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第一章 机械加工方法与切削机床 1、顺铣和逆铣及其特点 顺铣：铣削时主运动速度方向与工件进给方向相同 特点： （1） 主运动是刀具旋转 （2） 生产率高 （3） 切削过程容易产生振动 （4） 散热条件较好 逆铣：铣削时主运动速度方向与工件进给方向相反 特点： （1） 避免了工作台和工件一起向前窜动 （2） 避免了首先接触工件硬皮，不易磨损 （3） 逆铣时厚度从 0 开始逐渐增大，因而刀刃开始切削时将经历一 段在切削硬化的已加工表面的挤压滑行，增加磨损 （4） 铣削力上抬工件，容易振动 所以为了提高刀具的寿命，切削加工中常用逆铣。 2、机床的工艺范围和技术参数 工艺范围：在机床上加工的工件类型和尺寸、能够完成何种工序、使 用什么刀具等。 技术参数：尺寸参数、运动参数与动力参数。 3、外传动链和内传动链 外传动链：动力源和工件部件间的传动链 内传动链：工件部件间的传动链 4、能看懂机床型号的编制 第二章 金属切削原理与刀具 1、切削运动：利用刀具切去工件毛坯上多余的金属层，以获得具有 一定表面精度（尺寸，形状，位置精度）和表面质量的机械零件的机 械加工方法。 2、切削要素 切削要素包括：切削用量和切削层的几何参数。 切削用量包括：切削速度、背吃刀量和进给量。 切削要素包括：切削厚度、切削宽度和切削面积。 切削速度：单位时间内，刀具相对于工件在主运动方向上的位移。 背吃刀量：待加工表面和已加工表面的垂直距离。 进给量：在主运动每转一转或者每一行程时，刀具在进给运动方向上 相对于工件的位移量。 切削厚度：两相邻加工表面间的垂直距离。 切削宽度：沿主切削刃方向度量的切削层尺寸。 切削面积：切削层垂直于切削速度截面内的面积。 3、刀具的标注角度 前角 0 ： 在正交平面内测量的前刀面与基面之间的夹角 后角 0 ： 在正交平面内测量的主后刀面与切削平面之间的夹角 主偏角 K r ：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 K r ：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 s ： 在切削平面内测量的主切削刃与基面之间的夹角 4、对刀具的工作角度有影响的两个因素：刀具的安装位置和进给运 动。 （具体影响参看第二版 19 页或第三版 18 页） 5、刀具材料应满足的性能 刀具切削部分材料在切削时要承受高压、高温、摩擦、冲击和振动所 以应具备：（1）高的硬度（2）高的耐磨性（3）足够的强度和韧性（4）高的耐 热性（5）良好的热物理性能（6）良好的工艺性能和经济性。 6、刀具角度的选择： （1）前角 前角 0 对切削的难易程度有很大的影响。增大前角能使 刀刃变得锋利，使切削更为轻快，并减小切削力和切削热，但前角过 大刀刃和刀尖的强度下降，刀具导热体积减小，影响刀具寿命。 （2）后角 后角 0 的主要功用是减小后刀面与工件间的摩擦和后刀 面的磨损。一般，切削厚度越大，刀具后角越小；工件材料越软，塑 性越大，后角越大。工艺系统刚性较差时应当适当减小后角，尺寸精 度要求较高的刀具后角宜取小值。 （3）主偏角 主偏角 K r 的大小影响切削条件和刀具寿命。在工艺系 统刚性很好时减小主偏角可以提高刀具耐用度，减小已加工面粗糙 度， 所以主偏角宜取小值； 在工件刚性较差时为避免工件变形和振动， 应选用较大的主偏角。 7、切削加工的变形区 第一变形区（参看课本图） ：从 OA 线开始发生塑性变形，到 OE 线 晶粒的剪切滑移基本完成 第一变形区的特征：沿滑移线的剪切变形及其随之产生的加工硬化， 在切削温度较高时这一变形区较窄 第二变形区：切屑沿前刀面排出时进一步受到前刀面的挤压和摩擦， 使靠近前刀面出金属纤维化，基本上和前刀面相平行 第二变形区的特征： 使切屑底层靠近前刀面处纤维化， 流动速度减缓， 甚至会停在前刀面上；切屑弯曲，由摩擦而产生的热量使切屑与刀具 接触温度升高 第三变形区：已加工表面受到切削刃钝圆部分与后刀面的挤压和摩 擦，产生变形与回弹，造成纤维化与加工硬化 8、积屑瘤 积屑瘤：在切削速度不高而又能形成连续切屑的情况下，加工一般钢 料或其它塑性材料时常在前刀面处粘着一块剖面有时呈三 角状的硬块，它的硬度很高，有时可以替代刀刃进行切削， 这块冷焊在前刀面的金属称为积屑瘤。 积屑瘤对切削加工的影响如下： （1）实际前角增大，减小切削力 （2）增大切削厚度 （3）使加工表面粗糙度增大（4）积屑瘤粘附在前刀面上，在相对稳定时代替刀刃切削，提高刀 具寿命，但不稳定是会加速刀具的磨损。 防止积屑瘤的方法： （1）降低切削速度，使温度较低，粘结现象不易发生 （2）采用高速切削，使切削温度高于积屑瘤消失的相应温度 （3）采用润滑性能较好的切削液，减小摩擦 （4）增加刀具前角以减小切屑与前刀面接触区的压力 （5）适当提高工件材料硬度，减小加工硬化倾向 9、切削力的来源及影响因素 切削力的来源： （1）克服被加工材料弹性变形的抗力 （2）克服被加工材料塑性变形的抗力 （3）克服切屑对前刀面的摩擦力和刀具后刀面对过渡表面与已加工 表面间的摩擦力 影响因素：工件的材料、切削用量、刀具的参数、刀具的磨损和切削 液。 10、切削力的测量手段 （1）测定机床功率，计算切削力: 用功率表测出机床电动机在切削 过程中所消耗的功率 PE 后，计算出切削功率 Pc 。这种方法只能 粗略估算切削力的大小，不够精确。 （2）用测力仪测量切削力: 利用切削力作用在测力仪的弹性元件上 所产生的变形，或作用在压电晶体上产生的电荷经过转换处理 后，读出 Ff 、 Fp 和 Fc 的值。 11、影响切削热的因素 （1）切削用量：由经验公式可知，切削速度 v 对切削力的影响最大， 进给量 f 次之，背吃刀量 a p 的影响最小。 （2）工件材料：工作材料的强度、硬度越高，切削温度就越高，材 料的导热性越好，则切削温度越低。 （3）刀具角度：前角加大，变形和摩擦减小，因而切削热小，但是 前角不能太小，否则刀头部分散热量的体积减小了，不利于降 低切削温度；主偏角减小将使切削刃工作长度增加，有利于降 低切削温度。 （4）刀具磨损：后刀面磨损达到一定数值后，对切削温度的影响增 大。 （5）切削液：切削液对切削温度的影响，与切削液的导热性能、比 热容、流量、浇注方式以及本身的温度有很大的关系。 12、刀具磨损的形态及其原因 刀具磨损的形态有前刀面磨损、后刀面磨损、边界磨损。 （1） 前刀面磨损原因：切削塑性材料时如果切削速度、切削厚度较 大，由于切屑与前刀面完全是新鲜表面的相互接触和摩擦，化 学性很高，反应很强烈，接触面又有很高的温度和压力，实际 接触面积较大，空气或切削液渗入比较困难，因此在前刀面形 成月牙洼磨损。 （2） 后刀面磨损原因：工件的新鲜加工表面与刀具的后刀面接触， 相互摩擦形成后刀面磨损 （3） 边界磨损的原因：切削时在刀刃附近的前后刀面上压应力和剪 应力很大，但在工件外表面处的切削刃上应力突然下降形成很 高的应力梯度。同时，前刀面上切削温度最高，而与工件待加 工表面接触点处，由于受空气或切削液冷却，造成很高的温度 梯度，也引起很大的剪应力，因而在主切削刃后刀面上发生边 界磨损；由于加工硬化作用，靠近刀尖部分的副切削刃处的切 削厚度减薄到零，引起这部分刃打滑，促使副后刀面上发生边 界磨损。 13、切削用量怎样影响切削力、切削温度、刀具寿命 （1）对切削力的影响：背吃刀量对切削力的影响最大，其次是进给 量，切削速度对切削力的影响最小。 （2）对切削温度的影响：切削速度对切削温度的影响最大，其次是 进给量，而背吃刀量对切削温度的影响最小，因为背吃刀量大 时，切屑带走的热量也多。 （3）刀具寿命的影响：切削用量对刀具寿命的同切削温度的影响相 同，因为切削温度直接影响刀具的寿命。 14、高速切削的特点 （1）能获得很高的加工效率 （2）能获得较高的加工精度 （3）能获得较高的加工表面质量 （4）加工能耗低，节省制造资源 15、高速切削有哪些特点 （1） 、能获得很高的加工效率 （2） 、能获得较高的加工精度 （3） 、能获得较高的加工表面质量 （4） 、加工能耗小、节省制造资源 总结：这一章是考研的重点，主要是考一些概念的东西，所以要记的 比较多，其中最难的就是切削用量等对切削力、切削温度、刀 具寿命的影响，很容易记混，所以大家在背的时候一定要从根 源上来看，这些因素是咋样影响的。 第三章 机械加工与装配工艺规程制订 1、工序：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 2、粗基准和精基准 粗基准：用毛坯上未经加工的表面作定位基准 精基准：用已经加工过的表面作定位基准 3、基准选择的原则 粗基准 （1）保证零件加工表面相对于不加工表面具有一定的位置精度的原 则 （2）合理分配加工余量（3）便于装夹原则 （4）粗基准一般不得重复使用原则 精基准 （1）基准重合原则，应尽可能选择设计基准作为定位基准。 （2）统一基准原则，应尽可能选用统一的定位基准加工各表面，以 保证各表面间的位置精度。 （3）互为基准原则，当工作上两个加工表面之间位置精度要求比较 高时，可以采用两个表面互为基准反复加工。 （4）自为基准原则，一些表面的精度加工工序，要求加工余量小而 均匀，常以加工表面自身作为精基准。 4、加工阶段划分的主要目的 （1）保证零件的加工质量 （2）有利于及早发现毛坯缺陷，并及时处理 （3）有利于合理利用机床设备 （4）有利于保护精加工过的表面少受磕碰损坏 （5）在机械加工工序中插入必要的热处理工序，同时使热处理发挥 充分的效果 5、工序顺序安排原则 （1）先加工定位基准面，再加工其它表面 （2）先加工主要表面，再加工次要表面（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 6、加工余量：毛坯上留作加工用的材料层 7、工艺尺寸链的计算 这是一个重点的计算题，计算思路为：（1） 先确定封闭环，即间接很到的尺寸 （2） 确定增环和减环，可以采用画箭头的方法，即和封闭环方向相 同的为增环，相反的为增环。 （3） 按照公式进行计算。 作这种题的重点就是确定封闭环、增环和减环，还有就是作这种题是 一定要心细，不能过急，否则很容易出错。 8、达到装配精度的方法，各自有什么优缺点以及适用于什么范围 （1）完全互换法： 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。 缺点：当装配精度要求较高，尤其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。 适用：适于在成批大量生产中组成环数较少或组成环数虽多但装 配精度要求不高的机器结构。 （2）统计互换法 优点：扩大了组成环的制造公差，制造成本低，装配过程简单， 生产效率高。 缺点：装配后有极少数产品达不到规定的装配精度要求，须另外 返修。 适用： 大批大量生产中装配那些装配精度要求高且组成环数又多 的机器结构。 （3）分组互换法 优点：零件制造精度不高但装配精度很高，组内零件可互换，装 配效率高。 缺点： 增加了测量分组成本， 若尺寸分布不同可能有剩余或不足。 适用： 成批大量生产中装配那些组成环数少， 装配精度高的结构。 （4）修配法 优点：各组成环均能以加工经济精度制造但装配精度高。 缺点：装配效率比较低，增加了修配工作量。 适用：单件小批量生产，组成环数比较多，装配精度要求高的场 合。 （5）调整法 优点：各组成环均按该生产条件下经济精度加工，装配精度高。 缺点：增加调整机构。 适用：可动调整法和误差抵消调整法适用于小批量生产，固定调 整法则主要用于大批量生产。 9、装配尺寸链的计算 基本思路和工艺尺寸链的一样。 总结：这一章也是考研的重点，也是实际加工中比较实用的，工艺尺 寸链和装配尺寸链的 计算是重点计算题，希望考生重视。 第四章 机床夹具设计原理 1、定位和夹紧 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：在工件定位后用外力将其固定，使其在加工过程中保持定位位 置不变的操作 2、机床夹具的工作原理 （1）使工件在夹具中占有正确的加工位置 （2）夹具对于机床应先保证有准确的相对位置，而夹具结构又保证 定位元件的定位工作面对夹具与机床相连接的表面之间的相对 准确位置，这就保证了夹具定位工作面相对机床切削运动形成 表面的准确几何位置，也就达到了工件加工面对定位基准的相 互位置精度要求 （3）使刀具相对有关的定位元件的定位工作面调整到准确位置，这 就保证了刀具在工件上加工出的表面对工件定位基准的位置尺 寸 3、夹具的作用 （1）保证加工精度 （2）缩短辅助时间 （3）扩大机床的使用范围 （4）减轻工人的劳动强度 （5）降低生产成本 （6）可由较低技术等级的工人进行加工 4、基准和定位基准 基准：零件上用来确定点、线、面位置时，作为参考的其它的点、线、 面。 定位基准：工件在夹具上安装时，用来确定其位置所用的基准 5、六点定位原则 六点定位原则：用六个定位支承点与工件接触，并保证支承点合理分 布，每个定为支承点限制工件的一个自由度，便可将 工件的六个自由度完全限制，工件在空间的位置也就 被唯一地确定 6、完全定位和不完全定位 完全定位：工件的六个自由度完全被限制的定位 不完全定位：按加工要求，允许有一个或者几个自由度不被限制的定 位7、过定位和欠定位 欠定位：按工序的加工要求，工件应该被限制的自由度未被限制的定 位 过定位： 工件的同一自由度被两个或者两个以上的支撑点重复限制的 定位 8、定位方案的确定 给出一个加工零件，要你确定它的定位方案 做这类题时，首先要明确要定位多少个自由度，之后要选定定位表面 是什么，如是平面、外圆柱面、圆孔还是组合定位表面，再根据选用 的定位表面来确定定位元件，对平面可以选用支承钉、支承板，对于 圆孔则可以选用定位销、心轴和锥销，对于外圆柱面则要可以选用 V 型块、定位套锥套等，最后就是检查一下，是否有过定位出现，如果 有的话则要采用一定的方法消除或减少其的影响，一般采用的方法 有： （1）改变定位元件的结构，以减少转化支撑点的数目； （2）提高 工件定位基面之间及定位元件工作表面之间的位置精度。 9、一般来说，对定位元件的设计应该满足下列要求 （1）要有与工件相应的精度 （2）要有足够的刚度，不允许受力后发生变形（3）要有足够的耐磨性，以便在使用中保持精度 10、定位误差的计算 这是一道很重要的计算题，计算的一般思路如下： （1） 确定工序基准和定位基准 （2） 确定加工方向 （3） 确定工序基准在加工方向上的最大变动量。 11、夹紧机构的组成 （1）夹紧元件。夹紧机构的最终执行元件，直接接触工件完成夹紧 作用 （2）动力装置。是夹紧机构产生夹紧力的动力源，采用手动夹紧时 无此部分 （3）中间传力机构。在动力源和夹紧元件之间的传力机构。在传递 力的过程中它能起到如下作用：改变作用力的方向、改变作用力的大 小，通常是起增力作用、使夹紧实现自锁 12、夹紧机构的基本要求与设计原则 1）夹紧必须保证定位而不能破坏定位 （1）在确定夹紧力的着力点和方向时，应使工件的定位基面与定位 元件可靠地接触，为此，主要夹紧力应垂直于装置基面 （2）夹紧元件在夹紧过程中的移动不应破坏工件的定位 2）工件和夹具的夹紧变形必须在允许的范围内 （1）夹紧力应作用在工件刚性较好的方向上，同时应尽量使夹紧力 通过工件直接压在定位元件上，即所谓的“点对点”压紧，不使工件 的受力部位悬空，一面产生弯曲变形 （2）夹紧力的着力点和支承点尽可能靠近切削力的作用点，也就是 说尽量避免工件被加工部位处于“悬臂”状态，这样有助于提高工件 夹具系统的抗振性 （3）夹紧机构对夹具体的反作用力不应使夹具体产生影响加工精度 的变形。 （4）夹紧力的大小要适当 3）夹紧机构必须可靠 （1）夹紧元件本身要有足够的刚度和强度，否则可能夹不紧或断裂 （2）对于手动夹紧，其自锁性能必须可靠 （3）夹紧机构必须有足够的夹紧行程 4）夹紧机构的操作必须安全、省力、方便、迅速 5）夹紧机构的复杂程度和自动化程度应和生产规模及工厂的物力、 财力相适应 13、夹紧力的确定 所需夹紧力的确定应考虑夹紧力的三要素：方向、作用点和大小 1）夹紧力的方向 确定夹紧力方向时应考虑： （1）夹紧力的方向应保证定位准确可靠，而不破坏定位，即保证在 夹紧作用下使工件与定位元件接触， 方向一般垂直于主要定位基准面 （2）夹紧力的作用方向应使所需夹紧力尽可能的小，以减轻疲劳强 度，提高生产率，夹紧机构紧凑、轻便，工件变形小 （3）夹紧力作用方向应使工件变形尽可能小 2）夹紧力的作用点 作用点指夹紧元件与工件接触的一小块面积。它对工件的可靠定位、 夹紧后的稳定和变形有显著影响，选择时应注意以下几点： （1）夹紧力作用点应能保持工件定位稳定而不致引起工件位移或偏 移。 夹紧力作用点应在定位元件上或几个定位元件形成的稳定受力区 域内（2）夹紧力作用点应使工件的加紧变形尽可能的小，不影响精度 （3）夹紧力作用点应尽可能靠近工件被加工表面，以提高加工部位 的夹紧刚性，减小切削力对夹紧点的力矩，防止或减少工件振动 3）夹紧力大小的选择 夹紧力大小的选择应适当，如果所选夹紧力过大会使工件表面压伤、 变形，因此就要增加响应夹具的刚性，导致夹紧机构非常笨重；如果 夹紧力过小，则不能抵抗切削力、重力、惯性力等的作用，将会破坏 定位。 14、典型的夹紧第4/8页机构及其特点 （1） 、斜楔夹紧。特点：有增力作用；夹紧行程小；结构简单。 （2） 、螺旋平动。特点：由于螺旋夹紧结构简单，故夹紧可靠；有比 远比斜楔夹紧大很多的增力作用； 螺旋夹紧行程不 受限制；但是螺旋夹紧动作慢，辅助时间长，效率 低。 （3） 偏心夹紧： 、 由于圆偏心夹紧时的夹紧力小， 自锁性能不是很好， 且夹紧行程小 总结：这一章也是考试的重点，要记和东西偏少，主要还是要理解各 种定位表面所对应的定位元件是什么， 每一种定位元件限制多少个自 由度，难点就是如何计算定位误差。 第五章 机械加工精度 1、加工精度、加工误差和加工经济精度 加工精度： 指零件加工后的实际几何参数与理想零件的几何参数相符 合的程度 加工误差：零件加工后的实际几何参数对理想几何参数的偏离程度 加工经济精度：在正常加工条件下（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。 2、误差敏感方向：加工表面的法线方向 3、获得零件加工精度的方法 零件的加工精度包括尺寸精度、形状精度和位置精度。 形状精度的获得主要有三种方法 （1）轨迹法：利用切削运动中刀具刀尖的运动轨迹形成被加工表面 的形状。这种加工方法所能达到的精度主要取决于这 种成形运动的精度 （2）成形法：利用成形刀具切削刃的几何形状切出工件的形状。这 种方法所能达到的精度主要取决于切削刃的形状精度 和刀具的装夹精度 （3）展成法：利用刀具和工件作展成切削运动，切削刃在被加工面 上的包络面形成的成形表面。这种加工方法所能达到 的精度主要取决于机床展成运动的传动链精度与刀具 的制造精度 尺寸精度的获得方法（1）试切法：即先试切出很小一部分加工表面，测量试切后所得的 尺寸，按照加工要求适当调整刀具切削刃相对工件的 位置，再试切，再测量，如此经过两三次试切和测量， 当被加工尺寸达到要求后，再切削整个待加工表面 （2）定尺寸刀具法：用具有一定尺寸精度的刀具来保证被加工工件 尺寸精度的方法 （3）调整法：利用及床上的定程装置、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置精度要求， 然后加工一批工件 （4）自动控制法：使用一定的装置，在工件达到要求的尺寸时自动 停止加工 位置精度的获得方法 位置精度的获得与工件的装夹方式和加工方法有关。 当需要多次装夹 加工时，有关表面的位置精度依赖夹具的正确定位来保证；如果工件 一次装夹加工多个表面时， 各表面的位置精度则依靠机床的精度来保 证。 4、主轴回转精度及其对加工产生的误差 主轴回转精度： 主轴回转轴线在回转时相对于其平均轴线的变动量在 误差敏感方向的最大位移值。 主轴回转误差对不同的加工表面会产生不同的影响，具体见课本 P254. 5、导轨精度的要求：水平面内的直线度、垂直面内的直线度、前后 导轨的平行度误差。 6、 机床的定位精度： 工作台或刀具从一个位置移动到另一个位置时， 其位置的准确度。 7、影响机床的定位精度的因素：进给机构的传动精度、进给与测量 分开时的测量精度、爬行误差 8、刀具的几何误差对工件精度的影响： （1）定尺寸刀具的尺寸和形状误差将直接影响工件的尺寸和形状精 度 （2）成形刀具的形状误差将直接决定工件的形状精度 （3）展成刀具切削刃的形状及有关尺寸以及其安装、调整不正确会 影响加工表面的形状精度 （4）一般刀具的制造误差对工件的加工精度没有直接影响 9、工艺系统的制造精度和磨损对工件精度的影响分为哪些方面： （1）机床主轴的回转精度及其对工件精度的影响 （2）应动部件的直线运动精度对工件精度的影响 （3）机床的几何精度对加工精度的影响 （4）机床的传动精度及其对工件精度的影响 （5）机床的定位精度对工件精度的影响 （6）刀、夹、量具的制造精度和磨损对工件精度的影响 10、静刚度和动刚度 工艺系统在静载荷作用下，会产生静变形，载荷越大变形越大。因此 我们把静力与静力作用下产生变形的比值称为工艺系统的静刚度。 当系统受到周期性的外力或动态切削力作用时，系统就会产生振动。 振动的振幅和频率与周期性外力的振幅和频率有关。 把某一频率范围 内产生单位振幅所需要的激振力幅值定义为该频率下的动刚度。 11、机床部件变形过程与刚度曲线特点 （1）刚度曲线不是直线，各区间的刚度是不同的，各区间的刚度应 以该区间的曲线斜率表示 （2）加载曲第5/8页线与卸载曲线不相重合，这是因为在机床部件变形时， 零件之间还常伴随着相互错动和摩擦 （3）当载荷去除时，变形恢复不到原点，这说明机床部件的变形不 单是弹性变形，而且伴随着恢复原状的塑性变形 （4）机床部件的刚度值远比我们按实体所估计的要小 12、影响部件刚度的因素 （1）接触面间的接触变形 （2）部件中个别薄弱环节的影响 （3）连接夹紧力的影响 （4）摩擦力 （5）间隙的影响 （6）变形的复合性 13、切削力产生的系统变形对加工精度的影响 （1）在切削力作用下，由于切削力的作用位置不同而产生各点的系 统刚度不同、变形不同而引起工件的形状误差 （2）由于工件加工余量不均或由于其他原因，使得切削力发生变化， 因而使系统变形发生变化，引起工件的误差 14、影响机床刚度的因素 （1）零件与零件间的接触变形 （2）薄弱零件本身的变形 （3）间隙的影响 （4）摩擦的影响 （5）施力方向的影响 15、提高机床刚度的措施 （1）选用合理的零部件结构和断面形状 （2）提高连接表面的接触刚度 （3）采用正确的装夹方式 16、工艺系统的热源：切削热、摩擦热、环境温度、辐射热源 17、误差复映：由于工件的加工余量变化，工作材质不均等因素，引 起的切削力变化，使工艺系统发生变形，使加工后的 工作具有毛坯类误差的现象。 18、工件热变形对加工精度的影响 工件受热变形对一般加工影响不大，但对精密件、大件影响大。因为 精密件精度高，大件变形大，切加工周期长。 工件热变形与三种因素有关： 传入工件的热量多少、 工件的受热体积、 工件受热均匀与否 减少工件热变形对加工精度影响的措施 （1）在切削区域施加充分冷却液，降低切削温度，减少切削时工件 的热变形 （2）提高切削速度和进给量，使传入工件热量减小 （3）工件在精加工前有充分时间间隔，使之充分冷却 （4）刀具和砂轮经常刃磨和修正，减少切削热和摩擦热的产生 （5）是弓箭在夹紧状态下时还有伸缩的自由以减小加工工程中工件 的热变形 19、减少工艺系统热变形的方法 （1）减少热源产生热量 （2）控制热源的影响。采用冷却、恒温等手段使机床、刀具、工件 变形减小 （3）从结构上采取措施减少热变形 （4）进行综合补偿及校正 20、提高加工精度的途径 （1）减少原始误差 （2）转移原始误差 （3）均分原始误差 （4）均化原始误差 （5）误差补偿 （6）就地加工 21、常值系统误差、变值系统误差和随机误差 常值系统性误差： 在顺序加工一批工件中其大小和方向皆不变的误差 变值系统性误差：在顺序加工一批工件中，其大小和方向循某一规律 变化的误差 随机误差：在顺序加工一批工件中，误差的大小和方向在一定范围内 按一定统计规律变化。 22、算合格率和不合格率的问题。 总结：这一章是考研的重点和难点，本章的难点是误差分析，对于书 中提及的各类误差，考生必须了解它们产生的原因 ，对于书中第一 节中的内容，要加强理解，一字一句都要视，切不可死记硬背。另外 本章还有一个重要的计算题，求合格率和不合格率，这也必须引起考 生的注意。 第六章 机械加工的表面质量 1、机械零件加工表面质量 （1）表面粗糙度 （2）表面层因塑性变形引起的冷作硬化 （3）表面层因切削热引起的金相组织的变化 （4）表面层产生的残余应力 2、机械加工表面质量对使用性能的影响： 表面质量对耐磨性的影响 （1）表面粗糙度对耐磨性的影响 一般说表面粗糙度值越低其耐磨性越好， 但表面粗糙度值太小， 润滑油不易储存，磨损反而加剧 （2）表面层的加工硬化对耐磨性的影响 零件的表面层在机械加工过程中都有一定程度的加工硬化，这 种加工硬化一般都能使耐磨性提高。 但是也不是加工硬化的程度越高 耐磨性越高。 （3）表面上加工纹路（微观不平度的方向）对零件耐磨性的影响 （4） 表面微观轮廓形状对耐磨性的影响 （5） 残余应力影响。压应力将使零件结构紧密，耐磨性提高；相反， 拉应力会使耐磨性下降 表面质量对零件疲劳强度的影响 （1）表面为官几何形状对耐疲劳强度的影响 在交变载荷作用下，微观不平度的低凹点会引起应力集中现象，因而 降低了零件的耐疲劳强度 （2）表面层的机械物理性能对疲劳强度的影响 表面层的加工硬化可以减小交变变形的振幅、组织疲劳裂纹的生长、 减轻表面缺陷和微观不平度的影响， 因而可以提高零件的耐疲劳强度 （3）表面质量对耐腐蚀性的影响 表面粗糙度值越大耐腐蚀性越差、 表面加第6/8页工硬化或存在压应力有助于 表面显微裂纹的封闭，因而可以提高耐腐蚀性，拉应力会使耐腐蚀性 下降 （4）表面质量对配合精度和配合性质的影响 对于间隙配合，表面粗糙度值大会使磨损加大，间隙增大，破坏了 要求的配合性质。 对于过盈配合， 装配过程中一部分表面凸峰被挤平， 实际过盈量减小，降低了配合件间的连接强度 3、影响表面粗糙度的因素 切削加工 （1） 刀具几何形状的复映 （2） 工件材料的性质，加工塑性材料时，材料的韧性越好，金属的 塑性变形越大，加工表面就越粗糙，加工脆性材料时，其切屑 呈碎粒状，由于切削的崩碎而加工表面留下许多的小麻点，使 表面粗糙度加大。 （3） 切削用量的影响，加工塑性材料时，若切削速度处在产生积屑 瘤和鳞刺的范围内，加工表面将很粗糙，若不在，则影响明显 下降；进给量越大，则表面粗糙度就越大；背吃刀量越大，则 产生的塑性变形越大，表面粗糙度就越大。 磨削加工 （1） 砂轮的粒度 砂轮粒度越大，则表面粗糙度就越小 （2） 砂轮的硬度 砂轮硬度越大， 钝化了的磨粒不能及时的脱落， 塑 性变形加大，使表面粗糙度加大 （3） 砂轮的修整 修整砂轮的金刚石工具越锋利， 修整导程越小， 因 而表面粗糙度就越小 （4） 磨削速度 提高磨削速度，单位时间内划分磨削区的磨粒数多， 则表面粗糙度就小 （5） 磨削径向进给量与光磨次数 （6） 工件圆周进给速度与轴向进给量 （7） 冷却润滑液 4、加工硬化及影响其的因素 加工硬化：机械加工过程中因切削力作用产生的塑性变形使晶格扭 曲、畸变，晶粒间产生剪切滑移，晶粒被拉长和纤维化， 甚至破碎，使表层金属的硬度和强度提高的现象。 影响加工硬化的因素： （1）刀具的影响 刃口圆弧半径增大，对表层挤压作用加大使冷硬 增加；刀具后面磨损增加，对已加工面摩擦加大使冷硬增加； 前角加大可减小塑性变形，使冷硬减小 （2）切削用量的影响 切削速度增大，刀具与工件接触挤压时间短， 塑性变形小，同时切削温度亦会增加，有助于冷硬回复作用， 故冷硬较小。但在高速切削时，切削热作用时间短，回复作用 不充分，故冷硬有所增加；进给量增大，塑性变形增大，因而 冷硬也增加。但进给量太小，会形成薄层切削打滑，增加了对 表面的挤压，使塑性变形增加，冷硬加大；工件材料塑性越大， 切削后冷硬越严重。 5、软化：切削过程中切削热的作用会使金属在塑性变形中产生恢复 及再结晶，使金属失去加工硬化中所得到的物理机械性能，称 之为软化或回复 6、磨削烧伤及其类型 磨削烧伤：当被磨工件表面层温度达到相变温度以上时，表层金属发 生金相组织的变化，使表层金属强度、硬度降低，并伴随 有残余应力产生，甚至出现微观裂纹。 磨削烧伤包括回火烧伤，淬火烧伤，退火烧伤三种。 回火烧伤：磨削区的温度未超过淬火钢的相变温度，但是已经超过了 马氏体的转变温度， 工件表面的回火马氏体组织将转变成 硬度较低的回火组织。 淬火烧伤： 磨削区的温度超过了相变温度， 再加上冷却液的急冷作用， 表层金属发生二次淬火， 使表面金属出现二次淬火马氏体 组织，其硬度比原来的回火马氏体还高，在它的下层，因 冷却液慢，出现了硬度比原先低的回火组织。 退火烧伤：如果磨削区的温度超过了相变温度，而磨削区域又无冷却 液进入，表层金属将产生退火组织，表面硬度急剧下降。 7、影响磨削烧伤的因素主要是磨削区的温度，磨削温度的高低决定 于以下因素： （1）砂轮速度、工件速度及磨削深度大，磨削区温度高 （2）砂轮粒度细，磨削区温度高。自砺性差，则磨削区温度高 （3）工件材料的导热系数小，磨削区温度高 （4）冷却液不易进入磨削区，引起磨削区温度高 8、工件表面层的残余应力产生的原因（1）塑性变形的影响 （2）温度的影响 （3）金相组织变化的影响 总结：这一章不是考研的重点，但会考察考生对本章中概念的掌握， 比如名词解释、简答等等。所以最好是将本章中的概念牢记于心，将 这 8 个知识点背熟。 第七章 机械加工中的振动 1、强迫振动和自激振动 强迫振动： 一种由于外界周期性干扰力的作用而引起的不衰减的振动 自激振动：一种由外界吸收能量，但又不存在周期性干扰的不衰减的 振动。 （例如机床工作台在低速运动时，常会出现的爬行现象） 2、强迫振动的振源 （1）机床高速转件不平衡 （2）机床传动机构缺陷 （3）切削过程中的冲击 （4）往复运动部件的惯性力 3、机床内部的干扰振源包括：回转部件的不平衡、齿轮啮合不良引 起振动、滚动轴承的振动、机床上电动机的振动、传动皮带的振动、 液压或电气控制系统的振动 4、减小或消除切削颤振的工艺途径（1）合理选择切削用量 （2）合理选择刀具的几何参数及采用消振刀具第一章-车刀的标准角度：前角r0：主剖面内前刀面与基面的夹角，后角a0：主剖面内住后刀面与切削平面之间的夹角，主偏角kr：在基面内主切削刃的投影与进给方向之间的夹角，副偏角kr/：基面内，副切削刃的投影与进给相反方向之间的夹角。刃倾角rs：切削平面内，刃倾角是主切削刃与基面之间的夹角。-前刀面：切削时，切削流出所经过的表面称为前刀面，主后刀面：切削时，刀具上与工件的加工表面相对的表面。副后刀面：切削时，刀具上与工件的已加工表面相对的表面。 主切削刃：前刀面与主后刀面的交线。副切削刃是前刀面与副后刀面的交线。刀尖:主切削刃与副切削刃的交点。-基面：是通过主切削刃上某一选定点，并与该点切削速度方向垂直的平面，切削平面：是通过主切削刃上某一选定点，并与该点的加工表面相切的平面，主剖面：是通过主切削刃上的某一选定点，与主切削刃在基面上的投影相垂直的平面。1.主运动：是切下切屑所需要的最基本的运动，主运动的速度最高，消耗的机床功率最多。 进给运动：进给运动是使金属层不断投入切削从而加工出完整表面所需要的运动，进给运动速度低，消耗机床功率少。切削层长度Lc与切削长度Lch之比称为变形因数（收缩因子）且1。2.变形因数对切削力切削温度和表面粗糙度影响较大，当其他条件不变时，切削变形因数愈大，切削力愈大，切削温度愈高，表面愈粗糙。影响切削变形因数的因素主要有刀具前角，切削速度，切削厚度，切屑与刀具之间的摩擦因数和被切材料的塑性等几个方面。增大刀具前角，提高切削速度、加大切削厚度、减小切屑与刀具之间的摩擦因数、降低被切材料的塑性都能减小切削变形因数。3.积屑瘤形成：被切削的金属在切削区的高温高压和剧烈摩擦力的作用下与刀具前刀面发生粘结而形成的。优点：保护切削刀，增大了刀具的实际工作前角，是切削轻快，粗加工时，积屑瘤是有益的。缺点：影响尺寸精度并会导致切削力的变化引起震动，一些积屑瘤碎片粘附于工件已加工表面上，使工件表面变得粗糙，精加工时，应尽量避免产生积屑瘤。影响积屑瘤的主要因素：工件材料和切削速度。塑性大的材料切削时的塑性变形大，容易产生积屑瘤避瘤：增大刀具前角，减小进给量。4.切削热的来源：1.切削变形所产生的热，它是切削热的主要来源，2.切削与前刀面之间的摩擦所产生的热3.工件与后刀面之间的摩擦所产生的热。 切削温度一般是指切削工件与刀具接触区域的平均温度。影响因素：切削用量，工件材料，刀具材料，刀具角度。冷却条件。5.刀具的磨损形式：前刀面磨损（一般发生在以较大的切削厚度切削塑性材料的情况时）和后刀面磨损（一般发生在切削脆性材料或以较小的切削厚度切削塑性材料的情况下。）6.切削用量的选择：粗加工时应以提高生产率为主。同时还要保证规定的刀具耐用度，实践证明对刀具耐用度影响最大的是切削速度，其次是进给量，切深的影响最小，因此选择切削用量的顺序是afv,即在机床功率足够是时，应尽可能选择较大的切深，最好一次走刀将该工序的加工余量切完。精加工时，应以保证加工质量为主，同时也要保证刀具耐用度和提高生产率，为此，其切削深度往往采用逐渐减小的切削加工方法来逐步提高加工精度，进给量的大小主要是根据表面粗糙度的要求选取，切削速度的选择应避开积屑瘤的切速区。7.衡量材料切削加工性的指标：刀具耐用度下地切削速度Vt。即当刀具耐用度为T时，切削某种材料所允许的切削速度，Vt越高，材料的切削加工性越好。相对加工性K。他是指各种各种材料的v60与45钢的v60之比。已加工表面质量、切削控制或断屑的难易、切削力。8.主切削力Fz （切向力）是总切削力F在切削速度方向上的分力，占总切削力的80%90%，它消耗的功率最大。此力是计算机床动力，以及主传动系统零件强度和刚度的主要依据。进给抗力FX（轴向力）是总切削力F在进给方向上的分力，它消耗的功率仅为1%5%。此力是设计和计算进给机构零件强度和刚度的主要依据。切深抗力Fy（径向力）是总切削力F在切削深度方向上的分力，它不做功，但其反作用力作用在工件上，易使工件弯曲变形，尤其是细长轴。在车削刚性较差的零件时，应设法减小或消除径向力的影响，如车削细长轴时，常采用主偏角为90的偏刀。9.影响切削力的因素：a. 工件材料。强度高，材料塑性好,加工硬化倾向大，切削力大b. 切削用量切削深度与切削力近似成正比；进给量增加，切削力增加，但不成正比，切削速度对切削力影响复杂c. 刀具几何角度影响。前角0 增大，切削力减小，主偏角r 对主切削力影响不大，对切深抗力和进给抗力影响显著r Fy，Fx4.其他因素。切削液：有润滑作用，使切削力降低 ；后刀面磨损：使切削力增大，对切深抗力Fy的影响最为显著；在运动副中，两相对运动零件表面的刀纹方向均与运动方向相同时，耐磨性较好；两者的刀纹方向均与运动方向垂直时，耐磨性最差对刀具耐用度影响最大的是切削速度v ，其次是进给量f ，切削深度ap 的影响最小。因此，选择切削用量的顺序是：apf-v精加工时，主要按表面粗糙度和加工精度要求确定切削用量。1何谓切削用量三要素?它们是怎样定义的?切削用量是指切削速度，进给量f（或进给速度）和切削深度 切削速度是切削刃相对于工件的主运动速度称为切削速度。即在单位时间内，工件和刀具沿主运动方向的相对位移。进给量是工件或刀具转一周（或每往复一次），两者在进给运动方向上的相对位移量。切削深度指待加工表面与已加工表面之间的垂直距离。2.金属切削过程的本质是什么?切削过程中的三个变形区是怎样划分的?各变形区有何特征?金属切削本质是一种挤压过程，切削金属受刀具挤压而产生以滑移为主的塑性变形第变形区：即剪切变形区，金属剪切滑移，成为切屑。金属切削过程的塑性变形主要集中于此区域。第变形区：靠近前刀面处，切屑排出时受前刀面挤压与摩擦。此变形区的变形是造成前刀面磨损和产生积屑瘤的主要原因。第变形区：已加工面受到后刀面挤压与摩擦，产生变形。此区变形是造成已加工面加工硬化和残余应力的主要原因3. 影响加工表面粗糙度的因素有哪些?如何减小表面粗糙度?工件材料的性质，加工塑性材料时，材料的韧性越好，金属的 塑性变形越大，加工表面就越粗糙，加工脆性材料时，其切屑 呈碎粒状，由于切削的崩碎而加工表面留下许多的小麻点，使 表面粗糙度加大。 （3） 切削用量的影响，加工塑性材料时，若切削速度处在产生积屑 瘤和鳞刺的范围内，加工表面将很粗糙，若不在，则影响明显 下降；进给量越大，则表面粗糙度就越大；背吃刀量越大，则 产生的塑性变形越大，表面粗糙度就越大4.切屑的种类有哪些，其变形规律如何? 带状切屑, 剪切滑移尚未达到断裂程度,加工塑性材料，切削速度较高，进给量较小， 刀具前角较大.;节状切屑, 局部剪切应力达到断裂强度;粒状切屑, 剪切应力完全达到断裂强度;崩碎切屑,未经塑性变形即被挤裂5. 金属切削过程是靠刀具的前刀面与零件间的挤压，使零件表层材料产生以剪切滑移为主的塑性变形成为切屑而去除，从这个意义上讲，切削过程也就是切屑形成的过程。6. 磨削外圆的纵磨法和横磨法：纵磨法：磨削时砂轮高速旋转为主运动，零件旋转为圆周进给运动，零件随磨床工作台的往复直线运动为纵向进给运动。横磨法：又称切入磨法，零件不作纵向往复运动，而由砂轮作慢速连续的横向进给运动，直至磨去全部磨削余量。7、分析主轴零件加工工艺过程中是如何运用“基准先行”、“基准统一”、“基准重合”和“互为基准”的原则的？它们在保证加工精度方面起何作用？ 答：“基准先行”的体现：主轴毛坯以外圆柱面为粗基准，车端面打中心孔，为粗车外圆准备好定位基准；其作用是有足够余量，并使余量较均匀；“基准统一”的体观：无论是安装锥堵前或后，多道工序均用两中心孔定位，以提高各外圆的同轴度和外圆与各端面的垂直度；“基准重合”的体现：各轴颈的直径其设计基准为中心线，采用两中心孔的定位基准也是中心线。无基准不重合误差，提高了加工精度；“互为基准”的体现：加工内锥孔采用轴颈定位，加工轴颈以内锥孔定位，提高加工精度。第二章1.c6140-分别为：类别代号、组别代号（落地及卧式车床组）、系别代号（卧式车床系）、主参数代号（最大切削直径的1/10）。 MG1432A-分别为：磨床类、通用性代号、万能外圆磨床组、万能外圆磨床系、最大磨削直径的十分之一、重大改进顺序号。2.机床上常用的传动副:皮带传动、齿轮、涡轮蜗杆、齿轮齿条、丝杠螺母传动。传动机构：变速机构和换向机构如三星齿轮、中间齿轮、锥齿轮。3. 车削加工的工艺特点a.易于保证工件各加工表面的位置精度b.加工过程比较平稳c.适合于有色金属零件的精加工d.刀具简单4钻削加工特点1）钻孔是孔的粗加工方法；2）可加工直径0.05125mm的孔；3）孔的尺寸精度在IT10以下；4）孔的表面粗糙度一般大于Ra12.5m；5） 对于精度要求不高的孔，如螺栓的贯穿孔、油孔以及螺纹底孔，可直接采用钻孔；6) 一些内螺纹在攻丝前，要先钻孔；7) 刀具刚性差，容易发生“引偏”；8) 排屑困难，切削热不易排出 。5. 引偏：是指加工时钻头弯曲引起的孔径扩大、孔不圆或孔轴线歪斜等缺陷。原因：（1）钻头的刚性差，导向作用差；（2）钻头的横刃有很大的负前角，很难进行切削；（3）钻头的两条主切削刃很难刃磨得完全对称，径向力很难抵消，容易产生“引偏”。6.减少引偏的措施：（1）预钻锥形定心坑；（2）用钻套为钻头导向；（3）尽量将钻头的两条主切削刃刃磨得对称一致。7.铰刀的结构及铰孔的特点：a.铰孔加工质量较高；b.铰刀的刀刃多（612个），容屑槽很浅，刚性和导向性比扩孔钻更好；c.铰刀本身的精度很高，而且具有修光部分，可校准孔径和修光孔壁；d.铰孔的切削余量小，切削速度低，切削力小，产生的切削热少，所以工件的变形小，铰孔表面质量较高。8.镗床加工的工艺特点. （1）镗床的加工范围广泛，万能性强；（2）镗孔可对不同孔径的孔或孔系进行粗、半精和精加工；（3）镗孔的加工精度可达IT7IT6；孔的表面粗糙度可控制在Ra6.3 0.8m。（4）能修正前一道工序造成的孔轴线的弯曲、偏斜等形状、位置误差；（5）刀具结构简单，通用性大；（6）生产率较低9.刨削加工的工艺特点.（1）刨床与刨刀结构简单，通用性好；（2）刨床是直线往复运动的机床，主运动速度不能太高(因为滑枕换向时有大的惯性力)，加之只能单刀加工,且在反向运动时不加工, 所以生产率较低； （3）加工精度较低,大批量生产中则需使用镗模，以提高生产率。10.拉削加工的主运动是拉刀的直线运动，进给运动是依靠拉刀的后一个刀齿高出前一个刀齿实现的。刀齿的高出量称为齿升量af .特点：（1）生产率高（2）加工精度高，一般可达IT8IT7；表面粗糙度小，Ra可控制在 0.80.4m（3）拉床结构简单，操作方便；（4）拉刀寿命长；（5）加工范围较广，可加工平面、各种形状的通孔等11.铣削加工的切削用量：在铣床上铣削工件时，铣削用量有“四要素”：铣削速度V、进给量f、铣削宽度ae、铣削深度ap。铣削速度V （m/s）指铣刀最大直径处切削刃的线速度。铣削宽度ae指垂直于铣刀轴线方向测量的切削层尺寸。铣削深度ap指平行于铣刀轴线方向测量的切削层尺寸。12.磨削的工艺特点（1）磨削是一种精加工方法，尺寸精度可达IT6IT7，表面粗糙度能达到0.1m以下；（2）径向分力Fy较大，工件易产生变形，影响尺寸和形状精度。在最后工序，吃刀量应尽量小，消除这种误差。3）砂轮具有自锐性,可部分地恢复砂轮的切削能力。但自锐性是有限的，在磨削一定时间后，仍需对砂轮进行修整。（4）磨削温度高。磨削速度高，砂轮与工件挤压、摩擦严重，单位能耗大，砂轮导热性差，要用大量切削液降温。（5）可加工高硬度材料。但不宜精加工韧性较大的有色金属。（6）加工工艺