機械制造技術(shù)基礎(chǔ)期末復(fù)習(xí)(1～3章)

《機械制造基礎(chǔ)》期末復(fù)習(xí)

本次考試題型分為：單項選擇題、填空題、分析題、簡答題、工藝尺寸鏈計算題、工藝過程設(shè)計題等。主運動切削運動

金屬切削時，刀具和工件之間的相對運動，即切削運動。分主運動和進給運動。

是金屬加工的主要運動，是從金屬表層切下金屬所必需的運動。其特征是運動速度高，消耗機床的功率大。在一個切削加工中主運動只有一個，它可以由工件完成，也可以由刀具完成。如車削時工件的旋轉(zhuǎn)、銑削時銑刀的旋轉(zhuǎn)、鉆孔時鉆頭的旋轉(zhuǎn)等。主運動示意圖進給運動

使主運動能夠連續(xù)不斷地切除工件上多余的金屬而形成新的加工表面所需的運動。進給運動可以是一個，也可以是兩個或兩個以上，既可以是連續(xù)運動又可以是間斷的運動。如車削加工中可以只有縱向進給，或只有橫向進給，也可以兩個進給運動同時進行；在刨削加工中工件的進給運動是間斷的。合成切削運動

當(dāng)主運動和進給運動同時進行時，切削刃上某一點相對于工件的運動為合成切削運動。零件加工表面實際上是由合成切削運動形成的。

切削用量

指金屬切削過程中切削速度、進給量和背吃刀量（也稱切削厚度）的總稱。1．刀具切削部分的組成以外圓車刀為例，它由三個刀面、兩條切削刃和一個刀尖組成。(三面兩刃一點)（1）三個刀面①前刀面――刀具上切屑流過的表面。②主后刀面――刀具上與切削表面相對的面。③副后刀面――與已加工表面相對的面。（2）兩個刀刃

②副切削刃——前刀面與副后刀面相交形成的切削刃。它完成部分的切削工作，并最終形成己加工表面。①主切削刃――前刀面與主后刀面相交形成的交線稱為主切削刃，它完成主要的切削工作。

大多數(shù)刀具在刀尖處磨成一小段直線刃或圓弧刃，也有少部分刀具主、副切削刃直接相交，形成刀尖。見右上圖示。（3）一個刀尖指主、副切削刃的連接部位。刀具角度的參考坐標(biāo)系刀具幾何角度參考坐標(biāo)系有兩類：刀具標(biāo)注角度參考系和刀具工作角度參考系。

刀具標(biāo)注角度參考系在設(shè)計、制造、刃磨和測量刀具時，用于確定刀具各幾何參數(shù)所依賴的坐標(biāo)系。有正交平面參考系、法平面參考系和假定工作平面參考系等。車刀切削部分的主要角度

坐標(biāo)系建立條件：刀尖和工件中線等高；刀桿對稱面垂直于工件軸線；沒有進給運動；工件已加工表面的形狀是圓柱形。用于確定刀具在工作狀態(tài)時各個面、刃等的方位所依賴的坐標(biāo)系。在此基準(zhǔn)下定義的刀具角度稱刀具工作角度。它同樣有正交平面參考系、法平面參考系和假定工作平面參考系。

刀具工作角度參考系建立條件：以實際工作狀態(tài)為基準(zhǔn)，按照對輔助面的相關(guān)要求建立。①基面pr各類坐標(biāo)系中，常用輔助平面有：②主切削平面ps③正交平面po①基面pr②主切削平面ps③正交平面po基面pr：過切削刃選定點，垂直于該點假定運動方向的平面.主切削平面ps：過主切削刃某選定點與主切削刃相切并垂直于基面的平面。①基面pr②主切削平面ps③正交平面po①基面pr②主切削平面ps③正交平面po正交平面po：過切削刃某選定點并同時垂直于基面和切削平面的平面。前角γ0基面投影線前刀面投影線

在正交平面內(nèi)測量：前刀面與基面之間的夾角。1)前角γ09.16切削平面投影線主后刀面投影線后角α0在正交平面內(nèi)測量，主后刀面與切削平面之間的夾角。2)后角α0:3)主偏角κr主切削平面與進給運動方向(假定工作平面)之間的夾角。主偏角κr主偏角κr減小，主切削刃參加切削的長度增加，刀具磨損減慢，但作用于工件的徑向力會增加。切削細(xì)長軸時常用900的主偏角。

常用刀具的主偏角κr有450、600、750、900。4)副偏角κr’副切削平面與進給運動方向(假定工作平面)之間的夾角。副偏角κr’基面投影線主切削刃刃傾角λs

刀尖為切削刃上最高點時刃傾角為正值，反之為負(fù)值。刃傾角一般–50～505)刃傾角λs主切削刃與基面的夾角。在切削平面中測量。刃傾角的大小可控制切屑流出方向和刀頭強度。刃傾角對切屑流向的影響刀具角度的標(biāo)注刀具材料的種類很多，常用的有高速鋼和硬質(zhì)合金兩種。積屑瘤的形成及對切削過程的影響

機械加工工藝過程的組成◆機械加工工藝過程的組成：一般由一個或若干個工序組成?！艄ば虻姆诸悾喊惭b、工位、工步和進給（走刀）。

◆機械加工工藝過程：工藝過程中，采用機械加工的方法直接改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸及表面質(zhì)量，使其成為合格零件的過程。

◆定義：一個或一組工人，在同一工作地點(如一臺設(shè)備上)，對一個或同時對幾個相同工件所連續(xù)完成的那部分工藝過程。工序安裝◆

要對工件進行加工，就必須使工件在機床或夾具上占據(jù)一個正確位置并予以夾緊（即裝夾）。◆在加工過程中應(yīng)盡量減少安裝次數(shù)，以減少安裝誤差和節(jié)約輔助時間?！羧绻谝粋€工序中需要對工件進行幾次裝夾，則每次裝夾下所完成的那部分工序內(nèi)容成為一個安裝。工位◆為減少工件的安裝次數(shù)，在大批量生產(chǎn)時常將采用各種回轉(zhuǎn)工作臺、回轉(zhuǎn)夾具或移位夾具，使工件在一次安裝中能處于多個不同的加工位置。稱工件在每一個位置上的加工內(nèi)容為一個工位。工步

◆同一工序中，在加工表面、切削工具和切削用量中的轉(zhuǎn)速與進給量均不變時所完成的那部分工藝內(nèi)容，稱為一個工步。一道工序可以有一個，也可以有幾個工步。

★復(fù)合工步

在一個工步中，為提高效率，有時用幾把刀具同時對工件的同一個表面或同時對幾個表面進行加工，則該工步稱為復(fù)合工步。工藝文件中視復(fù)合工步為一個工步。復(fù)合工步圖例安裝1工位1工步1進給1工序進給2工步2進給1工位2安裝2進給2工序的層次圖

企業(yè)在計劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃，稱為生產(chǎn)綱領(lǐng)。計劃期一般定為一年，故年生產(chǎn)綱領(lǐng)就是年產(chǎn)量。

零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)計算公式：N＝Qn（1+α%)(1＋β%）式中，N為零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)（年產(chǎn)量），Q為產(chǎn)品的年產(chǎn)量，n為零件在產(chǎn)品中的件數(shù)，α為零件的備品率，β為零件的廢品率。根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)的不同，可將生產(chǎn)類型分為單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)。設(shè)計基準(zhǔn):工藝基準(zhǔn)基準(zhǔn)基準(zhǔn)分類

工序基準(zhǔn)：定位基準(zhǔn)：測量基準(zhǔn)：裝配基準(zhǔn)：工序圖上的基準(zhǔn)加工中工件定位用基準(zhǔn)加工中、后，測量時所用基準(zhǔn)裝配時所用的基準(zhǔn)在設(shè)計圖樣上所采用的基準(zhǔn)。定位方式：按照限制工件自由度數(shù)目的不同，工件的定位可分為完全定位、不完全定位、欠定位和過定位等。工件的6個自由度均被限制，稱為完全定位；在滿足加工要求的情況下，工件6個自由度中有1個或幾個自由度未被限制，稱為不完全定位。完全定位與不完全定位完全定位在加工中允許，不完全定位在加工中不允許。完全定位與不完全定位〖分析應(yīng)限制的自由度〗ZYXa）ZYXb）ZYXc）e）ZYXf）ZYX工件應(yīng)限制的自由度工件加工時必須限制的自由度未被完全限制，稱為欠定位。欠定位不能保證工件的正確安裝，因而是不允許的。欠定位示例XZYa）b）BBB欠定位過定位——工件某一個自由度（或某幾個自由度）被兩個（或兩個以上）約束點約束，稱為過定位。過定位常用的定位元件有支承釘、支承板等。一個支承釘只限制一個自由度。支承本身可隨工件定位基準(zhǔn)面的變化而自動適應(yīng)。自位支承只限制一個自由度，即一點定位。提高工件的裝夾剛度和穩(wěn)定性,但不起定位作用。在工件定位、夾緊之后才進行。定位誤差是由于工件在夾具上（或機床上）定位不準(zhǔn)確而引起的加工誤差，以△d表示。左圖中：A—工序基準(zhǔn)；B—定位基準(zhǔn)圖中，工序基準(zhǔn)A在加工尺寸方向（豎直方向）上的最大變動量0.28mm。

即△d=0.28mm實例①定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合以及定位基準(zhǔn)的位移誤差造成。如按逐件試切法加工，則根本不存在定位誤差(僅有加工誤差等)實例

是指工件的定位基準(zhǔn)相對于定位元件在加工尺寸方向上的最大變動量，以ΔY表示。它由工件定位面和夾具定位元件的制造誤差以及兩者之間的間隙所引起。①工件以平面定位時，總有：②工件以內(nèi)孔定位時，分下面兩種情況：此種情況下，基準(zhǔn)位移誤差的方向是任意的。Xmax—定位副最大配合間隙；

δD—工件定位基準(zhǔn)孔的直徑公差；

δd—圓柱定位銷或圓柱心軸的直徑公差；

Xmin—定位副所需最小間隙，由設(shè)計時確定。減小定位副配合間隙，即可減小ΔY值，提高定位精度。

式中如圖示，其基準(zhǔn)移位誤差為：屬固定單邊接觸孔最小，銷最大時，工件向下移位半個最小間隙：對所有工件均至少應(yīng)有該移動量，故在加工前調(diào)刀時可予消除。定位銷尺寸為；工件內(nèi)孔尺寸為：由圖知：故：

③工件以外圓定位定位元件可以是定位套，也可以是V型塊。在加工時用于工件定位的基準(zhǔn)稱為定位基準(zhǔn)。它又可進一步分為：使用未經(jīng)機械加工表面作為定位基準(zhǔn)，稱為粗基準(zhǔn)。在零件上根據(jù)機械加工工藝需要而專門設(shè)計的定位基準(zhǔn)。如用作軸類零件定位的頂尖孔，用作殼體類零件定位的工藝孔或工藝凸臺等。粗基準(zhǔn)使用經(jīng)過機械加工表面作為定位基準(zhǔn)，稱為精基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)附加基準(zhǔn)粗基準(zhǔn)的選擇原則(1)以不加工表面作粗基準(zhǔn)（2）合理分配加工余量◆若所有表面都需要加工，應(yīng)選擇加工余量和公差最小的表面作為粗基準(zhǔn)；◆如果首先要求保證工件某重要表面加工余量均勻時，應(yīng)選擇該重要表面表面的毛坯面作為粗基準(zhǔn)。（3）粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用精基準(zhǔn)的選擇所謂基準(zhǔn)重合是指以工序基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，以避免產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差，這一原則稱為基準(zhǔn)重合原則?！盎鶞?zhǔn)重合”原則對于保證表面間的相互位置精度（如平行度，垂直度，同軸度等）亦完全適用。當(dāng)工件上有許多表面需要進行多道工序的加工時，應(yīng)盡可能多的在工序中采用同一組基準(zhǔn)定位，此即“基準(zhǔn)統(tǒng)一原則”。

有些精加工工序為了保證加工質(zhì)量，要求加工余量小而均勻，采用加工表面本身作為定位基準(zhǔn)，就是“自為基準(zhǔn)”原則。

例如：磨削床身的導(dǎo)軌面時，就是以導(dǎo)軌面本身作定位基準(zhǔn)。此外，用浮動鉸刀鉸孔，浮動鏜刀鏜孔，圓拉刀拉孔，無心磨床磨外圓表面等，均是以加工表面本身作定位基準(zhǔn)的實例。導(dǎo)軌磨削基準(zhǔn)選擇為了使加工面獲得均勻的加工余量和加工面間有較高的位置精度，可采用加工面間互為基準(zhǔn)反復(fù)加工。

例①精加工主軸零件時，一般先以先以兩支承軸徑定位磨削兩錐孔，再以兩錐孔定位磨削兩軸徑，以此來保證其較高的同軸度。

軸徑軸徑主軸零件精基準(zhǔn)選擇除此，高精度齒輪的加工也如此。工藝文件的格式

將工藝規(guī)程的內(nèi)容，填入一定的卡片，即成為生產(chǎn)準(zhǔn)備和加工所依據(jù)的工藝文件。常用的工藝文件格式有下列幾種：1.工藝過程綜合卡片這種卡片以工序為單位，簡要地列出了零件加工所經(jīng)過的工藝路線（包括毛坯制造、機械加工和熱處理等），它是制訂其它工藝文件的基礎(chǔ)，也是生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備、編排作業(yè)計劃和組織生產(chǎn)的依據(jù)。在這種卡片中，由于各工序的說明不夠具體，故一般不能直接指導(dǎo)工人操作，而多作生產(chǎn)管理方面使用。但是，在單件小批生產(chǎn)中，由于通常不編制其它較詳細(xì)的工藝文件，而是以這種卡片指導(dǎo)生產(chǎn)。2.機械加工工藝卡片它是以工序為單位，詳細(xì)說明整個工藝過程的工藝文件。詳見表3-2。它是用來指導(dǎo)工人生產(chǎn)和幫助車間管理人員和技術(shù)人員掌握整個零件加工過程的一種主要技術(shù)文件，廣泛用于成批生產(chǎn)的零件和小批生產(chǎn)中的重要零件。3.機械加工工序卡片機械加工工序卡片是根據(jù)工藝卡片為毎一道工序制訂的。它更詳細(xì)地說明整個零件各個工序的加工要求，是用來具體指導(dǎo)工人操作的工藝文件。用于大批量生產(chǎn)的零件。零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析所謂零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指零件在滿足使用要求的前提下，制造該零件的可行性和經(jīng)濟性。

所謂結(jié)構(gòu)工藝性好，是指在現(xiàn)有工藝條件下，既能方便制造又有較低的制造成本。毛坯的種類很多，同一種毛坯又有多種制造方法，機械制造中常用的毛坯有以下幾種：鑄件、鍛件、型材、焊接件等。機械加工中常用的毛坯種類加工階段的劃分劃分方法零件的加工質(zhì)量要求較高時，都應(yīng)劃分加工階段。一般劃分為粗加工、半精加工和精加工三個階段。如果零件要求的精度特別高，表面粗糙度很細(xì)時，還應(yīng)増加光整加工和超精密加工階段。粗加工階段主要任務(wù)是切除毛坯上各加工表面的大部分加工余量，使毛坯在形狀和尺寸上接近零件成品。因此，應(yīng)采取措施盡可能提高生產(chǎn)率。同時要為半精加工階段提供精基準(zhǔn)，并留有充分均勻的加工余量，為后續(xù)工序創(chuàng)造有利條件。

半精加工階段達(dá)到一定的精度要求，并保證留有一定的加工余量，為主要表面的精加工作準(zhǔn)備。同時完成一些次