由开始切削一直到达到磨钝标准为止的切削时间，即刀具两次刃磨间的切削时间。
(P172)10．（铣削）背吃刀量：指平行于铣刀轴线测量的切削层尺寸。
周铣时是已加工表面宽度，端铣时是切削层深度。
（P196）11．（铣削）侧吃刀量：指垂直于铣刀轴线测量的切削层尺寸。
周铣时是指切削层深度，端铣时是指已加工表面宽度。
（P196）12．顺铣：在铣刀与工件已加工表面的切点处，铣刀切削刃的旋转运动方向与工件进给方向相同的铣削称为顺铣。
（P203）13．逆铣：在铣刀与工件已加工表面的切点处，铣刀切削刃的旋转运动方向与工件进给方向相反的铣削称为逆铣。
（P204）14．展成法：展成法是指利用齿轮刀具与被切齿轮在专用齿轮加工机床上按展成原理切出齿形的加工方法。
（P247）二、填空题：1．车削的主运动是工件的旋转运动，车削的进给运动是车刀纵向或横向移动。
（P158）2．切削用量包括切削速度、进给量和背吃刀量。
（P158）3．卧式车床的组成部分主要有：主轴箱、进给箱、溜板箱、光杠、丝杠、刀架和滑板、尾座、床身及床腿等。
2023-机械制造工程原理(第六章)a
5) 间隙 正反向加载出现间隙
工艺系统刚度组成：
工艺系统柔度等于各组成局部〔机床、刀具、工件、夹 具〕的柔度之和。
G系统＝G机床 G刀具 G工件 G夹具
用刚度表示有，
1
1
1
1
1
K系统 K机床 K刀具 K工件 K夹具
〔3〕切削力对加工精度的影响 工艺系统在切削力作用下将发生变形
刚度和走刀次数。
〔4〕传动力对加工精度的影响 例，拨叉力的影响。
• 精加工时须采用双拨爪：
〔5〕惯性力对加工精度的影响 例，车削中工件安装偏心
〔6〕夹紧力对加工精度的影响 薄壁套筒零件由于夹紧力产生的加工误差：
• 平面磨削薄片零件：
• 正面利用夹紧力引起的变形：
〔7〕重力对加工精度的影响 例，龙门刨床、铣床
• 三处阶梯分别可以得到主轴、尾架、中间处的误差复映系数：
•
主
c K主
尾
c K尾
中
c K中
• 工件经屡次走刀，其总的误差复映系数为：
1 2 3 n
• 综上所述，可知： • 1) 走刀次数越多，总的误差复映系数越小，零件形状精度越高。 • 2) 系统刚度越好，加工精度越高。 • 3) 误差复映系数值与切深大小无关。 • 4) 可以根据零件所要求的形状精度和毛坯的情况来选择工艺系统
• 纯轴向窜动对车端面影响：
〔2〕刀具的制造精度和尺寸磨损
〔3〕夹具的制造精度和尺寸磨损
对于IT5～7级精度零件，夹具精度一般取零件精 度的1/2～1/3；对于IT8级精度以下的零件，夹 具精度一般取零件精度的1/5～1/10
6.3.3 工艺系统受力变形对加工精度的影响 〔1〕刚度的概念
机械制造工艺学4,6章习题答案
关于同轴度误差引起的定位误差: 如下图,工艺基准为孔的下母线,而定位基准为轴的中心线,若外圆及孔的 尺寸无误差,则引起工序基准位置变化的原因为孔轴的同轴度误差,工序基 准位置最大的变动量=T(同轴度公差值),即Δdw =Δjb =T; 若考虑外圆
和孔的尺寸的公差Td和TD,则Δjw = Δdw =Δjb+ Δjw
+0.0895 0
习题4-18 某零件的轴向尺寸如图a),轴向尺寸加工工序如图b),c),d，试校核工序图
上标注的工序尺寸及公差是否正确（加工符号表示本道工序的加工面）
解：先校核 b)图上的工序 尺寸：计算由a),b),c)图有 关尺寸组成的尺寸链， L1=40.30-0.1 L2=10.40-0.2 L3=100-0.1 L4=40
L3 L2
20 = 60 + L 4 − 70 L 4 = 30 mm ES L 4 = + 0 . 1mm
L1
+ 0 . 15 = ES L 4 + 0 − (− 0 . 05 )
0 = EI L 4 − 0 . 025 − ( − 0 . 025 _ EI L 4 = 0 mm
+ ∴ L 3 = 30 0 0 .1 mm
解尺寸链得： L=130±0.04mm， 50±0.04mm
第六章习题 6-1：选择粗、精加工基准分析定位方案：1）指出限制的自由度
数；2）判断有无欠定位或过定位；3）对不合理的定位方案提出改进意见
在O处钻孔
形块共限制六个自由度；为 保证孔轴线过中心O应该限制六个 自由度，因此无过定位和欠定位
Td 2 sin
α
2
; Δjb =T+ Td/2;
第六章习题 6-4：定位误差计算
机械制造工程原理第六章
6.3 影响加工精度的因素
（4）内应力对加工精度的影响
1）毛坯制造中产生的内应力
6.3 影响加工精度的因素
（4）内应力对加工精度的影响
2）冷校直带来的内应力
6.3 影响加工精度的因素
（5）提高工艺系统刚度的措施
1）提高机床构件自身刚度 2）提高工件安装时刚度 3）提高加工时刀具刚度
6.3 影响加工精度的因素
范围内的轴虽然大于dmax，但可修复，其概率为0.0062； 范围内的轴小于dmin，不可修复，概率为0.0062。
T 0.2
（4）工艺能力数：C p
6
0.833 0.24
属于三级，工艺能力不够，可能出少量废品。可换一台精度较
高的车床
或增加该车床的刚度，调整主轴误差、导轨误差、安装误差……
y
双峰分布：两次调整下加工的工件或
0
两台机床加工的工件混在一起（图a）
y
a）双峰分布
x
平顶分布：工件瞬时尺寸分布呈正态
，其算术平均值近似成线性变化（如刀具
和砂轮均匀磨损）（图b）
0 y
b）平顶分布
x
偏向分布：如工艺系统存在显著的热变 形，或试切法加工孔时宁小勿大，加工外 圆时宁大勿小（图c）
0
c）偏向分布
x
图4-46 几种非正态分布
6.4 加工误差的分析与控制
6.4.1 分布曲线法
（2）利用分布曲线研究加工精度
1）工艺验证-工艺能力系数
2）误差分析
Cp
T
6
（3）运用分布曲线研究加工精度 ①无法区分变值系统误差与随机误差及其变化趋势。
所存在的问题
②不能在加工过程中对工件加工误差进行监控。 ③以样本估算母体，其准确度取决于样本的大小。
机械制造工程学(卓越)第六章 机械加工精度
杭州电子科技大学机械电子工程研究所数控技术实验室
图6-6 轴承座的钻孔夹具
杭州电子科技大学机械电子工程研究所数控技术实验室
6.3 .3 工艺系统受力变形对加工精度的影响 1.刚度的概念
物体在受力方向上产生单位弹性变形所需要的力称为刚度。 物体在受单位力的方向上产生变形称为柔度。
接触刚度 就是互相接触的两表面抵抗变形的能力。
杭州电子科技大学机械电子工程研究所数控技术实验室
(2)导轨在垂直平面内的直线度误差对加工精度的影响 导轨在垂直 平面内有直线度误差Δz时，如图6-3所示，也会使车刀在水平面内发
生位移，使工件半径产生误差 z2 2R。
导轨在垂直平面内的直线度误差比导轨在水平面内的直线度误差， 对加工精度的影响大很多。一般导轨在水平面内的直线度误差对 加工精度的影响可以忽略不计。
杭州电子科技大学机械电子工程研究所数控技术实验室
1. 在 x 处工件半径 Rx=R+ y刀架+yx+y工 半径误差ΔR= Rx-R= y刀架+yx+y工= y系
2. 一次走刀中若 y系为常量，不会造成工件形状
误差和尺寸不一
3.若工件刚性大l/D≤5，可不考虑 y工， y系是 x
的二次函数
圆柱度误差 Δ= ymax- ymin
(1)导轨在水平面内的直线度误差对加工精度的影响 导轨
在水平面内有直线度误差Δ y时，如图6-2所示，在导轨全 长上刀具相对于工件的正确位置将产生Δ y的偏移量，使工 件半径产生Δ R=Δ y的误差。
杭州电子科技大学机械电子工程研究所数控技术实验室
图6-2 导轨水平面内的直线度误差对加工精度的影响
杭州电子科技大学机械电子工程研究所数控技术实验室
机械制造基础第六章 第一、二、三节
粗拉 IT9～10 Ra 1.25～5
饺 IT6～9 Ra 0.32~10
精镗 IT7～9 Ra 0.63～5
粗磨 IT9～11 Ra1.25～10
精拉 IT7～9 Ra0.16~0.63
推 IT6～8 Ra0.08~1.25
手饺 IT5
Ra0.08~1.25
精磨 IT7～8 Ra0.08~0.63
3.工艺过程—在生产过程中凡直接改变生产对象的尺寸、形状、性能（包括 物理性能、化学性能、机械性能等）以及相对位置关系的过程，统称为工艺 过程，工艺过程又可分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、装配等工艺 过程。本课程只研究机械加工工艺过程和装配工艺过程。 4．机械制造工艺过程—指零件的机械加工工艺过程和机器的装配工艺过 程的总和。
（6）选择不同的生产模式和制造技术的准则是什么？过去是——质量、生 产率、成本也称为切削加工的技术指标；现在是——T（交货时间）、Q （质量）、C（成本）、S（服务）
2.生产组织方式（三种）
（1）生产全部零件，并组装整机 特点：1）必须拥有加工所有零件及部装、总装的设备，形成大而全，小 而全的企业。 2）市场一旦有变化适应性差 3）设备负载不平衡，固定资产利用率低。 4）定岗人员忙闲不均，不便管理，难以调动全员积极性。
半精铣 IT8～11 Ra 2.5¬10
机械制造基础第六章习题及答案
第六章习题与答案6-1为了加工出各种回转表面，车床必须具备哪些运动？答：1）工件的旋转运动；2）刀具的直线移动。
6-2车削加工中使用的刀具可分为哪几种？答：车削加工刀具可分为外圆车刀、端面车刀、割刀、镗刀和成形车刀。
6-3车削加工时，工件的装夹方式有哪些？答：1）卡盘或花盘安装；2）使用顶尖安装。
6-4按加工精度和表面粗糙度要求，车削加工可分为哪几种？答：按加工精度和表面粗糙度，车削加工可分为粗车、半精车、精车和精细车。
6-5试述铣削过程。
答：铣削加工时工件的直线或曲线运动为进给运动，铣刀的旋转运动为主运动。
铣削过程中有多把旋转的车刀在作切削加工。
铣刀刀齿切入工件是一个断续地、周期地受冲击的切削过程。
铣削时，切削厚度h D是变化的，由于刀齿刃口有圆弧半径，刀齿最初切入工件时，理论上h D为零，刀刃将在工件表面上滑走一段距离，直至h D大于刀齿刃口的圆弧半径时，才能切入工件。
铣削过程中，刀齿断续地进行切削，并且切削厚度不断地变化，使得铣削力和扭矩不断变化。
此外，刃磨后铣刀上各刀齿很难保证处于同一圆周或端面上，导致铣削力产生波动，因而使机械加工系统发生振动，造成铣削过程的不平稳，降低了工件表面的加工质量。
6-6铣削与车削过程相比，具有哪些不同之处？答：1）断续的切削过程；2）切削厚度变化；3）铣削力变化；4）切屑的变形程度大。
6-7平面的铣削方式有哪些？各有哪些优缺点？答：铣削加工平面可以用周铣法，也可以用端铣法。
用圆柱铣刀的圆周刀齿来铣削工件表面的铣削方法称为周铣法。
周铣法可以利用多种形式的铣刀，周铣法可分为顺铣和逆铣。
顺铣法有利于提高加工表面的质量，有利于提高刀具的耐用度和工件装夹的稳定性，但容易引起工作台窜动，使进给速度不平稳，影响加工表面的粗糙度，严重时还会发生打刀现象。
逆铣法使刀齿磨损加剧，使工件产生加工硬化现象，并增加了表面粗糙度。
因此，逆铣多用于粗加工。
用端铣刀的端面刀齿来铣削工件表面的铣削方法称为端铣法。
机械制造技术基础第六章
机械制造技术基础第六章
第四节 工艺尺寸链
一、尺寸链及尺寸链计算公式
1. 在工件加工和机器装配过程中，由相互连
接的尺寸形成的封闭尺寸组，称为尺寸链。
图6-10 尺寸链示例
机械制造技术基础第六章
2.基准面在加工时经过转换的情况
在复杂零件的加工过程中，常常出现定位基 准不重合或加工过程中需要多次转换工艺基准时， 工序尺寸的计算就复杂多了，不能用上面所述的 反推计算法，而是需要借助尺寸链的分析和计算， 并对工序余量进行验算以校核工序尺寸及其上下 偏差，在下节详述。
3.孔系坐标尺寸的计算
机械制造技术基础第六章
3.尺寸精度的获得方法 (1)试切法 (2)定尺寸刀具法 (3) (4)自动控制法
机械制造技术基础第六章
四、机械加工工艺与生产类型
1.
生产类型的划分依据是产品或零件的年生产 纲领，产品的年生产纲领就是产品的年生产量。
N=Qn(1+a%)(1+b%)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
式中
N——零件的年产纲领(件/年)
机械制造技术基础第六章
4.极值法解尺寸链的计算公式
图6-12 基本尺寸、极限偏差、公差与中间偏差
机械制造技术基础第六章
4.极值法解尺寸链的计算公式
(1)封闭环基本尺寸A0等于所有增环基本尺寸 (Ap)之和减去所有减环基本尺寸 (Aq)
k
m
A0＝∑Ap-∑Aq
p＝1 q＝k+1
式中 m—— k——
2)应使工艺过程具有较高的生产率，使产品尽 3) 4)注意减轻工人的劳动强度，保证生产安全。
《机械制造工程原理》第6章
一定速比关系作展成运动。被加工表面是刀刃在展
成运动中形成的与光滑曲面逼近的包络面。刀刃必 须是被加工表面轮廓曲线的共轭曲线。常用的滚齿， 插齿等轮齿齿形加工均属于展成法。加工表面的形 状精度取决于机床传动链的传动精度和刀刃的形状 精度。
范成法加工时，刀具与齿坯之间必须保持精确的传动比。
切 削 运 动
（2）导轨在垂直面内的直线度误差
( Z ) 2 R 2R 假设: Z 0.1mm, D 40mm
(0.1) R 0.00025mm 40
2
平面磨床、龙门 刨床这时是误差敏感 方向，所以导轨误差 将直接反映到被加工 的零件上。
误差敏感方向 工艺系统原始误差方向不同 ，对加工精度的影响程度也不 同。对加工精度影响最大的方 向，称为误差敏感方向。
直接找正安装法、划线找正安装法和机床夹具安装法。
6.3 影响加工精度的因素
从零件的功能看，只要加工误差在零件图要求的
公差范围内，就认为保证了加工精度。
零件几何参数主要取决于工件和刀具在切削过程
中的相互位臵,其取决于机床和夹具。 工件、刀具、机床和夹具，称为工艺系统。
工艺系统存在种种误差，通过加工反映到工件 上，形成加工误差。
表面位置误差≈尺寸公差×（ 65～85％）
配合要求高或有特殊功用的零件，其几何形状和相 互位臵精度，则往往有更高的要求。
尺寸、形状和相互位置的关系
零件的尺寸、形状和相互位臵精度，三者之间是 有区别也有联系。 一般，尺寸精度↑ ，形状、位臵精度↑
如为保证轴颈的直径尺寸精度，则轴颈的圆度误 差不应超出其直径的尺寸公差；
工艺系统实际上不可避免的存在着种种误 差，这些误差必将直接影响工件加工后的精度。 就是说工艺系统的误差通过加工过程直接反映 到工件上，而形成加工误差。通常把工艺系统 的误差称为原始误差。加工误差与原始误差是 一个因果关系。 除了上述形成原始误差的工艺系统误差以 外，影响加工误差的还有其它许多因素，所以 也可以把产生加工误差的来源扩大为机械制造 系统。可以把机械制造系统视为工艺系统。
机械制造工程原理习题集
第一章金属切削的基本要素习题1．1切削加工时，工件表面是如何形成的？1．2形成发生线的方法有哪些？并说明各种方法中切削刃的形状与发生线的接触方式及其所需要的运动？1．3试用简图及文字说明在下列加工方法中，为了加工出所需零件表面，机床必须具备哪些成形运动？1）用外圆车刀车削外圆锥体。
2）用圆柱铣刀铣削平面3）用螺纹车刀车削外圆锥螺纹4）用麻花钻钻削圆柱孔5）用插齿刀加工直齿圆柱齿轮齿面1．4什么是主运动，什么是进给运动，各有何特征？什么是合成切削运动？什么是合成切削速度角？1．5何谓切削用量三要素？怎么定义？1．6试说明外圆车刀切削部分结构要素中三面两刃一刀的含义？1．7为什么要建立刀具角度参考系？有哪两类刀具角度参考系？它们有什么区别？1．8刀具标注参考系有哪几种？它们是由哪些参考平面所构成？并给这些参考平面下定义。
1．9试绘出外圆车刀主剖面标注角度参考系和法剖面标注角度参考系中的四个参考平面的平面图，并在各参考平面内标注出相应的基本刀具标注角度1．10确定一把单刃刀具切削部分的几何形状最少需要哪几个基本角度？1．11试述判定车刀前角，后角和刃倾角正负号的规则。
1．12试说明切削层各参数的定义及表达式？1．13何为直角切削和斜角切削？何为自由切削和非自由切削？1．14车断车刀最后不是车断，而是挤断为什么？1．15当用Kr=45度的车刀车外圆时，工件加工前直径为62mm，加工后直径为54mm，工件每秒钟转速为4r/s，刀具每秒钟沿工件轴向移动1。
6mm，试求f,ap,Vc，切削宽度，切削厚度，切削面积。
1．16车刀刃倾角等于多少度时，其主剖面和法剖面重合？1．17刀具在高温，高压以及冲击和震动条件下切削时应具备哪些基本要求？1．18高速钢是在高碳钢中添加了哪些主要合金元素？高速钢按其化学成分，切削性能和制造方法可分为哪些类型？1．19什么是硬质合金？其性能取决于哪些因素？可分为哪四大类型？各适宜哪些加工范围？1．20高速钢和硬质合金各有哪些优缺点？能否将这两种刀具材料进行组合形成一种新的刀具材料以发挥其综合优势？1．21什么是超硬刀具材料？各有何特点和优势？第二章金属切削过程及切削参数优化选择习题2．1如何划分金属切削过程中的三个变形区？在这三个变形区内各形成哪些变形？各自有何特征？2．2切屑形态一般可分为哪四种类型？各自形成的切削条件有哪些？2．3试根据变形系数（ξ）公式和剪切角（Φ）公式来判断刀具的前角，摩擦角和剪切角对切削变形的影响？2．4阐述刀—屑摩擦的特点，试说明为什么刀具前刀面上的摩擦不服从古典摩擦法则？2．5试描述积屑瘤现象及其产生条件？试说明积屑瘤的形成原因及其与切削速度的关系？2．6积屑瘤对切削过程有哪些影响？如何控制积屑瘤的形成？2．7影响切削变形的主要因素有哪些？试分析各因素对切削变形的影响程度及规律？2．8分析切削力的来源？切削合力为什么要分解为三个切削力？并说明各切削分力的定义及其作用。
机械制造设计基础第六章齿轮传动
B1
恰好等于P b 。所以，连续传动的条
件为：B1B2 >= P b也可表示为：ε>=
1(即齿轮传动的重合度大于等于1，
一般取ε=1.1~1.4）
εmax=1.981
三、齿轮传动的无侧隙啮合条件及标准中心距
齿侧间隙（侧隙）：一对齿轮传动时，一齿轮节圆上的齿槽 宽与另一齿轮节圆上的齿厚之差。 进行运动设计时，需按无侧隙啮合，实际情况有微小侧 隙（由公差控制）。
齿轮传动与其它传动相比主要缺点有： ➢制造、安装精度要求较高，因而成本也较高； ➢不宜作远距离传动。
二、齿轮传动的类型：
平面齿轮传动
(圆柱齿轮传动)
齿 传递平行轴间的
轮
运动
传
动
空间齿轮传动
传递相交轴或交
错轴间的运动
三、对齿轮传动的基本要求
直齿圆柱齿轮传动 (轮齿与轴平行)
斜齿圆柱齿轮传动 (轮齿与轴不平行) 人字齿圆柱齿轮传动
基准圆，其直径和半径分别用 d
和 r表示。
基圆： 生成渐开线的圆，其直
径和半径分别用 d b 和 rb 表示。
齿顶高： 齿顶圆与分度圆之间
的径向距离，用 h a 表示。
齿根高： 齿根圆与分度圆之间
的径向距离，用 h f 表示。
齿高： 齿顶圆与齿根圆之间的
径向距离，用 h表示。
齿厚： 一个齿的两侧齿廓之间
0.1<m<1时，ha*=1 ，c*≥0.35
全齿高 h=ha+h f=(2ha*+c*)m
标准齿轮是指m,α, ha*和 c*均为标准值，且s=e的齿轮。 m ,α, ha*和 c*是齿轮的基本参数。 二、标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算
机械制造工艺学第六章机器装配工艺过程设计
22
选择装配法
.
2）分组选配法
定义：将各组成环的公差按经济
精度加工适当放大，再按实际测量尺 寸将零件分组，按对应的组分别进行 装配，以达到装配精度要求的选择装 配法，称为分组选配法。
应用：在大批大量生产中，装配那
些精度要求特别高，若用互换装配 法装配，组成环的制造公差过小， 加工很困难或很不经济，此时可以 采用分组选配法装配。
1）不完全互换装配法
实质是将组成环的制造公差适
当放大，使零件容易加工，但这会 使极少数产品的装配精度超出规定 要求，但这种事件是小概率事件， 很少发生。
优点：扩大了组成环的制造公差，零件
制造成本低；装配过程简单，生产效率高。
2）特点
不足之处是：装配后有极少数产品达不
到规定的装配精度要求，须采取另外的返
对于孔的中心距位置尺寸，应标注成对称公如：50 0.3 。
36
等公差法
④ 解算装配尺寸链，求协调环的上、下偏差。
n1
⑤验算： T( A ) T( A )
0
I
i 1
(封闭环的公差应等于各组成环的公差之和) 。
37
3、等公差法举例
⑴“反计算”法计算举例
如下左图所示： 某汽车发动机曲轴的轴向间隙设计要求
2
4
T( A ) 0.05 3
按“入体原则”确定各组成环公差带位置：
A 50 A 340
2
0.015
3
0.05
A 60
4
0.015
40
“反计算”法计算举例
⑷ 求协调环的极限偏差
由封闭环的上偏差公式：
0.14 ES( A ) ( 0.015 0.05 0.05 )
机械制造技术基础第六章习题及答案
机械制造技术基础第六章习题及答案第六章习题⼀.单项选择题1.退⽕处理⼀般安排在； ( )a、⽑坯制造之后b、粗加⼯后c、半精加⼯之后d、精加⼯之后2.轴类零件定位⽤的顶尖孔是属于： ( )a、精基准b、粗基准c、辅助基准d、⾃为基准3.加⼯箱体类零件时常选⽤⼀⾯两孔作定位基准，这种⽅法⼀般符合 ( )a、基准重合原则b、基准统⼀原则c、互为基准原则d、⾃为基准原则4.合理选择⽑坯种类及制造⽅法时，主要应使 ( )a、⽑坯的形状尺⼨与零件的尽可能接近b、⽑坯⽅便制造，降低⽑坯成本c、加⼯后零件的性能最好d、零件总成本低且性能好5.⾃为基准多⽤于精加⼯或光整加⼯⼯序，其⽬的是： ( )a、符合基准重合原则b、符合基准统⼀原则c、保证加⼯⾯的形状和位置精度 d、保证加⼯⾯的余量⼩⽽均匀6.调质处理⼀般安排在： ( )a、⽑坯制造之后b、粗加⼯后c、半精加⼯之后d、精加⼯之后7.精密齿轮⾼频淬⽕后需磨削齿⾯和内孔，以提⾼齿⾯和内孔的位置精度，常采⽤以下原则来保证 ( )b、基准统⼀c、⾃为基准d、互为基准8.淬⽕处理⼀般安排在： ( )a、⽑坯制造之后b、粗加⼯后c、半精加⼯之后d、精加⼯之后9.在拟定零件机械加⼯⼯艺过程、安排加⼯顺序时⾸先要考虑的问题是 ( )a、尽可能减少⼯序数；b、精度要求⾼的主要表⾯的加⼯问题；c、尽可能避免使⽤专⽤机床；d、尽可能增加⼀次安装中的加⼯内容。
10.零件上孔径⼤于30mm的孔，精度要求为IT9，通常采⽤的加⼯⽅案为( )a、钻-镗b、钻-铰c、钻-拉d、钻-扩-磨11.编制零件机械加⼯⼯艺规程、⽣产计划和进⾏成本核算最基本的单元是( )a、⼯步b、⼯位c、⼯序d、⾛⼑12.零件在加⼯过程中，粗基准⼀般选择： ( )a、⼯件的⽑坯⾯b、⼯件的已加⼯表⾯c、⼯件上的⼤平⾯13.单件⼩批⽣产装配精度要求⾼组成环多应选（）法装配。
a、完全互换法b、分组互换法c、调整法d、修配法14.若装配精度要求⾼组成环少（3环）⼤批量⽣产时应选（）法装配。
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46、寓形宇内复几时，曷不委心任去 留。
•Leabharlann 47、采菊东篱下，悠然见南山。
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48、啸傲东轩下，聊复得此生。
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49、勤学如春起之苗，不见其增，日 有所长 。
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50、环堵萧然，不蔽风日；短褐穿结 ，箪瓢 屡空， 晏如也 。
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
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机械制造工程原理(第六章)a
6.2 获得加工精度的方法
（1）试切法
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（2）调整法
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（3）尺寸刀具法 • 孔加工刀具
（2）利用分布曲线研究加工精度 1) 工艺验证 • 工艺能力系数：
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2) 误差分析
• 正态分布，说明只有随机误差因素作用。
• 等概率密度分布曲线（ 图(a)）――由线性变值系统误差和随机 误差形成。
• 不对称分布曲线（图(b)）――由主观误差形成。
• 多峰值分布曲线（图(c)）――存在阶跃变值系统误差。
• 多次重复加卸载曲线：
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• 刚度曲线的特点：
• 1) 加载变形曲线与卸载变形曲线不重合，且回不到起 始点；
• 2) 多次重复加卸载变形曲线不重合，随着重复次数的 增加，变形曲线逐渐接近；
• 3) 反向加载后出现间隙；
• 4) 单件零件的变形曲线与一个机械或部件的变形曲线 相差很大。
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（8）内应力对加工精度的影响 • 毛坯制造产生中产生的内应力：
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• 冷校直引起的内应力：
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（1）机床的制造误差和磨损 1）导轨误差
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2）主轴误差
• 主轴回转误差基本形式：纯径向跳动、纯角度摆动、 纯轴向窜动、轴心漂移
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• 纯径向跳动对镗孔圆度影响：
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• 纯径向跳动对车削圆度影响：
（5）减小热变形对加工精度影响的措施 • 1) 减小热源：将热源从主机中分离出去 • 2) 用热补偿方法减小热变形
3) 改善结构减小热变形
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• 4) 保持工艺系统热平衡：预热机床 • 5) 控制环境温度
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6.4 加工误差的分析与控制 6.4.1 分布曲线法
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影响工艺系统刚度的因素： 1）接触表面质量
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2）系统存在的薄弱环节――刚度差零件 例，燕尾槽导轨镶条
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3）连接件夹紧力 例，螺栓连接，拉伸，载荷小于夹紧力时，刚度较大；
（3）切削力对加工精度的影响 • 工艺系统在切削力作用下将发生变形
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3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
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（3）精度曲线与分布曲线的关系
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6.4.3 相关分析法
• 相关分析法是用来分析某些因素之间是否关联的。
• 相关关系，函数关系，相关性强，相关性弱，无相关，正相关， 负相关
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时，直径方向热膨胀为0.048mm，相当于IT8级精度的 公差值。
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• 工件不均匀受热：
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（3）刀具的热变形
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（4）机床的热变形
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• 三处阶梯分别可以得到主轴、尾架、中间处的误差复映系数：
• 工件经多次走刀，其总的误差复映系数为：
• 综上所述，可知： • 1) 走刀次数越多，总的误差复映系数越小，零件形状精度越高。 • 2) 系统刚度越好，加工精度越高。 • 3) 误差复映系数值与切深大小无关。 • 4) 可以根据零件所要求的形状精度和毛坯的情况来选择工艺系统
（1）正态分布曲线 • 如果只有随机误差因素作用，一批零件在加工完后，
其误差分布应符合正态分布规律。
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• 均方差
• 不同σ值的分布曲线
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• 6σ原则：在对称轴的±3σ分布范围内，包含了整体零 件的99.73%，因而近似认为整体零件的实际分布范围 就是±3σ。
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（6）夹紧力对加工精度的影响 • 薄壁套筒零件由于夹紧力产生的加工误差：
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• 平面磨削薄片零件：
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• 正面利用夹紧力引起的变形：
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（7）重力对加工精度的影响 例，龙门刨床、铣床
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6.4.2 点图法
（1）点图
• 例，每小时生产100件，每小时抽检一次，每次抽检5件。为平均 值，Ri为极差，△i为整个零件尺寸分布范围。
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（2）精度曲线图
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• 其它各种精度曲线图
载荷大于夹紧力时，螺栓变形，刚度变差。
4) 摩擦力 • 造成加卸载曲线不重合
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5) 间隙 • 正反向加载出现间隙 工艺系统刚度组成：
• 工艺系统柔度等于各组成部分（机床、刀具、工件、 夹具）的柔度之和。
• 用刚度表示有，
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6.3.3 工艺系统受力变形对加工精度的影响 （1）刚度的概念
• 刚度： • 柔度： • 工艺系统中。往往一个方向的力会产生几个方向的变形。
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（2）刚度曲线及影响刚度的因素 • 刚度曲线：
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（4）主动测量法
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6.3 影响加工精度的因素
6.3.1 原理误差
• 由于采用近似加工运动或近似轮廓刀具产生的误差。
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6.3.2 工艺系统的制造精度和磨损对加工精度的 影响
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5) 加预紧力
6.3.4 工艺系统受热变形对加工精度的影响 （1）工艺系统的热源 • 切削热 • 传动系统的摩擦热和能量损耗 • 外部热源：日光、照明灯具、加热器等 （2）工件的热变形 工件均匀受热： • 直径方向热膨胀 • 长度方向热膨胀 例，磨削φ100mm的钢轴，当工件温度由20℃升高到60℃
刚度和走刀次数。
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（4）传动力对加工精度的影响 • 例，拨叉力的影响。
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• 精加工时须采用双拨爪：
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（5）惯性力对加工精度的影响 • 例，车削中工件安装偏心
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• 纯轴向窜动对车端面影响：
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（2）刀具的制造精度和尺寸磨损
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（3）夹具的制造精度和尺寸磨损
• 对于IT5～7级精度零件，夹具精度一般取零件精度的 1/2～1/3；对于IT8级精度以下的零件，夹具精度一般 取零件精度的1/5～1/10
（9）提高工艺系统刚度的措施 1) 提高机床刚度 2) 提高工件安装时的刚度
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3) 提高加工时刀具的刚度 • 缩短悬伸量 • 采用支承套、导向套
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4) 减少接触面（减少系统组成环节）
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机械制造工程原理(第六 章)a
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2020/11/19
机械制造工程原理(第六章)a
6.1.2 机械加工误差分类
（1）系统误差与随机误差 • 系统误差：大小和方向均不变或按一定规律变化的误