机械制造技术基础重点知识总结

1、机械制造技术基础重点总结生产过程：从原材料进场一直到把成品 制造出来的各有关劳动过程的总和工艺过程：在生产过程中凡属直接改变 生产对象的尺寸形状物理化学性能以及 相对位置关系的过程工艺规程：一个同样要求的零件， 可以 采用不同的工艺过程加工，但其中有一 种是在给定的条件下最合理的，并把该 过程的有关内容用文件的形式固定下来 指导生产零件的生产类型分单件，成批，大量工艺过程的组成：工序，一个工人或一 组工人在一个工作地对对同一工件或同 时对几个工件所连续完成的工艺过程； 安装，工件经一次装夹后完成的工艺过 程；工位，工件在一次装夹中工件相对 机床每占据一个确切位置所完成的工艺 过程；工步，在加工

2、表面切削刀具和切 削用量都不变的情况下所完成的工艺过 程；走刀，每切削一次，称为一次走刀基准：用来确定生产对象几何要素几何 关系所依据的那些点线面，分为设计基 准（设计图样上标注设计尺寸所依据的 基准）和工艺基准（工艺过程中所使用 的基准）工艺基准：工序基准，在工序图上用来 确定本工序加工表面尺寸形状和位置所 依据的基准；定位基准：用来定位；测 量基准：工件加工或加工后测量尺寸或 行为误差所依据的基准；装配基准：装 配时用来确定零件或部件在产品中相对 位置的基准工件的装夹过程是定位和夹紧， 夹紧的 任务是是保持工件的定位位置不变，定 位误差和夹紧误差之和为装夹误差工件装夹有找正装夹和夹具装夹两

3、种， 找正装夹风直接找正和划线找正六点定位原理：欲使工件在空间处于完 全定位，就必须选用与加工件相适应的 六个支撑点来限制工件在空间的六个自 由度切削运动：主进给合成，切削用量：切 削速度，进给量，背吃刀量；切削层参 数：公称宽度，厚度，横截面积基面:通过主切削刃上某一指定点并与 该点切削速度方向垂直的面， 切削平面： 通过主切削刃上某一指定点并与主切削 刃相切并垂直该点基面的平面，正交平 面：通过主切削刃上某一指定点同时垂 直该点基面和切削平面的面前角：前刀面和基面夹角，后角：主后 刀面和切削平面夹角，主偏角：基面内 测量的主切削刃在基面上的投影与进给 运动方向夹角，副偏角:在基面内测量的

4、副切削刃在基面上的投影与进给运动反 方向间的夹角，刃倾角：在切削平面测 量的主切削刃与基面间夹角刀具材料性能要求：较高硬度各耐磨 性，足够强度和韧性，较高耐热性，良 好导热性和耐冲击性，良好工艺性常用刀具：高速钢，硬质合金，工具钢， 陶瓷，立方氮化硼，金刚石。高速钢按 切削性能分普通和高性能高速钢，按制 造工艺分熔炼和粉末冶金高速钢变形区划分：第一第二第三变形区，剪 切滑移，金属纤维化，表层金属纤维化 与加工硬化前角增大，变形减小，摩擦角增大，变 形增大积屑瘤：在切削过程中粘附在前刀面上呈三角状的硬块积屑瘤对对切削过程的影响： 使刀具前 角变大，切削力减小：使切削厚度变化； 加工表面粗糙度增大

5、；影响刀具寿命。 可采取的措施：正确选用切削速度，使 切削速度避开产生积屑瘤的区域；使用 润滑性能好的切削液；增大刀具前角； 适当提高工件材料硬度切削类型：带状切削，加工塑形金属， 切削厚度较小，切削速度高，前角较大 易产生；节状切削，速度低，厚度大， 前角小；粒状切削，剪切面上的切应力 超过材料的断裂强度；崩碎切削，切削 脆性金属时切削类型控制：断屑槽，改变刀具角度， 调整切削用量切削力：切削时被加工材料发生变形而 成为切屑所需的力切削热来源两方面:切削层金属发生弹 性和塑形变形所消耗的能量变为热能； 切屑与前刀面，工件与后刀面间的摩擦 热八、刀具磨损形态：前刀面磨损（崩刃）， 后刀面磨损，

6、边界磨损刀具磨损机制：硬质点划痕，低速刀具 的磨损原因；冷焊粘结，中等偏低切削 速度；扩散磨损，高温；化学磨损较高 切削速度。刀具磨损三阶段：初期，正常，急剧磨 损阶段刀具破损：在切削加工中，刀具没有经 过正常磨损，而在很短时间突然损坏。破损形式:脆性破损（崩刃，碎断，剥落， 裂纹破损）和塑性破损切削用量选用原则：尽量选取大的背吃 刀量，选取大的进给量，最后据切削用 量手册确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几何参数决定砂轮决定特性：磨料，粒度，结合剂， 硬度磨削过程中粒度对工件的作用包括滑 擦阶段，耕犁阶段，形成切削磨削力三分力：主磨削力，背向力（最 大），进给力机械制造中的

7、加工方法：材料去除加 工，材料成型加工，材料累积加工零件表面可看做是母线沿导线运动的 轨迹，母线和导线称为形成表面的发生 线，表面按形状分为：旋转，纵向，螺 旋，复杂表面表面发生线的形成分：轨迹法，成形发， 相切法，展成法机床的基本结构和传动：动力源，为机 床执行机构的运动提供动力；运动执行 机构，是机床执行运动的部件，它们带 动工件或刀具旋转或移动；传动机构， 将机床动力源的运动和动力传给运动执 行机构，或将运动由一个执行机构传递 到另一个执行机构；控制系统和伺服系 统，对机床运动进行控制，实现各运动 间的准确协调；支撑系统，机床机械本 身，属于机床的基础部分车刀按用途分外圆车刀， 端面车刀

8、，切 断刀，切槽刀；按结构分整体车刀，焊 接车刀，机械夹固式车刀外圆表面磨削加工方法：纵向进给磨削（主运动是砂轮旋转，圆周进给运动， 纵向进给运动，横向进给运动），横向加 工磨削（主运动是砂轮旋转， 圆周进给， 横向进给）外圆表面的光整加工有研磨，超精加 工，滚压，抛光两种钻孔方式：钻头旋转，被加工孔中 心线发生偏斜或不直，孔径基本不变； 工件旋转相反。常用钻孔工具：麻花钻， 中心钻，深孔钻；钻头有两条主切削刃， 两条副切削刃，一条横刀镗孔三种加工方式：工件旋转，刀具旋 转，刀具既旋转又进给拉孔只有主运动，无进给运动拉孔的三种不同拉削方式： 分层式，分 块式，综合式拉削加工平面的方法：铳刨车拉

9、磨。铳平面 有端铳和周铳，周铳有顺铳和逆铳，工 件进给方向与铳刀的旋转方向相反为逆 铳，相同为顺铳。顺铳时，刀具磨损快， 加工表面质量差，顺铳无此现象齿轮传动特点：传动准确，力矩大，效 率高，结构经凑，可靠耐用。齿轮的主 要技术要求：传递运动准确，平稳，载 荷分布均匀，齿侧有间隙圆柱齿轮齿面加工方法：切削加工（成 形法和展成法）和无屑加工滚齿加工原理：滚齿是运用一对交错轴 挟持圆柱齿轮副啮合原理，使用齿轮滚 刀进行切齿的加工方法。滚齿具有三种 基本运动：滚刀的旋转运动，工件的旋 转运动，轴向进给运动插齿原理：利用一对平行轴圆柱齿轮副 啮合原理，使用插齿刀进行切齿，具有 五种运动：切削运动，展成

10、运动，圆周 进给运动，径向进给运动，让刀运动剃齿：利用一对交错轴斜齿轮啮合时沿 齿向存在相对滑动而创建的精加工方 法。三运动：剃齿刀的正反转运动，工 作台轴向进给运动，径向进给运动磨齿按齿阔形成方法不同， 分成形法磨 齿和展成法磨齿零件的加工精度分尺寸（获得方法：试 切法，调整法，定尺寸刀具法），形状（轨 迹法，成形法，相切法，展成法），位置 精度（直接找正，划线找正，夹具装夹 法）机床制造误差中对工件加工精度影响 较大的误差有：主轴回转误差，导轨误 差，传动误差装夹误差分：定位误差（定位不准确引 起的误差）和夹紧误差（工件或夹紧刚 度不足）误差复印现象：待加工表面上有什么样 的误差，加工表面

11、上也会出现同样性质 的误差，这就是切削加工中的误差复印 现象减小工艺系统受力变形的途径：提高工 艺系统刚度（设计机械制造装备时应保 证关键零部件的刚度，提供接触刚度， 消除配合间隙，采用合理的装夹方式和 加工方法）和减小切削力及其变化（改 善毛坯制造工艺，减小加工余量，适当 增大刀具的前角和后角，改善工件材料 的切削性能）工艺系统的热源：切削热，摩擦热和动 力装置能量损耗发出的热，外部热源工件产生热变形的热源主要是切削热， 刀具产生热变形的热源是切削热，机床 产生热变形的热源主要是摩擦热，传动 热，外界热源传入的热量减小工艺系统热变形的途径：减少发热 量，改善散热条件，均衡温度场，改进 机床结

12、构减小或消除内应力变形误差的途径： 合 理设计零件结构（壁厚均匀，结构对称）， 合理安排工艺过程（尽量使内应力重新 分布引起的变形发生在机械加工之前或 粗加工阶段）机械加工表面质量包括：加工表面的几 何形貌（是由加工过程中的切削残留面 积，切削塑形变形和震动等因素的综合 作用在工件表面上形成的表面结构；加 工表面的几何形貌包括表面粗糙度，表 面波纹度，表面纹理方向，表面缺陷） 和表面层材料的物理力学性能（包括表 面层的冷作硬化，残余应力，金相组织 的变化）为减小切削加工后的表面粗糙度，常对 工件进行正火，调质等处理。还可采取 的措施：适当增大前角，可降低被切削 材料的塑形变形；降低刀具前刀面和

13、后 刀面的表面粗糙度可抑制积屑瘤的产 生；增大刀具后角可减小刀具和工件的 摩擦；合理选择切削液，可减小材料的 变形和摩擦，降低切削去的温度磨削淬火钢时，产生三种不同类型的烧 伤：回火，淬火，退火烧伤控制磨削烧伤的两个途径：尽可能减少 磨削热的产生；改善冷却条件，减少传 入工件的热量加工表面产生残余应力的原因：表层材 料比体积增大，切削热的影响，金相组 织的变化机器零件失效的三种不同形式：疲劳破 坏（最终工序应选择能在加工表面产生 压缩残余应力的加工方法）滑动磨损（最 终工序应选择能在加工表面上产生拉伸 残余应力的加工方法）滚动磨损（选择 能在表面层下h深处产生压应力的加工 方法）工艺规程：人们

14、把合理工艺过程的有关 内容写在工艺文件中，用以指导生产， 这些工艺文件称为工艺规程工艺路线的拟定包括:选择定位基准， 选择零件加工方法，划分加工阶段，工 序的集中和分散，安排工序先后顺序定位基准有粗基准和精基准，用毛坯上 未经加工的表面做定位基准称粗基准， 用加工过的表面做定位基准称为精基准精基准的选用原则：基准重合原则，尽 可能选择所加工表面的设计基准为精基 准；统一基准原则，应尽可能选用同一 组精基准加工工件上尽可能多的表面； 互为基准原则，当工件上两个加工表面 之间的位置精度要求比较高时，可采用 两个加工表面互为基准的方法加工；自 为基准原则，一些表面的精加工工序， 要求加工余量小且均匀

15、，常以加工表面 自身为精基准进行加工粗基准的选用原则：保证零件加工表面 相对与不加工表面具有一定位置精度的 原则；合理分配加工余量的原则，从保 证重要表面加工余量均匀考虑，应选择 重要表面作为粗基准；便于装夹的原则， 所选粗基准尽可能平整，光洁，并有足 够的支撑面积；在同一尺寸方法上粗基 准一般不得重复使用的原则，一般粗基 准只允许使用一次。加工阶段的划分：一般要经过粗加工， 半精加工和精加工三个阶段，有时还需 光整加工阶段，各个加工的主要任务是： 粗加工阶段，高效的切除加工表面上的 大部分余量，使毛坯在形状和尺寸上接 近成品零件；半精加工阶段：去除粗加 工留下的误差和缺陷，使被加工表面达 到

16、一定精度，为精加工作准备，并完成 一些次要表面的加工；精加工阶段：保 证各主要表面达到零件图规定的加工质 量要求；光整阶段：主要任务是降低表 面粗糙度值和进一步提高尺寸精度和形 状精度。将零件的加工过程分为几个阶段的目 的：保证零件加工质量，有利于及早发 现毛坯缺陷并及早处理，有利于合理利用机床设备确定零件加工过程工序数有两种不同 的原则：工序集中原则，工序分散原则工序先后顺序的安排：机械加工工序的 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）热处理工序及表面处 理工序的安排（为改变工件材料切削性 能安排的热处理

17、工序，如退火，正火， 调质；为消除工件内应力安排的热处理 工序，如人工实效，退火等，最好安排 在粗加工阶段之后；为改善工件材料力 学性能的热处理工序，如淬火等，一般 安排在半精加工和精加工之间；为提高 工件表面耐磨性和耐腐蚀性安排的热处 理工序，如电镀等）加工余量：毛坯上用作加工用的材料 层，有总余量和工序余量工序尺寸偏差一般按人体原则标注 尺寸链：在工件加工和机械装配过程中 由相互连接的尺寸形成的封闭尺寸组。 组成尺寸组的每一个尺寸称为尺寸连的 环，间接得到的尺寸称为封闭环，提供 直接加工得到的尺寸称为组成环。当其 他组成环不变时，若封闭环随着某组成 环的增大而增大称此环为增环，反之减 环。

18、尺寸链图的画法：根据工艺过程，找出 间接保证的尺寸作为封闭环；从封闭环 两端出发，按照工件表面间的尺寸联系， 依次画出直接得到的尺寸形成一封闭图 形尺寸链的分类：直线，平面，空间尺寸 链尺寸链的计算有正，反，中间计算三种 常用的齿轮滚刀基本蜗杆有阿基米德蜗杆和法向直廓蜗杆机床误差是由主轴回转误差， 安装误差 和使用中的磨损引起的，其中对加工精 度影响最大的三种几何误差是：主轴回 转误差，导轨误差，传动误差切削变形程度有三种不同的表示方法： 变形系数，相对滑移，剪切角。在车削外圆时，切削力可以分解为三个 方向的分力，即主切削力，进给抗力， 切深抗力，其中在切削过程中不做工的 是切深抗力。工艺规程设计原则：必须保证机器零件 的加工质量和机器的装配质量；具有较 高的生产效率；降低制造成本；减轻工 人劳动强度工艺规程设计步骤：分析零件图和产品 装配图；对零件图和装配图进行审查； 由产品的年生产纲领确定零件的生产类 型；确定毛坯；拟定工艺路线；确定各 工艺所用机床设备和工艺装备；确定各 工序的加工余量并计算工序尺寸及公 差