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机械制造技术基础重点模板

第一章

1.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,统称为工艺过程。

2.工序:

一个工人或一组工人,在一个工作地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过程,称为工序。

3.安装:

安装是工件经一次装夹后所完成的那一部分工艺过程。

4.工位:

工位是在工件的一次安装中,工件相对于机床(或刀具)每占据一个确切位置中所完成的那一部分工艺过程。

5.工步:

工步是在加工表面、切削刀具和切削用量(仅指机床主轴转速和进给量)都不变的情况下所完成的那一部分工艺过程。

6.走刀:

在一个工步中,如果要切掉的金属层很厚,可分几次切,每切削一次,就称为一次走刀。

7.基准:

用来确定生产对象几何要素间几何关系所依据的那些点、线、面,称为基准。

基准可分为设计基准和工艺基准两大类;工艺基准又可分为工序基准、定位基准、测量基准和装配基准等

8.设计基准:

设计图样上标注设计尺寸所依据的基准,称为设计基准。

9.工艺基准:

工艺过程中所使用的基准,称为工艺基准。

按其用途之不同,又可分为工序基准、定位基准、测量基准和装配基准

10.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,称为工序基准(又称原始基准)。

11.定位基准:

在加工中用作定位的基准,称为定位基准。

12.测量基准:

工件在加工中或加工后,测量尺寸和形位误差所依据的基准,称为测量基准

13.装配基准:

装配时用来确定零件或部件在产品中相对位置所依据的基准,称为装配基准。

14.工件装夹:

找正装夹(直接找正装夹,划针、千分表,效率低,精度高;划线找正装夹,效率低,误差大,适用于单件小批难直接找正。

);夹具装夹。

15.加工零件的生产类型:

单件生产、成批生产、大量生产。

16.定位的任务:

使工件相对于机床占有某一正确的位置;夹紧的任务:

保持工件的定位位置不变。

17.定位误差和夹紧误差之和成为装夹误差。

18.在设计零件时,应尽量选用装配基准作为设计基准;在编制零件的加工工艺规程时,应尽量选用设计基准作为工序基准;在加工及测量工件时,应尽量选用工序基准作为定位基准及测量基准,以消除由于基准不重合引起的误差。

第二章

影响程度力:

热:

温度:

磨损/寿命:

1.切削用量三要素:

切削速度、进给量、背吃刀量。

2.切削层公称厚度hD:

垂直于过渡表面度量的切削层尺寸。

影响切削刃的切削负荷。

3.切削层公称宽度bD:

沿过渡表面度量的切削层尺寸。

4.切削层公称横截面积AD:

切削层在切削层尺寸度量平面内的横截面积。

5.前刀面:

切屑沿其流出的刀具表面;主后刀面:

与过度表面相对;副后刀面:

与已加工表面相对;主切削刃:

前刀面与主后刀面;副切削刃:

前刀面与副后刀面相交;刀尖:

连接主副切削刃的一段刀刃,圆弧或直线。

6.前角:

在正交平面内测量的前刀面和基面间的夹角;后角:

在正交平面内测量的主后刀面与切削平面的夹角,一般为正值;主偏角:

在基面内测量的主切削刃在基面上的投影与进给运动方向的夹角;副偏角:

在基面内测量的副切削刃在基面上的投影与进给运动反方向的夹角;刃倾角:

在切削平面内测量的主切削刃与基面之间的夹角。

7.一般将刀具只有一条直线切削刃参与切削的过程,称为自由切削;将曲线刃参与切削或主副切削刃同时参与切削的过程,成为非自由切削。

8.以刃倾角为0的刀具进行切削时,主切削刃与切削速度方向垂直,称为直角切削;以刃倾角不等于0的刀具进行切削时,主切削刃与切削速度方向不垂直,称为斜角切削。

9.刀具切削性能优劣取决于:

刀具材料、切削部分的几何形状、刀具的结构。

刀具材料影响:

刀具寿命、加工质量、生产效率。

10.刀具材料的性能要求:

较高的硬度和耐磨性、足够的强度和韧性、较高的耐热性、良好的导热性和耐冲击性能、良好的工艺性。

11.刀具材料有高速钢、硬质合金、工具钢、陶瓷、立方氮化硼和金刚石(不能切割黑色金属、铁族元素)等。

12.高速钢按切削性能可分普通高速钢和高性能高速钢;按制造工艺方法可分为熔炼高速钢和粉末高速钢。

硬质合金:

YT类:

加工钢材YG类:

加工铸铁

13.切屑受力:

前刀面上的法向力、摩擦力、剪切面上正压力、剪切力。

14.变形系数和剪切角有关,剪切角增大,变形系数减小,切削变形减小。

15.在粘结接触区,切屑与前刀面的摩擦因数是一个变值,离切削刃越远,摩擦因数越大。

16.影响切削变形的因素:

工件材料、刀具前角、切削速度、切削层公称厚度。

17.调整切削用量:

研究表明,工件材料脆性越大,切削厚度越大,切屑卷曲半径越小,切屑越容易折断。

18.积屑瘤形成条件:

塑性、带状切屑、切削速度不高。

工件的材料性质,切削区温度分布和压力分布。

影响:

使刀具前角增大,切削厚度变化,表面粗糙度提高,提高刀具寿命,但频繁脱落使寿命降低。

19.预防积屑瘤:

(1)选用正确的切削速度;

(2)使用润滑性能好的切削液;(3)增大刀具前角;(4)适当提高工件材料硬度。

20.切屑类型:

带状切屑、节状、粒状、崩碎切屑。

当加工塑性金属时,在切削厚度较小、切削速度较高、刀具前角较大的工况条件下常形成(带状切屑)。

21.控制切屑:

采用断屑槽、改变刀具角度、调整切削用量。

22.切削力:

切削时,使被加工材料发生变形而成为切屑所需的力成为切削力。

23.影响切削力的因素:

工件材料影响、切削用量影响、刀具几何参数影响、刀具磨损、切削液、刀具材料。

24.使被加工材料发生变形所需要克服的力来源主要是:

a.切削层材料和工件表面层材料对弹性变形、塑性变形的抗力;b.刀具前刀面与切屑,刀具后刀面与工件表面的摩擦力。

25.切削热来源于两个方面:

一是切削层金属发生弹性变形和塑性变形所消耗的能量转换为热量;二是切屑与前刀面、工件与后刀面间产生的摩擦热;切削过程中所消耗能量的98%—99%都将转化为切削热。

26.切削温度的测量,有热电偶法、辐射热计法、热敏电阻法等;自然热电偶法测得的温度是切削区的平均温度,人工热电偶法测得的是某一点的温度。

28.车削热量主要被切屑带走;钻削热量主要被工件吸收,其次是切屑带走。

29.刀具几何参数对切削温度的影响:

前角增大,变形减小,切削力减小,切削温度下降;减小主偏角,切削刃工作长度和尖角增大,散热条件变好,切削温度下降。

31.刀具磨损形态:

前刀面磨损、后刀面磨损、边界磨损。

32.刀具磨损机制:

硬质点划痕、冷焊粘结、扩散磨损、化学磨损。

33.刀具磨损过程:

初期磨损阶段,正常磨损阶段,急剧磨损阶段。

34一般情况下,应采用成本最小刀具寿命,在生产任务紧迫或生产中出现节拍不平衡时,可选用最高生产率刀具寿命。

35.刀具破损形式:

脆性破损(崩刃、碎断、剥落、裂纹破损),塑性破损。

37.切削用量的选择:

(1)背吃刀量,根据加工余量确定;

(2)进给量:

粗加工,工艺系统所能承受的最大f,精加工:

限制因素主要是表面粗糙度和加工精度;(3)切削速度:

根据已经选定的背吃刀量、进给量、刀具寿命,用公式或查表取切削速度。

第三章

1.机械制造中的加工方法:

材料去除加工、材料成型加工、材料累计加工。

4.提高外圆表面车削生产效率:

采用高速切削、采用强力切削、采用多刀加工。

5.车刀按用途分为外圆车刀、端面车刀、内孔车刀、切断刀、切槽刀等多种形式;车刀在结构上可分为整体车刀、焊接车刀和机械夹固式车刀。

只有高速钢能做整体车刀。

6.拉削(效率最高)

7.外圆磨削:

(1)工件有中心支承的外圆磨削

(2)工件无中心支承的外圆磨削(无心磨削)(3)快速点磨。

磨削主要特点:

砂轮有自锐作用。

零件经淬火后还需要机械加工,应采用的加工方法为磨削。

7.在实体零件上加工孔时应采用的方法为钻孔。

8.孔加工:

钻孔(<80mm,钻头旋转、工件旋转,麻花钻-高速钢),扩孔(<100mm,无横刃,导向、稳定性好,不宜加工塑性较大的有色金属工件上的孔及带键槽的孔、花键孔),铰孔(效率高,能修光,不能校正),镗孔(件旋刀进、刀旋件进、刀旋且进,易大孔,单件或成批,大批大量用镗摸,能够提高位置精度),珩磨孔(加工精度高,不提高孔位置精度),拉孔(分层式拉削、分块式、综合式,不适合大孔,效率高,不易保证相互位置精度,非圆孔,价格贵)。

9.与钻孔相比,扩孔具有如下特点:

a扩孔钻齿数多(3~8个齿),导向性好,切削比较平稳;b扩孔钻没有横刃,切削条件好;c加工余量较小,容屑槽能够做的浅些,钻心能够做得粗些,导体强度和刚性较好。

10.铰孔工艺及其作用;铰孔余量对铰孔质量影响很大,余量太大,铰刀的负荷大,切削刃很快被磨钝,不易获得光洁的加工表面,尺寸公差也不易保证;余量太小,不能去掉上道工序的刀痕,自然也就没有改进孔加工质量的作用。

11.镗孔的三种方式:

a工件旋转,刀具作进给运动;b刀具旋转,工件作进给运动;c刀具既旋转又进给

12.镗孔能够在镗床、车床、铣床等机床上进行,具有机动灵活的优点,生产中应用十分广泛。

在大批量生产中,为提高镗孔效率,常使用镗模。

对于孔径较大、尺寸和位置精度要求较高的孔和孔系,镗孔几乎是唯一的加工方法。

13.珩磨的工艺特点:

a珩磨能够获得较高的尺寸精度和形状精度,加工精度为IT7~IT6级;b珩磨能获得较高的表面质量;c与磨削速度相比,珩磨有较高的生产效率。

14.拉孔的工艺特点:

a生产效率高b拉孔精度主要取决于拉刀的精度c拉孔时,工件以被加工孔自身定位d拉刀不但能加工圆孔,还能够加工成型孔、花键孔等e拉刀是定尺寸刀具,形状复杂,价格昂贵,不适合加工大孔。

拉刀:

W18Cr4V。

高速钢制造。

15.加工表面的方法有很多,常见的有铣、刨、车、拉、磨削(适合于精加工工作,能加工淬硬工件)等方法。

16.铣削方式:

端铣、周铣。

周铣:

顺铣(必须消除丝杠与螺母间的间隙)、逆铣。

端铣:

加工质量、生产效率高于周铣,适于大批量生产。

17.铣刀的种类(按用途分):

圆柱形铣刀、面铣刀、三角刃铣刀、立铣刀、键槽铣刀、角度铣刀、成型铣刀等。

18.铣削的工艺特点:

由于铣刀是多刃刀具,刀齿能连续的进行切削,没有空程损失,且主运动为回转运动,可实现高速切削;经粗铣-精铣后尺寸精度可达IT9~IT7级。

硬质合金面铣刀是加工平面的最主要刀具。

19.复杂曲面切削加工主要方法有仿形铣和数控铣两种。

20.螺纹面加工:

攻螺纹和套螺纹、车螺纹、铣螺纹、滚压螺纹、磨螺纹

21.齿轮齿形加工:

铣齿轮、(插齿、滚齿、剃齿:

属于热前精加工)、(珩齿、磨齿:

热后精加工)。

22.滚齿时,滚刀的螺旋线方向应与被切削齿轮齿槽方向一致。

23.按滚齿加工原理,滚齿必须具备的三种基本运动:

滚刀的旋转运动、工件的旋转运动、轴向进给运动。

24.滚齿和插齿的加工质量比较:

滚齿后轮齿的齿距累计误差比插齿小;插齿后的齿轮误差较滚齿的小;滚齿时留下鱼鳞状刀痕,刀痕是直线,插齿的的齿面粗糙度比滚齿小。

综上分析,滚齿与插齿比较,滚齿的齿轮运动精度较高,但齿形误差和齿面粗糙度比插齿大.滚齿生产效率比插齿高。

第四章

加工精度:

零件加工后的实际参数(尺寸、形状和相互位置)与理想几何参数的接近程度。

加工误差:

零件加工后的几何参数对理想几何参数的偏离量。

1.零件的加工精度包含尺寸精度、形状精度和位置精度等三方面的内容。

2.获得尺寸精度的方法有:

试切法、调整法、定尺寸刀具法和自动控制法。

3.形状误差:

用直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度和面轮廓度等项目评定。

4.位置精度:

用平行度、垂直度、同轴度、对称度、位置度、圆跳动和全跳动评定。

5.加工经济精度:

在正常生产条件下(采用符合质量标准的设备、工艺装备和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。

6.影响加工精度的主要因素有:

1)工艺系统的几何误差,包括机床、夹具和刀具等的制造误差及其磨损。

2)工件装夹误差。

3)工艺系统受力变形引起的加工误差。

4)工艺系统受热变形引起的加工误差。

5)工件内应力重新分布引起的变形。

6)其它误差,包括原理误差、测量误差、调整误差等。

7.工艺系统的几何误差:

机床的几何误差、导轨误差、传动误差。

8.机床主轴回转误差:

径向圆跳动、轴向圆跳动和角度摆动

9.机床导轨误差:

导轨水平面内的直线度误差。

轨竖直平面内的直线度误差。

扭曲误差)。

减小传动误差:

提高传动元件的制造精度和装配精度,减少传动件数。

减小夹具的几何误差对加工精度的影响:

夹具上所有直接影响工件加工精度的有关尺寸的制造公差均取为加工件相应尺寸公差的1/2~1/5。

10.装夹误差包括定位误差和夹紧误差两个部分。

11.定位误差:

因定位不准确而引起的误差;为基准不重合误差和定位基准位移误差之和。

12.影响机床部件刚度的主要因素:

连接表面间的接触变形、摩擦力的影响、薄弱零件本身的变形、间隙的影响。

13.工艺系统刚度对加工精度的影响:

加工过程中由于工艺系统刚度发生变化引起的误差;由于切削力变化引起的误差。

14.减小工艺系统受力变形的途径:

提高工艺系统刚度;减小切削力及其变化。

15.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。

16.摩擦热和动力装置能量损耗发出的热是机床热变形的主要热源。

17.工艺系统热变形对加工精度的影响:

工件热变形对加工精度的影响、刀具热变形对加工精度的影响。

18.减小工艺系统热变形的途径:

减少发热量、改进散热条件、均衡温度场、改进机床结构。

19.减小或消除内应力变形误差的途径:

合理设计零件结构、合理安排工艺过程。

产生测量误差的原因:

量具量仪本身的制造误差及磨损,测量过程中环境温度的影响,测量者的读数误差,测量者施力不当引起量具量仪的变形等。

20.提高加工精度的途径:

减小和消除原始误差、转移原始误差、均分原始误差、误差补偿。

21.按照加工误差的性质,加工误差可分为系统性误差和随机性误差。

系统性误差可分为常值性系统误差和变值性体统误差。

22.常值性系统误差:

在顺序加工一批工件时,加工误差的大小和方向皆不变。

(能够经过调整消除)变值性系统误差:

在顺序加工一批工件时,按一定规律变化的加工误差。

(采用自动补偿措施加以消除)

23.机械制造中常见的误差分布规律:

正态分布、平顶分布、双峰分布、偏态分布。

24.加工表面质量:

加工表面的几何形貌、表面层材料的物理力学性能(和化学性能)。

25.加工表面的几何形貌:

表面粗糙度、表面波纹度、表面纹理方向、表面缺陷。

表面层:

表面层的冷作硬化、残余应力、金相组织变化。

26.机械加工表面质量对机器使用性能的影响:

耐磨性、疲劳强度、抗腐蚀性能、零件配合性质。

表面质量对零件疲劳强度影响:

减小零件表面粗糙度,能够提高零件的疲劳强度。

零件表面存在一定的冷作硬化,能够阻碍表面疲劳裂纹的产生,降低疲劳强度。

27.减小表面粗糙度,控制表面的加工印花和残余应力,能够提高零件的抗腐蚀性能。

28.切削加工的表面粗糙度值主要取决于切削残留面积的高度。

29.为减小切削加工后的表面粗糙度,常在加工前或精加工前对工件进行正火、调质等处理。

30.冷作硬化亦称强化,冷作硬化的程度取决于塑性变形的程度。

金属由不稳定状态向比较稳定的状态转化,这种现象称为弱化;弱化作用的大小取决于温度的高低、热作用时间的长短和表面金属的强化程度。

加工后表面金属的最后性质取决于强化和弱化综合作用的结果。

31.影响冷作硬化的因素:

(1)刀具的影响

(2)切削用量的影响(3)加工材料的影响。

32.有三种不同类型的烧伤:

回火烧伤、淬火烧伤、退火烧伤。

33.加工材料产生残余应力的原因:

(1)表层材料比体积增大

(2)切削热的影响(3)金相组织的变化。

34.机器零件主要失效形式:

疲劳破坏、滑动摩损、滚动磨损。

第五章

1.工艺规程设计包括机器零件机械加工工艺规程设计和机器装配工艺规程设计两大部分。

2.工艺规程的作用

(1)工艺规程是工厂进行生产准备工作的主要依据;

(2)工艺规程是企业组织生产的指导性文件;(3)工艺规程是新建和扩建机械制造厂的总要技术文件。

3.拟定工艺路线的内容:

选定定位基准,确定各加工表面的加工方法,划分加工阶段,确定工序集中和分散程度,确定工序顺序。

4.工艺规程的设计原则:

1)所设计的工艺规程必须保证机器零件的加工质量和机器的装配质量,达到设计图样上规定的各项技术要求。

2)工艺过程应具有较高的生产效率,使产品能尽快投放市场。

3)尽量降低制造成本。

4)注意减轻工人的劳动强度,保证生产安全。

5.定位基准有精基准和粗基准;粗基准,是用毛坯上未经加工表面为定位基准;精基准,是是用加工过的表面做定位基准。

6.精基准的选择原则:

基准重合原则、同一基准、互为基准、自为基准。

(1)基准重合原则:

应尽可能选择所加工表面的设计基准为精基准。

(2)统一基准原则:

应尽可能选择用同一组精基准加工工件上尽可能多的表面。

(3)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,能够采用两个加工表面互为基准的方法进行加工。

(4)自为基准原则:

一些表面的精加工工序,要求加工余量小而均匀,常以加工表面自身为精基准进行加工。

7.粗基准的选择原则:

(1)保证零件加工表面相对于不加工表面具有一定位置精度的原则;

(2)合理分配加工余量的原则;(3)便于装夹的原则(4)在同一尺寸方向上粗基准一般不得重复使用的原则。

8.选择加工方法时,先选定该表面终加工工序加工方法,然后再逐一选定该表面各有关前导工序的加工方法。

9.加工阶段划分:

粗加工阶段,半精加工阶段(钻孔、攻螺纹、铣键槽),精加工阶段(主要表面达到零件图规定的加工质量要求),光整加工阶段。

10.零件的加工过程划分目的:

(1)保证零件加工质量

(2)有利于及早发现毛坯缺陷并得到及时处理(3)有利于合理利用机床设备。

11.按工序集中原则组织工艺过程,就是使每个工序所包括的加工内容尽量多些,组成一个集中工序;最大限度的工序集中,就是在一个工序内完成工件所有表面的加工。

12..按工艺集中原则组织工艺过程的特点:

(1)有利于采用自动化程度比较高的高效率机床和工艺装备进行加工,生产效率高;

(2)工序数少,设备数少,可相应减少操作工人数和生产面积;(3)工件的装夹次数少,不但能够缩短辅助时间,而且由于在一次装夹中加工了许多表面,有利于保证各加工表面间的相互位置精度要求。

13.按工序分散原则组织工艺过程,就是使每个工序所包括的加工内容尽量少些;最大限度的工序分散就是使每个工序只包括一个简单工步。

14.按工序分散原则组织工艺过程的特点:

(1)所用机床和工艺装备简单,易于调整;

(2)对操作工人的技术要求不高;(3)工序数多,设备数多,操作工人多,占用生产面积大。

15.机械加工工序的安排:

1)先加工定位基准面,再加工其它表面。

2)先加工主要表面,后加工次要表面。

3)先安排粗加工工序,后安排精加工工序。

4)先加工平面,后加工孔。

(先基面后其它,先主后次,先粗后精,先面后孔。

16.需要安排检验工序的场合:

(1)粗加工全部结束之后

(2)送往外车间加工的前后(3)工时较长的工序和重要工序的前后(4)最终加工之后。

17.为改进工件材料切削性能安排的热处理工序,应在切削加工之前进行;

为消除工件内应力安排的热处理工序,最好安排在粗加工阶段之后进行;

为改进工件材料力学性能的热处理工序,一般安排在半精加工和精加工之间进行。

18.热处理工序:

退火、正火、调质等在切削加工之前进行;淬火、渗碳淬火一般安排在半精加工和精加工之间进行;镀铬、镀锌、发兰一般安排在最后阶段。

19.提高生产率的工艺途径:

缩减基本时间的工艺途径,缩减辅助时间的工艺途径,缩减布置工作地时间的工艺途径,缩减准备终结时间的工艺途径。

20.加工余量:

毛坯留作加工用的材料层

总余量值:

某一表面毛坯尺寸与零件设计尺寸的差值

工序余量:

上工序与本工序基本尺寸的差值为本工序的工序余量Zi

21.工序余量有:

工程余量(简称余量)、最大余量、最小余量。

22.工序尺寸”入体原则”:

对被包容尺寸,上偏差为0,其最大尺寸就是基本尺寸;对包容尺寸,下偏差为零,其最小尺寸就是基本尺寸。

一般工序尺寸按”入体原则”标注,孔距类工序尺寸偏差按”对称偏差”配置。

23.影响加工余量的因素有:

1)上工序留下的表面粗糙度值Rz和表面缺陷层深度Ha;2)上工序的尺寸公差Ta;3)Ta值没有包括得上工序留下的空间位置误差ea;4)本工序装夹误差。

24.尺寸链:

在工件加工和机器装配过程中,又相互连接的尺寸形成的封闭尺寸组成为尺寸链。

尺寸链可分为:

直线尺寸链、平面尺寸链、空间尺寸链。

25.环:

组成尺寸链的每一个尺寸,尺寸链中,凡是间接得到的尺寸成为封闭环;凡是经过加工直接得到的尺寸成为组成环;如封闭环随着某组成环增加而增加,此组成环称为增环;若封闭环随着某组成环增加而减少,次组成环称为减环。

27.时间定额有以下几部分组成:

1)基本时间tj2)辅助时间tf3)布置工作地时间tb4)休息和生理需要时间tx5)准备和终结时间ts。

28.辅助时间:

为实现基本工艺工作所作的各种辅助动作所消耗的时间。

29.作业时间:

基本时间和辅助时间的总和。

30.单件时间td,1)基本时间tj2)辅助时间tf3)布置工作地时间tb4)休息和生理需要时间tx。

减缩基本事件的工艺途径:

提高切削用量、缩减工作行程长度、多件加工。

31.保证装配精度的四种装配方法:

互换装配法(完全、统计)、分组装配法、修配装配法、调整装配法(可动、固定)。

32.完全呼唤装配优缺点:

(1)优点:

装配质量稳定可靠,装配过程简单,装配效率高,易于实现自动装配;产品维修方便。

(2)缺点:

当装配精度要求较高,特别是在组成环数较多时,组成环的制造公差规定的严,零件制造困难,加工成本高。

33.保证能以较高的生产率加工:

(1)被加工表面形状应尽量简单;

(2)尽量减少加工面积;(3)尽量减少加工过程的装夹次数加工;(4)尽量减少工作

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