机械制造技术基础总复习

总复习机械制造技术基础加工过程中质量的变化（）ΔM〈0：材料去除原理ΔM=0：材料基本不变原理：如铸造、锻造、挤压、粉末冶金等。ΔM〉0：材料累加成形原理：加工利用微体积材料逐渐叠加的方式使零件成形。切削加工：利用切削刀具从工件上切除多余材料。特种加工：指利用机械能以外的其他能量直接去除材料。第一章机械加工方法二、铣削1.切削运动：铣削时，铣刀的旋转运动是主运动。工件作进给运动。铣削方式逆铣2.铣削方式端铣顺铣周铣

齿轮的切削加工，按其形成齿型的原理，可分为两类：即成形法和展成法。成形法：铣齿展成法：滚齿和插齿

五、齿面加工电火花加工电火花加工原理利用工具电极和工件电极间脉冲火花放电，对工件表面进行电蚀作用，将工件逐步加工成形。

主要加工金属等导电材料，适于难切削材料的加工，如硬质合金、淬火钢等。

1.切削运动

一、运动与切削要素主运动:使工件与刀具产生相对运动以进行切削的最基本的运动。进给运动:使主运动能够不断切除工件上多余的金属以形成工件新的表面所需的运动(使新的金属不断投入切削的运动)。第二章金属切削原理与刀具

切削用量是指切削速度、进给量f和背吃刀量的总称。三者又称为切削用量三要素。3.切削用量二、刀具角度（l）切削平面

通过主切削刃上某一点并与工件加工表面相切的平面。（2）基面通过主切削刃上某一点，并与该点切削速度方向相垂直的平面。（3）正交平面过主切削刃上某一点，并与主切削刃在基面上的投影相垂直的平面。（4）副偏角κrˊ（3）主偏角κr（2）后角αo

在正交平面内测量的主后面与切削平面之间的夹角。（5）刃倾角λs（1）前角γo

在正交平面内测量的前面与基面之间的夹角。正交平面参考系中的标注角度目前，在生产中所用的刀具材料主要是高速钢和硬质合金两类。高速钢：可制造各种刀具，尤其是复杂刀具。硬质合金：硬度、耐磨性、耐热性都很高，允许高速切削。二、常用刀具材料2.切屑的类型及控制按工件材料的不同，把切屑的形状分为：切屑的类型脆性材料——塑性材料带状切屑挤裂切屑单元切屑崩碎切屑切削力切削力的经验公式（2-1）x>y>nap对切削力的影响最大，f次之，vc

对F影响较小。切削温度z>y>x切削速度vc对θ的影响最大。进给量f对θ的影响比切削速度vc小。背吃刀量对θ的影响很小。(1)前刀面磨损切屑与前面之间的摩擦与一般刚体之间的滑动摩擦不同。特点：切屑与前面是新鲜表面相互接触和摩擦，化学活性很高，反应很强烈。接触面又有很高的压力和温度。图2-43刀具磨损曲线磨钝标准定义：刀具磨损到一定限度后就不能继续使用，这个磨损限度(允许的最大磨损量)称为磨钝标准。ISO统一规定以1/2背吃刀量处的后刀面上测定的磨损宽度VB作为刀具的磨钝标准。刀具寿命定义

一把新刀（或重新刃磨过的刀具）从开始切削直至达到磨钝标准所经历的实际切削时间，称为刀具寿命，用T表示。第七节切削用量的选择及工件材料加工性

切削速度v对T影响最大，进给量f次之，背吃刀量ap影响最小。首先选取尽可能大的ap；其次选取尽可能大的f，最后选取尽可能大的vc。切削用量对刀具寿命的影响[例3-2]MG1432A型高精度万能外圆磨床M——类别代号（磨床类）G——通用特性代号（高精度）1——组别代号（外圆磨床组）4——系别代号（万能外圆磨床系）32——主参数（最大磨削直径320mm）A——重大改进顺序号通用机床的型号编制第三章金属切削机床

1.夹具的组成（1）定位元件（2）夹紧装置（3）对刀元件（对刀块）（4）导引元件（钻套）（5）夹具体此外有连接元件、分度机构、操作元件等。第四章机床夹具原理与设计

第二节工件在夹具中的定位

一、六点定位原理工件在空间有六个自由度，如果用六个定位支承点合理分布，每个定位支承点限制一个自由度，便可将工件六个自由度完全限制，工件在空间的位置被唯一地确定。由此可见，要使工件完全定位，就必须限制工件在空间的六个自由度，即为工件的“六点定位原理”。

欠定位:工件应限制的自由度未被限制的定位，为欠定位，在实际生产中是绝对不允许的。

过定位:工件一个自由度被两个或以上支承点重复限制的定位称为过定位或重复定位。过定位在实际生产中不是绝对不允许，在提高工件定位基面之间及夹具定位工作表面之间的位置精度后可以应用。欠定位与过定位基本支承

辅助支承

固定支承可调支承自位支承支承钉支承板

平面定位——在机械加工中，利用工件上的一个或几个平面作为定位基面来安装工件的定位方式。常用的支承元件已标准化：1、工件以平面定位（1)固定支承（支承钉、支承板）定义：定位支承点的位置可以调节的定位元件。应用场合：应用：多用于毛面定位，每批调整一次，以补偿各批毛坯误差。（2）可调支承图4-10可调支承定义：支承本身可随工件定位基准面的变化而自动适应，一般只限制一个自由度，即一点定位。应用：多用于刚度不足的毛坯面或不连续的平面定位。图4-11自位支承（3）自位支承定义：在工件定位后才参与支承的元件，不限制自由度。

应用：主要用于提高工件的刚度和定位稳定性。（4）辅助支承图4-12辅助支承第三节定位误差的分析基准设计基准：设计图样上标注设计尺寸所依据的基准。工艺基准：在加工或装配过程中所使用的基准。ⅰ定位基准ⅱ测量基准ⅲ装配基准ⅳ调刀基准一、基准的概念

零件上用来确定点、线、面位置时，作为参考的其他的点、线、面。粗基准精基准（1）定位基准与设计基准不重合产生的定位误差△jb。（2）定位副制造不准确产生的基准位移误差△jw。△dw=△jb+△jw三、定位误差产生原因夹紧的目的及夹紧装置的组成力源装置中间传力机构夹紧元件组成

目的：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。三种典型夹紧机构特点3.偏心夹紧：夹紧力小，行程小，自锁性不太好。

1.斜楔夹紧：夹紧行程小,

结构简单，但操作不方便。自锁性能不好。

2.螺旋夹紧：结构简单，自锁性好，夹紧可靠。

下两支承板限制3个自由度侧支承钉限制2个自由度削边销限制1个自由度yx......yyx大平面限制3个自由度短销限制2个自由度活动V形块限制1个自由度

加工经济精度：是指在正常生产条件下（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。二、加工经济精度第五章机械制造质量分析与控制第一节机械加工精度的基本概念第二节影响加工精度的因素及其分析机械加工工艺系统：在机械加工过程中，机床、夹具、刀具和工件构成一个完整的系统，称工艺系统。主轴回转误差的基本形式纯径向跳动纯角度摆动纯轴向窜动影响部件刚度的因素（1）接触变形（2）薄弱零件本身的变形垂直作用于工件加工表面的背向力与工艺系统在该方向上的变形y的比值，称为工艺系统刚度（N／㎜）。工艺系统的刚度：ap1Δ1ap2Δ2毛坯外形工件外形由于背吃刀量的变化引起了切削力的变化。变化的切削力作用在工艺系统上使它的受力变形也发生相应的变化。使毛坯误差部分反映到工件上，此种现象称为“误差复映”。(2)切削力变化引起的加工误差——误差复映误差复映系数跟工艺系统的刚度有关，刚度越高，误差复映系数越小。若加工过程分多次走刀，则总的误差复映系数为每次走刀复映系数的积。一、加工误差的性质常值系统性误差变值系统性误差加工误差随机性误差系统性误差第三节机械加工精度的综合分析如原理误差和机床、刀具、夹具的制造误差等。如由于刀具磨损引起的加工误差，机床、刀具、工件受热变形引起的加工误差。毛坯误差复映，定位误差及夹紧误差等零件加工表面质量表面粗糙度表面波度表面层的物理、力学性能的变化表面层的几何形状特征表面层因塑性变形引起的冷作硬化表面层产生的残余应力表面层因切削热引起的金相组织变化第四节机械加工表面质量例：下图为一阶梯轴，其加工工艺过程为：⑴切一端面；⑵钻中心孔；⑶切另一端面；⑷钻中心孔；⑸车大外圆；⑹大外圆倒角；⑺车小外圆；⑻小外圆倒角；⑼铣键槽；⑽磨外圆；⑾去毛刺。阶梯轴加工工艺过程（单件小批量）工序号工序内容设备1车端面，钻中心孔，车外圆，切退刀槽与倒角车床2铣键槽铣床3磨外圆磨床4去毛刺钳工台阶梯轴加工工艺过程（成批生产）工序号工序内容设备1铣端面，钻中心孔铣端面钻中心孔机床2粗车外圆车床3精车外圆，倒角，切退刀槽车床4铣键槽铣床5磨外圆磨床6去毛刺钳工台

根据生产纲领的大小和产品品种的多少，机械制造业的生产类型可分为：单件生产、批量生产、大批量生产3种类型。

定位基准的选择是制订工艺过程中要解决的首要问题。基准的选择实际上是基面的选择问题。

粗基面：在第一道工序中，只能使用毛坯的表面作为定位基准，称为粗基面（毛基面）。

精基面：采用已经加工过的表面作为定位基面，称为精基面（光基面）。1.定位基准的选择（1）基准重合原则（2）统一基准原则

1）轴类零件常使用两顶尖孔作统一基准；

2）箱体类零件常使用一面两孔（一个较大的平面和两个距离较远的销孔）作统一基准；

3）盘套类零件常使用止口面（一端面和一短圆孔）作统一基准；

4）套筒类零件用一长孔和一止推面作统一基准。（3）互为基准、反复加工（4）自为基准原则精基面的选择原则：工序集中——将零件的加工集中在少数几道工序中完成，每道工序加工内容多。工序分散——将零件的加工分散到很多道工序内完成，每道工序加工的内容少。单件小批生产采用工序集中。大批大量生产可以集中，也可以分散。机械加工工序先后顺序的安排，一般应遵循以下几个原则：（1）先粗后精（2）先主后次（3）先基面后其它（4）先面后孔切削加工顺序的安排1）预备热处理

安排在机械加工之前，以改善切削性能、消除毛坯制造时的内应力为主要目的。如退火、正火、调质等。2）最终热处理安排在半精加工后和磨削加工之前，主要用于提高材料的强度及硬度。如淬火、渗碳淬火等。3）去除内应力处理最好安排在粗加工之后、精加工之前。如人工时效、退火。（2）热处理工序例6-1加工图a）所示工件，设1面已加工好，现以1面定位加工3面和2面，其工序简图如图b）所示，试求工序尺寸A1与A2。定位基准与设计基准不重合时,需要借助尺寸链的分析和计算,并对工序余量进行验算以校核工序尺寸及其上下偏差。1）确定封闭环与组成环

A0是封闭环，A1为增环，

A2为减环。2）画尺寸链如图c）3）用公式解算：C）

A0=A1-A2

A2=A1-A0=（30-10）mm=20mm

ES0=ES1-EI2

EI2=ES1-ES0=（0-0.3）mm=-0.3mm

EI0=EI1-ES2

ES2=EI1-EI0=[-0.2-(-0.3)]=0.1mm解：A1就等于设计尺寸，加工2面时，基准不重合，要解尺寸链。

例6－2一带有键槽的内孔要淬火及磨削，其设计尺寸如图6－17a所示，内孔及键槽的加工顺序是：

1）镗内孔至mm；

2）插键槽至尺寸A；

3）淬火；

4）磨内孔，同时保证内孔直径mm和键槽深度mm两个设计尺寸的要求。要求确定工序尺寸A及其偏差（假定淬火后内孔没有胀缩）。解由图6-17a的有关尺寸，可以建立起图6-17b所示的四环尺寸链。在该尺寸链中，设计尺寸是间接保证的，所以是尺寸链的封闭环。A和（即的半径）为增环，（即的半径）为减环。利用尺寸链的基本公式进行计算：生产中有四种保证装配精度的装配方法：二、达到装配精度的工艺方法互换法选配法修配法调整法完全互换法部分互换法1.切削用量三要素是指速度、深度和进给量。2、切削加工是靠刀具和工件之间作相对的运动来完成的，它包括主运动和进给运动；在切削加工中，主运动只有一个，而进给运动可以有一个或者数个。3、铣削加工切削层三要素切屑层、切屑厚度、切屑宽度、切屑面积

4.刀具磨损的三种形式是前刀面磨损、后刀面磨损和前后刀面磨损。5、专为某一种工件的某道工序的加工而设计制造的夹具叫专用夹具。6.工艺基准按用途不同可分为工序基准、定位基准、和测量基准、装配基准。7.根据六点定位原理分析工件的定位方式分为过、欠、完全、不完全。8、工件在机床上的三种装夹方法是直接找正、画线找正和夹具装夹

。9.夹具的基本组成部分有定位元件、夹紧 装置、对刀和导向元件、夹具体和其它元件。10、将工件在机床上或夹具中定位、夹紧的过程称为

装夹。11.机床夹具的定位误差主要由基准不重合误差和基准位移误差引起。

12、基准根据功用不同可分为设计基准与工艺基准两大类。13.夹紧力确定的三要素大小、方向和作用点

。14、在选择定位基准时,首先应考虑选择粗基准,在选精基准。15.加工精度包括尺寸精度、

形状精度和相互位置精度三个方面。16、确定零件某一表面加工余量时，毛坯的加工总余量是各余量之和。17、零件切削加工后的质量包括加工精度和表面质量。18.安排零件切削加工顺序的一般原则是基准先行、先粗后精、先主后次和先面后孔等。19.机械制造业的生产类型可分为单件生产

、

成批生产

和大量生产

。

20、零件加工过程一般分为粗加工、半精加工和精加工。21.机械加工工艺过程加工阶段划分为粗加工、半精加工

、精加工和光整加工。1、切削塑性较好的金属材料，采用较大的前角、较高的切削速度、较小的进给量和吃刀深度时，容易形成（

D

）A、崩碎切屑

B、单元切屑C、节状切屑

D、带状切屑2、主运动不是旋转运动的机床有（C

）。A、车床B、磨床C、牛头刨床D、钻床3、基准是（

A

）。A、用来确定生产对象上几何要素关系的点、线、面B、在工件上特意设计的测量点C、工件上与机床接触的点D、工件的运动中心4、“一面两孔”定位中所选用的两个销是（D

）A、两个圆柱销

B、圆柱销和圆锥销C、圆锥销和菱形销

D、圆柱销和菱形销5、在每一工序中确定加工表面的尺寸和位置所依据的基准，称为（

B

）。A、设计基准

B、工序基准

C、定位基准

D、测量基准6、工件以外圆表面定位的定位元件有：（A

）A、定位套

B、圆柱销

C、支承钉

D、心轴7、车床上的卡盘，中心架等属于(A

)夹具。A、通用

B、专用

C、组合

D、随行8、工件定位时的欠定位是指[D]A、少于六个自由度的限制B、定位精度不够C、不完全定位D、技术要求应限制的自由度未被限制9、用V形架对工件外圆柱面定位可限制[D]A、一个自由度B、二个自由度C、三个自由度D、四个自由度10、镗床主轴采用滑动轴承时，影响主轴回转精度的最主要因素是（A）A、轴承孔的圆度误差B、主轴轴径的圆度误差C、轴径与轴承孔的间隙D、切削力的大小11、工件定位时，过定位[B]A、是绝对不允许的B、有时也存在有利的一面C、对较复杂工件是必须的D、是不可避免的12、误差复映系数与工艺系统刚度成（B）A、正比B、反比C、指数关系D、对数关系13、工艺能力系数是（A）A、T/6σB、6σ/TC、T/3σD、2T/3σ14、编制零件机械加工工艺规程，编制生产计划和进行成本核算最基本的单元是（C）A、工步B、安装C、工序D、工位15、在切削加工时，下列哪个因素对表面粗糙度没有影响？（

D

）A、刀具几何形状

B、切削用量

C、工件材料

D、检测方法

16、先将工件在机床或夹具中定位，调整好刀具与定位元件的相对位置，并在一批零件的加工过程中保持该位置不变，以保证工件被加工尺寸的方法称为[B]A、试切法B、调整法C、定尺寸刀具法D、自动控制法17、铸铁箱体上φ120H7孔常采用的加工路线是（A）A、粗镗—半精镗—精镗B、粗镗—半精镗—铰C、粗镗—半精镗—粗磨D、粗镗—半精镗—粗磨—精磨18、工序尺寸只有在（A）的条件下才等于图纸设计尺寸A、工序基本尺寸值等于图纸设计基本尺寸值B、工序尺寸公差等于图纸设计尺寸公差C、定位基准与工序基准重合D、定位基准与设计基准不重合19、一种加工方法的经济精度是指（

D

）。A、这种方法的最高加工精度B、这种方法的最低加工精度

C、在正常情况下的加工精度D、在最低成本下的加工精度20、一个或一组工人，在一个工作地对同一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程称（

A

）。A、工序

B、工位

C、工步

D、走刀1、车削细长轴时，应使用90゜偏刀切削。（√）2、所有机床都有主运动和进给运动。（╳）3、刀具主偏角的减小有利于改善刀具的散热条件。（√）4、传统上选择切削用量的基本原则是：在保证刀具一定耐用度的前提下，优先考虑采用最大的切削深度ap，其次考虑采用大的进给量f最后根据刀具耐用度的要求选定（计算或查表)合理的切削速度v。√5、三爪卡盘的三个卡爪是联动的，具有自动定心作用，所以它的定位精度一般要高于四爪卡盘。×6、因为铣床丝杠传动有间隙，采用顺铣法铣削时，工作台会窜动。（√）7、工件定位时，应选择余量和公差最小的表面作为粗基准，而不应该选择工件不需加工的表面作为粗基准。×8、在机械加工中不允许有加工原理误差。×9、为减少定位误差，应尽可能使较多的表面加工用同一精基准。√10、表面淬火、渗碳、氮化等属于最终热处理，一般安排在机械加工的最后一道工序。×11、切削用量中对切削温度影响最大的是背吃刀量。×12、工件被夹紧后，则六个自由度就被全部限制了。×13、提高工艺系统薄弱环节的刚度，可以有效地提高工艺系统的刚度。√14、只要工序能力系数大于1，就可以保证不出废品。×15、增加进给量比增加背吃刀量有利于改善刀具的散热条件（╳）16、定位基准、测量基准和装配基准各有不同的意义和用途，所以一般是不能重复的。×17、工序余量等于上道工序尺寸与本道工序尺寸之差的绝对值。√18、基准统一就是设计基准与工艺基准应尽量统一。（√）19、加工质量是指加工时所能获得的表面质量。（╳）20、粗基准只能使用一次（√）1、简述金属切削过程中切削热的来源，为减小切削热、降低切削温度，通常可采取哪些撒施？金属切削过程中的切削热的来源有以下三方面：

（1）加工表面和已加工表面所发生的弹性变形或塑性变形产生的热量；

（2）切屑与刀前面之间的摩擦而产生的热量；

（3）工件与刀具后面之间的摩擦所产生的热量。

为减小切削热、降低切削温度，可采取以下措施：

（1）合理选择切削用量、刀具材料及角度，以减小切削热量及利于散热；

（2）应用冷却润滑液带走切削过程产生的热量，使切削温度降低；同时冷却润滑液还能有效减小刀具与工件的摩擦，减小切削热量。2、简述切削用量的选择原则。刀具寿命已经确定下，欲使UcApf三者的乘积最大，即金属切屑率最大，应先选择尽量大的背吃到量Ap，在选择尽量大的进给量f，最后依据三要素与刀具寿命关系式计算确定切屑速度Vc3、试述夹紧力的确定原则。答：夹紧力的方向：应使定位基面与定位元件接触良好，保证零件定位准确可靠；应与工件刚度最大的方向一致；尽量与切削力重力方向一致。夹紧力的作用点：应正对支承元件或位于支承元件所形成的支承面内。应位于工件刚度较好的部位应尽量靠近加工表面。4、CA6140各数字和字母的含义5、什么是工艺规程？人们把合理工艺过程的有关内容写成工艺文件的形式，用以指导生产这些工艺文件即为工艺规程。6、什么叫定位误差？定位误差产生的原因？设计基准在工序尺寸方向