機械制造工程原理知識點復習整理

1、機械制造工程原理1、切削加工過程的兩個基本要素 ：成型運動和刀具。2、發(fā)生線 ：母線和導線。3、形成發(fā)生線的方法 ：軌跡法，成形法，相切法，展成法。4、成型運動的種類： 簡單成形運動(直線運動和旋轉運動) ：各個部分相互獨立，沒有嚴格的相對運動關系。 復合運動：各個部分相互依存，保持嚴格的相對運動關系。5、合成切削運動： 主運動：刀具的切削部分切入工件材料，使被切金屬層轉變?yōu)榍行?，從而形成工件新表面?是刀具與工件之間的主要相對運動。進給運動：使切削加工持續(xù)不斷進行，形成具有所需幾何形狀的已加工表面。6、主運動方向：切削刃上選定點相對于工件的瞬時主運動方向。 切削速度：切削刃上選定點相對于工件

2、主運動的瞬時速度。7、工件上的加工表面： 待加工表面：加工時即將被切除的表面。 已加工表面：已被切除多與金屬而形成符合要求的工件新表面。 過渡表面：加工時由主切削刃正在切削的那個表面。8、切削用量三要素：切削速度：進給量 ：工件或刀具每回轉一周時二者沿進給方向的相對位移。 切削深度 ：工件上已加工表面和待加工表面間的垂直距離。9、刀具材料具備的基本性能 硬度，耐磨性，耐熱性，強度和韌性，減磨性，導熱性和熱膨脹系數，工藝性和經濟性。10、刀具常用材料高速鋼：(W MO CR V)優(yōu)點：強度，韌性和工藝性能好，價格便宜，工藝性好，廣泛用于復雜刀具和小型刀具。缺點：不能承受高溫，高硬度，高強度的材料

3、。硬質合金：工藝性差，主要用于制作簡單刀具，允許切削速度高 超硬刀具材料11、切削加工： 使刀具接近工件， 然后使刀具對工件做相對運動，由于工件內部產生較大的 應力而引起工件材料破壞， 把不需要的部分作為切屑剝離出來， 加工出所需形狀， 尺寸和表 面質量的工件。金屬切削過程： 工件的被切金屬層在刀具前刀面的推擠下， 沿著剪切面產生剪切變形并轉變 為切屑的過程， 也可以說是金屬內部不斷滑移的過程。 實質是： 工件材料的剪切變形和擠壓 摩擦。12、金屬切削的三個變形區(qū)：A、主要特征：沿滑移線的剪切變形和隨之產生的加工硬化現象。切削速度高，寬度較小0.02-0.2mm ，近似平面，成為剪切面。B、切

4、屑沿著前刀面流動，前刀面與切屑的摩擦力作用，切屑底部的晶粒進一步纖維化，方 向與前刀面平行。C、后到面與已加工表面的擠壓和摩擦，使已加工表面產生晶粒的纖維化和冷硬效果。13、切削變形的表達： 變形系數：直觀的反應了切削變形程度，但很粗略，有時不能反映剪切變形的真實情況。 切削層公稱厚度 hd 越小，變形系數越大。剪應變：剪切角：描述切削機理的指標：切削層參數：切削層公稱厚度hO,切削層公稱寬度 bO,切削面積14、切屑的分類：帶狀切屑：塑性材料,切削厚度較小,切削速度較高,前角較大。 節(jié)狀切屑：切削速度較低,切削厚度較大。粉狀切屑：塑性材料,切削速度較低。 崩碎切屑：脆性材料。切削的形態(tài)是隨著

5、切削條件的改變而轉化的。 在形成節(jié)狀切屑的情況下, 若減小前角或加大 切削厚度,可以得到單元切屑,反之得到帶狀切屑。工件材料脆性越大,切屑厚度越大,切屑卷曲半徑越小,切屑就越容易折斷。脆性材料,切 削力集中在刀尖附近,易取較小的前角和較小的后角。15、積屑瘤的形成：在金屬切削過程中, 常常有一些從切屑和工件上的金屬冷焊并層積在前刀面上,形成一個非常堅硬的金屬堆積物, 能夠代替刀刃進行切削, 并且已一定的頻率生長和脫落, 成為積屑瘤。 在切削速度不高而又能形成帶狀切屑的情況下產生。16、積屑瘤對切削過程的影響： 保護刀具,增大前角,增大切削厚度,增大已加工表面的粗糙度,加速刀具磨損。17、對待積

6、屑瘤的態(tài)度： 粗加工：利用,保護刀具,減小切削變形。精加工：不希望?？刂品e屑瘤：改變切削速度,加注切削液和增大前角。18、影響切削變形的因素：工件材料：強度和硬度越大,變形系數越小。 刀具前角：前角大,變形系數增大。切削速度的影響： 切削厚度的影響：厚度增大,變形系數減小。19、 切削力（fc切削速度，和基面及進給方向垂直、fp、ff）的來源： 切削層金屬、切屑和工件表層金屬的彈塑性變形所產生的抗力。 刀具與切屑、工件表面的摩擦阻力。20、影響切削力的因素： 工件材料：強度、硬度越高,切削力越大；塑性愈大,切削變形越大,切削力越大。 切削用量的影響：切深影響比進給量大,為了提高生產率,加大進給

7、量有利。 切削速度增加,切削力減小。刀具幾何參數：前角加大,切削力增大。塑性材料影響較大,脆性材料影響較小。 負棱角使切削力變大。刀具磨損的影響：后到面磨損,總切削力增大。21、切削熱的來源：切削層金屬的彈塑性變形,切屑與前刀面,工件與后到面的摩擦。 傳導：工件、切屑、刀具、周圍介質。分布規(guī)律：塑性 材料：溫度最高處事在距離刀尖一定長度的地方。 脆性材料：刀尖處且靠近后到面的地方。22、影響切削溫度的因素： 切削用量的影響：切削速度增大,切削熱提高,不成正比。進給量的增大,切削熱提高。切削深度影響很小。刀具幾何參數：前角大，切削溫度低。 主偏角增大，溫度提高。刀具磨損，溫度升高。 工件材料：強

8、硬度越高，切削熱越大。合金鋼高于45 鋼；塑性材料高于脆性材料。23、刀具磨損：前刀面，后到面，前后刀面。24、磨損機理： 磨料磨損：各種切削速度都存在，低速是刀具磨損的主要原因、 冷焊磨損：物理作用，在中等偏低的速度下切削塑性材料較嚴重。 擴散磨損：化學作用：氧化磨損：熱電磨損：25、磨損過程： 初期磨損：在極短的時間內， VB 上升很快。 正常磨損：磨損量緩慢均勻增加，曲線斜率代表磨損強度。 劇烈磨損：磨損快，強度大。進入前必須換刀。26、磨鈍標準：最大的允許磨損值，后到面磨損帶中間部分平均量允許達到的最大值，用 VB 表示。27、刀具的使用壽命或者為刀具的耐用度： 刃磨好的刀具自開始切削

9、直到磨損量達到磨鈍標 準為止的凈切削時間。28、切削用量的選擇原則：（速度影響最大） 在提高生產率的同時， 又希望刀具使用壽命下降的不多的情況下： 首先盡 量選用大的切削深度， 然后根據加工條件和加工要求選取允許的最大進給量， 最后根據刀具 的使用壽命或機床功率選取最大的切削速度。29、刀具的使用壽命選擇：生產率最高，生產成本最低，利潤率最大。30、刀具磨損：刀具不經過正常磨損，而在很短的實踐內突然失效。 燒刃、卷刃（工具鋼，高速鋼） 、崩刃（硬質合金） 、斷裂、表層脫落。 加工精度：零件加工后的幾何尺寸與理想幾何尺寸的接近程度。31、選擇刀具幾何參數的一般性原則： 要考慮工件的實際情況?？紤]

10、刀具材料和刀具結構 考慮各個幾何參數的之間的聯(lián)系?？紤]具體的加工條件。32、前角的功用： 影響切削區(qū)的變形程度：增大前角，可以減小切削變形，減小切削力、切削熱和切削功率。 用于精加工。影響切削刃與刀頭強度、 受力性質和散熱條件： 增大前角會使切削刃與刀頭強度降低， 刀頭 的導熱面積和容熱體積減小。影響切削刃形態(tài)和斷屑效果 影響已加工表面質量。33、合理前角的選擇（取決于刀具材料和工件材料的性質）:強度硬度低，較大的前角；塑性材料，較大的前角。合理主偏角的選擇：粗加工和半精加工是，硬質合金一般選用較大的主偏角， 較小振動，延長刀具的壽命， 容易 斷屑，可以采用大的切削深度。加工很硬的材料，取較小

11、的主偏角。 系統(tǒng)工藝剛性較好時，較小的主偏角可以延長刀具的使用壽命；剛性不足， 大的主偏角，較 小切深抗力。34、切削加工性：工件材料加工的難易程度，45 鋼為比較基準；鑄鐵材料，以灰鑄鐵為標準。衡量指標：刀具使用壽命的相對比值 相同使用壽命，切削速度的比值 切削力和切削溫度。已加工表面的質量。35、影響切削加工性的因素： 金屬材料的物理和機械性能的影響： 硬度和強度：越大，切削加工性越差 塑性：塑性越大越難加工 韌性：韌性越高，越差 導熱性：導熱系數越大，越好。線膨脹系數： 金屬材料化學成分的影響：36、切削液的種類：水溶液，乳化液，切削油。作用：冷卻，潤滑，清洗，防銹。37、機床的代號：

12、CA6140 類別（車床）、結構特性代號 （為了區(qū)別主參數相同而結構不同） 組別代號、系別代號、主參數機床的組成：主軸箱，刀架，尾座、床身、溜板箱、進給箱。 普通機床：加工范圍大，通用性較大，各類零件的不同工序，結構復雜。 專門化機床：加工范圍較窄。專用機床：只能加工某零件的特定工序，加工范圍最窄。38、機床的運動分析：表面成形運動（在切削過程中，使工件獲得一定表面形狀，所必須的 刀具和工件間的相對運動） ：主運動和進給運動 輔助運動 機床的基本技術參數：尺寸參數，運動參數，動力參數。機床的動態(tài)精度： 機床工作時再切削力， 夾緊力、 振動和溫升的作用下部件間相互位置精度 和部件的運動精度。39

13、、傳動鏈：構成一個傳動聯(lián)系的一系列傳動件外聯(lián)系傳動鏈： 聯(lián)系動源和機床執(zhí)行件， 使執(zhí)行件得到預定速度的運動， 并傳遞一定的動力。 傳動比不要求準確，工件的旋轉和刀架的移動之間也沒有嚴格的相對速度關系。內聯(lián)系傳動鏈： 聯(lián)系復合運動之內的各個運動分量， 傳動鏈聯(lián)系的執(zhí)行件之間的相對速度有 嚴格的要求， 用來保證運動的軌跡。 有嚴格的傳動比要求， 否則不能保證被加工表面的性質， 不能用摩擦傳動或瞬時傳動比有變化的傳動件。40、定比機構和換置機構。41、車削螺紋：米制、英制、模制、徑節(jié)運動平衡式： it=s42、鉆床（立式鉆床，搖臂鉆床， ）：鉆孔、擴孔、鉸孔、鉆埋頭孔、锪平面、攻螺紋。 孔加工的刀具

14、：在實體材料上加工：麻花鉆、中心鉆、深孔鉆；對已有孔再加工：擴孔鉆， 锪鉆，鉸刀，鏜刀。臥式銑床的主運動：刀具旋轉，進給運動：工件直線銑平面分為端銑和周銑兩種方式： 端銑是用分布在銑刀端面上的刀齒進行銑的方法； 周銑是 用分布在銑刀圓柱面上的刀齒進行銑削的方法。 麻花鉆有兩條主切削刃和兩條副切削刃，副后角為 0 拉床只有主運動，沒有進給運動。成型法加工： （銑齒機，拉齒機，磨齒機，盤狀模數銑刀，指狀模數銑刀）刀具的齒形與被 加工齒間的形狀相同。運動簡單，不需要專門機床，但生產率低，加工精度低，用于單件小 批生產。加工精度取決于刀具的精度。展成發(fā)加工： 插齒：原理：一對圓柱齒輪的嚙合，其中一個是

15、工件，一個是插齒刀（模數和壓力角相等） 。 展成運動：插齒刀和工件的相對轉動。上下往復運動是主運動。徑向切入運動。滾齒：一對螺旋齒輪嚙合的過程，可以加工模數相同的任意齒數的齒輪，有造型誤差。43、圓周銑削： 逆銑：銑刀刀齒切削速度在進給方向上的速度分量與工件進給速度方向相反。 刀齒有一個從零切削厚度開始切入工件的過程， 與已加工表面的加工硬化層擠壓和摩擦， 刀 具易磨損?？梢员苊忭樸姇r的竄動現象，但引起振動。順銑： 切入工件的切削厚度最大， 然后逐漸減小到零切出， 從而避免了在已加工表面的冷硬 層上擠壓和摩擦，不能用于帶硬皮的工件，接觸硬皮加劇磨損。44、砂輪的硬度：用來反映磨粒在磨削力的作用

16、下，從砂輪表面脫落的難易程度，砂輪硬， 表示磨粒難以脫落。工件材料越硬，砂輪硬度應選得越軟些。45、夾具組成： 定位元件： 夾緊裝置：限制自由度 導向元件和對刀裝置： 連接元件夾具體其他元件及裝置46、夾具的作用： 保證加工精度；提高生產率；減輕勞動強度；擴大機床的工藝范圍。47、夾具的分類：車、磨、鉆（鉆模） 、鏜、銑 通用夾具：三爪卡盤專用夾具：成批和大批量生產組合夾具成組夾具隨行夾具48、夾具中的加工誤差：夾緊誤差： 工件或夾具剛度過低或夾緊力作用方向、 作用點選擇不當， 都會使工件或夾具產 生變形，形成加工的誤差。安裝誤差對定誤差 加工過程誤差：49、定位：把工件安放在機床工作臺上或夾

17、具中，使它和刀具之間有相對正確的位置。 夾緊：工件定位后，應將工件固定，使其在加工過程中保持定位位置不變。 工件從定位到夾緊的整個過程為安裝。50、安裝： 直接找正安裝：生產率低，用于單件小批量生產，精度高。劃線找正安裝：不需要其他專門設備，通用性好，但生產率低，精度不高，單件小批生產。 夾具安裝：51、六點定位原理： 采用六個按一定規(guī)則布置的約束點，可以限制工件的六個自由度，實現完全定位。52、完全定位：限制 6 個自由度 不完全定位：限制小于 6 個自由度。 欠定位：根據加工面位置尺寸要求必須限制自由度沒有得到全部限制，不允許。 過定位：同一個自由度被兩個或兩個以上約束點約束。53、輔助支

18、撐： 只起支撐作用不起定位作用， 用來在加工過程中加強加工部位的剛度和提高 加工的穩(wěn)定性，通過增加一些接觸點防止工件在加工中變形，但不影響原來的定位。54、定位方法：一面兩孔定位：一大支撐板限制 z的移動和x、y的轉動；一個圓柱銷限制 x、y的移動，一 個菱形銷限制z的轉動。完全定位。平面定位：固定支撐可調支撐自位支撐輔助支撐55、定位誤差：因定位不準確引起的誤差?；鶞什恢睾隙日`差， 基準位移誤差 （工件定位表面不準確引起的和夾具定位元件不準確引起 的）56 、夾緊力方向的選擇： 有利于工件的準確定位，不能破壞定位，垂直指向主要定位面。 盡量與工件剛度最大的方向一致。切削力、工件重力的方向一致

19、，減小所需夾緊力。57、夾緊力作用點的選擇： 正對支撐元件或位于支撐元件所形成的支撐面內，保證工件已獲得的定位不變。 處在工件剛性較好的部位，減小工件的夾緊變形。盡可能靠近被加工表面，以便減小切削力對工件造成的翻轉力矩。58、機械加工表面質量： 表面層幾何形狀誤差，表面層物理機械性能： 表面層硬化程度和深度。 工藝在機械加工過程中嗎， 表面層金屬產生 強烈的塑性變形，使表面層的硬度提高，這種現象稱為冷作硬化。表面層內殘余應力的大小，方向和分布情況 表面層金相組織的改變59、a、影響磨削表面粗糙度的主要因素： 砂輪的粒度：粒度越細。粗糙度越低。 砂輪的調整： 砂輪速度：提高速度，粗糙度降低 磨削

20、切深與工件速度：增大則增大粗糙度b、磨平面和內孔時，應比磨外圓選用粒度較大，硬度較小，組織較大的砂輪。 砂輪的特性取決于：磨料、粒度、結合劑、硬度、組織60、振動對表面質量的影響：影響生產率，影響刀具壽命，對機床、夾具等不利61、振動：自由振動，強迫振動，自激振動。62、機械加工精度：零件加工后的實際幾何參數與理想幾何參數的符合程度稱為加工精度，偏離程度稱為加工誤差。尺寸精度幾何形狀精度相互位置精度63、機械加工誤差： 加工原理誤差：由于采用近似的切削運動或近似的切削刃形狀所產生的加工誤差。 系統(tǒng)誤差：具有確定性規(guī)律的誤差。常值系統(tǒng)誤差：數值是不變的 變值系統(tǒng)誤差：大小和方向按一定規(guī)律變化。隨

21、機誤差：具有統(tǒng)計分布規(guī)律的誤差 靜態(tài)誤差：工藝系統(tǒng)在不切削狀態(tài)下所出現的誤差。切削狀態(tài)誤差：64、獲得加工精度的方法 試切法：單件小批量的生產 調整法：生產率提高，精度低 定尺寸刀具法： 主動測量法：65、機械加工系統(tǒng)由機床、夾具、刀具、工件組成。 影響加工精度的因素：原理誤差工藝系統(tǒng)的制造精度和磨損工藝系統(tǒng)的受力變形和零件內應力： 加載變形曲線分為兩類： 凹形曲線，凸形曲線。剛度取 決于薄弱環(huán)節(jié)的剛度。誤差復映系數越小，剛度越高。工藝系統(tǒng)的受熱變形工藝系統(tǒng)的調整誤差 工件安裝夾緊誤差 度量誤差66、誤差敏感方向：對加工精度影響最大的方向67、機床誤差是由機床的制造誤差，安裝誤差和使用中的磨損

22、引起的。 幾何誤差：導軌誤差、主軸回轉誤差、傳動誤差。主軸的旋轉精度：裝配后，在無載荷、低速轉動的條件下，主軸安裝工件或刀具部位的徑向 和軸向跳動。主軸回轉誤差：純徑向跳動、純角度擺動、純軸向竄動、軸心漂移68、誤差復映現象：由于被加工表面的幾何形狀誤差或材料的硬度不均勻引起切削力變化， 從而造成工件的加工誤差，毛坯的形狀誤差又復映到加工后的工件表面上。尺寸誤差和行為誤差都存在復映現象。 零件的機構工藝性：零件在能滿足使用要求的前提下，制造的可行性和經濟性。69、加工誤差的分析與控制分布曲線法工藝能力系數： p30870、機械加工工藝： 在生產過程中直接改變生產對象的尺寸形狀，物理化學性能以及

23、相對位置關系的過程，統(tǒng)稱為工藝過程。工序：一個工人在一個工作地點對一個工件連續(xù)完成的那一部分加工過程 安裝：在同一個工序中，工件每定位和夾緊一次所完成的那部分加工。 工位：每一個加工位置上所完成的工藝過程工步： 在一個工位中，加工表面、切削刀具、 切削速度和進給量都不變的情況下所完成的加 工。走刀：切削刀具在加工表面上切削一次所完成的工步內容。71、生產綱領：年生產量。生產類型：大量生產、成批生產、單件生產。 單件小批生產：機械加工工藝過程卡片 中批生產：機械加工工藝卡片 大批大量生產：機械加工工序卡72、基準：用來確定生產對象幾何要素間幾何關系所依據的那些點、線、面。 設計基準：用于確定零件

24、圖上某些點、線、面的位置。工藝基準：（零件在加工、測量和裝配過程中所采用的基準） 定位基準：加工時用于工件定位的基準粗基準：未經機械加工的定位基準 精基準：經過機械加工的定位基準 測量基準 裝配基準：裝配時用來確定零件或部件在產品中相對位置所依據的基準。73、選擇定位基準的基本方法： 選最大尺寸的表面為安裝面，選最長距離的表面為導向面，選最小尺寸的表面為支撐面。74、粗基準的選擇方法： 選加工余量小的，較準確的，表面質量好的， 面積較大的毛面作粗基準，不應選有毛刺的分 型面等作粗基準。選重要表面為粗基準 不選加工的表面作粗基準 粗基準一般只能使用一次。75、精基準的選擇方法： 基準重合。設計基

25、準和定位基準 基準統(tǒng)一?；榛鶞?自為基準76、加工經濟精度： 在正常加工條件下，所能保證的加工精度和表面粗糙度77、外圓表面的加工路線 粗車-半精車 -精車粗車-半精車 -粗磨-精磨 淬火鋼78、工序順序的安排原則 先加工基準面，再加工其他表面 先加工平面，再加工孔 先加工主要表面，再加工次要表面 先安排粗加工工序，后安排精加工工序79、工序的集中：每個工序包括盡可能多的工步內容，總工序數目減少， 夾具的數目和工件的安裝次數也相應減少。有利于保證各加工面間的相互位置精度要求，有利于高生產率機床，節(jié)省安裝工件的時間， 減少工件的搬動次數。工序分散： 工藝路線的工步內容分散在更多的工序中去完成，

26、 每道工序的工步少， 工藝路線 長。使每個工序使用的設備和夾具比較簡單， 調整， 對刀比較容易， 對操作工作的技術水平要求 較低。80、加工階段的劃分： 粗加工階段：去除各加工表面的余量，并做出精基準 半精加工階段：減小加工那個留下的誤差，使加工面達到一定的精度 精加工階段：應確保尺寸，形狀和位置精度達到圖紙規(guī)定的精度要求。 精密、超精密加工，光整加工階段。為什么劃分加工階段： 在粗加工階段，可以及早發(fā)現毛坯的缺陷，以便及時處理，避免浪費。 在粗加工引起工件的變形充分表現需要在粗加工后留一定的實踐?？梢院侠砝脵C床 可以插入必要的熱處理工序。81、加工總余量：毛坯尺寸與零件尺寸之差。 公差大小

27、：本道工序尺寸公差與上道工序尺寸公差之和。加工余量的影響因素：上工序留下的表面粗糙度， 上工序的尺寸公差， 上下工序留下的空間位置誤差， 本工序的裝 夾誤差。工藝尺寸鏈：加工時，由同一零件上與工藝相關的尺寸所形成的尺寸鏈。 封閉環(huán)：零件加工過程或機械裝配過程，最后間接形成的尺寸。極值法： 封閉環(huán)的基本尺寸等于各組成環(huán)基本尺寸的代數和。 封閉環(huán)的工程等于各組成環(huán)的公差之和。 封閉環(huán)的上偏差等于所以曾歡的上偏差之和減去所以減緩的下偏差之和。概率法：82、部件，組件，套件構成機器裝配： 按規(guī)定的技術要求， 將零件或部件進行配合和連接， 使之成為半成品或成品的工藝過 程。裝配精度可分為幾何精度和運動精度83、裝配尺寸鏈的建立步驟：判別封閉環(huán)，判別組成環(huán)，畫出尺寸鏈線圖84、裝配精度的達到方法：合理的選擇裝配方法來達到裝配精度， 建立相應的裝配尺寸鏈， 用不同的裝配工藝方法來達 到所要求的裝配精度。互換法：完全互換法：合格的零件在進入裝配時，不經任何選擇、調整和修配，就可以達到 裝配精度。優(yōu)點：裝配容易，對工人技術水平要求