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机械制造技术基础复习提纲
----刘倩雯
一． 绪论
1.零件（毛坯）成形方法
①材料成形工艺（Δm=0）
贯通流程—质量不变工艺 :铸造，锻压，粉末冶金。
②材料去除工艺（Δm<0）
发散流程—质量减少工艺：切削加工，磨削加工，特种加工。
③材料累积工艺（Δm>0）
收敛流程—质量增加工艺：连接与装配，电铸电镀加工，快速成形
二．第一章
1．机床的分类
①按应用范围（通用性程度）：
通用机床—加工范围广（单件小批）
专门化机床--工艺范围窄（某类，几类某道特定工序）
专用机床—工艺范围最窄（某种某道特定工序，大批）
②按工作精度：普通精度机床，精密机床，高精度机床
③按自动化程度：手动，机动，半自动，自动机床
4.按重量与尺寸：仪表机床中型机床（一般机床），大型机床（10t～30t），重型机床（30t～100t），超重型机床（大于100t）
5.按机床主要工作部件的数目：单轴，多轴，单刀，多刀
按加工性质、刀具（12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、特种加工机床、锯床、其它机床。
2．机床型号

为避免混淆，通用特性代号已用的字母及“I”、“O”都不能作为结构特性代号。
按其结构性能及使用范围每类：机床划分为10个组，每个组又划分为10个系
分别用数字0～9表示。
机床主参数代表机床规格的大小，用折算值（主参数乘以折算系数）表示。
3.切削运动—刀具与工件间的相对运动
主运动—速度最高、消耗机床功率最多的运动
进给运动—金属层不断投入切削
合成运动—主运动与进给运动合成的运动
加工表面—待加工表面，过渡表面，已加工表面。
4.切削用量三要素：切削速度vc，进给量f，背吃刀量ap
5.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
6．刀具材料具备的性能：①足够的硬度和耐磨性，②足够的强度和韧性③足够的热硬性，④良好的工艺性，⑤经济性
7.常用刀具材料：碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷、金刚石(PCD)、立方氮化硼（CBN）。
硬质合金：
①钨钴类硬质合金（YG）：精加工—YG3，粗加工—YG8 （铸铁）
②钨钛钴类硬质合金（YT）：精加工—YT30，粗加工—YT5（钢）
8.
9.刀具工作角度的影响：刀刃安装高度，刀柄安装偏斜的影响，横向进给的影响 ，纵向进给的影响
10.磨料—即砂粒，是构成砂轮的主要成分（适用范围）
氧化物系：棕刚玉—碳素钢
白刚玉—高速钢
碳化物系：黑碳化硅—铸铁
绿碳化硅—硬质合金
11.机床夹具的作用：保证加工精度，提高劳动生产率，扩大机床的使用范围，改善劳动条件、保证生产安全
12.夹具按使用机床分：车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、其它机床夹具
13.夹具的组成：①定位元件—确定工件的正确位置
②夹紧装置—夹牢工件，保证工件正确位置不变
③对刀及导向装置—确定刀具与工件的相对位置
④夹具体—夹具的基础件
⑤其他装置或元件—分度装置、联接元件等
14.工件定位的方式：1.直接找正定位—精度（最高）取决于工人技术水平单件小批生产，位置要求高;2.划线找正定位—精度低,单件小批，复杂件，毛坯精度低3.夹具定位—生产率高，定位精度高,成批及大量生产.
15．工件的定位原理：六点定则--主要定位面∨3，导向定位面∨2，止推定位面∨1。
欠定位：—该限制的自由度没有限制，决不允许
过定位：—重复限制某一自由度，一般不允许
16.定位元件的基本要求：
①足够的精度
②足够的硬度和耐磨性
③足够的强度和刚度
④工艺性好
17.最常用的定位方式：一面两孔，三面定位（常用于箱型零件）
三．第二章
1.切屑的形成过程及变形区的划分：
I 变形区—剪切滑移，塑性变形
II 变形区—切屑流出，受挤压，剧烈摩擦
III 变形区—挤压、摩擦，金属回弹，产生残留应力
2.切屑类型
带状切屑（塑性材料）--高速，材料软
挤裂切屑（塑性材料）--节状切屑，低速
单元切屑（塑性材料）--粒状切屑，极低速，材料较硬
崩碎切屑（脆性材料）--表面粗糙度大
3.影响切削变形的因素 ：工件材料，刀具前角，切削用量
4.切削用量三要素的影响：
1.对切削力的影响：背吃刀量影响大，进给量影响较大，切削速度无明显影响
2.对切削温度的影响：v 大，f 中，ap 小

4.常用的切削液：水溶液，乳化液，切削油，极压切削油

5.刀具磨损的形式：非正常破损：卷刃、裂纹、崩刀、破裂
正常磨损：①前刀面磨损 ②后刀面磨损 ③前后刀面同时磨损
6.刀具磨损原因 ：磨料磨损，粘结磨损，扩散磨损，相变磨损、氧化磨损
7.刀具的磨钝标准—规定允许磨损量的最大值

8.刀具耐用度 T —新刃磨的刀具从开始切削至达到磨钝标准为止的切削时间
9.切削用量对刀具耐用度的影响

★影响程度： vc大，f 中，ap 小
10.刀具耐用度允许的切削速度
高速钢：m=0.1～ 0.125
硬质合金： m=0.2～ 0.3
陶瓷刀具： m≈0.4

11. 12.
13.砂轮磨损包括：磨耗磨损（正常），磨粒磨损（初期），脱落磨损（急剧）

四．第三章
1.机械加工工艺过程的组成：
a.工序—工人在工作地对工件所连续完成的工艺过程，“三不变，一连续 ”
b.安装—经一次装夹后所完成的工序内容
定位—工件在机床或夹具上占据正确位置
◆装夹〈
夹紧—使工件正确位置不发生变化
★应尽量减少装夹次数
c. 工位—工件处在机床不同位置下所完成的工序内容，多工位加工—提高生产率、保证相互位置精度
d.工步—加工面和刀具不变条件下所完成的工艺过程
连续进行的相同工步→1个工步
几把刀具或复合刀具加工→复合工步
e.走刀—每进行一次切削为1次走刀
2.
3. 毛坯种类的选择:
铸件—复杂件
锻件—强度高、形状简单
4.定位基准的选择：
设计基准—零件图上的基准—尺寸 线的起点位置基准符号
工艺基准—工艺中用的基准
①工序基准
②定位基准
③测量基准
④装配基准
粗基准--（毛坯面）不加工，未加工
精基准—已加工面

5.加工阶段的划分 ：①粗加工阶段尽快切除余量—如何获得高生产率
②半精加工阶段--继续减少余量，为精加工作准备，次要面加工
③精加工阶段--保证达到加工精度和表面粗糙度
④光整加工和超精密阶段--降低表面粗糙度值

6.划分加工阶段的原因：①保证加工质量 ②合理使用设备 ③便于安排热处理④及时发现毛坯缺陷，保护精加工表面
★加工阶段划分—针对零件加工的整个过程，针对主要加工面
7.工序集中—工序少，每道工序内容多（装夹次数少，位置精度高，设备数量少，工人少）---单件小批（—便于组织管理），大批量生产（—高效专用设备工装），多品种、中小批量（—数控机床、加工中心），重型零件，现代生产（由于优点较多）
工序分散—工序多，内容少（设备工装简单，调整方便，切削用量合理；设备多，工人多）----大批量生产（—自动线、流水线），精密零件
8.◆机械加工顺序的安排 ：①先基准后其它 ②先粗后精
③先主后次、穿插进行④先面后孔
9.热处理工序的安排：预备热处理--正火、退火（粗加工前）
时效（粗加工前、后）
调质（粗加工后，半精加工前）
最终热处理--淬火（精加工前、磨削前）
渗碳淬火（半精加工后）
渗氮（尽量靠后）
表面处理--电镀及氧化（最后）
10.加工余量的概念：—从加工表面切除的金属层厚度
工序余量—等于前后工序尺寸之差
加工总余量=毛坯尺寸与零件尺寸之差=毛坯余量
11.★单向入体原则：被包容面—基本尺寸为最大极限尺寸，上偏差为零（基轴制）
包容面—基本尺寸为最小极限尺寸，下偏差为零（基孔制）
孔与孔（平面）间距离尺寸—对称分布
毛坯尺寸—正负分布
12.工序余量的变动范围=前后工序尺寸公差之和
13.影响最小加工余量的因素 ：①前工序表面粗糙度Ra和表面缺陷层Ha
②前工序的尺寸公差Ta
③前工序的相互位置偏差ρa
④本工序加工时的安装误差εb
14.确定加工余量的方法：①分析计算法 ②查表修正法 ③经验估算法
15.工序尺寸的确定（余量法）：
①确定各工序基本余量及各工序经济加工精度
②从后向前推算各工序基本尺寸及毛坯尺寸
③按“单向入体原则”确定各工序尺寸公差
16.时间定额：一定生产条件下，生产1件产品或完成1道工序所耗的时间
17.单件时间定额 Tp：基本时间Tb 辅助时间Ta 布置工作地时间Ts 休息与生理时间Tr 准备和终结时间Te （作业时间=基本时间+辅助时间）
18.提高生产率的措施：缩减基本时间Tb
缩减辅助时间Ta—使辅助时间与基本时间重合，大批量生产
缩减布置工件地时间Ts—减少调刀对刀时间
缩短准备和终结时间Te—扩大零件批量和减少调整时间
19.工艺尺寸链的组成 ： 封闭环—最后自然形成的尺寸（★只能有一个间接得到的尺寸）图纸上已标出
组成环—直接获得的尺寸（工序尺寸：从定位面到加工面的尺寸，要求出的尺寸）
20.工艺尺寸链计算：极值法，概率法
封闭环的基本尺寸=所有增环基本尺寸之和-所有减环基本尺寸之和
封闭环上偏差=所有增环上偏差之和-所有减环下偏差之和
封闭环下偏差=所有增环下偏差之和-所有减环上偏差之和
封闭环公差=各组成环公差之和
★涉及完整圆用半径计算
21.装配的概念—按技术要求，将零部件配合联接成半成品或成品
分级装配—组装、部装、总装
22.装配工作的基本内容 ：清洗、联接、校正、调整、配作、平衡、验收、油漆、包装等
23.装配精度：①相互距离精度 —指相关零部件间的距离尺寸精度
②相互位置精度—平行度、垂直度、同轴度、跳动等
③相对运动精度—回转精度、直线精度和传动精度
④接触精度—接触面积大小、接触点分布情况
24.装配精度与零件精度的关系：
a.取决于零部件的精度特别是关键零部件的精度
b.取决于装配方法。在单件小批生产及装配精度高时尤为重要
25.装配尺寸链—相关零部件上有关尺寸或相互位置关系所组成
封闭环—装配精度（装配后形成的）
组成环—相关零部件上的尺寸或位置关系

26.保证装配精度的方法：a.互换法（完全互换装配尺寸采用极值法，不完全互换—大数互换法采用概率法，分组互换法） b.修配法（单件修配法，合并修配法，自身加工修配法） c.调整法（可动调整，固定调整，误差抵消调整）★与修配法区别—装配中不切除金属
27.修配环—形状简单，面小，便于装卸及修配，对其它尺寸链无影响
28.保证装配精度的方法综述：优先采用完全互换法
大批量、多环—不完全互换法
大批量、高精度少环—分组互换法
大批量、高精度多环—固定调整法、不完全互换法
单件小批—修配法
成批生产—调整法、修配法
五．第四章
1.轴类零件的功用与结构特点：功用—支承传动件、传递扭矩或运动、承受载荷
结构—回转体零件，长度大于直径（按结构分为：光轴、阶梯轴、空心轴、异形轴
按长径比分：刚性轴（L/d≤12）挠性轴（L/d＞12））
2.细长轴外圆表面的车削—长径比L/D＞20的轴
车削特点：①刚性差，易弯曲变形和振动 ②热膨胀，弯曲变形 ③刀具磨损大
先进车削方法：①一夹一顶 ②采用弹性顶尖 ③采用跟刀架 ④采用大主偏角车刀⑤采用反向进给切削
3.外圆表面的精密加工：a.高精度磨削—小于Ra 0.1μm （实质在于砂轮磨粒的作用） b.超精加工Ra0.1-0.01μm（大部分不纠正形状和位置误差，用于降低表面粗糙度） c.研磨Ra0.2-0.01μm (机械切削作用，物理作用，化学作用) d.滚压Ra0.4-0.05μm（适用于塑性材料，并要求材料组织均匀）
4.主轴锥孔的磨削—用专用夹具保证加工精度
定位: 支承轴颈—V形块V4—基准重合 端部—钢球V1
与机床浮动连接—不受主轴回转精度的影响,减少振动对加工质量的影响
5.套筒类零件的功用与结构特点：功用—支承旋转轴，引导刀具等
结构—同轴度较高的内外回转面；长度大于直径，壁薄易变形
所选用的材料取决于工作条件，毛坯精度应尽量靠近成品
6.套筒类零件内孔的一般加工方法：钻孔，扩孔，铰孔 （★一次安装连续钻扩铰
—避免安装误差，快速换刀，生产率高 ）镗孔，拉孔，磨孔，深孔加工— L/D＞5
7.深孔加工措施：工件旋转，刀具导向，减少刀具引偏，压力输送切削液，冷却刀具和排屑，改进刀具结构，强制断屑
8.箱体类零件的平面加工方法 ：刨削、铣削（端铣—刀齿数多，精度高，粗糙度值小，刚性好，生产率高，应用多 周铣—通用性好，精度较端铣低，适用广，单件小批应用多）、磨削（周磨，端磨—效率高，但精度低于周磨） 、刮研
六．第五章
1加工精度—零件加工后的实际几何参数与理想几何参数的符合程度（包括：尺寸精度、形状精度、相互位置精度 ）
2.加工误差—零件加工后的实际几何参数与理想几何参数之差
3.获得尺寸精度的方法：①试切法 （单件小批生产 ）②调整法（成批大量生产）③定尺寸刀具法 ④自动控制法
4.获得形状精度的方法 ：成形刀具法，轨迹法，展成法
5.获得相互位置精度的方法 ：①直接找正法 ②划线找正法 ③夹具定位法
6.影响加工精度的因素（原始误差）
（判断）原始误差：加工前--加工原理误差、调整误差 、工件装夹误差 、机床误差 、刀具误差 、夹具误差（工艺系统静误差）
加工中--工艺系统受力变形、工艺系统热变形、刀具磨损（工艺系统动误差）
加工后--内应力引起的变形、测量误差
（判断）7.表面质量对耐磨性的影响：①表面粗糙度（越小耐磨性越好，但不能太小）②表面层物理力学性能（冷作硬化提高耐磨性，到不能过度硬化）
表面质量对耐疲劳性的影响：①表面粗糙度（越小越好）②表面层物理力学性能（冷作硬化，残余压应力提高耐疲劳强度，参与拉应力降低耐疲劳强度）
表面质量对耐腐蚀性的影响：①表面粗糙度（越大耐腐蚀性越差）②表面层物理力学性能（残余压应力提高抵抗耐腐蚀的能力）
表面质量对零件配合质量的影响：①表面粗糙度（越大配合精度越低）
8.机床主轴的回转运动误差—实际回转轴线对其理想回转轴线的变动量
(分解为：①径向圆跳动②端面圆跳动③纯角度摆动 )
9.提高主轴回转精度的措施：①提高主轴部件制造精度
②滚动轴承进行预紧
③误差转移法
10.机床导轨误差：①导轨在水平面内的直线度误差
②导轨在垂直面内的直线度误差
★法线方向引起误差最大，误差敏感方向，切线方向上误差极小，可忽略不计
③导轨的扭曲
④导轨对主轴回转轴线的平行度或垂直度
垂直面内—形状误差（马鞍形） 水平面内—形状误差（锥度）
11.提高导轨导向精度的措施 ：①提高机床导轨、溜板的制造及装配精度
②提高导轨耐磨性
③机床安装正确，地基牢固
12.★传动链中各传动元件误差累积→传动链传动误差
13.减少传动链传动误差的措施 ：①减少传动环节，缩短传动链
②提高传动件（末端传动件）的制造、装配精度
③末端传动副大降速比（精密滚齿机分度蜗轮齿数＞1000齿）
④采用误差校正机构
14.夹具的误差分析：①定位误差△D ②对刀误差△T ③安装误差△ ④夹具的制造误差△ ⑤加工方法误差△G
15.产生定位误差的原因：①基准不重合误差∆B ②基准位移误差∆Y
16.工艺系统的其他几何误差：刀具误差，测量误差，调整误差
17.工艺系统刚度的概念—工艺系统抵抗外力使其变形的能力
★法向切削分力Fp与总切削力综合
作用下系统的法向变形δ的比值
系统刚度的倒数=各环节刚度的倒数和
18.工艺系统的受力变形 ：切削力作用点位置变化--①机床的变形（工件产生两端粗、中间细的马鞍形圆柱度误差 ）②工件的变形（工件产生两端细、中间粗的腰鼓形圆柱度误差） 切削力大小变化--★误差复映现象：切削力变化→变形量变化
ε—误差复映系数
19.机械加工中产生的振动：强迫振动、自激振动、自由振动
20.机械加工中的强迫振动—外部周期性干扰力引起的振动
特点;①是在外界周期性干扰力作用下产生的
②频率—等于外界干扰力的频率
③振幅—大小取决于干扰力与系统固有频率的比值 λ
当 λ 等于或接近于1时，振幅最大—“共振”
21.机械加工中的自激振动—没有周期性外力作用下，系统本身产生和维持的振动
特点：①激振力是由振动本身产生和控制的，切削运动停止，振动也停止
②频率—等于或接近等于系统的固有频率
③振幅—与系统刚度及阻尼有关（取决于系统获得的能量与消耗的能量之比）

22. 21.提高表面质量的途径：
减小表面粗糙度值
减小残余拉应力、防止表面烧伤和裂纹
采用表面冷压强化工艺
22.加工误差：a.系统性误差(常值系统误差—误差大小和方向保持不变
变值系统误差—误差大小和方向按一定规律变化 ）
b.随机性误差—误差大小和方向是无规律变化