机械制造工艺学知识点汇总

PAGEPAGEPAGE3粗基准概念：以未加工的表面为定位基准的基准。精基准概念：以加工过的表面为定位基准的基准。精基准的选择：1基准重合原则2统一基准原则3互为基准原则4自为基准原则5便于装夹原则6精基准的面积与被加工表面相比，应有较大的长度和宽度，以提高其位置精度。粗基准的选用原则：1保证相互位置要求2保证加工表面加工余量合理分配3便于工件装夹4粗基准一般不得重复使用原则（1、若必须保证工件上加工表面与非加工表面间的位置要求，则应以不加工表面作为粗基准；2、若各表面均需加工，且没有重点要求保证加工余量均匀的表面时，则应以加工余量最小的表面作为粗基准，以避免有些表面加工不起来。3、粗基准的表面应平整，无浇、冒口及飞边等缺陷。4、粗基准一般只能使用一次，以免产生较大的位置误差。）生产纲领：计划期内，应当生产的产品产量和进度计划。备品率和废品率在内的产量六点定位原理：用来限制工件自由度的固定点称为定位支承点。用适当分布的六个支承点限制工件六个自由度的法则称为六点定位原理（六点定则）组合表面定位时存在的问题：当采用两个或两个以上的组合表面作为定位基准定位时，由于工件的各定位基准面之间以及夹具的各定位元件之间均存在误差，由此将破坏一批工件位置的一致性，并在夹紧力作用下产生变形，甚至不能夹紧定位误差：由于定位不准确而造成某一工序在工序尺寸或位置要求方面的加工误差。产生原因：1工件的定位基准面本身及它们之间在尺寸和位置上均存在着公差范围内的差异；2夹具的定位元件本身及各定位元件之间也存在着一定的尺寸和位置误差；3定位元件与定位基准面之间还可能存在着间隙。夹紧装置的设计要求：1夹紧力应有助于定位，不应破坏定位；2夹紧力的大小应能保证加工过程中不发生位置变动和振动，并能够调节；3夹紧后的变形和受力面的损伤不超出允许的范围；4应有足够的夹紧行程；5手动时要有自锁功能；6结构简单紧凑、动作灵活、工艺性好、易于操作，并有足够的强度和刚度。斜楔夹紧机构：（1）斜楔结构简单，有增力作用。（2）斜楔夹紧的行程小。（3）使用手动操作的简单斜楔夹紧时，工件的夹紧和松开都需敲击螺旋夹紧机构：该机构具有结构简单、工艺性好、夹紧可靠、扩力比大以及行程不受限制等优点，故应用广泛。缺点是动作慢、效率低。机械加工工艺规程概念：规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件，是一切有关生产人员都应严格执行、认真贯彻的纪律性文件。机械加工工艺规程的作用：1是组织车间生产的主要技术文件，据其进行生产准备。车间一切从事生产的人员都要严格、认真地贯彻执行工艺文件，才能实现优质、高产、低耗。2是生产准备和计划调度的主要依据。有了工艺规程，在产品投产之前就可以进行一系列的准备工作，并可制订进度、调度计划，使生产均衡、顺利。3是新建或扩建工厂、车间的基本技术文件。新、扩建工厂、车间时，只有依据工艺规程、生产纲领，才能确定机床的种类、数量，工厂、车间面积等。制订工艺规程的原始资料：是产品图样、生产纲领、现场加工设备以及生产条件等，同时由生产纲领确定了生产类型和组织形式。制订工艺规程的原则：可靠地保证零件图样上所有技术要求的实现；必须满足生产纲领的要求；在满足前两者的前提下，一般要求工艺成本最低；尽量减轻工人的劳动强度，保证生产安全。机械加工工艺规程的制订程序：1、零件的工艺性分析；2、选择毛坯；3、设计工艺过程：包括划分工艺过程的组成、选择定位基准及零件表面的加工方法、安排加工顺序和组合工序等；4、工序设计：包括选择机床和夹具、确定加工余量、计算工序尺寸及公差、确定切削用量、计算工时定额等；5、编制工艺文件。工序：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。安装：工件经一次装夹后所完成的那部分工序。工位：一次装夹后，工件在加工过程中如作若干次位置的改变，则工件在每一个位置上所进行的那部分工序。工步：在加工表面、加工工具、切削速度和进给量都不变的情况下所连续完成的那部分工序。走刀：刀具对工件的每一次切削。经济加工精度：指在正常加工条件（正常加工条件：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，且不延长加工时间。）下所能保证的加工精度。工艺顺序的安排原则：1先加工基准面再加工其他表面2一般情况下先加工平面再加工孔3先加工主要表面再加工次要表面4先安排粗加工工序再安排精加工工序5、易出现废品的工序应适当前移，次要表面的加工应往后放。热处理工序的安排：1、退火与正火：安排在机械加工之前。目的是改变材料的硬度，以利于切削。2、时效：用于消除残余应力。3、淬火：可以提高机械性能。一般需配合回火，安排在磨削之前。4、渗碳与氮化：变形大，故一般安排在精加工之前。5、表面处理：可提高零件的抗腐蚀能力、耐磨性等。一般安排在工艺过程的最后。工序分散：将工艺路线中的工步内容分散在更多的工序中去完成。工序集中：是使每个工序中包括尽可能多的工步内容。使总的工序数目减少，夹具的数目和工件的安装次数也相应地减少。工序分散的特点：1、设备夹具简单、易调整，对工人技术水平要求较低，便于工人掌握；2、有利于选用最合理的切削用量；3、设备数量多、生产面积大、工艺路线长。工序集中的特点：1、有利于采用高效的专用设备和工艺装备，显著提高生产率；2、减少了工序数量，缩短了工艺过程，简化了生产计划和组织工作；3、减少了设备数量、操作工人数量和生产面积；4、减少了工件的装夹次数，缩短了辅助时间，并有利于保证工件的位置精度；5、专用设备、工艺装备投资大，调整维修费事，生产准备时间长、转产难。称为强化）主要指标：硬化层深度h；显微硬度HV；硬化程度N（硬化程度取决于产生塑性变形的力、变形速度和变形时的温度。1、力越大，塑性变形越大，硬化程度也越大；2、变形速度越大，变形越不充分，硬化程度减小；4、变形时的温度不仅影响塑性变形程度，还影响金相组织的恢复程度，当温度超过(0.25~0.3)金属熔化温度时，就会部分甚至全部地消除冷作硬化现象。）影响表面层冷作硬化的因素：切削用量：影响较大的是v和f。v增大，N和h都减小，其原因一是v增大使温度增高，有助于冷作硬化的恢复；二是v增大使塑性变形程度减小。f增大，切削力增大，塑性变形严重，f较小时，刃口圆角在加工表面上的挤压次数增多，故都使硬化现象增大。刀具几何形状：刃口圆角和后刀面的磨损量越大，冷作硬化程度和深度也越大。被加工材料性能：硬度越低，塑性越大，冷作硬化现象越严重。减小表面层冷作硬化的措施：1、合理选择刀具的几何形状，增大前、后角，减小刃口半径。2、限制后刀面的磨损程度。3、合理选择切削用量，增大v，适当减小f。4、采取有效的冷却润滑措施。影响磨削加工时金相组织变化的因素有：工件材料、磨削温度、温度梯度及冷却速度等。磨削烧伤：对于以淬火的钢件，很高的磨削温度往往会使表面层金属的金相组织产生变化，使表层金属硬度下降，使工件表面呈现氧化膜颜色，这种现象称为磨削烧伤。（回火烧伤、淬火烧伤、退火烧伤）减小磨削烧伤的工艺途径：1正确选择砂轮2合理选择磨削用量3改善冷却条件4选用开槽砂轮磨削淬火钢特别是高合金钢时，很容易产生以下三种烧伤：1回火烧伤：磨削区温度超过马氏体转变温度而未超过相变临界温度时，原来的马氏体将产生回火现象，转化成硬度降低的回火组织(回火索氏体或屈氏体)；2淬火烧伤：若超过其相变临界温度，由于冷却液的急冷作用，使表面最外层出现二次淬火马氏体组织，硬度增高，其里层因冷却较慢仍为回火组织；3退火烧伤：若干磨温度超过临界相变温度，由于冷却速度较慢而使表面硬度急剧下降。表层金属产生残余应力的原因:由于塑性变形只产生表面层，而表面金属的比容增大和体积膨胀，不可避免地要受到与它相连的里层金属的阻碍，这样就在表面层内产生了压缩残余应力，而在里层就产生拉伸残余应力。影响车削表层金属残余应力的工艺因素：1切削速度和被加工材料的影响2前角的影响影响磨削残余应力的工艺因素：1磨削用量的影响2工件材料的影响表面强化工艺：通过冷压加工方法使表面层金属发生冷态塑性变形，以减小表面粗糙度值，提高表面硬度，并在表面层产生压缩残余应力的表面强化工艺。1喷丸强化2滚压加工减小残余拉应力、防止表面烧伤和裂纹的工艺措施：1合理选择磨削用量2提高冷却效果3提高砂轮的磨削性能合理选择磨削用量：增大磨削深度ap，会使表面温度升高；增大工件和砂轮速度v工、v砂，也会使温升增大，但其影响程度不如ap大；增大横向进给量f会降低表面温度；v工越大，表面附近的温度梯度越大，因此即使产生烧伤层也很薄，一般在后续无进给磨削或研磨、抛光等工序中即可去除。但v工增大后，表面粗糙度会变差，若相应提高v砂即可解决。提高砂轮的磨削性能：可通过采取提高磨粒硬度和强度、采用具有一定弹性的粘结剂、改变砂轮的表面结构等措施，来达到提高磨削性能之目的。装配单元：为保证有效地进行装配工作而将机器划分为若干能进行独立装配的部分。套件：在一基准零件上，装上一个或若干零件构成的部分。为此进行的装配工作称为套装。组件：在一基准零件上，装上若干套件及零件构成的部分。为此进行的装配工作称为组装。部件：在一基准零件上，装上若干组件、套件及零件构成的部分。为此进行的装配工作称为部装。整机：在一基准零件上，装上若干部件、组件、套件及零件构成的整个机器。为此进行的装配工作称为总装。装配工艺系统图：表明产品零、部件间相互装配关系及装配流程的示意图。装配精度：装配后实际性能参数与理想性能参数的符合程度。一般机械产品的装配精度包括：1、零部件间的尺寸精度；2、相对运动精度；3、相互位置精度；4、相互配合精度。装配尺寸链：以某项装配精度指标(或要求)作为封闭环，查找所有与该项精度指标有关零件的尺寸(或位置要求)作为组成环而形成的尺寸链。装配尺寸链按几何特征和所处空间位置的不同分为：长度尺寸链角度尺寸链平面尺寸链空间尺寸链装配尺寸链计算方法：有极值法和概率法两类。极值法简单可靠，但当封闭环精度要求较高、组成环又较多时，计算出的组成环公差甚至无法用机械加工来保证。大量生产时可用概率法计算。保证装配精度的方法：1、互换装配法：在装配过程中，零件互换后仍能达到装配精度要求的装配方法1完全互换装配法：在全部产品中，装配环不需要改变其大小和装配位置，装配后即能达到装配精度要求。特点：装配质量稳定可靠，装配过程简单，生产效率高，易于实现装配机械化、自动化，便于组织流水作业和零部件的协作与专业化生产，有利于产品的维护和零部件的更换。但是当装配精度要求较高时，尤其是组成环数目较多时，零件难以按经济精度加工。应用：这种装配方法常用于高精度少环，或者低精度多环的大批量生产装配中。大数互换装配法：在绝大多数产品中，装配环不需要挑选或者改变其大小和位置，装配后即能达到装配精度的要求，但少数产品出现废品的可能性。特点：零件所规定的公差比完全互换装配法所规定的公差大，有利于零件的经济加工，装配过程与完全互换法一样简单、方便。但在装配时应采取适当的工艺措施，以便产品因超出公差而产生废品的可能性。应用：这种装配方法适用于组成环较多，装配精度较高的场合分组装配法：在零件加工时，常将个组成环的公差相对完全互换法所求数值放大数倍，使其尺寸能按经济精度加工，再按实际测量尺寸将零件分为数组，按对应组分别进行装配，以达到装配精度要求。应用：在大批生产中，对于成环数较少而装配精度要求较高的部件选择装配法：将尺寸链中组成环的公差放大到经济可行的程度，然后选择合适的零件装配，以保证装配精度的要求。适于精度要求高，组成环数少的大批量生产。修配法是将尺寸链汇总各组成环按经济加工精度制造。适于小批量生产，装配精度要求高，组成环数多的场合。修配的方法：单件修配法，合并加工修配法自身加工修配法调整装配法：装配时，用改变产品中可调整零件的相对位置或选用合适的调整件以到达装配精度的方法。适于精度要求高，组成环数多，不能用互换法时。分组装配法的条件和要求：1要保证分组后各组成环的配合性质、精度与原来的要求相同。因此，配合件的公差值应相等，公差增大要同向，增大的倍数即为分组数。2要保证零件分组后在装配时能够配套。 3分组不宜太多，以能经济地加工为原则。4分组公差不准随意缩小，以符合装配精度为原则。各种装配方法的选择原则：1只要组成环零件的加工比较经济可行时，优先采用完全互换装配法；2封闭环公差要求较严、批量较大、组成环较少时，可采用分组装配法；3封闭环公差要求较严，环数多时采用调整装配法；4用其它方法不便或单件小批生产时采用修配装配法。制订工艺规程的方法、步骤及内容如下：1、准备原始资料；2、熟悉和审查产品的装配图；3、确定装配方法与装配的组织形式；4、划分装配单元，确定装配顺序；5、装配工序的划分与设计；6、填写装配工艺文件；7、制订产品检测与试验规范一般装配顺序是：1、工件要预先处理，如去毛刺、清洗、防锈等。2、先基准件、重大件，以保证稳定性。3、先复杂件、精密件、难装配件的装配，以保证装配顺利进行。4、先进行易破坏装配质量的工作，如冲击、加热装配等。5、集中安排使用相同设备、工装的装配。6、处于基准件同一方位的装配应集中进行。7