机械制造基础复习重点.doc

机械制造基础技术重点
----前面1-19点是老师画的重点大家重点花时间背这十九点，后面的大家过两遍就行。预祝大家考试顺利。

1》键槽方向不一致，需要两次装夹才能完成加工；键槽方向一致时，一次装夹即可完成。（看表1-7的12图）P30
2》外圆表面加工方法：结合图形进行复习，其中图形中T表示平动，R表示转动，T/R表示平动与转动的符合运动。实线箭线表示主运动，虚线箭线表示进给运动，点画线箭线表示调整运动。其中包括：车削 成形车削 旋转拉削 研磨 铣削外圆 成形外圆磨 普通外圆磨 无心磨 车铣加工 滚压加工。P48
3》切削用量包括：切削速度ve(即主运动速度，单位m/s)、进给量f (  vf=n f单位mm/r  )、背吃刀量（切削深度）ap 其中记住2-2 2-3 2-4 2-5 几个公式计算。P54
4》基准分为设计基准和工艺基准两大类；其中工艺基准可分为：工序基准（尽可能用设计基准做工序基准）、定位基准（定位基准又分为粗基准：第一道机械加工工序所使用的定位基准都是粗基准和精基准：经过机械表面加工作为定位基准称为精基准和附加基准）、测量基准、装配基准 （装配基准通常和设计基准是一致的。）P58
5》六点定位原理：任何一个工件在其位置尚未确定前，均具有6个自由度。其中我们要区分定位和夹紧的概念。定位：使工件在夹紧之前就相对于机床占有某一确定的位置，此过程称为定位  夹紧：使工件在加工过程中保持其正确位置所做的压紧 10.定位误差与夹紧误差之和称为装夹误差P60。
工件定位的时候6个自由度完全被限制称为完全定位，工件定位时有一个或者以上自由度未被限制称为不完全定位。（看懂表2-10 和表2-14里面几种定位情况下的自由度）
按照工艺要求应该限制的自由度未被限制的定位称为欠定位，其中欠定位是不被允许的；如果工件的一个自由度被定位原件重复限制称为过定位。P65
6》刀具标注角度：弄清楚前角r、后角a、锲角b、主偏角Kr、副偏角Kr'、刀尖角Er的概念。B+r+a=90；Kr+Kr'+Er=180度度切削平面Ps、正交平面P、基面Pr.前角---前刀面与基面之间的夹角  后角--后刀面与切削平面之间的夹角。刀倾角--主切削刃与基面之间的夹角。P83
刀具工作角度：横车和纵车时的角度的计算公式P84
7》硬度：砂轮硬度表示磨粒在磨削力的作用下，从砂轮表面脱落的难以程度。砂轮硬，磨粒不易脱落；砂轮软，磨粒抑郁脱落。选择砂轮硬度时可以选择一下原则：1工件硬度：工件材料越硬，砂轮硬度应选软一些，以使磨钝的磨粒尽快脱落，包吃工件磨粒的锐利。2加工接触面：砂轮与工件接触面大，砂轮硬度应选软一些，使磨粒容易脱落，以防止砂轮堵塞3砂粒硬度：砂轮粒度号大，砂轮硬度应选软一些，以防止砂轮堵塞。4精磨和成形磨：精磨和成型模时，应选硬一些的砂轮，以利于保持砂轮的形状。P90

8》机械加工质量包括：机械加工精度（包括尺寸精度、形状精度、位置精度）；机械加工表面粗糙度；机械加工表面变质层。P147
机械加工表面质量对使用性能的影响：影响耐磨性、影响疲劳强度、影响腐蚀性、影响配合性质、影响接合面的密封性。P148

9》工艺系统刚度及其对加工精度的影响，牢记4-106 和4-23公式；工艺系统刚度随刀具位置的变化而变化，结果使加工出来的工件产生圆柱度误差。
提高工艺系统刚度的措施：提高工件在加工时的刚度、提高刀具在加工时的刚度、提高机床和夹具的刚度P167

10》减小磨削表面粗糙度的措施（速记4-44公式）：1采用粒度号大的砂轮，磨粒细，m值增大，Ra减小，但磨粒不易太细，否则会造成砂轮堵塞，使Ra增大。2提高砂轮速度v或者降低工件速度v，可以使Ra增大。3使用直径较大的砂轮。4加大砂轮的宽度B。5增大径向进给量f。6提高砂轮休整质量。P184

11》加工硬化的概念：经切磨削加工过的表面，其硬度往往比基本的硬度高1-2倍，硬化层的深度可以达到几十甚至几百微米。这种不经过热处理造成的表面硬化现象称加工硬化或者冷作硬化。（速记4-45公式以及4-47图形）P186
影响加工硬化的因素以及控制措施：选择较大的ro、a、以及较小的ra；合理确定VB的值；提高刀具刃磨质量；合理选择怯薛用量，尽量选择较高vc和较小的f、使用性能好的切削液。P188

12》磨削烧伤：磨削工件时，当工件表面层温度达到或者超过金属材料相变温度时，表层金属材料的金相组织将发生变化，表层显微硬度也相应变化，并伴随有残余应力的产生，甚至出现微裂纹，同时出现彩色氧化膜，这种现象称磨削烧伤。影响：工件表面的屋里力学性能和使用寿命大大的境地，甚至成为废品。造成磨削烧伤的原因主要是磨削温度过高。P189

13》200页习题4-5可能会出原题

14》精基准的选择：选择精基准的时候，应重点考虑如何减少工件的定位误差，保证加工精度，并使夹具结构简单，工件装夹方便。具体选择原则为：基准重合原则（应尽量选择加工表面的设计基准作为定位精基准）、基准统一原则、互为基准的原则（对某些位置精度要求高的表面，可以采用互为基准，反复加工的方法来保证其位置精度）、自为基准的原则、便于装夹的原则.P209

15》外圆表面的加工路线：粗车-半精车-精车、粗车-半精车-粗磨-精磨、粗车-半精车-粗磨-精磨-光整加工、粗车-半精车-精车-金刚石车P220

16》零件的加工过程划分加工阶段有什么好处：有利于保证零件的加工质量、可以即使发现毛坯的缺陷、合理安排加工设备和操作工人、便于组织生产。P225

17》加工顺序的安排原则：先基准面后其他、先粗后精、先主后次、先面后孔P226

18》工艺尺寸链（重点必考计算题看图5-31）
尺寸链的分类：直线尺寸链、角度尺寸链、平面尺寸链、空间尺寸链

19》尺寸链的基本计算方法和尺寸链的应用（大家重点花时间弄懂如何看懂图形然后计算）

1.零件制造方法：1.材料成形法2.材料去除法3.材料累加法 
2.工序：一工人或一组工人，在一个工作地对同一件工作或同时对几件所连续完成的那一部分工艺过程 
3.工位：工位是在工件的一次安装中，工件相对于机床每占据一个确切位置所完成的那一部分工艺过程 
4.工步：工步是在加工表面、切削刀具和切削用量都不变的情况下所完成的那一部分工艺过程 
 11工件装夹有找正装夹和夹具装夹两种方式；找正装夹又可分为直接找正装夹和划线找正装夹 
12工序：安装、工位、工步、走刀 
13. 零件表面的切削加工成形方法：轨迹法、成形法、相切法、范成法。 
14. 14.切削加工的成形运动：主运动、进给运动、定位和调整运动 
16.将用来确定加工对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面称为基准 
 19.定位误差来源于基准位置误差和基准不重合误差。 
20.机床的主要技术参数；尺寸参数、运动参数与动力参数。 
 22.刀具材料的性能要求 
较高的硬度和耐磨性 足够的强度和仍性 较高的耐热性 良好的导热性和耐热冲击性能 良好的工艺性 
刀具材料有高速钢、硬质合金、工具钢、陶瓷、立方氮化硼和金刚石等  
第三章  金属切削过程 
1.切削速度vc：切削刃相对于工件的主运动速度称为切削速度 
2.进给量f：工件或刀具转一周，两者在进给运动方向上的相对位移量称为进给量 
3.背吃刀量ap：背吃刀量为工件已加工表面和待加工表面间的垂直距离 4.切削层工称厚度hD：hD的大小影响切削刃的切削负荷 
5.车刀切削部分的组成：前刀面、主后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃、刀尖 
9.切屑在长度上产生的收缩或在厚度上产生的膨胀可用来衡量金属切削变形程度的大小，称为变形系数。 
3.工件材料强度和硬度越大，变形系数越小；刀具前角越大，变形系数越小；切削速度越大，变形系数越小；进给量越大，变形系数越小，背吃刀量基本无影响。 
2.切屑的类型：带状切屑、节状切屑、粒状切屑、崩碎切屑；控制措施：采用断屑槽、改变刀具角度、调整切削用量；研究表明，工件材料脆性越大，切削厚度越大，切屑卷曲半径越小，切屑越容易折断。 
5.积屑瘤对切削过程影响：使刀具前脚变大 使切削厚度变化 使加工表面粗超度增大 对刀具寿命的影响 
   1防止积屑瘤产生的措施：正确选用切削速度，使切削速度避开产生积屑瘤的区域 
   2使用润滑性横好的切削液，减小切屑底层材料与刀具前刀面间的摩擦 
   3增大刀具前角，减小刀具前刀面与切屑之间的压力    4.适当提高工件材料硬度 
4.使被加工材料发生变形所需要克服的力主要是1）切削层材料和工件表面层材料对弹性变形、塑性变形的抗力2）刀具前刀面与切屑、刀具后刀面与工件表面的摩擦阻力 影响切削力的因素： 
   1工件材料的影响：工件材料的强度、硬度越高，切削力越大。切削脆性材料时，被切材料的塑性变形及它与前刀面的摩擦都比较小，故其切削力相对较小 
   2切削用量的影响：背吃刀量ap增大时，变形系数不变，切削力成正比增大，进给量f增大时，变形系数有所下降，故切削力不成正比增大；无积屑瘤时，切削速度增大，切削力增大 
   3刀具几何参数的影响：前角增大，变相系数减小，切削力下降；主偏角增大，背向力减小，进给力增大；增大刃倾角，背向力减小，进给力增大Fc基本不变 
1） 刀具磨损5切削液6刀具材料 
 3.刀具几何参数对切削温度的影响：前角增大，变形减小，切削力减小，切削温度下降；减小主偏角，切削刃工作长度和尖角增大，散热条件变好，切削温度下降 
4.刀具磨损过程：初期磨损阶段，正常磨损阶段，急剧磨损阶段 5.刀具磨损机制：硬质点划痕，冷焊粘结，扩散磨损，化学磨损 6.切削速度对刀具寿命的影响最大，进给量次之，背吃刀量最小 
7.镗孔的三种方式：1工件旋转，刀具作进给运动；2刀具旋转工件作进给运动；3刀具既旋转又进给 
8.镗孔可以在镗床、车床、铣床等机床上进行，具有机动灵活的优点，生产中应用十分广泛。在大批量生产中，为提高镗孔效率，常使用镗模。对于孔径较大、尺寸和位置精度要求较高的孔和孔系，镗孔几乎是唯一的加工方法 
11加工平面的方法有很多，常用的有铣、刨、车、拉、磨削等方法 12铣刀的种类很多，按用途可以分为圆柱形铣刀、面铣刀、三角刃铣刀、立铣刀、键槽铣刀、角度铣刀、成型铣刀等 
13铣削的工艺特点：由于铣刀是多刃刀具，刀齿能连续地依次进行切削，没有空程损失，且主运动为回转运动，可实现高速切削；经粗铣—精铣后，尺寸精度可达IT9~IT7级 
1.加工精度，是指零件加工后的实际几何参数与理想几何参数的接近程度；它包含尺寸精度、形状精度和位置精度 
2.获得尺寸精度的方法有试切法、调整法、定尺寸刀具法和自动控制法 3.形状精度：成形运动法；非成形运动法 
4.位置精度；一次装夹获得法；多次装夹获得法；非成形运动法 5.加工经济精度，是指在正常生产条件下所能保证的加工精度 
6.影响加工精度的因素：1工艺系统的几何误差2工件装夹误差工艺系统受力变形引气的加工误差4工艺系统受热变形引起的加工误差5工件内应力重新分布引起的变形6其他误差，包括原理误差、测量误差、调整误差 
7.装夹误差包括定位误差和夹紧误差两部分 
8.定位误差：因定位不准确而引起的误差；为基准不重合误差和定位基准位移误差之和 
9.工艺系统的热源有：切削热、摩擦热和动力装置能量损耗发出的热、外部热源 
10.切削热：切削热将传入工件、刀具、切屑和周围介质，是工件和刀具产生热变形的主要热源 
12.减小工艺系统热变形的途径：1）减少发热量；2）改善散热条件；3）均衡温度场；4）改进机床结构 
13.提高加工精度的途径：1）减小和消除原始误差；2）转移原始误差；3）均分原始误差；4）采用误差补偿技术 
14.系统性误差可分为常值性系统误差和变值性系统误差两种 
16机械制造中常见的误差分布规律：正态分布、平顶分布、双峰分布、偏态分布 
17加工表面质量包含以下两方面的内容： 
1.加工表面的几何形貌：表面粗糙度、表面波纹度、表面纹理方向、表面缺陷 
2.表面层材料的物理力学性能：表面层的冷作硬化、表面层残余应力、表面层金相组织变化 
18.表面质量对零件疲劳强度的影响：减小零件表面粗糙度，可以提高零件的疲劳强度。零件表面存在一定的冷作硬化，可以阻碍表面疲劳裂纹的产生，降低疲劳强度 
19.减小表面粗糙度，可以提高零件的抗腐蚀性能 
7.为减小切削加工后的表面粗糙度，常在加工前或精加工前对工件进行正火、调质等处理 
7.冷作硬化亦称强化，冷作硬化的程度取决于塑性变形的程度 
金属由不稳定状态向比较稳定的状态转化，这种现象称为弱化；弱化作用的大小取决于温度的高低、热作用时间的长短和表面金属的强化程度 
加工后表面金属的最后性质取决于强化和弱化综合作用的结果 8.影响冷作硬化的因素：1）刀具的影响；2）切削用量的影响；3）加工材料的影响 
9.有三种不同类型的烧伤：回火烧伤、淬火烧伤、退火烧伤 
10.加工材料产生残余应力的原因：1）表层材料比体积增大；2）切削热的影响；3）金相组织的变化 
11.机器零件失效的形式：疲劳损坏、滑动磨损、滚动磨损 第二章 工艺规程设计 
5.定位基准有精基准和粗基准；粗基准，是用毛坯上未经加工表面为定位基准；精基准，是用加工过的表面做定位基准 6.精基准的选择原则：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 
7.粗基准的选择原则：1）保证零件加工表面相对于不加工表面具有一定位置精度的原则；2）合理分配加工余量的原则；3）便于装夹的原则；4）在同一尺寸方向上粗基准一般不得重复使用的原则 
9.加工阶段的划分：粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段、光整加工阶段 
划分阶段的目的：保证零件加工质量，有利于及早发现毛坯缺陷并得到及时处理，有利于合理利用机床设备 
若毛刺对机器装配质量影响甚大，应安排去毛刺工序；零件在进入装配之前应安排清洗工序 
14为改善工件材料切削性能安排的热处理工序，应在切削加工之前进行 
为消除工件内应力安排的热处理工序，最好安排在粗加工阶段之后进行 
为改善工件材料力学性能的热处理工序，一般安排在半精加工和精加工之间进行 
为提高工件表面耐摩擦性、耐蚀性安排的热处理工序以及以装饰为目的而安排的热处理工序，一般都安排在工艺过程最后阶段进行 
 19.尺寸链：在工件加工和机器装配过程中，由相互连接的尺寸形成的封闭尺寸组称为尺寸链。尺寸链可分为：直线尺寸链、平面尺寸链、空间尺寸链 
21.尺寸链计算有：极值法、统计法 
26保证装配精度的4种装配方法：1）互换装配法2）分组装配法3）修配装配法4）调整装配法 27完全互换装配的优缺点 
 5生产类型一般分成：单件小批量生产，成批生产和大批量生产 
砂轮的五个要素：磨料，粒度，结合剂，硬度和组织 
 15刀具磨损的原因：磨料磨损，粘结磨损，扩散磨损，化学磨损 16机械加工质量包括：机械加工精度，机械加工表面粗糙度，机械加工表面变质层 
19工艺系统受力变形对加工精度的影响及控制：工艺系统刚度及其对加工精度的影响，加工过程中切削力变化产生的加工误差，提高工艺系统刚度 
23加工误差分为：系统误差，随机误差 
24机械加工误差的分布规律：正态分布，平顶分布，双峰分布，偏态分布 
25磨削烧伤：磨削工件时，当工件表面层温度达到或超过金属材料相变温度时，表层金属材料的金相组织将发生变化，表层显微硬度也相应变化，并伴随有残余应力产生，甚至出现裂纹，同时出现彩色氧化膜这种现象称为磨削烧伤 
26由于磨削区温度不同可能产生三种烧伤：回火烧伤，淬火烧伤，退火烧伤 
27磨削裂纹：由于磨削温度很高，故磨削表面的残余应力常常是由磨削温度引起的热应力和金相组织相变引起的体积应力占主导地位而产生的现象 
28磨削烧伤与磨削裂纹的控制措施：选择合理的磨削用量，提高冷却效果，正确选用砂轮，选用新结构和新工艺。 产生烧伤和裂纹主要由于磨削区温度过高，因此设法减少磨削热的产生，加速磨削热的产出 
29机械加工工艺规程的设计原则：编制工艺规程应保证零件加工质量，达到设计图纸规定的各项技术要求为前提；在保证加工质量的基础上，应使工艺过程有较高的生产效率和较低的成本；应充分考虑和利用现有生产条件，尽可能做到平衡生产；尽量减轻工人劳动强度，保证安全生产，创造良好、文明劳动条件；积极采用先进技术和工艺，力争减少材料和能源消耗，并应符合环境保护要求 
32既要保证零件的加工质量，又要使加工成本最低是选择加工方法的基本原则 
34加工方法选择考虑的问题：加工表面的精度和表面粗糙度要求；零件的材料和热处理要求；零件的成产类型；本厂现有技术水平、生产条件等 
35加工阶段的划分：粗加工阶段，半加工阶段，精加工阶段，精密和超精密加工阶段 
36零件加工顺序确定以后再安排具体加工内容可有两种设计思路：一种是工序数多而各工序的加工内容少，称为工序分散；另一种是工序数少而各工序的加工内容多，称为工序集中