机械制造工程原理(下册)精简版

夹具：对工件进行定位，夹紧，对刀具进行对刀，导向，保证刀具与工件之间的相对位置的辅助装置。夹具的组成：定位元件，夹紧装置，导向元件和对刀装置，连接元件，夹具体，其他元件及装置。夹具的作用：保证加工质量，提高生产率，减轻劳动强度，扩大机床的加工范围。加工误差组成：安装误差，对定误差，加工过程误差。工件安装方式：直接找正安装，划线找正安装，夹具安装。欠定位：根据工件加工面位置尺寸要求必须限制的自由度没有得到全部限制，约束点不足过定位：工件在定位时，同一个自由度被两个或两个以上约束点约束过定位影响：①工件无法安装。②工件或定位元件变形。夹紧机构的作用：夹紧机构保证了在加工力的作用下工件的正确定为状态。夹紧装置的组成：力源装置，夹紧元件，中间传力机构。对夹紧装置的要求：①不破坏工件的定位②夹紧应可靠适当③夹紧装置应操作方便、省力、安全④夹紧装置的复杂程度和自动化程度应与工件的生产批量和生产方式相适应。夹紧力方向的选择：①夹紧力的作用方向应有利于工件的准确定位，而不能破坏定位。为此，一般要求主要夹紧力应垂直指向主要定位面。②夹紧力的作用方向应尽量与工作刚度最大的方向相一致，以减小工件变形。③夹紧力的作用方向应尽可能与切削力、工件重力方向一致，以减小所需夹紧力。夹紧力作用点的选择：①夹紧力作用点应正对支承元件或位于支承元件所形成的支承面内，以保证工件已获得的定位不变。②夹紧力作用点应处于在工件刚性较好的部位，以减小工件的加紧变形。③夹紧力作用点应尽可能靠近被加工表面，以便减小切削力对工件造成的翻转力矩。机械加工表面质量的含义：经过机械加工后，在零件已加工表面上几微米至几百微米表面层所产生的物理机械性能的变化以及表面层微观几何形状误差。表面层几何形状误差组成：表面粗糙度，波度.波度的概念：是介于加工精度和表面粗糙度之间的周期性几何形状误差，它主要是由加工过程中工艺系统的振动所引起的。表面层物理机械性能主要有：1表面层硬化深度和程度2表面层内残余应力的大小，方向和分布情况3表面层金相组织的改变4表面层内其他物理机械性能的变化表面冷作硬化：工件在机械加工过程中，表面层金属产生强烈的塑性变形，是表面层的硬度提高震动对表面质量的影响：(1)影响加工的表面粗糙度。(2)影响生产率。(3)影响刀具寿命。(4)对机床、夹具等不利。自由震动的原因特点：原因：机床外界闯来的冲击力、机械传动系统中产生的非周期性冲击力引起的振动，以及在切削加工时由材料的局部硬点等原因引起的冲击振动。特点：振动的频率就是固有频率。由于工艺系统的阻尼作用，这类会很快衰减。强迫振动的概念：是由外界周期性的干扰力所支持的不衰减振动。原因：（1）机床中某些零件的制造精度不高，会使机床产生不均匀运动而引起振动。（2）在刀具方面，多刃、多齿刀具切削时，由于刃口高度的误差，容易产生振动。（3）被切削的工件表面上有断续表面或表面余量不均、硬度不一等。强迫振动的特点：（1）强迫振动的稳态过程是谐振动，只要干扰力存在，振动就不会被阻尼衰减掉，去除干扰力后振动才会停止。（2）强迫振动的频率等于干扰力的频率。（3）阻尼越小，振幅越大，谐波影响轨迹的范围大。增加阻尼能有效地减小振幅。（4）在共振区，娇小的频率变化会引起较大的振幅和相位角的变化。消除强迫振动的途径：（1）消振与隔振（2）消除回转零件的不平衡（3）提高传动件的制造精度（4）提高系统刚度，增加阻尼。自激振动：由振动过程本身引起某种切削力的周期性变化，又由这个周期性变化的切削力反过来加强和维持振动，使振动系统补充了由阻尼作用消耗的能量，这种类型的振动被称为自激振动。自激振动的特点。（1）是一种不衰减的振动（2）频率等于或接近系统的固有频率（3）产生振幅的大小，决定于每一振动周期内系统所获得的能量与消耗的能量对比情况。（4）形成和持续是由于过程本身产生的激振和反馈作用，所以若停止切削（或磨削）过程，即使机床任在继续空转，自激振动也就停止了。消除自激振动的途径：（1）合理选择与切削过程有关的参数①合理选择切削用量②合理选择刀具的几何角度（2）提高工艺系统本身的抗振性①提高机床的抗振性②提高刀具的抗振性③提高工件安装是的刚性（3）使用消振器装置。加工精度：是指零件经加工后的尺寸，几何形状以及表面相互位置等参数的实际值与理想值相符合的程度而它们之间的偏离程度称之加工误差。加工精度包括：尺寸精度,几何形状精度,相互位置精度机械加工误差分类：1系统误差：具有确定性规律的误差2随机误差：具有统计分步规律的误差。或1静态误差：工艺系统在不切削状态下所产生的误差.2切削状态误差：工艺系统自切削状态下所产生的误差加工精度放法：1.试切法2.调整法（1静调整）（2动调整）3.定尺刀具法4.主测量法工艺系统：机床，夹具，刀具和工件组成的系统影响机械加工精度的主要因素：原理误差，工艺系统的制造精度和磨损，工艺系统的受力变形和零件内应力，工艺系统的受热变形，工艺系统调整误差，工件安装夹具误差和度量误差原始误差:工艺系统中凡是能引起加工误差的因素。（工艺系统误差和静误差）误差敏感方向：在分析机床的运动误差时，对加工精度影响最大的方向。主轴的回转精度：纯径向跳动，纯轴向窜动，纯角度摆动，轴心漂移纯径向跳动：车床-圆度误差（误差敏感方向），镗床-孔为椭圆纯轴向窜动：端面产生垂直度误差，螺距产生周期性误差纯角度摆动：车削-外圆、内孔产生锥度误差，镗-孔都是椭圆刚度：是物体受力后抵抗外力的能力，也就是物体在受力方向上产生单位弹性变形所需的力误差复映：由于切削力和系统刚度的原因，加工面的原始形态误差将以缩小的比例复映到已加工工件表面机械加工工艺规程：用工艺文件的形式，规定的机械加工工艺过程的有关内容生产类型：机械制造业的生产类型一般分为3类：大量生产、成批生产和单间生产。生产类型的划分一方面要考虑生产纲领，另一方面要考虑产品本身的大小和结构的复杂性。拟定机械加工工艺路线是制定机械加工工艺规程的核心，其内容为：选择定位基准，确定加工方法，安排加工顺序及安排热处理，检验和其他工序。基准：用来确定生产对象上几何要素之间的几何关系所依据的点，线和面。所谓零件的结构工艺性是指在满足使用要求的前提下，制造该零件的可行性和经济性。选择定位基准的基本方法：1选最大尺寸的表面为安装面，选最长距离的表面为导向面，选最小尺寸的表面为支承面。2首先考虑保证空间位置精度，再考虑保证尺寸精度。3应尽量选择零件上有重要位置精度关联的主要表面为定位基准。4定位基准应有利于夹紧，在加工过程中稳定可靠。粗基准的选择方法1选加工余量小的，较准确的、表面质量较好的、面积较大的毛面作粗基准。2选重要表面为粗基准，因为重要表面一般都要求余量均匀。3选不加工的表面做粗基准，这样可以保证加工表面和不加工表面之间的相对位置要求。4粗基准一般只能使用一次精基准选择：基准重合，基准统一，互为基准。自为基准（最高）所谓加工经济精度是指在正常加工条件下所能保证的加工精度和表面粗糙度。加工阶段划分的主要目的：1保证零件加工质量2有利于及早发现毛培缺陷并得到及时处理。3有利于合理利用机床设备。工序顺序安排原则：先基准再其他，先面后孔，先主后次，先粗后精热处理工序安排原则：1为了改善切屑性能，应安排在粗加工前2为消除内应力，安排在粗加工后3为改善材料力学物理性质，安排在半精加工后4为提高零件表面耐磨性，耐腐蚀性，应安排在工艺过程最后。毛培尺寸与零件设计尺寸之差称为加工总余量。每一工序所切除的金属层厚度称为工序余量。所谓时间定额是指在一定生产条件下，完成一道工序所需消耗的时间。技术时间定额的组成：基本时间、辅助时间、布置工作地时间、休息和自然需要时间、准备与终结时间。辅助时间包括：装卸工件，开动和停止机床，改变切削用量，测量工件尺寸及进刀和退刀动作