机械制造技术基础期末复习提纲

机械制造技术基础复习提纲----刘倩雯一．绪论1.零件（毛坯）成形方法①材料成形工艺（Δm=0）贯通流程—质量不变工艺 :铸造，锻压，粉末冶金。

②材料去除工艺（Δm<0）发散流程—质量减少工艺：切削加工，磨削加工，特种加工。

③材料累积工艺（Δm>0）收敛流程—质量增加工艺：连接与装配，电铸电镀加工，快速成形二．第一章1．机床的分类①按应用范围（通用性程度）：通用机床—加工范围广（单件小批）专门化机床--工艺范围窄（某类，几类某道特定工序）专用机床—工艺范围最窄（某种某道特定工序，大批）②按工作精度：普通精度机床，精密机床，高精度机床③按自动化程度：手动，机动，半自动，自动机床4.按重量与尺寸：仪表机床中型机床（一般机床），大型机床（10t～30t），重型机床（30t～100t），超重型机床（大于100t）5.按机床主要工作部件的数目：单轴，多轴，单刀，多刀按加工性质、刀具（12类）：车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、铣床、刨插床、拉床、特种加工机床、锯床、其它机床。

2．机床型号为避免混淆，通用特性代号已用的字母及“I”、“O”都不能作为结构特性代号。

按其结构性能及使用范围每类：机床划分为10个组，每个组又划分为10个系 分别用数字0～9表示。

机床主参数代表机床规格的大小，用折算值（主参数乘以折算系数）表示。

3.切削运动—刀具与工件间的相对运动主运动—速度最高、消耗机床功率最多的运动进给运动—金属层不断投入切削合成运动—主运动与进给运动合成的运动加工表面—待加工表面，过渡表面，已加工表面。

4.切削用量三要素：切削速度vc ，进给量f ，背吃刀量ap5.切削层参数：切削层公称厚度 ，切削层公称宽度 ，切削层公称横截面积6．刀具材料具备的性能：①足够的硬度和耐磨性，②足够的强度和韧性③足够的热硬性，④良好的工艺性，⑤经济性7.常用刀具材料：碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷、金刚石(PCD)、立方氮化硼（CBN ）。

硬质合金：①钨钴类硬质合金（YG ）：精加工—YG3，粗加工—YG8 （铸铁）②钨钛钴类硬质合金（YT ）：精加工—YT30，粗加工—YT5（钢）8.9.刀具工作角度的影响：刀刃安装高度，刀柄安装偏斜的影响，横向进给的影响 ，纵向进给的影响10.磨料—即砂粒，是构成砂轮的主要成分（适用范围）氧化物系：棕刚玉—碳素钢白刚玉—高速钢碳化物系：黑碳化硅—铸铁绿碳化硅—硬质合金11.机床夹具的作用：保证加工精度，提高劳动生产率，扩大机床的使用范围，改善劳动条件、保证生产安全12.夹具按使用机床分：车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、其它机床夹具13.夹具的组成：①定位元件—确定工件的正确位置②夹紧装置—夹牢工件，保证工件正确位置不变③对刀及导向装置—确定刀具与工件的相对位置④夹具体—夹具的基础件⑤其他装置或元件—分度装置、联接元件等14.工件定位的方式：1.直接找正定位—精度（最高）取决于工人技术水平单件小批生产，位置要求高;2.划线找正定位—精度低,单件小批，复杂件，毛坯精度低3.夹具定位—生产率高，定位精度高,成批及大量生产.15．工件的定位原理：六点定则--主要定位面∨3，导向定位面∨2，止推定位面∨1。

欠定位：—该限制的自由度没有限制，决不允许过定位：—重复限制某一自由度，一般不允许16.定位元件的基本要求：①足够的精度②足够的硬度和耐磨性③足够的强度和刚度④工艺性好17.最常用的定位方式：一面两孔，三面定位（常用于箱型零件）三．第二章1.切屑的形成过程及变形区的划分：I 变形区—剪切滑移，塑性变形II 变形区—切屑流出，受挤压，剧烈摩擦III 变形区—挤压、摩擦，金属回弹，产生残留应力2.切屑类型带状切屑（塑性材料）--高速，材料软挤裂切屑（塑性材料）--节状切屑，低速单元切屑（塑性材料）--粒状切屑，极低速，材料较硬崩碎切屑（脆性材料）--表面粗糙度大3.影响切削变形的因素：工件材料，刀具前角，切削用量4.切削用量三要素的影响：1.对切削力的影响：背吃刀量影响大，进给量影响较大，切削速度无明显影响2.对切削温度的影响：v 大，f 中，ap 小θθθθθθk v f a C z c y x p = c c F c F c F c F n c y x p F c k v f a C F =切削力4.02.01.0≈≈≈θθθz y x 最典型值：0,75.0,1===c c c F F F n y x 最典型值：4.常用的切削液：水溶液，乳化液，切削油，极压切削油5.刀具磨损的形式：非正常破损：卷刃、裂纹、崩刀、破裂 正常磨损：①前刀面磨损 ②后刀面磨损 ③前后刀面同时磨损6.刀具磨损原因 ：磨料磨损，粘结磨损，扩散磨损，相变磨损、氧化磨损7.刀具的磨钝标准—规定允许磨损量的最大值8.刀具耐用度 T —新刃磨的刀具从开始切削至达到磨钝标准为止的切削时间9.切削用量对刀具耐用度的影响75.025.25C T p va f v =★影响程度： v c 大，f 中，ap 小10.刀具耐用度允许的切削速度高速钢：m=0.1～ 0.125硬质合金： m=0.2～ 0.3陶瓷刀具： m ≈0.4K f a T C v vv y x p m v T ⋅= 11. 12.13.砂轮磨损包括：磨耗磨损（正常），磨粒磨损（初期），脱落磨损（急剧）四．第三章1.机械加工工艺过程的组成：a.工序—工人在工作地对工件所连续完成的工艺过程，“三不变，一连续 ”b.安装—经一次装夹后所完成的工序内容定位—工件在机床或夹具上占据正确位置◆装夹〈夹紧—使工件正确位置不发生变化★应尽量减少装夹次数c. 工位—工件处在机床不同位置下所完成的工序内容，多工位加工—提高生产率、保证相互位置精度d.工步—加工面和刀具不变条件下所完成的工艺过程连续进行的相同工步→1个工步几把刀具或复合刀具加工→复合工步e.走刀—每进行一次切削为1次走刀2.3. 毛坯种类的选择:铸件—复杂件 锻件—强度高、形状简单4.定位基准的选择： 设计基准—零件图上的基准—尺寸 线的起点位置基准符号 工艺基准—工艺中用的基准 ①工序基准②定位基准 ③测量基准 ④装配基准 粗基准--（毛坯面）不加工，未加工精基准—已加工面3.1.2 工艺规程—规定零部件制造工艺和操作的工艺文件●作用：①指导生产②组织生产和管理生产③新、扩或改建工厂及车间●设计原则：①技术上的先进性②经济上的合理性③良好的劳动条件5.加工阶段的划分：①粗加工阶段尽快切除余量—如何获得高生产率②半精加工阶段--继续减少余量，为精加工作准备，次要面加工③精加工阶段--保证达到加工精度和表面粗糙度④光整加工和超精密阶段--降低表面粗糙度值6.划分加工阶段的原因：①保证加工质量②合理使用设备③便于安排热处理④及时发现毛坯缺陷，保护精加工表面★加工阶段划分—针对零件加工的整个过程，针对主要加工面7.工序集中—工序少，每道工序内容多（装夹次数少，位置精度高，设备数量少，工人少）---单件小批（—便于组织管理），大批量生产（—高效专用设备工装），多品种、中小批量（—数控机床、加工中心），重型零件，现代生产（由于优点较多）工序分散—工序多，内容少（设备工装简单，调整方便，切削用量合理；设备多，工人多）----大批量生产（—自动线、流水线），精密零件8.◆机械加工顺序的安排：①先基准后其它②先粗后精③先主后次、穿插进行④先面后孔9.热处理工序的安排：预备热处理--正火、退火（粗加工前）时效（粗加工前、后）调质（粗加工后，半精加工前）最终热处理--淬火（精加工前、磨削前）渗碳淬火（半精加工后）渗氮（尽量靠后）表面处理--电镀及氧化（最后）10.加工余量的概念：—从加工表面切除的金属层厚度工序余量—等于前后工序尺寸之差加工总余量=毛坯尺寸与零件尺寸之差=毛坯余量11.★单向入体原则：被包容面—基本尺寸为最大极限尺寸，上偏差为零（基轴制）包容面—基本尺寸为最小极限尺寸，下偏差为零（基孔制）孔与孔（平面）间距离尺寸—对称分布毛坯尺寸—正负分布12.工序余量的变动范围=前后工序尺寸公差之和13.影响最小加工余量的因素：①前工序表面粗糙度Ra和表面缺陷层Ha②前工序的尺寸公差Ta③前工序的相互位置偏差ρa④本工序加工时的安装误差εb14.确定加工余量的方法：①分析计算法②查表修正法③经验估算法15.工序尺寸的确定（余量法）：①确定各工序基本余量及各工序经济加工精度②从后向前推算各工序基本尺寸及毛坯尺寸③按“单向入体原则”确定各工序尺寸公差16.时间定额：一定生产条件下，生产1件产品或完成1道工序所耗的时间17.单件时间定额 Tp：基本时间Tb 辅助时间Ta 布置工作地时间Ts 休息与生理时间Tr 准备和终结时间Te （作业时间=基本时间+辅助时间）18.提高生产率的措施：缩减基本时间Tb缩减辅助时间Ta—使辅助时间与基本时间重合，大批量生产缩减布置工件地时间Ts—减少调刀对刀时间缩短准备和终结时间Te—扩大零件批量和减少调整时间19.工艺尺寸链的组成：封闭环—最后自然形成的尺寸（★只能有一个间接得到的尺寸）图纸上已标出组成环—直接获得的尺寸（工序尺寸：从定位面到加工面的尺寸，要求出的尺寸）20.工艺尺寸链计算：极值法，概率法封闭环的基本尺寸=所有增环基本尺寸之和-所有减环基本尺寸之和封闭环上偏差=所有增环上偏差之和-所有减环下偏差之和封闭环下偏差=所有增环下偏差之和-所有减环上偏差之和封闭环公差=各组成环公差之和★涉及完整圆用半径计算21.装配的概念—按技术要求，将零部件配合联接成半成品或成品分级装配—组装、部装、总装22.装配工作的基本内容：清洗、联接、校正、调整、配作、平衡、验收、油漆、包装等23.装配精度：①相互距离精度—指相关零部件间的距离尺寸精度②相互位置精度—平行度、垂直度、同轴度、跳动等③相对运动精度—回转精度、直线精度和传动精度④接触精度—接触面积大小、接触点分布情况24.装配精度与零件精度的关系：a.取决于零部件的精度特别是关键零部件的精度b.取决于装配方法。

在单件小批生产及装配精度高时尤为重要25.装配尺寸链—相关零部件上有关尺寸或相互位置关系所组成封闭环—装配精度（装配后形成的）组成环—相关零部件上的尺寸或位置关系26.保证装配精度的方法：a.互换法（完全互换装配尺寸采用极值法，不完全互换—大数互换法采用概率法，分组互换法） b.修配法（单件修配法，合并修配法，自身加工修配法） c.调整法（可动调整，固定调整，误差抵消调整）★与修配法区别—装配中不切除金属27.修配环—形状简单，面小，便于装卸及修配，对其它尺寸链无影响28.保证装配精度的方法综述：优先采用完全互换法大批量、多环—不完全互换法大批量、高精度少环—分组互换法大批量、高精度多环—固定调整法、不完全互换法单件小批—修配法成批生产—调整法、修配法五．第四章1.轴类零件的功用与结构特点：功用—支承传动件、传递扭矩或运动、承受载荷结构—回转体零件，长度大于直径（按结构分为：光轴、阶梯轴、空心轴、异形轴按长径比分：刚性轴（L/d≤12）挠性轴（L/d＞12））2.细长轴外圆表面的车削—长径比L/D＞20的轴车削特点：①刚性差，易弯曲变形和振动②热膨胀，弯曲变形③刀具磨损大先进车削方法：①一夹一顶②采用弹性顶尖③采用跟刀架④采用大主偏角车刀⑤采用反向进给切削3.外圆表面的精密加工：a.高精度磨削—小于Ra 0.1μm （实质在于砂轮磨粒的作用） b.超精加工Ra0.1-0.01μm（大部分不纠正形状和位置误差，用于降低表面粗糙度） c.研磨Ra0.2-0.01μm (机械切削作用，物理作用，化学作用) d.滚压Ra0.4-0.05μm（适用于塑性材料，并要求材料组织均匀）4.主轴锥孔的磨削—用专用夹具保证加工精度定位:支承轴颈—V形块V4—基准重合端部—钢球V1与机床浮动连接—不受主轴回转精度的影响,减少振动对加工质量的影响5.套筒类零件的功用与结构特点：功用—支承旋转轴，引导刀具等结构—同轴度较高的内外回转面；长度大于直径，壁薄易变形所选用的材料取决于工作条件，毛坯精度应尽量靠近成品6.套筒类零件内孔的一般加工方法：钻孔，扩孔，铰孔（★一次安装连续钻扩铰—避免安装误差，快速换刀，生产率高）镗孔，拉孔，磨孔，深孔加工— L/D＞57.深孔加工措施：工件旋转，刀具导向，减少刀具引偏，压力输送切削液，冷却刀具和排屑，改进刀具结构，强制断屑8.箱体类零件的平面加工方法：刨削、铣削（端铣—刀齿数多，精度高，粗糙度值小，刚性好，生产率高，应用多周铣—通用性好，精度较端铣低，适用广，单件小批应用多）、磨削（周磨，端磨—效率高，但精度低于周磨）、刮研六．第五章1加工精度—零件加工后的实际几何参数与理想几何参数的符合程度（包括：尺寸精度、形状精度、相互位置精度）2.加工误差—零件加工后的实际几何参数与理想几何参数之差3.获得尺寸精度的方法：①试切法（单件小批生产）②调整法（成批大量生产）③定尺寸刀具法④自动控制法4.获得形状精度的方法：成形刀具法，轨迹法，展成法5.获得相互位置精度的方法：①直接找正法②划线找正法③夹具定位法6.影响加工精度的因素（原始误差）（判断）原始误差：加工前--加工原理误差、调整误差、工件装夹误差、机床误差、刀具误差、夹具误差（工艺系统静误差）加工中--工艺系统受力变形、工艺系统热变形、刀具磨损（工艺系统动误差）加工后--内应力引起的变形、测量误差（判断）7.表面质量对耐磨性的影响：①表面粗糙度（越小耐磨性越好，但不能太小）②表面层物理力学性能（冷作硬化提高耐磨性，到不能过度硬化）表面质量对耐疲劳性的影响：①表面粗糙度（越小越好）②表面层物理力学性能（冷作硬化，残余压应力提高耐疲劳强度，参与拉应力降低耐疲劳强度）表面质量对耐腐蚀性的影响：①表面粗糙度（越大耐腐蚀性越差）②表面层物理力学性能（残余压应力提高抵抗耐腐蚀的能力）δp t x F K =表面质量对零件配合质量的影响：①表面粗糙度（越大配合精度越低）8.机床主轴的回转运动误差—实际回转轴线对其理想回转轴线的变动量(分解为：①径向圆跳动②端面圆跳动③纯角度摆动 )9.提高主轴回转精度的措施：①提高主轴部件制造精度②滚动轴承进行预紧③误差转移法10.机床导轨误差：①导轨在水平面内的直线度误差②导轨在垂直面内的直线度误差★法线方向引起误差最大，误差敏感方向，切线方向上误差极小，可忽略不计③导轨的扭曲④导轨对主轴回转轴线的平行度或垂直度垂直面内—形状误差（马鞍形） 水平面内—形状误差（锥度）11.提高导轨导向精度的措施 ：①提高机床导轨、溜板的制造及装配精度②提高导轨耐磨性③机床安装正确，地基牢固12.★传动链中各传动元件误差累积→传动链传动误差13.减少传动链传动误差的措施 ：①减少传动环节，缩短传动链②提高传动件（末端传动件）的制造、装配精度③末端传动副大降速比（精密滚齿机分度蜗轮齿数＞1000齿）④采用误差校正机构14.夹具的误差分析：①定位误差△④夹具的制造误差△ ⑤加工方法误差△G 15.产生定位误差的原因：16.工艺系统的其他几何误差：刀具误差，测量误差，调整误差17.工艺系统刚度的概念—工艺系统抵抗外力使其变形的能力★法向切削分力Fp 与总切削力综合作用下系统的法向变形δ的比值系统刚度的倒数=各环节刚度的倒数和18.工艺系统的受力变形 ：切削力作用点位置变化--①机床的变形（工件产生两端粗、中间细的马鞍形圆柱度误差 ）②工件的变形（工件产生两端细、中间粗的腰鼓形圆柱度误差） 切削力大小变化--★误差复映现象：切削力变化→变形量变化 ε—误差复映系数19.机械加工中产生的振动：强迫振动、自激振动、自由振动20.机械加工中的强迫振动—外部周期性干扰力引起的振动特点;①是在外界周期性干扰力作用下产生的②频率—等于外界干扰力的频率③振幅—大小取决于干扰力与系统固有频率的比值λ当λ等于或接近于1时，振幅最大—“共振”21.机械加工中的自激振动—没有周期性外力作用下，系统本身产生和维持的振动特点：①激振力是由振动本身产生和控制的，切削运动停止，振动也停止②频率—等于或接近等于系统的固有频率③振幅—与系统刚度及阻尼有关（取决于系统获得的能量与消耗的能量之比）22. 21.提高表面质量的途径：减小残余拉应力、防止表面烧伤和裂纹采用表面冷压强化工艺22.加工误差：a.系统性误差(常值系统误差—误差大小和方向保持不变变值系统误差—误差大小和方向按一定规律变化）b.随机性误差—误差大小和方向是无规律变化。