(机械制造行业)机械制造复习材料

切削运动切削要素：已加工表面、代加工表面、加工表面。切削用量：切削速度、进给量、背吃刀量。切削层几何参数.刀具切削部分的构成：①前面（前刀面）Ａr：刀具上切屑流出的表面；②后面（后刀面）Aα：刀具上与工件新形成的过渡表面相对的刀面；③副后面（副后刀面）Aα′：刀具上与工件新形成的过渡表面相对的刀面；④主切削刃Ｓ：前面与后面形成的交线，在切削中承担主要的切削任务；⑤副切削刃Ｓ′：前面与副后面形成的交线，它参与部分的切削任务；起来的一小段切削刃。刀具角度参考系⑴正交平面参考系：由基面Pr、切削平面Ps和正平面Po构成的空间三面投影体系称为正交平面参考系。⑵法平面参考系：由基面Pr、切削平面Ps和法平面Pn构成的空间三面投影体系称为法平面参考系。刀具的标注角度①前角：在正交平面内测量的前面与基面之间的夹角。前角表示前面的倾斜程度。②后角：在正交平面内测量的主后面与切削平面之间的夹角，后角表示主后面的倾斜程度。③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。④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。⑤刃倾角：在切削平面内测量的主切削刃与基面之间的夹角。切屑形成过程及变形区的划分第一变形区：塑性变形区。第二变形区：摩擦变形区。第三变形区：加工表面变形区。积屑瘤的形成及其对切削过程的影响2～3影响切削变形的因素⑴工件材料:工件材料的强度和硬度越高，摩擦系数越小，变形越小。因为材料的强度和硬度增大时，前刀面上的法向应力增大，摩擦系数减小，使剪切角增大，变形减小。⑵刀具前角:刀具前角越大，切削刃越锋利，前刀面对切削层的挤压作用越小，则切削变形越小。⑶切削速度:在切削塑性材料时，切削速度对切削变形的影响比较复杂。在有积屑瘤的切削范围内v≤400m/mi，切削速度通过积屑瘤来影响切屑变形。在积屑瘤增长阶段，切⑷进给量:的法向力增大，摩擦系数减小，从而使摩擦角减小，剪切角增大，因此切削变形减小。切屑的类型及其分类⑴带状切削：值较小。⑵节状切屑：较大，刀具前角较小时，容易得到此类屑型。⑶粒状切屑：屑。切削时采用较小的前角或负前角、切削速度较低、进给量较大，易产生此类屑型。⑷崩碎切屑：削厚度越大、刀具前角于小，越容易产生这种切屑。影响切削力的因素:(2):(3)切削热的产生和传导削区域的温度称为切削温度。影响热传散的主要因素是工件和刀具材料的热导率、加工方式和周围介质的状况。影响切削温度的主要因素切削用量、工件材料、刀具几何参数刀具磨损的形态⑴正常磨损:随着切削时间的增加，磨损逐渐扩大的磨损。⑵非正常磨: 亦称破坏。常见形式有脆性破坏（如崩刃、碎断、剥落、裂纹破坏等）和塑性破坏（如塑性流动等。切削用量选择不当，刃磨和操作不当等原因造成。刀具磨损的原因⑴磨粒磨损:在工件材料中含有氧化物、碳化物和氮化物等硬质点，在铸、锻工件表面存在着硬夹杂物，在切屑和工件表面粘附着硬的积屑瘤残片，这些硬质点在切削时似同“磨粒”对刀具表面摩擦和刻划，致使刀具表面磨损。⑵粘结磨: 粘结磨损亦称冷焊磨损切削塑性材料时，在很大压力和强烈摩擦作用下切屑、工件与前、后刀面间的吸附膜被挤破，形成新的表面紧密接触，因而发生粘结现象。刀具表面局部强度较低的微粒被切屑和工件带走这样形成的磨损称为粘结磨损粘结磨损一般在中等偏低的切削速度下较严重。⑶扩散磨损:在高温作用下，工件与刀具材料中合金元素相互扩散，改变了原来刀具材料中化学成分的比值，使其性能下降，加快了刀具的磨损。因此料，应具有高的化学稳定性。⑷化学磨损: 化学磨损亦称氧化磨损在一定温度下戴具材料与周围介质起化学作用在刀具表面形成一层硬度较低的化合物而被切屑带走或因刀具材料被某种介质腐蚀造成刀具的化学磨损。刀具磨损过程⑴初期磨损阶段（OA段）⑵正常磨损阶段（AB段）⑶急剧磨损阶段（BC段）刀具的磨钝标准ISO规定以1/2背吃刀量处后刀面上测定的磨损带宽度VB值作为刀具的磨钝标准。刀具寿命刀具寿命是指一把新刀从开始切削直到磨损量达到磨钝标准为止总的切削时间T表示，单位为以重磨次数。8.刀具材料应具备的性能：①高的硬度：刀具材料的硬度必须高于工件的硬度，以便切入工件，在常温下，刀具材料的硬度一般应该在60HRC以上。②高的耐磨性：即抵抗磨损的能力。一般情况下，刀具材料硬度越高，耐磨性越好。③高的耐热性：指刀具在高温下仍能保持硬度、强度、韧性和耐磨性的能力。动，以防脆性断裂和崩刃。切削性能、磨削性能、焊接性能及热处理性能等。生刀具内部裂纹而导致刀具断裂。刀具种类车削与车刀、孔加工刀具、磨削与磨轮、铣削与铣刀、拉削及拉刀、刨削及刨刀、插削及插刀机床夹具（分类、组成部分）①按夹具的通用特性分类通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具和自动线夹具等②按使用的机床分类车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具以及其它机床夹具等。③按夹紧的动力源分类手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液增力夹具、电动夹具、电磁夹具、真空夹具、离心力夹具等。机床夹具的组成1.2.3.4.5.6.其它装置或元件位。不完全定位：有些工件，根据加工要求，并不需要限制其全部自由度。欠定位满足加工要求。过定位（重复定位工艺过程的组成（以下简称为工艺过程依次通过这些工序变为成品。工艺过程（工序、安装、工位、工步、走刀）生产纲领和生产类型生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划，因计划期常常定为1年，所以也称为年产量。生产类型是指企业（或车间、工段、班组、工作地）生产专业化程度的分类，一般分为单件生产、成批生产和大量生产三种类型。工艺规程的设计原则标准。工艺规程的内容件而制定的工艺规程的步聚：工艺装备及确定时间定额。⑦填写工艺文件。基准的概念:基准是零件上用以确定其他点、线、面位置所依据的那些点、线、面。定位基准的选择原则:(1)(2)(3)(4)互为基准原则(1)以不加工表面作粗基准(3)粗基准应尽量避免重复使用(4)以质量较好的毛坯作粗基准。工艺路线的拟定工艺路线的拟定是工艺规程制定过程中的关键阶段加工阶段的划分工序的划分:工序集中与工序分散工序顺序的安排:工艺路线时要将三者加以考虑。加工余量的问题（概念、确定）工总余量。每一道工序所切除的金属层厚度称为工序间加工余量。确定：计算法、经验估计法、查表法。时间定额的组成：基本时间+辅助时间+工作地点服务时间+休息和自然需要时间提高生产率的工艺途径1.缩短单件时间定额(1)缩短基本时间(2)缩短辅助时间(3)缩短布置工作地时间(4)缩短装备终结时间2.采用先进工艺方法生产成本的概念：制造一个零件或一台产品所必须的一切费用的总和。机械加工精度和加工误差概念；（尺寸、形状和位置几何参数符合的程度。会产生一些偏离，这种偏离就是所谓的加工误差。机械加工精度的内容尺寸精度：指加工后零件的实际尺寸与零件尺寸的公差带中心的相符合程度。形状精度：指加工后的零件表面的实际几何形状与理想的几何形状的相符合程度。位置精度：指加工后零件有关表面之间的实际位置与理想位置相符合程度。保证加工精度的方法（尺寸精度和形状精度分方法）获得尺寸精度的方(1) 试切法(2) 调整法(3) 定尺寸法(4) 自动控制法1）（2）成形法展成法获得位置精度的方法根据工件加工过的表面进行找正的方法2）工件的位置精度由夹具来保证。机械加工后的表面质量主要内容：1．表面层的几何形状特性表面粗糙度它是指加工表面的微观几何形状误差。表面粗糙度通常是由机械加工中切削刀具的运动轨迹所形成。表面波度它是介于宏观几何形状误差与微观几何形状误差之间的周期性几何表面层物理机械性能的作用，产生强烈的塑性变形，使金属的晶格被拉长、扭曲，甚至破坏而引起的。表面层金相组织的变化 磨削时约80%的热量将传给工件，所以磨削是一种型的容易产生加工表面金相组织变化（磨削烧伤）的加工方法。表面层残余应力 表面层残余应力是指工件经机械加工后，由于表面层组织生形状或组织变化导致在表面层与基体材料的交界处产生互相平衡的内部应力。机械加工后的表面粗糙度切削加工中影响表面粗糙度的因素几何因素物理因素：积屑瘤、刀具表面对工件表面的挤压与摩擦、工件材料性质磨削加工中影响表面粗糙度的因素砂轮速度。磨削用量砂轮速度对表面粗糙度的影响较大，提高有利于降低表面粗细，容易堵塞砂轮而使工件表面塑性变形增加，影响表面粗糙度。砂轮硬度应适宜，使磨粒在磨钝后及时脱落，露出新的磨粒来继续切削，即具有良好的“自砺性”，工件就能获得较细的表面粗糙度。机械加工后的表面层物理机械性能１．影响表面层冷作硬化的因素切削用量①切削速度：随着切削速度的增大，被加工金属塑性变形减小，同时由于切削温度上升使回复作用加强，因此冷硬程度下降。②进给量：进给量增大使切削厚度增大，切削力增大，工件表面层金属的塑性变化增大，故冷硬程度增加。刀具①刀具刃口圆弧半径增大，表面层金属的塑性变形加剧，冷硬程度增大。②刀具后刀面磨损宽度VB 增大，刀具后刀面与工作表面摩擦加剧，塑性变形增大导致表面层冷硬程度增大。③前角增大，可减小加工表面的变形，故冷硬程度减小。刀具后角、主偏角、副偏角及刀尖圆角半径等对表面层冷硬程度影响不大。工件材料工件材料的塑性越大，加工表面层的冷硬程度越严重，碳钢中含碳量越高，强度越高，其冷硬程度越小。影响加工表面的金相组织变化的因素磨削用量①磨削深度增加时，无论是工件表面温度，还是表面层下不同深度的温度，都随之升高，故烧伤的可能性增大。②纵向进给量增大，热作用时间减少，使金相组织来不及变化，磨削烧伤减轻。但大时，加工表面的粗糙度增大，一般可采用宽砂轮来弥补。砂轮的选择磨削堵塞砂轮，易出现烧伤。工件材料工件材料对磨削区温度的影响主要取决于它的硬度、强