机械中级职称知识汇总.docx

1、切削液的作用润滑作用 金属切削加工液（简称切削液）在切削过程中的润滑作用，可以减小前刀面与切屑，后刀面与已加工表面间的摩擦，形成部分润滑膜，从而减小切削力、摩擦和功率消耗，降低刀具与工件坯料摩擦部位的表面温度和刀具磨损，改善工件材料的切削加工性能。 在磨削过程中，加入磨削液后，磨削液渗入砂轮磨粒工件及磨粒磨屑之间形成润滑膜，使界面间的摩擦减小，防止磨粒切削刃磨损和粘附切屑，从而减小磨削力和摩擦热，提高砂轮耐用度以及工件表面质量。 冷却作用 切削液的冷却作用是通过它和因切削而发热的刀具（或砂轮）、切屑和工件间的对流和汽化作用把切削热从刀具和工件处带走，从而有效地降低切削温度，减少工件和刀具的热变形，保持刀具硬度，提高加工精度和刀具耐用度。切削液的冷却性能和其导热系数、比热、汽化热以及粘度（或流动性）有关。水的导热系数和比热均高于油，因此水的冷却性能要优于油。 清洗作用 在金属切削过程中，要求切削液有良好的清洗作用。除去生成切屑、磨屑以及铁粉、油污和砂粒，防止机床和工件、刀具的沾污，使刀具或砂轮的切削刃口保持锋利，不致影响切削效果。对于油基切削油，粘度越低，清洗能力越强，尤其是含有煤油、柴油等轻组份的切削油，渗透性和清洗性能就越好。含有表面活性剂的水基切削液，清洗效果较好，因为它能在表面上形成吸附膜，阻止粒子和油泥等粘附在工件、刀具及砂轮上，同时它能渗入到粒子和油泥粘附的界面上，把它从界面上分离，随切削液带走，保持切削液清洁。 防锈作用 在金属切削过程中，工件要与环境介质及切削液组分分解或氧化变质而产生的油泥等腐蚀性介质接触而腐蚀，与切削液接触的机床部件表面也会因此而腐蚀。此外，在工件加工后或工序之间流转过程中暂时存放时，也要求切削液有一定的防锈能力，防止环境介质及残存切削液中的油泥等腐蚀性物质对金属产生侵蚀。特别是在我国南方地区潮湿多雨季节，更应注意工序间防锈措施。 其它作用 除了以上4种作用外，所使用的切削液应具备良好的稳定性，在贮存和使用中不产生沉淀或分层、析油、析皂和老化等现象。对细菌和霉菌有一定抵抗能力，不易长霉及生物降解而导致发臭、变质。不损坏涂漆零件，对人体无危害，无刺激性气味。在使用过程中无烟、雾或少烟雾。便于回收，低污染，排放的废液处理简便，经处理后能达到国家规定的工业污水排放标准等。2、粗基准和精基准的选择起始工序中，工件只能选择未经加工过的毛坯表面定位，这种定位表面就叫粗基准。选择粗基准的原则有： 具有非加工表面的工件，为保证非加工表面与加工表面之间的相对位置要求，一般选择非加工表面做粗基准。若工件有几个非加工表面，则粗基准应选择位置精度要求较高的。 具有较多加工表面的工件在选择粗基准时，应按下述原则合理分配各加工表面的加工余量：1 应保证各加工表面都有足够的加工余量。为保证此项要求，粗基准应选择毛坯上加工余量最小的表面。2 对于某些重要的表面，应尽可能使其加工余量均匀，加工余量要求尽可能小些。3 使工件上各加工表面的金属切除余量最小，为了保证该项要求，应选择工件上加工面积较大，形状比较复杂，加工劳动量较大的表面为粗基准。 粗基准的表面应尽量平整，没有绕口，冒口或飞边等其它表面缺陷。 一般情况下，同一尺寸方向上的粗基准表面只能使用一次，否则因重复使用所产生的定位误差，会引起相应加工表面间出现较大的位置误差。 在最终工序和中间工序中，应采用已加工的表面定位，这种定位基面称为精基准。 应尽可能选用加工表面的设计基准作为精基准，避免基准不重合造成的定位误差。 当工件以某一组精基准定位，可以比较方便地加工其它各表面时，应尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位。 有些精加工和光整加工工序应遵循“自为基准”原则。因为这些工序要求余量小而均匀，以保证表面加工的质量并提高生产效率。此时，应选择加工表面本身做精基准，而该加工表面与其他表面之间的位置精度，则用先行工序保证。 3、工件定位中的几种情况 完全定位 不完全定位 欠定位 过定位(1) 完全定位工件的六个自由度全部被限制的定位，称为完全定位。当工件在x、y、z三个坐标方向上均有尺寸要求或位置精度要求时，一般采用这种定位方式。例如在图3-6所示的工件上铣槽，槽宽200.05取决于铣刀的尺寸；为了保证槽底面与A面的平行度和尺寸 两项加工要求，必须限制 、 、 三个自由度；为了保证槽侧面与B面的平行度和尺寸300.1两项加工要求，必须限制 、 两个自由度；由于所铣的槽不是通槽，在长度方向上，槽的端部距离工件右端面的尺寸是50，所以必须限制 自由度。为此，应对工件采用完全定位的方式，选A面、B面和右端面作定位基准。(2) 不完全定位根据工件的加工要求，并不需要限制工件的全部自由度，这样的定位，称为不完全定位。如图3-7所示。图(a)为在车床上加工通孔，根据加工要求，不需要限制 和 两个自由度，故用三爪卡盘夹持限制其余四个自由度，就能实现四点定位。图(b)为平板工件磨平面，工件只有厚度和平行度要求，故只需限制 、 、 三个自由度，在磨床上采用电磁工作台即可实现三点定位。(3) 欠定位根据工件的加工要求，应该限制的自由度没有完全被限制的定位，称为欠定位。欠定位无法保证加工要求，所以是绝不允许的。如图3-8所示，工件在支承1和两个圆柱销2上定位，按此定位方式， 自由度没被限制，属欠定位。工件在x方向上的位置不确定，如图中的双点划线位置和虚线位置，因此钻出孔的位置也不确定，无法保证尺寸A的精度。只有在x方向设置一个止推销后，工件在x方向才能取得确定的位置。(4) 过定位夹具上的两个或两个以上的定位元件，重复限制工件的同一个或几个自由度的现象，称为过定位。如图3-9所示两种过定位的例子。图(a)为孔与端面联合定位情况，由于大端面限制 、 、 三个自由度，长销限制 、 和 、 四个自由度，可见 、 被两个定位元件重复限制，出现过定位。图(b)为平面与两个短圆柱销联合定位情况，平面限制 、 、 三个自由度，两个短圆柱销分别限制 、 和 、 共4个自由度，则 自由度被重复限制，出现过定位。过定位可能导致下列后果。图3-9 过定位示例 图3-10 消除过定位的措施 (a) 长销和大端面定位 (b) 平面和两短圆柱销定位 (a) 大端面加球面垫圈 (b) 大端面改为小端面工件无法安装造成工件或定位元件变形由于过定位往往会带来不良后果，一般确定定位方案时，应尽量避免。消除或减小过定位所引起的干涉，一般有两种方法。改变定位元件的结构，使定位元件重复限制自由度的部分不起定位作用。例如将图3-9(b)右边的圆柱销改为削边销；对图3-9(a)的改进措施见图3-10，其中图(a)是在工件与大端面之间加球面垫圈，图(b)将大端面改为小端面，从而避免过定位。 合理应用过定位，提高工件定位基准之间以及定位元件的工作表面之间的位置精度。图3-11所示滚齿夹具，是可以使用过定位这种定位方式的典型实例，其前提是齿坯加工时工艺上已保证了作为定位基准用的内孔和端面具有很高的垂直度，而且夹具上的定位心轴和支承凸台之间也保证了很高的垂直度。此时，不必刻意消除被重复限制的 、 自由度，利用过定位装夹工件，还提高了齿坯在加工中的刚性和稳定性，有利于保证加工精度，反而可以获得良好的效果。一、导向平键联接 当轴与轮毂需要构成滑动联接时（如变速箱中的滑移齿轮)，可采用导向平键联接或滑键联接。 如果滑动距离比较小可采用导向平键联接，这时键通常用螺钉固定在轴上，轮毂相对于键和轴滑动。为了拆卸键的方便，设有起键螺钉孔，以便拧入螺钉使键退出键槽。二、滑键联接 如果滑动距离较大，导向平键将过长，加工和安装困难，这时可采用滑键联接。滑键通常轴向固定在轮毂上，并与轮毂一同相对于轴上的键槽滑动，轴上需铣出较长键槽。 导向平键联接和滑键联接主要失效形式是轴、毂、键三者中较弱零件工作面的磨损5、什么是顺铣和逆铣用周铣法铣平面时，根据铣刀旋转方向与工作台移动方向的关系，又可将周铣分为顺铣和逆铣两种铣削方式。1）顺铣铣刀旋转方向与工件进给方向相同的铣削称为顺铣2）逆铣铣刀旋转方向与工件进给方向相反的铣削称为逆铣比较：逆铣时，刀刃在加工表面上滑动一小段距离才切入工件，切屑由薄到厚，刀刃容易磨损，顺铣时，刀刃一开始就切入工件，切屑由厚到薄，故刀刃比逆铣时磨损小，铣刀耐用度高。逆铣时，铣刀刀齿上所受的切削垂直分力变化较大，在切入工件的一段时间内这个力的方向朝上，而在切离工件的一段时间内这个力的方向朝下，因而铣刀往往会产生周期性的振动，影响加工表面的粗糙度，顺铣时，铣刀刀齿上所受的切削垂直分力变化较小，所以铣刀不会产生上下跳动，振动小，加工表面粗糙度好。逆铣时，铣削垂直分力Fy的方向朝上，这个力有把工件从夹具中拉出去的趋势；顺铣时，Fy的方向朝下，有压住工件的作用，因而这个力是有利的。逆铣时，送进动力大(约为全动力的20%)，顺铣时，送给动力小(约为全动力的6)。逆铣时，加工表面上有前一刀齿加工时造成的硬化层，因而不容易切削，顺铣时，加工表面上没有硬化层，所以容易切削。综上所述，顺铣与逆铣比较，顺铣具有较多优点，因此，当铣削余量较小，切削力小于工作台和导轨面之间的摩擦力时，可采用顺铣。如果机床有间隙调整机构，也可采用顺铣。平面铣削方式：在加工中心或铣床上铣削平面的方法有两种，即用端铣刀（面铣刀）做端面铣削（简称端铣）和用圆柱形铣刀做周铣。端铣和周铣的比较1）端面铣削时，由于端铣刀刀杆短，刚性好，刀片装夹方便，尤其是可转位铣刀片，适用于进行高速铣削和强力铣削，能显著提高生产率和减小表面粗糙度值。2）端铣刀的直径最大可达lm左右，能一次铣出较宽的表面，同时工作的刀齿比较多，故振动小而平稳，效率也高。3）端铣刀的