機械制造工藝學(xué)(總復(fù)習(xí))

1、第一章 重點內(nèi)容1 1、工藝過程的組成：、工藝過程的組成： 若干個順序排列的工序若干個順序排列的工序工序工序：一個（或一組）工人，在一個工作地點一個（或一組）工人，在一個工作地點（或一臺機床上），對同一個零件（或一組零件）（或一臺機床上），對同一個零件（或一組零件）進行加工所連續(xù)完成的那部分工藝過程進行加工所連續(xù)完成的那部分工藝過程劃分工序的主要依據(jù)是：劃分工序的主要依據(jù)是：工作地點（或機床）是否改變工作地點（或機床）是否改變加工是否連續(xù)加工是否連續(xù)工位：工位：工件在機床上所占據(jù)的每一個待加工位工件在機床上所占據(jù)的每一個待加工位置置工步：工步：在一道工序中，當加工表面不變、切削工具不變、切削用

2、量中的在一道工序中，當加工表面不變、切削工具不變、切削用量中的進進給量和切削速度給量和切削速度不變的情況下所完成的那部分工藝過程不變的情況下所完成的那部分工藝過程思考：背吃刀量變化但是加工表面不變，仍是一道工序的加工？思考：背吃刀量變化但是加工表面不變，仍是一道工序的加工？生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型1 1、生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)綱領(lǐng)：指企業(yè)在計劃期內(nèi)應(yīng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量。：指企業(yè)在計劃期內(nèi)應(yīng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量。對于零件而言，產(chǎn)品的產(chǎn)量除了制造機器所需的數(shù)量外，還要對于零件而言，產(chǎn)品的產(chǎn)量除了制造機器所需的數(shù)量外，還要包括一定的備品和廢品，包括一定的備品和廢品，通常為通常為5%5%的備品率和的備品率和

3、2%2%廢品率廢品率。零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)是指包括備品和廢品在內(nèi)的年產(chǎn)量，可按下式是指包括備品和廢品在內(nèi)的年產(chǎn)量，可按下式計算：計算：式中，式中， N N零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)（件零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/ /年）年） Q Q產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)（臺產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)（臺/ /年）年） n n每臺產(chǎn)品中含該零件的數(shù)量（件每臺產(chǎn)品中含該零件的數(shù)量（件/ /臺）臺） a a零件備品率；零件備品率； b b零件廢品率。零件廢品率。)1)(1 (baQnN基準的概念：基準的概念：確定零件上某些點、線、面位置時確定零件上某些點、線、面位置時所依據(jù)的那些點、線、面所依據(jù)的那些點、線、面第五節(jié)第五節(jié) 定位基準的選擇定位基準

4、的選擇基準的分類：基準的分類： 設(shè)計基準設(shè)計基準零件設(shè)計圖上用以確定其它點、線、零件設(shè)計圖上用以確定其它點、線、面位置的基準面位置的基準 工藝基準工藝基準零件加工、測量、裝配過程中采用的零件加工、測量、裝配過程中采用的基準基準 定位基準定位基準加工時用以確定零件在機床夾具中加工時用以確定零件在機床夾具中的正確位置所采用的基準的正確位置所采用的基準 工序基準工序基準用以標定被加工表面位置（或者說用以標定被加工表面位置（或者說確定某加工精度）的基準確定某加工精度）的基準 測量基準測量基準用以測量已加工表面尺寸和位置的用以測量已加工表面尺寸和位置的基準基準 裝配基準裝配基準裝配時用以確定零件在機器中

5、位置裝配時用以確定零件在機器中位置的基準的基準（）定位基準的選擇（）定位基準的選擇 定位基準分為粗基準，精基準。選擇順序的原則：根據(jù)主要加工表面，先選擇精基準，先選擇精基準，后選擇粗基準后選擇粗基準。粗基準的選擇粗基準的選擇工件加工的第一道工序要用工件加工的第一道工序要用粗基準粗基準，粗基準選擇得正確與否，不但與第一道，粗基準選擇得正確與否，不但與第一道工序的加工有關(guān)，而且還將對工件加工的全過程產(chǎn)生重大影響。工序的加工有關(guān)，而且還將對工件加工的全過程產(chǎn)生重大影響。1)1)保證零件加工表面相對于不加工表面具有一定位置精度的原則保證零件加工表面相對于不加工表面具有一定位置精度的原則 : : 被加工

6、零件上如有被加工零件上如有不加工表面不加工表面應(yīng)選不加工面作粗基準，這樣可以保證應(yīng)選不加工面作粗基準，這樣可以保證不加工表面相對于加工表面具有較為精確的相對位置不加工表面相對于加工表面具有較為精確的相對位置 . .當零件上有幾個不加當零件上有幾個不加工表面時，應(yīng)選擇與加工面相對位置精度要求較高的不加工表面作粗基準。工表面時，應(yīng)選擇與加工面相對位置精度要求較高的不加工表面作粗基準。 圖圖1_14 1_14 所示套筒法蘭零件，表所示套筒法蘭零件，表面面1 1為不加工表面，為保證鏜孔為不加工表面，為保證鏜孔后零件的壁厚均勻，應(yīng)選表面后零件的壁厚均勻，應(yīng)選表面1 1作粗基準鏜孔、車外圓、車端作粗基準鏜

7、孔、車外圓、車端面。面。 圖圖1-14 1-14 套筒法蘭加工實例套筒法蘭加工實例 2)2)合理分配加工余量的原則合理分配加工余量的原則 從保證重要表面加工余量均勻考慮，應(yīng)選擇重要表面作粗基從保證重要表面加工余量均勻考慮，應(yīng)選擇重要表面作粗基準。準。 如機床床身零件的加工，如機床床身零件的加工，第一道工序應(yīng)該選則導(dǎo)軌面作粗基第一道工序應(yīng)該選則導(dǎo)軌面作粗基準加工床身底面準加工床身底面( (圖圖1-15a)1-15a)，然后再以加工過的床身底面作精，然后再以加工過的床身底面作精基準加工導(dǎo)軌面基準加工導(dǎo)軌面( (圖圖1-15b)1-15b)，此時從導(dǎo)軌面上去除的加工余量，此時從導(dǎo)軌面上去除的加工余量

8、小而均勻小而均勻。圖圖1-15 1-15 床身加工粗基準選擇床身加工粗基準選擇 3)3)便于裝夾的原則便于裝夾的原則 為使工件定位穩(wěn)定，夾緊可靠，要求所選用的粗基準為使工件定位穩(wěn)定，夾緊可靠，要求所選用的粗基準盡可能平整、光潔，不允許有鍛造飛邊、鑄造澆冒口切痕盡可能平整、光潔，不允許有鍛造飛邊、鑄造澆冒口切痕或其它缺陷，并有足夠的支承面積。或其它缺陷，并有足夠的支承面積。4)4)粗基準一般不得重復(fù)使用的原則粗基準一般不得重復(fù)使用的原則 在同一尺寸方向上粗基準通常只允許使用一次，在同一尺寸方向上粗基準通常只允許使用一次，這是因為粗基準一般都很粗糙，重復(fù)使用同一粗基這是因為粗基準一般都很粗糙，重復(fù)

9、使用同一粗基準所加工的兩組表面之間位置誤差會相當大，因此，準所加工的兩組表面之間位置誤差會相當大，因此，粗基一般不得重復(fù)使用粗基一般不得重復(fù)使用。u上述上述4 4項選擇粗基準的原則，有時不能同時兼顧，項選擇粗基準的原則，有時不能同時兼顧，只能根據(jù)主次決擇。只能根據(jù)主次決擇。 粗基準粗基準以孔以孔I I為粗基準，加工與為粗基準，加工與導(dǎo)軌兩側(cè)接觸的兩平面導(dǎo)軌兩側(cè)接觸的兩平面遵循遵循保證加工余量合理分配的原則保證加工余量合理分配的原則 精基準精基準以與導(dǎo)軌兩側(cè)接觸的兩以與導(dǎo)軌兩側(cè)接觸的兩平面為精基準，加工平面為精基準，加工I I孔和其它孔以孔和其它孔以及上頂面，遵循基準統(tǒng)一原則和基及上頂面，遵循基

10、準統(tǒng)一原則和基準重合原則準重合原則I I為主軸孔，加工時希望加工余量均勻，試選擇加工主軸孔的粗、為主軸孔，加工時希望加工余量均勻，試選擇加工主軸孔的粗、精基準精基準 2 2、熱處理工序及表面處理工序的安排、熱處理工序及表面處理工序的安排 為改善工件材料為改善工件材料切削性能切削性能安排的熱處理工序，例如退火、安排的熱處理工序，例如退火、正火、調(diào)質(zhì)等，應(yīng)在正火、調(diào)質(zhì)等，應(yīng)在切削加工之前切削加工之前進行。進行。 為為消除工件內(nèi)應(yīng)力消除工件內(nèi)應(yīng)力安排的熱處理工序，例如人工時效、退安排的熱處理工序，例如人工時效、退火等，最好安排在火等，最好安排在粗加工階段之后粗加工階段之后進行。進行。 為為改善工件材

11、料機械性能改善工件材料機械性能的熱處理工序，例如淬火、滲碳的熱處理工序，例如淬火、滲碳淬火等，一般都安排在淬火等，一般都安排在半精加工和精加工之間半精加工和精加工之間進行。進行。 為為提高工件表面耐磨性、耐蝕性提高工件表面耐磨性、耐蝕性安排的熱處理工序以及以安排的熱處理工序以及以裝飾裝飾為目的而安排的熱處理工序，例如鍍鉻、鍍鋅、發(fā)蘭為目的而安排的熱處理工序，例如鍍鉻、鍍鋅、發(fā)蘭等，一般都安排在工藝過程等，一般都安排在工藝過程最后階段最后階段進行。進行。工序集中和工序分散工序集中和工序分散確定加工方法之后，就要根據(jù)零件的生產(chǎn)確定加工方法之后，就要根據(jù)零件的生產(chǎn)類型和工廠類型和工廠 ( (車間車間

12、) )具體條件確定工藝過程具體條件確定工藝過程的工序數(shù)。的工序數(shù)。確定零件加工過程工序數(shù)有兩種不同的原確定零件加工過程工序數(shù)有兩種不同的原則，一種是工序集中原則，另一種是工序則，一種是工序集中原則，另一種是工序分散原則。分散原則。工序集中：將工件的加工集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完成，每道工序加工 內(nèi)容較多 形式形式 組織集中：多裝夾、多工步、多換刀加工多個表面，由工人具組織集中：多裝夾、多工步、多換刀加工多個表面，由工人具體操作實現(xiàn)。體操作實現(xiàn)。 機械集中：多工位的、機構(gòu)自動化的、高效機床是發(fā)展方向。機械集中：多工位的、機構(gòu)自動化的、高效機床是發(fā)展方向。 特點特點 有利于采用自動化程度較高的高效機床

13、和工藝裝備，生產(chǎn)效率有利于采用自動化程度較高的高效機床和工藝裝備，生產(chǎn)效率高高; ; 工序數(shù)少，設(shè)備數(shù)少，可相應(yīng)減少操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積工序數(shù)少，設(shè)備數(shù)少，可相應(yīng)減少操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積; ; 工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時間輔助時間，而且由于在一次裝，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面之間的相互位置夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面之間的相互位置精度要求。精度要求。2 2、工序分散：每道工序加工面少、工序分散：每道工序加工面少 按工序分散原則組織工藝過程，就是使每個工序所包括的按工序分散原則組織工藝過程，就是使每個工序所包括的加工內(nèi)

14、容盡量少些，其極端情況是每個工序只包括一個簡單工步加工內(nèi)容盡量少些，其極端情況是每個工序只包括一個簡單工步。按工序分散原則組織工藝過程的特點是按工序分散原則組織工藝過程的特點是: :(1)(1)所用機床和工藝裝備簡單，易于調(diào)整對刀所用機床和工藝裝備簡單，易于調(diào)整對刀; ;(2)(2)對操作工人的技術(shù)水平要求不高對操作工人的技術(shù)水平要求不高; ;(3)(3)工序數(shù)多，設(shè)備數(shù)多，操作工人多，生產(chǎn)占用面積大。工序數(shù)多，設(shè)備數(shù)多，操作工人多，生產(chǎn)占用面積大。入體原則入體原則工序尺寸的公差按工序尺寸的公差按“入體原則入體原則”標注標注（即軸上孔下）（即軸上孔下）被包容面（軸、鍵寬等）被包容面（軸、鍵寬等

15、）包容面（孔、鍵槽寬等）包容面（孔、鍵槽寬等） 軸類軸類( (被包容件被包容件) )：最大尺寸為基本尺寸，上偏差為零（單：最大尺寸為基本尺寸，上偏差為零（單向偏差）。向偏差）。 孔類孔類( (包容件包容件) )：最小尺寸為基本尺寸，下偏差為零（單向：最小尺寸為基本尺寸，下偏差為零（單向偏差）。偏差）。 毛坯：雙向?qū)ΨQ偏差形式（或雙向非對稱偏差形式）。毛坯：雙向?qū)ΨQ偏差形式（或雙向非對稱偏差形式）。 與零件公差的選擇與標注有區(qū)別。與零件公差的選擇與標注有區(qū)別。（零件公差的選擇與標注按：公差等級、配合種類來確定上（零件公差的選擇與標注按：公差等級、配合種類來確定上下偏差）。下偏差）。 影響加工余量

16、的因素影響加工余量的因素 上道工序的表面質(zhì)量上道工序的表面質(zhì)量（表面粗糙度Ra 和表面層缺陷層厚度Da） 前道工序的工序尺寸公差（前道工序的工序尺寸公差（T Ta a） 前道工序的形位誤差（前道工序的形位誤差（a a ） 本工序工件的安裝誤差（本工序工件的安裝誤差（b b） 本工序的加工余量必須滿足下式：本工序的加工余量必須滿足下式：u用于雙邊余量：用于雙邊余量：Z 2Z 2（ R Ra a + D+ Da a）+ T+ Ta a + 2| + 2|a a +b b | |u單邊余量：單邊余量：Z RZ Ra a + D+ Da a + T + Ta a + | + |a a +b b | |

17、3 3、加工余量的確定方法：、加工余量的確定方法： 估計法（經(jīng)驗法）：憑工作經(jīng)驗估計，易偏大，適用單件估計法（經(jīng)驗法）：憑工作經(jīng)驗估計，易偏大，適用單件小批生產(chǎn)。小批生產(chǎn)。 查表法生產(chǎn)實驗而推薦的范圍，簡單可靠，多用大批量生查表法生產(chǎn)實驗而推薦的范圍，簡單可靠，多用大批量生產(chǎn)中。產(chǎn)中。 計算法：大批量及要求余量嚴格時如自動機床加工計算法：大批量及要求余量嚴格時如自動機床加工 思考：余量過大或者過小有什么優(yōu)缺點？思考：余量過大或者過小有什么優(yōu)缺點？Z Z過大：則工時、材料、刀具、動力、負荷浪費大，影響機床壽過大：則工時、材料、刀具、動力、負荷浪費大，影響機床壽命和加工精度。命和加工精度。Z Z過

18、?。喝ゲ坏舯韺尤毕莺蛶缀握`差，甚至廢品。過小：去不掉表層缺陷和幾何誤差，甚至廢品。 基本原則：保證加工質(zhì)量的前提下，加工余量越小越好基本原則：保證加工質(zhì)量的前提下，加工余量越小越好l基準重合時，工序尺寸及其公差的計算：基準重合時，工序尺寸及其公差的計算：l當工序基準、定位基準或測量基準與設(shè)計基準重合，當工序基準、定位基準或測量基準與設(shè)計基準重合，表面多次加工時，計算順序是由最后一道工序開始，表面多次加工時，計算順序是由最后一道工序開始，即由設(shè)計尺寸開始向前推算到毛坯尺寸即由設(shè)計尺寸開始向前推算到毛坯尺寸三、工序尺寸及其公差的確定三、工序尺寸及其公差的確定 基準不重合時，工序尺寸及其公差的計算：

19、基準不重合時，工序尺寸及其公差的計算： 當零件加工過程中多次轉(zhuǎn)換工藝基準，引起測量基當零件加工過程中多次轉(zhuǎn)換工藝基準，引起測量基準、定位基準或工序基準與設(shè)計基準不重合時，需準、定位基準或工序基準與設(shè)計基準不重合時，需利用工藝尺寸鏈原理進行工序尺寸及其公差的計算利用工藝尺寸鏈原理進行工序尺寸及其公差的計算工藝尺寸鏈的基本概念工藝尺寸鏈的基本概念 尺寸鏈的定義尺寸鏈的定義尺寸鏈尺寸鏈由相互聯(lián)系的尺寸按一定順序首尾相接由相互聯(lián)系的尺寸按一定順序首尾相接 排列成的尺寸封閉圖形。排列成的尺寸封閉圖形。工藝尺寸鏈工藝尺寸鏈由單個零件在工藝過程中的有關(guān)尺由單個零件在工藝過程中的有關(guān)尺寸所形成的尺寸鏈。寸所形

20、成的尺寸鏈。環(huán)環(huán)組成尺寸鏈的各個尺寸組成尺寸鏈的各個尺寸 尺寸鏈的組成尺寸鏈的組成l封閉壞封閉壞最終被最終被間接間接保證精度的那個環(huán)保證精度的那個環(huán)l組成環(huán)組成環(huán)除封閉環(huán)之外的所有其他環(huán)除封閉環(huán)之外的所有其他環(huán)l增環(huán)增環(huán)當其余各組成環(huán)不變，而該環(huán)增大時使封閉環(huán)也當其余各組成環(huán)不變，而該環(huán)增大時使封閉環(huán)也增大者增大者l減環(huán)減環(huán)當其余各組成環(huán)不變，而該環(huán)增大時使封閉環(huán)反當其余各組成環(huán)不變，而該環(huán)增大時使封閉環(huán)反而減小者而減小者 與封閉環(huán)同向者為減環(huán)；與封閉環(huán)同向者為減環(huán)； 與封閉環(huán)異向者為增環(huán)與封閉環(huán)異向者為增環(huán) 尺寸鏈圖尺寸鏈圖 將尺寸鏈中各相應(yīng)的環(huán)，用尺寸或符號標注在示意圖上，將尺寸鏈中各相應(yīng)

21、的環(huán)，用尺寸或符號標注在示意圖上，這種尺寸圖稱為尺寸鏈圖這種尺寸圖稱為尺寸鏈圖 作法：首先確定間接保證的尺寸，定為封閉環(huán)；然后從封作法：首先確定間接保證的尺寸，定為封閉環(huán)；然后從封閉環(huán)起，畫出各組成環(huán)；尺寸首尾相接，順一個方向畫箭閉環(huán)起，畫出各組成環(huán)；尺寸首尾相接，順一個方向畫箭頭，構(gòu)成封閉圖形頭，構(gòu)成封閉圖形 尺寸鏈的特性尺寸鏈的特性l封閉性：封閉性：尺寸鏈必是一組有關(guān)尺寸首尾相接所形成尺寸鏈必是一組有關(guān)尺寸首尾相接所形成的尺寸封閉圖。其中應(yīng)包含一個間接保證的尺寸和的尺寸封閉圖。其中應(yīng)包含一個間接保證的尺寸和若干個對此有影響的直接獲得的尺寸若干個對此有影響的直接獲得的尺寸l關(guān)聯(lián)性：關(guān)聯(lián)性：尺

22、寸鏈中尺寸鏈中, ,間接保證的尺寸精度由直接保間接保證的尺寸精度由直接保證的尺寸精度支配，且間接保證的尺寸精度必然低證的尺寸精度支配，且間接保證的尺寸精度必然低于直接獲得的尺寸精度于直接獲得的尺寸精度 尺寸鏈的計算公式尺寸鏈的計算公式 封閉環(huán)的基本尺寸封閉環(huán)的基本尺寸= =組成環(huán)基本尺寸的代數(shù)和組成環(huán)基本尺寸的代數(shù)和 封閉環(huán)的極限尺寸：封閉環(huán)的極限尺寸： 封閉環(huán)的上、下偏差封閉環(huán)的上、下偏差 封閉環(huán)的公差封閉環(huán)的公差111nmjjmiiAAAminmaxmaxjiAAAmaxminminjiAAA)()()(jiissAEAEAE)()()(jsiiiAEAEAE)()()(jiATATAT

23、計算封閉環(huán)的豎式計算封閉環(huán)的豎式 口訣：增環(huán)上下偏差照抄；口訣：增環(huán)上下偏差照抄； 減環(huán)上下偏差對調(diào)、反號減環(huán)上下偏差對調(diào)、反號3 3圖示磨削齒輪內(nèi)孔，淬火后磨圖示磨削齒輪內(nèi)孔，淬火后磨削，使鍵槽高度尺寸為削，使鍵槽高度尺寸為43.6+0.3443.6+0.34工序安排:1、鏜內(nèi)孔至尺寸A1=39.6+0.1;2、在插床插鍵槽至尺寸A2;3、淬火處理;4、磨內(nèi)孔至尺寸A3=40+0.05的同時，間接保證尺寸A4=43.6+0.34求：工序尺寸求：工序尺寸A2=?解：由題意畫示意圖：A3A2A1A4第二章 重點內(nèi)容機械加工精度機械加工精度尺寸精度尺寸精度形狀精度形狀精度位置精度位置精度二、獲得加

24、工精度的方法二、獲得加工精度的方法1 1、獲得尺寸精度的方法、獲得尺寸精度的方法試切法試切法：用于單件小批生產(chǎn)；試切：用于單件小批生產(chǎn)；試切- -測量測量- -調(diào)整調(diào)整- -在試切在試切調(diào)整法：用于成批大量生產(chǎn)；（機床、夾具、刀具、工件）調(diào)整法：用于成批大量生產(chǎn)；（機床、夾具、刀具、工件）定尺寸刀具法：生產(chǎn)率高，刀具制造復(fù)雜；（鉆頭、鉸刀、定尺寸刀具法：生產(chǎn)率高，刀具制造復(fù)雜；（鉆頭、鉸刀、鍵槽銑刀）鍵槽銑刀）自動控制法：切削測量補償自動完成。（通過測量裝置、進自動控制法：切削測量補償自動完成。（通過測量裝置、進給裝置、控制機構(gòu)將加工中的尺寸測量、刀具補償、切削自給裝置、控制機構(gòu)將加工中的尺寸

25、測量、刀具補償、切削自動完成）動完成）第二節(jié)影響加工精度的因素及其分析第二節(jié)影響加工精度的因素及其分析一、基本概念：一、基本概念： 工藝系統(tǒng)工藝系統(tǒng)由機床、夾具、刀具和工件構(gòu)成的一個完由機床、夾具、刀具和工件構(gòu)成的一個完整系統(tǒng)整系統(tǒng) 原始誤差原始誤差工藝系統(tǒng)中的誤差工藝系統(tǒng)中的誤差 來自兩個方面：來自兩個方面：l加工前就存在的工藝系統(tǒng)本身的誤差加工前就存在的工藝系統(tǒng)本身的誤差l加工過程中因工藝系統(tǒng)受力變形等引起的誤差加工過程中因工藝系統(tǒng)受力變形等引起的誤差2 2）切削過程中受力大小變化對加工精度的影響）切削過程中受力大小變化對加工精度的影響當毛坯有形狀誤差或位置誤差時，加工后工件仍會有同類的當

26、毛坯有形狀誤差或位置誤差時，加工后工件仍會有同類的加工誤差，但每次走刀后加工誤差將逐步減少。加工誤差，但每次走刀后加工誤差將逐步減少。誤差復(fù)映規(guī)律誤差復(fù)映規(guī)律*以車削短圓柱工件外圓為例：以車削短圓柱工件外圓為例：毛坯存在的圓度誤差毛坯存在的圓度誤差m=apm=ap1 1-ap-ap2 2工件產(chǎn)生圓度誤差工件產(chǎn)生圓度誤差w=yw=y1 1 -y-y2 2m m越大，越大，w w越越大大在零件同一截面內(nèi)切削，由于在零件同一截面內(nèi)切削，由于材料硬度不均或加工余材料硬度不均或加工余量的變化量的變化將引起切削力大小的變化，而此時工藝系統(tǒng)將引起切削力大小的變化，而此時工藝系統(tǒng)的剛度的剛度K K是常量，所以

27、變形不一致，導(dǎo)致零件的加工誤是常量，所以變形不一致，導(dǎo)致零件的加工誤差。差。毛坯形狀誤差毛坯形狀誤差復(fù)映復(fù)映第三章重點內(nèi)容39一、表面質(zhì)量的含義一、表面質(zhì)量的含義指機器零件加工后表面層的狀態(tài)。指機器零件加工后表面層的狀態(tài)。包括兩部分：包括兩部分：（1）表面層的幾何形狀特征）表面層的幾何形狀特征（表面粗糙度、表面波度、表面粗糙度、表面波度、表面加工紋理表面加工紋理 傷痕）傷痕） 表面粗糙度表面粗糙度表面波度表面波度指加工表面的微觀幾何形狀誤差，指加工表面的微觀幾何形狀誤差，由刀具形狀、切由刀具形狀、切削過程中塑性變形及振動等引起。削過程中塑性變形及振動等引起。介于形狀誤差與表面粗糙度之間的周期性

28、形狀誤差。，介于形狀誤差與表面粗糙度之間的周期性形狀誤差。，由工藝系統(tǒng)的低頻振動引起，應(yīng)作為工藝缺陷設(shè)法消除。由工藝系統(tǒng)的低頻振動引起，應(yīng)作為工藝缺陷設(shè)法消除。40（2）表面層的物理力學(xué)性能）表面層的物理力學(xué)性能表面層表面層冷作硬化冷作硬化（簡稱冷硬）（簡稱冷硬）表面層金相組織的變化表面層金相組織的變化表面層殘余應(yīng)力表面層殘余應(yīng)力零件在機械加工中表面層金屬產(chǎn)生強烈的零件在機械加工中表面層金屬產(chǎn)生強烈的冷態(tài)塑性變形冷態(tài)塑性變形后，引起的強度和硬度都有所提高的現(xiàn)象。后，引起的強度和硬度都有所提高的現(xiàn)象。由于由于切削熱切削熱引起工件表面溫升過高，表面層金屬發(fā)生金相組引起工件表面溫升過高，表面層金屬發(fā)

29、生金相組織變化的現(xiàn)象?？椬兓默F(xiàn)象。由于加工過程中由于加工過程中切削變形和切削熱切削變形和切削熱的影響，工件表面層產(chǎn)的影響，工件表面層產(chǎn)生殘余應(yīng)力。生殘余應(yīng)力。第四章重點內(nèi)容42三、機床夾具的組成三、機床夾具的組成定位元件定位元件夾緊元件夾緊元件對刀對刀-導(dǎo)向元件導(dǎo)向元件夾具體夾具體連接元件連接元件用來對刀和引導(dǎo)刀具進入正確加工用來對刀和引導(dǎo)刀具進入正確加工位置的零件。位置的零件。鉆套和導(dǎo)向套：用在鉆床夾具和鏜鉆套和導(dǎo)向套：用在鉆床夾具和鏜床夾具上；床夾具上；對刀塊：用在銑床、刨床夾具上。對刀塊：用在銑床、刨床夾具上。是夾具的基準零件，用它來連接并固定定是夾具的基準零件，用它來連接并固定定位元

30、件、夾緊機構(gòu)和導(dǎo)向元件等，使之成位元件、夾緊機構(gòu)和導(dǎo)向元件等，使之成為一個整體，并通過它將夾具安裝在機床為一個整體，并通過它將夾具安裝在機床上。上。將夾具與機床連接并確定夾具對機床主將夾具與機床連接并確定夾具對機床主軸、工作臺或?qū)к壍南嗷ノ恢?。軸、工作臺或?qū)к壍南嗷ノ恢谩?32 2、六點定位原則、六點定位原則定位，即限制自由度。用合理設(shè)置的定位，即限制自由度。用合理設(shè)置的6 6個支承點，限制工件個支承點，限制工件的的6 6個自由度，使工件在夾具中的位置完全確定，即工件定個自由度，使工件在夾具中的位置完全確定，即工件定位的位的“六點定位原理六點定位原理”。矩形工件的定位矩形工件的定位443 3、

31、工件定位中的幾種情況、工件定位中的幾種情況1 1）完全定位）完全定位指工件的六個自由度全部被限制。指工件的六個自由度全部被限制。452 2）不完全定位）不完全定位根據(jù)加工要求，并不需要限制工件的全部自由度。根據(jù)加工要求，并不需要限制工件的全部自由度。在車床上加工軸的通孔，使用三爪卡盤夾外圓，限制在車床上加工軸的通孔，使用三爪卡盤夾外圓，限制工件的工件的4 4個自由度，采用四點定位可以滿足加工要求。個自由度，采用四點定位可以滿足加工要求。工件在平面磨床上采用電磁工作臺裝夾磨平面，且只工件在平面磨床上采用電磁工作臺裝夾磨平面，且只有厚度及平行度要求，故只用三點定位。有厚度及平行度要求，故只用三點定

32、位。463 3）欠定位）欠定位根據(jù)工件的加工要求，應(yīng)該限制的自由度沒有完全被限制，根據(jù)工件的加工要求，應(yīng)該限制的自由度沒有完全被限制，無法保證加工要求，是不允許的。無法保證加工要求，是不允許的。47夾具上的兩個或兩個以上的定位元件，重復(fù)限制工件的同夾具上的兩個或兩個以上的定位元件，重復(fù)限制工件的同一個或幾個自由度。一個或幾個自由度。4 4）過定位）過定位大端平面與長銷組合產(chǎn)生的過定位大端平面與長銷組合產(chǎn)生的過定位48欠定位欠定位應(yīng)該消除的自由度沒有應(yīng)該消除的自由度沒有消除，不允許。消除，不允許。過定位過定位幾個支承點重復(fù)限制某個幾個支承點重復(fù)限制某個自由度，一般不允許，應(yīng)用是有條件的。自由度，

33、一般不允許，應(yīng)用是有條件的。欠定位與過定位欠定位與過定位正確配置支承點正確配置支承點正確處理過定位正確處理過定位提高工件定位表面與定位元件之間的提高工件定位表面與定位元件之間的位置精度；位置精度；改變定位元件的結(jié)構(gòu)。改變定位元件的結(jié)構(gòu)。一般按一般按三、二、一三、二、一布置。布置。主要定位表面受力面積越大越好。主要定位表面受力面積越大越好。49根據(jù)平面所限制自由度的數(shù)目分為三種：根據(jù)平面所限制自由度的數(shù)目分為三種： 1 1、定位方式、定位方式主要支承面主要支承面導(dǎo)向支承面導(dǎo)向支承面止推支承面止推支承面限制工件的三個自由度的定位平面，常限制工件的三個自由度的定位平面，常用于精度比較高的工件定位表面

34、。用于精度比較高的工件定位表面。 限制工件的兩個自由度的定位平面，常做成窄長面。限制工件的兩個自由度的定位平面，常做成窄長面。 限制一個自由度的平面，為了確保定限制一個自由度的平面，為了確保定位準確，往往將平面面積作的盡可能位準確，往往將平面面積作的盡可能小。小。 （一）工件以平面定位（一）工件以平面定位502 2、定位元件、定位元件常用支承釘和支承板作定位元件；定位基準為平面本身。常用支承釘和支承板作定位元件；定位基準為平面本身。（1 1）標準固定支撐釘）標準固定支撐釘支撐高度不變支撐高度不變A A型：較小精基準平面定位用；型：較小精基準平面定位用；B B型：水平面粗基準定位用；型：水平面粗

35、基準定位用；C C型：側(cè)平面粗基準定位用。型：側(cè)平面粗基準定位用。51（2 2）標準可調(diào)支撐釘）標準可調(diào)支撐釘支撐高度可調(diào)支撐高度可調(diào)適用于毛坯分批制造，其形狀和尺寸變化較大適用于毛坯分批制造，其形狀和尺寸變化較大的粗基準定位的粗基準定位。工件從輕到重工件從輕到重52（3 3）標準固定支撐板）標準固定支撐板A A型：側(cè)平面精基準定位用；型：側(cè)平面精基準定位用；B B型：水平面精基準定位用。型：水平面精基準定位用。53圓柱心軸圓柱心軸定位心定位心軸軸54常用的定位元件有常用的定位元件有V V形架、圓孔、半圓孔、圓錐孔等；定形架、圓孔、半圓孔、圓錐孔等；定位基準為外圓中心線。位基準為外圓中心線。（

36、三）工件以外圓柱面定位（三）工件以外圓柱面定位(a)(a)較長精基準較長精基準 (b)(b)較長粗基準較長粗基準(c)(c)階梯軸定位用階梯軸定位用 (d)(d)較長、較重工件較長、較重工件551 1）基準位移誤差）基準位移誤差Y Y工件以表面定位，其定位基準的位置可認為沒有變動，即工件以表面定位，其定位基準的位置可認為沒有變動，即Y=0Y=02 2）基準不重合誤差）基準不重合誤差B B圖圖b b 銑頂面工序中，銑頂面工序中，H H尺寸定位基準與設(shè)計基準重合，不存在尺寸定位基準與設(shè)計基準重合，不存在B B圖圖c c 銑臺階面工序中，銑臺階面工序中，A A尺寸由于基準不重合而尺寸由于基準不重合而

37、存在存在B B，設(shè)計基準在，設(shè)計基準在T+THT+TH與與T-THT-TH之間變化，之間變化，B=2THB=2TH定位誤差：定位誤差：D D= =Y+Y+B=2THB=2TH56如工件總高如工件總高H=40H=400.14mm,0.14mm,要求保證要求保證A=20A=200.15mm.0.15mm.求加求加工階梯面時的工階梯面時的D D ，能否保證加工要求？能否保證加工要求？D =2TH=2X0.14=0.28mm本工序公差本工序公差T =0.15-(-0.15)=0.30mm不滿足不滿足 D D= =Y Y+ +B B 1/3 T T57H2d-dT2- -OO12工件在工件在V V形塊上

38、定位時的基準位移誤差形塊上定位時的基準位移誤差581 1）工序基準是圓柱軸線，定位基準也是圓柱軸線，兩者重）工序基準是圓柱軸線，定位基準也是圓柱軸線，兩者重合，合， B B=0=0；2 2）定位基準與限位基準不重合。）定位基準與限位基準不重合。Y1222222222dddTTddTO OaaaSinSinSin22dDYTaSin 59工件在工件在V V形塊上定位時定位誤差分析形塊上定位時定位誤差分析60工件以圓柱孔在過盈配合心軸上定位時定位誤差分析工件以圓柱孔在過盈配合心軸上定位時定位誤差分析(a)D=Y+B=0(b)D=Y+B=B=d/2(c)D=Y+B=B=D/261工件孔與定位心軸間隙

39、配合時定位誤差計算工件孔與定位心軸間隙配合時定位誤差計算D=Y+B=Y=（D+d） /262三、常見的夾緊機構(gòu)三、常見的夾緊機構(gòu)夾緊機構(gòu)夾緊機構(gòu)是將力源的作用力轉(zhuǎn)化為夾緊力的機構(gòu)。是將力源的作用力轉(zhuǎn)化為夾緊力的機構(gòu)。常見的有常見的有斜楔、偏心、螺旋斜楔、偏心、螺旋等夾緊機構(gòu)，利用機械摩擦的斜等夾緊機構(gòu)，利用機械摩擦的斜楔自鎖原理。楔自鎖原理。63自鎖條件自鎖條件F1RxF1=wtg1Rx=wtg(-2)又又、1、2很小很小tg11tg(-2)-21-21+2斜楔自鎖條件：斜楔自鎖條件：斜楔的升角小斜楔的升角小于斜楔與工件、斜楔與夾具體于斜楔與工件、斜楔與夾具體之間的摩擦角之和。之間的摩擦角之和

40、。為安全可靠，手動時取為安全可靠，手動時取 =6 68 8，機，機動時動時( (氣動、液動氣動、液動) )可不考慮自鎖可不考慮自鎖, ,取取 =15153030。64646.2.3 6.2.3 軸類零件加工工藝過程軸類零件加工工藝過程 定位基準選擇定位基準選擇粗基準通常為軸的外圓，粗基準通常為軸的外圓，精基準一般為兩端中心孔或一端軸頸和另一端中精基準一般為兩端中心孔或一端軸頸和另一端中心孔；心孔；空心軸先用高精度外圓軸頸定位加工內(nèi)孔，再用空心軸先用高精度外圓軸頸定位加工內(nèi)孔，再用內(nèi)孔定位加工外圓。內(nèi)孔定位加工外圓。前道工序為后道工序準備好基準前道工序為后道工序準備好基準656.2.36.2.3

41、軸類零件加工工藝過程（續(xù)）軸類零件加工工藝過程（續(xù)） 工藝過程工藝過程（1 1）毛坯準備階段：鍛造）毛坯準備階段：鍛造 + + 正火。正火。 （+ + 調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)/+/+人工時效、退火）人工時效、退火）（2 2）粗加工階段：加工定位基準，切除大部）粗加工階段：加工定位基準，切除大部分余量，發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷；分余量，發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷； （+ + 調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)/+/+表面淬火表面淬火/+/+去應(yīng)力處理）去應(yīng)力處理）（3 3）半精加工階段：完成一般精度表面及螺）半精加工階段：完成一般精度表面及螺紋、鍵槽等表面加工，為軸頸等高精度表面紋、鍵槽等表面加工，為軸頸等高精度表面精加工做準備。精加工做準備。 （+ +表面淬火表面淬火+ +氮化氮化+ +淬火回火）淬火回火）（4 4）精加工階段：完成高