机械制造复习资料

机制第二章零件的成形方法表面成形原理:工件表面可以看成是一条线沿着另一条线移动或旋转而形成的。即母线和导线，统称发生线零件表面的形成方法就是发生线的形成方法:轨迹法，成形法，相切法,展成法外圆表面加工外圆面技术要求：尺寸精度：外圆面直径和长度的尺寸精度；形状精度：直线度、平面度、圆度、圆柱度等；位置精度：平行度、垂直度、同轴度、径向圆跳动等；表面质量：主要是指表面粗糙度，也包括有些零件要求的表面层硬度、残余应力大小、方向和金相组织等。主要加工方法：车削、磨削、研磨、超精加工等3.外圆表面的车削车削可分为粗车、半精车、精车和精细车，所能达到的精度和表面粗糙度:粗车半精车精车精细车切削用大稍小较小极小"f较大稍小较小极小虬低较高较高刀具角度Yo小较大%小较大负正加工质量精度IT13-IT10IT1O-3T9IT8-IT7IT7-IT&K如m)12.5-6.3&3〜3.21,6〜0.8。牛0,2外圆车削特点:生产效率高，应用广泛,加工的材料范围较广提高效率方法：采用高速切削、采用强力切削、采用多刀加工外圆表面的磨削中心磨削：纵磨：散热条件较好；加工精度和表面质量较高；具有较大的适应性，可以用一个砂轮加工不同长度的工件；生产率较低；广泛适用于单件、小批生产及精磨，特别适用于细长轴的磨削。横磨：生产率高；散热条件差；工件容易产生热变形和烧伤现象，且因背向力Fp大，工件易产生弯曲变形；无纵向进给运动，磨痕明显，工件表面粗糙度Ra值较纵磨法大；一般用于大批大量生产中磨削刚性较好、长度较短的外圆以及两端都有台阶的轴颈。复合磨无心磨削：优点：生产率高，工件尺寸稳定，不需用夹具，操作技术要求不高；缺点：工件圆周面上不允许有键槽或小平面，对于套筒类零件不能保证内、外圆的同轴度要求，机床的调整较费时。适用于成批、大量生产光滑的销、轴类零件。磨削的工艺特点:精度高、表面粗糙度小;堵塞；自锐性;背向力大、磨削温度高外圆磨削精度的提高：选择合适的砂轮，提高砂轮磨粒的等高性,选择合适的磨削用量，选择性能良好的切削液，使用精度刚度优良的磨床外圆加工方法的选择加工方案尺寸公差等级表面粗糙度&（呻）适用范围粗车粗车一半精车粗车—半精车_精车1口3-1口1IT10-1T9IT8-IT625-12.56.3-321.6-0.0除淬火钢外各神金也粗车-半指车-磨租车-半车■粗膺-罪磨（研磨｝IT8-IT7IT6-IT5IT5-IT30.8-0.40,4-0.20.1-0.00S淬火钢和不淬火钢，不宣加工有色佥属3.孔加工孔加工特点：1.刀具尺寸受限，刚性差，易弯曲、振动。受刀具制造误差和磨损影响大。排屑散热条件差，精度和表面质量不易控制。孔加工的主要方法：钻-扩-铰，镗孔，拉孔，磨孔，研磨孔，珩磨孔钻孔特点：容易产生引偏；排屑困难；切削热不易散扩孔特点：刀齿数多（3〜4个），故导向性好，切削平稳；刀体强度和刚性较好；没有横刃，改善了切削条件。因此，大大提高了切削效率和加工质量。铰孔特点：刀齿数多（6〜12个），制造精度高；具有修光部分，可以用来校准孔径、修光孔壁；刀体强度和刚性较好（容屑槽浅，芯部直径大）；故导向性好，切削平稳；铰孔的余量小切削力较小；铰孔时的切速度较低，产生的切削热较少。镗孔车床上镗孔：工件旋转、镗刀进给镗床上镗孔：a）工件不动、刀具旋转并进给b）刀具旋转、工件进给孔加工方案的制订悟加工方案加工藉度Ra/pm适用范围1钻孔IT11-iT1312.5-25ff何掀豪，卖怵工件2钻…皎ITF—IT81.6-3.2不淬火钢件，铸铁件和非铁合金件小孔，细长孔3钻一扩一较IT6—1T80.4-1.64裕一扩一粗较…精铉IT6—IT70.4-0.85粗程…半精镇-液IT77T80.8-L6中3。・1。。铸锻孔6（钻）粗镇一*拉仃7—IT8G.4-1.6成枇，大鼠生产7（钻）粗樱一半箱镇IT9—IT103.2-6.3除淬火件外各种零件小批生产8（钻）粗像一半精糖一精镇IT7—1T8G.8-L69粗曾一半精邃-等动鲤IT7一1T80.9-1,6成批，大量生产10（钻）粗镇一半精镇一磨仃7—IT8G.8-1.6钢及铸铁件孔的精加工11（钻）粗锐一半精憧一粗磨--精磨仃6—IT7Ck4Tk84.平面加工平面的主要技术要求：几何形状精度，如平面度、直线度；各表面间的位置精度，如平行度、垂直度等;表面质量，如表面粗糙度、表面加工硬化、残余应力及金相组织等。平面的加工方式：车平面，刨平面，铣平面，拉平面，磨平面，研磨平面，刮削平面铣平面：周铣法：顺铣：在切削部位刀齿的旋转方向与工件的进给方向相同逆铣：在切削部位刀齿的旋转方向与工件的进给方向相反（优先）端铣法：对称铣削，不对称顺铣，不对称逆铣铣削加工的工艺特点：生产率高；铣刀刀齿散热条件好；铣削过程不平稳；铣刀的结构较复杂，成本高，所以一般适用于成批、大量生产。成形表面加工：回转成形面，直线成形面，立体成形面平面的典型加工路线第三章切削运动：主运动，进给运动加工表面：待加工表面，已加工表面，过渡表面切削三要素：切削速度，进给量，背吃刀量切削层参数：切削层公称厚度，切削层公称宽度，切削层公称横截面积前刀面：与切屑接触并相互作用，切屑沿其流出的刀具表面。主后刀面：与工件上过渡表面相接触并相互作用的刀具表面。副后刀面：与工件上已加工表面相接触并相互作用的刀具表面。主切削刃：前刀面与主后刀面的交线，它承担主要切削工作，也称为主刀刃。副切削刃：前刀面与副后刀面的交线，它协同主切削刃完成切削工作，并最终形成已加工表面，也称为副刀刃。刀尖：连接主切削刃和副切削刃的一段刀刃，它可以是一段小的圆弧，也可以是一段直线。基面：通过主切削刃上某一指定点，并与该点切削速度方向相垂直的平面。切削平面：通过主切削刃上某一指定点，与工件加工表面相切的平面，切削平面垂直于该点的基面。正交平面：通过主切削刃上某一指定点，与主切削刃在基面上的投影相垂直的平面，正交平面同时垂直于该点的基面和切削平面。前角：在正交平面内测量的前刀面与基面的夹角。前刀面在基面之下为正值，反之为副值。后角：在正交平面内测量的主后刀面与切削平面的夹角，正值。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之间的夹角。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之间的夹角。刀具材料的性能：高的硬度，高的耐磨性，足够的强度和韧性，高的耐热性，良好的物理性能和耐热冲击性，良好的工艺性。刀具材料：碳素工具钢，合金工具钢，高速钢，硬质合金，陶瓷，立方氮化硼，金刚石。砂轮：磨粒，结合剂，形状尺寸切削变形：第一变形区：从发生塑性变形到金属晶粒剪切滑移基本完成（特征：剪切滑移变形，加工硬化）第二变形区：切屑沿前刀面排出时进一步受到前刀面的挤压和摩擦，使靠近前刀面的金属纤维化，基本与前刀面平行第三变形区：已加工表面受到切削刃钝圆部分和后刀面的挤压和摩擦，造成表层金属纤维化和加工硬化影响切屑变形的因素：工件材料，刀具前角，切削速度，切削层公称厚度切屑的类型：带状，节状，粒状，崩碎切削热：被加工材料变形产生的热量，前刀面与切屑摩擦产生的热量，后刀面与工件摩擦产生的热量刀具的磨损形式：前刀面磨损，后刀面磨损，边界磨损磨损机理：硬质点划痕，冷焊黏结，扩散磨损，化学磨损刀具磨钝标准：刀具磨损到一定限度后就不能继续使用，这个磨损限度称为磨钝标准。（与加工精度，工艺系统刚性，材料特性有关）刀具几何参数的合理选择：合理前角的选择原则：加工、断续切削、刀材强度韧性低，工材强度硬度高，选较小的前角。工材塑韧性大、系统刚性差，易振动或机床功率不足，选较大的前角。形刀具、自动线刀具取小前角。合理后角的选择原则：粗加工、断续切削、工材强度硬度高，选较小后角。精加工取较大后角，保证表面质量；成形、复杂、尺寸刀具取小后角；系统刚性差，易振动，取较小后角；工件材料塑性大取较大后角。合理主偏角的选择原则：主要看系统刚性。若刚性好，不易变形和振动，K取较小值；若刚性差（细长轴），Kr r取较大值（甚至＞=90°）；考虑工件形状、切屑控制、减小冲击等，车台阶轴，取90°；镗盲孔＞90°；K小r切屑成长螺旋屑不易断；较小K，能改善刀具切入条件，不易造成刀尖冲击。r副偏角的选择：系统刚性好，取较小值；刚性差，取较大值。刃倾角的选择原则：粗加工、有冲击、刀材脆、工材强度硬度高，入s取负值；精加工、系统刚性差（细长轴），人s取正值；量极薄切削，取大正刃倾角。切削用量的选择：首先选取尽可能大的背吃刀量；其次根据机床给进机构强度，刀架的刚度等限制条件与已加工表面粗糙度要求，选取尽可能大的进给量；最后根据“切削用量手册”查取或根据公式计算确定切削速度。切削液的作用机理：冷却作用，润滑作用，排屑和清洗作用，防锈作用切削液的分类：水溶性切削液，油溶性切削液，固体润滑剂切削液的添加剂：油性添加剂，极压添加剂，表面活性剂砂轮的自锐性：在磨削力的作用下，磨粒自行脱落，露出新磨粒的特性。第四章金属切削机床，是指用切削、特种加工等方法加工金属工件，使之获得所要求的几何形状、尺寸精度和表面质量的机器。它是制造机器的机器，故又称为“工作母机”或“工具机”，习惯上简称为“机床”。机床的基本组成：动力源，传动系统，支撑件（机床大件或基础件），工作部件，控制系统，冷却系统，润滑系统，其他装置。机床的技术性能：机床的工艺范围，机床的技术参数（尺寸参数，运动参数，动力参数），加工质量（几何精度，传动精度，动态精度），生产率和自动化程度，人机关系，成本。机床的分类（11大类）：车床，钻床，镗床，磨床，齿轮加工机床，螺纹加工机床，铣床，刨插床，拉床，切断机床及其他机床。按通用程度分：通用机床、专门化机床、专用机床按加工精度分：普通精度、精密精度、高精度按自动化程度：手动、机动、半自动、自动机床按机床质量分：仪表机床、中型、大型、重型机床通用机床型号由汉语拼音字母和阿拉伯数字按一定的规律组合而成,通用机床的型号由基本部分和辅助部分组成，中间用“/”隔开，读作“之”。型号顺序：分类代号，类别代号，通用特性、结构特性代号，组代号，系代号，主参数或设计顺序号专用机床的型号一般由设计单位代号和设计顺序组成。第五章机床夹具的功能：保证加工精度（安装：一是工件通过夹具上的定位元件获得正确的位置，称为定位；二是通过加紧机构使工件的既定位置在加工过程中保持不变，称为夹紧。）提高生产率（免除了找正，对刀等，减少辅助时间），扩大机床的使用范围，保证生产安全机床夹具应满足的要求：保证加工精度；加具的总体方案应与年生产纲领相适应；安全，方便，减轻劳动强度；排屑顺畅；具有良好的强度，刚度和结构工艺性。夹具类型：按应用范围（使用特点）分通用夹具、专用夹具、成组夹具、组合夹具、随行夹具按动力源分手动夹具、气动夹具、液压夹具、电动夹具、磁力夹具、真空夹具等按使用机床分车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具…机床夹具的基本组成：（1） 定位元件及定位装置（用于确定工件的正确位置）（2） 夹紧元件及夹紧装置（用于确定工件已获得的正确位置）（3） 导向元件及对刀元件（用于确定工件与刀具相互位置）（4） 夹具体（用于将各种元件，装置连接在一起，并通过它将整个夹具安装在机床上）（5） 动力装置（减轻工人劳动强度，提高劳动生产率）（6） 其他元件及装置工件的定位方法（定位是使工件占有一个正确的位置；夹紧是使用一定的装置将其固定，使工件在加工过程中保持这个正确位置。工件定位和夹紧的过程合称为装夹）：直线找正定位法，划线找正定位法，利用夹具定位法。

六点定位原理：采用六个按一定的规则布置的约束点，限制工件的六个自由度，使工件实现完全定位。完全定位：工件的6个自由度全部被限制而在夹具中占有完全确定的唯一位置。不完全定位：没有全部限制工件的6个自由度，但也满足加工要求的定位。过定位：工件在夹具中定位时，若几个定位支承点重复限制同一个或几个自由度，称为过定位。（工件刚度很差，在夹紧力，切削力作用下会产生很大变形，此时过定位只是为了提高工件某些部件的刚度，减小变形；工件的定位表面和定位元件在尺寸，形状，位置精度已经很高时，过定位不仅对定位精度影响不大，而且有利于提高刚度。）欠定位：根据加工的要求，工件必须限制的自由度没有达到全部限制的定位。（绝对不允许）*、.击第六章生产过程：指产品制造时，由原材料或半成品进厂到转变为成品的各有关劳动过程的总和。包括生产技术准备过程，毛坯制造过程，零件加工过程，产品装配过程，产品辅助劳动过程，产品销售和服务。工艺过程：生产过程中，按一定顺序逐渐改变生产对象的形状，尺寸，位置和性质，使其成为预期产品的这部分主要过程。（材料成形工艺过程、机械加工工艺过程、热处理工艺过程、装配工艺过程。）生产纲领：在计划期内，应当生产的产品产量和进度计划。生产类型：单件生产，成批生产，大量生产生产卖型网一*件的年产1K件）宣 St中 壁单伴*产<5<10<100小批生严3-10010-300批生中世生产100-30020(1-500500500(*产大批生产如皿-500054JOO5000U大■生产>10OD>5000工艺规程：技术人员根据零件的生产类型，设备条件和工人技术水平等情况，规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。作用：是指导生产的主要技术文件；是组织生产和管理的基本依据；是新建、扩建工厂车间的基本资料。工艺规程的制定步骤：分析零件工艺性；确定毛坯；拟定工艺过程；工序设计；进行技术经济分析，选择最佳方案；填写工艺文件。工序：一个（或一组）工人在同一个工作地点，对同一个（或几个）工件所连续完成的那一部分工艺过程。是工艺过程基本组成部分。精基准的选择：基准重合原则，基准统一原则，自为基准原则，互为基准原则粗基准的选择：保证工件的加工表面与不加工表面之间的相互位置要求的原则（为保证不加工表面与加工表面之间的位置要求，应选不加工表面为粗基准；以大的重要的表面为基准。）

合理分配加工余量的原则粗基准应避免重复使用的原则（粗基准一般说来较粗糙，形状误差也大，如果重复使用就会造成较大的定位误差，从而引起加工表面间较大的位置误差。）保证定位准确，夹紧可靠原则基准统一的好处：可以保证所加工的各个表面之间具有正确的相对位置关系；简化了工艺过程，使各工序所用夹具比较统一，从而减少了夹具种类与设计和制造夹具的时间和费用；可减少基准转换带来的误差，有利于保证加工精度；可在一次装夹中加工出较多的表面，提高了生产率。机械加工工