机械制造基础复习知识点

工序一个(或一组)工人在一台机床(或一个工作地点)对一个(或同时对几个)工件进了加工所连续完成的那一部分工艺过程。

生产过程与工艺过程

(1)生产过程:机械产品的生产过程就是将原材料转变为成品的全过程。它包括:原材料的运输与保管、生产准备工作、毛坯制造、零件的冷热加工处理、部件与产品的装配、检验、油漆与包装等。

(2)工艺过程:在生产过程中能够改变生产对象的形状、尺寸、相对位置与性质等,使其成为成品或半成品的过程,称为工艺过程。

基准用来确定机器零件或部件上某些点、线、面的位置所依据的那些点、线、面。基准可分为设计基准与工艺基准两类。

工艺基准在机械加工及装配过程中所采用的基准。按其用途不同可分为:工序基准、定位基准、测量基准与装配基准。

工序基准在工序图上用来确定本工序所加工表面加工后的尺寸、形状、位置的基准。

定位基准在加工中为使工件在机床或夹具中占有正确位置所采用的基准。

定位基准又分为粗基准与精基准。

粗基准用零件毛坯上未经加工的表面作为定位基准的表面。

精基准采用已经加工过的表面作为定位基准表面。

测量基准测量时所采用的基准。

装配基准装配时用来确定零件或部件在产品中的相对位置所采用的基准。

粗基准的选择:

(1)若工件必须首先保证某重要表面的加工余量均匀,则应选该表面为组基准。

(2)在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况下,若零件上每个表面都要加工则应以加工余量最小的表面作为粗基准。

(3)若零件有的表面不需要加工时,则应以不加工表面中与加工表面位置精度要求较

高的表面为组基准。

(4)选作粗基准的表面,应尽可能平整与光洁,以便定位可靠。

(5)粗基准一般只能使用一次,应尽量避免重复使用。

精基准的选择: (1)基准重合(2)基准统一(3) 自为基准(4)互为基准(5)保证工件的夹紧稳定可靠。

加工经济精度在正常的加工条件下(采用符合质量标准的设备、工艺装备与标准技术等级的工人,不延长加工时间)所能保证的加工精度。

工序集中在每道工序中所安排的加工内容多,则一个零件的加工只集中在少数几道工序里完成,这时工艺路线短,工序少。

工序分散在每道工序里安排的加工内容少,则一个零件的加工分散在很多工序里完成,这时工艺路线长,工序多。

加工余量指加工表面达到所需的精度与表面质量面应切除的金属层厚度。影响加工余量的因素(p244) 加工误差

加工后的零件在尺寸、形状或位置方面与理想零件的差值称为加工误差。加工误差从性质上可分为系统误差与随机误差两大类。

系统误差在相同工艺条件下,加工一批零件时所产生的大小与方向不变或按加工顺序作有规律性变化的误差。前者为常值系统误差,后者为变值系统误差。

随机误差在相同工艺条件下,加工一批零件时产生大小与方向不同且无变化规律的加工误差。

工艺系统的原始误差

原始误差的概念:凡就是能直接引起加工误差的因素,都称为原始误差。通常,将工艺系统的误差称之为原始误差,因为零件的机械加工就是在由“机床——夹具——刀具——工件”所组成的工艺系统中完成的,工艺系统各组成部分的种种误差,都会不同程度的引起加工误差。

机床、夹具与刀具的误差,就是在无切削负荷的情况下检验的,故将它们划分为工艺系统静误差;工艺系统

受力变形、热变形与刀具磨损,就是在有负荷情况下产生的,故将它们划分为工艺系统动误差。

机床误差

1主轴回转误差

主轴回转误差就是指主轴实际回转轴线相对于主轴平均回转轴线的最大偏离值。

2.导轨误差‘

机床导轨误差将直接影响机床成形运动之间的相互位置关系。因此,它就是产生工件形状误差与位置误差的主要因索之一。

机床直线导轨的误差项目包括:①导轨在水平面内与垂直面内的直线度误差(弯曲);②前后两导轨的平行度误差(扭曲);③导轨对主轴回转轴线在水平面内与垂直

面内的平行度或垂直度误差。

3.传动链误差

机床传动链误差就是指机床内联传动链始末两端传动无件之间相对运动的误差.

它就是螺纹加工、螺旋面加工与范成法加工齿轮等工件时,影响其加工精度的主要因索。

注:车端面时,指横向导轨的误差。

工艺系统的刚度

减少受力的措施(p290)

误差的敏感方向就是指通过刀刃而垂直工件表面的方向(法线方向)上,工艺系统的原始误差对工件加工误差影响最大,这个方向就就是误差敏感方向。

机械加工精度包括:尺寸精度,形状精度,位置精度。

加工表面质量主要内容包括两部分:

1)表面的几何形状特征;表面的几何形状特征又可分为两部分:表面粗糙度与波度。

2)表面的物理力学性能;表面层加工硬化,表面层残余应力与表面层金相组织变化。

加工硬化产生的原因及影响因素

机械加工时,加工表面层受到力与热的作用,在塑性变形与加工温度的综合影响下产生不同程度的硬化。适度的表层硬化可使零件表面的耐磨性提高,且可阻碍表面疲劳裂纹的产生与扩展。但硬度过大,则金相组织出现过大变形,影响耐磨性能,甚至出现较大的脆性裂纹面降低疲劳强度。

影响切削加工表面硬化的主要因素有刀具的几何参数、切削用量、冷却润滑条件、工件材料等。一般地说,塑性变形越大,则硬化越严重;切削温度升高,则弱化作用加强。

影响磨削加工表面硬化的主要因素有磨削用量、粒度、冷却条件、工件材料等。磨削时塑性交形大,则强化倾向大;磨削温度升高,使表层金属软化,甚至产生相交;磨削液的急冷作用,也可能产生表面淬火硬化现象。

残余应力产生的原因及影响因索

已加工表面层内出现的残余应力就是切削力引起的塑性变形,磨(切)削热引起的塑性变形及相变的体积变化等因素综合作用的结果。

残余应力会引起工件的变形,影响塑性材料的屈服强度极限,致使脆性材料产生裂影响零件的疲劳强度,降低零件的抗腐蚀性等。表层压应力有利于零件疲劳强度的提

影响切削加工表面残余应力的主要因素有刀具几何参数、切削用量、工件材料等。

组成磨削加工表面残余应力的主要成分就是磨削热变应力、相变应力与塑变应力。其中热的影响比较大。在磨削加工中,要特别注意防止表面烧伤。

磨削烧伤可分为回火烧伤、二次淬火烧伤与退火烧伤。减轻烧伤的工艺措施主要有正确选用砂轮;合理选择磨削用量;改善冷却条件;采用低应力磨削工艺等。

机床夹具的组成

(1) 定位元件:与工件定位基准接触的元件,用来确定工件在夹具中的位置。

(2) 夹紧装置:压紧工件的装置,就是由多个元件组合而成。

(3) 夹具体:基本骨架,连接所有夹具元件。

(4) 连接元件:连接机床与夹具的元件,用来确定夹具在机床中的位置。

(5) 对刀、导引元件:用来确定夹具与刀具相对位置的元件

(6) 其它元件:起辅助作用。

定位

完全定位的定义:不完全定位的定义欠定位的定义过定位的定义

定位元件的基本要求:

足够的精度;足够的强度与刚度;耐磨性好,合理选用材料与热处理,小元件采用T7A、T8A、T10A淬火,大元件采用20、20Cr渗碳淬火,HRC58-64;工艺性好:能防屑防尘、让开工件定位面边沿的加工毛刺。

夹紧装置的组成及作用夹紧力的确定(p49—51)

1、五类尺寸

(1)夹具外形轮廓尺寸(A类):夹具的长宽高;有活动部分时,应包括可动部分处于极限时的空间所占的位置。

(2)工件与定位元件间的联系尺寸(B类) :定位面与限位面之间的配合尺寸与定位元件之间的尺寸;

(3)夹具与刀具的联系尺寸(C类) :刀具(导向部分)与对刀、导引元件的配合尺寸与对刀、导引元件在夹具上的位置尺寸;

(4)夹具与机床联系部分的联系尺寸(D类) :车床上标出夹具与主轴端,铣刨床上夹具定位键;通常就是以夹

具上定位元件作为相互位置的基准。

(5)夹具内部的配合尺寸(E类) :定位元件与夹具体、衬套、钻套等配合。

四类技术要求

(1)定位元件之间的相互位置要求:多个定位元件之间的相互位置要求或多件装夹时相同定位元件之间的相

互位置要求;