《機(jī)械制造工藝》基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)

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1、《機(jī)械制造工藝》基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn) 材料成型機(jī)理:人為地將零件的加工過程分為熱加工和冷加工兩個(gè)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(jī)理分類，加工工藝分為去除加工、結(jié) _ 合加工和變形加工。 機(jī)械加工工藝過程:是機(jī)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(dá)到所要求的形狀、尺寸、表面粗糙度 和力學(xué)物理性能，成為合格零件的成產(chǎn)過程。 六點(diǎn)定位原理：采用6個(gè)按一定規(guī)則布置的約束點(diǎn)來限制工件的 6個(gè)自由度，實(shí)現(xiàn) 完全定位。 從設(shè)計(jì)和工藝兩個(gè)方面來分析，基準(zhǔn)可分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)：設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)零件時(shí)，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(biāo)注尺寸的起始位置，這些起始位置可以是點(diǎn)、 線或面，稱之為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。 工序：一個(gè)（或一組）工人在一個(gè)工作地點(diǎn)對一個(gè)（或同時(shí)對幾個(gè)）工件連續(xù)完成 的那一部分工藝過程。 工藝基準(zhǔn)：零件在加工工藝過程中所用的基準(zhǔn)稱為工藝基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)又可進(jìn)一步 分為：工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)。 工序基準(zhǔn)：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(zhǔn)。 定位基準(zhǔn):在加工時(shí)用于工件定位的基準(zhǔn)?？梢苑譃榇只鶞?zhǔn)和精基準(zhǔn)，又可分為固 _ 有基準(zhǔn)和附加基準(zhǔn)。 零件的加工質(zhì)量包含零件的機(jī)械加工精度和加工表面質(zhì)量兩個(gè)方面。 機(jī)

3、械加工精度：是指零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)與理論幾何參數(shù)的符合程度。 機(jī)械加工誤差：是指零件加工后的實(shí)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(gè)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(yùn)動(dòng)或近似的切削刃輪廓進(jìn)行加工而產(chǎn)生的 誤差。 影響機(jī)床誤差的因素:導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差、主軸回轉(zhuǎn)誤差和傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)誤差。 主軸回轉(zhuǎn)誤差：是指主軸實(shí)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(yùn)動(dòng)誤差可以分為分解為徑向圓跳動(dòng)、軸向圓跳動(dòng)和傾角擺動(dòng)三種 基本形式。 傳動(dòng)鏈的

4、傳動(dòng)誤差：是指內(nèi)聯(lián)系的傳動(dòng)鏈中首末兩端傳動(dòng)元件之間相對運(yùn)動(dòng)的誤 差。它是螺紋，齒輪，渦輪以及其它按展成原理加工時(shí)影響加工精度的主要因素。 加工殘余應(yīng)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(yīng)力。 殘余應(yīng)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(yīng)力；（二）、冷校直帶來的殘余應(yīng)力；（三）、切削加工帶來的殘余應(yīng)力。 熱變形：在機(jī)械加工過程中，工藝系統(tǒng)會(huì)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(jī)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(jī)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(jī)性 的，稱為隨機(jī)誤差。 加工表面質(zhì)量包括兩個(gè)方面的內(nèi)容：加工表面的幾何形貌和表面層材料的力學(xué)物理 性能和化學(xué)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(jī)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(huì)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(biāo)有

6、三項(xiàng)：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(yīng)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(xué)物理性能和化學(xué)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(yīng)力 表面強(qiáng)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(yīng)力的表面強(qiáng)化工藝。 常用的機(jī)械強(qiáng)化方法:噴丸強(qiáng)化和滾壓加工。 機(jī)械加工過程中產(chǎn)生的 震動(dòng)主要有強(qiáng)迫振動(dòng)和自激振動(dòng)。 自激振動(dòng)：機(jī)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(dòng)。 與強(qiáng)迫振動(dòng)相比，自激振動(dòng)具有以下特征：機(jī)械加工中的自激振動(dòng)實(shí)在沒有外力干 擾下所產(chǎn)生的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)，這與強(qiáng)迫振動(dòng)有本質(zhì)的區(qū)別；自激振動(dòng)的頻率接近于系統(tǒng) 的固有頻率，即顫振頻率取決于振動(dòng)系統(tǒng)的固有特征。這與自由振動(dòng)相似，而與強(qiáng) 迫振動(dòng)根本不同。自由振動(dòng)受阻尼作用將迅速衰減，而自激震動(dòng)卻不因有阻尼存在 而迅速衰減。 粗基準(zhǔn)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(zhǔn)一般不得重復(fù)使用原則。 精基準(zhǔn)的選擇原則：1、基準(zhǔn)重合原則；2、統(tǒng)一基準(zhǔn)原則；3、互為基準(zhǔn)原則；4、 自為

8、基準(zhǔn)原則；5、便于裝夾原則。 機(jī)器結(jié)構(gòu)的裝配工藝性：指機(jī)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(jī)械加工，用較少的勞動(dòng)量，花費(fèi)較少的時(shí)間按產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求順利 的裝配起來。 機(jī)器結(jié)構(gòu)的裝配工藝性的要求：1、機(jī)器結(jié)構(gòu)應(yīng)能分成獨(dú)立的裝配單元；2、減少裝 配時(shí)的修配和機(jī)械加工；3、機(jī)器結(jié)構(gòu)應(yīng)便于裝配和拆卸。 機(jī)床夾具是機(jī)床上裝加工件的一種裝置。 機(jī)床夾具的組成：1.定位元件或裝置2.刀具導(dǎo)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(kuò)大機(jī)床工藝范圍；4、減 輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度。 機(jī)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(zhǔn)確而引起的加工誤差。 定位誤差實(shí)質(zhì)是：是 工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)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(zhǔn) 確引起的定位誤差，稱為基準(zhǔn)位置誤差；2、由于工件的工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)補(bǔ)充和 而引起的定位誤差，稱為基準(zhǔn)不重合誤差。 夾緊力包括大小、方向和作用點(diǎn)三個(gè)要素。 常用夾緊結(jié)構(gòu):斜楔夾緊機(jī)構(gòu)、螺旋夾緊機(jī)構(gòu)、偏心夾緊機(jī)構(gòu)、鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)、定 _ 心夾緊機(jī)構(gòu)。 材料成型機(jī)理:人為地將零件的加工過程分為熱加工和冷加工兩個(gè)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(jī)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(diǎn)定位原理：采用6個(gè)按一定規(guī)則布置的約束點(diǎn)來限制工件的 6個(gè)自由度，實(shí)現(xiàn) 完全定位。 從設(shè)計(jì)和工藝兩個(gè)方面來分析，基準(zhǔn)可分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)：設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)零件時(shí)，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(biāo)注尺寸的起始位置，這些起始位置可以是點(diǎn)、 線或面，稱之為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。 工序：一個(gè)（或一組）工人在一個(gè)工作地點(diǎn)對一個(gè)（或同時(shí)對幾個(gè)）工件連續(xù)完成 的那一部分工藝過程。 工藝基準(zhǔn)：零件在加工工藝過程中所用的基準(zhǔn)稱為工藝基準(zhǔn)。

11、工藝基準(zhǔn)又可進(jìn)一步 分為：工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)。 工序基準(zhǔn)：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(zhǔn)。 定位基準(zhǔn):在加工時(shí)用于工件定位的基準(zhǔn)?？梢苑譃榇只鶞?zhǔn)和精基準(zhǔn)，又可分為固 _ 有基準(zhǔn)和附加基準(zhǔn)。 零件的加工質(zhì)量包含零件的機(jī)械加工精度和加工表面質(zhì)量兩個(gè)方面。 機(jī)械加工精度：是指零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)與理論幾何參數(shù)的符合程度。 機(jī)械加工誤差：是指零件加工后的實(shí)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(gè)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(yùn)動(dòng)或近似的切削刃輪廓進(jìn)行加工而產(chǎn)生的 誤差。 影響機(jī)床誤差的因素:導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差、主軸回轉(zhuǎn)誤差和傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)誤差。 主軸回轉(zhuǎn)誤差：是指主軸實(shí)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(yùn)動(dòng)誤差可以分為分解為徑向圓跳動(dòng)、軸向圓跳動(dòng)和傾角擺動(dòng)三種 基本形式。 傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)誤差：是指內(nèi)聯(lián)系的傳動(dòng)鏈中首末兩端傳動(dòng)元件之間相對運(yùn)動(dòng)的誤 差。它是螺紋，齒輪，渦輪以及其它按展成原理加工時(shí)影響加工精度的主要因素。 加工殘余應(yīng)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(yīng)力。 殘余應(yīng)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(yīng)力；（二）、冷校直帶來的殘余應(yīng)力；（三）、切削加工帶來的殘余應(yīng)力。 熱變形：在機(jī)械加工過程中，工藝系統(tǒng)會(huì)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(jī)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(jī)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(jī)性 的，稱為隨機(jī)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(shí)，分布曲線往往比對稱。3.用試切法加工時(shí)，操作者主觀上存在著寧可返 修也不可報(bào)廢的傾向性。 加工表面質(zhì)量包括兩個(gè)方面的內(nèi)容：加工表面的幾何形貌和表面層材料的力學(xué)物理 性能和化學(xué)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(jī)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(huì)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(biāo)有三項(xiàng)：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(yīng)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(xué)物理性能和化學(xué)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(yīng)力 表面強(qiáng)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(yīng)力的表面強(qiáng)化工藝。 常用的機(jī)械強(qiáng)化方法:噴丸強(qiáng)化和滾壓加工。 機(jī)械加工過程中產(chǎn)生的 震動(dòng)主要有強(qiáng)迫振動(dòng)和自激振動(dòng)。 自激振動(dòng)：機(jī)

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(dòng)。 與強(qiáng)迫振動(dòng)相比，自激振動(dòng)具有以下特征：機(jī)械加工中的自激振動(dòng)實(shí)在沒有外力干 擾下所產(chǎn)生的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)，這與強(qiáng)迫振動(dòng)有本質(zhì)的區(qū)別；自激振動(dòng)的頻率接近于系統(tǒng) 的固有頻率，即顫振頻率取決于振動(dòng)系統(tǒng)的固有特征。這與自由振動(dòng)相似，而與強(qiáng) 迫振動(dòng)根本不同。自由振動(dòng)受阻尼作用將迅速衰減，而自激震動(dòng)卻不因有阻尼存在 而迅速衰減。 粗基準(zhǔn)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(zhǔn)一般不得重復(fù)使用原則。 精基準(zhǔn)的選擇原則：1、基準(zhǔn)重合原則；2、統(tǒng)一基準(zhǔn)原則；3、互為基準(zhǔn)

17、原則；4、 自為基準(zhǔn)原則；5、便于裝夾原則。 時(shí)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(shí)間。 時(shí)間定額的組成:基本時(shí)間、輔助時(shí)間、布置共組地時(shí)間、休息和生理需要時(shí)間、 準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間。 機(jī)械裝配，任何機(jī)器都是由零件、套件、組件等組成的。其中零件是組成機(jī)器的最 小單元，套件是最小裝配單元。 機(jī)器結(jié)構(gòu)的裝配工藝性：指機(jī)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(jī)械加工，用較少的勞動(dòng)量，花費(fèi)較少的時(shí)間按產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求順利 的裝配起來。 機(jī)器結(jié)構(gòu)的裝配工藝性的要求：1、機(jī)器結(jié)構(gòu)應(yīng)能分成獨(dú)立的裝配單元；2、減少裝 配時(shí)的修配和機(jī)械加工；3、機(jī)

18、器結(jié)構(gòu)應(yīng)便于裝配和拆卸。 機(jī)床夾具是機(jī)床上裝加工件的一種裝置。 機(jī)床夾具的組成：1.定位元件或裝置2.刀具導(dǎo)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(kuò)大機(jī)床工藝范圍；4、減 輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度。 機(jī)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(zhǔn)確而引起的加工誤差。 定位誤差實(shí)質(zhì)是：是 工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)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(zhǔn) 確引起的定位誤差，稱為基準(zhǔn)位置誤差；2、由于工件的工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)補(bǔ)充和 而引起的定位誤差，稱為基準(zhǔn)不重合誤差。 夾緊力包括大小、方向和作用點(diǎn)三個(gè)要素。 常用夾緊結(jié)構(gòu):斜楔夾緊機(jī)構(gòu)、螺旋夾緊機(jī)構(gòu)、偏心夾緊機(jī)構(gòu)、鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)、定 _ 心夾緊機(jī)構(gòu)。