机械制造工程学-复习ppt课件

1、 复 习 第一章第一章 金属切削加工中的根本定义金属切削加工中的根本定义 工件外表的构成方法工件外表的构成方法P108110 各种典型外表都可以看作是一条线各种典型外表都可以看作是一条线(称为母线称为母线)沿着另一沿着另一条线条线(称为导线称为导线)运动的轨迹。母线和导线统称为构成外表的运动的轨迹。母线和导线统称为构成外表的发生线。发生线。 发生线的构成方法发生线的构成方法 发生线是由刀具的切削刃与工件间的相对运动得到的。构发生线是由刀具的切削刃与工件间的相对运动得到的。构成发生线的方法可归纳为四种。成发生线的方法可归纳为四种。 (1) 成形法；成形法；(2) 展成法展成法 ；(3) 轨迹法；

2、轨迹法；(4) 相切法相切法切削三外表切削三外表切削用量三要素切削用量三要素 切削速度切削速度V、进给量、进给量 f 和切削深度和切削深度 ap ，称之为切削用量，称之为切削用量三要素。三要素。 切削用量三要素直接影响切削力的大小、切削温度的高切削用量三要素直接影响切削力的大小、切削温度的高低、刀具磨损、刀具耐用度，同时还对消费率、加工本钱、低、刀具磨损、刀具耐用度，同时还对消费率、加工本钱、加工质量都有很大的影响。加工质量都有很大的影响。 v、f、 ap中，中，v对刀具耐用度影响最大，其次是进给量对刀具耐用度影响最大，其次是进给量f ，影，影响最小的是切削深度响最小的是切削深度ap 。 刀具

3、角度刀具角度P34 刀具切削部分的构造要素刀具切削部分的构造要素 虽然金属切削刀具的种类繁多，但其切削部分的几何外虽然金属切削刀具的种类繁多，但其切削部分的几何外形与参数都有共性，即不论刀具构造如何复杂，其切削部分形与参数都有共性，即不论刀具构造如何复杂，其切削部分的外形总是近似地以外圆车刀切削部分的外形为根本形状。的外形总是近似地以外圆车刀切削部分的外形为根本形状。 因此，在确定刀具切削部分几何外形的普通术语时，常因此，在确定刀具切削部分几何外形的普通术语时，常以车刀切削部分为根底。刀具切削部分的构造为：以车刀切削部分为根底。刀具切削部分的构造为： 一尖：刀尖一尖：刀尖 二刃：主刀刃和副刀刃

4、二刃：主刀刃和副刀刃 三刀面：前刀面、主后刀面和副后刀面。三刀面：前刀面、主后刀面和副后刀面。刀具标注角度刀具标注角度 在刀具标注角度参考系中确定的切削刃与各刀面的方位角在刀具标注角度参考系中确定的切削刃与各刀面的方位角度，称为刀具标注角度。度，称为刀具标注角度。 1. 主剖面参考系内的标注角度主剖面参考系内的标注角度(1)在主剖面在主剖面Po内的标注角度内的标注角度 1)前角前角o ：在主剖面内度量的基面：在主剖面内度量的基面Pr与前刀与前刀 面面A的夹角。的夹角。 2)后角后角o ：在主剖面内度量的后刀面：在主剖面内度量的后刀面A与切与切 削平面削平面Ps的夹角。的夹角。 3)楔角楔角o

5、：在主剖面内度量的后刀面：在主剖面内度量的后刀面A与前与前 刀面刀面A的夹角。的夹角。 显然有如下关系：显然有如下关系： o =90 o +o (2)在切削平面在切削平面Ps内的标注角度内的标注角度 刃倾角刃倾角s ：在切削平面内度量的主切削刃：在切削平面内度量的主切削刃S与基面与基面Pr的夹角。的夹角。S向向(3)在基面在基面Pr内的标注角度内的标注角度 1)主偏角主偏角kr：在基面：在基面Pr内度量的切削平面内度量的切削平面Ps与进给平面与进给平面Pf的夹角。它也是主切削刃的夹角。它也是主切削刃S在基面内的投影与进给运动方向之在基面内的投影与进给运动方向之间的夹角。间的夹角。 2)刀尖角刀

6、尖角r ：在基面内度量的切削平面：在基面内度量的切削平面Ps和副切削平面和副切削平面Ps的的夹角。也可以定义为主切削刃夹角。也可以定义为主切削刃S和副切削刃和副切削刃S在基面上投影的在基面上投影的夹角。从图可知夹角。从图可知 r =180 kr + kr 前角前角o、后角、后角o和刃倾和刃倾角角s是有正负号的。是有正负号的。第二章第二章 切屑构成过程及加工外表质量切屑构成过程及加工外表质量积屑瘤的概念、影响积屑瘤的概念、影响已加工外表质量已加工外表质量积屑瘤的构成及影响积屑瘤的构成及影响 切削塑性金属时，常在切削塑性金属时，常在刀刃附近前刀面上产生严刀刃附近前刀面上产生严密粘结的硬块，硬度普通

7、密粘结的硬块，硬度普通为被切资料的为被切资料的 2、3倍，倍，在处于比较稳定的形状时，在处于比较稳定的形状时，可以替代刀刃进展切削。可以替代刀刃进展切削。这块冷焊在前刀面上的金这块冷焊在前刀面上的金属称为积屑瘤或刀瘤。属称为积屑瘤或刀瘤。3积屑瘤对切削过程的主要影响积屑瘤对切削过程的主要影响(a)增大了实践前角增大了实践前角 由于积屑瘤粘附在由于积屑瘤粘附在前刀面上，替代了刀刃前刀面上，替代了刀刃参与切削，故使实践前参与切削，故使实践前角加大，这可使切削力角加大，这可使切削力减小。积屑瘤愈高，实减小。积屑瘤愈高，实践前角愈大。践前角愈大。 (b)增大了切削厚度增大了切削厚度 积屑瘤使切削深度积

8、屑瘤使切削深度添加了添加了ac。由于积屑。由于积屑瘤的产生，生长与零落瘤的产生，生长与零落是一个带有一定周期性是一个带有一定周期性的动态过程的动态过程(如每秒几十如每秒几十至几百次至几百次)， ac 值的值的变化，能够引起振动。变化，能够引起振动。 (c)使加工外表粗糙度增大使加工外表粗糙度增大 积屑瘤的底部相对稳定一些，其顶部不稳定，容易破裂，积屑瘤的底部相对稳定一些，其顶部不稳定，容易破裂，破裂的积屑瘤硬块一部分粘附在切屑底面排除，一部分留在工破裂的积屑瘤硬块一部分粘附在切屑底面排除，一部分留在工件的加工外表上。积屑瘤凸出刀刃部分使加工外表切得非常粗件的加工外表上。积屑瘤凸出刀刃部分使加工

9、外表切得非常粗糙，因此在精加工时必需设法防止或减小积屑瘤。糙，因此在精加工时必需设法防止或减小积屑瘤。(d)对刀具耐用度的影响对刀具耐用度的影响 积屑瘤粘附在前刀面上，相对稳定时，可以替代刀刃切削，积屑瘤粘附在前刀面上，相对稳定时，可以替代刀刃切削，起到减小刀面磨损，提高刀具耐用度的作用。不稳定时，积屑起到减小刀面磨损，提高刀具耐用度的作用。不稳定时，积屑瘤的零落，可使刀具产生粘结磨损。瘤的零落，可使刀具产生粘结磨损。第三章第三章 切削过程中的物理景象及影响要素切削过程中的物理景象及影响要素切削合力及其分解切削合力及其分解P3738 上述各力的总合构成作用在车刀上的合力上述各力的总合构成作用在

10、车刀上的合力Fr。为了实践。为了实践运用，运用，Fr可分为相互垂直的可分为相互垂直的Fx、Fy和和Fz三个分力。三个分力。 Fz 主切削力或切向力。主切削力或切向力。Fz是计算车是计算车刀强度，设计机床功率所必需的。刀强度，设计机床功率所必需的。 Fx 进给抗力。轴向力或走刀力。进给抗力。轴向力或走刀力。Fx是设计走刀机构，计算车刀进给功率所是设计走刀机构，计算车刀进给功率所必需的。必需的。 Fy 切深抗力、径向力或吃刀力。切深抗力、径向力或吃刀力。Fy用来确定与工件加工精度有关的工件挠用来确定与工件加工精度有关的工件挠度，计算机床零件和车刀强度。它也是度，计算机床零件和车刀强度。它也是使工件

11、在切削过程中产生振动的力。使工件在切削过程中产生振动的力。与切削用量三要素与切削用量三要素的方向关系！的方向关系！刀具磨损的方式刀具磨损的方式 P59 切削时，刀具的前、后刀面与切屑及已加工外表相接触，切削时，刀具的前、后刀面与切屑及已加工外表相接触，产生猛烈摩擦。在接触区内有相当高的温度和压力。因此在前产生猛烈摩擦。在接触区内有相当高的温度和压力。因此在前后刀面上都会发生磨损。但它们的磨损情况有各自不同的特点，后刀面上都会发生磨损。但它们的磨损情况有各自不同的特点，而且相互影响：刀具磨损方式有以下几种：而且相互影响：刀具磨损方式有以下几种： 前刀面磨损前刀面磨损 后刀面磨损后刀面磨损 边境磨

12、损边境磨损刀具磨损的缘由刀具磨损的缘由P6062刀具在正常磨损的情况下，其主要缘由包括：刀具在正常磨损的情况下，其主要缘由包括： 硬质点磨损硬质点磨损 粘接磨损粘接磨损 分散磨损分散磨损 化学磨损化学磨损1对于一定的刀具资料和工件资料，起主导作用的是切削温对于一定的刀具资料和工件资料，起主导作用的是切削温度。度。2高速钢刀具磨损的主要缘由：硬质点磨损和粘结磨损；高速钢刀具磨损的主要缘由：硬质点磨损和粘结磨损；硬质合金刀具磨损的主要缘由：粘结磨损和分散磨损；硬质合金刀具磨损的主要缘由：粘结磨损和分散磨损；金刚石刀具的分散磨损最大，不宜加工铁簇金属资料。金刚石刀具的分散磨损最大，不宜加工铁簇金属资

13、料。第四章第四章 影响切削加工效率及外表质量的要素影响切削加工效率及外表质量的要素刀具资料的合理选择刀具资料的合理选择P7480高速钢和硬质合金的特点、种类及运用场所高速钢和硬质合金的特点、种类及运用场所 1通用型高速钢通用型高速钢 广泛用于制造各种外形复杂的刀具。广泛用于制造各种外形复杂的刀具。 2高性能高速钢高性能高速钢 主要用于加工奥式体不锈钢、高温合金、钛合金、高强主要用于加工奥式体不锈钢、高温合金、钛合金、高强度纲等难加工资料。度纲等难加工资料。 3粉末冶金高速钢粉末冶金高速钢 常用于加工难加工资料，制造大尺寸刀具等等。常用于加工难加工资料，制造大尺寸刀具等等。常用硬质合金的分类及其

14、特性常用硬质合金的分类及其特性 ISO将硬质合金刀具资料分为三类：将硬质合金刀具资料分为三类： P类类(YT类类)，主要用于钢件，主要用于钢件 ； K类类(YG类类)，主要用于加工铸铁、有色金属和非金属；，主要用于加工铸铁、有色金属和非金属； M类类(YW类类)，可以用于钢，也可以加工铸铁，但主要用于，可以用于钢，也可以加工铸铁，但主要用于加工耐热钢、高锰钢、不锈钢等难加工资料。加工耐热钢、高锰钢、不锈钢等难加工资料。 4.3 合理的刀具几何参数的选择合理的刀具几何参数的选择前角、后角、主偏角、副便角及前角、后角、主偏角、副便角及刀尖、刃倾角刀尖、刃倾角4.3.1 前角及前刀面外形的选择前角及

15、前刀面外形的选择2.合理前角的选择合理前角的选择刀具前角普通根据刀具资料、工件资料和切削条件来选择。刀具前角普通根据刀具资料、工件资料和切削条件来选择。1刀具资料的强度、韧性高，应选择较大的前角；刀具资料的强度、韧性高，应选择较大的前角；2根据工件资料的种类和性质选择根据工件资料的种类和性质选择 1加工塑性资料时，宜取较大前角；加工脆性资料时，加工塑性资料时，宜取较大前角；加工脆性资料时，宜取较小前角；宜取较小前角； 2工件资料的强度、硬度越高，前角宜取较小，甚至负工件资料的强度、硬度越高，前角宜取较小，甚至负前角。前角。4.3.3 主偏角、副偏角及刀尖外形选择主偏角、副偏角及刀尖外形选择1.

16、主偏角的功用及选择主偏角的功用及选择2合理主偏角的选择合理主偏角的选择 1粗加工、半精加工时，那么主偏角大；由于粗加工、半精加工时，那么主偏角大；由于Kr大，大，Fy小，不易产生振动，比如适宜车削细长轴。小，不易产生振动，比如适宜车削细长轴。 2工艺系统刚性好，那么主偏角小；工艺系统刚性好，那么主偏角小； 3切断刀的主偏角大；切断刀的主偏角大； 4工件工件外形：比好像时车外圆、端面、倒角，取工件工件外形：比好像时车外圆、端面、倒角，取45。切削液切削液P9194P9194 在金属切削过程中，正确选择和运用切削液可以减小切在金属切削过程中，正确选择和运用切削液可以减小切削力和降低切削温度，改善切

17、屑、工件和刀具的摩擦形状，削力和降低切削温度，改善切屑、工件和刀具的摩擦形状，减小刀具磨损，提高刀具耐用度，同时还能减小工件的热变减小刀具磨损，提高刀具耐用度，同时还能减小工件的热变形、抑制积屑瘤和鳞刺的生长，提高加工精度，减小外表粗形、抑制积屑瘤和鳞刺的生长，提高加工精度，减小外表粗糙度，提高切削效率。糙度，提高切削效率。 常用的切削液有三大类：水溶液、乳化液、切削油。常用的切削液有三大类：水溶液、乳化液、切削油。 切削液的作用机理：切削液的作用机理：1 1冷却、冷却、2 2光滑光滑 、3 3清洗清洗 、4 4防锈防锈 。4.5 切削用量的选择切削用量的选择4.5.1 切削用量选择原那么切削

18、用量选择原那么1切削用量对消费率的影响切削用量对消费率的影响P=A0*v*f*ap2切削用量对刀具耐用度的影响切削用量对刀具耐用度的影响从刀具耐用度出发，首先选最大的从刀具耐用度出发，首先选最大的ap， 其次选最大的其次选最大的f， 最后根据最后根据T计算计算v。3切削用量对加工质量的影响切削用量对加工质量的影响精加工和半精加工时，宜选较小的精加工和半精加工时，宜选较小的ap和和f。加工钢件时，硬质合金刀具用高速加工钢件时，硬质合金刀具用高速v，高速钢用低速，高速钢用低速v。第五章第五章 金属切削机床与刀具金属切削机床与刀具 5.2.1 工件外表外形与成形方法工件外表外形与成形方法 切削加工中

19、发生线是由刀具的切削刃和工件间的相对切削加工中发生线是由刀具的切削刃和工件间的相对运动得到的，由于运用的刀具切削刃外形和采用的加工方运动得到的，由于运用的刀具切削刃外形和采用的加工方法不同，构成发生线的方法也不同，概括起来有以下四种：法不同，构成发生线的方法也不同，概括起来有以下四种： 轨迹法轨迹法 、成形法、成形法 、相切法、相切法 、展成法、展成法 机床的传动链机床的传动链 由动力源由动力源传动安装传动安装执行件，或执行件执行件，或执行件传动安装传动安装执执行件构成的传动联络，称为传动链。传动链可分为外联络传行件构成的传动联络，称为传动链。传动链可分为外联络传动链和内联络传动链。动链和内联

20、络传动链。 实现简单运动的传动链称为外联络传动链，外联传动链不实现简单运动的传动链称为外联络传动链，外联传动链不要求运动源与执行件间有严厉的传动比关系。要求运动源与执行件间有严厉的传动比关系。 实现复杂运动的传动链称为内联络传动链，它决议这复合实现复杂运动的传动链称为内联络传动链，它决议这复合运动的轨迹发生线的外形，传动链所联络的执行件之间运动的轨迹发生线的外形，传动链所联络的执行件之间的相对速度的相对速度(及相对位移量及相对位移量)有严厉的要求。因此，传动链中有严厉的要求。因此，传动链中各传动副的传动比必需准确。各传动副的传动比必需准确。滚刀的安装滚刀的安装 在滚齿时，要求滚刀的刀齿螺旋线方

21、向与工件齿槽方向必需一致，这在滚齿时，要求滚刀的刀齿螺旋线方向与工件齿槽方向必需一致，这是沿齿向进给切出全齿长的条件。所以，加工前要调整滚刀的安装角。是沿齿向进给切出全齿长的条件。所以，加工前要调整滚刀的安装角。 滚刀加工直齿圆柱齿轮的安装角。滚刀位于工件前面，滚刀的螺旋升滚刀加工直齿圆柱齿轮的安装角。滚刀位于工件前面，滚刀的螺旋升角为角为0。从几何关系可知，滚刀安装角。从几何关系可知，滚刀安装角0。角度的偏转方向与刀齿。角度的偏转方向与刀齿的螺旋方向有关。的螺旋方向有关。00a右旋滚刀滚切直齿轮右旋滚刀滚切直齿轮b左旋滚刀滚切直齿轮左旋滚刀滚切直齿轮 用滚刀加工斜齿圆柱齿轮时，由于滚刀和工件

22、的螺旋方向都有左、用滚刀加工斜齿圆柱齿轮时，由于滚刀和工件的螺旋方向都有左、右方向之分，那么它们之间共有四种不同的组合。那么有右方向之分，那么它们之间共有四种不同的组合。那么有0，式中式中为被加工齿轮螺旋角。为被加工齿轮螺旋角。 00000000d右旋滚刀滚切左旋齿轮右旋滚刀滚切左旋齿轮a左旋滚刀滚切左旋齿轮左旋滚刀滚切左旋齿轮b右旋滚刀滚切右旋齿轮右旋滚刀滚切右旋齿轮c左旋滚刀滚切右旋齿轮左旋滚刀滚切右旋齿轮花键滚刀花键滚刀 加工花键轴键槽的滚刀称为花键滚刀。花键滚刀加工花键轴属于螺加工花键轴键槽的滚刀称为花键滚刀。花键滚刀加工花键轴属于螺旋齿轮啮合原理，由于刀齿在滚刀上成螺旋形分布，加工花

23、键轴时刀齿旋齿轮啮合原理，由于刀齿在滚刀上成螺旋形分布，加工花键轴时刀齿螺旋方向应与花键轴齿槽方向一致，因此刀具轴线与工件轴线空间相错螺旋方向应与花键轴齿槽方向一致，因此刀具轴线与工件轴线空间相错正好构成螺旋齿轮啮合。滚花键所需运动与滚齿轮所需运动完全一样。正好构成螺旋齿轮啮合。滚花键所需运动与滚齿轮所需运动完全一样。花键滚刀是公用刀具。花键滚刀是公用刀具。 普通花键滚刀普通花键滚刀加工外径定心的花键轴 带角花键滚刀加工内径定心的花键轴第六章第六章 机械加工精度机械加工精度根底概念与分析方法。根底概念与分析方法。62 获得加工精度的方法获得加工精度的方法1试切法试切法手工逐渐逼近；手工逐渐逼近

24、；试切试切丈量丈量调整调整效率低，技术程度要求高；效率低，技术程度要求高；多用于单件、小批量消费。多用于单件、小批量消费。2调整法调整法 调整法可以分为静调整法又称样件法和动调整法又称尺寸调整法，调整法可以分为静调整法又称样件法和动调整法又称尺寸调整法，按试切零件进展调整，直接丈量试切零件的尺寸两类。按试切零件进展调整，直接丈量试切零件的尺寸两类。 1静调整法：不切削时用对刀块或样件来调整刀具的位置。静调整法：不切削时用对刀块或样件来调整刀具的位置。自动丈量法自动丈量法支架支架千分表千分表砂轮砂轮工件工件4自动控制法自动控制法 自动丈量法自动丈量法边加工边丈量边加工边丈量3定尺寸刀具法定尺寸刀

25、具法 钻头、镗刀、拉刀等钻头、镗刀、拉刀等 成形刀具成形刀具效率高，本钱也高，多用于效率高，本钱也高，多用于大批大量消费。大批大量消费。6.3.1 加工原理误差对加工精度的影响加工原理误差对加工精度的影响 加工原理误差，指采用原理上近似的加工方法所引起的误差。加工原理误差，指采用原理上近似的加工方法所引起的误差。例如，在普通公制丝杠的车床上加工模数制和英制螺纹，只能用近似的传例如，在普通公制丝杠的车床上加工模数制和英制螺纹，只能用近似的传动比配置挂轮，加工方法本身就带来一个传动误差。动比配置挂轮，加工方法本身就带来一个传动误差。又如，齿轮的滚齿加工，常用阿基米德滚刀，由于制造阿基米德滚刀的根又

26、如，齿轮的滚齿加工，常用阿基米德滚刀，由于制造阿基米德滚刀的根本蜗杆螺纹面的构成原理与制造渐开线滚刀的根本蜗杆螺纹面的构成原理本蜗杆螺纹面的构成原理与制造渐开线滚刀的根本蜗杆螺纹面的构成原理不同，因此这两种根本蜗杆的螺纹面外形不同。阿基米德根本蜗杆轴向截不同，因此这两种根本蜗杆的螺纹面外形不同。阿基米德根本蜗杆轴向截面为直线，渐开线根本蜗杆轴向截面为曲线，所以用阿基米德根本蜗杆制面为直线，渐开线根本蜗杆轴向截面为曲线，所以用阿基米德根本蜗杆制造的阿基米德滚刀加工渐开线齿轮会产生齿形误差。造的阿基米德滚刀加工渐开线齿轮会产生齿形误差。 63 影响加工精度的要素影响加工精度的要素 零件的加工精度主

27、要取决于工艺系统机床、夹具、刀具及工件组零件的加工精度主要取决于工艺系统机床、夹具、刀具及工件组成的系统的构造要素和运转方式。成的系统的构造要素和运转方式。 普通来说，外形精度由机床精度和刀具精度来保证；位置精度主要普通来说，外形精度由机床精度和刀具精度来保证；位置精度主要取决于机床精度、夹具精度和工件的装夹精度。因此，工艺系统中的各取决于机床精度、夹具精度和工件的装夹精度。因此，工艺系统中的各种误差，会在不同的详细条件下，以不同的程度反映到加工工件上，构种误差，会在不同的详细条件下，以不同的程度反映到加工工件上，构成加工误差。所以把工艺系统的误差称为原始误差。成加工误差。所以把工艺系统的误差

28、称为原始误差。6.3.2 工艺系统的制造误差和磨损对加工精度的影响工艺系统的制造误差和磨损对加工精度的影响 1机床的制造精度和磨损机床的制造精度和磨损1导轨误差导轨误差 导轨是机床中确定主要部件相对位置的基准，也是运动的基准，它导轨是机床中确定主要部件相对位置的基准，也是运动的基准，它的各项误差直接影响被加工工件的精度。例如车床的床身导轨，在程度的各项误差直接影响被加工工件的精度。例如车床的床身导轨，在程度面内有了弯曲以后，在纵向切削过程中，刀尖的运动轨迹相对于工件轴面内有了弯曲以后，在纵向切削过程中，刀尖的运动轨迹相对于工件轴心线之间就不能坚持平行，当导轨向后凸出时，工件上就产生鞍形加工心线

29、之间就不能坚持平行，当导轨向后凸出时，工件上就产生鞍形加工误差。而当导轨向前凸出时，就产生鼓形加工误差。误差。而当导轨向前凸出时，就产生鼓形加工误差。 导轨在垂直平面内的弯曲对加工精度的影响就不大一样，小到可以忽导轨在垂直平面内的弯曲对加工精度的影响就不大一样，小到可以忽略不计的程度，其原理类似于车刀安装平面能否经过工件中心的影响。略不计的程度，其原理类似于车刀安装平面能否经过工件中心的影响。 6.4.4 保证和提高加工精度的途径保证和提高加工精度的途径 对加工误差进展分析计算或统计分析，弄清了原始误对加工误差进展分析计算或统计分析，弄清了原始误差对加工误差差对加工误差(表现误差表现误差)的影

30、响程度，就为减少加工误差，的影响程度，就为减少加工误差，提高加工精度指明了方向。提高加工精度指明了方向。 减少加工误差的措施从技术上看，可将它们分为两大类。减少加工误差的措施从技术上看，可将它们分为两大类。 误差预防、误差补偿误差预防、误差补偿 1)误差预防：指减少原始误差或减少原始误差的影响，亦即减少误误差预防：指减少原始误差或减少原始误差的影响，亦即减少误差源或改动误差源至加工误差之间的数量转换关系。常用的工艺方法：差源或改动误差源至加工误差之间的数量转换关系。常用的工艺方法：1、合理采用先进工艺配备、合理采用先进工艺配备2直接减少原始误差直接减少原始误差3误差转移法误差转移法4误差分组法

31、误差分组法5“就地加工法就地加工法6误差平均法误差平均法 2)误差补偿：在现存的表现误差条件下，经过分析、丈量，进而建误差补偿：在现存的表现误差条件下，经过分析、丈量，进而建立数学模型，以这些信息为根据，人为地在系统中引入一个附加的误差立数学模型，以这些信息为根据，人为地在系统中引入一个附加的误差源，使之与系统中现存的表现误差相抵消，以减少或消除零件的加工误源，使之与系统中现存的表现误差相抵消，以减少或消除零件的加工误差。差。第七章第七章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定 机械加工工艺过程普通可分为工序、安装、工位、工步和机械加工工艺过程普通可分为工序、安装、工位、工步和走刀。走刀

32、。P200201 1工序工序 工序是指：一个或一组工人在一个任务地点对一个工序是指：一个或一组工人在一个任务地点对一个或同时对几个工件延续完成的那一部分加工过程。任务或同时对几个工件延续完成的那一部分加工过程。任务地、工人、零件和延续作业是构成工序的四个要素，其中任地、工人、零件和延续作业是构成工序的四个要素，其中任一要素的变卦即构成新的工序。一要素的变卦即构成新的工序。2 2安装安装 在同一个工序中，工件每定位和夹紧一次所完成的那部分加工称在同一个工序中，工件每定位和夹紧一次所完成的那部分加工称为一个安装。在一个工序中，工件能够只需求安装一次，也能够需求为一个安装。在一个工序中，工件能够只需

33、求安装一次，也能够需求安装几次。安装几次。定位基准的选择定位基准的选择P204207P204207 基准是用来确定消费对象上几何要素间的几何关系所根据的那基准是用来确定消费对象上几何要素间的几何关系所根据的那些点、线、面。些点、线、面。 设计时零件尺寸的标注、制造时工件的定位、检查时尺寸的丈设计时零件尺寸的标注、制造时工件的定位、检查时尺寸的丈量以及装配时零、部件的装配位置等都要用到基准的概念。量以及装配时零、部件的装配位置等都要用到基准的概念。 从设计和工艺两个方面看，可把基准分为两大类，即设计基准和工从设计和工艺两个方面看，可把基准分为两大类，即设计基准和工艺基准。艺基准。 工艺基准是在工

34、艺过程中所采用的基准。工艺基准按其用途不同又可分工艺基准是在工艺过程中所采用的基准。工艺基准按其用途不同又可分为工序基准、定位基准、丈量基准和装配基准为工序基准、定位基准、丈量基准和装配基准 定位基准又分为粗基准和精基准。在加工的最初工序中，只能用毛坯上未定位基准又分为粗基准和精基准。在加工的最初工序中，只能用毛坯上未经加工的外表作为定位基准，这种定位基准叫粗基准。在以后的工序中，经加工的外表作为定位基准，这种定位基准叫粗基准。在以后的工序中，那么运用曾经过加工的外表作定位基准，这种定位基准称为精基准。那么运用曾经过加工的外表作定位基准，这种定位基准称为精基准。精基准的选择原那么精基准的选择原

35、那么 1“基准重合基准重合 原那么原那么 应尽量选用被加工外表的设计基准作为精基准，即应尽量选用被加工外表的设计基准作为精基准，即“基准重合的原基准重合的原那么。这样可以防止因基准不重合而引起的误差那么。这样可以防止因基准不重合而引起的误差bc。 2“基准一致原那么基准一致原那么 应选择多个外表加工时都能运用的定位基准作为精基准，即应选择多个外表加工时都能运用的定位基准作为精基准，即“基准一基准一致的原那么。这样便于保证各加工外表间的相互位置精度，防止基准变致的原那么。这样便于保证各加工外表间的相互位置精度，防止基准变换所产生的误差，并简化夹具的设计制造任务。换所产生的误差，并简化夹具的设计制

36、造任务。 如轴类零件，采用顶尖孔作一致基准加工各外圆外表。又如，机床床如轴类零件，采用顶尖孔作一致基准加工各外圆外表。又如，机床床头箱多采用底面和导向面加工各轴孔，而普通箱体形零件常采用一大平面头箱多采用底面和导向面加工各轴孔，而普通箱体形零件常采用一大平面和两个间隔较远的孔一面双销为精基准来完成各种工序的加工。和两个间隔较远的孔一面双销为精基准来完成各种工序的加工。 3“互为基准原那么互为基准原那么 当两个外表的相互位置精度及其本身的尺寸与外形精度都要求很高时，当两个外表的相互位置精度及其本身的尺寸与外形精度都要求很高时，可采用这两个外表互为基准，反复多次进展精加工。可采用这两个外表互为基准

37、，反复多次进展精加工。 例如，精细齿轮高频淬火后，为消除淬火变形、提高齿面与轴孔的精例如，精细齿轮高频淬火后，为消除淬火变形、提高齿面与轴孔的精度并保证齿面淬硬层的深度和厚度均匀，那么在磨削加工时就以齿面定度并保证齿面淬硬层的深度和厚度均匀，那么在磨削加工时就以齿面定位磨削轴孔，再以轴孔定位磨削齿面。这样可以保证轴孔与齿面有较高位磨削轴孔，再以轴孔定位磨削齿面。这样可以保证轴孔与齿面有较高的相互位置精度。的相互位置精度。 4“自为基准原那么自为基准原那么 在某些要求加工余量尽量小而均匀的精加工工序中，应尽量选择加工在某些要求加工余量尽量小而均匀的精加工工序中，应尽量选择加工外表本身作为定位基准

38、。外表本身作为定位基准。 例如，用浮动镗刀镗孔、圆拉刀拉孔、珩磨及无心磨床磨削外圆等。例如，用浮动镗刀镗孔、圆拉刀拉孔、珩磨及无心磨床磨削外圆等。粗基准的选择粗基准的选择1假设工件必需首先保证某重要外表的加工余量均匀，那假设工件必需首先保证某重要外表的加工余量均匀，那么应选该外表为粗基准。么应选该外表为粗基准。 例如车床床头箱，其主轴孔的精度要求很高，要求在加工主例如车床床头箱，其主轴孔的精度要求很高，要求在加工主轴孔时余量均匀，使加工时的切削力和工艺系统的弹性变形轴孔时余量均匀，使加工时的切削力和工艺系统的弹性变形均匀。这样就会有利于保证高的尺寸精度和外形精度。因此均匀。这样就会有利于保证高

39、的尺寸精度和外形精度。因此选用主轴孔为粗基准加工底面或顶面，再以底面或顶选用主轴孔为粗基准加工底面或顶面，再以底面或顶面为基准加工主轴孔。面为基准加工主轴孔。2在没有要求保证重要外表加工余量均匀的情况下，假设零件上每在没有要求保证重要外表加工余量均匀的情况下，假设零件上每个外表都要加工，那么应以加工余量最小的外表作为粗基准。这样，可个外表都要加工，那么应以加工余量最小的外表作为粗基准。这样，可使这个外表在加工中不致因加工余量缺乏，呵斥加工后仍留有部分毛面，使这个外表在加工中不致因加工余量缺乏，呵斥加工后仍留有部分毛面，致使工件报废。致使工件报废。 例如、铸造和锻造的轴套，常是孔的加工余量较大，

40、这时就以外圆外例如、铸造和锻造的轴套，常是孔的加工余量较大，这时就以外圆外表为粗基准来加工内孔。表为粗基准来加工内孔。3在没有要求保证重要外表加工余量均匀的情况下，假设零件有的外在没有要求保证重要外表加工余量均匀的情况下，假设零件有的外表不需求加工时，那么应以不加工外表中与加工外表的位置精度要求较高表不需求加工时，那么应以不加工外表中与加工外表的位置精度要求较高的外表为粗基准。假设既需保证某重要外表加工余量均匀，又要求保证不的外表为粗基准。假设既需保证某重要外表加工余量均匀，又要求保证不加工外表与加工外表的位置精度，那么仍按本原那么处置。加工外表与加工外表的位置精度，那么仍按本原那么处置。4选

41、作粗基准的外表，应尽能够平整和光洁，不能有飞边、浇口、冒选作粗基准的外表，应尽能够平整和光洁，不能有飞边、浇口、冒口及其它缺陷，以便定位准确，装夹可靠。口及其它缺陷，以便定位准确，装夹可靠。5粗基准在同一尺寸方向上通常只允许运用一次，否那么定位误差太粗基准在同一尺寸方向上通常只允许运用一次，否那么定位误差太大。但是，当毛坯是精细铸件或精细锻件时，毛坯质量高，而工件加工精大。但是，当毛坯是精细铸件或精细锻件时，毛坯质量高，而工件加工精度要求又不高时，可以反复运用某一粗基准。度要求又不高时，可以反复运用某一粗基准。7 75 5 工艺道路的制定工艺道路的制定 7 75 51 1 加工经济精度与加工方

42、法的选择加工经济精度与加工方法的选择 了解各种加工方法所能到达的经济精度及外表粗糙度是了解各种加工方法所能到达的经济精度及外表粗糙度是拟定零件加工工艺道路的根底。拟定零件加工工艺道路的根底。 1 1加工经济精度加工经济精度 所谓加工经济精度是指在正常加工条件下采用符合质量所谓加工经济精度是指在正常加工条件下采用符合质量规范的设备、工艺配备和规范技术等级的工人，不延伸加工规范的设备、工艺配备和规范技术等级的工人，不延伸加工时间所能保证的加工精度和外表粗糙度。时间所能保证的加工精度和外表粗糙度。加工顺序的安排加工顺序的安排P208209P2082091 1工序顺序的安排原那么工序顺序的安排原那么4

43、 4条条1 1先加工基准面，再加工其它外表先基准，后其它先加工基准面，再加工其它外表先基准，后其它 这条原那么有两个含义：这条原那么有两个含义： 工艺道路开场安排的加工面应该是选作定位基准的精基准面，然工艺道路开场安排的加工面应该是选作定位基准的精基准面，然后再以精基准定位，加工其它外表。后再以精基准定位，加工其它外表。 为保证一定的定位精度，当加工面的精度要求很高时，精加工前为保证一定的定位精度，当加工面的精度要求很高时，精加工前普通应先精修一下精基准。普通应先精修一下精基准。2 2普通情况下，先加工平面，后加工孔先面，后孔普通情况下，先加工平面，后加工孔先面，后孔 这条原那么的含义是：这条

44、原那么的含义是： 当零件上有较大的平面可作定位基准时，可先加工出来作定位面，当零件上有较大的平面可作定位基准时，可先加工出来作定位面，以面定位，加工孔。这样可以保证定位稳定、准确，安装工件往往也比以面定位，加工孔。这样可以保证定位稳定、准确，安装工件往往也比较方便。较方便。 在毛坯面上钻孔，容易使钻头引偏，假设该平面需求加工，那么在毛坯面上钻孔，容易使钻头引偏，假设该平面需求加工，那么应在钻孔之前先加工平面。应在钻孔之前先加工平面。3 3先加工主要外表，后加工次要外表先主，后次先加工主要外表，后加工次要外表先主，后次 这里所说的主要外表是指：设计基准面，主要任务面。而次要外表这里所说的主要外表

45、是指：设计基准面，主要任务面。而次要外表是指键槽、螺孔等其它外表。次要外表和主要外表之间往往有相互位置是指键槽、螺孔等其它外表。次要外表和主要外表之间往往有相互位置要求。因此，普通要在主要外表到达一定的精度之后，再以主要外表定要求。因此，普通要在主要外表到达一定的精度之后，再以主要外表定位加工次要外表。位加工次要外表。4先安排粗加工工序，后安排精加工工序先粗，后精先安排粗加工工序，后安排精加工工序先粗，后精 对于精度和外表质量要求较高的零件，其粗精加工阶段应该分开。对于精度和外表质量要求较高的零件，其粗精加工阶段应该分开。 7 75 53 3 工序集中程度确实定工序集中程度确实定 在安排工序时

46、还应思索工序中所包含加工内容的多少。在安排工序时还应思索工序中所包含加工内容的多少。 在每道工序中所安排的加工内容多，那么一个零件的加工只集中在在每道工序中所安排的加工内容多，那么一个零件的加工只集中在少数几道工序里完成，这时工艺道路短，称为工序集中。少数几道工序里完成，这时工艺道路短，称为工序集中。 反之，在每道工序里安排的内容少，一个零件的加工分散在很多工反之，在每道工序里安排的内容少，一个零件的加工分散在很多工序里完成，这时工艺道路长，称为工序分散。序里完成，这时工艺道路长，称为工序分散。工序集中具有以下特点：工序集中具有以下特点： 1 1在工件的一次装夹中，可以加工好工件上多个外表。这

47、样，可在工件的一次装夹中，可以加工好工件上多个外表。这样，可以较好地保证这些外表之间的相互位置精度；同时可以减少装夹次数和以较好地保证这些外表之间的相互位置精度；同时可以减少装夹次数和辅助时间，并减少工件在机床之间的搬运次数和任务量，有利于缩短消辅助时间，并减少工件在机床之间的搬运次数和任务量，有利于缩短消费周期。例如，加工中心机床就可以实如今一次装夹中，完成工件的多费周期。例如，加工中心机床就可以实如今一次装夹中，完成工件的多种加工。种加工。 2 2可以减少机床和夹具的数量，并相应地减少操作工人，节省车可以减少机床和夹具的数量，并相应地减少操作工人，节省车间面积，简化消费方案和消费组织管理任

48、务。间面积，简化消费方案和消费组织管理任务。工序分散具有以下特点：工序分散具有以下特点： 1 1机床设备及工夹具比较简单，调整比较容易，能较快地改换、消机床设备及工夹具比较简单，调整比较容易，能较快地改换、消费不同的产品。费不同的产品。 2 2消费工人易于掌握消费技术，对工人的技术程度要求较低。消费工人易于掌握消费技术，对工人的技术程度要求较低。 普通情况下，单件小批消费多遵照工序集中原那么，大批大量消费那普通情况下，单件小批消费多遵照工序集中原那么，大批大量消费那么为工序集中与工序分散两者兼有。但从今后开展看，随着数控机床运么为工序集中与工序分散两者兼有。但从今后开展看，随着数控机床运用的普

49、及，工序集中程度将日益添加。用的普及，工序集中程度将日益添加。 尺寸链原理尺寸链原理P213219 在零件加工或机器装配过程中，由相互关联的尺寸彼此在零件加工或机器装配过程中，由相互关联的尺寸彼此首尾相接构成的封锁尺寸组，称为尺寸链。首尾相接构成的封锁尺寸组，称为尺寸链。 在零件加工过程中，由同一零件有关工序尺寸所构成的在零件加工过程中，由同一零件有关工序尺寸所构成的尺寸链，称为工艺尺寸链；在机器设计和装配过程中，由有尺寸链，称为工艺尺寸链；在机器设计和装配过程中，由有关零件设计尺寸所构成的尺寸链，称为装配尺寸链。关零件设计尺寸所构成的尺寸链，称为装配尺寸链。 组成尺寸链的每一个尺寸，称为尺寸

50、链的环。根据尺寸链中各环组成尺寸链的每一个尺寸，称为尺寸链的环。根据尺寸链中各环构成的顺序和特点，尺寸链的环可分为封锁环和组成环。构成的顺序和特点，尺寸链的环可分为封锁环和组成环。 封锁环封锁环在零件加工过程或机器装配过程中最终构成的环或在零件加工过程或机器装配过程中最终构成的环或间接得到的环称为封锁环，如上图中的间接得到的环称为封锁环，如上图中的A0。 组成环组成环尺寸链中除了封锁环尺寸链中除了封锁环以外的各环称为组成环，如上图中以外的各环称为组成环，如上图中的的A1和和A2。普通来说，组成环的尺。普通来说，组成环的尺寸是由加工直接得到的。寸是由加工直接得到的。封锁环封锁环组成环组成环组成环

51、组成环 组成环按其对封锁环的影响又可分为增环和减环。组成环按其对封锁环的影响又可分为增环和减环。 凡该环变动增大或减小引起封锁环同向变动增大或减小的环凡该环变动增大或减小引起封锁环同向变动增大或减小的环称为增环；反之，由于该环的变动增大或减小引起封锁环反向变动称为增环；反之，由于该环的变动增大或减小引起封锁环反向变动减小或增大的环称为减环。减小或增大的环称为减环。封锁环封锁环组成环组成环组成环组成环增环减环尺寸链的计算方法尺寸链的计算方法尺寸链计算方法有极值法和概率法两种。尺寸链计算方法有极值法和概率法两种。1极值法计算尺寸链极值法计算尺寸链1各环根本尺寸的计算各环根本尺寸的计算 尺寸链封锁环

52、的根本尺寸等于各增环根本尺寸和各减环根本尺寸的尺寸链封锁环的根本尺寸等于各增环根本尺寸和各减环根本尺寸的代数和。即代数和。即 minmjjiAAA11102各环极限尺寸的计算各环极限尺寸的计算 封锁环的最大极限尺寸等于各增环的最大极限尺寸和各减环的最小封锁环的最大极限尺寸等于各增环的最大极限尺寸和各减环的最小极限尺寸的代数和，而封锁环的最小极限尺寸那么等于各增环的最小极极限尺寸的代数和，而封锁环的最小极限尺寸那么等于各增环的最小极限尺寸和各减环的最大极限尺寸的代数和。即限尺寸和各减环的最大极限尺寸的代数和。即minmjjiAAA111minmaxmax0minmjjiAAA111maxminm

53、in03各环公差的计算各环公差的计算 由上两式相减得由上两式相减得minmjniijiTATATATA111110封锁环的公差封锁环的公差TA0TA0等于一切组成环的公差等于一切组成环的公差TAiTAi之和。之和。 4各环极限偏向的计算各环极限偏向的计算 即封锁环的上偏向即封锁环的上偏向ESA0等于一切增环上偏向之和减去一切减环下偏向之等于一切增环上偏向之和减去一切减环下偏向之和，而封锁环的下偏向和，而封锁环的下偏向EIA0那么等于一切增环下偏向之和减去一切减环那么等于一切增环下偏向之和减去一切减环上偏向之和。上偏向之和。 minmjjiEIAESAESA1110minmjjiESAEIAEI

54、A11103一次加工后需求同时保证多个设计尺寸及公差一次加工后需求同时保证多个设计尺寸及公差 为保证零件外表处置层渗碳、渗氮、电镀等深度而进展的工序尺为保证零件外表处置层渗碳、渗氮、电镀等深度而进展的工序尺寸及其公差换算也是多尺寸保证问题的一种常见类型。寸及其公差换算也是多尺寸保证问题的一种常见类型。例例7-5 图示偏心轴零件，外表图示偏心轴零件，外表A要求渗碳处置，渗碳层深度规定为要求渗碳处置，渗碳层深度规定为0.50.8mm。 零件上与此有关的加工过程如下：零件上与此有关的加工过程如下： 1精车精车A面，保证尺寸面，保证尺寸 ； 2渗碳处置，控制渗碳层深度为渗碳处置，控制渗碳层深度为H1；

55、 3精磨精磨A面，保证尺寸面，保证尺寸 ， 同时保证渗碳层深度到达规定的要求。同时保证渗碳层深度到达规定的要求。 试确定渗碳层深度试确定渗碳层深度H1的数值。的数值。mm01 . 04 .38mm0016. 0380016. 038A0016. 038AR2H0H1R1根据知条件：根据知条件：可解出：可解出： 。即在渗碳工序应保证渗碳层深。即在渗碳工序应保证渗碳层深度为度为0.7080.95mm0.7080.95mm。 公式参考公式参考 根本尺寸：根本尺寸：H0 = R2 + H1 R1H0 = R2 + H1 R1，那么，那么 H1 = 0.7 H1 = 0.7封锁环上偏向：封锁环上偏向：0

56、.3 = 0 + ESH1 (-0.05)0.3 = 0 + ESH1 (-0.05)，那么，那么ESH1 = +0.25ESH1 = +0.25封锁环上偏向：封锁环上偏向：0 = -0.008 + EIH1 00 = -0.008 + EIH1 0，那么，那么EIH1 = +0.008EIH1 = +0.008mmHRmmR3 . 0000008. 02005. 015 . 0192 .19，mmH25. 0008. 017 . 0增环增环减环封锁环习题习题17、187 78 8 消费率与技术经济分析消费率与技术经济分析7.8.3 7.8.3 工艺过程的技术经济分析工艺过程的技术经济分析制定

57、工艺规程时，在保证质量的前提下，往往会出现几种不制定工艺规程时，在保证质量的前提下，往往会出现几种不同的方案。其中有些方案消费率高，但设备和工夹具的投资同的方案。其中有些方案消费率高，但设备和工夹具的投资较大；另一些方案能够投资较省，但消费效率较低，因此，较大；另一些方案能够投资较省，但消费效率较低，因此，不同的方案就有不同的经济效果。为选取给定消费条件下最不同的方案就有不同的经济效果。为选取给定消费条件下最经济合理的方案，就需求进展技术经济分析。工艺方案的技经济合理的方案，就需求进展技术经济分析。工艺方案的技术经济分析大致可分为两种情况：一是对不同工艺方案进展术经济分析大致可分为两种情况：一

58、是对不同工艺方案进展工艺本钱分析和比较；二是按某些相对技术经济目的进展比工艺本钱分析和比较；二是按某些相对技术经济目的进展比较。较。第八章第八章 装配工艺规程的制定装配工艺规程的制定根本概念：套装、组装、部装、总装根本概念：套装、组装、部装、总装利用装配尺寸链到达装配精度的方法利用装配尺寸链到达装配精度的方法P236241 利用装配尺寸链来到达装配精度的工艺方法普通可以分为四类：即利用装配尺寸链来到达装配精度的工艺方法普通可以分为四类：即 互换法、分组法、修配法及调整法。互换法、分组法、修配法及调整法。 第九章第九章 机床夹具设计原理机床夹具设计原理夹具的作用和组成夹具的作用和组成P24324

59、5 (1) 保证加工精度的稳定保证加工精度的稳定 (2) 缩短辅助时间，提高劳动消费率缩短辅助时间，提高劳动消费率 (3) 扩展机床的运用范围扩展机床的运用范围 (4) 减轻劳动强度，保证平安消费。减轻劳动强度，保证平安消费。夹具的组成夹具的组成 (1) 定位元件定位元件 它与工件的定位基准相接触，用于确定工它与工件的定位基准相接触，用于确定工件在夹具中的正确位置。件在夹具中的正确位置。 (2) 夹紧安装夹紧安装 这是用于夹紧工件的安装，在切削时使工这是用于夹紧工件的安装，在切削时使工件在夹具中坚持既定位置。件在夹具中坚持既定位置。 (3) 对刀元件对刀元件 这种元件用于确定夹具与刀具的相对位

60、置。这种元件用于确定夹具与刀具的相对位置。 (4) 夹详细夹详细 这是用于联接夹具各元件及安装，使其成为这是用于联接夹具各元件及安装，使其成为一个整体的根底件。它与机床相结合，使夹具相对机床具一个整体的根底件。它与机床相结合，使夹具相对机床具有确定的位置。有确定的位置。 (5) 其它元件及安装其它元件及安装 根据工件的加工要求，有些夹具要根据工件的加工要求，有些夹具要有分度机构，铣床夹具还要有定位键等。有分度机构，铣床夹具还要有定位键等。 “六点定位原理六点定位原理P245248 采用六个按一定规那么布置的支承点，限制工件的六个采用六个按一定规那么布置的支承点，限制工件的六个自在度，使工件在机