精密機械制造基礎(chǔ)復習重點筆記.doc

切削運動：包括主運動和進給運動。主運動：是切下切屑最基本的運動；進給運動：是使金屬層不斷投入切削，從而加工出完事表面所需的運動。切屑種類：金屬切削過程中的變形規(guī)律:金屬切削過程包括三個變形區(qū):（1）第一變形區(qū)，也就是剪切區(qū)。是產(chǎn)生變形的主工區(qū)域。（2）第二變形區(qū)，也就是刀屑接觸區(qū)。是前刀面與切屑產(chǎn)生摩擦的區(qū)域。（3）第三變形區(qū)，也就是刀工熱接觸區(qū)。是后刀面與已加工表面間產(chǎn)生摩擦的區(qū)域。切削過程變形的表示方法變形系數(shù)：切削加工方法：車削、鉆削、刨削、銑削、磨削和齒輪加工等 切屑形成過程：是切削層金屬在刀具的擠壓作用下產(chǎn)生塑性壓縮，主要是以剪切滑移的方式產(chǎn)生塑性變形而形成為切屑的過程。刀具切削角度的參考平面：1）切削平面2）基面切削用量合理選擇方法：1）計算法2）查表法3）圖解法加工硬化：經(jīng)過切削加工，會使工件表層的硬度提高殘余應力：不需外力平衡而能存在于金屬中的內(nèi)應力切削力：由于刀具切削工件（試件）而產(chǎn)生的工件和刀具之間的相互作用力。產(chǎn)生切削力根本原因是切削過程中產(chǎn)生的變形和摩擦引起的切削熱：用刀具切削工件而產(chǎn)生的熱。切削熱是引起刀具磨損和破損的重要原因切削溫度：切屑、工件和刀具接觸區(qū)的平均溫度。影響切削溫度的主要因素有切削用量、刀具角度、工件材料和冷卻條件等切削液的作用：冷卻作用、潤滑作用、清洗作用、防銹作用切削液的種類：水溶液、乳化液、切削油 刀具的磨損形式有下面三種：（1）前刀面磨損（月牙洼磨損） 加工塑性金屬時，如果切削速度較高和切削厚度較大，切屑會逐漸在前刀面上磨出一個月牙狀的小凹坑（2）后刀面磨損 由于切削刃鈍圓半徑部位對加工表面的擠壓與摩擦，在切削刃下方會磨出一狹條后角等于零的棱面（3）前刀面和后刀面同時磨損 這是一種兼有前兩種磨損的形式。刀具磨損過程：隨著切削時間的延長，刀具的磨損也逐漸增大。磨損的速度主要取決于刀具材料、工件材料與切削速度。刀具磨損形的原因及本質(zhì)：1. 粘結(jié)磨損2. 擴散磨損3. 磨料磨損4. 其它類型的磨損：（1）塑性變形（2）周圍介質(zhì)化學作用引起的磨損（3）熱電磨損5. 磨損原因歸納：（1）高速鋼刀具的耐熱性及硬度比硬質(zhì)合金低，故塑性變形（當切削溫度超過高速鋼的回火溫度后，金相組織變化，硬度下降，塑性變形增大，也可稱為相變磨損）、粘蝕磨損及磨粒磨損占的比例大，而擴散磨損占的比例不大（2）刀具與工件材料粘結(jié)強烈，則粘蝕磨損占的比例增大（3）工件中硬質(zhì)點數(shù)增加，則磨粒磨損占的比例增大（4）周圍介質(zhì)化學作用容易引起切削刃邊緣部位的溝槽磨損（5）切削一些難加工材料時熱電磨損占有一定比例。刀具耐用度：刀具由刃磨后開始切削一直到磨損量達到磨鈍標準的總切削時間切削用量與耐用度的關(guān)系：（1）切削速度V與刀具耐用度T的關(guān)系： （1）式中m和A為實驗常數(shù)。（2）切削用量與刀具耐用度的關(guān)系：vT關(guān)系是在固定與的條件得的，如果固定v與，則用同樣的方法可求得 （2）固定v與，可求得 （3）綜合式（1）（2）（3）得式中ac為切削厚度，aw為切削寬度，單位均為mm , A為切削面積，單位為mm2 刀具材料應具備的性能：（1）高的硬度和耐磨性（2）足夠的強度和韌性（3）高的耐熱性（熱穩(wěn)定性）（4）良好的熱物理性能和耐熱沖擊性能（5）良好的工藝性能（6）經(jīng)濟性常用的刀具材料：碳素工具鋼及合金鋼、高速鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷刀具機床傳動的組成：執(zhí)行件 執(zhí)行機床運動的部件，通常指機床上直接夾持刀具或工件并實現(xiàn)其運動的零、部件動力源 提供運動和動力的裝置，是執(zhí)行件的運動來源（也稱為動源）傳動裝置 傳遞運動和動力的裝置機械傳動常用的傳動元件及傳動副有帶與帶輪、齒輪與齒輪、蝸桿與蝸輪、齒輪與齒條、絲杠與螺母等。每一對傳動元件稱為傳動副。機床常用的傳動副：1、帶傳動 利用帶與帶輪之間的摩擦作用，將主動帶輪的轉(zhuǎn)動傳到從動帶輪 分別為主動輪和從動輪的圓周速度（mmin）； 分別為主動輪和從動輪的直徑（mm）； 分別為主動輪和從動輪的轉(zhuǎn)速（rmin）； 傳動比，即從動輪轉(zhuǎn)速和主動輪轉(zhuǎn)速之比。帶傳動的優(yōu)點是傳動平穩(wěn)；兩軸之間的距離可以較大；結(jié)構(gòu)簡單、制造和維修方便；過載時帶與帶輪之間打滑，避免造成機器損壞。缺點是傳動中有打滑現(xiàn)象，無法保證準確的傳動比，有摩擦損失，傳動效率較低。2、齒輪傳動 z1、n1分別代表主動輪的齒數(shù)和轉(zhuǎn)速；z2、n2分別代表從動輪的齒數(shù)和轉(zhuǎn)速。齒輪傳動的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊，傳動比準確，傳動效率高。缺點是制造復雜，當制造質(zhì)量不高時，噪聲較大，傳動不平穩(wěn)。3、蝸桿蝸輪傳動 只能蝸桿帶蝸輪，不能蝸輪帶蝸桿，即傳動不可逆（摩擦角很小，產(chǎn)生自鎖）K齒輪的齒數(shù)，n1、n2轉(zhuǎn)速；z蝸輪的齒數(shù)4、齒輪齒條傳動 v=zpn=zmn式中：z 齒輪的齒數(shù)； n 齒輪的轉(zhuǎn)速（r / min）；p 齒條的齒距（mm）； m 齒輪模數(shù)。5、絲杠螺母傳動 用來將旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€運動，常用于進給運動的傳動機構(gòu)中若單線絲杠的螺距為P（mm），轉(zhuǎn)速為n（rmin），則螺母（不轉(zhuǎn)）沿軸線方向移動的速度v （mmmin）為v=nP若用多線螺紋傳動時，則絲杠每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，螺母移動的距離等于導程（導程L等于線數(shù)K與螺距P之乘積，即L=KP）。傳動鏈：將若干傳動副依次組合起來，即成為一個傳動系統(tǒng)軸的轉(zhuǎn)速nv常用的有級變速機構(gòu)有以下幾種：機床的基本組成：（1）主傳動部件 用來實現(xiàn)機床主運動的部件，它形成切削速度并消耗大部分動力（2）進給傳動部件 用來實現(xiàn)機床進給運動的部件，它維持切削加工連續(xù)不斷的進行（3）工件安裝裝置 用來安裝工件（4）刀具安裝裝置 用來安裝刀具（5）支承件 機床的基礎(chǔ)部件,用于支承機床的其它零部件并保證它們的相互位置精度（6）動力源 提供運動和動力的裝置，是機床的運動來源機床的基本構(gòu)造：車床、鉆床、銑床、刨床、磨床普通車床主要傳動機構(gòu)和裝置：定比傳動機構(gòu) 是具有固定傳動比的傳動副，用來實現(xiàn)降速、升速或運動連接變速機構(gòu) 傳遞運動、動力以及變換機床運動速度的機構(gòu)換向機構(gòu) 用來變換機床部件運動方向的機構(gòu)操縱機構(gòu) 用來控制機床運動部件變速、換向、起動、停止、制動及調(diào)整的機構(gòu)箱體及其他裝置 箱體用以支承和連接各機構(gòu)，并保證它們相互位置的準確性 其他裝置包括開停裝置、制動裝置、潤滑和密封裝置等機床液壓傳動系統(tǒng)組成：動力元件液壓泵 它是將電動機輸出的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤耗艿囊环N能量轉(zhuǎn)換裝置，是液壓傳動系統(tǒng)中的一個重要組成部分。執(zhí)行機構(gòu)液壓缸 用于把液壓泵輸入的液體壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的能量轉(zhuǎn)換裝置，是實現(xiàn)往復直線運動的一種執(zhí)行件。控制元件各種閥類 其中節(jié)流閥控制油液的流量；換向閥控制油液的流動方向溢流閥控制油液壓力等。輔助裝置 包括油管、油箱、濾油器、壓力表、冷卻裝置和密封裝置等。其作用是創(chuàng)造必要的條件，以保證液壓系統(tǒng)正常工作。臥式鏜床的結(jié)構(gòu)組成：床身、主軸箱、前立柱、后立柱、下滑座、上滑座和工作臺等部件組成機床的分類：1. 按加工性質(zhì)和所用刀具分類：車床、鉆床、鏜床、磨床、齒輪加工機床、螺紋加工機床、銑床、刨（插）床、拉床、特種加工機床、鋸床及其他機床。2. 按通用程度分類：1）通用機床 用于加工多種零件的不同工序的機床2）專門化機床 用于加工形狀類似而尺寸不同工件的某一工序的機床3）專用機床 用于加工特定零件的特定工序的機床3. 按精度分類：普通精度機床、精密機床和高精度機床4. 按自動化程度分類：手動機床；機動機床；半自動機床；自動機床5. 按質(zhì)量與尺寸分類：儀表機床；中型機床；大型機床；重型機床；超重型機床6. 按機床主要工作部件數(shù)目分類：單軸機床；多軸機床；單刀機床；多刀機床車削工藝特點：易于保證加工面間的位置精度、切削過程比較平穩(wěn)、適用于有色金屬零件的精加工、刀具簡單車削加工外圓面時幾種安裝：三爪卡盤安裝、四爪卡盤安裝、花盤安裝、在兩頂尖間安裝、心軸上安裝車削應用范圍： 常用于車外圓、車端面、車槽、切斷及孔加工，還可用于車螺紋、車錐面及回轉(zhuǎn)體成形面等 單件小批生產(chǎn)中，各種軸、盤、套等零件，多選用適應性廣的臥式車床或數(shù)控車床進行加工。對于直徑大而長度短（長徑比L / D0.30.8）的重型零件，多用立式車床加工。 成批生產(chǎn)外形較復雜，且具有內(nèi)孔及螺紋的中小型軸、套類零配件，應選用轉(zhuǎn)塔車床進行加工。 大批、大量生產(chǎn)形狀不太復雜的小型零件（如螺釘、螺母、管接頭、軸套類等），多選用半自動和自動車床進行加工。銑削工藝特點：生產(chǎn)率高、切削過程不平穩(wěn)、刀齒冷卻條件較好銑削平面的方式：周銑和端銑銑削應用范圍： 主要用來加工平面（包括水平面、垂直面和斜面）、溝槽、成形面和切斷等 鉆孔工藝特點：容易產(chǎn)生“引偏”、排屑困難、切削熱不易傳散鉆削的應用：1）精度和表面質(zhì)量要求不高的孔，如螺栓聯(lián)接孔、油孔等2）精度和表面質(zhì)量要求較高的孔，或內(nèi)表面形狀特殊（如錐形、有溝槽等）的孔，需用鉆孔作為預加工工序3）內(nèi)螺紋攻螺紋前所需底孔 單件、小批生產(chǎn)中，中小型工件上的小孔（一般D13mm），常用臺式鉆床加工；中小型工件上直徑較大的孔（一般D50 mm），常用立式鉆床加工。大中型工件上的孔（一般D80 mm），鏜削是唯一適宜的加工方法。一般鏜孔的尺寸公差等級為IT8IT7，表面粗糙度Ra值為1.60.8m；精細鏜時，尺寸公差等級可達IT7IT6，表面粗糙度Ra值為0.80.1m。鏜孔多在車床或鏜床上進行刨削工藝特點： (1) 生產(chǎn)率較低 (2) 加工質(zhì)量中等 (3) 通用性好，成本低 刨削應用范圍：主要用來加工平面（包括水平面、垂直面和斜面），也廣泛地用于加工直槽，如直角槽、燕尾槽和T型槽等。如果進行適當?shù)恼{(diào)整和增加某些附件，還可用來加工齒條、齒輪、花鍵和母線為直線的成形面 插床又稱立式牛頭刨床，主要用來加工工件的內(nèi)表面，如鍵槽、花鍵槽等拉削加工特點：生產(chǎn)率較高、加工范圍較廣、加工精度較高、表面粗糙度較小、拉床簡單、拉刀壽命長 拉削應用范圍：適用于成批或大量生產(chǎn)外圓表面技術(shù)要求：1、尺寸精度 外圓表面直徑和長度的尺寸精度。2、形狀精度 外圓信表面的圓度、圓柱度、素線直線度和軸線直線度。3、位置精度 外圓表面與其他表面（外圓表面或內(nèi)孔表面）間的同軸度、對稱度、位置度、徑向圓跳動；與規(guī)定平面（端平面）間的垂直度、傾斜度等。4、表面質(zhì)量 表面粗糙度，對某些重要零件的表面，還要求表層硬度、殘余應力、顯微組織等。外圓面加工的主要方法是車削和磨削根據(jù)各種零件外圓表面的精度和表面粗糙度要求，其加工方案：1.低精度外圓表面的加工 對于加工精度要求低、表面粗糙度值較大的各種零件的外圓表面（淬火鋼件除外）2.中等精度外圓表面的加工 對于非淬火鋼件、鑄鐵件及有色金屬件外圓表面，粗車后再經(jīng)一次半精車即可達到要求3.較高精度外圓表面的加工1）粗車半精車粗磨 此方案適用于加工精度較高的淬火鋼件、非淬火鋼件和鑄鐵件外圓表面。尺寸精度達IT8IT7，表面粗糙度Ra值不大于1.60.8m2）粗車半精車精車 此方案適用于銅、鋁等有色金屬件外圓表面的加工4.高精度外圓表面的加工1）粗車半精車粗磨精磨 此方案適用于加工各種淬火、非淬火鋼件和鑄鐵件2）粗車半精車精車精細車 此方案適用于加工有色金屬工件5精密外圓表面的加工 對于更高精度的鋼件和鑄鐵件，除車削、磨削外，還需增加研磨或超級光磨等光整加工工序內(nèi)孔表面加工技術(shù)要求：1. 尺寸精度 孔徑和孔長的尺寸精度及孔系中孔與孔、孔與相關(guān)表面間的尺寸精度等。2. 形狀精度 內(nèi)孔表面的圓度、圓柱度及素線直線度和軸線直線度等。3. 位置精度 孔與孔（或與外圓表面）間的同軸度、對稱度、位置度、徑向圓跳動，孔與孔（或與相關(guān)平面）間的垂直度、平行度、傾斜度等。4. 表面質(zhì)量 內(nèi)孔表面的粗糙度及表層物理力學性能的要求等。 孔加工可以在車床、鉆床、鏜床、拉床或磨床上進行，大孔和孔系則常在鏜床上加工。各種零件內(nèi)孔表面的尺寸、長徑比、精度和表面粗糙度要求，其加工方案：1. 低精度內(nèi)孔表面的加工 對精度要求不高的未淬硬鋼件、鑄鐵件及有色金屬體，經(jīng)一次鉆孔即可達到要求平面技術(shù)要求：1. 形狀精度 平面度、直線度等。 2. 位置精度 平面之間或平面對軸線間的平行度、垂直度和傾斜度等。 3. 表面質(zhì)量 表面粗糙度、表層硬度、殘余應力和顯微組織等。根據(jù)平面的加工精度和表面粗糙度要求，其加工方法有車削、銑削、刨削、插削、拉削、磨削、刮研和研磨等。平面加工方案的選擇，除根據(jù)平面的精度和表面粗糙度要求外，還應考慮零件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、材料的性能和熱處理要求以及生產(chǎn)批量等，通常有以下幾種類型：1.低精度平面的加工 對精度要求不高的各種零件（淬火鋼零件除外）的平面，經(jīng)粗刨、粗銑、粗車等即可達到要求2.中等精度平面的加工1）粗刨精刨 此方案適于加工狹長平面2）粗銑精銑 此方案適于加工寬大平面3）粗車精車 此方案適于加工回轉(zhuǎn)體軸、套、盤、環(huán)等零件的端面4）粗插精插 此方案適于封閉的內(nèi)平面加工3.高精度平面的加工1）粗刨精刨寬刃精刨花（代刮研） 此方案適于加工未淬火鋼件、鑄鐵件、有色金屬等材料的狹長平面2）粗銑精銑高速精銑 此方案適于加工未淬火鋼件、鑄鐵件、有色金屬等材料的寬平面3）粗銑（粗刨）精銑（精刨）磨削 此方案適于加工淬火鋼和非淬火鋼件、鑄鐵件的各種平面4）粗插精插磨削 此方案適于加工回轉(zhuǎn)體零件的臺肩平面5）粗銑拉削 此方案適用于大批大量生產(chǎn)除淬火鋼以外的各種金屬零件上述各種加工表面粗糙度Ra值不大于0.80.2m4.精密平面的加工 對于有更高精度要求的平面螺紋表面技術(shù)要求：尺寸精度、形位精度、表面質(zhì)量、粗糙度、硬度和尺寸穩(wěn)定性等螺紋表面的加工方法，常用的有攻螺紋、套螺紋、車螺紋、銑螺紋、磨螺紋、研磨和無屑加工（搓絲、滾絲）等。齒輪技術(shù)要求：尺寸精度、形位精度和表面質(zhì)量的要求外，還對齒輪傳動性能提出精度要求：1.傳遞運動的準確性2.傳動的平穩(wěn)性3.載荷分布的均勻性4.傳動側(cè)隙制造齒輪主要是用切削加工，也可以用鑄造或輾壓（熱軋、冷軋）等方法用切削加工的方法加工齒輪齒形，若按加工原理的不同，可以分為如下兩大類：成形法（也稱仿形法） 用與被切齒輪齒間形狀相符的成形刀具，直接切出齒形的加工方法，如銑齒、成形法磨齒展成法（也稱范成法或包絡法） 利用齒輪刀具與被切齒輪的嚙合運動（或稱展成運動），切出齒形的加工方法如插齒、滾齒、剃齒和展成法磨齒等成形表面的技術(shù)要求：1、零件上成形表面各部位的尺寸精度和形狀精度2、成形表面與其他表面間的平行度、垂直度、同軸度、對稱度等的位置精度3、表面質(zhì)量 表面粗糙度、表層顯微組織、表面硬度等。成形表面的加工一般采用車削、刨削、銑削、拉削或磨削生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計劃期內(nèi)應當生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃。計劃期為一年的生產(chǎn)綱領(lǐng)稱為年生產(chǎn)綱領(lǐng)。生產(chǎn)類型：1、單件生產(chǎn) 單個地制造不同結(jié)構(gòu)或不同尺寸的產(chǎn)品，并且很少重復，甚至完全不重復的生產(chǎn)2、成批生產(chǎn) 成批制造相同的工件，生產(chǎn)呈周期性的重復3、大量生產(chǎn) 一種產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)很大，多數(shù)工作地點經(jīng)常重復地進行一種工件某一工序的加工機械加工工藝規(guī)程：把工藝過程的有關(guān)內(nèi)容，用工藝文件的形式寫出來機械加工工藝規(guī)程的作用主要表現(xiàn)在：機械加工工藝規(guī)程是生產(chǎn)的計劃、調(diào)度、工人操作、質(zhì)量檢查的依據(jù)。一切生產(chǎn)人員都應嚴格執(zhí)行、認真貫徹機械加工工藝規(guī)程，不得違反工藝規(guī)程或任意改變工藝規(guī)程所規(guī)定的內(nèi)容。在新產(chǎn)品投入生產(chǎn)之前，必須根據(jù)工藝規(guī)程進行有關(guān)的技術(shù)準備和生產(chǎn)準備工作。設(shè)計機械加工工藝規(guī)程應遵循如下原則：1）必須可靠地保證零件圖紙上所有技術(shù)要求的實現(xiàn)2）用最低的工藝成本獲得規(guī)定的生產(chǎn)綱領(lǐng)3）盡量減輕工人的勞動強度，保障生產(chǎn)安全，創(chuàng)造良好、文明的勞動條件制訂機械加工工藝規(guī)程所需的原始資料：1）產(chǎn)品的所有技術(shù)文件2）毛坯圖3）生產(chǎn)條件4）技術(shù)資料制訂機械加工工藝規(guī)程的步驟：1）分析零件圖和裝配圖2）根據(jù)零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)決定生產(chǎn)類型3）選擇毛坯的種類和制造方法4）擬訂工藝路線5）工序設(shè)計6）填寫工藝文件工件定位基準選擇：1粗基準的選擇粗基準的選擇應遵循如下原則：1）保證相互位置要求的原則 當要求保證工件上加工表面與不加工表面的相互位置要求時，應選不加工表面作為粗基準2）保證加工表面加工余量合理分配的原則 當要求保證工件某重要表面余量均勻時，應選取該表面的毛坯面為粗基準，這可保證作為粗基準的表面加工時余量均勻3）便于裝夾的原則 為保證零件定位精度并可靠夾緊，以及考慮到夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，應選擇無毛刺、澆口、冒口的光潔、平整、尺寸比較大、便于裝夾的表面為粗基準4）粗基準不重復使用原則 因粗基準是未經(jīng)過加工的毛坯面，定位精度較低，若在兩次裝夾中重復使用同一粗基準，就會造成相當大的定位誤差2精基準的選擇精基準的選擇應遵循如下原則：1）基準重合原則 應盡量選擇設(shè)計基準為精基準，即定位基準與設(shè)計基準重合2）基準統(tǒng)一原則 當以某精基準定位時能方便地加工零件上大多數(shù)其它表面時，應盡早將此表面加工出來，然后以此表面為精基準加工其它表面，以利保證各加工表面間的位置精度3）互為基準原則 當兩表面間的相互位置精度以及它們自身尺寸和形狀精度要求都很高時4）自為基準原則 某些精加工或光整加工工序要求加工余量小而均勻，在加工時就應盡量選擇被加工表面自身作為精基準六點定位原理：在機械加工中，要完全確定工件的正確位置，必須用六個支承點限制工件的六個自由度基準：用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素之間相互關(guān)系所依據(jù)的點、線、面基準分為設(shè)計基準和工藝基準1、設(shè)計基準：用以標注尺寸和各表面相互位置關(guān)系時所依據(jù)的點、線、面2、工藝基準：零件在加工、檢測和裝配中，用作依據(jù)的點、線、面1）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、位置的基準2）定位基準：零件加工