《機械制造工藝》基礎知識點

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1、《機械制造工藝》基礎知識點 材料成型機理:人為地將零件的加工過程分為熱加工和冷加工兩個階段，而且是以 冷去初加工和熱變形加工為主。從加工成型機理分類，加工工藝分為去除加工、結(jié) _ 合加工和變形加工。 機械加工工藝過程:是機械產(chǎn)品生產(chǎn)過程的一部分，是直接生產(chǎn)過程。其原意是指 采用金屬切削刀具或磨具來加工工件，使之達到所要求的形狀、尺寸、表面粗糙度 和力學物理性能，成為合格零件的成產(chǎn)過程。 六點定位原理：采用6個按一定規(guī)則布置的約束點來限制工件的 6個自由度，實現(xiàn) 完全定位。 從設計和工藝兩個方面來分析，基準可分為設計基準和工藝基準兩大類。 設計基準：設計者在設計零件時，根據(jù)零件在裝配結(jié)

2、構(gòu)中的裝配關(guān)系和零件本身解 構(gòu)要素之間的互相位置關(guān)系，確定標注尺寸的起始位置，這些起始位置可以是點、 線或面，稱之為設計基準。 工序：一個（或一組）工人在一個工作地點對一個（或同時對幾個）工件連續(xù)完成 的那一部分工藝過程。 工藝基準：零件在加工工藝過程中所用的基準稱為工藝基準。工藝基準又可進一步 分為：工序基準、定位基準、測量基準和裝配基準。 工序基準：在工序圖上用來確定本工序所加工表面加工后的尺寸、形狀和位置的基 準。 定位基準:在加工時用于工件定位的基準?？梢苑譃榇只鶞屎途鶞?，又可分為固 _ 有基準和附加基準。 零件的加工質(zhì)量包含零件的機械加工精度和加工表面質(zhì)量兩個方面。 機

3、械加工精度：是指零件加工后的實際幾何參數(shù)與理論幾何參數(shù)的符合程度。 機械加工誤差：是指零件加工后的實際幾何參數(shù)與理論幾何參數(shù)的偏離程度。 零件的加工精度 包含3方面的內(nèi)容：尺寸精度、形狀精度和位置精度。 誤差的敏感方向：加工精度影響最大的那個方向（即通過切削刃的加工表面的法 向）。 加工原理誤差：是指采用了近似的成形運動或近似的切削刃輪廓進行加工而產(chǎn)生的 誤差。 影響機床誤差的因素:導軌導向誤差、主軸回轉(zhuǎn)誤差和傳動鏈的傳動誤差。 主軸回轉(zhuǎn)誤差：是指主軸實際回轉(zhuǎn)軸線對其理想回轉(zhuǎn)軸線的漂移。 主軸回轉(zhuǎn)軸線的運動誤差可以分為分解為徑向圓跳動、軸向圓跳動和傾角擺動三種 基本形式。 傳動鏈的

4、傳動誤差：是指內(nèi)聯(lián)系的傳動鏈中首末兩端傳動元件之間相對運動的誤 差。它是螺紋，齒輪，渦輪以及其它按展成原理加工時影響加工精度的主要因素。 加工殘余應力：是指在沒有外力作用下或去除外力后工件內(nèi)存留的應力。 殘余應力是由于金屬內(nèi)部相鄰組織發(fā)生了不均勻的體積變化而產(chǎn)生的。促使這種不 均勻體積變化的因素主要來自冷、熱加工。（一）、毛坯制造和熱處理過程中產(chǎn)生的 殘余應力；（二）、冷校直帶來的殘余應力；（三）、切削加工帶來的殘余應力。 熱變形：在機械加工過程中，工藝系統(tǒng)會受到各種熱的影響而產(chǎn)生溫度變形，一般 也稱為熱變形。 加工誤差分為系統(tǒng)誤差和隨機誤差。 系統(tǒng)誤差：在順序加工一批共建中，其加工誤差

5、的大小和方向都保持不變，或者按 一定規(guī)律變化，統(tǒng)稱為系統(tǒng)誤差。前者稱為常值系統(tǒng)誤差，后者稱為變值系統(tǒng)誤差。 隨機誤差：在順序加工一批共建中，其加工誤差的大小和方向的變化是屬于隨機性 的，稱為隨機誤差。 加工表面質(zhì)量包括兩個方面的內(nèi)容：加工表面的幾何形貌和表面層材料的力學物理 性能和化學性能。 加工表面的幾何形貌 包括：表面粗糙度、表面波紋度、紋理方向和表面缺陷等 4方 面的內(nèi)容。表面粗糙度對零件表面磨損的影響最大。 加工表面層的冷作硬化：機械加工過程中產(chǎn)生的塑性變形，使晶格扭曲、畸形，顆 粒間產(chǎn)生滑移，晶粒被拉長，這些都會使表面層金屬的硬度增加， 統(tǒng)稱為冷作硬化。 評定冷作硬化指標有

6、三項：1、表層金屬的顯微硬度；2、硬化層深度；3、硬化程 度。 磨削燒傷三種形式：回火燒傷、淬火燒傷和退火燒傷。 表層金屬產(chǎn)生殘余應力的原因：1、冷態(tài)塑性變形；2、熱態(tài)塑性變形；3、金相組 織的變化。 表層材料的力學物理性能和化學性能：1.表面層金屬的冷作硬化2.表面層金屬金相 組織的變化3.表面層金屬的殘余應力 表面強化工藝定義：是指通過冷壓加工方法使表面層金屬產(chǎn)生冷態(tài)塑性變形，以減 小表面粗糙度值，提高表面硬度，并在表面層產(chǎn)生壓縮殘余應力的表面強化工藝。 常用的機械強化方法:噴丸強化和滾壓加工。 機械加工過程中產(chǎn)生的 震動主要有強迫振動和自激振動。 自激振動：機械加工過程中，在

7、沒有周期性外力作用下，由系統(tǒng)內(nèi)部激發(fā)反饋產(chǎn)生 的周期性振動。 與強迫振動相比，自激振動具有以下特征：機械加工中的自激振動實在沒有外力干 擾下所產(chǎn)生的振動運動，這與強迫振動有本質(zhì)的區(qū)別；自激振動的頻率接近于系統(tǒng) 的固有頻率，即顫振頻率取決于振動系統(tǒng)的固有特征。這與自由振動相似，而與強 迫振動根本不同。自由振動受阻尼作用將迅速衰減，而自激震動卻不因有阻尼存在 而迅速衰減。 粗基準的選擇原則：1、保證相互位置要求原則；2、保證加工表面加工余量合理分 配原則；3、便于工件裝夾原則；4、粗基準一般不得重復使用原則。 精基準的選擇原則：1、基準重合原則；2、統(tǒng)一基準原則；3、互為基準原則；4、 自為

8、基準原則；5、便于裝夾原則。 機器結(jié)構(gòu)的裝配工藝性：指機器結(jié)構(gòu)能夠保證裝配過程中是相互聯(lián)系的零部件不用 或少用修配和機械加工，用較少的勞動量，花費較少的時間按產(chǎn)品的設計要求順利 的裝配起來。 機器結(jié)構(gòu)的裝配工藝性的要求：1、機器結(jié)構(gòu)應能分成獨立的裝配單元；2、減少裝 配時的修配和機械加工；3、機器結(jié)構(gòu)應便于裝配和拆卸。 機床夾具是機床上裝加工件的一種裝置。 機床夾具的組成：1.定位元件或裝置2.刀具導向元件或裝置3.加緊元件或裝置4. 聯(lián)接元件5.夾具體6.其它元件或裝置。 夾具的功能：1、保證加工質(zhì)量；2、提高生產(chǎn)效率；3、擴大機床工藝范圍；4、減 輕工人勞動強度。 機床夾具的分

9、類：1、通用夾具；2、專用夾具；3、可調(diào)整夾具和成組夾具；4、組 合夾具；5、隨行夾具。 定位誤差：由于工件在夾具上定位不準確而引起的加工誤差。 定位誤差實質(zhì)是：是 工序基準在加工尺寸方向上的最大變動量。 定位誤差的來源有兩方面：1、由于工件的定位表面或夾具上的定位元件制作不準 確引起的定位誤差，稱為基準位置誤差；2、由于工件的工序基準與定位基準補充和 而引起的定位誤差，稱為基準不重合誤差。 夾緊力包括大小、方向和作用點三個要素。 常用夾緊結(jié)構(gòu):斜楔夾緊機構(gòu)、螺旋夾緊機構(gòu)、偏心夾緊機構(gòu)、鉸鏈夾緊機構(gòu)、定 _ 心夾緊機構(gòu)。 材料成型機理:人為地將零件的加工過程分為熱加工和冷加工兩個階

10、段，而且是以 冷去初加工和熱變形加工為主。從加工成型機理分類，加工工藝分為去除加工、結(jié) _ 合加工和變形加工。 六點定位原理：采用6個按一定規(guī)則布置的約束點來限制工件的 6個自由度，實現(xiàn) 完全定位。 從設計和工藝兩個方面來分析，基準可分為設計基準和工藝基準兩大類。 設計基準：設計者在設計零件時，根據(jù)零件在裝配結(jié)構(gòu)中的裝配關(guān)系和零件本身解 構(gòu)要素之間的互相位置關(guān)系，確定標注尺寸的起始位置，這些起始位置可以是點、 線或面，稱之為設計基準。 工序：一個（或一組）工人在一個工作地點對一個（或同時對幾個）工件連續(xù)完成 的那一部分工藝過程。 工藝基準：零件在加工工藝過程中所用的基準稱為工藝基準。

11、工藝基準又可進一步 分為：工序基準、定位基準、測量基準和裝配基準。 工序基準：在工序圖上用來確定本工序所加工表面加工后的尺寸、形狀和位置的基 準。 定位基準:在加工時用于工件定位的基準?？梢苑譃榇只鶞屎途鶞?，又可分為固 _ 有基準和附加基準。 零件的加工質(zhì)量包含零件的機械加工精度和加工表面質(zhì)量兩個方面。 機械加工精度：是指零件加工后的實際幾何參數(shù)與理論幾何參數(shù)的符合程度。 機械加工誤差：是指零件加工后的實際幾何參數(shù)與理論幾何參數(shù)的偏離程度。 零件的加工精度包含3方面的內(nèi)容：尺寸精度、形狀精度和位置精度。 誤差的敏感方向：加工精度影響最大的那個方向（即通過切削刃的加工表面的法 向）

12、。 加工原理誤差：是指采用了近似的成形運動或近似的切削刃輪廓進行加工而產(chǎn)生的 誤差。 影響機床誤差的因素:導軌導向誤差、主軸回轉(zhuǎn)誤差和傳動鏈的傳動誤差。 主軸回轉(zhuǎn)誤差：是指主軸實際回轉(zhuǎn)軸線對其理想回轉(zhuǎn)軸線的漂移。 主軸回轉(zhuǎn)軸線的運動誤差可以分為分解為徑向圓跳動、軸向圓跳動和傾角擺動三種 基本形式。 傳動鏈的傳動誤差：是指內(nèi)聯(lián)系的傳動鏈中首末兩端傳動元件之間相對運動的誤 差。它是螺紋，齒輪，渦輪以及其它按展成原理加工時影響加工精度的主要因素。 加工殘余應力：是指在沒有外力作用下或去除外力后工件內(nèi)存留的應力。 殘余應力是由于金屬內(nèi)部相鄰組織發(fā)生了不均勻的體積變化而產(chǎn)生的。促使這種不 均勻

13、體積變化的因素主要來自冷、熱加工。（一）、毛坯制造和熱處理過程中產(chǎn)生的 殘余應力；（二）、冷校直帶來的殘余應力；（三）、切削加工帶來的殘余應力。 熱變形：在機械加工過程中，工藝系統(tǒng)會受到各種熱的影響而產(chǎn)生溫度變形，一般 也稱為熱變形。 引起工藝系統(tǒng)變形的熱源分為內(nèi)部熱源和外部熱源。切削熱是切削加工過程中最主 要的熱源，它對工件加工精度的影響最為直接。 加工誤差分為系統(tǒng)誤差和隨機誤差。 系統(tǒng)誤差：在順序加工一批共建中，其加工誤差的大小和方向都保持不變，或者按 一定規(guī)律變化，統(tǒng)稱為系統(tǒng)誤差。前者稱為常值系統(tǒng)誤差，后者稱為變值系統(tǒng)誤差。 隨機誤差：在順序加工一批共建中，其加工誤差的大小和方向

14、的變化是屬于隨機性 的，稱為隨機誤差。 引起非正態(tài)分布的原因：1.加工中刀具或砂輪的尺寸的磨損。2.工藝系統(tǒng)存在顯著 熱變形時，分布曲線往往比對稱。3.用試切法加工時，操作者主觀上存在著寧可返 修也不可報廢的傾向性。 加工表面質(zhì)量包括兩個方面的內(nèi)容：加工表面的幾何形貌和表面層材料的力學物理 性能和化學性能。 加工表面的幾何形貌 包括：表面粗糙度、表面波紋度、紋理方向和表面缺陷等 4方 面的內(nèi)容。表面粗糙度對零件表面磨損的影響 。加工表面層的冷作硬化：機械加工過程中產(chǎn)生的塑性變形，使晶格扭曲、畸形， 顆粒間產(chǎn)生滑移，晶粒被拉長，這些都會使表面層金屬的硬度增加，統(tǒng)稱為冷作硬 化。 評

15、定冷作硬化指標有三項：1、表層金屬的顯微硬度；2、硬化層深度；3、硬化程 度。 磨削燒傷三種形式：回火燒傷、淬火燒傷和退火燒傷。 表層金屬產(chǎn)生殘余應力的原因：1、冷態(tài)塑性變形；2、熱態(tài)塑性變形；3、金相組 織的變化。 表層材料的力學物理性能和化學性能：1.表面層金屬的冷作硬化2.表面層金屬金相 組織的變化3.表面層金屬的殘余應力 表面強化工藝定義：是指通過冷壓加工方法使表面層金屬產(chǎn)生冷態(tài)塑性變形，以減 小表面粗糙度值，提高表面硬度，并在表面層產(chǎn)生壓縮殘余應力的表面強化工藝。 常用的機械強化方法:噴丸強化和滾壓加工。 機械加工過程中產(chǎn)生的 震動主要有強迫振動和自激振動。 自激振動：機

16、械加工過程中，在沒有周期性外力作用下，由系統(tǒng)內(nèi)部激發(fā)反饋產(chǎn)生 的周期性振動。 與強迫振動相比，自激振動具有以下特征：機械加工中的自激振動實在沒有外力干 擾下所產(chǎn)生的振動運動，這與強迫振動有本質(zhì)的區(qū)別；自激振動的頻率接近于系統(tǒng) 的固有頻率，即顫振頻率取決于振動系統(tǒng)的固有特征。這與自由振動相似，而與強 迫振動根本不同。自由振動受阻尼作用將迅速衰減，而自激震動卻不因有阻尼存在 而迅速衰減。 粗基準的選擇原則：1、保證相互位置要求原則；2、保證加工表面加工余量合理分 配原則；3、便于工件裝夾原則；4、粗基準一般不得重復使用原則。 精基準的選擇原則：1、基準重合原則；2、統(tǒng)一基準原則；3、互為基準

17、原則；4、 自為基準原則；5、便于裝夾原則。 時間定額：是指在一定生產(chǎn)條件下，規(guī)定生產(chǎn)一件產(chǎn)品或完成一道工序所需消耗的 時間。 時間定額的組成:基本時間、輔助時間、布置共組地時間、休息和生理需要時間、 準備與終結(jié)時間。 機械裝配，任何機器都是由零件、套件、組件等組成的。其中零件是組成機器的最 小單元，套件是最小裝配單元。 機器結(jié)構(gòu)的裝配工藝性：指機器結(jié)構(gòu)能夠保證裝配過程中是相互聯(lián)系的零部件不用 或少用修配和機械加工，用較少的勞動量，花費較少的時間按產(chǎn)品的設計要求順利 的裝配起來。 機器結(jié)構(gòu)的裝配工藝性的要求：1、機器結(jié)構(gòu)應能分成獨立的裝配單元；2、減少裝 配時的修配和機械加工；3、機

18、器結(jié)構(gòu)應便于裝配和拆卸。 機床夾具是機床上裝加工件的一種裝置。 機床夾具的組成：1.定位元件或裝置2.刀具導向元件或裝置3.加緊元件或裝置4. 聯(lián)接元件5.夾具體6.其它元件或裝置。 夾具的功能：1、保證加工質(zhì)量；2、提高生產(chǎn)效率；3、擴大機床工藝范圍；4、減 輕工人勞動強度。 機床夾具的分類：1、通用夾具；2、專用夾具；3、可調(diào)整夾具和成組夾具；4、組 合夾具；5、隨行夾具。 定位誤差：由于工件在夾具上定位不準確而引起的加工誤差。 定位誤差實質(zhì)是：是 工序基準在加工尺寸方向上的最大變動量。 定位誤差的來源有兩方面：1、由于工件的定位表面或夾具上的定位元件制作不準 確引起的定位誤差，稱為基準位置誤差；2、由于工件的工序基準與定位基準補充和 而引起的定位誤差，稱為基準不重合誤差。 夾緊力包括大小、方向和作用點三個要素。 常用夾緊結(jié)構(gòu):斜楔夾緊機構(gòu)、螺旋夾緊機構(gòu)、偏心夾緊機構(gòu)、鉸鏈夾緊機構(gòu)、定 _ 心夾緊機構(gòu)。