机械制造技术基础 考试复习资料_百度文库

1、1. 按照零件由原材料或毛坯制造为零件的过程中质量 m 的变化,可分为材料去 除原理 ( m<0,材料基本不变原理 ( m=0,材料累加成形原理 ( m>0。2. 车削方法的特点是工件旋转, 形成主切削运动, 因此车削加工后形成的面主要 是回转表面,也可加工工件的端面。车削的生产效率较高,切削过程比较平稳, 刀具较简单。3. 铣削的主切削运动是刀具的旋转运动, 工件通过装夹在机床的工作台上完成进 给运动。4. 按照铣削时主运动速度方向与工件进给方向的相同或相反,可分为順铣或逆 铣。5. 顺铣时,铣削力的水平分力与工件的进给方向相同;优点是:Fv 朝下利于工 件加紧。缺点是 :工件台

2、进给丝杠与固定螺母之间一般有间隙存在,因此切削力 容易引起工件和工作台一起向前窜动,使进给量突然增大,容易引起打刀,在 顺铣铸件或锻件等表面有硬度的工件时,铣刀首先接触工件的硬皮,加剧了铣 刀的磨损。逆铣则可以避免这一现象,因此,生产中多采用逆铣。缺点:在逆 铣时切削厚度从零开始逐渐增大;同时,铣削力具有将工件上抬的趋势,也易 引起振动。且刀具刀齿切入时,由于工件太薄,切不上,容易打滑,工件表面 不平滑。 Fv 朝上不利于工件加紧。优点:丝杠与固定螺母之间的间隙不影响工 件运动。6. 钻削与镗削:在钻床上,用旋转的钻头钻削孔,是孔加工最常用的方法,钻头 的旋转运动为主切削运动,钻头的轴向运动是

3、进给运动,扩孔钻和铰刀均在原 底孔的基础上进行加工,因此无法提高孔轴线的位置精度以及直线度。镗孔时, 镗孔后的轴线是由镗杆的回转轴线决定的,因此可以校正原底孔轴线的位置精 度。在镗床上镗孔时,镗刀与车刀基本相同,不同之处是镗刀随镗杆一起转动, 形成主切削运动,而工件不动。7. 磨削的主运动是砂轮的旋转运动。8. 磨削时,磨粒本身也会由尖锐逐渐磨钝,使切削能力变差,切削力变大。当切 削力超过粘结剂强度时,磨钝的磨粒会脱落,露出一层新的磨粒,这就是砂轮 的“自锐性” 。9. 磨削可分为外圆磨、 内圆磨、 平面磨等, 分别用于外圆面、 内孔及平面的加工。 第二章金属切削加工:利用刀具切去工件上多余的

4、金属层,以获得具有一定尺寸,形 状,位置精度和表面质量的机械加工方法。切削运动 :刀具与工件之间的相对运动,即表面成形运动。切削运动分为主运动 和进给运动。主运动是切下切屑所需要的最基本的运动,主运动只有一个。进给运动是多与材料不断被投入切削,从而加工出完整表面所需的运动,进给 运动有一个或几个。切削用量三要素:1切削速度 v.2进给量 f.3被吃刀量 ap切削层几何参数:1切削宽度 aw(沿主切削刃方向度量的切削层尺寸 2切削厚 度 ac(两相邻加工表面的处置距离 3切削面积 Ac (切削层垂直于切削速度截面 内的面积刀具角度:1前面(刀具上与切屑接触并相互作用的表面 2主后面(刀具上与 工

5、件过渡表面接触并相互作用的表面 3副后面 (刀具上与工件已加工表面接触 并相互作用的表面 4主切削刃(前刀面与主后刀面的交线,他完成主要的切削 工作 5副切削刃(前刀面与副后刀面的交线,他配合主切削刃完成切削工作, 并最终形成已加工表面,起到修饰最用 6刀尖(连接主切削刃和副切削刃的一 段切削刃,它可以是最小直线段或圆弧切削平面:通过主切削刃上某一点并与工件加工表面相切的平面。基面:通过主切削刃上某一点并与该点切削速度方向相垂直的平面。正交平面:通过主切削刃上某一点并与主切削刃在基面上的投影相垂直的平面。 前角 o:在正交平面内测量的前面与基面之间的夹角后角 o:正交平面内测量的主后面与切削平

6、面之间的夹角主偏角 Kr :基面内测量的主切削刃在基面上的投影与进给运动方向上的夹角 副偏角 Kr :在基面内测量的副切削刃在基面上投影与进给运动反方向的夹角 刃倾角 s :切削平面内测量的主切削刃与基面之间的夹角刀具材料的要求:1高硬度 2高耐磨性 3高耐热性 4足够的强度和韧性 5良好的 工艺 6良好的热物理性能和耐热冲击性能切屑类型:1带状切屑(产生原因 切削厚度较小,切削速度较高,刀具前脚较 大2挤裂切屑(切削速度较低,切削厚度大,刀具前脚较小 3单元切屑 4崩碎切 屑切削力:金属切削时,刀具切入工件,使被加工的材料发生变形并成为切削所 需的力。切削力三个来源:1克服被加工材料弹性变形

7、的抗力 2克服塑性变形的抗力 3克 服切削与前面摩擦力和刀具后面与过渡表面和已加工表面之间的摩擦力。 Fz 主切削力或切向力,其方向与过渡表面相切并与基面垂直,是计算车刀强度 、设计机床主轴系统,确定机床功率所必须的。Fx 进给力、轴向力。处于基面内并与工件轴线平行与进给方向相反的力,是设 计进给结构,计算车刀进给功率所必须的。Fy 切深抗力或背向力、径向力、吃刀力。他是基面内并与工件轴线垂直的力。 是计算工件挠度、机床零件、车刀强度的依据。切削热的来源是切屑变形功和前、后面的摩擦。影响切削温度因素:1切削用量 2工件材料 3刀具角度 4刀具磨损 5切削液 刀具磨损过程:1初期磨损阶段 2正常

8、磨损阶段 3急剧磨损阶段磨钝标准:刀具磨损到一定程度就不能继续使用,这个磨损限度称为磨钝标准。 对刀具寿命影响与影响切削温度从大到小:切削速度 v , 进给量 f , 被吃刀量 p, 选择切削用量顺序:尽可能大的背吃刀量,其次尽可能大的进给量,最后尽可 能大的切削速度。第三章机床的基本组成:1动力源 2传动系统 3支撑件 4工作部件 5控制系统 6冷 却系统 7润滑系统 8其他装置如排泄装置 自动检测装置等机床的运动:分为表面形成运动和辅助运动1表面形成运动是机床最基本的运动其包括主运动和进给运动,这两种运动和 不同的刀具,可实现轨迹法、成型法和展成法2辅助运动:加工工具与工件除工件运动以外的

9、其他运动。如:切入运动、各 种空形成运动和其他辅助运动机床的主要参数包括:尺寸参数、运动参数与动力参数尺寸参数:具体反映机床的加工范围运动参数:指机床执行件的运动速度动力参数:指机床电动机的功率机床精度:加工中保证被加工工件达到的要求的精度和表面粗糙度,并能在机 床长期使用中保持这样的要求, 机床本身必须具备的精度。 它包括:几何精度、 传动精度、运动精度、定位精度、工作精度以及精度保持性等。传动系统:一般由动力源,变速装置及执行件以及开停、换向和制动机构等部 分组成。进给传动系统主要有机械进给传动、液压进给传动、电气伺服进给传动。 电气伺服系统是数控装置和机床之间的【联系环节】 ,按有无检测

10、和反馈装置分 为开环、 闭环和半闭环系统。 开环系统的精度取决于步进电动机的步距角精度。 闭环系统可以消除整个系统的误差、 间隙和失动, 其定位取决于检测装置的精, 其控制精度、动态性能等较开环的好;闭环系统不能纠正环路之外的误差。 主轴部件是机床的执行部件,其功用是支撑并带动工件或刀具旋转进行切削, 承受切削力和驱动力等载荷,完成表面成形运动。其应满足的要求:1旋转精 度 2刚度 3坑振性 4温升和热变形机床支承件应有足够的精钢度、坑振性、热稳定性和耐用度。第四章装夹:在机床上进行加工时,必须先把工件安装在准确的加工位置上并将其可 靠固定,以确保工件在加工过程中不发生位置变化,才能保证加工出

11、的表面达 到规定的加工要求,这个过程称为装夹。定位:确定工件在机床上或夹具中占有准确加工位置的过程。夹紧:在定位后用外力将其固定,使其在加工过程中定位位置不动的操作。 装夹是定位和夹紧过程的总称。装夹方法有:1用找正法装夹工作 2用夹具装夹工件夹具的主要组成有:1定位元件 2夹紧装置 3对刀元件 4导引元件 5其他装置 6链接元件和连接表面 7夹具体六点定位原理:用六个定位支承点与工件接触,并保证支承点合理分布,每个 定位支承点限制工件的一个自由度,便可将工件六个自由度完全限制,工件在 空间的位置也被唯一地确定。由此可见,要是工件完全定位,就必须限制工件 在空间的六个自由度,即工件的 六点定位

12、原理六点定位原理应注意:1定位就是限制自由度,通常用合理布置定位支承点的 方法来限制工件的自由度。 2定位支承点限制工件自由度作用, 应理解为定位支 承点与工件定位基准面始终保持紧贴接触。 3一定位支承点仅限制一个自由度, 一个工件仅有六个自由度,所设置的定位支承点数目,原则上不应该超过六个。 4分析定位支承点的定位作用时,不考虑力的影响。 5定位支撑点是由定位元件 抽象而来的,在夹具中,定位支承点总是通过具体的定位元件体现,至于具体 的定位元件应转化为几个定位支承点,需结合其结构分析。欠定位:工件的定位支承点数目少于应限制的自由度数过定位:工件的某一个自由度同时被一个以上的定位支承点重复限制

13、。工艺基准按用途分为:1定位基准 2测量基准 3装配基准 4调刀基准定位误差:基准位移误差和工件的定位基面与定位元件工作面制造不准确产生 的基准位移误差从而引起设计基准在加工尺寸上的最大位移称为定位误差。 产生定位误差的原因:1定位基准与设计基准不重合产生的定位误差 :又称基 准不重合误差 2定位副制造不准确产生的基准位移误差第五章1,所谓加工精度指的是零件在加工以后的几何参数与图样规定的理想零件的 几何参数符合的程度。2,由于加工的种种原因,实际上不能把零件做的绝对精准并同理想的完全相 符,总会产生一些偏离,这种偏离就是所谓的加工误差。3, 加工精度指的是在正常加工条件下 (采用符合质量标准

14、的设备工艺装备与标 准技术等级的工人,不延长加工时间所能保证的加工精度。4,零件获得加工精度的方法;零件的加工精度包括尺寸精度,加工精度和位 置精度形状精度有三种方法轨迹法,利用切削运动中刀具刀尖的运动轨迹形 成被加工的表面成形法利用成形刀具切削刃的几何形状切出工件的形状的 展开法,利用刀具和工件展成切削运动,切削刃和被加工面上的包络面形成的 成形面。尺寸精度获得的四种方法; 1,试切法,先试切一小部分加工表面,测 量试切后的尺寸,按照加工要求适当调整刀具切削刃相对工件位置。 2,定尺寸 刀具法。 3,调整法,利用机床上的定程装置,对刀装置或预先调整好的刀架, 使刀具相对机床或夹具满足一定的位

15、置精度要求,然后加工一批工件。 4,自动 控制法。5,在机械加工,机床,夹具和工件就构成了一个完整的系统,称之为机械加 工工艺系统。6,工艺系统误差是因是根源,加工误差是果是表现,故工艺系统的误差称之 为原始误差。7,原理误差,在某些表面加工中,从加工面的成形原理中就存在着误差称之 为原理误差。原理误差是由于采用了近似的加工运动或者近似的刀具轮廓而产 生的。机床误差,来自三个方面机床本身的制造,磨损和安装(主轴,导轨, 传动链 。8,导轨式机床中的主要部件的相对位置基准,也是运动基准,它的各项误差 直接影响被加工工件的精度。9,误差的敏感方向,一般情况下加工表面的法线方向为误差的敏感方向(刀

16、具与工件的相对位移产生在工件加工表面的切线方向上可忽略不计,发生在法 线方向上,针对加工精度有很大的影响这个方向称为误差的敏感方向车床和 磨床的床身导轨误差有三项, 1垂直面内的直线度。 2,水平面内的直线度。 3, 前后导轨的平行度。10,主轴的回转精度,对于主轴的要求,集中到一点就是在运转的情况下他能 保证轴心的位置不变,就是所谓的回转精度。三种独立运动形式有 1,纯轴向窜 动 X, 纯径向移动 r 和纯角度摆动 r 这些量都是主轴几何轴线变动的极限位 置。11,误差复映,在加工中如果毛坯有误差是切削力发生变化, 从而引起工艺系 统的受力变形将毛批工件的误差复映在工件上这种现象称为误差复映

17、。12,加工误差的性质,分为系统性误差和随机性误差。系统性误差,当连续加 工一批加工一批零件时这类误差的大小和方向保持不变或者是按照一定的规律 变化,前者称之为常值性系统误差后者称之为变值性系统误差。随机性系统误 差是指在加工一批零件中,毛坯误差的复映,定位误差,加紧误差,多次调整 的误差,内应力引起的变形误差都是随机性误差13, 统计分析就是以生产现场内对许多工件进行检查的结果为基础运用数理统 计的方法去处理这些结果从中分析出规律性的东西。14, 越大,曲线越平坦,尺寸越大越分散也就是加工精度越低; 越小曲线 越陡峭,尺寸越集中也就是加工精度越高。15,机械零件加工表面质量的主要内容是, 1

18、,表面的几何形状特征表面粗 糙度,波度。表面的物理,力学性能的变化主要有表面层因塑性变形引起 的冷作硬化。表面层因切削热引起的金相组织变化。表面层产生的残余应 力。16,按照工艺系统的振动性质可以分为,自由振动,强迫振动,自激振动。 第六章工艺过程:在生产过程中,凡是改变生产对象的形状 尺寸 位置 和性质等,使 其成为成品或半成品的过程称为工艺过程。机械制造工艺过程:一般是指零件的机械加工工艺过程和机器的装配工艺过程。 其他过程称为辅助过程。工序:组成机械加工工艺过程的基本单元,一个工序是指一个或一组工人,在 一台机床上或一个工作地点,对同一工件或同时对几个工件所连续完成的那一 部分工艺工程。

19、工艺路线:制定机械加工工艺过程,必须确定该工件要经过几道工序以及工序 进行的先后顺序。仅列出主要工序名称及其加工顺序的简略工艺过程,称为工 艺路线。走刀:工作行程也叫走刀,是加工工具在加工表面上加工一次所完成的工步。 工位:工件在机床上所占据的没一个位置上所完成的那一部分工序就称为工位。 基准概念:零件上用来确定其它点线面位置是所参考的点线面。粗基准的选择原则:1 余量均匀原则:如果要保证某个表面余量均匀,就用该 表面定位。 2 加工面与不加工面位置精度要求:如果某个加工表面有较高位置 精度要求则用不加工面定位。 3 定位可靠原则:定位面尽量可靠 平稳 光滑。 4 只用一次原则。精基准选择原则

20、:1 基准重合原则:选择设计基准作为定义基准,避免基准不 重合误差产生 2 统一基准原则:统一各道工序基准,提高工件位置精度,降低 夹具制造成本。 3 互为基准原则当工件上两两表面之间有较高的位置精度时, 则用这两个表面互为基准,依次反复加工。 4 自为基准原则:当工件占有某个 表面有较高的尺寸加工余量要求时,则用这个表面自身定位加工。加工余量:在由毛坯变为成品的过程中,在某加工表面上切除的金属层的总厚 度称为该表面的加工总余量。每一道工序所切除的金属层厚度称为工序间加工 余量。平面的加工余量是单边余量。工序公差带:一般都规定为入体方向标注,即对于被包容面,工序间公差带都 取上偏差为零,即加工后的基本尺寸和最大极限尺寸相等,对于包容面工序间 公差带都取 下偏差为零,即加工后的基本尺寸和最小极限尺寸相等。加工余量的确定:1 计算法, 2 经验估计法, 3 查表法 。工艺尺寸链：由相互联系的按一定顺序首尾相接构