機械制造工藝學知識點匯總全復習

1、粗基準概念：以未加工的表面為定位基準的基準。精基準概念： 以加工過的表面為定位基準的基準。精基準的選擇： 1 基準重合原則 2 統(tǒng)一基準原則 3互為基準原則4 自為基準原則5 便于裝夾原則6 精基準的面積與被加工表面相比，應有較大的長度和寬度，以提高其位置精度。粗基準的選用原則： 1 保證相互位置要求 2 保證加工表面加工余量合理分配3便于工件裝夾 4粗基準一般不得重復使用原則（1、若必須保證工件上加工表面與非加工表面間的位置要求，則應以不加工表面作為粗基準； 2、若各表面均需加工，且沒有重點要求保證加工余量均勻的表面時，則應以加工余量最小的表面作為粗基準，以避免有些表面加工不起來。3、粗基準

2、的表面應平整，無澆、冒口及飛邊等缺陷。 4、粗基準一般只能使用一次，以免產生較大的位置誤差。）生產綱領： 計劃期內，應當生產的產品產量和進度計劃。備品率和廢品率在內的產量六點定位原理： 用來限制工件自由度的固定點稱為定位支承點。用適當分布的六個支承點限制工件六個自由度的法則稱為六點定位原理（六點定則）組合表面定位時存在的問題：當采用兩個或兩個以上的組合表面作為定位基準定位時，由于工件的各定位基準面之間以及夾具的各定位元件之間均存在誤差，由此將破壞一批工件位置的一致性，并在夾緊力作用下產生變形，甚至不能夾緊定位誤差： 由于定位不準確而造成某一工序在工序尺寸或位置要求方面的加工誤差。產生原因：1

3、工件的定位基準面本身及它們之間在尺寸和位置上均存在著公差范圍內的差異；2 夾具的定位元件本身及各定位元件之間也存在著一定的尺寸和位置誤差；3 定位元件與定位基準面之間還可能存在著間隙。夾緊裝置的設計要求：1 夾緊力應有助于定位，不應破壞定位；2 夾緊力的大小應能保證加工過程中不發(fā)生位置變動和振動，并能夠調節(jié)；3 夾緊后的變形和受力面的損傷不超出允許的范圍；4 應有足夠的夾緊行程；5 手動時要有自鎖功能；6 結構簡單緊湊、動作靈活、工藝性好、易于操作，并有足夠的強度和剛度。斜楔夾緊機構： （ 1）斜楔結構簡單，有增力作用。 （ 2）斜楔夾緊的行程小。 （ 3）使用手動操作的簡單斜楔夾緊時，工件的

4、夾緊和松開都需敲擊螺旋夾緊機構： 該機構具有結構簡單、工藝性好、夾緊可靠、擴力比大以及行程不受限制等優(yōu)點，故應用廣泛。缺點是動作慢、效率低。機械加工工藝規(guī)程概念：規(guī)定產品或零部件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件，是一切有關生產人員都應嚴格執(zhí)行、認真貫徹的紀律性文件。機械加工工藝規(guī)程的作用：1 是組織車間生產的主要技術文件，據其進行生產準備。車間一切從事生產的人員都要嚴格、認真地貫徹執(zhí)行工藝文件，才能實現優(yōu)質、高產、低耗。2 是生產準備和計劃調度的主要依據。有了工藝規(guī)程，在產品投產之前就可以進行一系列的準備工作，并可制訂進度、調度計劃，使生產均衡、順利。3 是新建或擴建工廠、車間的基本技術

5、文件。新、擴建工廠、車間時，只有依據工藝規(guī)程、生產綱領，才能確定機床的種類、數量，工廠、車間面積等。制訂工藝規(guī)程的原始資料：是產品圖樣、生產綱領、現場加工設備以及生產條件等，同時由生產綱領確定了生產類型和組織形式。制訂工藝規(guī)程的原則：可靠地保證零件圖樣上所有技術要求的實現；必須滿足生產綱領的要求；在滿足前兩者的前提下，一般要求工藝成本最低；盡量減輕工人的勞動強度，保證生產安全。機械加工工藝規(guī)程的制訂程序：1、零件的工藝性分析；2、選擇毛坯；3、設計工藝過程：包括劃分工藝過程的組成、選擇定位基準及零件表面的加工方法、安排加工順序和組合工序等； 4、工序設計：包括選擇機床和夾具、確定加工余量、計算

6、工序尺寸及公差、確定切削用量、計算工時定額等； 5、編制工藝文件。工序： 一個或一組工人在一個工作地對同一個或同時對幾個工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程。安裝： 工件經一次裝夾后所完成的那部分工序。工位： 一次裝夾后，工件在加工過程中如作若干次位置的改變，則工件在每一個位置上所進行的那部分工序。工步： 在加工表面、加工工具、切削速度和進給量都不變的情況下所連續(xù)完成的那部分工序。走刀： 刀具對工件的每一次切削。經濟加工精度：指在正常加工條件（正常加工條件：采用符合質量標準的設備、工藝裝備和標準技術等級的工人，且不延長加工時間。）下所能保證的加工精度。工藝順序的安排原則：1 先加工基準面再加工其他

7、表面2 一般情況下先加工平面再加工孔3 先加工主要表面再加工次要表面4 先安排粗加工工序再安排精加工工序5、易出現廢品的工序應適當前移，次要表面的加工應往后放。熱處理工序的安排：1、退火與正火：安排在機械加工之前。目的是改變材料的硬度，以利于切削。2、時效：用于消除殘余應力。3、淬火：可以提高機械性能。一般需配合回火，安排在磨削之前。4、滲碳與氮化：變形大，故一般安排在精加工之前。5、表面處理：可提高零件的抗腐蝕能力、耐磨性等。一般安排在工藝過程的最后。工序分散： 將工藝路線中的工步內容分散在更多的工序中去完成。工序集中：是使每個工序中包括盡可能多的工步內容。使總的工序數目減少，夾具的數目和工

8、件的安裝次數也相應地減少。工序分散的特點： 1、設備夾具簡單、易調整，對工人技術水平要求較低，便于工人掌握；2、有利于選用最合理的切削用量； 3、設備數量多、生產面積大、工藝路線長。工序集中的特點： 1、有利于采用高效的專用設備和工藝裝備，顯著提高生產率；2、減少了工序數量，縮短了工藝過程，簡化了生產計劃和組織工作；3、減少了設備數量、操作工人數量和生產面積；4、減少了工件的裝夾次數，縮短了輔助時間，并有利于保證工件的位置精度；5、專用設備、工藝裝備投資大，調整維修費事，生產準備時間長、轉產難。機械產品生產過程： 指從原材料開始到成品出廠的全部勞動過程。機械加工工藝過程階段劃分：粗加工階段 半

9、精加工階段精加工階段精密、光整加工階段劃分優(yōu)點： 粗加工時，切削層厚，切削熱量大，利于消除因熱變形帶來的加工過誤差、粗加工留在工件表層殘余應力產生的加工誤差；避免后續(xù)加工劃傷以加工好的加工面；利于及時發(fā)現毛坯缺陷；利于合理使用設備（精粗機床） ；利于合理實用技術人員。加工總余量： 毛坯尺寸與零件設計尺寸之差加工總余量為所有工序余量的和加工余量的組成（影響因素）： 1、上工序的表面粗糙度Ry 和表面缺陷度Ha ； 2、上工序的尺寸公差a 3、上工序形成的表面形狀及空間位置誤差ea 4、本工序的裝夾誤差b 5、上工序產生的表面缺陷層TT 缺 a：包括冷硬層、氣孔夾渣、氧化皮、裂紋等：根據工序尺寸公

10、差確定；：包括定位和夾緊誤差。時間定額： 在一定生產條件下，規(guī)定生產一件產品或完成一道工序所需消耗的時間。組成： 基本時間、輔助時間、布置工作地點時間、休息和生理需要時間、準備與終結時間過定位的解決方法： （同方向上可移動；可調支承；自位支承）1 采用大端面和短銷組合定位2采用長銷和小斷面組合定位 3 采用大端面和長銷組合定位切削過程中， 由于各種原始誤差的影響， 會使刀具和工件間的正確幾何關系遭到破壞引起加工誤差。原始誤差在敏感方向上時加工誤差最大。誤差敏感方向： 原始誤差對加工精度影響最大的方向（通過切削刃的加工表面的法向）。誤差復映： 當車削有圓度誤差的毛坯時，由于工藝系統(tǒng)受力變形的變化

11、而使工作產生相應的圓度誤差減小誤差復映的措施： 提高工藝系統(tǒng)剛度減少進給量增加走到次數影響機床部件剛度的因素：聯(lián)接表面間的接觸變形；零件間摩擦力的影響；接合面的間隙；薄弱零件本身的變形減小工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度影響的措施：提高工藝系統(tǒng)的剛度；提高聯(lián)接表面的接觸剛度；采用合理的裝夾和加工方式（ 1、降低切削用量2、補償工藝系統(tǒng)有關部件的受力變形3、采用恒力裝置）躍進（爬行）現象： 對于各種機械減速的微量進給機構，理論上講手輪每轉動一小格，工作臺應相應進給一定的數值。實際上開始轉動手輪時，只能消除內部間隙，工作臺并不移動，直到手輪轉動到某一角度時，工作臺才突然移動一個較大的距離，而后又停止。工

12、作臺在進給手輪低速微量進給轉動過程中，由不動到移動，再由移動到停滯不動的反復過程稱之為躍進現象。產生原因： 進給機構中各相互運動表面之間存在著摩擦力（特別是工作臺與導軌之間），開始時阻止工作臺移動，并促使整個進給機構產生彈性變形。隨著進一步轉動手輪，使其彈性變形程度和產生的彈性力 P 增大到能夠克服工作臺與導軌之間的靜摩擦力fu0（即1u0）時，工作臺開始移動， 并產生一個加Pf速度，使工作臺移動一個較大的距離。之后，因彈性力P減小到小于動摩擦力fu（即fu 2）時而停止P移動。如此周而復始而產生躍進現象。工藝系統(tǒng)剛度： 是指工件在切削力法線方向fy的作用下，刀具相對于工件在該方向上的位移y

13、的比值。工藝系統(tǒng)剛度曲線：1 力與變形不成直線關系，說明不是純粹的彈性變形；2 加、卸載曲線不重合，其包容面積說明損失在內部摩擦和塑性變形上的能量；3 卸載后恢復不到起點，說明有塑性變形；4 反復多次加、卸載后，起、終點逐漸接近直至重合，說明塑性變形越來越小，最終不再有塑性變形。減少工藝系統(tǒng)熱變形對加工精度影響的措施：1、減少熱量的產生及其影響2、加強散熱能力3、控制溫度變化，均衡溫度場4、采取補償措施5、改進機床結構6、控制環(huán)境溫度分布曲線存在的問題：1 分布曲線法不能反映出零件加工的先后順序，也就無法把按一定規(guī)律變化的系統(tǒng)誤差與隨機誤差區(qū)分開；2 需在全部一批零件加工完之后才能繪制出分布曲

14、線，不能在加工過程中提供控制工藝過程的資料，即只能為下批工件的加工提供參考。保證和提高加工精度的主要途徑：（誤差預防、誤差補償）1、減少或消除原始誤差2、補償或抵消原始誤差 3、轉移原始誤差4、分化或均化原始誤差加工表面質量包括：加工表面的幾何形貌和表面層材料的力學物理性能和化學性能加工表面的幾何形貌：包括表面粗糙度、表面波紋度、紋理方向和表面缺陷機械加工表面質量對零件乃之產品的使用性能和壽命都有顯著影響：1 對耐磨性、零件工作精度及保持性的影響2 對抗腐蝕性能的影響3 對疲勞強度的影響 4 對配合性質的影響切削加工表面粗糙度影響因素：1、幾何因素 2、物理因素 3、工藝系統(tǒng)振動幾何因素： 粗

15、加工（ =/(cotkr+cotkr')式中f刀具的進給量；kr、kr' 刀具的主、副偏角。 ）精H f加工（ =(1-cos/2)化簡： 2r）/8H rH f減小措施：1、選用合理的刀具幾何角度；2、減小進給量； 3、選用具有直線過渡刃（修光刃）的刀具。合理選擇切削液。物理因素： 切削用量的影響 ： 進給量 f（進給量越大越粗糙）切削速度 v （ v 越高，粗糙度亦越好；v 較低時表面質量顯著下降）切削深度（正常情況下，切削深度對粗糙度的影響不大。當切削深度很小時，由于刀刃存在一定的刃口半徑 ，會出現擠壓、打滑和周期性地切入加工表面等現象，從而對粗糙度產生影響。 ）工件材料

16、性能的影響（工件材料的韌性和塑性越好，切削后的粗糙度越差。相反晶粒越均勻，粒度越細，越能獲得好的粗糙度。）刀具材料的影響： 刀具的材料不同，其化學成分也不同。加工過程中，前、后刀面的硬度、粗糙度的保持性、與工件材料金屬分子的親合性、與切屑和加工表面間的摩擦系數均不相同，由此影響了刃口的鋒利、積屑瘤的產生及塑性變形的程度。此外，適當增大刀具的前角和刃傾角，提高刀具的刃磨質量，合理地選擇冷卻潤滑液等，也能有效地改善表面粗糙度。工藝系統(tǒng)震動：工藝系統(tǒng)的低頻振動使加工表面產生波度，高頻振動則影響表面粗糙度。磨削加工：1、砂輪的粒度號越大（微粉號越?。?； 2、砂輪速度v 砂越高； 3、工件速度 v 工越

17、低； 4、砂輪進給量 f越??； 5、磨削深度越??；6、空走刀次數越多；7、砂輪修整得越好。 （表面粗糙度越好）冷作硬化： 切、磨削加工過程中，加工表面層產生的塑性變形使晶體間產生剪切滑移，晶格嚴重扭曲，并產生晶粒拉長、破碎和纖維化，引起表面層的強度和硬度都提高的現象。（或稱為強化） 主要指標：硬化層深度h；顯微硬度；硬化程度（硬化程度取決于產生塑性變形的力、變形速度和變形時的溫HVN度。 1、力越大，塑性變形越大，硬化程度也越大；2、變形速度越大，變形越不充分，硬化程度減??；4、變形時的溫度不僅影響塑性變形程度，還影響金相組織的恢復程度，當溫度超過(0.250.3) 金屬熔化溫度時，就會部分甚

18、至全部地消除冷作硬化現象。）影響表面層冷作硬化的因素：切削用量： 影響較大的是v 和 f 。v 增大， N和 h 都減小，其原因一是v 增大使溫度增高，有助于冷作硬化的恢復；二是v 增大使塑性變形程度減小。f 增大，切削力增大，塑性變形嚴重， f 較小時，刃口圓角在加工表面上的擠壓次數增多，故都使硬化現象增大。刀具幾何形狀：刃口圓角和后刀面的磨損量越大，冷作硬化程度和深度也越大。被加工材料性能：硬度越低，塑性越大，冷作硬化現象越嚴重。減小表面層冷作硬化的措施：1、合理選擇刀具的幾何形狀，增大前、后角，減小刃口半徑。2、限制后刀面的磨損程度。3、合理選擇切削用量，增大v，適當減小f 。4、采取有

19、效的冷卻潤滑措施。影響磨削加工時金相組織變化的因素有：工件材料、磨削溫度、溫度梯度及冷卻速度等。磨削燒傷： 對于以淬火的鋼件，很高的磨削溫度往往會使表面層金屬的金相組織產生變化，使表層金屬硬度下降，使工件表面呈現氧化膜顏色，這種現象稱為磨削燒傷。（回火燒傷、淬火燒傷、退火燒傷）減小磨削燒傷的工藝途徑：1 正確選擇砂輪2 合理選擇磨削用量3 改善冷卻條件4 選用開槽砂輪磨削淬火鋼特別是高合金鋼時，很容易產生以下三種燒傷：1 回火燒傷：磨削區(qū)溫度超過馬氏體轉變溫度而未超過相變臨界溫度時，原來的馬氏體將產生回火現象，轉化成硬度降低的回火組織( 回火索氏體或屈氏體) ；2 淬火燒傷：若超過其相變臨界溫

20、度，由于冷卻液的急冷作用，使表面最外層出現二次淬火馬氏體組織，硬度增高，其里層因冷卻較慢仍為回火組織；3 退火燒傷：若干磨溫度超過臨界相變溫度，由于冷卻速度較慢而使表面硬度急劇下降。表層金屬產生殘余應力的原因 : 由于塑性變形只產生表面層，而表面金屬的比容增大和體積膨脹，不可避免地要受到與它相連的里層金屬的阻礙，這樣就在表面層內產生了壓縮殘余應力，而在里層就產生拉伸殘余應力。影響車削表層金屬殘余應力的工藝因素： 1 切削速度和被加工材料的影響2 前角的影響影響磨削殘余應力的工藝因素： 1 磨削用量的影響2 工件材料的影響表面強化工藝：通過冷壓加工方法使表面層金屬發(fā)生冷態(tài)塑性變形，以減小表面粗糙

21、度值，提高表面硬度，并在表面層產生壓縮殘余應力的表面強化工藝。1 噴丸強化 2 滾壓加工減小殘余拉應力、防止表面燒傷和裂紋的工藝措施：1 合理選擇磨削用量2 提高冷卻效果3 提高砂輪的磨削性能合理選擇磨削用量：增大磨削深度 ap，會使表面溫度升高；增大工件和砂輪速度v工、v砂，也會使溫升增大，但其影響程度不如p 大；a增大橫向進給量 f 會降低表面溫度；v 工 越大，表面附近的溫度梯度越大，因此即使產生燒傷層也很薄，一般在后續(xù)無進給磨削或研磨、拋光等工序中即可去除。但v 工 增大后，表面粗糙度會變差，若相應提高v 砂 即可解決。提高砂輪的磨削性能：可通過采取提高磨粒硬度和強度、采用具有一定彈性

22、的粘結劑、改變砂輪的表面結構等措施，來達到提高磨削性能之目的。裝配單元： 為保證有效地進行裝配工作而將機器劃分為若干能進行獨立裝配的部分。套件：在一基準零件上，裝上一個或若干零件構成的部分。為此進行的裝配工作稱為套裝。組件：在一基準零件上，裝上若干套件及零件構成的部分。為此進行的裝配工作稱為組裝。部件：在一基準零件上，裝上若干組件、套件及零件構成的部分。為此進行的裝配工作稱為部裝。整機：在一基準零件上，裝上若干部件、組件、套件及零件構成的整個機器。為此進行的裝配工作稱為總裝。裝配工藝系統(tǒng)圖：表明產品零、部件間相互裝配關系及裝配流程的示意圖。裝配精度： 裝配后實際性能參數與理想性能參數的符合程度

23、。一般機械產品的裝配精度包括：1、零部件間的尺寸精度；2、相對運動精度；3、相互位置精度；4、相互配合精度。裝配尺寸鏈：以某項裝配精度指標( 或要求 ) 作為封閉環(huán)，查找所有與該項精度指標有關零件的尺寸( 或位置要求 ) 作為組成環(huán)而形成的尺寸鏈。裝配尺寸鏈按幾何特征和所處空間位置的不同分為：長度尺寸鏈角度尺寸鏈平面尺寸鏈空間尺寸鏈裝配尺寸鏈計算方法：有極值法和概率法兩類。極值法簡單可靠，但當封閉環(huán)精度要求較高、組成環(huán)又較多時，計算出的組成環(huán)公差甚至無法用機械加工來保證。大量生產時可用概率法計算。保證裝配精度的方法：1、互換裝配法： 在裝配過程中， 零件互換后仍能達到裝配精度要求的裝配方法1完

24、全互換裝配法：在全部產品中， 裝配環(huán)不需要改變其大小和裝配位置，裝配后即能達到裝配精度要求。特點：裝配質量穩(wěn)定可靠，裝配過程簡單，生產效率高，易于實現裝配機械化、自動化，便于組織流水作業(yè)和零部件的協(xié)作與專業(yè)化生產，有利于產品的維護和零部件的更換。但是當裝配精度要求較高時，尤其是組成環(huán)數目較多時，零件難以按經濟精度加工。應用：這種裝配方法常用于高精度少環(huán)，或者低精度多環(huán)的大批量生產裝配中。1、大數互換裝配法：在絕大多數產品中，裝配環(huán)不需要挑選或者改變其大小和位置，裝配后即能達到裝配精度的要求，但少數產品出現廢品的可能性。特點：零件所規(guī)定的公差比完全互換裝配法所規(guī)定的公差大，有利于零件的經濟加工，

25、裝配過程與完全互換法一樣簡單、方便。但在裝配時應采取適當的工藝措施，以便產品因超出公差而產生廢品的可能性。應用：這種裝配方法適用于組成環(huán)較多，裝配精度較高的場合2、分組裝配法：在零件加工時，常將個組成環(huán)的公差相對完全互換法所求數值放大數倍，使其尺寸能按經濟精度加工，再按實際測量尺寸將零件分為數組，按對應組分別進行裝配，以達到裝配精度要求。應用：在大批生產中，對于成環(huán)數較少而裝配精度要求較高的部件3、選擇裝配法：將尺寸鏈中組成環(huán)的公差放大到經濟可行的程度，然后選擇合適的零件裝配，以保證裝配精度的要求。適于精度要求高，組成環(huán)數少的大批量生產。4、修配法是將尺寸鏈匯總各組成環(huán)按經濟加工精度制造。適于

26、小批量生產，裝配精度要求高，組成環(huán)數多的場合。修配的方法：單件修配法，合并加工修配法自身加工修配法調整裝配法： 裝配時，用改變產品中可調整零件的相對位置或選用合適的調整件以到達裝配精度的方法。適于精度要求高，組成環(huán)數多，不能用互換法時。分組裝配法的條件和要求：1 要保證分組后各組成環(huán)的配合性質、精度與原來的要求相同。因此，配合件的公差值應相等，公差增大要同向，增大的倍數即為分組數。2 要保證零件分組后在裝配時能夠配套。3 分組不宜太多，以能經濟地加工為原則。4 分組公差不準隨意縮小，以符合裝配精度為原則。各種裝配方法的選擇原則：1 只要組成環(huán)零件的加工比較經濟可行時，優(yōu)先采用完全互換裝配法；2 封閉環(huán)公差要求較嚴、批量較大、組成環(huán)較少時，可采用分組裝配法；3 封閉環(huán)公差要求較嚴，環(huán)數多時采用調整裝配法；4 用其它方法不便或