机械制造技术基础 4

机械制造基础总复习,机械制造基础总复习,绪论第1章金属切削基本知识第2章金属切削基本理论第3章金属切削机床第4章金属切削刀具第5章机械加工工艺规程的制定第6章机床夹具设计第7章机械加工质量第8章机器装配工艺基础,机械制造基础总复习,绪论,一、教学目标及基本要求:,(1)了解机械制造业的作用、现状及发展趋势；(2)明确本课程的学习目的、方法；,二、基本内容:,制造：制造业是所有与制造有关的行业的总称。制造技术：现代制造技术的发展方向主要体现在精密化、自动化、最优化、柔性化、集成化和智能化等方面的不断发展和完善。,机械制造基础总复习,第1章金属切削基本知识,一、教学目标及基本要求：,(1)了解切削运动、切削要素、切削加工表面及其形成方法；(2)了解车刀结构，掌握刀具标注角度参考系中的正交平面参考系内刀具几何角度的标注方法。(3)掌握刀具工作角度的参考系、刀具安装对工作角度的影响、进给运动对工作角度的影响。(4)掌握刀具材料应具备的性能(5)掌握常用刀具材料：1）高速钢2）硬质合金(6)了解其它刀具材料：涂层刀具、陶瓷、人造金刚石与立方氮化硼,二、基本内容:,(1)切削运动与切削要素:切削运动(主运动、进给运动）；加工表面(待加工表面、已加工表面、过渡表面）切削要素：切削用量（切削速度Vc、进给量f、背吃刀量ap）切削层参数（切削宽度aw，切削厚度ac，切削面积Ac）切削方式（自由切削、非自由切削），（直角切削、斜角切削），（正切屑、倒切屑）,机械制造基础总复习,第1章金属切削基本知识,二、基本内容:,（2）刀具切削部分的几何参数：,1）刀具切削部分的结构要素：刀具：刀柄夹持部分；刀头切削部分外圆车刀：三面（前刀面、主后刀面、副后刀面）两刃（主切削刃、副切削刃）刀尖,2）刀具标注角度：,刀具静止参考系：正交平面参考系、法平面参考系、假定工作平面参考系。正交平面参考系：基面Pr，切削平面Ps，正交平面Po。正交平面：前角0，后角0，楔角0。基面：主偏角Kr，副偏角K/r，刀尖角r。切削平面刃倾角s主切削刃与基面的夹角。主切削刃：0、0、Kr、s。副切削刃：0/、0/、Kr/、s/。外圆车刀的独立角度：0、0、Kr、Kr/、s、0/,机械制造基础总复习,第1章金属切削基本知识,刀具工作角度：刀尖安装与工件中心不等高时对前、后角的影响：0e=0，0e=0-+刀杆轴线与进给方向不垂直对主、副偏角的影响：Kre=KrK/re=K/r-+,二、基本内容:,（2）刀具切削部分的几何参数：,（3）刀具材料：刀具材料应具备的性能：高的硬度；足够的强度和韧性；高的耐磨性；高的耐热性；其他性能。常用刀具材料：高速钢通用高速钢、高性能高速钢、粉末冶金高速钢。硬质合金YG（WC+CO）、YT（WC+TIC+Co）、YW。涂层刀具材料。其他刀具材料陶瓷、金刚石、立方氮化硼。,机械制造基础总复习,第2章金属切削基本理论,一、教学目标及基本要求：（1）理解金属切削过程的基本概念；（2）通过研究切削过程中的切削变形、切削力、切削热与切削温度以及有关刀具的磨损与刀具寿命、卷屑与断屑等现象进行研究，揭示其内在的机理，探索和掌握金属切削过程的基本规律。并具备将金属切削过程基本规律应用于实际的初步能力。,二、基本内容:,1.金属切削过程:,(1)金属切削层的变形:,1)切屑形成过程:刀具挤压工件弹性变形滑移（0A）晶粒不断被拉长塑性变形挤裂（0M）裂纹切离切屑。,2）切削变形：第一变形区（基本变形区剪切和挤压）第二变形区（摩擦区）主要影响切屑的变形和积屑瘤的产生。第三变形区：（挤压区）工件已加工表面与刀具后刀面之间的挤压、摩擦变形区域。造成工件表面的纤维化与加工硬化。切削变形程度可用变形系数或相对滑移来描述。厚度变形系数、长度变形系数。,机械制造基础总复习,第2章金属切削基本理论,二、基本内容:,1.金属切削过程:,(1)金属切削层的变形:,3）切屑类型：带状切屑；挤裂切屑：（节状切屑）；单元切屑；崩碎切屑,4）积屑瘤：产生条件，形成过程，积屑瘤对切削过程的影响，控制措施。,5）已加工表面的变形：加工硬化现象，残余应力，鳞刺。,（2）影响切削变形的主要因素：,工件材料，切削用量（切削速度、进给量），刀具几何参数（前角、刀尖圆弧半径）。,机械制造基础总复习,第2章金属切削基本理论,二、基本内容:,1.金属切削过程:,2.金属切削过程的主要物理现象及规律,（1）切削力：1）切削力的来源和分解2）切削功率3）切削力的经验公式4）影响切削力的因素：工件材料，切削用量，刀具几何参数，其他因素。习题2.7,机械制造基础总复习,第2章金属切削基本理论,二、基本内容:,2.金属切削过程的主要物理现象及规律：,（2）切削热和切削温度：1）切削热的产生和传导：以车削和钻削为例，车削时，热量主要由切屑带走，其次是刀具，传给工件的热量较少。而钻削由于是在半封闭的状态下加工，主要热量通过工件传导，切屑带走的热量相对不多。2）切削温度及其影响因素：工件材料，切削用量，刀具几何参数，其他因素。,(3)刀具磨损和刀具寿命:,1）刀具磨损的形式：正常磨损：前刀面磨损（月牙洼磨损），后刀面磨损，前后刀面同时磨损。非正常磨损：脆性破损（崩刃、脆裂、剥落、热裂等），塑性破损（卷刃、烧刃、塌陷）。,机械制造基础总复习,第2章金属切削基本理论,二、基本内容:,(3)刀具磨损和刀具寿命:,（2）刀具磨损的原因：磨料磨损，粘结磨损，扩散磨损化学磨损，相变磨损。,（3）刀具磨损过程及磨钝标准：刀具磨损过程：初期磨损阶段，正常磨损阶段，急剧磨损阶段。刀具磨钝标准一般以后刀面上磨损带的宽度。,（4）刀具寿命、刀具总寿命：一把新刀（含重新刃磨过的刀具）从开始使用直到磨损值达到磨钝标准为止的切削时间，称为刀具寿命，以T表示。从第一次使用直至完全报废所经历的实际切削时间称为刀具总寿命。切削用量中切削速度对刀具寿命影响最大。,机械制造基础总复习,第2章金属切削基本理论,二、基本内容:,3.影响金属切削加工的主要因素及其控制,(1)工件材料的可切削加工性:切削加工性的好差，通常从刀具寿命、相对加工性、已加工表面质量、切屑的控制或断屑的难易以及切削力的大小等方面来评定。,（2）刀具几何参数选择：刀具的几何参数包括刃区的切削角度(如o、o、r、r、s等)，前、后刀面型式以及切削刃的形状等。前角的选择；前刀面的型式及其选择：后角的选择；主、副偏角的选择；过渡刃的选择；刃倾角的选择；,机械制造基础总复习,第2章金属切削基本理论,二、基本内容:,3.影响金属切削加工的主要因素及其控制,（3）切削用量：合理切削用量及其选择：切削用量ap、f、vc三要素，虽然对加工质量、刀具使用寿命和生产效率均有直接影响，但影响程度却不同，且它们之间又是相互联系，互相制约的，不可能同时都选择得很大。因此，就存在着从不同角度出发，优先将哪个要素选择得最大才合理的问题。,1）粗加工时切削用量选择的基本原则：保证合理的刀具寿命，在选择切削用量时应尽可能选择大的背吃刀量ap，其次要在机床动力和刚度允许的前提下，选用较大的进给量f，最后根据刀具寿命选择合理的Vc值。,2)精加工时切削用量选择的基本原则：加工时应选用较小的背吃刀量ap和进给量f，以减小切削力及工艺系统弹性变形，减小已加工表面残留面积高度。ap通常根据加工余量而定，f的提高则主要受表面粗糙度的制约。ap和f确定之后，在保证合理刀具寿命的前提下，确定合理的切削速度vc。,机械制造基础总复习,第2章金属切削基本理论,二、基本内容:,3.影响金属切削加工的主要因素及其控制,（4）切削液：,切削液的作用：冷却作用；润滑作用；清洗作用；防锈作用。切削液的分类:水溶液;切削油;乳化液。,4.磨削过程：,(1)磨削过程的实质是切削、刻划和摩擦抛光综合作用的过程。其中粗磨以切削作用为主，精磨时切削作用和摩擦抛光作用并存。,(2)磨削的特点：能加工硬度很高的材料,能加工出精度高、表面粗糙度很小的表面，磨削温度高，磨削的径向分力大。,（3）砂轮的自锐性与修整：砂轮的自锐性：砂轮的磨粒可在磨削力作用下破碎、脱落、更新切削刃，保持磨粒锋利，并在高温下仍不失去切削的性能。修整工艺：较小的修整导程；适宜的修整深度。,机械制造基础总复习,第3章金属切削机床,一、教学目标及基本要求：1.了解金属切削机床的分类、型号和主要技术参数；2.掌握关键表面成形方法，能够合理选用加工机床3.了解孔加工机床及平面加工机床的类型；4.了解各种铣削方式及其特点；磨削方式及其特点；5.了解无心外圆磨床的工作原理；平面磨床的工作特点；6.加工斜齿圆柱齿轮原理及机床传动分析；合成机构工作原理。,二、基本内容:,1.金属切削机床基本知识:金属切削机床（简称机床）是机械制造的主要加工设备，它是采用去除材料的方法将金属毛坯加工成机械零件的机器，也是制造机器的机器，通常又称为工作母机。,(1)金属切削机床的分类:根据国家制订的金属切削机床型号编制方法（GBT153751994），目前我国将机床分为11大类：车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、铣床、刨插床、拉床、切断机床及其它机床。,机械制造基础总复习,第3章金属切削机床,二、基本内容:,1.金属切削机床基本知识:,(2)机床型号编制方法（GB1537594）MG1432A高精度万能外圆磨床M类别代号（磨床类）G通用特性（高精度）1组别代号（外圆磨床组）4系别代号（万能外圆磨床系）32主参数（最大磨削直径320mm）A重大改进顺序号（第一次重大改进）,(3)工件的表面形状与成形方法:工件表面形状常用的表面：由平面、圆柱面、圆锥面、球面、圆环面、螺旋面、和成形表面等几种表面元素组成的。工件表面的形成及所需运动：轨迹法，成形法(仿型法)，相切法，展成法。,机械制造基础总复习,第3章金属切削机床,二、基本内容:,1.金属切削机床基本知识:,（4）机床的运动与传动原理：机床的运动:表面成形运动：简单成形运动，复合成形运动主运动、进给运动非成形运动辅助运动：分度运动；切入运动；辅助运动；操纵及控制运动。机床的传动联系:机床传动的组成：运动源；执行件；传动装置（传动件）。机床的传动链：主运动传动链、进给运动传动链等。外联系传动链、内联系传动链。机床传动系统图：,机械制造基础总复习,第3章金属切削机床,二、基本内容:,2.车床,CA6140型普通卧式车床的工艺范围CA6140卧式车床的组成：主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、床身、床腿。CA6140卧式车床的传动系统：它包括主运动传动链:主运动传动链的传动路线表达式,主轴转速级数及转速计算,转速图。车螺纹进给运动传动链；机动进给运动传动链和刀架快速移动传动链。,3.其他类型机床：钻床，镗床，铣床，磨床。（作用、特点、类型）,4.数控机床与加工中心数控机床是一种综合运用了计算机、自动控制、精密测量和新型机械结构等新技术成果的机电一体化产品。开环控制，闭环控制，半闭环控制。加工中心：加工中心是一种带有刀库和自动换刀装置的数控机床，往往配有交换工作台以及多动力头等装置。,机械制造基础总复习,第4章金属切削刀具,一、教学目标及基本要求：1.了解刀具的作用及发展趋势、刀具分类;2.了解车刀种类，可转位车刀的优点和其结构形式；3.了解孔加工刀具的类型及特点；4.了解铣削的特点、铣销方式常用铣刀及其选择；5.了解螺纹刀具类型及其选用;6.了解齿轮加工刀具的种类极其选用;7.了解砂轮特性及决定因素。,二、基本内容:,1.刀具的分类:,2.车刀:按用途不同分类：外圆车刀、端面车刀、切断车刀。按结构不同分类：整体车刀、焊接车刀、焊接装配式车刀、机械夹固刀片的车刀。可转位车刀的结构和特点：与普通机夹车刀的不同点在于刀片为多边形。多边形刀片上压制出卷屑槽，用机械夹固方式将刀片夹紧在刀杆上。切削刃用钝后，不需要重磨，只要松开夹紧装置，将刀片转过一个位置，重新夹紧后便可使用一个新的切削刃进行切削。当全部刀刃都用钝后可更换相同规格的新刀片。,机械制造基础总复习,第4章金属切削刀具,二、基本内容:,3.孔加工刀具麻花钻：麻花钻由柄部、颈部和工作部分3个部分组成。扩孔钻：用于扩大孔径、提高孔精度等级的刀具。锪钻：用于加工各种埋头螺钉沉孔、锥孔和凸台面等。铰刀：对已有的孔进行半精加工和精加工用的刀具。镗刀：镗孔能纠正孔的直线度误差，获得较高的位置精度，特别适合于箱体零件较大直径孔的粗、精加工。镗孔是大孔加工的主要精加工方法。拉刀：是一种高生产率、高精度的多齿刀具。拉削时，拉刀沿其轴线作等速直线运动。复合孔加工刀具：,4.铣刀,铣削特点断续切削、多刀多刃切削、铣削为半封闭容屑形式、切入过程（推挤）、切削层参数变化。,铣削方式:周铣：（逆铣、顺铣）特点：端铣；,机械制造基础总复习,第4章金属切削刀具,二、基本内容:,5.螺纹刀具螺纹刀具是指加工内外螺纹表面的刀具。按螺纹加工方法，可将螺纹刀具分为切削加工螺纹刀具和滚压螺纹刀具。切削加工螺纹刀具又可分为车刀类、铣刀类、拉刀类螺纹刀具。其中有代表性的应用较广的是丝锥。,(1)丝锥丝锥是加工内螺纹的刀具。,(2)其它螺纹刀具圆板牙螺纹切头盘形螺纹铣刀梳形螺纹铣刀滚丝轮,6.齿轮加工刀具:,成形齿轮刀具：盘状齿轮铣刀：m8指状齿轮铣刀：m8,展成齿轮刀具:齿轮滚刀:齿轮滚刀工作原理，齿轮滚刀的基本蜗杆，齿轮滚刀的选用。插齿刀：插齿刀的基本工作原理，插齿刀的结构特点，标准插齿刀的选用。,机械制造基础总复习,第4章金属切削刀具,二、基本内容:,7.磨具,砂轮是是用结合剂把磨粒粘结起来，经压坯、干燥、焙烧而制成的多孔疏松体。,砂轮的三要素磨粒、结合剂、气孔,砂轮的特性主要由磨料、粒度、结合剂、硬度、组织及形状尺寸等因素所决定。,机械制造基础总复习,第5章机械加工工艺规程的制定,一、教学目标及基本要求:1.掌握生产过程、工艺过程、工序、安装、工位、工步的概念；2.掌握生产类型和生产纲领的概念；3.掌握工艺过程的组成，了解生产类型对工艺过程的影响，初步了解工艺规程的作用、设计步骤；4.熟悉毛坯的类型与选用;5.掌握基准的分类、工件的装夹与获得加工精度的方法、定位基准的选择。掌握加工方法的加工方案的选择、加工阶段的划分、工序的划分、工序的安排。6.了解机床及工艺装备的选择方法；7.了解加工余量的影响因素；8.掌握基准重合时工序尺寸的确定方法。9.掌握尺寸链的基本概念及怎样画出尺寸链的具体方法；10.掌握极值法计算尺寸链的方法；11.了解概率法计算尺寸链的方法。12.了解时间定额及经济性分析方法。,机械制造基础总复习,第5章机械加工工艺规程的制定,二、基本内容:,1.基本概念:,生产过程:将原材料转变为产品的各相关劳动过程的总和，称为生产过程。,工艺过程:改变原材料的形状、尺寸、性质和相互位置关系，使其变为成品或半成品的那部分生产过程。,机械加工工艺系统机床、刀具、夹具和工件四位一体。,机械加工工艺过程是由一个或若干个顺序排列的工序组成的，而每一个工序又可分为若干个安装、工位、工步及走刀等。,生产纲领:企业在计划期内产品零件的产量。,生产类型:生产类型决定了机械加工过程的专业化和自动化的程度，也决定了所应选用的加工工艺方法和工艺装备。,机械制造基础总复习,第5章机械加工工艺规程的制定,二、基本内容:,2.工艺规程的制定原则和步骤:工艺规程是规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法的工艺文件。,(1)工艺规程的作用1)工艺规程是指导生产的主要技术文件；2)工艺规程是生产组织和生产管理工作的依据；3)工艺规程是新建、扩建或改建工厂及车间的基本资料。,(2)工艺规程的格式1)工艺过程综合卡片主要列出了整个零件加工所经过的工艺路线；2)机械加工工艺卡片以工序为单位详细说明整个工艺过程的工艺文件；3)机械加工工序卡片用来具体指导工人进行操作的一种工艺文件。,(3)工艺规程的制定原则优质、高产、低成本；在设计工艺规程时，应注意以下问题：1)技术上的先进性;2)经济上的合理性;3)良好的劳动条件.,机械制造基础总复习,第5章机械加工工艺规程的制定,3.零件图的研究与毛坯的选择:毛坯的选择毛坯是根据零件所要求的形状、工艺尺寸等而制成的供进一步加工用的生产对象。机械加工中常用的毛坯种类有：铸件、锻件、焊接件、型材、冲压件、粉末冶金件、工程塑料件等。,4.工件的安装与定位:,（1）基准的概念在零件上用以确定其他点、线、面的位置所依据的点、线、面。设计基准:在零件图上用以确定其他点、线、面位置的基准称为设计基准。工艺基准:工序基准,定位基准,测量基准,装配基准,（2）定位基准的选择,精基准的选择原则：基准重合，基准统一，互为基准，自为基准，便于装夹。粗基准的选择原则：保证相互位置要求，便于工件装夹，余量均匀分配，粗基准一般不得重复使用。,二、基本内容:,机械制造基础总复习,第5章机械加工工艺规程的制定,5.工艺路线的拟订,二、基本内容:,(1)表面加工方法和加工方案的选择根据加工表面的技术要求，尽可能采用经济加工精度方案;工件材料的性质及热处理;工件的结构和尺寸;结合生产类型考虑生产率和经济性;现有生产条件企业现有加工设备和加工能力;,(2)加工阶段的划分:粗加工阶段,半精加工阶段,精加工阶段,光整加工阶段加工阶段划分的意义：有利于保证零件的加工质量；有利于设备的合理使用和精密机床的精度保持；有利于人员的合理安排；可及早发现毛坯缺陷，以减少损失；便于组织生产。,机械制造基础总复习,第5章机械加工工艺规程的制定,二、基本内容:,(3)工序集中与工序分散,工序集中将工件的加工集中在少数几道工序内完成，此时工艺路线短，工序数目少，每道工序加工的内容多。特点：1）减少了工件装夹次数，有利于保证工件各加工面之间的位置精度；2）可节省工件装夹时间，减少工件搬运次数，缩短生产周期；3）减小设备数量，相应地减少操作工人和生产面积，并有利于管理。4）有利于采用高生产率的先进或专用设备、工艺装备，提高加工精度和生产率，但设备的一次性投资大，工艺装备复杂。,工序分散就是将工件的加工内容分散在较多的工序内完成，此时工艺路线长，工序数目多，每道工序加工的内容少。特点：1）设备、工装比较简单，调整、维护方便，生产准备工作量少；2）每道工序的加工内容少，便于选择最合理的切削用量；3）设备数量多，操作人员多，占用生产面积大，组织管理工作量大；4）生产适应性好，转产容易。,机械制造基础总复习,第5章机械加工工艺规程的制定,二、基本内容:,(4)工序顺序的安排,1)机械加工顺序的安排原则基面先行、先粗后精、先主后次、先面后孔。,2)热处理工序的安排,6.机床及工艺装备的选择,7.加工余量与工序尺寸的确定,（1）加工余量与工序尺寸的概念“单向入体原则”,（2）影响加工余量的主要因素有：1）前工序的表面粗糙度Ry（表面轮廓最大高度）和表面缺陷层深度Ha2）前工序的尺寸公差Ta3）前工序的相互位置偏差a4）本工序加工时的安装误差b,（4）工序尺寸的确定确定工序尺寸一般方法（基准重合）,机械制造基础总复习,第5章机械加工工艺规程的制定,二、基本内容:,8.工艺尺寸链,(1)尺寸链在零件加工或机器装配过程中，由互相联系的尺寸，按一定顺序排列构成的封闭尺寸图形，称为尺寸链。,特征：1）封闭性首尾相接。2）关联性（工艺性）随工艺方案变化而变化。,（2）尺寸链的组成：封闭环A0，组成环（增环、减环）,对于环数较少的尺寸链，可以用增减环的定义直接来判别组成环的增减性质，但对环数较多的尺寸链，用定义来判别增减环就很费时，且易弄错。为了迅速且正确地判断增、减环，可在尺寸链图上，顺时针（或逆时针）方向绕尺寸链回路一圈，顺次给每一个组成环画出箭头，箭头方向与封闭环相同的为减环，相反的为增环。,机械制造基础总复习,第5章机械加工工艺规程的制定,二、基本内容:,9.工艺过程的生产率和经济性,单件时间定额:基本时间tm辅助时间ta布置工作地时间ts休息与生理需要时间tr准备和终结时间tbe（简称准终时间）,机械制造基础总复习,第6章机床夹具设计,一、教学目标及基本要求:,1.了解机床夹具的分类；2.了解机床夹具的作用和组成；3.了解定位的目的；4.了解六点定位原理的概念5.了解完全定位、不完全定位、过定位、欠定位；6.掌握工件定位方式及其定位元件及结构，包括平面定位、圆柱孔定位、外圆柱面定位和“一面两销”定位等；7.了解定位误差的概念，了解定位误差的组成及产生原因。,二、基本内容:,1.概述:,机床夹具的作用:保证加工精度;提高生产率和降低成本;扩大机床的工艺范围;减轻劳动强度。,机床夹具的分类：通用夹具、专用夹具、可调整夹具、组合夹具。,机床夹具的组成：定位元件、夹紧装置、对刀或导向元件、连接元件、其它装置、夹具体。,机械制造基础总复习,第6章机床夹具设计,二、基本内容:,2.工件的定位,（1）六点定位原理用合理分布的六个支承点限制工件的六个自由度，使工件在夹具中的位置完全确定，这个原理称为“六点定位原理”，也称“六点定位规则”，简称“六点定则”。完全定位当工件的六个自由度均被限制时；不完全定位不需要限制工件全部自由度的定位；欠定位根据加工要求，应该限制的自由度没有布置适当的支承点加以限制。由于欠定位时，加工工艺要求限制的自由度没有被限制，则在这个自由度方向上的加工精度要求就无法得到保证。所以，欠定位是决不允许出现的；过定位重复限制工件同一个或几个自由度的定位。,（2）常见的定位方式及定位元件工件以平面定位；工件以圆柱孔定位；工件以外圆柱面定位；工件以一面两孔组合定位。,（3）定位误差的分析与计算：,机械制造基础总复习,第6章机床夹具设计,二、基本内容:,3.工件的夹紧:,（1）夹紧装置的组成及设计原则：,夹紧装置的基本要求：1)不能破坏工件定位后获得的正确位置；2)保证在加工过程中，工件位置稳定，不产生振动、变形和表面损伤；3)操作方便、省力，具有良好的结构工艺性，便于制造，方便使用和维修；4)安全性好，一般应具有自锁性；5)复杂程度、效率应与生产规模相适应。,机械制造基础总复习,第6章机床夹具设计,二、基本内容:,3.工件的夹紧:,（1）夹紧装置的组成及设计原则：,夹紧装置的设计原则：1)主要夹紧力应朝向主要定位基准面2)夹紧力的方向应有利于减少夹紧力3)夹紧力的方向和作用点应使工件变形尽可能小4)夹紧力作用点应尽可能靠近工件被加工部位夹紧力作用点应作用在刚度较好部位夹紧力作用点应正对支承元件或位于支承元件形成的支承面内5)合理确定夹紧力的大小FQ=kFQ（N）,（2）常用夹紧机构：斜楔夹紧机构螺旋夹紧机构偏心夹紧机构,机械制造基础总复习,第6章机床夹具设计,二、基本内容:,4.机床夹具设计方法:,5.典型机床夹具的设计特点:,(1)钻床夹具:组成：钻模板、钻套、定位元件、夹紧装置、钻模体钻床夹具的主要类型:固定式钻模，回转式钻模，翻转式钻模，盖板式钻模，滑柱式钻模。,钻模设计时应注意的问题：钻模板尽量不承受夹紧力。若需由钻模板承受夹紧力时，如滑柱式钻模，钻模板必须具有足够的强度和刚度。固定式钻模板应直接安装在夹具体上，不要设置中间零件，以减少各零件间的接触变形对加工精度的影响。但钻模板也不宜与夹具体做成一体，而应分开制造并用螺钉与定位销联接固定。这样，在装配时可以通过修配钻模板的安装基准面和移动钻模板的位置，很方便地调整钻套孔对定位元件的位置精度。盖板式钻模应设置手柄，以便于装卸。防止因孔口毛刺影响而取不下工件。,机械制造基础总复习,第6章机床夹具设计,二、基本内容:,5.典型机床夹具的设计特点:,（2）铣床夹具组成:定位元件、夹紧装置、对刀块、连接元件、夹具体。对刀装置设计确定刀具相对于工件的位置组成：对刀块和对刀塞尺为使夹具上的定位元件相对于铣床工作台的进给方向具有正确的位置，一般在夹具体底面的纵向槽中安装两个定位键，其纵向距离应尽量布置得远一些，以提高定位精度。,（3）车床夹具车床夹具与车床主轴的连接D小于140mm，或D（23）d锥柄定5点，螺栓拉紧径向尺寸较大过渡盘，平面定3点，止口定2点总体结构设计平衡与配重配重块、减重孔结构尺寸与外形轮廓,机械制造基础总复习,第7章机械加工质量,一、教学目标及基本要求：,1.掌握机械加工精度的概念加工精度、加工误差、加工经济精度；2.了解机械加工精度的获得方法；3.理解影响加工精度的因素：原始误差及其分类，误差敏感方向；4.理解工艺系统刚度：受力变形的影响：零件的刚度；机床的刚度；工艺系统刚度；5.理解工艺系统受力对加工精度的影响：误差复映规律；6.理解工艺系统的热变形：机床热变形；刀具热变形；工件热变形；7.理解工艺系统内应力的影响；8.理解提高加工精度的途径：减少误差、误差补偿、误差分组、误差转移、就地加工、误差平均、控制误差。9.掌握表面质量的含义；10.理解表面质量对零件使用性能的影响；11.了解冷作硬化、金相组织变化、残余应力产生的原因；12.掌握冷作硬化、金相组织变化、残余应力的影响因素。,二、基本内容:,1.机械加工精度:,(1)机械加工精度的概念1）机械加工精度机械加工精度是指零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和位置）与理想几何参数的符合程度。包括：零件的尺寸精度、零件的形状精度、零件的位置精度。2）机械加工经济精度是指在正常的工作条件下（包括完好的机床设备、必要的工艺装备、标准的工人技术等级、标准的耗用时间和生产费用等）所能达到的加工精度和表面粗糙度。3）机械加工精度的获得方法1）尺寸精度的获得方法试切法、调整法、定尺寸刀具法、自动控制法。2）零件的几何形状精度获得法成形法、轨迹法、展成法3）零件的位置精度获得法找正定位法、使用夹具定位、用机床装夹面定位法。,机械制造基础总复习,第7章机械加工质量,二、基本内容:,(2)工艺系统的几何误差,1)原理误差:由于采用了近似的加工成形运动或使用近似的刀刃形状的刀具而产生的加工误差。,2)机床误差：机床主轴的回转误差:纯径向圆跳动,纯轴向窜动,倾角摆动。机床导轨导向误差：导轨在水平面内的直线度误差，导轨在垂直平面内的直线度误差，前后导轨的平行度误差（扭曲），导轨与主轴回转轴线的平行度误差。提高导轨导向精度的措施：提高机床导轨、溜板的制造精度及安装精度提高导轨耐磨性采用耐磨合金铸铁、镶钢导轨、贴塑导轨、滚动导轨、静压导轨、导轨表面淬火等措施，以延长导轨寿命机床安装正确，地基牢固严格测量、校正。定期复校和调整。机床传动链的传动误差：为了减少传动链的传动误差，提高传动精度，可以采取下列措施：减少传动件的数目，缩短传动链。传动元件越少，传动累积误差就越小，传动精度就越高。应尽量采用降速传动，缩小传动误差。且末端传动副尽量采用大的降速比，以减少其他传动元件的误差对被加工工件的影响。尽量提高传动元件的制造精度，尤其要提高末端传动元件的精度。采用误差补偿校正装置，减小和消除传动链误差对工件加工精度的影响。,机械制造基础总复习,第7章机械加工质量,误差敏感方向工艺系统原始误差方向不同，对加工精度的影响程度也不同。对加工精度影响最大的方向，称为误差敏感方向。一般为已加工表面过切削点的法线方向。,3）其它几何误差：刀具误差：夹具几何误差：调整误差：,3.工艺系统的受力变形:,4.工艺系统的受热变形:减少和控制工艺系统热变形的主要途径减少发热和隔热改善散热条件均衡温度场改进机床结构控制环境温度,5.提高机械加工精度的途径,机械制造基础总复习,第7章机械加工质量,2.机械加工表面质量,(1)机械加工表面质量的基本概念:,(2)表面质量对零件使用性能的影响:1)机械加工表面质量对耐磨性的影响：表面粗糙度对耐磨性的影响；表面冷作硬化对耐磨性的影响；表面层金相组织变化对耐磨性的影响；表面纹理方向对耐磨性的影响。2)表面质量对疲劳强度的影响：表面层的几何形状对疲劳强度的影响；表面层的物理及机械性能对疲劳