機械制造技術基礎重點知識總結

1、機械制造技術基礎重點總結生產(chǎn)過程：從原材料進場一直到把成品 制造出來的各有關勞動過程的總和工藝過程：在生產(chǎn)過程中凡屬直接改變 生產(chǎn)對象的尺寸形狀物理化學性能以及 相對位置關系的過程工藝規(guī)程：一個同樣要求的零件， 可以 采用不同的工藝過程加工，但其中有一 種是在給定的條件下最合理的，并把該 過程的有關內容用文件的形式固定下來 指導生產(chǎn)零件的生產(chǎn)類型分單件，成批，大量工藝過程的組成：工序，一個工人或一 組工人在一個工作地對對同一工件或同 時對幾個工件所連續(xù)完成的工藝過程； 安裝，工件經(jīng)一次裝夾后完成的工藝過 程；工位，工件在一次裝夾中工件相對 機床每占據(jù)一個確切位置所完成的工藝 過程；工步，在加工

2、表面切削刀具和切 削用量都不變的情況下所完成的工藝過 程；走刀，每切削一次，稱為一次走刀基準：用來確定生產(chǎn)對象幾何要素幾何 關系所依據(jù)的那些點線面，分為設計基 準（設計圖樣上標注設計尺寸所依據(jù)的 基準）和工藝基準（工藝過程中所使用 的基準）工藝基準：工序基準，在工序圖上用來 確定本工序加工表面尺寸形狀和位置所 依據(jù)的基準；定位基準：用來定位；測 量基準：工件加工或加工后測量尺寸或 行為誤差所依據(jù)的基準；裝配基準：裝 配時用來確定零件或部件在產(chǎn)品中相對 位置的基準工件的裝夾過程是定位和夾緊， 夾緊的 任務是是保持工件的定位位置不變，定 位誤差和夾緊誤差之和為裝夾誤差工件裝夾有找正裝夾和夾具裝夾兩

3、種， 找正裝夾風直接找正和劃線找正六點定位原理：欲使工件在空間處于完 全定位，就必須選用與加工件相適應的 六個支撐點來限制工件在空間的六個自 由度切削運動：主進給合成，切削用量：切 削速度，進給量，背吃刀量；切削層參 數(shù)：公稱寬度，厚度，橫截面積基面:通過主切削刃上某一指定點并與 該點切削速度方向垂直的面， 切削平面： 通過主切削刃上某一指定點并與主切削 刃相切并垂直該點基面的平面，正交平 面：通過主切削刃上某一指定點同時垂 直該點基面和切削平面的面前角：前刀面和基面夾角，后角：主后 刀面和切削平面夾角，主偏角：基面內 測量的主切削刃在基面上的投影與進給 運動方向夾角，副偏角:在基面內測量的

4、副切削刃在基面上的投影與進給運動反 方向間的夾角，刃傾角：在切削平面測 量的主切削刃與基面間夾角刀具材料性能要求：較高硬度各耐磨 性，足夠強度和韌性，較高耐熱性，良 好導熱性和耐沖擊性，良好工藝性常用刀具：高速鋼，硬質合金，工具鋼， 陶瓷，立方氮化硼，金剛石。高速鋼按 切削性能分普通和高性能高速鋼，按制 造工藝分熔煉和粉末冶金高速鋼變形區(qū)劃分：第一第二第三變形區(qū)，剪 切滑移，金屬纖維化，表層金屬纖維化 與加工硬化前角增大，變形減小，摩擦角增大，變 形增大積屑瘤：在切削過程中粘附在前刀面上呈三角狀的硬塊積屑瘤對對切削過程的影響： 使刀具前 角變大，切削力減?。菏骨邢骱穸茸兓?加工表面粗糙度增大

5、；影響刀具壽命。 可采取的措施：正確選用切削速度，使 切削速度避開產(chǎn)生積屑瘤的區(qū)域；使用 潤滑性能好的切削液；增大刀具前角； 適當提高工件材料硬度切削類型：帶狀切削，加工塑形金屬， 切削厚度較小，切削速度高，前角較大 易產(chǎn)生；節(jié)狀切削，速度低，厚度大， 前角?。涣钋邢?，剪切面上的切應力 超過材料的斷裂強度；崩碎切削，切削 脆性金屬時切削類型控制：斷屑槽，改變刀具角度， 調整切削用量切削力：切削時被加工材料發(fā)生變形而 成為切屑所需的力切削熱來源兩方面:切削層金屬發(fā)生彈 性和塑形變形所消耗的能量變?yōu)闊崮埽?切屑與前刀面，工件與后刀面間的摩擦 熱八、刀具磨損形態(tài)：前刀面磨損（崩刃）， 后刀面磨損，

6、邊界磨損刀具磨損機制：硬質點劃痕，低速刀具 的磨損原因；冷焊粘結，中等偏低切削 速度；擴散磨損，高溫；化學磨損較高 切削速度。刀具磨損三階段：初期，正常，急劇磨 損階段刀具破損：在切削加工中，刀具沒有經(jīng) 過正常磨損，而在很短時間突然損壞。破損形式:脆性破損（崩刃，碎斷，剝落， 裂紋破損）和塑性破損切削用量選用原則：盡量選取大的背吃 刀量，選取大的進給量，最后據(jù)切削用 量手冊確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幾何參數(shù)決定砂輪決定特性：磨料，粒度，結合劑， 硬度磨削過程中粒度對工件的作用包括滑 擦階段，耕犁階段，形成切削磨削力三分力：主磨削力，背向力（最 大），進給力機械制造中的

7、加工方法：材料去除加 工，材料成型加工，材料累積加工零件表面可看做是母線沿導線運動的 軌跡，母線和導線稱為形成表面的發(fā)生 線，表面按形狀分為：旋轉，縱向，螺 旋，復雜表面表面發(fā)生線的形成分：軌跡法，成形發(fā)， 相切法，展成法機床的基本結構和傳動：動力源，為機 床執(zhí)行機構的運動提供動力；運動執(zhí)行 機構，是機床執(zhí)行運動的部件，它們帶 動工件或刀具旋轉或移動；傳動機構， 將機床動力源的運動和動力傳給運動執(zhí) 行機構，或將運動由一個執(zhí)行機構傳遞 到另一個執(zhí)行機構；控制系統(tǒng)和伺服系 統(tǒng)，對機床運動進行控制，實現(xiàn)各運動 間的準確協(xié)調；支撐系統(tǒng)，機床機械本 身，屬于機床的基礎部分車刀按用途分外圓車刀， 端面車刀

8、，切 斷刀，切槽刀；按結構分整體車刀，焊 接車刀，機械夾固式車刀外圓表面磨削加工方法：縱向進給磨削（主運動是砂輪旋轉，圓周進給運動， 縱向進給運動，橫向進給運動），橫向加 工磨削（主運動是砂輪旋轉， 圓周進給， 橫向進給）外圓表面的光整加工有研磨，超精加 工，滾壓，拋光兩種鉆孔方式：鉆頭旋轉，被加工孔中 心線發(fā)生偏斜或不直，孔徑基本不變； 工件旋轉相反。常用鉆孔工具：麻花鉆， 中心鉆，深孔鉆；鉆頭有兩條主切削刃， 兩條副切削刃，一條橫刀鏜孔三種加工方式：工件旋轉，刀具旋 轉，刀具既旋轉又進給拉孔只有主運動，無進給運動拉孔的三種不同拉削方式： 分層式，分 塊式，綜合式拉削加工平面的方法：銃刨車拉

9、磨。銃平面 有端銃和周銃，周銃有順銃和逆銃，工 件進給方向與銃刀的旋轉方向相反為逆 銃，相同為順銃。順銃時，刀具磨損快， 加工表面質量差，順銃無此現(xiàn)象齒輪傳動特點：傳動準確，力矩大，效 率高，結構經(jīng)湊，可靠耐用。齒輪的主 要技術要求：傳遞運動準確，平穩(wěn)，載 荷分布均勻，齒側有間隙圓柱齒輪齒面加工方法：切削加工（成 形法和展成法）和無屑加工滾齒加工原理：滾齒是運用一對交錯軸 挾持圓柱齒輪副嚙合原理，使用齒輪滾 刀進行切齒的加工方法。滾齒具有三種 基本運動：滾刀的旋轉運動，工件的旋 轉運動，軸向進給運動插齒原理：利用一對平行軸圓柱齒輪副 嚙合原理，使用插齒刀進行切齒，具有 五種運動：切削運動，展成

10、運動，圓周 進給運動，徑向進給運動，讓刀運動剃齒：利用一對交錯軸斜齒輪嚙合時沿 齒向存在相對滑動而創(chuàng)建的精加工方 法。三運動：剃齒刀的正反轉運動，工 作臺軸向進給運動，徑向進給運動磨齒按齒闊形成方法不同， 分成形法磨 齒和展成法磨齒零件的加工精度分尺寸（獲得方法：試 切法，調整法，定尺寸刀具法），形狀（軌 跡法，成形法，相切法，展成法），位置 精度（直接找正，劃線找正，夾具裝夾 法）機床制造誤差中對工件加工精度影響 較大的誤差有：主軸回轉誤差，導軌誤 差，傳動誤差裝夾誤差分：定位誤差（定位不準確引 起的誤差）和夾緊誤差（工件或夾緊剛 度不足）誤差復印現(xiàn)象：待加工表面上有什么樣 的誤差，加工表面

11、上也會出現(xiàn)同樣性質 的誤差，這就是切削加工中的誤差復印 現(xiàn)象減小工藝系統(tǒng)受力變形的途徑：提高工 藝系統(tǒng)剛度（設計機械制造裝備時應保 證關鍵零部件的剛度，提供接觸剛度， 消除配合間隙，采用合理的裝夾方式和 加工方法）和減小切削力及其變化（改 善毛坯制造工藝，減小加工余量，適當 增大刀具的前角和后角，改善工件材料 的切削性能）工藝系統(tǒng)的熱源：切削熱，摩擦熱和動 力裝置能量損耗發(fā)出的熱，外部熱源工件產(chǎn)生熱變形的熱源主要是切削熱， 刀具產(chǎn)生熱變形的熱源是切削熱，機床 產(chǎn)生熱變形的熱源主要是摩擦熱，傳動 熱，外界熱源傳入的熱量減小工藝系統(tǒng)熱變形的途徑：減少發(fā)熱 量，改善散熱條件，均衡溫度場，改進 機床結

12、構減小或消除內應力變形誤差的途徑： 合 理設計零件結構（壁厚均勻，結構對稱）， 合理安排工藝過程（盡量使內應力重新 分布引起的變形發(fā)生在機械加工之前或 粗加工階段）機械加工表面質量包括：加工表面的幾 何形貌（是由加工過程中的切削殘留面 積，切削塑形變形和震動等因素的綜合 作用在工件表面上形成的表面結構；加 工表面的幾何形貌包括表面粗糙度，表 面波紋度，表面紋理方向，表面缺陷） 和表面層材料的物理力學性能（包括表 面層的冷作硬化，殘余應力，金相組織 的變化）為減小切削加工后的表面粗糙度，常對 工件進行正火，調質等處理。還可采取 的措施：適當增大前角，可降低被切削 材料的塑形變形；降低刀具前刀面和

13、后 刀面的表面粗糙度可抑制積屑瘤的產(chǎn) 生；增大刀具后角可減小刀具和工件的 摩擦；合理選擇切削液，可減小材料的 變形和摩擦，降低切削去的溫度磨削淬火鋼時，產(chǎn)生三種不同類型的燒 傷：回火，淬火，退火燒傷控制磨削燒傷的兩個途徑：盡可能減少 磨削熱的產(chǎn)生；改善冷卻條件，減少傳 入工件的熱量加工表面產(chǎn)生殘余應力的原因：表層材 料比體積增大，切削熱的影響，金相組 織的變化機器零件失效的三種不同形式：疲勞破 壞（最終工序應選擇能在加工表面產(chǎn)生 壓縮殘余應力的加工方法）滑動磨損（最 終工序應選擇能在加工表面上產(chǎn)生拉伸 殘余應力的加工方法）滾動磨損（選擇 能在表面層下h深處產(chǎn)生壓應力的加工 方法）工藝規(guī)程：人們

14、把合理工藝過程的有關 內容寫在工藝文件中，用以指導生產(chǎn)， 這些工藝文件稱為工藝規(guī)程工藝路線的擬定包括:選擇定位基準， 選擇零件加工方法，劃分加工階段，工 序的集中和分散，安排工序先后順序定位基準有粗基準和精基準，用毛坯上 未經(jīng)加工的表面做定位基準稱粗基準， 用加工過的表面做定位基準稱為精基準精基準的選用原則：基準重合原則，盡 可能選擇所加工表面的設計基準為精基 準；統(tǒng)一基準原則，應盡可能選用同一 組精基準加工工件上盡可能多的表面； 互為基準原則，當工件上兩個加工表面 之間的位置精度要求比較高時，可采用 兩個加工表面互為基準的方法加工；自 為基準原則，一些表面的精加工工序， 要求加工余量小且均勻

15、，常以加工表面 自身為精基準進行加工粗基準的選用原則：保證零件加工表面 相對與不加工表面具有一定位置精度的 原則；合理分配加工余量的原則，從保 證重要表面加工余量均勻考慮，應選擇 重要表面作為粗基準；便于裝夾的原則， 所選粗基準盡可能平整，光潔，并有足 夠的支撐面積；在同一尺寸方法上粗基 準一般不得重復使用的原則，一般粗基 準只允許使用一次。加工階段的劃分：一般要經(jīng)過粗加工， 半精加工和精加工三個階段，有時還需 光整加工階段，各個加工的主要任務是： 粗加工階段，高效的切除加工表面上的 大部分余量，使毛坯在形狀和尺寸上接 近成品零件；半精加工階段：去除粗加 工留下的誤差和缺陷，使被加工表面達 到

16、一定精度，為精加工作準備，并完成 一些次要表面的加工；精加工階段：保 證各主要表面達到零件圖規(guī)定的加工質 量要求；光整階段：主要任務是降低表 面粗糙度值和進一步提高尺寸精度和形 狀精度。將零件的加工過程分為幾個階段的目 的：保證零件加工質量，有利于及早發(fā) 現(xiàn)毛坯缺陷并及早處理，有利于合理利用機床設備確定零件加工過程工序數(shù)有兩種不同 的原則：工序集中原則，工序分散原則工序先后順序的安排：機械加工工序的 安排（先加工定位基面在加工其他表面， 先加工主要表面再加工次要表面，先安 排粗加工工序再安排精加工工序，先加 工平面再加工孔）熱處理工序及表面處 理工序的安排（為改變工件材料切削性 能安排的熱處理

17、工序，如退火，正火， 調質；為消除工件內應力安排的熱處理 工序，如人工實效，退火等，最好安排 在粗加工階段之后；為改善工件材料力 學性能的熱處理工序，如淬火等，一般 安排在半精加工和精加工之間；為提高 工件表面耐磨性和耐腐蝕性安排的熱處 理工序，如電鍍等）加工余量：毛坯上用作加工用的材料 層，有總余量和工序余量工序尺寸偏差一般按人體原則標注 尺寸鏈：在工件加工和機械裝配過程中 由相互連接的尺寸形成的封閉尺寸組。 組成尺寸組的每一個尺寸稱為尺寸連的 環(huán)，間接得到的尺寸稱為封閉環(huán)，提供 直接加工得到的尺寸稱為組成環(huán)。當其 他組成環(huán)不變時，若封閉環(huán)隨著某組成 環(huán)的增大而增大稱此環(huán)為增環(huán)，反之減 環(huán)。

18、尺寸鏈圖的畫法：根據(jù)工藝過程，找出 間接保證的尺寸作為封閉環(huán)；從封閉環(huán) 兩端出發(fā)，按照工件表面間的尺寸聯(lián)系， 依次畫出直接得到的尺寸形成一封閉圖 形尺寸鏈的分類：直線，平面，空間尺寸 鏈尺寸鏈的計算有正，反，中間計算三種 常用的齒輪滾刀基本蝸桿有阿基米德蝸桿和法向直廓蝸桿機床誤差是由主軸回轉誤差， 安裝誤差 和使用中的磨損引起的，其中對加工精 度影響最大的三種幾何誤差是：主軸回 轉誤差，導軌誤差，傳動誤差切削變形程度有三種不同的表示方法： 變形系數(shù)，相對滑移，剪切角。在車削外圓時，切削力可以分解為三個 方向的分力，即主切削力，進給抗力， 切深抗力，其中在切削過程中不做工的 是切深抗力。工藝規(guī)程設計原則：必須保證機器零件 的加工質量和機器的裝配質量；具有較 高的生產(chǎn)效率；降低制造成本；減輕工 人勞動強度工藝規(guī)程設計步驟：分析零件圖和產(chǎn)品 裝配圖；對零件圖和裝配圖進行審查； 由產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領確定零件的生產(chǎn)類 型；確定毛坯；擬定工藝路線；確定各 工藝所用機床設備和工藝裝備；確定各 工序的加工余量并計算工序尺寸及公 差