济南大学机械制造技术基础复习资料2

1、1机械制造技术基础总复习机械制造技术基础总复习绪绪 论（论（略略）第第1章章 机械加工方法机械加工方法第第2章章 金属切削原理与刀具金属切削原理与刀具第第3章章 金属切削机床金属切削机床第第4章章 机床夹具原理与设计机床夹具原理与设计第第5章章 机械制造质量分析与控制机械制造质量分析与控制第第6章章 工艺规程设计工艺规程设计2第一章第一章 机械加工方法机械加工方法了解车、铣、镗、钻、刨、磨等加工方法了解车、铣、镗、钻、刨、磨等加工方法中，主运动与进给运动的特点；中，主运动与进给运动的特点；特种加工的概念；特种加工的概念；顺铣逆铣的特点；顺铣逆铣的特点；砂轮的砂轮的“自锐性自锐性”等概念；等概念

2、；3w 一、车削一、车削1）特点：工件旋转主切削运动； 直线（曲线）运动； 回转表面或端面，螺纹 面、端平面及偏心轴；2）精度： 普通：IT8IT7 Ra=6.3-1.6 精车：IT6IT5 Ra=0.4-0.1第一章第一章 机械加工方法机械加工方法4w 二、铣削二、铣削特点：工件本身不动；刀具旋转为特点：工件本身不动；刀具旋转为主运动，主运动， 做直线、曲线进给运动；做直线、曲线进给运动；卧铣及立铣,多刃切削、效率高；断续切削，振动大；精度IT8-7、 Ra=6.3-1.6 第一章第一章 机械加工方法机械加工方法w 顺铣及逆铣顺铣及逆铣 主运动速度方向与工件进给方向的主运动速度方向与工件进给

3、方向的相同相同或或相反相反5 顺铣：铣削水平分力与工件的进给方向相同；顺铣：铣削水平分力与工件的进给方向相同； 工作台的进给丝杠与固定螺母之间有间隙；工作台的进给丝杠与固定螺母之间有间隙； 切削力容易引起工件和工作台向前窜动；切削力容易引起工件和工作台向前窜动； 进给量增大，容易打刀；进给量增大，容易打刀； 对于表面较硬的工件，铣刀磨损加剧；对于表面较硬的工件，铣刀磨损加剧； 逆铣：铣削力将工件抬起，引起振动；逆铣：铣削力将工件抬起，引起振动； 切削厚度从零开始增大，加剧刀具磨损；切削厚度从零开始增大，加剧刀具磨损； w 顺铣及逆铣顺铣及逆铣 主运动速度方向与工件进给方向的主运动速度方向与工件

4、进给方向的相同相同或或相反相反.第一章第一章 机械加工方法机械加工方法6特种加工特种加工特种加工方法： 利用化学、物理或电化学方法对工件材料利用化学、物理或电化学方法对工件材料进行加工的方法。用于加工难加工材料或复杂进行加工的方法。用于加工难加工材料或复杂曲面低刚度材料。曲面低刚度材料。特点：、加工能量不主要依靠机械能；、加工能量不主要依靠机械能；、工具硬度可以低于被加工材料硬度；、工具硬度可以低于被加工材料硬度；、加工中工具和工件之间不存在显著机、加工中工具和工件之间不存在显著机 械切削力；械切削力；第一章第一章 机械加工方法机械加工方法7第二章第二章 金属切削原理与刀具金属切削原理与刀具1

5、、必须掌握刀具所有角度的名称，必须掌、必须掌握刀具所有角度的名称，必须掌握典型刀具所有角度的画法与标注。握典型刀具所有角度的画法与标注。（注意复习相关实验）（注意复习相关实验）2、切屑的形成机理、切屑的形成机理3、积屑瘤的形成机理及其对各种切削条件、积屑瘤的形成机理及其对各种切削条件下切削效果的影响下切削效果的影响4 、各种刀具材料性能及适用范围、各种刀具材料性能及适用范围8第二章第二章 金属切削原理与刀具金属切削原理与刀具金属切削加工过程：金属切削加工过程：w刀具与工件有一定的相对运动；刀具与工件有一定的相对运动；w刀具具有合理的几何参数；刀具具有合理的几何参数；w刀具具备应有的切削性能；刀

6、具具备应有的切削性能； w具有良好稳定的切削环境；具有良好稳定的切削环境；92、切削要素、切削要素（1）切削用量）切削用量 1）切削速度）切削速度 vc 2）进给量进给量 f 3）背吃刀量（切削深度）背吃刀量（切削深度）ap（2）切削层参数切削层参数 1）切削宽度）切削宽度 aw(国标为国标为bD) 2）切削厚度切削厚度 ac(国标为国标为hD) 3）切削面积切削面积 Ac= aw ac (国标为国标为AD)第二章第二章 金属切削原理与刀具金属切削原理与刀具10第二章第二章 金属切削原理与刀具金属切削原理与刀具 （）前角（）前角 （）后角（）后角 （）主偏角（）主偏角 （）副偏角（）副偏角 （

7、）刃倾角（）刃倾角11正交平面内正交平面内前角后角主偏角副偏角主切削刃与进给方向间的夹角主切削刃与进给方向间的夹角前刀面与基面间的夹角前刀面与基面间的夹角主后刀面与切削平面间的夹角主后刀面与切削平面间的夹角负切削刃与进给方向的夹角负切削刃与进给方向的夹角切削平面内切削平面内刃倾角 主切削刃与基面间的夹角主切削刃与基面间的夹角基面内基面内第二章第二章 金属切削原理与刀具金属切削原理与刀具12PoPrPso0 r已加工面加工面待加工面rfnPsPrPo0 r已加工面 r注意：车外圆与车端面主、副偏角的变化13角 度 定 义 测量平面 作 用 前角0 前面和基面间的夹角正交平面 1、使切削刃锋利2、

8、切削省力3、便于排屑后角0 后面与切削平面间的夹角正交平面 改变车刀主后刀面与工件间的摩擦状况主偏角r主切削刃与进给方向之间的夹角基 面改变主切削刃与刀头的受力和散热情况副偏角r副切削刃与进给方向的反方向间的夹角基 面改变副切削刃与工件已加工表面之间的摩擦状况刃倾角入s主切削刃与基面间的夹角主切削平面影响刀尖强度，并控制切屑的流出方向刀具角度刀具角度第二章第二章 金属切削原理与刀具金属切削原理与刀具14刀具角度标注例刀具角度标注例1设计要求：设计要求：75车刀，主要参数为：车刀，主要参数为：l前角6，l后角5 ，l副后角4 ，l主偏角75 ，l副偏角15 ，l刃倾角-5 。4 -5 75 15

9、 6 5 HB2.1.2 刀具角度刀具角度15第二章第二章 金属切削原理与刀具金属切削原理与刀具（1） 刀具安装位置对工作角度的影响刀具安装位置对工作角度的影响（2） 进给运动对工作角度的影响进给运动对工作角度的影响刀具的工作角度刀具的工作角度刀具分类刀具分类按用途分：车刀、孔加工刀具、铣刀、拉刀按用途分：车刀、孔加工刀具、铣刀、拉刀 螺纹加工刀具、齿轮刀具、数控机床螺纹加工刀具、齿轮刀具、数控机床 刀具、磨具等；刀具、磨具等；按材料分：高速钢刀具、硬质合金、陶瓷、按材料分：高速钢刀具、硬质合金、陶瓷、 立方氮化硼、金刚石刀具；立方氮化硼、金刚石刀具；按结构分：整体刀具、镶片刀具、机夹刀具按结

10、构分：整体刀具、镶片刀具、机夹刀具 复合刀具；复合刀具；按标准化：标准刀具、非标准刀具按标准化：标准刀具、非标准刀具16刀具材料刀具材料第二章第二章 金属切削原理与刀具金属切削原理与刀具1）高硬度）高硬度2）高耐磨性）高耐磨性3）高耐热性）高耐热性4）足够的强度和冲击韧性）足够的强度和冲击韧性5）良好的工艺性）良好的工艺性6）良好的热物理性能和耐热冲击性能）良好的热物理性能和耐热冲击性能171. 碳素工具钢、碳素工具钢、 合金工具钢合金工具钢用于制造手工工具2. 高速钢高速钢耐热性好（540600），强度高，主要用于制造形状复杂的刀具，如麻花钻、铣刀、拉刀、齿轮刀具等。3. 硬质合金硬质合金硬

11、度高（7482HRC ）耐热8501000 ，切削速度高钨钴类（YG 韧性好，耐磨性稍差，用于加工铸铁及有色金属）钨钛钴类（YT 硬度高，耐热性、耐磨性好，用于加工钢类）第二章第二章 金属切削原理与刀具金属切削原理与刀具18金属切削过程及其物理现象1. 第一变形区: 从开始发生塑性变形从开始发生塑性变形到晶粒的剪切滑到晶粒的剪切滑 移基本完成。这一区移基本完成。这一区域又称为域又称为基本变形区基本变形区。2. 第二变形区：切屑沿前刀面排出时切屑沿前刀面排出时进一步受前刀面的挤进一步受前刀面的挤 压和摩擦，使靠压和摩擦，使靠近前刀面的金属纤维化，基本上和前近前刀面的金属纤维化，基本上和前刀面相平

12、行。又称刀面相平行。又称摩擦变形区摩擦变形区。3. 第三变形区：已加工表面受到切削已加工表面受到切削刃钝圆部分与后刀面的挤压和摩擦，刃钝圆部分与后刀面的挤压和摩擦，产生变形与回弹，造成纤维化与加工产生变形与回弹，造成纤维化与加工硬化。又称硬化。又称加工表面变形区。加工表面变形区。第二章第二章 金属切削原理与刀具金属切削原理与刀具19形成条件影响名称简图形态变形带状，底面光滑，背面呈毛茸状节状，底面光滑有裂纹，背面呈锯齿状粒状不规则块状颗粒剪切滑移尚未达到断裂程度局部剪切应力达到断裂强度剪切应力完全达到断裂强度未经塑性变形即被挤裂加工塑性材料，切削速度较高，进给量较小， 刀具前角较大加工塑性材料

13、，切削速度较低，进给量较大， 刀具前角较小工件材料硬度较高，韧性较低，切削速度较低加工硬脆材料， 刀具前角较小切削过程平稳，表面粗糙度小， 妨碍切削工作，应设法断屑切削过程欠平稳，表面粗糙度欠佳切削力波动较大，切削过程不平稳，表面粗糙度不佳切削力波动大，有冲击，表面粗糙度恶劣，易崩刀带状切屑挤裂切屑单元切屑崩碎切屑第二章第二章 金属切削原理与刀具金属切削原理与刀具20积屑瘤高度积屑瘤高度第二章第二章 金属切削原理与刀具金属切削原理与刀具对切削过程的影响：对切削过程的影响：1、实际前角增大、实际前角增大2、增大切削厚度、增大切削厚度3、使加工表面粗糙度增大、使加工表面粗糙度增大4、对刀具寿命的影

14、响、对刀具寿命的影响:有时可延长刀有时可延长刀具寿命等。但积屑瘤是不稳定的，增具寿命等。但积屑瘤是不稳定的，增大到一定程度会破碎，这样容易嵌入大到一定程度会破碎，这样容易嵌入已加工表面，增大表面粗糙度。已加工表面，增大表面粗糙度。 成因成因: :一定温度、压力作用下，切屑底层与前刀面发生粘接; 粘接金属严重塑性变形，产生加工硬化.影响影响: 增大前角，保护刀刃影响加工精度和表面粗糙度21防止积屑瘤：防止积屑瘤： 积屑瘤对切削过程的影响有积极的一面，也有消极积屑瘤对切削过程的影响有积极的一面，也有消极的一面。精加工时必须防止积屑瘤的产生，可采取的控的一面。精加工时必须防止积屑瘤的产生，可采取的控

15、制措施有：制措施有： （2）使用润滑性能好的切削液，目的在于减小切使用润滑性能好的切削液，目的在于减小切屑底层材料与刀具前刀面间的摩擦。屑底层材料与刀具前刀面间的摩擦。 （1）正确选用切削速度，使切削速度避开产生积正确选用切削速度，使切削速度避开产生积屑瘤的区域。屑瘤的区域。 （3）增大刀具前角，减小刀具前刀面与切屑之间的增大刀具前角，减小刀具前刀面与切屑之间的压力。压力。 （4）适当提高工件材料硬度，减小加工硬化倾向。适当提高工件材料硬度，减小加工硬化倾向。第二章第二章 金属切削原理与刀具金属切削原理与刀具22一、切削热的产生和传导一、切削热的产生和传导例：车削加工：切屑、刀具传热为主；例：

16、车削加工：切屑、刀具传热为主； 钻削加工：工件、切屑传热为主；钻削加工：工件、切屑传热为主； 磨削加工磨削加工: : 工件为主工件为主 第二章第二章 金属切削原理与刀具金属切削原理与刀具切削热的来源：切削热的来源： 切屑变形功，前后刀面的摩擦功切屑变形功，前后刀面的摩擦功 切削塑性材料 前刀面靠近刀尖处温度最高。 切削脆性材料 后刀面靠近刀尖处温度最高。750刀具23 1. 切削用量三、影响切削温度的主要因素第二章第二章 金属切削原理与刀具金属切削原理与刀具3、刀具角度的影响、刀具角度的影响2、工件材料的影响: 材料的材料的强度强度、硬度硬度和和导热性导热性前角前角增大，切削温度降低增大，切削

17、温度降低主偏角主偏角减小，切削温度降低减小，切削温度降低5、切削液的影响、切削液的影响 导热性能、比热容、流量、浇注方式及温度。4、刀具磨损的影响、刀具磨损的影响24刀具磨损过程及磨钝标准1. 初期磨损阶段（初期磨损阶段（OH) 特点：快，刀刃不直、刀面特点：快，刀刃不直、刀面不平与刀具刃磨质量有关不平与刀具刃磨质量有关2. 正常磨损阶段正常磨损阶段(HI) 特点：时间特点：时间 磨损磨损 稳定稳定 直线直线 VB与切削时间近似正比与切削时间近似正比 斜率斜率表示磨损强度表示磨损强度 3. 急剧磨损阶段急剧磨损阶段(IJ)特点：切削性能急剧特点：切削性能急剧 切削力、温度急升，刀具磨切削力、温

18、度急升，刀具磨损加剧，之前换刀损加剧，之前换刀第二章第二章 金属切削原理与刀具金属切削原理与刀具25 在切削加工中，刀具有时没有经过正常磨损阶段，而在切削加工中，刀具有时没有经过正常磨损阶段，而在很短时间内突然损坏，这种情况称为在很短时间内突然损坏，这种情况称为刀具破损刀具破损。破损也。破损也是刀具损坏的主要形式之一。是刀具损坏的主要形式之一。脆性破损脆性破损和和塑性破损塑性破损。第二章第二章 金属切削原理与刀具金属切削原理与刀具w 机械磨损机械磨损w 热磨损热磨损w 化学磨损化学磨损硬质点的刻划硬质点的刻划粘结、扩散、腐蚀等粘结、扩散、腐蚀等刀具磨损刀具磨损:26 刃磨后的刀具自开始切削直到

19、磨损量达到磨钝标刃磨后的刀具自开始切削直到磨损量达到磨钝标准为止所经历的总切削时间，称为准为止所经历的总切削时间，称为刀具寿命刀具寿命，用，用T T表表示。示。 一把新刀往往要经过多次重磨，才会报废，刀具一把新刀往往要经过多次重磨，才会报废，刀具寿命指的是两次刃磨之间所经历的切削时间。如果用寿命指的是两次刃磨之间所经历的切削时间。如果用刀具寿命乘以刃磨次数，得到的就是刀具寿命乘以刃磨次数，得到的就是刀具总寿命刀具总寿命。w 刀具寿命的定义第二章第二章 金属切削原理与刀具金属切削原理与刀具271工件材料对刀具耐用度T的影响 1)硬度T， 2)塑性T，3）导热系数T。2切削用量对刀具耐用度T的影响

20、 1)切削用量， T ，2）其中速度v 对T 影响最大，进给量f 次之，背吃刀量ap影响最小。优选ap3刀具抗磨能力刀具耐用度T的影响 1）刀具材料抗磨能力 T ； 2）刀具几何角度好 T ； 3）刀具结构合理 T ； 4）刃磨质量 T 。4切削液对刀具耐用度T的影响 切削液的种类 冷却润滑方式28切削用量的选择及工件材料加工性一、切削用量的选择一、切削用量的选择选尽大的背吃刀量，其次进给量，大的切削速度粗加工：提高生产率为主，保证规定的刀具寿命； ap, f,保证，v不高（中等或低的值）精加工：保证零件的加工精度和表面质量为主，同 时考虑T和高生产率。 ap, f较小, v高第二章第二章 金

21、属切削原理与刀具金属切削原理与刀具29工件材料的切削加工性工件材料的切削加工性1、工件材料切削加工性的概念和衡量标准 衡量标准：衡量标准： 刀具寿命刀具寿命 切削力切削力 加工质量加工质量 断屑性能断屑性能定义：定义：在一定切削条件下，对工件材料进行切削加工的难易程度。在一定切削条件下，对工件材料进行切削加工的难易程度。相同切削条件下刀具寿命较长，或相同刀具寿命下允许的切削速度较高。相同切削条件下切削力较小，切削温度较低。容易获得好的表面质量。切屑形状容易控制或容易断屑。第二章第二章 金属切削原理与刀具金属切削原理与刀具材料的切削加工性是上述这些机械性能（硬度、强度、塑性、韧材料的切削加工性是

22、上述这些机械性能（硬度、强度、塑性、韧性、弹性模量等）综合影响的结果。性、弹性模量等）综合影响的结果。30第三章第三章 金属切削机床金属切削机床了解机床结构，如传动、主轴导轨等。了解机床结构，如传动、主轴导轨等。掌握机床的型号标注含义掌握机床的型号标注含义31机床的基本组成机床的基本组成1）动力源）动力源2）传动系统）传动系统3）支承件）支承件4）工作部件）工作部件5）控制系统）控制系统6）冷却系统）冷却系统7）润滑系统）润滑系统8）其它装置）其它装置第三章第三章 金属切削机床金属切削机床32常用机床的主参数和第常用机床的主参数和第2参数参数机床名称机床名称主主 参参 数数第第2 2主参数主参

23、数卧式车床卧式车床床身上工件最大回转直径床身上工件最大回转直径工件最大长度工件最大长度立式车床立式车床最大车削直径最大车削直径摇臂钻床摇臂钻床最大钻孔直径最大钻孔直径最大跨距最大跨距卧式镗床卧式镗床主轴直径主轴直径坐标镗床坐标镗床工作台工作面宽度工作台工作面宽度工作台工作面长度工作台工作面长度外圆磨床外圆磨床最大磨削直径最大磨削直径最大磨削长度最大磨削长度矩台平面磨床矩台平面磨床工作台工作面宽度工作台工作面宽度工作台工作面长度工作台工作面长度滚齿机滚齿机最大工件直径最大工件直径最大模数最大模数龙门铣床龙门铣床工作台工作面宽度工作台工作面宽度工作台工作面长度工作台工作面长度升降台铣床升降台铣床工

24、作台工作面宽度工作台工作面宽度工作台工作面长度工作台工作面长度龙门刨床龙门刨床最大刨削宽度最大刨削宽度牛头刨床牛头刨床最大刨削长度最大刨削长度33 当机床的性能及结构布局有重大改进，并按新产当机床的性能及结构布局有重大改进，并按新产品重新设计、试制和鉴定时，在原机床型号的尾部，品重新设计、试制和鉴定时，在原机床型号的尾部，加重大改进顺序号，以区别于原机床型号。序号接加重大改进顺序号，以区别于原机床型号。序号接A、B、C、，、，等字母的顺序选用。等字母的顺序选用。第三章第三章 金属切削机床金属切削机床34 某些机床，根据不同的加工需要，在基本型号机某些机床，根据不同的加工需要，在基本型号机床的基

25、础上，仅改变机床的部分结构时，在原机床型床的基础上，仅改变机床的部分结构时，在原机床型号后加号后加1、2、3、等变形代号，并用、等变形代号，并用/分开。分开。例：例： C A 6 1 4 0机床类别代号（车床类）机床类别代号（车床类）机床特性代号（结构特性）机床特性代号（结构特性）机床组别代号（落地及卧式车床组）机床组别代号（落地及卧式车床组）机床系别代号（卧式车床系）机床系别代号（卧式车床系）机床主参数代号（最大车削直径机床主参数代号（最大车削直径400mm）第三章第三章 金属切削机床金属切削机床35w CM6132 最大车削直径为最大车削直径为320mm的精密卧式车床；的精密卧式车床；w

26、XK5040 工作台宽度为工作台宽度为400mm的数控立式升降台铣床；的数控立式升降台铣床；w MG1432A 最大磨削直径为最大磨削直径为320mm,经过第一次重大改进的经过第一次重大改进的高精度万能外圆磨床；高精度万能外圆磨床；第三章第三章 金属切削机床金属切削机床36第四章第四章 机床夹具原理与设计机床夹具原理与设计六点定位原理六点定位原理; ;过定位与欠定位，重点理解过定位与欠定位，重点理解P95P95与与p101p101的的过定位分析过定位分析; ;限制自由度的分析，重点看表限制自由度的分析，重点看表4-14-1的各种的各种形式形式; ;定位误差计算定位误差计算, ,掌握掌握p105

27、例题例题;37ZYXa）ZYXb）ZYXc）工件应限制的自由度x y z x y z 、x y z x y z 、 、 、x y z x y z 、 、 、38欠定位与过定位欠定位与过定位欠定位示例XZYa）b）BB B39欠定位与过定位欠定位与过定位 过定位过定位工件某一个自由度（或某几个自由度）同时被两个（或两个以上）定位支承点限制，称为“过定位”或“重复定位”。40 过定位造成的后果：过定位造成的后果：（1 1）使工件或夹具元件变形，引起加工误差；）使工件或夹具元件变形，引起加工误差；（2 2）使部分工件不能安装，产生定位干涉（如一面两销）使部分工件不能安装，产生定位干涉（如一面两销）

28、过定位一般是不允许的，但在精加工时也可看到。过定位一般是不允许的，但在精加工时也可看到。41消除过定位及其干涉的途径：消除过定位及其干涉的途径： 1. 1. 改变定位元件结构，消除对自由度的重复改变定位元件结构，消除对自由度的重复 限制，如长销改成短销；限制，如长销改成短销；2. 2. 提高工件定位基面之间的位置精度，提提高工件定位基面之间的位置精度，提高夹具定位元件之间的位置精度，减少或消高夹具定位元件之间的位置精度，减少或消 除过定位引起的干涉，精加工时可增加刚除过定位引起的干涉，精加工时可增加刚 度和定位稳定性。度和定位稳定性。 过定位过定位不是绝对不允许，视具体情况而定。不是绝对不允许

29、，视具体情况而定。42定位误差的计算方法方法1合成法：合成法： 先分别求出基准位移误差和基准不重合误先分别求出基准位移误差和基准不重合误差，再求出其在加工尺寸方向上的矢量合，差，再求出其在加工尺寸方向上的矢量合，即即dw jb jw方法方法2极限位置法：极限位置法： 按最不利的情况，确定一批工件设计基准按最不利的情况，确定一批工件设计基准的两个极限位置，再根据几何关系求出此的两个极限位置，再根据几何关系求出此两位置的距离，并将其投影到加工尺寸方两位置的距离，并将其投影到加工尺寸方向上，便可求出定位误差。向上，便可求出定位误差。方法方法3微分法（尺寸链分析计算法）微分法（尺寸链分析计算法）关键：

30、找出同一批工件的工序基准在工序尺寸方向上可能的最大位移变动量43定位误差计算实例 如图所示，直径为的如图所示，直径为的 轴在轴在V形块上定位铣平面，加工表面的工序形块上定位铣平面，加工表面的工序尺寸有三种不同的标注方式：尺寸有三种不同的标注方式： 1）要求保证上母线到加工面的尺寸）要求保证上母线到加工面的尺寸H1，即设计基准为，即设计基准为B，图图a； 2）要求保证下母线到加工面的尺寸）要求保证下母线到加工面的尺寸H2，即设计基准为，即设计基准为C，图图b ； 3）要求保证轴心线到加工面的尺寸）要求保证轴心线到加工面的尺寸H3，即设计基准为，即设计基准为O，图图c ； 0dd44第五章第五章

31、机械制造质量分析与控制机械制造质量分析与控制 误差敏感方向的分析误差敏感方向的分析; ;主轴回转误差的分析主轴回转误差的分析; ;工艺系统受力变形引起的误差工艺系统受力变形引起的误差-课件上列出的典型情课件上列出的典型情况况( (细长轴与扁粗轴细长轴与扁粗轴););误差复映的概念与减小的途径误差复映的概念与减小的途径; ;工件受热造成的误差工件受热造成的误差; ;常值系统误差与变值系统误差及随机误差的概念及造成常值系统误差与变值系统误差及随机误差的概念及造成因素因素; ;45能够根据正态分布的能够根据正态分布的u值及值及值进行随机误差的计算值进行随机误差的计算;工艺过程能力指数（系数）的基本计

32、算工艺过程能力指数（系数）的基本计算;能够分析车削时影响表面粗糙度的因素能够分析车削时影响表面粗糙度的因素;冷作（加工）硬化的作用与形成机理冷作（加工）硬化的作用与形成机理;表面层残余拉应力与压应力的产生及影响表面层残余拉应力与压应力的产生及影响;表面强化的常用手段及其作用表面强化的常用手段及其作用;第五章第五章 机械制造质量分析与控制机械制造质量分析与控制 46 原理误差原理误差 工件装夹误差工件装夹误差 调整误差调整误差 机床误差机床误差 夹具误差夹具误差 刀具制造误差刀具制造误差刀具磨损刀具磨损工艺系统受力变形工艺系统受力变形工艺系统受热变形工艺系统受热变形内应力引起的变形内应力引起的变

33、形测量误差测量误差加工前加工前加工中加工中加工后加工后与初始状态有关与初始状态有关与工艺过程有关与工艺过程有关工艺系统静误差工艺系统静误差工艺系统动误差工艺系统动误差原理误差是指采用了近似的成型运动或近似的刀刃轮廓进行加工而产生的误差。原理误差是指采用了近似的成型运动或近似的刀刃轮廓进行加工而产生的误差。47误差敏感方向R= OA OA0222RR cosR90RRRR =误差敏感方向ZR0Ya）ZR0Yb）车刀垂直偏移车刀垂直偏移a-a-切线方向：切线方向：车刀水平偏移车刀水平偏移b-b-法线方向法线方向：202zRRyRyzRR 误差敏感方向一般为加工表面过切削点的法线（Y）方向。48回转

34、误差分析（1）主轴回转误差：）主轴回转误差： 切削力方向不变切削力方向不变主轴径主轴径不同部位不同部位与轴承内径的与轴承内径的固定部位固定部位接触接触主轴主轴径的圆度误差对径向回转精度影响径的圆度误差对径向回转精度影响大大轴承内径圆度误差影响轴承内径圆度误差影响小小切削力方向变化切削力方向变化主轴主轴固定部位固定部位与与轴承内径的轴承内径的不同部位不同部位接触接触主轴径主轴径的圆度误差对径向回转精度的圆度误差对径向回转精度影响影响小小轴承内径圆度误差影响大轴承内径圆度误差影响大a)影响主轴径向回转精度影响主轴径向回转精度加工方式的不同加工方式的不同49b) 影响主轴轴向回转精度影响主轴轴向回转

35、精度 产生轴向窜动的主要原因是主轴轴肩端面和轴承承载产生轴向窜动的主要原因是主轴轴肩端面和轴承承载端面对主轴回转轴线存在垂直度误差。端面对主轴回转轴线存在垂直度误差。* 车床和镗床主轴回转误差的影响因素的差别车床和镗床主轴回转误差的影响因素的差别对车削：轴径圆度误差影响大对车削：轴径圆度误差影响大对镗削：轴承孔圆度误差影响大对镗削：轴承孔圆度误差影响大车外圆、内孔：主轴径向跳动误差影响大车外圆、内孔：主轴径向跳动误差影响大车端面、螺纹：轴向窜动动误差影响大车端面、螺纹：轴向窜动动误差影响大见表见表5-1 5-1 机床主轴回转误差产生的加工误差机床主轴回转误差产生的加工误差回转误差分析50机床受

36、力变形引起的加工误差工件受力变形引起的加工误差工艺系统受力变形引起工艺系统受力变形引起51误差复映的概念与减小途径误差复映的概念与减小途径w 定义定义:由于毛坯加工表面加工余量不同，由于毛坯加工表面加工余量不同，使工艺系统受力不同，造成刀具与加工表使工艺系统受力不同，造成刀具与加工表面相对位置不同，加工后的表面仍有误差。面相对位置不同，加工后的表面仍有误差。w 提高工艺系统刚度或使工件经过多道工序提高工艺系统刚度或使工件经过多道工序或多次加工或多次加工,提高毛坯精度和材质的均匀性提高毛坯精度和材质的均匀性52减少工艺系统热变形的途径将热源分离出去; 结构设计上改善摩擦条件; 隔离热源;53第五

37、章第五章 机械制造质量分析与控制机械制造质量分析与控制 常值系统误差在顺序加工一批工件中，其大小和方向均不变。如机床、夹具、刀具的制造误差，工艺系统在均匀切削力作用下的受力变形，调整误差等。变值系统误差在顺序加工一批工件中，其大小和方向按一定规律变化。如机床、夹具、刀具在热平衡前的热变形，刀具磨损等因素引起的加工误差。在顺序加工一批工件中，其大小和方向随机变化的加工误差。如加工余量或材料硬度不均匀引起的加工误差；夹紧误差；残余应力引起的变形等。如毛坯余量或硬度不均，引起切削力的随机变化而造成的加工误差；定位误差；夹紧误差；残余应力引起的变形等。54废品率与工艺能力系数的计算废品率与工艺能力系数

38、的计算 1 1、工序尺寸分布图、工序尺寸分布图2 2、计算工艺能力系数、计算工艺能力系数3 3、工件极限尺寸计、工件极限尺寸计算，判断废品率算，判断废品率4 4、计算总的废品率，、计算总的废品率，估算加工质量估算加工质量55影响车削加工表面粗糙度的因素是哪些？影响车削加工表面粗糙度的因素是哪些？ 并简述影响规律。并简述影响规律。1）刀具几何形状影响：增大刀具主偏角、副偏角、增大刀）刀具几何形状影响：增大刀具主偏角、副偏角、增大刀尖圆角半径，有利于降低表面粗糙度；尖圆角半径，有利于降低表面粗糙度；2）工件材料对表面粗糙度影响：加工塑性材料时，塑性变）工件材料对表面粗糙度影响：加工塑性材料时，塑性

39、变形较大，使表面粗糙度值加大。加工脆性材料时，由于切形较大，使表面粗糙度值加大。加工脆性材料时，由于切屑的崩碎而在加工表面留下许多麻点，使表面粗糙。屑的崩碎而在加工表面留下许多麻点，使表面粗糙。3）切削用量影响：加工塑性材料，切削速度在产生积屑瘤）切削用量影响：加工塑性材料，切削速度在产生积屑瘤的范围内，表面粗糙度增大。进给量增大，表面粗糙度增的范围内，表面粗糙度增大。进给量增大，表面粗糙度增大；过小的背吃刀量，使刀具在被加上表面上挤压和打滑。大；过小的背吃刀量，使刀具在被加上表面上挤压和打滑。形成附加的塑性变形，会增大表面粗糙度值。形成附加的塑性变形，会增大表面粗糙度值。56冷作（加工）硬化

40、的作用冷作（加工）硬化的作用v机械加工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，这些都会使表面层金属的硬度和强度提高，此现象称为冷作硬化（或强化）。表面层残余拉应力与压应力的产生及影响表面层残余拉应力与压应力的产生及影响;表面强化的常用手段及其作用表面强化的常用手段及其作用;57第六章第六章 工艺规程设计工艺规程设计 粗基准与精基准的选用原则粗基准与精基准的选用原则书上的典型例子书上的典型例子工序、工步、工作行程、工位的概念工序、工步、工作行程、工位的概念工艺规程与生产纲领之间的关系工艺规程与生产纲领之间的关系加工阶段划分的作用加工阶段划

41、分的作用全面掌握工艺尺寸链的计算方法全面掌握工艺尺寸链的计算方法了解五种典型装配尺寸链分析方法及其适用性了解五种典型装配尺寸链分析方法及其适用性581、工序工序、工步和工作行程、工步和工作行程一个或一组工人，在一台机床或一个工作地点对一个一个或一组工人，在一台机床或一个工作地点对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。划分工序的要点是工人、工作地点及工件三不变并加划分工序的要点是工人、工作地点及工件三不变并加上连续作业。只要工人、工作地点及工件这三者中改上连续作业。只要工人、工作地点及工件这三者中改变了一个或不是连续完成的，则构成下一个工

42、序。变了一个或不是连续完成的，则构成下一个工序。它包括在这个工件上连续进行的直到转向加工下一个工件为止它包括在这个工件上连续进行的直到转向加工下一个工件为止的全部动作。的全部动作。 区分工序的主要依据是：区分工序的主要依据是：工作地点固定和工作连续。工作地点固定和工作连续。工步工步-当加工表面、切削刀具、切削速度和进给量都不变的情当加工表面、切削刀具、切削速度和进给量都不变的情况下所完成的那部分工序，称为工步。工步是构成工序的基况下所完成的那部分工序，称为工步。工步是构成工序的基本单元。本单元。59 (1)粗基准的选择原则粗基准的选择原则1. 选择定位基准选择定位基准1）保证零件加工表面相对于

43、不加工表面具有一定）保证零件加工表面相对于不加工表面具有一定 位置精度的原则位置精度的原则;2）合理分配加工余量的原则；）合理分配加工余量的原则；3）便于装夹的原则；）便于装夹的原则；4）粗基准一般不得重复使用的原则）粗基准一般不得重复使用的原则 w 精基准的选择原则精基准的选择原则(4条条,见见195-196)60加工阶段的划分加工阶段的划分1 1）根据零件的技术要求划分加工阶段。）根据零件的技术要求划分加工阶段。 分以下几个阶段：分以下几个阶段：粗加工阶段粗加工阶段在此阶段主要是尽量切除大部分余量，主要考虑生产率。在此阶段主要是尽量切除大部分余量，主要考虑生产率。半精加工阶段半精加工阶段在

44、此阶段主要是为主要表面的精加工做准备，并完成次要在此阶段主要是为主要表面的精加工做准备，并完成次要表面的终加工（钻孔、攻丝、铣键槽等）。表面的终加工（钻孔、攻丝、铣键槽等）。精加工阶段精加工阶段在此阶段主要是保证各主要表面达到图纸要求，主要任务在此阶段主要是保证各主要表面达到图纸要求，主要任务是保证加工质量。是保证加工质量。光整加工阶段光整加工阶段在此阶段主要是为了获得高质量的主要表面和尺寸精度。在此阶段主要是为了获得高质量的主要表面和尺寸精度。（1）各个阶段的任务：）各个阶段的任务：61加工阶段的划分加工阶段的划分*2）划分为加工阶段的主要目的是：）划分为加工阶段的主要目的是： (1) 保证零件加工质量（因为工件有内应力变形、热变形和受力变保证零件加工质量（因为工件有内应力变形、热变形和受力变形，精度、表面质量只能逐步提高）；形，精度、表面质量只能逐步提高）；(2) 有利于及早发现毛坯缺陷并得到及时处理；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。有利于合理利用机床设备。(4) 便于穿插热处理工序：穿插热处理工序必须将加工过程划分成便于穿插热处理工序：穿插热处理工序