机械制造工程学基础部复习

总复习浙江大学机械工程学系现代制造工程研究所课程内容之间的关系机械制造工艺学金属切削原理制造装备：机床、刀具、夹具、量具需要什么？基本原理？如何实现？实现金属切削的三个条件切削过程是刀具从工件毛坯上切除多余金属的过程，须满足三个条件：工件与刀具之间要有相对运动——切削运动刀具必须有适当的几何形状——刀具几何形状与角度刀具材料必须具有一定的切削性能——刀具材料切削运动定义各种切削加工中的成形运动，按照他们在切削加工中的作用，分为主运动和进给运动，这两个运动的向量和称为合成切削运动主运动——工件和刀具产生相对运动以进行切削的最基本的运动，该运动使切削层转变为切屑，从而形成工件新表面。速度高、功率大，一般是指主轴的运动。（车、铣、钻、磨、刨削）主运动方向－－切削刃上选定点相对于工件的瞬时运动方向切削速度－－切削刃上选定点相对于工件的主运动的瞬时速度进给运动——配合主运动依次地或连续不断地切除切屑，同时形成具有所需几何特性的已加工表面。（或连续，或间歇）合成运动——主运动和进给运动的合成。（切削运动的速度和方向都是相对于工件定义的）切削运动通常是由机床来产生的，是金属切削机床设计的主要依据。加工表面切削过程中存在三个加工表面，待加工表面切削表面已加工表面切削用量三要素切削速度v、进给量f、切削深度ap称为切削用量三要素切削速度是刀刃上选定点相对于工件的主运动的速度进给速度是刀刃上选定点相对于工件的进给运动的速度切削深度是工件上待加工表面和已加工表面间的垂直距离车刀的组成车刀由刀柄（刀体）和刀头（切削部分）构成刀头由三面二刃一尖组成前刀面：切屑流过的表面主后刀面：与工件上新形成的过渡表面相对的表面副后刀面主切削刃副切削刃刀尖刀具角度标注参考系刀具标注角度基本参考平面

过切削刃上某一点基面Pr：垂直于主动运方向切削平面Ps：与切削表面相切主剖面参考系主剖面Po：垂直于切削刃在基

面上的投影参考系：Pr—Ps—Po用于刀具设计与制造其它参考系法剖面Pn：垂直于切削刃进给剖面Pf：平行于进给方向切深剖面Pp：垂直到Pr、Pf车刀的标注角度在主剖面Po内测量前角γo：前刀面^基面后角αo：主后刀面^切削平面楔角βo：前刀面^主后刀面在基面内Pr测量主偏角Kr：进给方向^切削刃副偏角K’r：进给方向^副切削刃刀尖角εr：主切削刃^副切削刃在切削平面Ps内测量刃倾角λs：主切削刃^基面前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角刀具材料应具备的性能硬度：必须高于工件的硬度，通常不低于HRC62强度：能承受切削力的作用耐磨性：抗磨损，通常硬度高则耐磨热硬性：在高温下保持硬度的能力韧性：能承受切削时的冲击力，不脆断化学稳定性：与被切金属材料磨擦系数小不易发生粘结作用导热性：导热系数大，散热好，可降低刀具切削温度，延长刀具寿命热膨胀小：热变形小，有利于加工尺寸精度稳定工艺性：可加工性经济性：价格低金属切削削基本规规律宏观上，，金属切切削过程程是刀具具和工件件相互接接触并在在相对运运动的作作用下，，使工件件表面层层转变为为切屑的的过程。。此过程程在常温温下进行行，称为为冷加工工。微观上，，从金属属层受到到切削刃刃的作用用发生破破坏的机机理来分分析，有有许多问问题需要要研究，，如金属属层的破破坏服从从什么力力学原理理，不同同条件下下的破坏坏形态，，不同的的切屑种种类，金金属切削削过程对对加工表表面层表表面质量量的影响响（粗糙糙度、残残余应力力、硬度度等），，刀具的的工作形形态和磨磨损机理理，切削削过程的的振动等等等。研究金属属切削过过程的规规律首先先从切削削层受力力变形破破坏的力力学原理理开始。。刀具工件切削层刀具行为——磨、破损加工表面切屑切削过程金属切削削过程中中的三个个变形区区第I变形区：：完成切切削变形形，产生生滑移第II变形区：：前刀面面与切屑屑磨擦，，继续变变形第III变形区：：后刀面面与已加加工表面面磨擦切削变形形的表示示方法——剪切角Φ剪切角Φ的计算：Φ+β–γo=45oΦ=45o–β+γo，其中β为摩擦角，，γo为刀具的的前角（切削方方程式））Φ越大：变变形越小小，切削削越有利利优化：：增大剪剪切角Φ切削削变变形形的的表表示示方方法法———相对对滑滑移移切削削变变形形主主要要是是剪剪切切滑滑移移，，可可用用剪剪应应变变来来表表示示变变形形程程度度相对对滑滑移移ε是滑滑移移量量与与滑滑移移层层间间距距离离之之比比，，即即单单位位距距离离内内的的滑滑移移量量切削削变变形形的的表表示示方方法法———变形形系系数数剪切切角角、、相相对对滑滑移移均均很很难难测测量量通通过过对对切切屑屑的的测测量量厚度度变变形形系系数数：：切切屑屑厚厚度度与与切切削削厚厚度度之之比比长度度变变形形系系数数：：切切削削长长度度与与切切屑屑长长度度之之比比切削削宽宽度度变变化化不不大大积屑屑瘤瘤现现象象现象象：：粘粘结结冷冷焊焊积积屑屑瘤瘤（（积积屑屑瘤瘤现现象象））特点点：：在在前前刀刀面面上上生生成成一一个个非非常常坚坚硬硬的的金金属属堆堆积积物物，，其其硬硬度度比比工工件件硬硬度度高高2—3.5倍，，而而且且不不是是一一直直驻驻留留在在刀刀面面上上，，而而是是以以一一定定的的频频率率反反复复生生长长和和脱脱落落。。产生生条条件件：：1）塑塑性性材材料料；；2）带带状状切切屑屑；；3）切切削削速速度度不不高高对切切削削过过程程的的影影响响：：优点点：：1）保保护护刀刀具具；；2）前前角角增增大大缺点点：：1）切切削削深深度度增增大大；；2）已已加加工工表表面面粗粗糙糙度度增增大大；；3）切切削削过过程程不不稳稳定定，，引引起起振振动动；；4）刀刀具具撕撕裂裂控制制措措施施：：1）控控制制切切削削速速度度；；2）使使用用切切削削液液，，减减小小磨磨擦擦；；3）提提高高刀刀具具刃刃磨磨质质量量；；4）增增大大刀刀具具前前角角，，以以减减小小刀刀—屑接接触触区区的的正正压压力力；；5）通通过过热热处处理理提提高高工工件件材材料料硬硬度度切屑屑的的类类型型带状状切切屑屑：：产生生条条件件：：塑塑性性材材料料；；切切削削速速度度高高；；切切削削厚厚度度小小；；大大前前角角特点点：：切切削削过过程程变变形形小小，，切切削削力力小小且且稳稳定定，，已已加加工工表表面面粗粗糙糙度度低低，，但但对对生生产产安安全全有有危危害害挤裂裂切切屑屑：：产生条件件：塑性性材料；；切削速速度中等等；切削削厚度较较厚或前前角较小小特点：切切屑便于于处理；；切削力力幅值大大，波动动明显；；已加工工表面粗粗糙度高高单元切屑屑：产生条件件：塑性性较差；；切削速速度较低低；切削削厚度大大，前角角很小特点：切切削力波波动大，，振动明明显，已已加工表表面非常常粗糙崩碎切屑屑：产生条件件：脆性性材料特点：切切削力幅幅值小波波动大，，已加工工表面粗粗糙，易易产生振振动。第III变形区的的变形第III变形区：：后刀面面与已加加工表面面的接触触和磨擦擦切削层金金属流经经切削刃刃时，分分为两支支，一支支通过剪剪切区经经塑性变变形后成成为切屑屑，另一一支沿刀刀具后刀刀面形成成已加工工表面。。变形复复杂第I变形区已已扩展到到切削层层下方，，使已加加工表面面下一部部分已发发生塑性性变形刀具磨损损后有一一棱面，，与已加加工表面面磨擦，，也产生生变形切削刃有有钝圆半半径，一一方面改改善散热热条件，，增加强强度而设设计的圆圆弧，另另一方面面由于制制造原因因，不可可能绝对对锋利钝圆半径径的影响响在刀刃（（设为一一条线））之下的的金属层层不能被被切下，，经刃口口挤压下下去，产产生很大大的弹塑塑性变形形，并留留在已加加工表面面上经过最低低点后，，弹性变变形部分分恢复，，与后刀刀面发生生接触，，同时产产生磨擦擦，进一一步发生生弹塑性性变形刀具离开开后，仍仍有弹性性恢复钝圆半径径越大，，这种现现象越严严重第III变形区的的变形将将影响：：尺寸、、加工硬硬化、表表面形状状、粗糙糙度切削力切削力的的来源：：弹塑性变变形抗力力磨擦阻力力切削力合合力与分分解切削力可可分解为为主切削削力Fz，进给方方向分力力Fx和切深方方向分力力FyFz、Fx、Fy的合力为为Fr；Fx与Fy在水平面面内，其其合力为为FN，在切削削表面的的法线方方向上Fy=FNcosKr，Fx=FNsinKr随Kr的变化，，Fy和Fx的大小比比例有所所不同，，Kr增大，Fy减小，Fx增大切削力的的经验公公式在车削条条件下，，大量实实验表明明切削力力主要与与切削深深度和进进给速度度有关，，并成指指数关系系，与切切削速度度的关系系主要由由于积屑屑瘤的影影响而较较特殊。。主切削力力经验公公式：切深抗力力经验公公式：进给抗力力经验公公式：一般Fy=（0.15—0.7）Fz，Fx=（0.1—0.6）Fz实验多采采用单因因素法：：即固定定其它因因素不变变，只改改变一个个因素，，测量切切削力，，然后进进行数据据处理，，建立经经验公式式。影响切削削力的因因素工件材料料的影响响工件材料料的强度度、硬度度越高，变形抗抗力越大大，切削力越越大切削用量量的影响响切削深度度：ap增大，变形总总量增大大，变形形系数不不变，切削力按按正比增增大。进给速度度：f增大，变形总总量增大大，变形形系数略略下降，，切削力不不成正比比增大切削速度度：v增大，切削塑性性材料时：1）无积屑瘤瘤时，切削削温度升升高，磨磨擦下降降，变形形系数下下降，切削力减减小；2）有积屑瘤瘤时，随着着积屑瘤瘤的产生生和消失失，使前前刀增大大或减小小，导致致切削力的的变化。切削脆性性材料时，切削削速度对切削力力没有显显著的影影响。切削热和和切削温温度切削热的的产生和和传导热源：主主运动功功率和进进给运动动功率工件材材料的弹弹塑性变变形和刀刀具前、、后刀面面的磨擦擦功车削传导导：1）切屑50—86%；2）刀具10—40%，使刀具具温度升升高；3）工件3—9%，使工件件温度升升高；4）周围介介质（空空气、切切削液等等）1%钻削传导导：1）切屑28%；2）刀具14.5%；3）工件52.5%；4）周围介介质5%其中最重重要的是是传入工工件和刀刀具的切切削热，，因为工工件温度度升高将将影响加加工尺寸寸精度，，刀具温温度升高高将加剧剧刀具磨磨损。刀具磨钝钝标准定义：后后刀面磨磨损对加加工表面面质量和和尺寸精精度有很很大影响响，因此此必须根根据加工工要求规规定一个个最大允许许磨损值值，这就是是刀具的的磨钝标标准，用用VB表示。VB制定考虑虑因素：：工艺系统统刚性：：刚性差差，VB应取小值值；工件材料料：切削削难加工工材料，，一般VB取小值；；加工一一般材料料，VB可取大些些加工精度度和表面面质量：：加工精精度和表表面质量量要求高高时，VB应取小值值工件尺寸寸：加工工大型工工件，为为避免频频繁换刀刀，VB应取大大值VBNB刀具α锋利才才能切切刀具耐耐用度度在实际际生产产中，，直接接用VB来控制制换刀刀时机机是不不实用用的，，通常常用达达到VB值相应应的切切削时时间来来控制制换刀刀时机机。定义：：一把把新磨磨好的的刀具具，自自开始始切削削直到到磨损损量到到达磨磨钝标标准VB为止的的切削削时间间，称称为刀刀具耐耐用度度，用用T表示。。耐用度度指净净切削削时间间，不不包括括用于于对刀刀、测测量、、快进进、回回程等等非切切削时时间刀具耐耐用度度与刀刀具寿寿命的的区别别：刀刀具寿寿命表表示一一把新新刀用用到报报废之之前总总的切切削时时间，，其中中包括括多次次重磨磨。刀刀具寿寿命等等于刀刀具耐耐用度度乘以以重磨磨次数数。刀具耐耐用度度是一一个很很重要要的参参数在相同同切削削条件件下切切削同同一材材料，，刀具具耐用用度反反映出出刀具具的切切削性性能用同一一刀具具切削削不同同材料料，可可反映映出材材料的的切削削性能能和可可加工工性还可用用刀具具耐用用度来来判断断刀具具几何何参数数选择择是否否合适适影响刀刀具耐耐用度度的因因素一般地地影响响切削削温度度的因因素，，对刀刀具耐耐用度度均有有类似似的影影响工件材材料和和刀具具材料料对刀刀具耐耐用度度的影影响最最大刀具几几何角角度对对刀具具耐用用度也也有影影响切削速速度、、进给给量和和切削削深度度对刀刀具耐耐用度度有较较大影影响切削用用量与与刀具具耐用用度的的影响响关系系常采采用单因素素实验验方法法来建立立（建建立方方法与与切削削力经经验公公式方方法相相同））在硬质质合金金车刀刀切削削某种种碳素素钢时时，切切削用用量与与刀具具耐用用度T的关系系为：：结论：：切削速速度对对刀具具耐用用度影影响最最大，，进给给量次次之，，切削削深度度影响响最小小刀具合合理几几何参参数的的概念念刀具切切削部部分几几何参参数选择的的出发发点有：保保证加工质质量、、刀具具耐用用度、、生产产率、、成本本哪一项项是主主要的的，要要根据据具体体情况况进行行分析析，如如粗加加工时时，提提高生生产率率和刀刀具耐耐用度度为主主；精精加工工时，，保证证加工工质量量为主主。刀具的的合理理几何何参数数定义义：在保证证加工工质量量的前前提下下，能能够满满足刀刀具耐耐用度度长、、生产产效率率高、、加工工成本本低的的刀具具几何何参数数刀具合合理几几何参参数选选择的的问题题：多目标标，多多参数数的优优化；；本质上上是多多变量量函数数针对对某一一目标标计算算求解解最佳佳值的的问题题。（科学学）由于影影响切切削加加工效效益的的因素素有很很多，，而且且各因因素之之间又又相互互作用用，因因而建建立数数学模模型的的难度度较大大。实用的的优化化或最最优化化工作作，只只能在在固定定若干干因素素后，，改变变少量量参数数的值值，取取得实实验数数据，，并采采用适适当方方法（（方差差分析析法、、回归归分析析法等等）进进行处处理，，得出出优选选结果果。（工程程）前角的的功用用前角γo：前刀刀面与与基面面之间间的夹夹角前角影影响切削变变形、、切削削力、、切削削温度度和切切削功功率，，也影响响刀头强强度、、容热热体积积和导导热面面积，也影影响切屑的形态态和断断屑效效果，，以及及加工质质量，从而而影响响刀具具耐用用度和和切削削效率率影响切削变变形：前角角增大大锋利，，塑性性变形形小，，切削削力小小，温温度小小；影响刀具耐耐用度度：前角小小时：前角增增大切削力力小，，温度度小，，耐用用度增增大；；前角大大时：前角角增大大刀头强强度小小，散散热条条件差差，耐耐用度度小影响切屑形形态和和断屑屑效果果：前角角减小小增大大切屑屑的变变形，，使切切屑容容易卷卷曲和和折断断影响加工表表面质质量：前角角增大大塑性变变形小小，加加工硬硬化小小，振振动小小，有有利于于表面面质量量合理前前角的的概念念增大大或或减减小小前前角角，，各各有有其其有有利利和和不不利利两两方方面面的的影影响响。。从切切削削热热的的产产生生和和散散热热条条件件：：增增大大前前角角，，可可以以减减小小切切削削热热的的产产生生，，但但导导致致刀刀头头导导热热面面积积和和容容热热体体积积减减小小。。在一一定定的的条条件件下下，，前前角角有有一一个个合合理理的的最最大大值值对于于不不同同的的刀刀具具材材料料，，各各有有其其对对应应着着刀刀具具最最大大耐耐用用度度的的前前角角，，称称为为合合理理前前角角γopt。后角角的的功功用用后角角α0：后后刀刀面面与与切切削削平后角影响加工表面的质量、刀具耐用度、表面质量、生产率减小后刀面与加工表面之间的磨擦：后角越小，磨擦长度越大，磨损越厉害；增大后角，减小磨擦，提高表面质量和刀具耐用度后角越大，切削刃钝圆半径值越小，切削刃越锋利在同样的磨钝标准VB下，后角大的刀具由新到磨钝，所磨去的金属体积较大，可提高刀具耐用度；但刀具径向磨损值NB增大，当工件尺寸精度要求较高时，不宜采用大后角；增大后角将使切削刃和刀头的强度削弱，导热面积和容热体积减小；且NB一定时，磨耗体积小，刀具耐用度低。主偏偏角角和和副副偏偏角角的的作作用用影响响已已加加工工表表面面残残留留面面积积高高度度：减小小主主偏偏角角和和副副偏偏角角，，可可以以减减小小加加工工表表面面粗粗糙糙度度，特特别别是是副副偏偏角角对对加加工工表表面面粗粗糙糙度度的的影影响响更更大大。。影响响切切削削层层的的形形状状：主主偏偏角角直直接接影影响响切切削削刃刃工工作作长长度度和和单单位位长长度度切切削削刃刃上上的的切切削削负负荷荷。。增增大大主主偏偏角角，，切切削削宽宽度度减减小小，，切切削削厚厚度度增增大大，，切切削削刃刃单单位位长长度度上上的的负负荷荷增增大大。。因因此此主偏偏角角直直接接影影响响刀刀具具的的磨磨损损和和耐耐用用度度。。krk’r主偏偏角角和和副副偏偏角角的的作作用用影响响三三个个切切削削分分力力的的大大小小和和比比例例关关系系：：增大大主主偏偏角角，，可可减减小小主主切切削削力力Fz和切切深深抗抗力力(Fy=FNcosKr)，但进进给给抗抗力力(Fx=FNsinKr)增大大。。同同理理，，增增大大副副偏偏角角也也可可使使切切深深抗抗力力Fy减小小，，有有利利于于减减小小工工艺艺系系统统的的弹弹性性变变形形和和振振动动。。主偏偏角角和和副副偏偏角角决决定定了了刀刀尖尖角角：（三三个个角角度度之之和和为为180o）直接接影响响刀刀尖尖强强度度、、导导热热面面积积和和容容热热体体积积。主偏偏角角影影响响断断屑屑效效果果和和排排屑屑方方向向：增增大大主主偏偏角角，，切切屑屑变变成成窄窄而而厚厚，，容容易易折折断断；；对对于于孔孔加加工工刀刀具具来来说说，，增增大大主主偏偏角角有有利利于于切切屑屑沿沿轴轴向向顺顺利利排排出出。。刃倾倾角角的的功功用用刃倾倾角角λs：主主切切削削刃刃与与基基面面的的夹夹角角控制制切切屑屑流流向向：λs=0———切屑屑流流出出的的方方向向基基本本垂垂直直于于主主切切削削刃刃；；λs>0———刀尖尖高高，，刀刀刃刃低低，，切切屑屑流流向向待待加加工工表表面面；；λs<0———刀尖尖低低，，刀刀刃刃高高，，切切屑屑流流向向已已加加工工表表面面，，易易划划伤伤已已加加工工表表面面。。通通常常精精加加工工时时，，取取λs=+50左右右刀尖尖圆圆弧弧半半径径刀尖尖是是工工作作条条件件最最恶恶劣劣的的部部位位。。强强度度差差，，散散热热情情况况不不好好，，切切削削力力和和切切削削热热集集中中，，切切削削速速度度高高，，容容易易磨磨损损刀尖尖直直接接影影响响加加工工表表面面的的形形成成过过程程，，影影响响残残留留面面积积高高度度，，对对已已加加工工表表面面质质量量有有直直接接影影响响选择择刀刀尖尖形形状状及及参参数数时时，，必必须须从从具具体体加加工工条条件件出出发发，，考考虑虑刀刀具具耐耐用用度度和和已已加加工工表表面面质质量量两两方方面面的的要要求求。。一般般地地，，粗粗加加工工时时侧侧重重考考虑虑强强化化刀刀尖尖以以提提高高刀刀具具的的耐耐用用度度，，精精加加工工时时侧侧重重考考虑虑表表面面质质量量合理理刀刀具具耐耐用用度度刀具具磨磨损损到到磨磨钝钝标标准准后后即即需需要要换换刀刀或或重重磨磨，，在在生生产产实实际际中中，，常常用用刀刀具具耐耐用用度度T来定定时时换换刀刀，，即即切切削削时时间间为为T后，，进进行行换换刀刀。。合理理刀刀具具耐耐用用度度就就是是确确定定T的优优化化值值，，其其优优化化目目标标主主要要有有三三个个方方面面：：保证证加加工工生产产率率最最高高的刀刀具具耐耐用用度度保证证加加工工成本本最最低低的刀刀具具耐耐用用度度保证证加加工工利润润率率最最大大的刀刀具具耐耐用用度度合理理切切削削用用量量的的选选择择原原则则结论：在在刀具耐耐用度一一定的情情况下，，为提高高生产率率，选择择切削用用量的原原则是：：首先应应选取尽尽可能大大的切削削深度；；其次要要在机床床动力和和刚度允允许并满满足粗糙糙度要求求的情况况下，选选取尽可可能大的的进给量量；最后后根据公公式确定定最佳的的切削速速度。机床部分分机床的传传动原理理——传动的实实现机床传动的的三个基本本部分：动力源、执执行部件（执行运动动的部件））、传动装置（传递动力力和运动的的装置）传动链：从动力源将将动力和运运动通过传传动装置传传递到执行行部件的联联系外联系传动动链：动力源—传动装置—执行部件，，不影响发发生线的性性质内联系传动动链：执行部件—传动装置—执行部件，，联系复合合运动之内内的各个运运动分量。。传动链所联联系的执行行部件之间间的相对速速度（及相相对位移量量）有严格格的要求，，以保证正正确的运动动轨迹内联系传动动链有严格格的传动比比的要求一般为：主主轴——传动装置——丝杠用于机床运运动的调整整计算机床设计的的大致过程程调查研究拟定方案（（总体设计计）结构设计各部件装配配图传动系统图图液压图电器系统图图零件图设计计试制鉴定主传动的运运动设计方方法主传动的运运动设计任任务：运用用转速图的的基本原理理，拟定满满足给定转转速的合理理传动系统统方案。主要内容：：选择变速组组及其传动动副数；确定各变速速组中的齿齿轮传动比比；计算齿轮齿齿数和胶带带轮直径等等。重要工具：：转速图P116页，转速图图可以表示示：主轴的各级级转速的传传动路线；；得到这些转转速所需的的变速组数数目及每个个变速组的的传动副数数目；各传动比的的数值；传动轴的数数目、传动动的顺序及及各轴的转转速级数与与大小CA6140进给传动系系统的传动动链CA6140进给传动系系统的传动动链主轴扩大螺距机机构换向机构交换齿轮基本螺距机机构倍增机构纵向进给横向进给分配机构车螺纹机动进给快速进给实现的功能能加工各种螺螺纹公制螺纹英制螺纹模数制螺纹纹径节制螺纹纹加工左螺纹纹、右螺纹纹非标准螺纹纹快进、快退退、工进（（机动进给给）、手动动进给最重要的内内容是螺纹纹加工，因因为是内联联系传动链链车削公制螺螺纹传动路线：：基本路线线说明传动平衡式式：其其中U基为从轴XIV传到轴XV的齿轮副传传动比U倍为从轴XVI传到轴XVIII的齿轮副传传动比U基有8种不同的传传动比：U倍有四个传动动比：U1=18/45*15/48=1/8U2=28/35*15/48=1/4U3=18/45*35/28=1/2U4=28/35*35/28=1模数螺纹加加工模数螺纹模数螺纹主主要用在公公制蜗杆中中模数螺纹用用模数m表示螺距的的大小，螺螺距T=pi＊m与公制螺纹纹的差别：：pi因子实现方法：：换挂轮（（交换齿轮轮）64/100*100/97，构造出pi因子，其它它传动路线线与公制螺螺纹相同传动平衡式式（略）英制螺纹加加工英制螺纹英寸制，主主要用于管管螺纹英制螺纹以以每英寸长长度上的螺螺纹牙数a表示。即螺距为Ta=1/a(inch)=25.4/a（mm)与公制螺纹纹的差别：：25.4因子，分子子与分母对对调实现手段：：构造25.4，基本组的的主动轴与与从动轴对对调传动平衡式式（略）径节螺纹和和非标准螺螺纹加工径节螺纹英制蜗杆，，用径节数数DP（DP/inch）表示的径节DP相当于公制制蜗杆模数数m的倒数。螺距TDP=25.4*pi/DP(mm)与公制螺纹纹的差别：：25.4因子，pi因子，分子子与分母对对调实现手段：：选配交换换齿轮；基基本组主从从轴对调非标准螺纹纹通过选配挂挂轮（交换换齿轮）来来实现非标标准的螺纹纹主轴组件的的精度要求求静态精度：：旋转精度：：空载低速速旋转时，，主轴前端端等部位的的径向跳动动、端面跳跳动和轴向向窜动影响零件件的几何精精度和表面面粗糙度刚度：在外外加载荷作作用下抵抗抗变形的能能力影响响加工精度度、传动质质量和工作作平稳性动态精度：：抗振性：机机床切削时时抵抗振动动保持平稳稳运转的能能力温升和热变变形精度保持性性耐磨性：长长期地保持持其原始制制造精度的的能力机床导轨的的精度要求求滑动导轨、、滚动导轨轨导向精度：：几何精度度直线度、、平行度、、平面度刚度：抵抗抗弹性变形形的能力静刚度和和动刚度热变形：耐磨性机械制造工工艺部分工件安装及及误差分析析安装=定位+夹紧定位：在工件加加工之前，，保证工件件与刀具有有正确的相相对位置夹紧：在工件加加工中，保保证工件与与刀具的相相对位置不不变工件安装不不准将引起起加工误差差六点定位原原理工件定位形形式工件定位形形式主要分分为以下几几种：不完全定位位完全定位欠定位过定位工件安装方方式直接找正安安装划线找正安安装夹具安装加工精度的的概念加工精度：零件经过过加工后的的尺寸、几几何形状以以及各表面面相互位置置等参数的的实际值与与理想值的的符合程度度加工误差：零件经过过加工后的的尺寸、几几何形状以以及各表面面相互位置置等参数的的实际值与与理想值的的偏离程度度加工精度在在数值上通通过加工误误差的大小小来表示；；精度和误误差是对同同一问题的的两种不同同的说法：：精度越高，，误差越小小；精度越低，，误差越大大。获得加工精精度的方法法方法一：试试切法工人在每一一工步或走走刀前进行行对刀，然然后切出一一小段，测测量其尺寸寸是否合适适，如不合合适，调整整刀具的位位置，再试试切一小段段，直到达达到尺寸要要求后才加加工这一尺尺寸的全部部表面。生产率低、、对工人要要求高用于单件小小批生产获得加工精精度的方法法方法二：调调整法先按规定尺尺寸调整好好机床、夹夹具、刀具具和工件的的相对位置置及进给行行程，从而而保证在加加工时自动动获得尺寸寸。调整法加工工时，不再再进行试切切，生产率率大大提高高，但精度度低些，主主要决定于于机床、夹夹具的精度度和调整误误差调整法可分分为静调整整法和动调调整法两种种获得加工精精度的方法法方法三：尺尺寸刀具法法尺寸刀具法法大多利用用定尺寸的的孔加工刀刀具，如钻钻头、镗刀刀块、拉刀刀及铰刀等等来加工孔孔。用成形刀具具加工也属属于尺寸刀刀具法零件精度由由刀具来保保证，生产产率高；由于刀具磨磨损后尺寸寸就不能保保证，因此此成本较高高，多用于于大批量生生产中。获得加工精精度的方法法方法四：主主动测量法法在加工过程程中，边加加工边测量量加工尺寸寸，达到要要求时，就就立即停止止加工精度高，质质量稳定，，生产率高高数显主动测测量值，数数控切削运运动工件在夹具具中加工时时加工误差差的组成加工误差由由三个部分分组成安装误差：：工件在夹具具中的定位位和夹紧误误差对定误差：：刀具相对夹夹具的位置置误差，夹夹具相对机机床的位置置误差加工过程误误差：加工方法的的原理误差差、工艺系系统的受力力变形、工工艺系统的的受热变形形、工艺系系统各组成成部分的静静精度和磨磨损等。定位误差分分析依据加工误差=安装误差+对定误差+加工过程误误差满足精度要要求：加工工误差≤≤零件公公差安装误误差=(加工误差)/3≤零件公差/3安装误差=（定位误差差+夹紧误差））≈定位位误差定位误差≤零件公公差/3定位误差定位误差：：由于定位位不准而造造成某一工工序在工序序尺寸或位位置要求方方向的加工工误差产生原因：：工件本身的的误差：一一批零件，，尺寸和位位置上均有有着公差定位元件本本身有制造造误差定位元件之之间有误差差基准概念与与分类基准是工件上不不同的表面面之间用以以确定相互互关系所依依据的点、、线、面。。定位误差的的组成定位误差是是指一批工工件采用调调整法加工工，仅仅由由于定位不不准而引起起工序尺寸寸的最大可可能变化范范围。定位误差由由基准不重重合误差和和基准位移移误差组成成基准不重合合误差：由由于工序基基准和定位位基准不重重合，而引引起的同一一批工件的的工序基准准相对于定定位基准在在加工尺寸寸方向上的的最大可能能变动范围围。基准准位位移移误误差差：：由由于于定定位位基基准准本本身身的的尺尺寸寸和和形形状状误误差差，，以以及及定定位位基基准准与与定定位位元元件件之之间间的的间间隙隙，，所所引引起起的的同同一一批批工工件件定定位位基基准准在在加加工工尺尺寸寸方方向向上上的的最最大大可可能能变变动动范范围围定位位误误差差的的计计算算计算算方方法法一一：：直直接接找找出出一一批批工工件件定定位位可可能能出出现现的的两两个个极极端端位位置置，，通通过过几几何何关关系系直直接接计计算算出出工工序序尺尺寸寸的的最最大大可可能能变变动动范范围围。。计算算方方法法二二：：根根据据定定位位误误差差的的组组成成来来计计算算基准准不不重重合合误误差差：：工工序序基基准准相相对对定定位位基基准准的的最最大大可可能能变变动动范范围围基准准位位移移误误差差：：定定位位基基准准的的最最大大可可能能变变动动范范围围机械械加加工工工工艺艺过过程程和和规规程程机械械加加工工工工艺艺过过程程：用用机机械械加加工工方方法法，，按按一一定定顺顺序序逐逐步步地地改改变变毛毛坯坯或或原原材材料料的的形形状状、、尺尺寸寸和和材材料料性性能能等等，，使使之之成成为为合合格格零零件件（（满满足足设设计计要要求求））所所进进行行的的全全部部过过程程。。机械械加加工工工工艺艺规规程程：规规定定零零件件机机械械加加工工工工艺艺过过程程和和操操作作方方法法等等的的技技术术文文件件。。生产产纲纲领领与与生生产产类类型型生产产类类型型：：单单件件小小批批生生产产、、成成批批生生产产、、大大批批量量生生产产不同同生生产产类类型型的的工工艺艺特特点点企业业生生产产的的专专业业化化程程度度决决定定于于生生产产类类型型，，其其本本质质是是产产量量、、成成本本、、生生产产率率、、质质量量等等的的综综合合问问题题生产产类类型型将将影影响响工工艺艺过过程程：：零件件的的互互换换性性高高低低：：毛坯坯制制造造方方法法：：加加工工余余量量的的大大小小，，加加工工效效率率机床床设设备备及及夹夹具具：：通通用用、、专专用用、、自自动动化化刀具具和和量量具具：：通通用用、、专专用用、、高高效效对工工人人的的技技术术要要求求：：高高、、中中、、低低机械械加加工工工工艺艺规规程程小小结结机械械加加工工工工艺艺过过程程是是工工艺艺过过程程中中一一部部分分机械械加加工工工工艺艺过过程程由由多多个个工工序序组组成成一个工工序可可包含含多次次安装装一次安安装可可包含含多个个工步步一个工工步可可由多多次走走刀机械工工艺过过程应应与生生产纲纲领相相适应应，本本质上上是产产量对对生产产率、、质量量、成成本等等的要要求。。机械加加工工工艺过过程以以文件件形式式规定定下来来，称称为机机械加加工工工艺规规程，，是指指导产产品生生产的的技术术文件件，其其形式式为各各种卡卡片（（工艺艺过程程卡、、工序序卡等等），，参见见教材材P212和P213（表9-1和表9-2）机械加加工工工艺规规程的的主要要内容容毛坯：：采用用什么么形状状、类类型、、尺寸寸的毛毛坯零件的的加工工顺序序及加加工方方法工艺艺路线线和工工艺内内容机床、、刀具具、量量具、、切削削用量量的选选择工艺卡卡片：：主要要有工工艺过过程综综合卡卡片、、机械械加工工工艺艺过程程卡片片、机机械加加工工工序卡卡片、、工序序操作作指导导卡、、检验验卡片片等机械加加工工工艺规规程的的作用用大批量量生产产分工工细要要求有有详细细的工工艺规规程，，单件件小批批生产产分工工较粗粗工艺艺规程程可简简单。。作用指导生生产的的主要要技术术文件件组织和和管理理生产产的基基本依依据新建和和扩建建工厂厂或车车间的的基本本资料料技术交交流的的重要要手段段保密性性强工艺规规程制制订过过程1.分析图图纸2.工艺性性分析析和工工艺审审查3.选择毛毛坯铸件、、锻件件、型型材、、焊接接件、、冲压压件等等4.确定加加工工工艺路路线选择定定位基基准、、确定定加工工方法法、安安排加加工顺顺序以以及安安排热热处理理、检检验和和其它它工序序等5.确定各各工序序的工工艺装装备机床、、夹具具、刀刀具、、量具具等工艺规规程制制订过过程（（续））6.确定各各主要要工序序的技技术要要求和和检验验方法法7.计算各各工序序的加加工余余量，，计算算工序序尺寸寸和公公差8.确定切切削用用量9.确定工工时定定额10.填写工工艺文文件4.确定加加工工工艺路路线4.1选择定定位基基准4.2确定加加工方方法4.3安排加加工顺顺序定位基基准的的分类类粗基准准：用毛毛坯面面（未未经加加工表表面））作为为定位位基准准精基准准：用已已经加加工的的表面面作为为定位位基准准附加基基准：：因工工艺需需要而而专门门设计计的定定位基基准。。如轴轴类顶顶尖孔孔定位基基准选选择的的一般般原则则选择最最大的的面或或线作作为定定位基基准先考虑虑加工工面之之间的的位置置精度度，再再考虑虑尺寸寸精度度选择零零件的的主要要表面面为定定位基基准定位基基准选选择应应有利利于定定位准准确、、夹紧紧可靠靠4.1定位基基准的的选择择2.粗基准准选择择原则则选择加加工余余量小小的、、较准准确的的、光光洁的的、面面积大大的毛毛坯面面做粗粗基准准；选择重重要表表面作作为粗粗基准准，因因重要要表面面一般般都要要求余余量均均匀；；选择不不加工工表面面做粗粗基准准，以以保证证加工工表面面和不不加工工表面面之间间的相相对位位置要要求，，同时时可以以在一一次安安装下下加工工更多多的表表面；；粗基准准一般般只使使用一一次4.1定位基基准的的选择择3.精基准准选择择原则则基准重重合：零件件加工工时，，选择择设计计基准准作为为定位位基准准基准统统一：选择择统一一的定定位基基准来来加工工工件件上的的多个个加工工表面面自为基基准：当某某些精精加工工表面面要求求加工工余量量小而而均匀匀时，，可选选择该该加工工表面面本身身作为为定位位基准准互为基基准：为保证证某些些重要要表面面间有有较高高的位位置精精度，，同时时使加加工余余量小小而均均匀，，可采采用互互为基基准进进行多多次反反复加加工切削加加工工工序顺顺序的的安排排一般原原则先基准准后其其它：先加加工基基准面面，再再以基基准面面定位位加工工其它它表面面先面后后孔：先加加工平平面，，再加加工平平面上上的孔孔先主后后次：先加加工主主要表表面（（设计计基准准面、、主要要工作作表面面），，再以以主要要表面面定位位加工工次要要表面面（键键槽、、螺孔孔等））先粗后后精：先安安排粗粗加工工工序序，后后安排排精加加工工工序工序的的集中中与分分散工序的集集中与分分散中工工序安排排的两种种原则工序集中中：使每每个工序序中包含含尽可能能多的工工步内容容，因而而使总的的工序数数目减少少，夹具具的数目目和工件件的安装装次数也也相应地地减少特点：工工序集中中有利于于保证各各加工表表面间的的相互位位置精度度要求，，有利于于采用高高生产率率机床，，节省安安装工件件的时间间，减少少工件的的搬动次次数应用：高高效的自自动化机机床（如如加工中中心，单单件小批批量多品品种生产产等）工序的集集中与分分散工序分散散：将工工艺路线线中的工工步内容容分散在在更多的的工序中中去完成成，因而而每道工工序的工工步少，，工艺路路线长特点：工工序分散散可使每每个工序序使用的的设备和和夹具比比较简单单，调整整、对刀刀也比较较容易，，对操作作工人的的技术水水平要求求较低应用：流流水线、、自动化化生产、、组合机机床、大大批量生生产工艺尺寸寸链原理理及其计计算工艺尺寸寸链概念念与原理理工艺尺寸寸链计算算机械加工工质量保证产品品具有图图纸要求求的质量量是一个个企业得得以生产产和发展展的关键键。产品的最最终质量量与其组组成零件件的加工工质量直直接相关关。通常常，零件件的加工工质量是是整台机机器制造造质量的的基础。。机械加工工质量主主要包括括两个方方面机械加工工精度机械加工工表面质质量一.加工精度度的概念念加工精度度：零件经经过加工工后的尺尺寸、几几何形状状以及各各表面相相互位置置等参数数的实际际值与理理想值的的符合程程度加工误差差：零件经经过加