機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)第3版課件

機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)第3版課件第一頁(yè)，共353頁(yè)。第一章機(jī)械加工方法第一節(jié)零件的成形方法第二節(jié)機(jī)械加工方法第二頁(yè)，共353頁(yè)。第一節(jié)零件的成形方法一、△m<0的制造過(guò)程第三頁(yè)，共353頁(yè)。二、△m=0的制造過(guò)程第四頁(yè)，共353頁(yè)。三、△m>0的制造過(guò)程第五頁(yè)，共353頁(yè)。第二節(jié)機(jī)械加工方法一、車削

車削方法的特點(diǎn)是工件旋轉(zhuǎn)，形成主切削運(yùn)動(dòng)，因此車削加工后形成的面主要是回轉(zhuǎn)表面，也可加工工件的端面。第六頁(yè)，共353頁(yè)。二、銑削圖1-2銑削加工第七頁(yè)，共353頁(yè)。二、銑削圖1-3順銑和逆銑

a)順銑b)逆銑a)b)第八頁(yè)，共353頁(yè)。圖1-4刨削加工三、刨削第九頁(yè)，共353頁(yè)。圖1-6鏜床鏜孔四、鉆削與鏜削圖1-7車床鏜孔第十頁(yè)，共353頁(yè)。圖1-8滾切斜齒圓柱齒輪的傳動(dòng)原理五、齒面加工第十一頁(yè)，共353頁(yè)。六、復(fù)雜曲面加工第十二頁(yè)，共353頁(yè)。圖1-10磨削加工a)磨外圓b)磨內(nèi)孔c)磨平面1—撥盤(pán)2—撥銷3—尾架4—工件5—雞心夾頭6—頭架七、磨削第十三頁(yè)，共353頁(yè)。八、特種加工1.電火花加工

(請(qǐng)點(diǎn)擊鏈接)2.電解加工

3.激光加工4.超聲波加工第十四頁(yè)，共353頁(yè)。

電火花加工是利用工具電極和工件電極間瞬時(shí)火花放電所產(chǎn)生的高溫，熔蝕工件材料來(lái)成形工件的。電火花加工在專用的電火花加工機(jī)床上進(jìn)行，如圖所示。

圖1-11電火花加工原理示意圖1—床身2—立柱3—工作臺(tái)4—工件電極5—工具電極6—進(jìn)給機(jī)構(gòu)7—工作液8—脈沖電源9—工作液循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)第十五頁(yè)，共353頁(yè)。圖1-13電解加工原理示意圖1—直流電源2—工件3—工具電極4—電解液5—進(jìn)給機(jī)構(gòu)2.電解加工第十六頁(yè)，共353頁(yè)。圖1-14激光加工機(jī)示意圖1—激光器2—光闌3—反射鏡4—聚焦鏡5—工件6—工作臺(tái)7—電源3.激光加工第十七頁(yè)，共353頁(yè)。圖1-15超聲波加工原理示意圖1—超聲波發(fā)生器2、3—冷卻水4—換能器5—振幅擴(kuò)大棒6—工具7—工件8—工作液4.超聲波加工第十八頁(yè)，共353頁(yè)。第二章金屬切削原理與刀具第一節(jié)刀具的結(jié)構(gòu)第二節(jié)刀具材料第三節(jié)金屬切削過(guò)程及其物理現(xiàn)象第十九頁(yè)，共353頁(yè)。第四節(jié)切削力與切削功率第五節(jié)切削熱與切削溫度第六節(jié)刀具磨損與刀具壽命第七節(jié)切削用量的選擇及工件材料加工性第二十頁(yè)，共353頁(yè)。第一節(jié)刀具的結(jié)構(gòu)一、切削運(yùn)動(dòng)與切削要素二、刀具角度三、刀具種類第二十一頁(yè)，共353頁(yè)。

刀具與工件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)稱為切削運(yùn)動(dòng)，即表面成形運(yùn)動(dòng)。切削運(yùn)動(dòng)可分解為主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。一、切削運(yùn)動(dòng)與切削要素圖2-1切削運(yùn)動(dòng)與切削表面第二十二頁(yè)，共353頁(yè)。2.切削要素圖2-1切削運(yùn)動(dòng)與切削表面第二十三頁(yè)，共353頁(yè)。(2)切削層幾何參數(shù)切削寬度αw2)切削厚度αc3)切削面積Ac2.切削要素第二十四頁(yè)，共353頁(yè)。二、刀具角度1.刀具切削部分的組成第二十五頁(yè)，共353頁(yè)。圖2-5確定車刀角度的參考平面第二十六頁(yè)，共353頁(yè)。(1)前角γo(2)后角αo(3)主偏角κr(4)副偏角κr(5)刃傾角λs圖2-6車刀的主要角度參考系與角度第二十七頁(yè)，共353頁(yè)。

以切削過(guò)程中實(shí)際的切削平面、基面和正交平面為參考平面所確定的刀具角度稱為刀具的工作角度，又稱實(shí)際角度。(1)刀具安裝位置對(duì)工作角度的影響圖2-8車刀安裝高度對(duì)工作角度的影響a)刀尖高于工件軸線b)刀尖低于工件軸線第二十八頁(yè)，共353頁(yè)。4.刀具的工作角度第二十九頁(yè)，共353頁(yè)。圖2-10縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)對(duì)工作角度的影響(2)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)對(duì)工作角度的影響圖2-11橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)對(duì)工作角度的影響4.刀具的工作角度視頻第三十頁(yè)，共353頁(yè)。

按加工方式和具體用途，可分為車刀、孔加工刀具、銑刀、拉刀、螺紋刀具、齒輪刀具、自動(dòng)線及數(shù)控機(jī)床刀具和磨具等幾大類型；按所用材料性質(zhì)，可分為高速鋼刀具、硬質(zhì)合金刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼(CBN)刀具和金剛石刀具等；按結(jié)構(gòu)形式，可分為整體刀具、鑲片刀具、機(jī)夾刀具和復(fù)合刀具等；按是否標(biāo)準(zhǔn)化，可分為標(biāo)準(zhǔn)刀具和非標(biāo)準(zhǔn)刀具等。三、刀具種類第三十一頁(yè)，共353頁(yè)。圖2-12常用的幾種車刀a)直頭外圓車刀b)45°彎頭外圓車刀c)90°彎頭外圓車刀d)端面車刀e)內(nèi)孔車刀f)切斷刀g)寬刃光刀2.常用刀具簡(jiǎn)介第三十二頁(yè)，共353頁(yè)。(2)孔加工刀具2.常用刀具簡(jiǎn)介第三十三頁(yè)，共353頁(yè)。圖2-15麻花鉆的結(jié)構(gòu)2.常用刀具簡(jiǎn)介第三十四頁(yè)，共353頁(yè)。圖2-19擴(kuò)孔鉆a)高速鋼整體式b)鑲齒套式c)鑲硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位式2.常用刀具簡(jiǎn)介第三十五頁(yè)，共353頁(yè)。圖2-20不同種類的鉸刀圖2-21單刃鏜刀2.常用刀具簡(jiǎn)介第三十六頁(yè)，共353頁(yè)。(3)銑刀2.常用刀具簡(jiǎn)介第三十七頁(yè)，共353頁(yè)。第三十八頁(yè)，共353頁(yè)。圖2-24常用內(nèi)拉刀a)圓孔拉刀b)花鍵拉刀(4)拉刀圖2-25外拉刀2.常用刀具簡(jiǎn)介第三十九頁(yè)，共353頁(yè)。圖2-26切削法工作的螺紋刀具a)平體螺紋梳刀b)棱體螺紋梳刀c)圓體螺紋梳刀d)板牙e)絲錐(5)螺紋刀具2.常用刀具簡(jiǎn)介第四十頁(yè)，共353頁(yè)。圖2-27盤(pán)形齒輪銑刀(6)齒輪刀具

圖2-28插齒刀a)盤(pán)形直齒插齒刀b)碗形直齒插齒刀c)錐柄直齒插齒刀2.常用刀具簡(jiǎn)介第四十一頁(yè)，共353頁(yè)。圖2-29滾刀圖2-30兩種典型的剃齒刀2.常用刀具簡(jiǎn)介第四十二頁(yè)，共353頁(yè)。第二節(jié)刀具材料一、刀具材料應(yīng)具備的性能第四十三頁(yè)，共353頁(yè)。二、常用的刀具材料

2.高速鋼

又稱為鋒鋼或風(fēng)鋼，它是含有較多W、Cr、V合金元素的高合金工具鋼，如W18Cr4V。

3.硬質(zhì)合金

它是以高硬度、高熔點(diǎn)的金屬碳化物（WC，TiC）為基體，以金屬Co，Ni等為粘結(jié)劑，用粉末冶金方法制成的一種合金。第四十四頁(yè)，共353頁(yè)。三、新型刀具材料

陶瓷是以氧化鋁（Al2O3）或氮化硅（Si3N4）等為主要成分，經(jīng)壓制成形后燒結(jié)而成的刀具材料。陶瓷的硬度高、化學(xué)性能高、耐氧化，所以被廣泛用于高速切削加工中。但由于其強(qiáng)度低、韌性差，長(zhǎng)期以來(lái)主要用于精加工。

陶瓷刀具與傳統(tǒng)硬質(zhì)合金刀具相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：①可加工硬度高達(dá)65HRC的高硬度難加工材料；②可進(jìn)行扒荒粗車及銑、刨等大沖擊間斷切削；③耐用度可提高幾倍至幾十倍；④切削效率提高3-10倍，可實(shí)現(xiàn)以車、銑代磨。第四十五頁(yè)，共353頁(yè)。第四十六頁(yè)，共353頁(yè)。第三節(jié)金屬切削過(guò)程及其物理現(xiàn)象一、切削過(guò)程及切屑種類

圖2-31切屑的形成過(guò)程a)金屬切削層變形圖像b)切削過(guò)程晶粒變形情況c)切削過(guò)程3個(gè)變形區(qū)第四十七頁(yè)，共353頁(yè)。圖2-32切屑類型a)帶狀切屑b)擠裂切屑c)單元切屑d)崩碎切屑2.切屑的類型及其控制第四十八頁(yè)，共353頁(yè)。

在切削速度不高而又能形成連續(xù)切屑的情況下，加工一般鋼料或其它塑性材料時(shí)，常常在前刀面處粘著一塊剖面有時(shí)呈三角狀的硬塊。它的硬度很高，通常是工件材料的2-3倍，在處于比較穩(wěn)定的狀態(tài)時(shí)，能夠代替切削刃進(jìn)行切削。這塊冷焊在前刀面上的金屬稱為積屑瘤或刀瘤。圖2-34積屑瘤現(xiàn)象第四十九頁(yè)，共353頁(yè)。圖2-35切削合力和分力第四節(jié)切削力與切削功率一、切削力的來(lái)源，切削合力及其分解，切削功率第五十頁(yè)，共353頁(yè)。1.測(cè)定機(jī)床功率，計(jì)算切削力用功率表測(cè)出機(jī)床電動(dòng)機(jī)在切削過(guò)程中所消耗的功率PE后，計(jì)算出切削功率Pc。

2.用測(cè)力儀測(cè)量切削力測(cè)力儀的測(cè)量原理是利用切削力作用在測(cè)力儀的彈性元件上所產(chǎn)生的變形，或作用在壓電晶體上產(chǎn)生的電荷經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換處理后，讀出Fc、Ff和Fp的值。二、切削力的測(cè)量第五十一頁(yè)，共353頁(yè)。三、切削力的經(jīng)驗(yàn)公式和切削力估算第五十二頁(yè)，共353頁(yè)。2.按單位切削力計(jì)算切削力和切削功率單位切削力kc是指單位切削面積上的切削力：第五十三頁(yè)，共353頁(yè)。

切削塑性材料時(shí)，變形和摩擦都比較大，所以發(fā)熱較多。切削速度提高時(shí)，因切屑的變形減小，所以塑性變形產(chǎn)生的熱量百分比降低，而摩擦產(chǎn)生熱量的百分比增高。切削脆性材料時(shí)，后刀面上摩擦產(chǎn)生的熱量在切削熱中所占的百分比增大。第五節(jié)切削力與切削功率一、切削熱的產(chǎn)生和傳導(dǎo)圖2-37切削熱的產(chǎn)生與傳導(dǎo)第五十四頁(yè)，共353頁(yè)。二、切削溫度的測(cè)量第五十五頁(yè)，共353頁(yè)。1.切削用量的影響2.工件材料的影響3.刀具角度的影響4.刀具磨損的影響5.切削液的影響三、影響切削溫度的主要因素第五十六頁(yè)，共353頁(yè)。1.水溶液2.乳化液3.切削油四、切削液第五十七頁(yè)，共353頁(yè)。1.切削溫度對(duì)工件材料強(qiáng)度和切削力的影響2.對(duì)刀具材料的影響3.對(duì)工件尺寸精度的影響4.利用切削溫度自動(dòng)控制切削速度或進(jìn)給量5.利用切削溫度與切削力控制刀具磨損五、切削溫度對(duì)工件、刀具和切削過(guò)程的影響第五十八頁(yè)，共353頁(yè)。第六節(jié)刀具磨損與刀具壽命一、刀具磨損的形態(tài)及其原因圖2-38刀具的磨損形態(tài)圖2-39前刀面的磨損痕跡隨時(shí)間的變化第五十九頁(yè)，共353頁(yè)。2.后刀面磨損圖2-40刀具磨損的測(cè)量位置

切削時(shí)，工件的新鮮加工表面與刀具后刀面接觸，相互摩擦，引起后刀面磨損。3.邊界磨損

切削鋼料時(shí)，常在主切削刃靠近工件外表皮處以及副切削刃靠近刀尖處的后刀面上，磨出較深的溝紋。第六十頁(yè)，共353頁(yè)。二、刀具磨損過(guò)程及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)圖2-41典型的磨損曲線第六十一頁(yè)，共353頁(yè)。三、刀具壽命的經(jīng)驗(yàn)公式第六十二頁(yè)，共353頁(yè)。1.對(duì)加工質(zhì)量的影響

切削用量三要素中，背吃刀量和進(jìn)給量增大，都會(huì)使切削力增大，工件變形增大，并可能引起振動(dòng)，從而降低加工精度和增大表面粗糙度Ra值。進(jìn)給量增大還會(huì)使殘留面積的高度顯著增大，表面更加粗糙。切削速度增大時(shí)，切削力減小，并可減小或避免積屑瘤，有利于加工質(zhì)量和表面質(zhì)量的提高。

2.對(duì)基本工藝時(shí)間的影響

切削用量三要素對(duì)基本工藝時(shí)間tm的影響是相同的。第七節(jié)切削用量的選擇及工件材料加工性一、切削用量的選擇第六十三頁(yè)，共353頁(yè)。

3.對(duì)刀具壽命和輔助時(shí)間的影響

在切削用量中，切削速度對(duì)刀具壽命的影響最大，進(jìn)給量的影響次之，背吃刀量的影響最小。也就是說(shuō)，當(dāng)提高切削速度時(shí)，刀具壽命下降的速度，比增大同樣倍數(shù)的進(jìn)給量或背吃刀量時(shí)快得多。由于刀具壽命迅速下降，勢(shì)必增加磨刀或換刀的次數(shù)，這樣增加了輔助時(shí)間，從而影響生產(chǎn)率的提高。綜合切削用量三要素對(duì)刀具壽命、生產(chǎn)率和加工質(zhì)量的影響，選擇切削用量的順序應(yīng)為:首先選盡可能大的背吃刀量，其次選盡可能大的進(jìn)給量，最后選盡可能大的切削速度。

第六十四頁(yè)，共353頁(yè)。

工件材料被切削加工的難易程度，稱為材料的切削加工性。衡量材料切削加工性的指標(biāo)很多，一般地說(shuō)，良好的切削加工性是指：刀具壽命較長(zhǎng)或一定壽命下的切削速度較高；在相同的切削條件下切削力較小，切削溫度較低；容易獲得好的表面質(zhì)量；切屑形狀容易控制或容易斷屑。但衡量一種材料切削加工性的好壞，還要看具體的加工要求和切削條件。二、工件材料的切削加工性第六十五頁(yè)，共353頁(yè)。(1)調(diào)整材料的化學(xué)成分(2)采用熱處理改善材料的切削加工性第六十六頁(yè)，共353頁(yè)。第一節(jié)概述第二節(jié)金屬切削機(jī)床部件第三節(jié)常見(jiàn)金屬切削機(jī)床第六十七頁(yè)，共353頁(yè)。1.動(dòng)力源

為機(jī)床提供動(dòng)力(功率)和運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部分，如各種交流電動(dòng)機(jī)、直流電動(dòng)機(jī)和液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的液壓泵、液壓馬達(dá)等。

2.傳動(dòng)系統(tǒng)

包括主傳動(dòng)系統(tǒng)、進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)和其它運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)系統(tǒng)，如變速箱、進(jìn)給箱等部件，有些機(jī)床主軸組件與變速箱合在一起成為主軸箱。

3.支承件

用于安裝和支承其它固定的或運(yùn)動(dòng)的部件，承受其重力和切削力，如床身、底座、立柱等。支承件是機(jī)床的基礎(chǔ)構(gòu)件，亦稱機(jī)床大件或基礎(chǔ)件。第一節(jié)概述一、機(jī)床的基本組成第六十八頁(yè)，共353頁(yè)。4.工作部件

(1)與最終實(shí)現(xiàn)切削加工的主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)有關(guān)的執(zhí)行部件；

(2)與工件和刀具安裝及調(diào)整有關(guān)的部件或裝置；

(3)與上述部件或裝置有關(guān)的分度、轉(zhuǎn)位、定位機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)等。

5.控制系統(tǒng)

用于控制各工作部件的正常工作，主要是電氣控制系統(tǒng)，有些機(jī)床局部采用液壓或氣動(dòng)控制系統(tǒng)。數(shù)控機(jī)床則是數(shù)控系統(tǒng)，它包括數(shù)控裝置、主軸和進(jìn)給的伺服控制系統(tǒng)(伺服單元)、可編程序控制器和輸入輸出裝置等。第六十九頁(yè)，共353頁(yè)。6.冷卻系統(tǒng)

用于對(duì)加工工件、刀具及機(jī)床的某些發(fā)熱部位進(jìn)行冷卻。

7.潤(rùn)滑系統(tǒng)

用于對(duì)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)副(如軸承、導(dǎo)軌等)進(jìn)行潤(rùn)滑，以減小摩擦、磨損和發(fā)熱。

8.其它裝置如排屑裝置、自動(dòng)測(cè)量裝置等。第七十頁(yè)，共353頁(yè)。

表面形成運(yùn)動(dòng)是機(jī)床最基本的運(yùn)動(dòng)，亦稱工作運(yùn)動(dòng)。

(1)主運(yùn)動(dòng)機(jī)床主運(yùn)動(dòng)是形成切削速度并從工件上切除多余材料起主要作用的工作運(yùn)動(dòng)，機(jī)床功率主要消耗于主運(yùn)動(dòng)。

(2)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是使工件上的多余材料不斷被去除的工作運(yùn)動(dòng)，是維持切削得以繼續(xù)的運(yùn)動(dòng)。二、機(jī)床的運(yùn)動(dòng)第七十一頁(yè)，共353頁(yè)。

機(jī)床在加工過(guò)程中加工工具與工件除工作運(yùn)動(dòng)以外的其他運(yùn)動(dòng)稱為輔助運(yùn)動(dòng)。

(1)切入運(yùn)動(dòng)用于保證工件被加工表面獲得所需要的尺寸，使工具切入工件表面一定深度。

(2)各種空行程運(yùn)動(dòng)空行程運(yùn)動(dòng)主要是指進(jìn)給前后的快速運(yùn)動(dòng)。

(3)其它輔助運(yùn)動(dòng)包括分度運(yùn)動(dòng)、操縱和控制運(yùn)動(dòng)等，例如刀架或工作臺(tái)的分度轉(zhuǎn)位運(yùn)動(dòng)，刀庫(kù)和機(jī)械手的自動(dòng)換刀運(yùn)動(dòng)，變速、換向，部件與工件的夾緊與松開(kāi)，自動(dòng)測(cè)量、自動(dòng)補(bǔ)償?shù)取５谄呤?yè)，共353頁(yè)。

1.機(jī)床的工藝范圍

機(jī)床的工藝范圍是指在機(jī)床上加工的工件類型和尺寸，能夠加工完成何種工序，使用什么刀具等等。三、機(jī)床技術(shù)性能指標(biāo)第七十三頁(yè)，共353頁(yè)。

2.機(jī)床的技術(shù)參數(shù)

尺寸參數(shù)——具體反映機(jī)床的加工范圍，包括主參數(shù)、第2主參數(shù)和與加工零件有關(guān)的其它尺寸參數(shù)。

運(yùn)動(dòng)參數(shù)——指機(jī)床執(zhí)行件的運(yùn)動(dòng)速度，例如主軸的最高轉(zhuǎn)速與最低轉(zhuǎn)速、刀架的最大進(jìn)給量與最小進(jìn)給量(或進(jìn)給速度)。

動(dòng)力參數(shù)——指機(jī)床電動(dòng)機(jī)的功率，有些機(jī)床還給出主軸允許承受的最大轉(zhuǎn)矩等其它內(nèi)容。第七十四頁(yè)，共353頁(yè)。1.幾何精度

幾何精度是指機(jī)床空載條件下，在不運(yùn)動(dòng)(機(jī)床主軸不轉(zhuǎn)或工作臺(tái)不移動(dòng)等情況下)或運(yùn)動(dòng)速度較低時(shí)各主要部件的形狀，相互位置和相對(duì)運(yùn)動(dòng)的精確程度。

2.運(yùn)動(dòng)精度

運(yùn)動(dòng)精度是指機(jī)床空載并以工作速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，主要零部件的幾何位置精度。

3.傳動(dòng)精度

傳動(dòng)精度是指機(jī)床傳動(dòng)系各末端執(zhí)行件之間運(yùn)動(dòng)的協(xié)調(diào)性和均勻性。四、機(jī)床精度與剛度第七十五頁(yè)，共353頁(yè)。4.定位精度

定位精度是指機(jī)床的定位部件運(yùn)動(dòng)到達(dá)規(guī)定位置的精度。

5.工作精度

加工規(guī)定的試件，用試件的加工精度表示機(jī)床的工作精度。

6.精度保持性

在規(guī)定的工作期間內(nèi)，保持機(jī)床所要求的精度，稱之為精度保持性。第七十六頁(yè)，共353頁(yè)。(●)○(○)●●(●)(○)(●)五、機(jī)床的型號(hào)編制分類代號(hào)類別代號(hào)通用特性和結(jié)構(gòu)特性代號(hào)組別、系別代號(hào)主參數(shù)或設(shè)計(jì)順序號(hào)第二主參數(shù)重大改進(jìn)順序號(hào)同一型號(hào)機(jī)床的變型代號(hào)第七十七頁(yè)，共353頁(yè)?！穑瘛?.專用機(jī)床的型號(hào)編制設(shè)計(jì)單位代號(hào)組代號(hào)設(shè)計(jì)順序號(hào)第七十八頁(yè)，共353頁(yè)。

主傳動(dòng)系統(tǒng)可按不同的特征來(lái)分類：

(1)按驅(qū)動(dòng)主傳動(dòng)的電動(dòng)機(jī)類型可分為交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。

(2)按傳動(dòng)裝置類型可分為機(jī)械傳動(dòng)裝置、液壓傳動(dòng)裝置、電氣傳動(dòng)裝置以及它們的組合。

(3)按變速的連續(xù)性可以分為分級(jí)變速傳動(dòng)和無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)。第二節(jié)金屬切削機(jī)床部件一、傳動(dòng)系統(tǒng)第七十九頁(yè)，共353頁(yè)。(1)電氣伺服進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的控制類型

電氣伺服系統(tǒng)按有無(wú)檢測(cè)和反饋裝置分為開(kāi)環(huán)、閉環(huán)和半閉環(huán)系統(tǒng)。圖3-1開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)第八十頁(yè)，共353頁(yè)。

圖3-2閉環(huán)系統(tǒng)1—數(shù)控裝置2—伺服電動(dòng)機(jī)3—齒輪4—絲杠5—工作臺(tái)6—檢測(cè)元件2、進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)第八十一頁(yè)，共353頁(yè)。

圖3-3半閉環(huán)系統(tǒng)a)伺服電動(dòng)機(jī)反饋b)、c)從動(dòng)杠反饋1—反饋裝置2—伺服電動(dòng)機(jī)3—齒輪2、進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)第八十二頁(yè)，共353頁(yè)。

電氣伺服進(jìn)給系統(tǒng)由伺服驅(qū)動(dòng)部件和機(jī)械傳動(dòng)部件組成。伺服驅(qū)動(dòng)部件有步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、直流伺服電動(dòng)機(jī)、交流伺服電動(dòng)機(jī)等。(2)電氣伺服進(jìn)給系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)部件2、進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)第八十三頁(yè)，共353頁(yè)。

機(jī)械傳動(dòng)部件主要指齒輪(或同步齒輪帶)和絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)副。電氣伺服進(jìn)給系統(tǒng)中，運(yùn)動(dòng)部件的移動(dòng)是靠脈沖信號(hào)來(lái)控制，要求運(yùn)動(dòng)部件動(dòng)作靈敏、低慣量、定位精度好，具有適宜的阻尼比及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)不能有反向間隙。2、進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)第八十四頁(yè)，共353頁(yè)。2、進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)第八十五頁(yè)，共353頁(yè)。圖3-8采用雙向推力圓柱滾子軸承的支承方式圖3-9采用角接觸球軸承的支承方式2、進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)第八十六頁(yè)，共353頁(yè)。

主軸部件是機(jī)床重要部件之一，它是機(jī)床的執(zhí)行件。它的功用是支承并帶動(dòng)工件或刀具旋轉(zhuǎn)進(jìn)行切削，承受切削力和驅(qū)動(dòng)力等載荷，完成表面成形運(yùn)動(dòng)。主軸部件由主軸及其支承軸承、傳動(dòng)件、密封件及定位元件等組成。二、主軸部件第八十七頁(yè)，共353頁(yè)。

(1)旋轉(zhuǎn)精度主軸的旋轉(zhuǎn)精度是指裝配后，在無(wú)載荷、低速轉(zhuǎn)動(dòng)條件下，在安裝工件或刀具的主軸部位的徑向和軸向跳動(dòng)。

(2)剛度主軸部件的剛度是指其在外加載荷作用下抵抗變形的能力，通常以主軸前端產(chǎn)生單位位移的彈性變形時(shí)，在位移方向上所施加的作用力來(lái)定義。

(3)抗振性主軸部件的抗振性是指抵抗受迫振動(dòng)和自激振動(dòng)的能力。

(4)溫升和熱變形主軸部件運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，因各相對(duì)運(yùn)動(dòng)處的摩擦生熱，切削區(qū)的切削熱等使主軸部件的溫度升高，形狀尺寸和位置發(fā)生變化，造成主軸部件的所謂熱變形。1.主軸部件應(yīng)滿足的基本要求第八十八頁(yè)，共353頁(yè)。

主軸部件的傳動(dòng)方式主要有齒輪傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)等。主軸傳動(dòng)方式的選擇，主要決定于主軸的轉(zhuǎn)速、所傳遞的轉(zhuǎn)矩、對(duì)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性的要求以及結(jié)構(gòu)緊湊、裝卸維修方便等要求。第八十九頁(yè)，共353頁(yè)。

多數(shù)機(jī)床的主軸采用前、后兩個(gè)支承。這種方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造裝配方便，容易保證精度。為提高主軸部件的剛度，前后支承應(yīng)消除間隙或預(yù)緊。為提高剛度和抗振性，有的機(jī)床主軸采用三個(gè)支承。三個(gè)支承中可以前、后支承為主要支承，中間支承為輔助支承；也可以前、中支承為主要支承，后支承為輔助支承。(1)主軸的支承形式3.主軸部件結(jié)構(gòu)第九十頁(yè)，共353頁(yè)。(2)主軸的構(gòu)造3.主軸部件結(jié)構(gòu)第九十一頁(yè)，共353頁(yè)。

主軸的材料應(yīng)根據(jù)載荷特點(diǎn)、耐磨性要求、熱處理方法和熱處理后變形情況選擇。普通機(jī)床主軸可選用中碳鋼(如45鋼)，調(diào)質(zhì)處理后，在主軸端部、錐孔、定心軸頸或定心錐面等部位進(jìn)行局部高頻淬硬，以提高其耐磨性。只有載荷大和有沖擊時(shí)、或精密機(jī)床需要減小熱處理后的變形時(shí)、或有其它特殊要求時(shí)，才考慮選用合金鋼。當(dāng)支承為滑動(dòng)軸承，則軸頸也需淬硬，以提高耐磨性。3.主軸部件結(jié)構(gòu)第九十二頁(yè)，共353頁(yè)。

主軸部件中最重要的組件是軸承。軸承的類型、精度、結(jié)構(gòu)、配置方式、安裝調(diào)整、潤(rùn)滑和冷卻等狀況，都直接影響主軸部件的工作性能。

圖3-13典型的主軸軸承a)、b)雙列短圓柱滾子軸承c)雙列空心圓錐滾子軸承d)單列空心圓錐滾子軸承e)圓錐軸承f)雙列圓錐軸承g(shù))雙向推力角接觸球軸承h)角接觸球軸承1、4—內(nèi)圈2—外圈3—隔套3.主軸部件結(jié)構(gòu)第九十三頁(yè)，共353頁(yè)。

1.支承件應(yīng)滿足的基本要求

1)應(yīng)具有足夠的剛度和較高的剛度—質(zhì)量比。

2)應(yīng)具有較好的動(dòng)態(tài)特性，包括較大的位移阻抗(動(dòng)剛度)和阻尼；整機(jī)的低階頻率較高，各階頻率不致引起結(jié)構(gòu)共振；不會(huì)因薄壁振動(dòng)而產(chǎn)生噪聲。

3)熱穩(wěn)定性好，熱變形對(duì)機(jī)床加工精度的影響較小。

4)排屑暢通、吊運(yùn)安全，并具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性。三、機(jī)床支承件第九十四頁(yè)，共353頁(yè)。2.支承件的結(jié)構(gòu)

(1)箱形類支承件在三個(gè)方向的尺寸都相差不多，如各類箱體、底座、升降臺(tái)等。

(2)板塊類支承件在兩個(gè)方向的尺寸比第三個(gè)方向大得多，如工作臺(tái)、刀架等。

(3)梁類支承件在一個(gè)方向的尺寸比另兩個(gè)方向大得多，如立柱、橫梁、搖臂、滑枕、床身等。第九十五頁(yè)，共353頁(yè)。

3.支承件的材料

支承件常用的材料有鑄鐵、鋼板和型鋼、天然花崗巖、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土等。第九十六頁(yè)，共353頁(yè)。

導(dǎo)軌的功用是承受載荷和導(dǎo)向。它承受安裝在導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)部件及工件的質(zhì)量和切削力，運(yùn)動(dòng)部件可以沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)軌稱為動(dòng)導(dǎo)軌，不動(dòng)的導(dǎo)軌稱為靜導(dǎo)軌或支承導(dǎo)軌。動(dòng)導(dǎo)軌相對(duì)于靜導(dǎo)軌可以作直線運(yùn)動(dòng)或者回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。四、機(jī)床導(dǎo)軌第九十七頁(yè)，共353頁(yè)。

1.導(dǎo)軌應(yīng)滿足的主要技術(shù)要求

(1)導(dǎo)向精度導(dǎo)向精度是導(dǎo)軌副在空載荷或切削條件下運(yùn)動(dòng)時(shí)，實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡與給定運(yùn)動(dòng)軌跡之間的偏差。

(2)承載能力大，剛度好根據(jù)導(dǎo)軌承受載荷的性質(zhì)、方向和大小，合理地選擇導(dǎo)軌的截面形狀和尺寸，使導(dǎo)軌具有足夠的剛度，保證機(jī)床的加工精度。

(3)精度保持性好精度保持性主要是由導(dǎo)軌的耐磨性決定的，常見(jiàn)的磨損形式有磨料(或磨粒)磨損、粘著磨損或咬焊、接觸疲勞磨損等。

(4)低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)當(dāng)動(dòng)導(dǎo)軌作低速運(yùn)動(dòng)或微量進(jìn)給時(shí)，應(yīng)保證運(yùn)動(dòng)始終平穩(wěn)，不出現(xiàn)爬行現(xiàn)象。第九十八頁(yè)，共353頁(yè)。

圖3-16導(dǎo)軌的截面形狀a)矩形導(dǎo)軌b)三角形導(dǎo)軌c)燕尾形導(dǎo)軌d)圓柱形導(dǎo)軌第九十九頁(yè)，共353頁(yè)。3.導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)類型及特點(diǎn)(1)滑動(dòng)導(dǎo)軌

(2)靜壓導(dǎo)軌

(3)卸荷導(dǎo)軌(4)滾動(dòng)導(dǎo)軌第一百頁(yè)，共353頁(yè)。

1.機(jī)床刀架自動(dòng)換刀裝置應(yīng)滿足的要求

1)滿足工藝過(guò)程所提出的要求。

2)在刀架、刀庫(kù)上要能牢固地安裝刀具，在刀架上安裝刀具時(shí)還應(yīng)能精確地調(diào)整刀具的位置，采用自動(dòng)交換刀具時(shí)，應(yīng)能保證刀具交換前后都能處于正確位置。

3)刀架、刀庫(kù)、換刀機(jī)械手部應(yīng)具有足夠的剛度。

4)可靠性高。

5)刀架和自動(dòng)換刀裝置是為了提高機(jī)床自動(dòng)化而出現(xiàn)的，因而它的換刀時(shí)間應(yīng)盡可能縮短，以利于提高生產(chǎn)率。

6)操作方便和安全。五、機(jī)床刀架和自動(dòng)換刀裝置第一百零一頁(yè)，共353頁(yè)。

2.機(jī)床刀架和自動(dòng)換刀裝置的類型按照安裝刀具的數(shù)目可分為單刀架和多刀架，例如自動(dòng)車床上的前、后刀架和天平刀架。按結(jié)構(gòu)形式可分為方刀架、轉(zhuǎn)塔刀架、回輪式刀架等；按驅(qū)動(dòng)刀架轉(zhuǎn)位的動(dòng)力不同可分為手動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架和自動(dòng)(電動(dòng)和液動(dòng))轉(zhuǎn)位刀架。第一百零二頁(yè)，共353頁(yè)。

車床類機(jī)床的運(yùn)動(dòng)特征是：主運(yùn)動(dòng)為主軸作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)通常由刀具來(lái)完成。

車床加工所使用的刀具主要是車刀，還可用鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀等孔加工刀具。

車床的種類很多，按用途和結(jié)構(gòu)的不同有臥式車床、立式車床、轉(zhuǎn)塔車床、自動(dòng)和半自動(dòng)車床以及各種專門(mén)化車床等。其中臥式車床是應(yīng)用最廣泛的一種。第三節(jié)常見(jiàn)的金屬切削機(jī)床一、車床第一百零三頁(yè)，共353頁(yè)。

磨床是用磨料磨具(如砂輪、砂帶、油石、研磨料)為工具進(jìn)行切削加工的機(jī)床。它們是由于精加工和硬表面加工的需要而發(fā)展起來(lái)的，目前也有少數(shù)應(yīng)用于粗加工的高效磨床。為了適應(yīng)磨削各種加工表面、工件形狀及生產(chǎn)批量的要求，磨床的種類很多，其中主要類型有：外圓磨床、內(nèi)圓磨床、平面磨床、工具磨床、刀具刃磨磨床、各種專門(mén)化磨床(如曲軸磨床、凸輪軸磨床、花鍵軸磨床、活塞環(huán)磨床、齒輪磨床、螺紋磨床等)、研磨床、其它磨床(如珩磨機(jī)、拋光機(jī)、超精加工機(jī)床、砂輪機(jī)等)。二、磨床第一百零四頁(yè)，共353頁(yè)。

鉆床是孔加工的主要機(jī)床。在鉆床上主要用鉆頭進(jìn)行鉆孔。在車床上鉆孔時(shí)，工件旋轉(zhuǎn)，刀具作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。而在鉆床上加工時(shí)，工件不動(dòng)，刀具作旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng)，同時(shí)沿軸向移動(dòng)作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。故鉆床適用于加工外形較復(fù)雜，沒(méi)有對(duì)稱回轉(zhuǎn)軸線的工件上的孔，尤其是多孔加工。如：加工箱體、機(jī)架等零件上的孔。除鉆孔外在鉆床上還可完成擴(kuò)孔、鉸孔、锪平面以及攻螺紋等工作。鉆床的主參數(shù)是最大鉆孔直徑。根據(jù)用途和結(jié)構(gòu)的不同，鉆床可分為：立式鉆床、臺(tái)式鉆床、搖臂鉆床、深孔鉆床以及中心孔鉆床等。三、鉆床第一百零五頁(yè)，共353頁(yè)。

銑床是用銑刀進(jìn)行銑削加工的機(jī)床。通常銑削的主運(yùn)動(dòng)是銑刀的旋轉(zhuǎn)，工件或銑刀的移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，這有利于采用高速切削，其生產(chǎn)率比刨床高。銑床適應(yīng)的工藝范圍較廣，可加工各種平面、臺(tái)階、溝槽、螺旋面等。

銑床的主要類型有升降臺(tái)式銑床、床身式銑床、龍門(mén)銑床、工具銑床、仿形銑床以及近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的數(shù)控銑床等。四、銑床第一百零六頁(yè)，共353頁(yè)。五、加工中心圖3-36加工中心第一百零七頁(yè)，共353頁(yè)。第四章機(jī)床夾具原理與設(shè)計(jì)第一節(jié)機(jī)床夾具概述第二節(jié)工件在夾具中的定位第三節(jié)定位誤差分析第一百零八頁(yè)，共353頁(yè)。第四節(jié)工件在夾具中的夾緊第五節(jié)各類機(jī)床夾具第六節(jié)現(xiàn)代機(jī)床夾具第七節(jié)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的基本步驟第一百零九頁(yè)，共353頁(yè)。

1.用找正法裝夾工件把工件直接放在機(jī)床工作臺(tái)上或放在四爪單動(dòng)卡盤(pán)、機(jī)用虎鉗等機(jī)床附件中，根據(jù)工件的一個(gè)或幾個(gè)表面用劃針或指示表找正工件準(zhǔn)確位置后再進(jìn)行夾緊。也有先按加工要求進(jìn)行加工面位置的劃線工序，然后再按劃出的線痕進(jìn)行找正實(shí)現(xiàn)裝夾。第一節(jié)機(jī)床夾具概述一、工件的裝夾方法第一百一十頁(yè)，共353頁(yè)。圖4-1銑槽工序用的銑床夾具1—定位鍵2—支承板3—齒紋頂支承釘4—平頭支承釘5—對(duì)刀塊6—夾具底座7—夾具底板8—螺旋壓板9—夾緊螺母10—對(duì)刀塞尺第一百一十一頁(yè)，共353頁(yè)。1.夾具的主要工作原理二、機(jī)床夾具的工作原理和在機(jī)械加工過(guò)程中的作用圖4-2銑槽夾具在立式銑床上的工作原理圖1—銑床床身2—銑床升降臺(tái)3—立銑刀4—銑槽夾具5—夾具的定位鍵6—銑床工作臺(tái)7—銑床溜板第一百一十二頁(yè)，共353頁(yè)。2.夾具的作用1)保證穩(wěn)定可靠地達(dá)到各項(xiàng)加工精度要求；2)縮短加工工時(shí)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；3)降低生產(chǎn)成本；4)減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度；5)可由較低技術(shù)等級(jí)的工人進(jìn)行加工；6)能擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍。第一百一十三頁(yè)，共353頁(yè)。1.夾具的分類三、夾具的分類與組成圖4-3夾具分類表第一百一十四頁(yè)，共353頁(yè)。圖4-4分度鉆床夾1—分度操縱手2—鉆模板3—分度板(棘輪)4—鉆套5—定位心軸6—開(kāi)口墊圈7—夾緊螺母8—工件9—對(duì)定機(jī)構(gòu)(棘爪)10—夾具體第一百一十五頁(yè)，共353頁(yè)。夾具的主要組成部分有:(1)定位元件(2)夾緊裝置(3)對(duì)刀元件(5)聯(lián)接元件和聯(lián)接表面(6)夾具體(7)其它裝置2.夾具的組成第一百一十六頁(yè)，共353頁(yè)。

(1)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)

是在零件圖上，確定點(diǎn)、線、面位置的基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是由該零件在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中的功用所決定的。

(2)工藝基準(zhǔn)

1)定位基準(zhǔn)

在加工中使工件在機(jī)床夾具上占有正確位置所采用的基準(zhǔn)。

2)度量基準(zhǔn)

在檢驗(yàn)時(shí)所使用的基準(zhǔn)。

3)裝配基準(zhǔn)

裝配時(shí)用來(lái)確定零件或部件在機(jī)器中位置所采用的基準(zhǔn)。第二節(jié)工件在夾具中的定位一、基準(zhǔn)的概念第一百一十七頁(yè)，共353頁(yè)。圖4-5工件在空間中的自由度二、六點(diǎn)定位原理第一百一十八頁(yè)，共353頁(yè)。

在夾具設(shè)計(jì)和定位分析中，還經(jīng)常會(huì)遇到以下幾個(gè)問(wèn)題:

(1)完全定位和不完全定位圖4-6工件應(yīng)限制自由度的確定二、六點(diǎn)定位原理第一百一十九頁(yè)，共353頁(yè)。

在加工中，如果工件的定位支承點(diǎn)數(shù)少于應(yīng)限制的自由度數(shù)，必然導(dǎo)致達(dá)不到所要求的加工精度。這種工件定位點(diǎn)不足的情況，稱為“欠定位”。

圖4-7連桿的過(guò)定位1—長(zhǎng)圓柱銷2—支承板二、六點(diǎn)定位原理第一百二十頁(yè)，共353頁(yè)。三、常見(jiàn)的定位方式和定位元件1.工件以平面定位

(請(qǐng)點(diǎn)擊鏈接)2.工件以圓孔定位

3.工件以外圓柱面定位4.工件以組合表面定位第一百二十一頁(yè)，共353頁(yè)。1.工件以平面定位

在機(jī)械加工中，利用工件上的一個(gè)或幾個(gè)平面作為定位基面來(lái)定位工件的方式，稱為平面定位。第一百二十二頁(yè)，共353頁(yè)。(1)固定支承圖4-8各種固定支承釘圖4-9固定支承板

a)A型b)B型第一百二十三頁(yè)，共353頁(yè)。

它指頂端位置可在一定高度范圍內(nèi)調(diào)整的支承。多用于未加工平面的定位，以調(diào)節(jié)和補(bǔ)償各批毛坯尺寸的誤差，一般每批毛坯調(diào)整一次。(2)可調(diào)支承圖4-10可調(diào)支承第一百二十四頁(yè)，共353頁(yè)。

指支承本身的位置在定位過(guò)程中，能自動(dòng)適應(yīng)工件定位基準(zhǔn)面位置變化的一類支承。(3)自位支承圖4-11自位支承第一百二十五頁(yè)，共353頁(yè)。(1)定位銷圖4-14定位銷第一百二十六頁(yè)，共353頁(yè)。(2)圓錐銷圖4-15圓錐銷定位第一百二十七頁(yè)，共353頁(yè)。(3)定位心軸圖4-16定位心軸第一百二十八頁(yè)，共353頁(yè)。3.工件以外圓柱面定位(1)V形塊圖4-17各種V形塊結(jié)構(gòu)第一百二十九頁(yè)，共353頁(yè)。(2)定位套筒圖4-18定位套筒第一百三十頁(yè)，共353頁(yè)。

將同一圓周面的孔分成兩半圓，下半圓部分裝在夾具體上，起定位作用，上半圓部分裝在可卸式或鉸鏈?zhǔn)缴w上，起夾緊作用。(3)半圓孔定位座圖4-19半圓孔定位座第一百三十一頁(yè)，共353頁(yè)。

在實(shí)現(xiàn)定心的同時(shí)，能將工件夾緊的機(jī)構(gòu)，稱為定心夾緊機(jī)構(gòu)，如三爪自定心卡盤(pán)、彈簧夾頭等。(4)外圓定心夾緊機(jī)構(gòu)圖4-20彈簧夾頭第一百三十二頁(yè)，共353頁(yè)。

在箱體、連桿、蓋板等類零件加工中，常采用這種組合定位，俗稱“一面兩孔”定位。一面兩孔定位時(shí)所用的定位元件是：平面采用支承板，兩孔采用定位銷，故又稱為“一面兩銷”，如圖所示。(1)一個(gè)平面和兩個(gè)與其垂直的孔的組合圖4－21

“一面二孔”的組合定位第一百三十三頁(yè)，共353頁(yè)。圖4－24工件以端面和兩外圓定位第一百三十四頁(yè)，共353頁(yè)。圖4-25工件以一孔和一平面定位第一百三十五頁(yè)，共353頁(yè)。圖4-26基準(zhǔn)不重合產(chǎn)生的定位誤差第三節(jié)定位誤差分析一、定位誤差及其產(chǎn)生原因第一百三十六頁(yè)，共353頁(yè)。圖4-27基準(zhǔn)位移產(chǎn)生的定位誤差第一百三十七頁(yè)，共353頁(yè)。

通常，定位誤差可按下述方法進(jìn)行分析計(jì)算：一是先分別求出基準(zhǔn)位移誤差和基準(zhǔn)不重合誤差，再求出其在加工尺寸方向上的矢量和，即Δdw=Δjb+Δjw；二是按最不利情況，確定一批工件設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的兩個(gè)極限位置，再根據(jù)幾何關(guān)系求出此兩位置的距離，并將其投影到加工尺寸方向上，便可求出定位誤差。二、定位誤差的計(jì)算第一百三十八頁(yè)，共353頁(yè)。

δ工件≥Δ夾具＋Δ加工

此不等式即為保證加工精度的條件，稱為采用夾具加工時(shí)的誤差計(jì)算不等式。三、保證加工精度的條件第一百三十九頁(yè)，共353頁(yè)。1.力源裝置2.中間傳力機(jī)構(gòu)3.夾緊元件第四節(jié)工件在夾具中的夾緊一、夾緊裝置的組成及基本要求圖4-29夾緊裝置組裝示意圖1—?dú)飧?—杠桿3—壓板第一百四十頁(yè)，共353頁(yè)。4-30夾緊力作用方向不垂直于主要定位基準(zhǔn)面二、夾緊力的確定(1)夾緊力的作用方向應(yīng)垂直于主要定位基準(zhǔn)面第一百四十一頁(yè)，共353頁(yè)。圖4-31夾緊力方向與夾緊力大小的關(guān)系第一百四十二頁(yè)，共353頁(yè)。圖4-32套筒夾緊第一百四十三頁(yè)，共353頁(yè)。(1)夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在支承元件或幾個(gè)支承元件形成的穩(wěn)定受力區(qū)域內(nèi)圖4-33夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)在支承面內(nèi)

a)不合理b)合理不合理合理第一百四十四頁(yè)，共353頁(yè)。圖4-34夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)落在剛性較好部位

a)不合理b)合理不合理合理第一百四十五頁(yè)，共353頁(yè)。圖4-35夾緊力應(yīng)靠近加工表面第一百四十六頁(yè)，共353頁(yè)。

夾緊力的大小可根據(jù)切削力、工件重力的大小、方向和相互位置關(guān)系具體計(jì)算。為安全起見(jiàn)，計(jì)算出的夾緊力應(yīng)乘以安全系數(shù)K，故實(shí)際夾緊力一般比理論計(jì)算值大2-3倍。進(jìn)行夾緊力計(jì)算時(shí)，通常將夾具和工件看作一剛性系統(tǒng)，以簡(jiǎn)化計(jì)算。根據(jù)工件在切削力、夾緊力(重型工件要考慮重力，高速時(shí)要考慮慣性力)作用下處于靜力平衡，列出靜力平衡方程式，即可算出理論夾緊力。第一百四十七頁(yè)，共353頁(yè)。三、典型夾緊機(jī)構(gòu)圖4-36斜楔夾緊原理及受力分析第一百四十八頁(yè)，共353頁(yè)。圖4-37單螺旋夾緊1—螺桿2—螺母3—螺釘4—壓塊第一百四十九頁(yè)，共353頁(yè)。

偏心夾緊機(jī)構(gòu)是由偏心件作為夾緊元件，直接夾緊或與其它元件組合實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的夾緊，常用的偏心件有圓偏心和軸偏心兩種。圖4-38偏心輪—壓板夾緊機(jī)構(gòu)1—墊板2—手柄3—偏心輪4—軸5—壓板第一百五十頁(yè)，共353頁(yè)。四、夾緊動(dòng)力源裝置

圖4-39典型氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)1—霧化器2—減壓閥3—止回閥4—換向閥5—調(diào)速閥6—?dú)鈮罕?—?dú)飧椎谝话傥迨豁?yè)，共353頁(yè)。

液壓夾緊相比氣動(dòng)夾緊另有其本身的優(yōu)點(diǎn):(1)工作壓力高(可達(dá)5～6.5MPa)，比氣壓高出十余倍，故液壓缸尺寸比氣缸小得多。因傳動(dòng)力大，通常不需增力機(jī)構(gòu)，使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊。

(2)油液不可壓縮，因此夾緊剛性大、工作平穩(wěn)、夾緊可靠。

(3)噪聲小，勞動(dòng)條件好。第一百五十二頁(yè)，共353頁(yè)。

圖4-41氣—液壓組合夾緊工作原理1—?dú)飧?—增壓缸3—活塞4—活塞桿5—工作缸6—活塞第一百五十三頁(yè)，共353頁(yè)。第五節(jié)各類機(jī)床夾具一、車床夾具

圖4-42花盤(pán)角鐵式車床夾具1—削邊銷2—圓柱定位銷3—軸向定程基面4—夾具體5—壓塊6—工件7—導(dǎo)向套8—平衡塊第一百五十四頁(yè)，共353頁(yè)。1.直線進(jìn)給式銑床夾具這類夾具安裝在作直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的銑床工作臺(tái)上。2.圓周進(jìn)給式銑床夾具一般用于立式圓工作臺(tái)銑床或鼓輪式銑床等。3.靠模銑床夾具在銑床上用靠模銑削工件的夾具，可用來(lái)在一般萬(wàn)能銑床上加工出所需要的成形曲面，擴(kuò)大了機(jī)床的工藝用途。二、銑床夾具第一百五十五頁(yè)，共353頁(yè)。1.固定式鉆模在使用過(guò)程中，鉆模的位置固定不動(dòng)。

2.滑動(dòng)式鉆模鉆模板固定在可以上下滑動(dòng)的滑柱上，并通過(guò)滑柱與夾具體相聯(lián)接。

3.回轉(zhuǎn)式鉆模鉆模體可按一定的分度要求繞某一固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

4.移動(dòng)式鉆模用于單軸立式鉆床，先后鉆削工件同一表面上的多個(gè)孔。

5.翻轉(zhuǎn)式鉆模整個(gè)夾具可以帶動(dòng)工件一起翻轉(zhuǎn)，加工工件不同表面的孔系，甚至可加工定位基準(zhǔn)面上的孔。

6.蓋板式鉆模一般用于加工大型工件上的小孔。三、鉆床夾具第一百五十六頁(yè)，共353頁(yè)。第六節(jié)現(xiàn)代機(jī)床夾具一、自動(dòng)線夾具第一百五十七頁(yè)，共353頁(yè)。

隨行夾具用于工件間接輸送的自動(dòng)線中，主要適用于工件形狀復(fù)雜、沒(méi)有合適的輸送基面，或者雖有合適輸送基面，但屬于易磨損的非鑄材料工件，使用隨行夾具可避免表面劃傷與磨損。圖4-52隨行夾具垂直上方返回系統(tǒng)1—隨行夾具2—隨行夾具輸送器3—提升臺(tái)4—推桿5—傾斜返回滾道6—限位器7—下降臺(tái)第一百五十八頁(yè)，共353頁(yè)。二、組合夾具圖4-55組合夾具的標(biāo)準(zhǔn)元件和組合件a)基礎(chǔ)件b)支承件c)定位件d)導(dǎo)向件e)壓緊件f)緊固件g)其它件h)合件第一百五十九頁(yè)，共353頁(yè)。三、通用可調(diào)夾具和成組夾具圖4-57通用可調(diào)銑床夾具的可換鉗口調(diào)整圖圖4-58鉆杠桿小頭孔的成組夾具1—定位板2—定位銷3—緊固螺釘4—滑柱式鉆模的移動(dòng)鉆模板5—壓緊套6—可換螺旋鉆套7—滑動(dòng)V形塊8—底座9—支承套10—固定刻度尺11—滑動(dòng)V形塊的操縱手柄12—擋銷第一百六十頁(yè)，共353頁(yè)。四、數(shù)控機(jī)床夾具圖4-59數(shù)控機(jī)床夾具構(gòu)成簡(jiǎn)圖第一百六十一頁(yè)，共353頁(yè)。第七節(jié)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的基本步驟1.研究原始資料，明確設(shè)計(jì)任務(wù)2.確定夾具的結(jié)構(gòu)方案，繪制結(jié)構(gòu)草圖3.繪制夾具總圖4.確定并標(biāo)注有關(guān)尺寸和夾具技術(shù)要求5.繪制夾具零件圖第一百六十二頁(yè)，共353頁(yè)。第五章機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制第一節(jié)機(jī)械加工精度第二節(jié)工藝過(guò)程的統(tǒng)計(jì)分析第三節(jié)機(jī)械加工表面質(zhì)量第四節(jié)機(jī)械加工過(guò)程中的振動(dòng)第一百六十三頁(yè)，共353頁(yè)。

所謂加工精度是指零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)(尺寸、形狀和位置)與理想幾何參數(shù)的符合程度。實(shí)際值愈接近理想值，加工精度就愈高。實(shí)際加工不可能把零件做得與理想零件完全一致，總會(huì)有大小不同的偏差，零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)對(duì)理想幾何參數(shù)的偏離程度，稱為加工誤差。第一節(jié)機(jī)械加工精度一、概述第一百六十四頁(yè)，共353頁(yè)。圖5-2加工成本與加工誤差之間的關(guān)系第一百六十五頁(yè)，共353頁(yè)。

由機(jī)床、夾具、刀具和工件組成的機(jī)械加工工藝系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱工藝系統(tǒng))會(huì)有各種各樣的誤差產(chǎn)生，這些誤差在各種不同的具體工作條件下都會(huì)以各種不同的方式(或擴(kuò)大、或縮小)反映為工件的加工誤差。工藝系統(tǒng)的誤差是“因”，是根源；工件的加工誤差是“果”，是表現(xiàn)；因此，我們把工藝系統(tǒng)的誤差稱為原始誤差。第一百六十六頁(yè)，共353頁(yè)。圖5-3由δz引起的加工誤差

原始誤差所引起的切削刃與工件間的相對(duì)位移，如果產(chǎn)生在加工表面的法線方向，則對(duì)加工誤差有直接的影響；如果產(chǎn)生在加工表面的切線方向上，就可以忽略不計(jì)。我們把加工表面的法向稱之為誤差的敏感方向。第一百六十七頁(yè)，共353頁(yè)。

分析計(jì)算法是在掌握各原始誤差對(duì)加工精度影響規(guī)律的基礎(chǔ)上，分析工件加工中所出現(xiàn)的誤差可能是哪一個(gè)或哪幾個(gè)主要原始誤差所引起的，并找出原始誤差與加工誤差之間的影響關(guān)系，進(jìn)而通過(guò)估算來(lái)確定工件的加工誤差的大小，再通過(guò)試驗(yàn)測(cè)試來(lái)加以驗(yàn)證。

統(tǒng)計(jì)分析法是對(duì)具體加工條件下加工得到的幾何參數(shù)進(jìn)行實(shí)際測(cè)量，然后運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)這些測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，找出工件加工誤差的規(guī)律和性質(zhì)，進(jìn)而控制加工質(zhì)量。分析計(jì)算法主要是在對(duì)單項(xiàng)原始誤差進(jìn)行分析計(jì)算的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，統(tǒng)計(jì)分析法則是對(duì)有關(guān)的原始誤差進(jìn)行綜合分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。5.研究機(jī)械加工精度的方法第一百六十八頁(yè)，共353頁(yè)。二、工藝系統(tǒng)幾何誤差1.機(jī)床的幾何誤差

加工中刀具相對(duì)于工件的成形運(yùn)動(dòng)一般都是通過(guò)機(jī)床完成的，因此，工件的加工精度在很大程度上取決于機(jī)床的精度。機(jī)床制造誤差對(duì)工件加工精度影響較大的有：主軸回轉(zhuǎn)誤差、導(dǎo)軌誤差和傳動(dòng)鏈誤差。機(jī)床的磨損將使機(jī)床工作精度下降。第一百六十九頁(yè)，共353頁(yè)。(1)定尺寸刀具(如鉆頭、鉸刀、鏜刀塊、孔拉刀、絲錐、板牙、鍵槽銑刀等)的尺寸和形狀誤差

(2)成形刀具(如成形車刀、成形銑刀、模數(shù)銑刀等)的形狀誤差

(3)展成刀具(如齒輪滾動(dòng)、插齒刀、花鍵滾刀等)切削刃的形狀及有關(guān)尺寸，以及其安裝、調(diào)整不正確

(4)一般刀具(如普通車刀、單刃鏜刀、面銑刀、刨刀等)的制造誤差2.刀具的幾何誤差第一百七十頁(yè)，共353頁(yè)。

夾具的作用是使工件相對(duì)于刀具和機(jī)床具有正確的位置，因此夾具的制造誤差對(duì)工件的加工精度(特別是位置精度)有很大影響。3.夾具的幾何誤差圖5-10工件在夾具中裝夾示意第一百七十一頁(yè)，共353頁(yè)。

試切法調(diào)整廣泛用在單件、小批生產(chǎn)中。這種調(diào)整方式產(chǎn)生調(diào)整誤差的來(lái)源有3個(gè)方面：

(1)度量誤差

(2)加工余量的影響

(3)微進(jìn)給誤差三、調(diào)整誤差1.試切法調(diào)整第一百七十二頁(yè)，共353頁(yè)。

在大批大量生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用行程擋塊、靠模、凸輪等機(jī)構(gòu)保證加工精度。這時(shí)候，這些機(jī)構(gòu)的制造精度和調(diào)整，以及與它們配合使用的離合器、電氣開(kāi)關(guān)、控制閥等的靈敏度就成了影響誤差的主要因素。2.按定程機(jī)構(gòu)調(diào)整第一百七十三頁(yè)，共353頁(yè)。

在大批大量生產(chǎn)中用多刀加工時(shí)，常用專門(mén)樣件來(lái)調(diào)整切削刃間的相對(duì)位置。如活塞環(huán)槽半精車和精車時(shí)就是如此。當(dāng)工件形狀復(fù)雜，尺寸和重量都比較大的時(shí)候，利用樣件進(jìn)行調(diào)整就太笨重，且不經(jīng)濟(jì)，這時(shí)可以采用樣板對(duì)刀。3.按樣件或樣板調(diào)整第一百七十四頁(yè)，共353頁(yè)。

機(jī)械加工工藝系統(tǒng)在切削力、夾緊力、慣性力、重力、傳動(dòng)力等的作用下，會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變形，從而破壞了刀具和工件之間的正確的相對(duì)位置，使工件的加工精度下降。四、工藝系統(tǒng)受力變形引起的誤差1.基本概念圖5-12受力變形對(duì)工件精度的影響

a)車長(zhǎng)軸b)磨內(nèi)孔第一百七十五頁(yè)，共353頁(yè)。

工藝系統(tǒng)中如果工件剛度相對(duì)于機(jī)床、刀具、夾具來(lái)說(shuō)比較低，在切削力的作用下，工件由于剛性不足而引起的變形對(duì)加工精度的影響就比較大，其最大變形量可按材料力學(xué)有關(guān)公式估算。2.工件剛度第一百七十六頁(yè)，共353頁(yè)。

外圓車刀在加工表面法線（y）方向上的剛度很大，其變形可以忽略不計(jì)。鏜直徑較小的內(nèi)孔，刀桿剛度很差，刀桿受力變形對(duì)孔加工精度就有很大影響。3.刀具剛度第一百七十七頁(yè)，共353頁(yè)。

圖5-14車床部件靜剛度的測(cè)定

1—心軸2、3、6—千分表

4—測(cè)力環(huán)5—螺旋加力器4.機(jī)床部件剛度圖5-15車床刀架部件的剛度曲線1—加載曲線2—卸載曲線第一百七十八頁(yè)，共353頁(yè)。

由于零件表面存在宏觀幾何形狀誤差和微觀幾何形狀誤差，結(jié)合面的實(shí)際接觸面積只是名義接觸面積的一小部分(圖所示)，在外力作用下，實(shí)際接觸區(qū)的接觸應(yīng)力很大，產(chǎn)生了較大的接觸變形。1)結(jié)合面接觸變形的影響圖5-16兩零件結(jié)合面間的接觸情況4.機(jī)床部件剛度第一百七十九頁(yè)，共353頁(yè)。圖5-17摩擦力對(duì)機(jī)床部件剛度的影響4.機(jī)床部件剛度第一百八十頁(yè)，共353頁(yè)。

3)低剛度零件的影響在機(jī)床部件中，個(gè)別薄弱零件對(duì)剛度的影響很大。

4)間隙的影響機(jī)床部件在受力作用時(shí)，首先消除零件間在受力作用方向上的間隙，這會(huì)使機(jī)床部件產(chǎn)生相應(yīng)的位移。4.機(jī)床部件剛度第一百八十一頁(yè)，共353頁(yè)。5.工藝系統(tǒng)剛度及其對(duì)加工精度的影響圖5-18車削外圓時(shí)工藝系統(tǒng)受力變形對(duì)加工精度的影響第一百八十二頁(yè)，共353頁(yè)。

在加工過(guò)程中，由于工件的加工余量發(fā)生變化、工件材質(zhì)不均等因素引起的切削力變化，使工藝系統(tǒng)變形發(fā)生變化，從而產(chǎn)生加工誤差。圖5-19毛坯形狀誤差的復(fù)映5.工藝系統(tǒng)剛度及其對(duì)加工精度的影響第一百八十三頁(yè)，共353頁(yè)。(4)其他作用力的影響除上述因素外，重力、慣性力、傳動(dòng)力等也會(huì)使工藝系統(tǒng)的變形發(fā)生變化，引起加工誤差。

圖5-21夾緊力引起的加工誤差a)夾緊后b)鏜孔后c)放松后d)加過(guò)渡環(huán)后夾緊5.工藝系統(tǒng)剛度及其對(duì)加工精度的影響第一百八十四頁(yè)，共353頁(yè)。(1)提高工藝系統(tǒng)剛度

1)提高工件和刀具的剛度

2)提高機(jī)床剛度

3)采用合理的裝夾方式和加工方式

(2)減小切削力及其變化合理地選擇刀具材料、增大前角和主偏角、對(duì)工件材料進(jìn)行合理的熱處理以改善材料的加工性能等，都可使切削力減小。6.減小工藝系統(tǒng)受力變形的途徑第一百八十五頁(yè)，共353頁(yè)。1)切削熱切削熱對(duì)工件加工精度的影響最為直接。

2)摩擦熱和能量損耗工藝系統(tǒng)因運(yùn)動(dòng)副(如齒輪副、軸承副、導(dǎo)軌副、螺母絲杠副、離合器等)相對(duì)運(yùn)動(dòng)所生摩擦熱和因動(dòng)力源(如電動(dòng)機(jī)、液壓系統(tǒng)等)工作時(shí)的能量損耗而發(fā)熱。

3)派生熱源工藝系統(tǒng)內(nèi)部的部分熱量通過(guò)切屑、切削液、潤(rùn)滑液等帶到機(jī)床其它部位，使系統(tǒng)產(chǎn)生熱變形。五、工藝系統(tǒng)受熱變形引起的誤差1.工藝系統(tǒng)的熱源(1)內(nèi)部熱源內(nèi)部熱源來(lái)自工藝系統(tǒng)內(nèi)部，其熱量主要是以熱傳導(dǎo)的形式傳遞的。第一百八十六頁(yè)，共353頁(yè)。

(2)外部熱源外部熱源來(lái)自工藝系統(tǒng)外部。

1)環(huán)境溫度以對(duì)流傳熱為主要傳遞形式的環(huán)境溫度的變化(如氣溫的變化，人造冷、熱風(fēng)，地基溫度的變化等)影響工藝系統(tǒng)的受熱均勻性，從而影響工件的加工精度。

2)輻射熱以輻射傳熱為傳遞形式的輻射熱(如陽(yáng)光、燈光照明、取暖設(shè)備、人體溫度等)因其對(duì)工藝系統(tǒng)輻射的單面性或局部性而使工藝系統(tǒng)的熱變形發(fā)生變化，從而影響工件的加工精度。第一百八十七頁(yè)，共353頁(yè)。

工件在機(jī)械加工中所產(chǎn)生的熱變形，主要是由切削熱引起的。

(1)工件均勻受熱在加工像軸類等一些形狀簡(jiǎn)單的工件時(shí)，如果工件處在相對(duì)比較穩(wěn)定的溫度場(chǎng)中，此時(shí)就認(rèn)為工件是均勻受熱。

(2)工件不均勻受熱在銑、刨、磨平面時(shí)，工件單面受切削熱作用，上下表面之間形成溫差△θ，導(dǎo)致工件向上凸起，凸起部分被工具切去，加工完畢冷卻后，加工表面就產(chǎn)生了中凹，造成了幾何形狀誤差。第一百八十八頁(yè)，共353頁(yè)。

刀具熱變形的熱源主要是切削熱。圖5-25車刀的熱變形曲線第一百八十九頁(yè)，共353頁(yè)。

由于機(jī)床熱源分布的不均勻、機(jī)床結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性以及機(jī)床工作條件的變化很大等原因，機(jī)床各個(gè)部件的溫升是不相同的，甚至同一個(gè)零件的各個(gè)部分的溫升也有差異，這就破壞了機(jī)床原有的相互位置關(guān)系。圖5-26車床的熱變形第一百九十頁(yè)，共353頁(yè)。(1)減少發(fā)熱和隔熱(2)改善散熱條件(3)均衡溫度場(chǎng)(4)改進(jìn)機(jī)床結(jié)構(gòu)(5)加快溫度場(chǎng)的平衡(6)控制環(huán)境溫度第一百九十一頁(yè)，共353頁(yè)。

沒(méi)有外力作用而存在于零件內(nèi)部的應(yīng)力，稱為內(nèi)應(yīng)力。工件上一旦產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力之后，就會(huì)使工件金屬處于一種高能位的不穩(wěn)定狀態(tài)，它本能地要向低能位的穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)化，并伴隨有變形發(fā)生，從而使工件喪失原有的加工精度。六、內(nèi)應(yīng)力重新分布引起的誤差1.基本概念第一百九十二頁(yè)，共353頁(yè)。

在鑄、鍛、焊、熱處理等工序中由于工件壁厚不均、冷卻不均、金相組織的轉(zhuǎn)變等原因，使工件產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。(1)熱加工中內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生圖5-32鑄件因內(nèi)應(yīng)力而引起的變形第一百九十三頁(yè)，共353頁(yè)。圖5-33校直引起的內(nèi)應(yīng)力2.內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生第一百九十四頁(yè)，共353頁(yè)。(1)改進(jìn)零件結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)零件時(shí)，盡量做到壁厚均勻，結(jié)構(gòu)對(duì)稱，以減少內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生。

(2)增設(shè)消除內(nèi)應(yīng)力的熱處理工序鑄件、鍛件、焊接件在進(jìn)入機(jī)械加工之前，應(yīng)進(jìn)行退火、回火等熱處理，加速內(nèi)應(yīng)力變形的進(jìn)程；對(duì)箱體、床身、主軸等重要零件，在機(jī)械加工工藝中尚需適當(dāng)按排時(shí)效處理工序。

(3)合理安排工藝過(guò)程粗加工和精加工宜分階段進(jìn)行，使工件在粗加工后有一定的時(shí)間來(lái)松弛內(nèi)應(yīng)力。第一百九十五頁(yè)，共353頁(yè)。1.減小原始誤差2.轉(zhuǎn)移原始誤差3.均分原始誤差4.均化原始誤差5.誤差補(bǔ)償七、提高加工精度的途徑第一百九十六頁(yè)，共353頁(yè)。

在順序加工一批工件中，其大小和方向皆不變的誤差，稱為常值系統(tǒng)性誤差。在順序加工一批工件中，其大小和方向遵循某一規(guī)律變化的誤差，稱為變值系統(tǒng)性誤差。第二節(jié)工藝過(guò)程的統(tǒng)計(jì)分析一、誤差統(tǒng)計(jì)性質(zhì)的分類第一百九十七頁(yè)，共353頁(yè)。二、工藝過(guò)程的分布圖分析(1)正態(tài)分布的數(shù)學(xué)模型、特征參數(shù)和特殊點(diǎn)圖5-36正態(tài)分布曲線的特殊點(diǎn)其概率密度方程為：第一百九十八頁(yè)，共353頁(yè)。式中xi——工件尺寸；

n——工件總數(shù)。第一百九十九頁(yè)，共353頁(yè)。

x=0、σ=1的正態(tài)分布稱為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布，其概率密度可寫(xiě)為：第二百頁(yè)，共353頁(yè)。(3)工件尺寸在某區(qū)間內(nèi)的概率圖5-38工件尺寸概率分布

生產(chǎn)上感興趣的問(wèn)題往往不是工件為某一尺寸的概率是多大，而是加工工件尺寸落在某一個(gè)區(qū)間(x1≤x≤x2)內(nèi)的概率是多大。第二百零一頁(yè)，共353頁(yè)。

圖5-40機(jī)械加工誤差分布規(guī)律a)正態(tài)分布b)平頂分布c)雙峰分布d)偏態(tài)分布第二百零二頁(yè)，共353頁(yè)。(1)實(shí)際分布曲線符合正態(tài)分布，6σ≤T且分散中心與公差帶中心重合

(2)實(shí)際分布曲線符合正態(tài)分布，6σ≤T，但分散中心與公差帶中心不重合

(3)實(shí)際分布曲線符合正態(tài)分布，6σ＞T，且分散中心與公差帶中心不重合

(4)實(shí)際分布曲線不符合正態(tài)分布，而呈平頂分布

(5)實(shí)際分布曲線不符合正態(tài)分布，而呈偏態(tài)分布

(6)雙峰或多峰分布2.機(jī)械制造中常見(jiàn)的誤差分布規(guī)律第二百零三頁(yè)，共353頁(yè)。(1)樣本容量的確定(2)樣本數(shù)據(jù)的測(cè)量(3)異常數(shù)據(jù)的剔除(4)實(shí)際分布圖的繪制(5)理論分布圖的繪制(6)工藝過(guò)程的分析3.工藝過(guò)程的分布圖分析第二百零四頁(yè)，共353頁(yè)。三、工藝過(guò)程的點(diǎn)圖分析1.工藝過(guò)程的穩(wěn)定性

工藝過(guò)程的穩(wěn)定性是指工藝過(guò)程在時(shí)間歷程上保持工件均值x和標(biāo)準(zhǔn)差σ值穩(wěn)定不變的性能。圖5-42工藝過(guò)程穩(wěn)定性分析圖第二百零五頁(yè)，共353頁(yè)。2.點(diǎn)圖的基本形式

點(diǎn)圖的基本形式是由小樣本均值x

的點(diǎn)圖和小樣本極差R的點(diǎn)圖聯(lián)合組成的x

、R點(diǎn)圖，如圖所示。圖5-43x、R點(diǎn)圖a)x點(diǎn)圖b)R點(diǎn)圖第二百零六頁(yè)，共353頁(yè)。3.x、R點(diǎn)圖上、下控制限的確定R第二百零七頁(yè)，共353頁(yè)。正常波動(dòng)與異常波動(dòng)的標(biāo)志正常波動(dòng)異常波動(dòng)1.沒(méi)有點(diǎn)子超出控制線2.大部分點(diǎn)子在中線上下波動(dòng)，小部分在控制線附近

3.點(diǎn)子沒(méi)有明顯的規(guī)律性1.有點(diǎn)子超出控制線2.點(diǎn)子密集在中線下下附近3.點(diǎn)子密集在控制線附近4.連續(xù)7點(diǎn)以上出現(xiàn)在中線一側(cè)5.連續(xù)11點(diǎn)中有10點(diǎn)出現(xiàn)在中線一側(cè)6.連續(xù)14點(diǎn)中有12點(diǎn)以上出現(xiàn)在中線一側(cè)7.連續(xù)17點(diǎn)中有14點(diǎn)以上出現(xiàn)在中線一側(cè)8.連續(xù)20點(diǎn)中有16點(diǎn)以上出現(xiàn)在中線一側(cè)9.點(diǎn)子有上升或下降傾向10.點(diǎn)子有周期性波動(dòng)第二百零八頁(yè)，共353頁(yè)。第三節(jié)機(jī)械加工表面質(zhì)量一、機(jī)械加工表面質(zhì)量對(duì)機(jī)器使用性能的影響1.表面質(zhì)量對(duì)耐磨性的影響(1)表面粗糙度對(duì)耐磨性的影響圖5-44摩擦副的磨損過(guò)程圖5-45表面粗糙度與初期磨損量的關(guān)系第二百零九頁(yè)，共353頁(yè)。

加工表面的冷作硬化，使摩擦副表面層金屬的顯微硬度提高，故一般可使耐磨性提高。但也不是冷作硬化程度愈高耐磨性就愈高，這是因?yàn)檫^(guò)分的冷作硬化將引起金屬組織過(guò)度疏松，甚至出現(xiàn)裂紋和表層金屬的剝落，使耐磨性下降。如果表面層的金相組織發(fā)生變化，其表層硬度相應(yīng)地也隨之發(fā)生變化，影響耐磨性。第二百一十頁(yè)，共353頁(yè)。2.表面質(zhì)量對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響第二百一十一頁(yè)，共353頁(yè)。

零件的耐蝕性在很大程度上取決于表面粗糙度。表面粗糙度值愈大，則凹谷中聚積腐蝕性物

質(zhì)就愈多，抗蝕性就愈差。

表面層的殘余拉應(yīng)力會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂，降低零件的耐蝕性，而殘余壓應(yīng)力則能防止應(yīng)力

腐蝕開(kāi)裂。第二百一十二頁(yè)，共353頁(yè)。

表面粗糙度值的大小將影響配合表面的配合質(zhì)量。對(duì)于間隙配合，表面粗糙度值大會(huì)使磨損加大，間隙增大，破壞了要求的配合性質(zhì)。對(duì)于過(guò)盈配合，裝配過(guò)程中一部分表面凸峰被擠平，實(shí)際過(guò)盈量減小，降低了配合件間的聯(lián)接強(qiáng)度。第二百一十三頁(yè)，共353頁(yè)。二、影響表面粗糙度的因素1.切削加工影響表面粗糙度的因素

(1)刀具幾何形狀的復(fù)映刀具相對(duì)于工件作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)時(shí)，在加工表面留下了切削層殘留面積，其形狀是刀具幾何形狀的復(fù)映。圖5-46車削時(shí)工件表面的殘留面積第二百一十四頁(yè)，共353頁(yè)。(2)工件材料的性質(zhì)

第二百一十五頁(yè)，共353頁(yè)。

切削速度對(duì)表面粗糙度的影響很大。加工塑性材料時(shí)，若切削速度處在產(chǎn)生積屑瘤和鱗刺的范圍內(nèi)，加工表面將很粗糙。圖5-47加工塑性材料時(shí)切削速度對(duì)表面粗糙度的影響第二百一十六頁(yè)，共353頁(yè)。(1)砂輪的粒度(2)砂輪的硬度(3)砂輪的修整(4)磨削速度(5)磨削徑向進(jìn)給量與光磨次數(shù)(6)工件圓周進(jìn)給速度與軸向進(jìn)給量(7)冷卻潤(rùn)滑液第二百一十七頁(yè)，共353頁(yè)。

(1)冷作硬化及其評(píng)定參數(shù)

機(jī)械加工過(guò)程中因切削力作用產(chǎn)生的塑性變形，使晶格扭曲、畸變，晶粒間產(chǎn)生剪切滑移，晶粒被拉長(zhǎng)和纖維化，甚至破碎，這些都會(huì)使表面層金屬的硬度和強(qiáng)度提高，這種現(xiàn)象稱為冷作硬化(或稱為強(qiáng)化)。

(2)影響冷作硬化的主要因素

1)刀具的影響

2)切削用量的影響

3)加工材料的影響三、影響加工表面層物理力學(xué)性能的因素1.表面層冷作硬化第二百一十八頁(yè)，共353頁(yè)。(1)磨削燒傷當(dāng)被磨工件表面層溫度達(dá)到相變溫度以上時(shí)，表層金屬發(fā)生金相組織的變化，使表層金屬?gòu)?qiáng)度、硬度降低，并伴隨有殘余應(yīng)力產(chǎn)生，甚至出現(xiàn)微觀裂紋，這種現(xiàn)象稱為磨削燒傷。

1)回火燒傷

2)淬火燒傷

3)退火燒傷第二百一十九頁(yè)，共353頁(yè)。(2)改善磨削燒傷的途徑磨削熱是造成磨削燒傷的根源，故改善磨削燒傷有兩個(gè)途徑：一是盡可能地減少磨削熱的產(chǎn)生；二是改善冷卻條件，盡量使產(chǎn)生的熱量少傳入工件。

1)正確選擇砂輪

2)合理選擇磨削用量

3)改善冷卻條件2.表面層材料金相組織變化第二百二十頁(yè)，共353頁(yè)。1)切削時(shí)在加工表面金屬層內(nèi)有塑性變形發(fā)生，使表層金屬的比體積加大，由于塑性變形只在表層金屬中產(chǎn)生，而表層金屬比體積增大，體積膨脹，不可避免地要受到與它相連的里層金屬的阻止，因此就在表面金屬層產(chǎn)生了殘余壓應(yīng)力，而在里層金屬中產(chǎn)生殘余拉應(yīng)力。(1)產(chǎn)生殘余應(yīng)力的原因第二百二十一頁(yè)，共353頁(yè)。圖5-49由于切削熱在表層金屬產(chǎn)生殘余拉應(yīng)力的分析圖(1)產(chǎn)生殘余應(yīng)力的原因第二百二十二頁(yè)，共353頁(yè)。3)不同的金相組織具有不同的密度(ρ馬氏體=7.75t/m3，ρ奧氏體=7.96t/m3，ρ鐵素體=7.88t/m3，ρ珠光體=7.78t/m3)，亦即具有不同的比體積。(1)產(chǎn)生殘余應(yīng)力的原因第二百二十三頁(yè)，共353頁(yè)。

選擇零件主要工作表面最終工序加工方法，須考慮該零件主要工作表面的具體工作條件和可能的破壞形式。在交變載荷作用下，機(jī)器零件表面上的局部微觀裂紋，會(huì)因拉應(yīng)力的作用使原生裂紋擴(kuò)大，最后導(dǎo)致零件斷裂。從提高零件抵抗疲勞破壞的角度考慮，該表面最終工序應(yīng)選擇能在該表面產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力的加工方法。第二百二十四頁(yè)，共353頁(yè)。

1.機(jī)械加工過(guò)程中的強(qiáng)迫振動(dòng)

機(jī)械加工中的強(qiáng)迫振動(dòng)與一般機(jī)械中的強(qiáng)迫振動(dòng)沒(méi)有什么區(qū)別，強(qiáng)迫振動(dòng)的頻率與干擾力的頻率相同或是它的倍數(shù)。強(qiáng)迫振動(dòng)的振源有來(lái)自機(jī)床內(nèi)部的機(jī)內(nèi)振源和來(lái)自機(jī)床外部的機(jī)外振源兩大類。第四節(jié)機(jī)械加工過(guò)程中的振動(dòng)一、機(jī)械加工過(guò)程中的強(qiáng)迫振動(dòng)第二百二十五頁(yè)，共353頁(yè)。圖5-50振動(dòng)信號(hào)的時(shí)間歷程圖和頻譜圖

第一步可對(duì)在加工現(xiàn)場(chǎng)拾取的振動(dòng)信號(hào)(見(jiàn)圖a)進(jìn)行頻譜分析，以確定強(qiáng)迫振動(dòng)的頻率成分(如圖b中的f1、f2)；第二步對(duì)機(jī)床加工中所有可能出現(xiàn)的強(qiáng)迫振源頻率進(jìn)行估算，列出振源頻率數(shù)據(jù)表備查；第三步將經(jīng)過(guò)頻譜分析得到的強(qiáng)迫振動(dòng)的頻率與振源頻率數(shù)據(jù)表進(jìn)行比較，找出產(chǎn)生強(qiáng)迫振動(dòng)的振源；第