机械制造工程原理(第三章)
第三章机械加工精度(3.2)
若齿轮Z1有转角误差δ1，造成Z2的转角误差为： δ12＝i12δ1 传到丝杠上的转角误差为δ1n，即： Z1
Z2
δ1
δ2
δ1n=i1nδ1
δ2n=i2nδ2
………………
δn δnn=innδn
n
Zn
在任一时刻，各齿轮的转角误差反映到丝杠的总误差为：
i Σ 1 n 2 n nn j jn
学习目的
了解各种因素对加工精度的影响规律，找出提 高加工精度的途径，以保证零件的加工质量。
3. 2 工艺系统的几何误差
一、加工原理误差
加工原理误差是指由于采用了近似的加工方法、近似 的成形运动或近似的刀具轮廓而产生的误差。 例如滚齿用的齿轮滚刀，就有两种误差，一是为了制 造方便，采用阿基米德蜗杆代替渐开线基本蜗杆而产生的 刀刃齿廓近似造形误差；二是由于滚刀切削刃数有限，切 削是不连续的，因而滚切出的齿轮齿形不是光滑的渐开线， 而是折线，见图。 成形车刀、成形铣刀也采用了近似的刀具轮廓。
• 答：孔径没有误差，有圆柱度误差。轴线 不直。因为误差敏感方向不断变化。
讨 论
若镗杆进给，即镗杆既旋转又移动（图示）， 导轨误差对加工精度有无影响？
答：不会产生孔的形状误差，但会产生孔的位 置误差。
讨
论
• 刨平面时，导轨误差对加工精度有何影 响？ • 答：产生加工表面的直线度误差、平面 度误差。
主轴回转误差在实际中多表现为漂移。 漂移是指主轴回转轴线在每一转内的每一瞬时的变动 方位和变动量都是变化的一种现象。
Ⅰ理想回转轴线
Ⅱ实际回转轴线
2）影响主轴回转精度的主要因素
轴承本身误差
轴承间隙
轴承间同轴度误差 各段轴颈、轴孔的同轴度误差 主轴系统的刚度和热变形等 但它们对主轴回转精度的影响大小随加工方式而不同。
机械原理第三章3-8速度瞬心法培训课件
最后，根据速度瞬心法的基本 原理，将各点的速度中心连接 起来，形成一条轨迹线，即为 刚体的运动轨迹。
速度瞬心法的实例解析
以汽车行驶为例，汽车的车轮在行驶 过程中可以视为刚体平面运动，通过 确定车轮上各点的速度中心，可以分 析汽车的行驶状态和稳定性。
在实际应用中，速度瞬心法还可以用 于分析机器人的关节运动、机械零件 的运动等。
在分析机构运动时，需要注意与其他分析方法的结合使用，如解析 法和图解法等。
不断实践和总结经验
通过不断的实践和总结经验，可以提高速度瞬心法的应用水平，避 免出现应用中的误区。
05 速度瞬心法的案例分析
案例一：平面连杆机构的速度瞬心法应用
总结词
通过实例解析平面连杆机构中速度瞬心的位置和计算方法。
详细描述
机械原理第三章3-8速度瞬心法培 训课件
目录
• 速度瞬心法概述 • 速度瞬心法的原理 • 速度瞬心法的应用 • 速度瞬心法的注意事项 • 速度瞬心法的案例分析
01 速度瞬心法概述
速度瞬心的定义
01
02
03
速度瞬心
在某一瞬时，两个相对运 动的构件上。
04 速度瞬心法的注意事项
使用速度瞬心法的条件
01
确定两构件间是否存在相对运动
在使用速度瞬心法之前，需要确定两构件之间是否存在相对运动。如果
两构件之间没有相对运动，则无法使用速度瞬心法。
02
正确判断瞬心的位置
瞬心的位置是相对的，需要正确判断瞬心的位置。在判断瞬心位置时，
需要充分理解机构的结构和运动特点，以确保瞬心位置的准确性。
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确定最佳设计方案
通过速度瞬心法的分析，可以确定最佳的机械设计方案，使机械在满足功能要 求的同时，具有更好的性能和稳定性。
机械制造工程原理教案
机械制造工程原理教案绪论一、课程概述1、课程名称：机械制造工程原理2、课程内容：3、学习目的：培养专业人材4、基本要求：识记理解应用二、制造行业现状发展快，要求高，专业人员缺乏现代制造的目标：高质量、高效率、低成本和自动化第一章工件的定位夹紧与夹具设计本章内容：第一节工件在机床上的安装第二节夹具概念第三节定位原理第四节工件在夹具中的夹紧第五节夹具举例第一节工件在机床上的安装一、安装概念定位：把工件安放在机床工作台上或夹具中，使它和刀具之间有相对正确的位置.夹紧：工件定位后，将工件固定，使其在加工过程中保持定位位置不变。
二、工件在机床或夹具上的三种安装方式1、直接找正安装2、划线找正安装3、夹具安装夹具安装指直接由夹具来保证工件在机床上的正确位置，并在夹具上直接夹紧工件.第二节夹具概念一、夹具的概念机床夹具是将工件进行定位、夹紧,将刀具进行导向或对刀,以保证工件和刀具间的相对运动关系的附加装置,简称夹具。
二、夹具的基本构成夹具构成:1、定位元件；2、夹紧装置；; 3、导向元件和对刀装置;4、连接元件；5、夹具体;6、其它元件及装置。
三、夹具的分类1、通用夹具2、专用夹具3、成组夹具4、组合夹具5、随行夹具第三节定位原理一、六点定位原理长方体六点定位三、定位方法1、平面定位⑴支承钉固定支承钉可调支承钉自定位支承辅助支承辅助支承和可调支承的区别:辅助支承是在工件定位后才参与支承的元件，其高度是由工件确定的,因此它不起定位作用,但辅助支承锁紧后就成为固定支承，能承受切削力。
辅助支承主要用来在加工过程中加强被加工部位的刚度和提高工作的稳定性，通过增加一些接触点防止工件在加工中变形,但又不影响原来的定位。
⑵支承板支承板2、圆孔定位⑴圆柱定位销圆柱定位销菱形销⑵圆锥销圆锥销⑶心轴刚性心轴3、外圆柱面定位⑴V形块⑵定位套工件外圆以套筒和锥套定位4、圆锥孔定位工件在锥度心轴上定位三、完全定位与不完全定位实例一:如何对下图所示工件定位?解：方案一：不完全定位球体上通铣平面限制2 个自由度：X、Z方案二：不完全定位球体上通铣平面限制2 个自由度：X、Y、Z实例二:不完全定位实例三：完全定位四、欠定位和过定位1、欠定位：应该限制的自由度没有被限制。
机械制造工程原理课后答案
机械制造工程原理课后答案【篇一：机械制造工程学习题及答案超级完整】列问题:1．机械制造工业的发展历史和现状。
2．机械制造工业在国民经济中的地位作用。
3．本课程的主要任务和要求。
第二章金属切削加工的基础知识一、填空题1. 在加工中，刀具和工件之间的相对运动称为切削运动，按其功用可分为主运动和进给运动。
其中主运动消耗功率最大。
2. 切削用量三要素是指切削速度、进给量和背吃刀量。
*3. 刀具静止角度参考系的假定条件是假定安装条件和假定运动条件。
4. 常用的切削刃剖切平面有正交平面、法平面、背平面和假定工作平面，它们可分别与基面和切削平面组成相应的参考系。
5. 在正交平面内度量的前刀面与基面之间的夹角称为前角，后刀面与切削平面之间的夹角称为后角。
6. 正交平面与法平面重合的条件是。
7. 基准平面确定后，前刀面由前角和刃倾角两个角确定；后刀面由后角和主偏角两个角确定；前、后刀面确定了一条切削刃，所以一条切削刃由前角、后角、刃倾角、主偏角四个角度确定。
8. 用以确定刀具几何角度的两类参考坐标系为刀具标注角度参考系和刀具工作角度参考系。
2. 背平面是指通过切削刃上选定点，平行于假定进给运动方向，并垂直于基面的平面。
4. 其它参数不变，背吃刀量增加，切削层宽度增加。
（√ ）*6. 车削外圆时，若刀尖高于工件中心，则实际前角增大。
（√ ） 7. 对于切断刀的切削工作而言，若考虑进给运动的影响，其工作前角减少，工作后角增大。
*8. 当主偏角为90?时，正交平面与假定工作平面重合。
（√ ）9. 切削铸铁类等脆性材料时，应选择k类（yg类）硬质合金。
（√ ）三、名词解释1. 基面过切削刃上选定点垂直于主运动方向的平面。
2. 切削平面过切削刃上选定点与切削刃相切并垂直于基面的平面。
3. 正交平面过切削刃上选定点并同时垂直于切削平面与基面的平面。
4. 法平面过切削刃上选定点并垂直于切削刃的平面。
5. 自由切削刀具只有直线形主切削刃参加切削工作,而副切削刃不参加切削工作,称为自由切削。
机械制造技术基础第3章课后答案
第三章机械加工与装配工艺规程制定1、什么是机械加工工艺过程？答：用机械的加工方法（包括钳工的手工操作）按规定的顺序把毛坯（包括轧制材料）变成零件的全部过程。
2、工艺过程的基本单元是什么？如何划分？答：工序是工艺过程的基本单元。
工艺过程可分为工序、安装、工位、工步和走刀。
3、什么是工序、安装、工步、工位和走刀？答：1、工序指的是一个工人（或一组工人）在一个工作地点（一般是指一台机床）对一个工件（对多轴机床来说是同时对几个工件）所连续完成的那一部分工艺过程。
2、一个工序有时在零件的几次装夹下完成，这时在零件每装夹一次下所完成的那部分工作称为一次安装。
3、在多轴机床上或在带有转位夹具的机床上加工时，工件在机床上所占有的一个位置上所完成的那部分工作称为一个工位。
4、在加工表面、切削刀具和切削用量（对车削来说，指主轴转速和车刀进给量，不包括切深，对其他加工也类似）都不变的情况下所连续完成的那一部分工作。
5、刀具在加工表面上对工件每一次切削所完成的那一部分工作称为一次走刀。
4、机械加工工艺规程制订的指导思想？答：保证质量、提高效率、降低成本。
三者关系是，在保证质量的前提下，最大限度的提高生产率，满足生产量要求；尽可能地节约耗费、减少投资、降低制造成本。
5、不同生产类型的工艺过程的特点是什么？答：企业生产专业化程度的分类称为生产类型，机械制造业一般有三种生产类型，即大量生产、成批生产和单件生产。
单件小批生产中，要能适应各种经常变化的加工对象，广泛使用万能机床、通用夹具、通用刀具和万能量具，一般采用较低精度的毛坯大批大量生产下，广泛使用各种高效率的、自动化程度高、专用的机床、夹具、刀具和量具，一般尽可能使用精度较高的毛坯。
6、什么是机械加工工艺规程？它的作用是什么？工艺规程的设计的原则和步骤有哪些？答：将合理的工艺过程和操作方法，按照一定的格式写成文件，用来指导生产，这个工艺文件就叫做加工工艺规程。
工艺规程的作用：(1) 工艺规程是组织生产的指导性文件。
机械制造工程原理
机械制造工程的质量保证体系
质量管理体系：ISO 9000系 列标准
质量控制方法：统计过程控制 （SPC）、六西格玛管理等
质量保证措施：质量计划、质 量控制计划、质量保证计划等
质量保证工具：FMEA、MSA、 P PA P 等
机械制造工程的质量改进
质量管理体系：建立完善的质量管理体系，确保生产过程符合质量标准 质量控制方法：采用先进的质量控制方法，如六西格玛、精益生产等 质量检测与分析：对生产过程中的关键环节进行质量检测与分析，及时发现问题并改进 持续改进：不断优化生产工艺，提高生产效率和产品质量，实现持续改进
工艺优化：根据 生产实际情况， 不断优化工艺参 数和工艺过程， 提高生产效率和 产品质量
工艺文件的制定： 制定详细的工艺 文件，包括工艺 流程图、工艺参 数表、工艺操作 规程等，指导生 产过程。
机械制造工程的工艺优化
工艺参数优化：选择合适的工 艺参数，提高加工效率和质量
工艺路线优化：优化工艺路线， 减少工序，降低成本
机械制造工程的基本原理
机械制造工程 的定义：利用 机械手段对原 材料进行加工， 以制造出符合 设计要求的产
品。
机械制造工程 的基本原理包 括：材料科学、 工程力学、机 械设计、制造 工艺、自动化
技术等。
机械制造工程 的主要任务： 设计和制造出 高效、可靠、 耐用、经济的
机械产品。
机械制造工程 的发展趋势： 智能化、绿色 化、集成化、
设计步骤：需求分析，方案设计，详细设计，仿真验证，制造实施
设计方法：基于模型的设计，参数化设计，模块化设计，系统集成设计 设计工具：计算机辅助设计（CAD），计算机辅助工程（CAE），计算 机辅助制造（CAM），产品生命周期管理（PLM）
机械制造基础第三章习题及答案
第三章习题与答案3-1铸造生产具有哪些优点和缺点？答：由于铸造成形是由液态凝结成固态的过程，故铸造生产具有以下特点。
1）成形方便铸造成形方法对工件的尺寸形状几乎没有任何限制，铸件的尺寸可大可小，可获得形状复杂的机械零件。
因此，形状复杂或大型机械零件一般采用铸造方法初步成形。
在各种批量的生产中，铸造都是重要的成形方法。
2）适应性强铸件的材料可以是各种金属材料，也可以是高分子材料和陶瓷材料。
3）成本较低由于铸造成形方便，铸件毛坯与零件形状相近，能节省金属材料和切削加工工时；铸造原材料来源广泛，可以利用废料、废件等，节约国家资源；铸造设备通常比较简单，价格低廉。
因此，铸件的成本较低。
4）铸件的组织性能较差一般条件下，铸件晶粒粗大（铸态组织），化学成分不均，因此，受力不大或承受静载荷的机械零件，如箱体、床身、支架等常用铸件毛坯。
3-2金属的铸造性能包括哪些方面？答：金属在铸造过程中所表现出来的性能统称为金属的铸造性能，主要是指流动性、收缩性、偏析和吸气性等。
3-3试述砂型铸造的工艺过程。
答：根据零件图的形状和尺寸，设计制造模样和芯盒；制备型砂和芯砂；用模样制造砂型；用芯盒制造型芯；把烘干的型芯装入砂型并合型；熔炼合金并将金属液浇入铸型；凝固后落砂、清理；检验合格便获得铸件。
3-4为了保证铸件质量，在设计和制造模样及芯盒时应注意哪些问题？答：1）选择分型面：分型面是铸型组之间的接合面，一般情况下，也就是模样的分模面。
选择分型面时，应考虑铸件上的主要工作面、大平面、整个铸件的加工基准面等的合理安置。
例如铸件的主要工作面应放在下型或朝下、朝侧面。
因为铸造时，铸件上表面容易产生气孔、夹渣等缺陷，而铸件下面的质量较好。
2）起模斜度：为了使模样容易从铸型中取出或型芯自芯盒脱出，在平行于起模方向的模样上或芯盒壁上应有一定的斜度，一般模样斜度为1°~3°，金属模样斜度为0.5°~1°。
第三章第五节进给传动系设计 (重点)
三.电器伺服进给系统
（一）对进给伺服系统的要求 伺服：就是要迅速而又准确的跟踪控制命令。 主传动：Rn≥100 进给传动：V进＝1mm～2mm
(二)常用伺服电机
1.步进电机（脉冲电机）：唯一用于开环控制 步距角:每个指令脉冲产生的电机转角(常量). 脉冲电机:步距角 2.交流、直流伺服电动机（必须用于闭环或半闭环控制） 3.直线电机 将电能转化为直线运动机械能的电力驱动装置。是适应超高速加
1）摩擦损失小，传动效率高。传动效率可达0.92～0.96。
2）运动灵敏，低速时无爬行。由于主要存在的是滚动摩擦，动、 静摩擦系数都很小，而且其差值很小，因而启动转矩小，动作灵敏， 即在低速情况下也不会出现爬行现象。
3）轴向刚度高，反向定位精度高。可以消除丝杠和螺母之间的 间隙并实现滚珠的预紧。
4）传动具有传动具有可逆性。
1.基本要求 1）采用低摩擦传动 2）惯量匹配 3）最佳传动比 4）预紧提高整个系统的刚度
每个传动付都有间隙要消除
2.机械部件设计
2个公式。机械传动部件主要指齿轮和丝杆螺 母传动副。
（1）最佳传动比的确定 开环系统： 闭环系统：
（2）齿轮传动付间隙的消除
1）刚性调隙法 偏心轴套调整法:电机是通过偏心轴套安装在箱体上，转动偏心轴
（2）运动计算
1）脉冲当量 2）进给速度 3）位置精度的影响因素
步进电动机转角因素 传动精度。 定位精度低，系统简单，成本低，调试方 便。适用于精度要求不高的数控机床中。
2.闭环系统
1） 概念 2） 组成 3) 运动计算 3.半闭环系统 位置检测元件，闭环之外的传动精度。
（四）伺服进给机械结构
齿轮齿条
动力源
进给箱 变换、换向
《机械制造工艺学》-第3章 机械加工精度
第三章机械加工精度重庆工业职业技术学院毛国平加工精度•评定零件质量的一项重要指标。
•表示加工的准确程度。
•包括尺寸精度（国家标准IT01、IT00、IT1、IT2······IT18来表示，共20级。
IT01的公差值最小，精度最高。
）、形状精度（国家标准规定了六项形状公差：直线度—、平面度、圆度、圆柱度/ /、线轮廓、面轮廓。
）、位置精度（国家标准规定了八项位置公差：平行度//、垂直度、倾斜度、同轴度、对称度、位置度、圆跳动、全跳动。
）•形状误差应限制在位置公差内，位置误差应限制在尺寸公差内。
一般尺寸精度高，相应的形状、位置要求也高。
原始误差（一）•由于工艺系统误差的存在，使工件和刀具之间正确的几何关系遭到破坏而产生的加工误差。
•是影响加工精度的因素。
•归纳如下：•1、几何误差——与工艺系统初始状态有关的原始误差•1工件相对于刀具在静止状态下已存在的误差•1）加工原理误差•2）工件的装夹误差•3）调整误差•4）刀具误差原始误差（二）•2工件相对于刀具在运动状态下已存在的误差•1）机床主轴回转误差•2）机床导轨导向误差•3）机床传动误差•2、动误差——与加工过程有关的原始误差•1）测量误差•2）刀具磨损•3）工艺系统受力变形•4）工艺系统受热变形•5）工件残余应力引起的变形机床主轴回转运动误差•指主轴的瞬时回转轴线相对其平均回转轴线（瞬时回转轴线的对称中心），在规定测量平面内的变动量。
•#理想回转中心——在主轴的任一截面上主轴回转时速度始终为零的这一点。
•#瞬时回转中心——在主轴的实际回转过程中，理想的回转中心是不存在的，而存在的一个其位置时刻变动的回转中心。
•#瞬时回转轴线——主轴各截面瞬时回转中心的连线。
•主轴回转误差的三种基本形式：•1）纯径向圆跳动——瞬时回转轴线始终平行于平均回转轴线方向的径向运动。
它主要影响圆柱面的精度。
•2）纯轴向窜动——瞬时回转轴线沿平均回转轴线方向的轴向运动。
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。
机械制造技术基础课件(第3章)
2. 剪切角φ 与前刀面摩擦角β的关系
4
(
0)
4
为作用角,即合力Fr与主运动方向之间的夹 角, 0
•剪切角φ随前角γ0增大而增大，切屑变形减小。
•剪切角φ随摩擦角β的减小而增大，切屑变形减小。 所以研磨刀面或者使用切削液以减小前刀面的摩擦， 有利于改善切削过程。
13
3. 前刀面上的摩擦
➢根据体积不变原理, 则 ξh ＝ξl＝ξ。 ➢变形系数越大,切屑越厚越短,切削变形越大。
➢ξ>1。
➢ξ直观地反映了切削变形程度。
图3 － 170
2 .剪应变ε
s y
cot
tan(
0)
3.剪应变与变形系数的关系
➢只有在 0 00 ~ 300, 1.5 的范围内，变形系数ξ
越大，剪应变ε越大
图3 － 171
图3－7 变形系数ξ的求法
29
图3－10 作用在切屑上的力
a) 切屑受到来自工件和刀具的作用力 b) 切屑作为隔离体的受力分析
30
图3－12 刀具前刀面与切屑的摩擦示意图
31
图3－14 积屑瘤前角和伸出量
32
图3-15 工件材料强度对变形系数的影响
33
图3-18 切削速度对变形系数的影响
34
➢在实际应用工作中，切削力的计算分解为相互垂直 的三个分力：切
削力 Fc 、进给 力 Ff 、背向力 Fp
。
43
2.切削力的分解
切削力(Fc)
（旧称主切削力，用
Fz表示）——总切削力
在主运动方向的分力， 是计算机床切削功率、 选配机床电机、校核 机床主轴、设计机床 部件及计算刀具强度 等必不可少的参数。
机械制造技术基础
机械制造装备设计第三章习题答案
第三章典型部件设计1.主轴部件应满足那些基本要求？答：主轴部件应满足的基本要求有旋转精度、刚度、抗振性、温升热变形和精度保持性等。
主轴的旋转精度是指装配后，在无载荷、低速转动条件下，在安装工件或刀具的主轴部位的径向和轴向跳动。
旋转精度取决于主轴、轴承、箱体孔等的制造、装配和调整精度。
主轴部件的刚度是指其在外加载荷作用下抵抗变形的能力，通常以主轴前端产生单位位移的弹性变形时，在位移方向上所施加的作用力来定义，主轴部件的刚度是综合刚度，它是主轴、轴承等刚度的综合反映。
主轴部件的抗振性是指抵抗受迫振动和自激振动的能力。
主轴部件的振动会直接影响工件的表面加工质量，刀具的使用寿命，产生噪声。
主轴部件的精度保持性是指长期地保持其原始制造精度的能力，必须提高其耐磨性。
2.主轴轴向定位方式有那几种？各有什麽特点？适用场合答：（1）前端配置两个方向的推力轴承都分布在前支撑处；特点：在前支撑处轴承较多，发热大，升温高；但主轴承受热后向后伸，不影响轴向精度；适用场合：用于轴向精度和刚度要求较高的高精度机床或数控机床。
（2）后端配置两个方向的推力轴承都布置在后支撑处；特点：发热小、温度低，主轴受热后向前伸长，影响轴向精度；适用范围：用于普通精度机床、立铣、多刀车床。
（3）两端配置两个方向的推力轴承分别布置在前后两个支撑处；特点：这类配置方案当主轴受热伸长后，影响轴承的轴向间隙，为避免松动，可用弹簧消除间隙和补偿热膨胀；适用范围：用于短主轴，如组合机床。
（4）中间配置两个方向的推力轴承配置在前支撑后侧；特点：此方案可减少主轴的悬伸量，使主轴热膨胀后向后伸长，但前支撑结构复杂，温升可能较高。
3.试述主轴静压轴承的工作原理答：主轴静压轴承一般都是使用液体静压轴承，液体静压轴承系统由一套专用供油系统、节流器和轴承三部分组成。
静压轴承由供油系统供给一定压力油，输进轴和轴承间隙中，利用油的静压压力支撑载荷、轴颈始终浮在压力油中。
所以，轴承油膜压强与主轴转速无关，承载能力不随转速而变化。
机械制造工程学习题及答案
⑴45钢锻件粗车；
⑵HT200铸件精车；
⑶低速精车合金钢蜗杆；
⑷高速精车调质钢长轴；
⑸中速车削淬硬钢轴；
⑹加工冷硬铸铁。
A. YG3X B. W18Cr4V C. YT5 D. YN10
E. YG8F. YG6X G. YT30
五、分析计算题
1.试画出图2-2所示切断刀的正交平面参考系的标注角度 、 、 、 、 （要求标出假定主运动方向 、假定进给运动方向 、基面 和切削平面 ）
7.调质只能作为预备热处理。（）
三、选择题
1．在机械加工中直接改变工件的形状、尺寸和表面质量，使之成为所需零件的过程称为（）。
A.生产过程B.工艺过程C.工艺规程D.机械加工工艺过程
2．编制机械加工工艺规程，编制生产计划和进行成本核算最基本的单元是（）。
A.工步B.工序C.工位D.安装
3．零件在加工过程中使用的基准叫做（）。
即、和。生产类型的划分除了与有关外，还应考虑。
2.零件加工表面的技术要求有、、和。
3.常见毛坯种类有、、和，其中对于形状复杂的毛坯一般采用。
4.工件的定位方法有、、三种。
5.工艺过程一般划分为、、和
。四个加工阶段。
6.工艺尺寸链的两个特征是和。
7.单件时间包括、、、、。
二、判断题（正确的打√，错误的打×）
四、名词解释
1.积屑瘤
2.加工硬化
3.工件材料的切削加工性
4.刀具耐用度
五、简答题
1.何谓积屑瘤？积屑瘤在切削加工中有何利弊？如何控制积屑瘤的形成？
2.车削细长轴时应如何合理选择刀具几何角度（包括 、 、 、 ）？简述理由。
3.试说明被吃刀量 和进给量 对切削温度的影响，并与 和 对切削力的影响相比较，两者有何不同？
机械制造技术基础(第2版)第三章课后习题答案
《机械制造技术基础》部分习题参考解答第三章机械制造中的加工方法及装备3-1 表面发生线的形成方法有哪几种？答：(p69—70）表面发生线的形成方法有轨迹法、成形法、相切法、展成法。
具体参见第二版教材p69图3-2。
3—2 试以外圆磨床为例分析机床的哪些运动是主运动，哪些运动是进给运动？答：如图3-20（p87),外圆磨削砂轮旋转n c是主运动，工件旋转n w、砂轮的横向移动f r、工作台往复运动f a均为进给运动。
3—3机床有哪些基本组成部分？试分析其主要功用.答:（p70-71）基本组成部分动力源、运动执行机构、传动机构、控制系统和伺服系统、支承系统。
动力源为机床运动提供动力；运动执行机构产生主运动和进给运动；传动机构建立从动力源到执行机构之间的联系；控制和伺服系统发出指令控制机床运动;支承系统为上述部分提供安装的基础和支承结构.3-4什么是外联系传动链？什么是内联系传动链？各有何特点？答：外联系传动链：机床动力源和运动执行机构之间的传动联系。
如铣床、钻床传动链；内联系传动链：执行件和执行件之间的传动联系。
如车螺纹、滚齿的传动链.外联系传动链两端没有严格的传动关系，而内联系传动链两端有严格的传动关系或相对运动要求。
3—5 试分析提高车削生产率的途径和方法.答:(p76）提高切削速度；采用强力切削，提高f、a p；采用多刀加工的方法。
3—6 车刀有哪几种？试简述各种车刀的结构特征及加工范围.答:（p77）外圆车刀(左、右偏刀、弯头车刀、直头车刀等)，内、外螺纹车刀，切断刀或切槽刀，内孔车刀（通孔、盲孔车刀、）端面车刀、成形车刀等。
顾名思义，外圆车刀主要是切削外圆表面；螺纹车刀用于切削各种螺纹；切断或切槽车刀用于切断或切槽;内孔车刀用于车削内孔;端面车刀切断面；成形车刀用于加工成形表面。
3—7试述CA6140型卧式车床主传动链的传动路线.答：（p82）CA6140型卧式车床主传动链的传动路线:3-8 CA6140型卧式车床中主轴在主轴箱中是如何支承的? 三爪自定心卡盘是怎样装到车床主轴上去的?答：（p83—84）3-9CA6140型卧式车床是怎样通过双向多片摩擦离合器实现主轴正传、反转和制动的?答:如教材图3-17和3—18所示，操纵手柄向上,通过连杆、扇形齿块和齿条带动滑套8向右滑移,拨动摆杆10使拉杆向左，压紧左边正向旋转摩擦片，主轴实现正转；若操纵手柄向下,通过连杆、扇形齿块和齿条带动滑套8向左滑移,拨动摆杆10使拉杆向右，压紧右边反向旋转摩擦片，主轴反转。
机械制造工艺学第3章
ΔZ
∵ Z R
Z 2
1
R2
11
图 例
(1
Z 2 R2
)
1 2
1
1 2
Z 2 R2
2
( 2 2 1
1)
(
Z 2 R2
)
2
1 Z 2 Z 4 2R2 8R4
(1
Z
2
)
1 2
1
Z 2
R2
2R2
R
Z 2 2R2
* (1 x)m 1 mx m(m 1) x2 m(m 1)(m n 1) xn (1 x 1)
小
加工中的误差 工艺系统受力、受热变形
结
加工后的误差 工件内应力
第三节 加工误差的综合分析
一、加工误差的性质及分类
系统误差
常值误差
连续加工一批工件，误差 大小和方向保持不变。
加工误 差
变值误差
连续加工一批工件，误差 大小和方向有规律变化。
随机误差
连续加工一批工件，误差大小和方向无规律 变化，但具有一定的统计规律。
常值系统性误差：查明其大小和方向后， 通过调整消除。
不同性质误差的 解决途径
变值系统性误差：查明其大小和方向 随时间变化的规律后，采用自动连续 补偿或自动周期补偿的方法消除。
随机性误差：可采用统计分析法，缩小 它们的变动范围。
二、加工误差的统计分析法
★
加工误差的统计分析法指以生产现场观察、检测所得的结果 为基础，运用数理统计的方法进行归纳、分析和判断，找出 产生误差的原因，从而采取相应的措施。
S = iT
车螺纹的传动误差示意图 S-工件导程，T-丝杠导程，i-齿轮传动比
机械制造工艺学一、二、三章
5. 自动控制法 这种方法是把测量、进给装置和控制系统组成一个 自动加工系统，加工过程依靠系统自动完成的。 初期的自动控制法是利用主动测量和机械或液压 等控制系统完成的。目前已采用按加工要求预先 编排的程序，由控制系统发出指令进行工作的程 序控制机床（简称程控机床）或由控制系统发出 数字信息指令进行工作的数字控制机床（简称数 控机床），以及能适应加工过程中加工条件的变 化，自动调整加工用量，按规定条件实现加工过 程最佳化的适应控制机床进行自动控制加工。自 动控制法加工的质量稳定、生产率高、加工柔性 好、能适应多品种生产，是目前机械制造的发展 方向和计算机辅助制造(CAM)的基础。
广义制造概念的形成过程主要有以下几方面原因。 （一）工艺和设计一体化 它体现了工艺和设计的密切结合，形成了设计工艺 一体化，设计不仅是指产品设计，而且包括工艺 设计、生产调度设计和质量控制设计等。 人类的制造技术大体上可分为三个阶段，有三个重 要的里程碑。 1. 手工业生产阶段 2. 大工业生产阶段 3. 虚拟现实工业生产阶段
第三节制造过程
市场需求→产品开发和设计→产品的生产过程-→ 市场对产品的评价”这个完整的循环过程，这个 过程称为制造过程。
“生产过程”和“制造过程”从字面上看，区别不大。但是，从上述定义来 分析，“制造过程”的含义就丰富多了。 首先，由于在制造过程的概念中，产品的开发和设计是由市场决定的，制造 业必然要适应市场经济体制转变，是现代制造技术所必须的条件。 其次，生产过程中人们关注的重点是将原材料转变为成品（产品）的物质形 态转变，即物质流，这是传统制造工艺技术的主要内容。而在制造过程中， 除了研究物质流外，还要研究控制物质流的信息流，如：对市场需求的分析， 对生产过程中物质流的规划、组织、管理和控制，对物料的采购、存储和销 售，经营决策和管理，市场开发和服务等，以及现代制造技术中的柔性自动 化技术和控制技术，智能制造技术也都有信息流的内容。因此，需要对信息 进行采集、分析和处理的信息流。 制造过程中除了物质流、信息流外，还有能量流，它是指制造过程中的能量 消耗及其流程，物质流、信息流和能量流统称制造过程的三流。
工程力学第三章剪切
剪切应力
剪切应力的定义
01
剪切应力是指物体在剪切力作用下产生的应力，其大小与剪切
力和剪切面积有关。
剪切应力的计算
02
剪切应力的大小可以通过公式sigma = F / A计算，其中sigma
是剪切应力，F是剪切力，A是剪切面积。
剪切应力的作用
03
剪切应力是工程结构中需要考虑的重要因素之一，过大的剪切
剪切技术的创新应用
随着新材料和新工艺的发展，剪切技术在工程领域的应用将更加广泛。
剪切技术将与智能材料和结构相结合，实现自适应和智能化的剪切行为，以满足复 杂工程结构的性能要求。
剪切技术将在新能源、环保、医疗等领域得到应用，如利用剪切原理实现高效能量 转换和利用，以及在医疗领域中实现精准的手术操作等。
物体抵抗剪切破坏的最大能力称为剪切强度。
剪切的分类
纯剪切
在纯剪切状态下，物体仅在剪切力的作用下产生 相对位移，而没有发生弯曲或拉伸。
弯曲剪切
在弯曲剪切状态下，物体不仅在剪切力的作用下 产生相对位移，同时还受到弯曲力的作用。
拉伸剪切
在拉伸剪切状态下，物体在剪切力的作用下产生 相对位移，同时还受到拉伸力的作用。
剪切强度的影响因素
材料的剪切强度受到多种因素的影响，如材料的种类、显微组织、热处理状态、加载条件等。了解和掌 握这些因素对于提高材料的剪切强度和优化结构设计具有重要意义。
03 剪切的实验研究
实验目的
验证剪切理论
通过实验验证工程力学中剪切理论的正确性。
探索剪切现象
通过实验观察和分析剪切现象，深入理解剪 切行为的本质。
工程力学第三章剪切
contents
目录
• 剪切概述 • 剪切的力学分析 • 剪切的实验研究 • 剪切的工程应用 • 剪切的未来发展
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（2）按齿背加工形式分
• 尖齿铣刀：齿背经铣制而成，在切削刃后磨出一条窄的后 刀面，铣刀用钝后只需刃磨后刀面。
• 铲齿铣刀：齿背经铲制而成，铣刀用钝后仅刃磨前刀面， 适用于复杂刃形铣刀。
•
3.3.2 铲齿成形铣刀
• 铲齿的基本概念
•
3.4 拉刀
（1）拉刀的基本类型 • 内拉刀，外拉刀
•
•
（2）拉刀的结构
• 前角变化大：主切削刃＋30～－30°，横刃－54～ － 60°，副前角部分切削性能差，轴向力大
• 棱边后角为0，摩擦大 • 主切削刃最外点速度最大，散热条件差 • 切削不易折断 • 横刃长
•
（2）标准麻花钻切削部分的改进
• 修磨横刃：缩短横刃
•
• 修磨前刀面：主切削刃外部
•
• 修磨棱边
•
• 修磨切削刃
• 拉刀组成部分：
•
• 切削部分几何参数：
•
（3）拉削图形
• 成形式拉削：
• 渐成式拉削：
•
Hale Waihona Puke .5 砂轮的特性及其选择（1）磨料 • 氧化物系（Al2O3）、碳化物
系（碳化硅、碳化硼）、高硬 磨料系（金刚石、CBN）
•
• 磨削表面残余应力：
•
（2）粒度
• 表示磨粒的大小程度 • 磨粒、微粉
机械制造工程原理(第三 章)
2020年7月17日星期五
3.1 车刀
3.1.1 车刀的结构 （1）整体车刀 （2）焊接车刀
•
• 刀槽形式：
•
（3）焊接装配式车刀
•
（4）机夹车刀
•
（5）可转位车刀
•
• 硬质合金可转位车刀的常用形状：
•
• 刀片夹固方式： 偏心式，杠杆式，楔销式，上压式
•
3.1.2 成形车刀 （1）成形车刀的种类 • 平体成形车刀
•
• 棱体成形车刀
•
• 圆体成形车刀
•
（2）成形车刀的前角及后角
• 安装前、安装后
•
（3）成形车刀后角改善
•
3.2 麻花钻
3.2.1 麻花钻的结构和几 何参数
•
• 基面与切削平面：
•
• 螺旋角：
•
• 其它角度：
•
• 主切削刃上各点角度变化：
•
• 横刃角度：
•
3.2.2 麻花钻切削部分结构改进 （1）标准高速钢麻花钻存在的问题
•
•
（3）结合剂
1) 陶瓷结合剂（代号V）
• 由粘土、长石、滑石、硼玻璃、硅石等配制而成。特点是 化学性质稳定、耐水、耐酸、耐热、成本低，但较脆。
• 用途广 2) 树脂结合剂（代号B） • 酚醛树脂、环氧树脂 • 强度高、弹性好，但耐热性差 3) 橡胶结合剂（代号R） • 弹性好 4) 金属结合剂（代号M） • 青铜 • 主要用于制作金刚石砂轮
•
（4）硬度
• 表示磨粒在磨削力的作用下，从砂轮表面脱落的难易程 度。砂轮硬――磨粒难脱落；砂轮软――磨粒易脱落
•
选择砂轮硬度的原则：
① 工件硬度。工件材料硬――选用软砂轮；工件材料软 ――选用硬砂轮
② 加工接触面。接触面大――选用软砂轮； ③ 精磨、成形磨。选用硬砂轮 ④ 砂轮粒度。粒度号越大，硬度应选低 ⑤ 工件材料。磨削有色金属、橡胶、树脂等软材料，选用
•
• 磨出分屑槽：
•
• 群钻：
群钻刃形特征： 三尖七刃锐当先， 月牙弧槽分两边， 一侧外刃开屑槽， 横刃磨低窄又尖。
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（3）硬质合金钻头和金刚石钻头
•
3.3 铣刀 3.3.1 铣刀种类
（1）按用途分 • 圆柱铣刀、端铣刀、盘形
铣刀（槽铣刀、两面刃铣 刀、三面刃铣刀、错齿铣 刀）、立铣刀、键槽铣刀 、角度铣刀、成形铣刀
软砂轮
•
（5）组织
• 反映磨粒、结合剂、气孔之间的比例关系
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