機械制造技術基礎總復習

總復習機械制造技術基礎加工過程中質(zhì)量的變化（）ΔM〈0：材料去除原理ΔM=0：材料基本不變原理：如鑄造、鍛造、擠壓、粉末冶金等。ΔM〉0：材料累加成形原理：加工利用微體積材料逐漸疊加的方式使零件成形。切削加工：利用切削刀具從工件上切除多余材料。特種加工：指利用機械能以外的其他能量直接去除材料。第一章機械加工方法二、銑削1.切削運動：銑削時，銑刀的旋轉(zhuǎn)運動是主運動。工件作進給運動。銑削方式逆銑2.銑削方式端銑順銑周銑

齒輪的切削加工，按其形成齒型的原理，可分為兩類：即成形法和展成法。成形法：銑齒展成法：滾齒和插齒

五、齒面加工電火花加工電火花加工原理利用工具電極和工件電極間脈沖火花放電，對工件表面進行電蝕作用，將工件逐步加工成形。

主要加工金屬等導電材料，適于難切削材料的加工，如硬質(zhì)合金、淬火鋼等。

1.切削運動

一、運動與切削要素主運動:使工件與刀具產(chǎn)生相對運動以進行切削的最基本的運動。進給運動:使主運動能夠不斷切除工件上多余的金屬以形成工件新的表面所需的運動(使新的金屬不斷投入切削的運動)。第二章金屬切削原理與刀具

切削用量是指切削速度、進給量f和背吃刀量的總稱。三者又稱為切削用量三要素。3.切削用量二、刀具角度（l）切削平面

通過主切削刃上某一點并與工件加工表面相切的平面。（2）基面通過主切削刃上某一點，并與該點切削速度方向相垂直的平面。（3）正交平面過主切削刃上某一點，并與主切削刃在基面上的投影相垂直的平面。（4）副偏角κrˊ（3）主偏角κr（2）后角αo

在正交平面內(nèi)測量的主后面與切削平面之間的夾角。（5）刃傾角λs（1）前角γo

在正交平面內(nèi)測量的前面與基面之間的夾角。正交平面參考系中的標注角度目前，在生產(chǎn)中所用的刀具材料主要是高速鋼和硬質(zhì)合金兩類。高速鋼：可制造各種刀具，尤其是復雜刀具。硬質(zhì)合金：硬度、耐磨性、耐熱性都很高，允許高速切削。二、常用刀具材料2.切屑的類型及控制按工件材料的不同，把切屑的形狀分為：切屑的類型脆性材料——塑性材料帶狀切屑擠裂切屑單元切屑崩碎切屑切削力切削力的經(jīng)驗公式（2-1）x>y>nap對切削力的影響最大，f次之，vc

對F影響較小。切削溫度z>y>x切削速度vc對θ的影響最大。進給量f對θ的影響比切削速度vc小。背吃刀量對θ的影響很小。(1)前刀面磨損切屑與前面之間的摩擦與一般剛體之間的滑動摩擦不同。特點：切屑與前面是新鮮表面相互接觸和摩擦，化學活性很高，反應很強烈。接觸面又有很高的壓力和溫度。圖2-43刀具磨損曲線磨鈍標準定義：刀具磨損到一定限度后就不能繼續(xù)使用，這個磨損限度(允許的最大磨損量)稱為磨鈍標準。ISO統(tǒng)一規(guī)定以1/2背吃刀量處的后刀面上測定的磨損寬度VB作為刀具的磨鈍標準。刀具壽命定義

一把新刀（或重新刃磨過的刀具）從開始切削直至達到磨鈍標準所經(jīng)歷的實際切削時間，稱為刀具壽命，用T表示。第七節(jié)切削用量的選擇及工件材料加工性

切削速度v對T影響最大，進給量f次之，背吃刀量ap影響最小。首先選取盡可能大的ap；其次選取盡可能大的f，最后選取盡可能大的vc。切削用量對刀具壽命的影響[例3-2]MG1432A型高精度萬能外圓磨床M——類別代號（磨床類）G——通用特性代號（高精度）1——組別代號（外圓磨床組）4——系別代號（萬能外圓磨床系）32——主參數(shù)（最大磨削直徑320mm）A——重大改進順序號通用機床的型號編制第三章金屬切削機床

1.夾具的組成（1）定位元件（2）夾緊裝置（3）對刀元件（對刀塊）（4）導引元件（鉆套）（5）夾具體此外有連接元件、分度機構(gòu)、操作元件等。第四章機床夾具原理與設計

第二節(jié)工件在夾具中的定位

一、六點定位原理工件在空間有六個自由度，如果用六個定位支承點合理分布，每個定位支承點限制一個自由度，便可將工件六個自由度完全限制，工件在空間的位置被唯一地確定。由此可見，要使工件完全定位，就必須限制工件在空間的六個自由度，即為工件的“六點定位原理”。

欠定位:工件應限制的自由度未被限制的定位，為欠定位，在實際生產(chǎn)中是絕對不允許的。

過定位:工件一個自由度被兩個或以上支承點重復限制的定位稱為過定位或重復定位。過定位在實際生產(chǎn)中不是絕對不允許，在提高工件定位基面之間及夾具定位工作表面之間的位置精度后可以應用。欠定位與過定位基本支承

輔助支承

固定支承可調(diào)支承自位支承支承釘支承板

平面定位——在機械加工中，利用工件上的一個或幾個平面作為定位基面來安裝工件的定位方式。常用的支承元件已標準化：1、工件以平面定位（1)固定支承（支承釘、支承板）定義：定位支承點的位置可以調(diào)節(jié)的定位元件。應用場合：應用：多用于毛面定位，每批調(diào)整一次，以補償各批毛坯誤差。（2）可調(diào)支承圖4-10可調(diào)支承定義：支承本身可隨工件定位基準面的變化而自動適應，一般只限制一個自由度，即一點定位。應用：多用于剛度不足的毛坯面或不連續(xù)的平面定位。圖4-11自位支承（3）自位支承定義：在工件定位后才參與支承的元件，不限制自由度。

應用：主要用于提高工件的剛度和定位穩(wěn)定性。（4）輔助支承圖4-12輔助支承第三節(jié)定位誤差的分析基準設計基準：設計圖樣上標注設計尺寸所依據(jù)的基準。工藝基準：在加工或裝配過程中所使用的基準。ⅰ定位基準ⅱ測量基準ⅲ裝配基準ⅳ調(diào)刀基準一、基準的概念

零件上用來確定點、線、面位置時，作為參考的其他的點、線、面。粗基準精基準（1）定位基準與設計基準不重合產(chǎn)生的定位誤差△jb。（2）定位副制造不準確產(chǎn)生的基準位移誤差△jw。△dw=△jb+△jw三、定位誤差產(chǎn)生原因夾緊的目的及夾緊裝置的組成力源裝置中間傳力機構(gòu)夾緊元件組成

目的：工件定位后用外力將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不變。三種典型夾緊機構(gòu)特點3.偏心夾緊：夾緊力小，行程小，自鎖性不太好。

1.斜楔夾緊：夾緊行程小,

結(jié)構(gòu)簡單，但操作不方便。自鎖性能不好。

2.螺旋夾緊：結(jié)構(gòu)簡單，自鎖性好，夾緊可靠。

下兩支承板限制3個自由度側(cè)支承釘限制2個自由度削邊銷限制1個自由度yx......yyx大平面限制3個自由度短銷限制2個自由度活動V形塊限制1個自由度

加工經(jīng)濟精度：是指在正常生產(chǎn)條件下（采用符合質(zhì)量標準的設備、工藝裝備和標準技術等級的工人，不延長加工時間）所能保證的加工精度。二、加工經(jīng)濟精度第五章機械制造質(zhì)量分析與控制第一節(jié)機械加工精度的基本概念第二節(jié)影響加工精度的因素及其分析機械加工工藝系統(tǒng)：在機械加工過程中，機床、夾具、刀具和工件構(gòu)成一個完整的系統(tǒng)，稱工藝系統(tǒng)。主軸回轉(zhuǎn)誤差的基本形式純徑向跳動純角度擺動純軸向竄動影響部件剛度的因素（1）接觸變形（2）薄弱零件本身的變形垂直作用于工件加工表面的背向力與工藝系統(tǒng)在該方向上的變形y的比值，稱為工藝系統(tǒng)剛度（N／㎜）。工藝系統(tǒng)的剛度：ap1Δ1ap2Δ2毛坯外形工件外形由于背吃刀量的變化引起了切削力的變化。變化的切削力作用在工藝系統(tǒng)上使它的受力變形也發(fā)生相應的變化。使毛坯誤差部分反映到工件上，此種現(xiàn)象稱為“誤差復映”。(2)切削力變化引起的加工誤差——誤差復映誤差復映系數(shù)跟工藝系統(tǒng)的剛度有關，剛度越高，誤差復映系數(shù)越小。若加工過程分多次走刀，則總的誤差復映系數(shù)為每次走刀復映系數(shù)的積。一、加工誤差的性質(zhì)常值系統(tǒng)性誤差變值系統(tǒng)性誤差加工誤差隨機性誤差系統(tǒng)性誤差第三節(jié)機械加工精度的綜合分析如原理誤差和機床、刀具、夾具的制造誤差等。如由于刀具磨損引起的加工誤差，機床、刀具、工件受熱變形引起的加工誤差。毛坯誤差復映，定位誤差及夾緊誤差等零件加工表面質(zhì)量表面粗糙度表面波度表面層的物理、力學性能的變化表面層的幾何形狀特征表面層因塑性變形引起的冷作硬化表面層產(chǎn)生的殘余應力表面層因切削熱引起的金相組織變化第四節(jié)機械加工表面質(zhì)量例：下圖為一階梯軸，其加工工藝過程為：⑴切一端面；⑵鉆中心孔；⑶切另一端面；⑷鉆中心孔；⑸車大外圓；⑹大外圓倒角；⑺車小外圓；⑻小外圓倒角；⑼銑鍵槽；⑽磨外圓；⑾去毛刺。階梯軸加工工藝過程（單件小批量）工序號工序內(nèi)容設備1車端面，鉆中心孔，車外圓，切退刀槽與倒角車床2銑鍵槽銑床3磨外圓磨床4去毛刺鉗工臺階梯軸加工工藝過程（成批生產(chǎn)）工序號工序內(nèi)容設備1銑端面，鉆中心孔銑端面鉆中心孔機床2粗車外圓車床3精車外圓，倒角，切退刀槽車床4銑鍵槽銑床5磨外圓磨床6去毛刺鉗工臺

根據(jù)生產(chǎn)綱領的大小和產(chǎn)品品種的多少，機械制造業(yè)的生產(chǎn)類型可分為：單件生產(chǎn)、批量生產(chǎn)、大批量生產(chǎn)3種類型。

定位基準的選擇是制訂工藝過程中要解決的首要問題?；鶞实倪x擇實際上是基面的選擇問題。

粗基面：在第一道工序中，只能使用毛坯的表面作為定位基準，稱為粗基面（毛基面）。

精基面：采用已經(jīng)加工過的表面作為定位基面，稱為精基面（光基面）。1.定位基準的選擇（1）基準重合原則（2）統(tǒng)一基準原則

1）軸類零件常使用兩頂尖孔作統(tǒng)一基準；

2）箱體類零件常使用一面兩孔（一個較大的平面和兩個距離較遠的銷孔）作統(tǒng)一基準；

3）盤套類零件常使用止口面（一端面和一短圓孔）作統(tǒng)一基準；

4）套筒類零件用一長孔和一止推面作統(tǒng)一基準。（3）互為基準、反復加工（4）自為基準原則精基面的選擇原則：工序集中——將零件的加工集中在少數(shù)幾道工序中完成，每道工序加工內(nèi)容多。工序分散——將零件的加工分散到很多道工序內(nèi)完成，每道工序加工的內(nèi)容少。單件小批生產(chǎn)采用工序集中。大批大量生產(chǎn)可以集中，也可以分散。機械加工工序先后順序的安排，一般應遵循以下幾個原則：（1）先粗后精（2）先主后次（3）先基面后其它（4）先面后孔切削加工順序的安排1）預備熱處理

安排在機械加工之前，以改善切削性能、消除毛坯制造時的內(nèi)應力為主要目的。如退火、正火、調(diào)質(zhì)等。2）最終熱處理安排在半精加工后和磨削加工之前，主要用于提高材料的強度及硬度。如淬火、滲碳淬火等。3）去除內(nèi)應力處理最好安排在粗加工之后、精加工之前。如人工時效、退火。（2）熱處理工序例6-1加工圖a）所示工件，設1面已加工好，現(xiàn)以1面定位加工3面和2面，其工序簡圖如圖b）所示，試求工序尺寸A1與A2。定位基準與設計基準不重合時,需要借助尺寸鏈的分析和計算,并對工序余量進行驗算以校核工序尺寸及其上下偏差。1）確定封閉環(huán)與組成環(huán)

A0是封閉環(huán)，A1為增環(huán)，

A2為減環(huán)。2）畫尺寸鏈如圖c）3）用公式解算：C）

A0=A1-A2

A2=A1-A0=（30-10）mm=20mm

ES0=ES1-EI2

EI2=ES1-ES0=（0-0.3）mm=-0.3mm

EI0=EI1-ES2

ES2=EI1-EI0=[-0.2-(-0.3)]=0.1mm解：A1就等于設計尺寸，加工2面時，基準不重合，要解尺寸鏈。

例6－2一帶有鍵槽的內(nèi)孔要淬火及磨削，其設計尺寸如圖6－17a所示，內(nèi)孔及鍵槽的加工順序是：

1）鏜內(nèi)孔至mm；

2）插鍵槽至尺寸A；

3）淬火；

4）磨內(nèi)孔，同時保證內(nèi)孔直徑mm和鍵槽深度mm兩個設計尺寸的要求。要求確定工序尺寸A及其偏差（假定淬火后內(nèi)孔沒有脹縮）。解由圖6-17a的有關尺寸，可以建立起圖6-17b所示的四環(huán)尺寸鏈。在該尺寸鏈中，設計尺寸是間接保證的，所以是尺寸鏈的封閉環(huán)。A和（即的半徑）為增環(huán)，（即的半徑）為減環(huán)。利用尺寸鏈的基本公式進行計算：生產(chǎn)中有四種保證裝配精度的裝配方法：二、達到裝配精度的工藝方法互換法選配法修配法調(diào)整法完全互換法部分互換法1.切削用量三要素是指速度、深度和進給量。2、切削加工是靠刀具和工件之間作相對的運動來完成的，它包括主運動和進給運動；在切削加工中，主運動只有一個，而進給運動可以有一個或者數(shù)個。3、銑削加工切削層三要素切屑層、切屑厚度、切屑寬度、切屑面積

4.刀具磨損的三種形式是前刀面磨損、后刀面磨損和前后刀面磨損。5、專為某一種工件的某道工序的加工而設計制造的夾具叫專用夾具。6.工藝基準按用途不同可分為工序基準、定位基準、和測量基準、裝配基準。7.根據(jù)六點定位原理分析工件的定位方式分為過、欠、完全、不完全。8、工件在機床上的三種裝夾方法是直接找正、畫線找正和夾具裝夾

。9.夾具的基本組成部分有定位元件、夾緊 裝置、對刀和導向元件、夾具體和其它元件。10、將工件在機床上或夾具中定位、夾緊的過程稱為

裝夾。11.機床夾具的定位誤差主要由基準不重合誤差和基準位移誤差引起。

12、基準根據(jù)功用不同可分為設計基準與工藝基準兩大類。13.夾緊力確定的三要素大小、方向和作用點

。14、在選擇定位基準時,首先應考慮選擇粗基準,在選精基準。15.加工精度包括尺寸精度、

形狀精度和相互位置精度三個方面。16、確定零件某一表面加工余量時，毛坯的加工總余量是各余量之和。17、零件切削加工后的質(zhì)量包括加工精度和表面質(zhì)量。18.安排零件切削加工順序的一般原則是基準先行、先粗后精、先主后次和先面后孔等。19.機械制造業(yè)的生產(chǎn)類型可分為單件生產(chǎn)

、

成批生產(chǎn)

和大量生產(chǎn)

。

20、零件加工過程一般分為粗加工、半精加工和精加工。21.機械加工工藝過程加工階段劃分為粗加工、半精加工

、精加工和光整加工。1、切削塑性較好的金屬材料，采用較大的前角、較高的切削速度、較小的進給量和吃刀深度時，容易形成（

D

）A、崩碎切屑

B、單元切屑C、節(jié)狀切屑

D、帶狀切屑2、主運動不是旋轉(zhuǎn)運動的機床有（C

）。A、車床B、磨床C、牛頭刨床D、鉆床3、基準是（

A

）。A、用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素關系的點、線、面B、在工件上特意設計的測量點C、工件上與機床接觸的點D、工件的運動中心4、“一面兩孔”定位中所選用的兩個銷是（D

）A、兩個圓柱銷

B、圓柱銷和圓錐銷C、圓錐銷和菱形銷

D、圓柱銷和菱形銷5、在每一工序中確定加工表面的尺寸和位置所依據(jù)的基準，稱為（

B

）。A、設計基準

B、工序基準

C、定位基準

D、測量基準6、工件以外圓表面定位的定位元件有：（A

）A、定位套

B、圓柱銷

C、支承釘

D、心軸7、車床上的卡盤，中心架等屬于(A

)夾具。A、通用

B、專用

C、組合

D、隨行8、工件定位時的欠定位是指[D]A、少于六個自由度的限制B、定位精度不夠C、不完全定位D、技術要求應限制的自由度未被限制9、用V形架對工件外圓柱面定位可限制[D]A、一個自由度B、二個自由度C、三個自由度D、四個自由度10、鏜床主軸采用滑動軸承時，影響主軸回轉(zhuǎn)精度的最主要因素是（A）A、軸承孔的圓度誤差B、主軸軸徑的圓度誤差C、軸徑與軸承孔的間隙D、切削力的大小11、工件定位時，過定位[B]A、是絕對不允許的B、有時也存在有利的一面C、對較復雜工件是必須的D、是不可避免的12、誤差復映系數(shù)與工藝系統(tǒng)剛度成（B）A、正比B、反比C、指數(shù)關系D、對數(shù)關系13、工藝能力系數(shù)是（A）A、T/6σB、6σ/TC、T/3σD、2T/3σ14、編制零件機械加工工藝規(guī)程，編制生產(chǎn)計劃和進行成本核算最基本的單元是（C）A、工步B、安裝C、工序D、工位15、在切削加工時，下列哪個因素對表面粗糙度沒有影響？（

D

）A、刀具幾何形狀

B、切削用量

C、工件材料

D、檢測方法

16、先將工件在機床或夾具中定位，調(diào)整好刀具與定位元件的相對位置，并在一批零件的加工過程中保持該位置不變，以保證工件被加工尺寸的方法稱為[B]A、試切法B、調(diào)整法C、定尺寸刀具法D、自動控制法17、鑄鐵箱體上φ120H7孔常采用的加工路線是（A）A、粗鏜—半精鏜—精鏜B、粗鏜—半精鏜—鉸C、粗鏜—半精鏜—粗磨D、粗鏜—半精鏜—粗磨—精磨18、工序尺寸只有在（A）的條件下才等于圖紙設計尺寸A、工序基本尺寸值等于圖紙設計基本尺寸值B、工序尺寸公差等于圖紙設計尺寸公差C、定位基準與工序基準重合D、定位基準與設計基準不重合19、一種加工方法的經(jīng)濟精度是指（

D

）。A、這種方法的最高加工精度B、這種方法的最低加工精度

C、在正常情況下的加工精度D、在最低成本下的加工精度20、一個或一組工人，在一個工作地對同一個或同時對幾個工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程稱（

A

）。A、工序

B、工位

C、工步

D、走刀1、車削細長軸時，應使用90゜偏刀切削。（√）2、所有機床都有主運動和進給運動。（╳）3、刀具主偏角的減小有利于改善刀具的散熱條件。（√）4、傳統(tǒng)上選擇切削用量的基本原則是：在保證刀具一定耐用度的前提下，優(yōu)先考慮采用最大的切削深度ap，其次考慮采用大的進給量f最后根據(jù)刀具耐用度的要求選定（計算或查表)合理的切削速度v?！?、三爪卡盤的三個卡爪是聯(lián)動的，具有自動定心作用，所以它的定位精度一般要高于四爪卡盤。×6、因為銑床絲杠傳動有間隙，采用順銑法銑削時，工作臺會竄動。（√）7、工件定位時，應選擇余量和公差最小的表面作為粗基準，而不應該選擇工件不需加工的表面作為粗基準?！?、在機械加工中不允許有加工原理誤差?！?、為減少定位誤差，應盡可能使較多的表面加工用同一精基準?！?0、表面淬火、滲碳、氮化等屬于最終熱處理，一般安排在機械加工的最后一道工序?！?1、切削用量中對切削溫度影響最大的是背吃刀量。×12、工件被夾緊后，則六個自由度就被全部限制了?！?3、提高工藝系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)的剛度，可以有效地提高工藝系統(tǒng)的剛度?！?4、只要工序能力系數(shù)大于1，就可以保證不出廢品。×15、增加進給量比增加背吃刀量有利于改善刀具的散熱條件（╳）16、定位基準、測量基準和裝配基準各有不同的意義和用途，所以一般是不能重復的?！?7、工序余量等于上道工序尺寸與本道工序尺寸之差的絕對值?！?8、基準統(tǒng)一就是設計基準與工藝基準應盡量統(tǒng)一。（√）19、加工質(zhì)量是指加工時所能獲得的表面質(zhì)量。（╳）20、粗基準只能使用一次（√）1、簡述金屬切削過程中切削熱的來源，為減小切削熱、降低切削溫度，通?？刹扇∧男┤鍪拷饘偾邢鬟^程中的切削熱的來源有以下三方面：

（1）加工表面和已加工表面所發(fā)生的彈性變形或塑性變形產(chǎn)生的熱量；

（2）切屑與刀前面之間的摩擦而產(chǎn)生的熱量；

（3）工件與刀具后面之間的摩擦所產(chǎn)生的熱量。

為減小切削熱、降低切削溫度，可采取以下措施：

（1）合理選擇切削用量、刀具材料及角度，以減小切削熱量及利于散熱；

（2）應用冷卻潤滑液帶走切削過程產(chǎn)生的熱量，使切削溫度降低；同時冷卻潤滑液還能有效減小刀具與工件的摩擦，減小切削熱量。2、簡述切削用量的選擇原則。刀具壽命已經(jīng)確定下，欲使UcApf三者的乘積最大，即金屬切屑率最大，應先選擇盡量大的背吃到量Ap，在選擇盡量大的進給量f，最后依據(jù)三要素與刀具壽命關系式計算確定切屑速度Vc3、試述夾緊力的確定原則。答：夾緊力的方向：應使定位基面與定位元件接觸良好，保證零件定位準確可靠；應與工件剛度最大的方向一致；盡量與切削力重力方向一致。夾緊力的作用點：應正對支承元件或位于支承元件所形成的支承面內(nèi)。應位于工件剛度較好的部位應盡量靠近加工表面。4、CA6140各數(shù)字和字母的含義5、什么是工藝規(guī)程？人們把合理工藝過程的有關內(nèi)容寫成工藝文件的形式，用以指導生產(chǎn)這些工藝文件即為工藝規(guī)程。6、什么叫定位誤差？定位誤差產(chǎn)生的原因？設計基準在工序尺寸方向