机械制造技术基础重点知识总结

机械制造技术基础重点总结✧生产过程：从原材料进场一直到把成品制造出来的各有关劳动过程的总和✧工艺过程：在生产过程中凡属直接改变生产对象的尺寸形状物理化学性能以及相对位置关系的过程✧工艺规程：一个同样要求的零件，可以采用不同的工艺过程加工，但其中有一种是在给定的条件下最合理的，并把该过程的有关内容用文件的形式固定下来指导生产✧零件的生产类型分单件，成批，大量✧工艺过程的组成：工序，一个工人或一组工人在一个工作地对对同一工件或同时对几个工件所连续完成的工艺过程；安装，工件经一次装夹后完成的工艺过程；工位，工件在一次装夹中工件相对机床每占据一个确切位置所完成的工艺过程；工步，在加工表面切削刀具和切削用量都不变的情况下所完成的工艺过程；走刀，每切削一次，称为一次走刀✧基准：用来确定生产对象几何要素几何关系所依据的那些点线面，分为设计基准（设计图样上标注设计尺寸所依据的基准）和工艺基准（工艺过程中所使用的基准）✧工艺基准：工序基准，在工序图上用来确定本工序加工表面尺寸形状和位置所依据的基准；定位基准：用来定位；测量基准：工件加工或加工后测量尺寸或行为误差所依据的基准；装配基准：装配时用来确定零件或部件在产品中相对位置的基准✧工件的装夹过程是定位和夹紧，夹紧的任务是是保持工件的定位位置不变，定位误差和夹紧误差之和为装夹误差✧工件装夹有找正装夹和夹具装夹两种，找正装夹风直接找正和划线找正✧六点定位原理：欲使工件在空间处于完全定位，就必须选用与加工件相适应的六个支撑点来限制工件在空间的六个自由度✧切削运动：主进给合成，切削用量：切削速度，进给量，背吃刀量；切削层参数：公称宽度，厚度，横截面积✧基面:通过主切削刃上某一指定点并与该点切削速度方向垂直的面，切削平面：通过主切削刃上某一指定点并与主切削刃相切并垂直该点基面的平面，正交平面：通过主切削刃上某一指定点同时垂直该点基面和切削平面的面✧前角：前刀面和基面夹角，后角：主后刀面和切削平面夹角，主偏角：基面内测量的主切削刃在基面上的投影与进给运动方向夹角，副偏角:在基面内测量的副切削刃在基面上的投影与进给运动反方向间的夹角，刃倾角：在切削平面测量的主切削刃与基面间夹角✧刀具材料性能要求：较高硬度各耐磨性，足够强度和韧性，较高耐热性，良好导热性和耐冲击性，良好工艺性✧常用刀具：高速钢，硬质合金，工具钢，陶瓷，立方氮化硼，金刚石。

高速钢按切削性能分普通和高性能高速钢，按制造工艺分熔炼和粉末冶金高速钢✧变形区划分：第一第二第三变形区，剪切滑移，金属纤维化，表层金属纤维化与加工硬化✧前角增大，变形减小，摩擦角增大，变形增大✧积屑瘤：在切削过程中粘附在前刀面上呈三角状的硬块✧积屑瘤对对切削过程的影响：使刀具前角变大，切削力减小：使切削厚度变化；加工表面粗糙度增大；影响刀具寿命。

可采取的措施：正确选用切削速度，使切削速度避开产生积屑瘤的区域；使用润滑性能好的切削液；增大刀具前角；适当提高工件材料硬度✧切削类型：带状切削，加工塑形金属，切削厚度较小，切削速度高，前角较大易产生；节状切削，速度低，厚度大，前角小；粒状切削，剪切面上的切应力超过材料的断裂强度；崩碎切削，切削脆性金属时✧切削类型控制：断屑槽，改变刀具角度，调整切削用量✧切削力：切削时被加工材料发生变形而成为切屑所需的力✧切削热来源两方面:切削层金属发生弹性和塑形变形所消耗的能量变为热能；切屑与前刀面，工件与后刀面间的摩擦热✧刀具磨损形态：前刀面磨损（崩刃），后刀面磨损，边界磨损✧刀具磨损机制：硬质点划痕，低速刀具的磨损原因；冷焊粘结，中等偏低切削速度；扩散磨损，高温；化学磨损较高切削速度。

✧刀具磨损三阶段：初期，正常，急剧磨损阶段✧刀具破损：在切削加工中，刀具没有经过正常磨损，而在很短时间突然损坏。

破损形式:脆性破损（崩刃，碎断，剥落，裂纹破损）和塑性破损✧切削用量选用原则：尽量选取大的背吃刀量，选取大的进给量，最后据切削用量手册确定切削速度✧刀具的切削性能主要由刀具材料的性能和刀具几何参数决定✧砂轮决定特性：磨料，粒度，结合剂，硬度✧磨削过程中粒度对工件的作用包括滑擦阶段，耕犁阶段，形成切削✧磨削力三分力：主磨削力，背向力（最大），进给力✧机械制造中的加工方法：材料去除加工，材料成型加工，材料累积加工✧零件表面可看做是母线沿导线运动的轨迹，母线和导线称为形成表面的发生线，表面按形状分为：旋转，纵向，螺旋，复杂表面✧表面发生线的形成分：轨迹法，成形发，相切法，展成法✧机床的基本结构和传动：动力源，为机床执行机构的运动提供动力；运动执行机构，是机床执行运动的部件，它们带动工件或刀具旋转或移动；传动机构，将机床动力源的运动和动力传给运动执行机构，或将运动由一个执行机构传递到另一个执行机构；控制系统和伺服系统，对机床运动进行控制，实现各运动间的准确协调；支撑系统，机床机械本身，属于机床的基础部分✧车刀按用途分外圆车刀，端面车刀，切断刀，切槽刀；按结构分整体车刀，焊接车刀，机械夹固式车刀✧外圆表面磨削加工方法：纵向进给磨削（主运动是砂轮旋转，圆周进给运动，纵向进给运动，横向进给运动），横向加工磨削（主运动是砂轮旋转，圆周进给，横向进给）✧外圆表面的光整加工有研磨，超精加工，滚压，抛光✧两种钻孔方式：钻头旋转，被加工孔中心线发生偏斜或不直，孔径基本不变；工件旋转相反。

常用钻孔工具：麻花钻，中心钻，深孔钻；钻头有两条主切削刃，两条副切削刃，一条横刀✧镗孔三种加工方式：工件旋转，刀具旋转，刀具既旋转又进给✧拉孔只有主运动，无进给运动✧拉孔的三种不同拉削方式：分层式，分块式，综合式拉削✧加工平面的方法：铣刨车拉磨。

铣平面有端铣和周铣，周铣有顺铣和逆铣，工件进给方向与铣刀的旋转方向相反为逆铣，相同为顺铣。

顺铣时，刀具磨损快，加工表面质量差，顺铣无此现象✧齿轮传动特点：传动准确，力矩大，效率高，结构经凑，可靠耐用。

齿轮的主要技术要求：传递运动准确，平稳，载荷分布均匀，齿侧有间隙✧圆柱齿轮齿面加工方法：切削加工（成形法和展成法）和无屑加工✧滚齿加工原理：滚齿是运用一对交错轴挟持圆柱齿轮副啮合原理，使用齿轮滚刀进行切齿的加工方法。

滚齿具有三种基本运动：滚刀的旋转运动，工件的旋转运动，轴向进给运动✧插齿原理：利用一对平行轴圆柱齿轮副啮合原理，使用插齿刀进行切齿，具有五种运动：切削运动，展成运动，圆周进给运动，径向进给运动，让刀运动✧剃齿：利用一对交错轴斜齿轮啮合时沿齿向存在相对滑动而创建的精加工方法。

三运动：剃齿刀的正反转运动，工作台轴向进给运动，径向进给运动✧磨齿按齿阔形成方法不同，分成形法磨齿和展成法磨齿✧零件的加工精度分尺寸（获得方法：试切法，调整法，定尺寸刀具法），形状（轨迹法，成形法，相切法，展成法），位置精度（直接找正，划线找正，夹具装夹法）✧机床制造误差中对工件加工精度影响较大的误差有：主轴回转误差，导轨误差，传动误差✧装夹误差分：定位误差（定位不准确引起的误差）和夹紧误差（工件或夹紧刚度不足）✧误差复印现象：待加工表面上有什么样的误差，加工表面上也会出现同样性质的误差，这就是切削加工中的误差复印现象✧减小工艺系统受力变形的途径：提高工艺系统刚度（设计机械制造装备时应保证关键零部件的刚度，提供接触刚度，消除配合间隙，采用合理的装夹方式和加工方法）和减小切削力及其变化（改善毛坯制造工艺，减小加工余量，适当增大刀具的前角和后角，改善工件材料的切削性能）✧工艺系统的热源：切削热，摩擦热和动力装置能量损耗发出的热，外部热源✧工件产生热变形的热源主要是切削热，刀具产生热变形的热源是切削热，机床产生热变形的热源主要是摩擦热，传动热，外界热源传入的热量✧减小工艺系统热变形的途径：减少发热量，改善散热条件，均衡温度场，改进机床结构✧减小或消除内应力变形误差的途径：合理设计零件结构（壁厚均匀，结构对称），合理安排工艺过程（尽量使内应力重新分布引起的变形发生在机械加工之前或粗加工阶段）✧机械加工表面质量包括：加工表面的几何形貌（是由加工过程中的切削残留面积，切削塑形变形和震动等因素的综合作用在工件表面上形成的表面结构；加工表面的几何形貌包括表面粗糙度，表面波纹度，表面纹理方向，表面缺陷）和表面层材料的物理力学性能(包括表面层的冷作硬化，残余应力，金相组织的变化)✧为减小切削加工后的表面粗糙度，常对工件进行正火，调质等处理。

还可采取的措施：适当增大前角，可降低被切削材料的塑形变形；降低刀具前刀面和后刀面的表面粗糙度可抑制积屑瘤的产生；增大刀具后角可减小刀具和工件的摩擦；合理选择切削液，可减小材料的变形和摩擦，降低切削去的温度✧磨削淬火钢时，产生三种不同类型的烧伤：回火，淬火，退火烧伤✧控制磨削烧伤的两个途径：尽可能减少磨削热的产生；改善冷却条件，减少传入工件的热量✧加工表面产生残余应力的原因：表层材料比体积增大，切削热的影响，金相组织的变化✧机器零件失效的三种不同形式：疲劳破坏（最终工序应选择能在加工表面产生压缩残余应力的加工方法）滑动磨损（最终工序应选择能在加工表面上产生拉伸残余应力的加工方法）滚动磨损（选择能在表面层下h深处产生压应力的加工方法）✧工艺规程：人们把合理工艺过程的有关内容写在工艺文件中，用以指导生产，这些工艺文件称为工艺规程✧工艺路线的拟定包括:选择定位基准，选择零件加工方法，划分加工阶段，工序的集中和分散，安排工序先后顺序✧定位基准有粗基准和精基准，用毛坯上未经加工的表面做定位基准称粗基准，用加工过的表面做定位基准称为精基准✧精基准的选用原则：基准重合原则，尽可能选择所加工表面的设计基准为精基准；统一基准原则，应尽可能选用同一组精基准加工工件上尽可能多的表面；互为基准原则，当工件上两个加工表面之间的位置精度要求比较高时，可采用两个加工表面互为基准的方法加工；自为基准原则，一些表面的精加工工序，要求加工余量小且均匀，常以加工表面自身为精基准进行加工✧粗基准的选用原则：保证零件加工表面相对与不加工表面具有一定位置精度的原则；合理分配加工余量的原则，从保证重要表面加工余量均匀考虑，应选择重要表面作为粗基准；便于装夹的原则，所选粗基准尽可能平整，光洁，并有足够的支撑面积；在同一尺寸方法上粗基准一般不得重复使用的原则，一般粗基准只允许使用一次。

✧加工阶段的划分：一般要经过粗加工，半精加工和精加工三个阶段，有时还需光整加工阶段，各个加工的主要任务是：粗加工阶段，高效的切除加工表面上的大部分余量，使毛坯在形状和尺寸上接近成品零件；半精加工阶段：去除粗加工留下的误差和缺陷，使被加工表面达到一定精度，为精加工作准备，并完成一些次要表面的加工；精加工阶段：保证各主要表面达到零件图规定的加工质量要求；光整阶段：主要任务是降低表面粗糙度值和进一步提高尺寸精度和形状精度。