《机械制造技术基础》复习提纲-卢秉恒

《机械制造技术基础》复习提纲11.机床的主运动与进给运动：车削：工件的旋转（主切削运动）刀具运动(纵向、横向、斜线、曲线)铣削：铣刀的旋转（主切削运动）工件本身不动，而是装夹在机床的工作台上完成进给运动刨削：刀具的往复直线运动（切削主运动）钻削：刀具的旋转运动、刀具的轴向运动镗削：镗刀的旋转或工件的旋转磨削：砂轮的旋转运动（主运动）2.顺铣与逆铣：顺铣——主运动速度方向与工件进给方向相同。逆铣——主运动速度方向与工件进给方向相反。3.切削运动：刀具与工件间的相对运动称为切削运动（即表面成形运动）。1）主运动：在机床上形成切削速度并消耗大部分切削力的运动。2）进给运动：机床上维持切削加工过程连续不断进行运动。4.切削要素：切削要素包括切削用量和切削层的几何参数切削过程中，工件上通常存在的3个不断变化的表面。1）待加工表面：工件上即将被切除的表面。2）已加工表面：工件上已切去切削层而形成的新表面。3）过渡表面(加工表面)：工件上正被刀具切削着的表面，介于已加工表面和待加工表面之间。（1）切削用量：包括切削速度、进给量、背吃刀量（切削深度）。1）切削速度Vc（m/s）：刀具切削刃上选定点相对于工件主运动的速度计算时常用最大切削速度代表刀具的切削速度。2）进给量f：在主运动每转一转或每一行程时，刀具与工件之间沿进给动方向的相对位移。3）背吃刀量ap（切削深度）：待加工表面与已加工表面之间的垂直距离(mm)。（2）切削层参数：在切削过程中，工件每转一转或刀具每转一齿，刀具主切削刃相邻两位置间的一层金属，称为切削层。1）切削层公称宽度aw：沿过渡表面测量的切削层尺寸。2）切削层公称厚度ac：在过渡表面法线方向测量的切削层尺寸，即相邻两过渡表面之间的距离。3）切削层公称横截面积Ac：切削层公称厚度与切削层公称宽度的乘积。5.刀具角度：在正交平面内测量的角度：1）前角γ0：前刀面与基面之间的夹角，表示前刀面的倾斜程度。《机械制造技术基础》复习提纲22）后角α0：主后刀面与切削平面之间的夹角，表示后刀面的倾斜程度。在基面内测量的角度：3）主偏角κr：主切削刃在基面上的投影与进给运动方向的夹角。4）副偏角κr’：副切削刃在基面上的投影与进给运动反方向的夹角。在切削平面内测量的角度：5）刃倾角λs：主切削刃与基面之间的夹角。6.刀具材料应具备的性能：1）高硬度，常温HRC60~62以上2）高耐磨性3）高耐热性（热稳定性）4）足够的强度和韧性(抗弯强度、冲击值）5）良好的工艺性能6）良好的热物理性能和耐热冲击性能7.常用的刀具材料：1）工具钢：碳素工具钢：T10AT12A合金工具钢：9SiCrCrWMn2）高速钢（HSS）：钨系：W18Cr4V、钨钼系：W6Mo5Cr4V23）硬质合金：钨钴(YG)：YG3YG6YG8、钨钴钛(YT)：YT5YT15YT30硬质合金是高硬度、难熔的金属化合物微米级的粉末，用钴或镍等金属作粘结剂烧结而成的粉末冶金制品。刀具耐用度较高速钢高几倍到几十倍。4）陶瓷:陶瓷的主要成分是氧铝化（Al2O3）或氮化硅（Si3N4）。硬度、耐磨性和热硬性均比硬质合金好。陶瓷刀片性脆，抗变强度与冲击韧性低，一般用于高硬度材料的半精加工和精加工。5）立方氮化硼:立方氮化硼是六方氮化硼的同素异形体，硬度仅次于金刚石，立方氮化硼的热稳定性和化学惰性大大优于金刚石。《机械制造技术基础》复习提纲36）人造金刚石：金刚石是目前已知的最硬材料，其硬度为HV10000，精车有色金属时，加工精度可达IT5，刀具耐用度通常为硬质合金的10-100倍。金刚石的耐热性较差，一般低于800℃，在高温条件下，与铁原子反应，不适于加工钢铁材料。金刚石粉制成的砂轮磨削硬质合金。8.切屑类型及形成条件：9.积屑瘤现象：在切削速度不高而又能形成连续切屑的情况下，加工一般钢料或其它塑性材料时，常常在前刀面处粘着一块剖面有时呈三角状的硬块。它的硬度很高，通常是工件材料的2－3倍，在处于比较稳定的状态时，能够代替刀刃进行切削。这块冷焊在前刀面上的金属称为积屑瘤或刀瘤。10.积屑瘤对切削过程的影响：1)积屑瘤包围着切削刃，可以代替前面、后面和切削刃进行切削，从而保护了刀刃，减少了刀具的磨损。2)积屑瘤使刀具的实际工作前角增大，而且，积屑瘤越高，实际工作前角越大，刀具越锋利。3)积屑瘤前端伸出切削刃外，直接影响加工尺寸精度。4)积屑瘤直接影响工件加工表面的形状精度和表面粗糙度。11.刀具损坏的形式主要有磨损和破损两类：磨损：是连续的逐渐磨损。破损：包括脆性破损和塑性破损两种。刀具磨损后，使工件加工精度降低，表面粗糙度增大，并导致切削力加大、切削温度升高，甚至产生振动，不能继续正常切削。12.刀具的磨损形式：1）前面磨损：前面上形成月牙洼磨损2）后面磨损：后面的磨损形式是磨成后角等于零的磨损棱带。《机械制造技术基础》复习提纲43）前后面同时磨损或边界磨损13.刀具磨损的原因：1）硬质点磨损：工件材料中的杂质在刀具表面上擦伤，划出一条条的沟纹造成的机械磨损。2）粘结磨损：在一定的压力和温度作用下，磨擦面上产生塑性变形，形成粘结点，这些粘结点又因相对运动而破裂，粘结点的破裂也常常发生在刀具一方面被工件材料带走，从而形成刀具的粘结磨损。3）扩散磨损：刀具表面与工件由于高温与高压的作用，两摩擦表面上的化学元素有可能互相扩散到对方去，使两者的化学成分发生变化，从而削弱了刀具材料的性能，加速了刀具的磨损。4）化学磨损：在一定温度下，刀具材料与某些周围介质起化学作用，在刀具表面形成一层硬度较低的化合物，而被切屑带走，加速了刀具的磨损。14.切削用量的选择：1）对加工质量的影响；2）对基本工艺时间的影响；3）对刀具寿命和辅助时间的影响。选择顺序：首先选尽可能大的背吃刀量；其次选尽可能大的进给量；最后选尽可能大的切削速度。15.机床的技术参数：1）尺寸参数——具体反映机床的加工范围。2）运动参数——机床执行件的运动速度。3）动力参数——机床电动机的功率。16.机床精度：加工中保证被加工工件达到要求的精度和表面粗糙度，并能在机床长期使用中保持这些要求，机床本身必须具备的精度。1）几何精度；2）运动精度；3）传动精度；4）定位精度；5）工作精度；6）精度保持性。17.机床刚度：机床系统抵抗变形的能力。18.经过一次重大改进，最大磨削直径为320mm的高精度万能外圆磨床：《机械制造技术基础》复习提纲519.夹具的概念:在机械加工过程中，为了保证加工精度，固定工件，使之占有确定位置以接受加工或检测的工艺装备称为机床夹具。20.基准的概念：零件上用来确定其它点、线、面的位置时，作为参考的其它的点、线、面。21.基准的分类：22.六点定位原理：一个定位支承点限制工件的一个自由度，用合理设置的六个定位支承点，限制工件的六个自由度，使工件在夹具中的位置完全确定，称为工件的六点定位原理。23.定位情况：1）完全定位：工件的六个自由度完全被限制的定位。2）不完全定位：根据加工的技术要求，并不需要限制工件的全部自由度。3）欠定位：根据加工的技术要求，应该被限制的自由度没有被限制的定位。4）过定位：工件的同一自由度被两个或两个以上的支承点重复限制的定位。24.加工质量内容：25.加工精度与加工误差：1）加工精度：加工精度是指零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和位置）与理想几何参数的符合程度。2）加工误差：加工误差指零件加工后的实际几何参数对理想几何参数的偏离程度。关系：在生产实践中都是用加工误差的大小来反映与控制加工精度，也就是说加工精度的高低是通过加工误差的大小来衡量，误差大则精度低，反之则高。26.冷作硬化：机械加工过程中因切削力作用产生的塑性变形，使晶格扭曲、畸变，晶粒间产生剪切滑移,晶粒被拉长和纤维化，甚至破碎，这些都会使表面层金属的硬度和强度提高，这种现象称为冷作硬化（或称为强化）。《机械制造技术基础》复习提纲627.误差统计性质的分类：（1）系统性误差：1）常值系统性误差:在连续加工一批工件中，其大小和方向皆不变的误差。如：原理误差；刀具、机床、量具制造误差；调整误差等。[与加工顺序(时间)无关]2）变值系统性误差:在连续加工一批工件中，其大小和方向按一定规律变化的误差。如：刀具的磨损;机床、刀具热变形等。[随加工顺序(时间)而有规律变化]（2）随机性误差：在加工一批工件中，有类误差的大小和方向是无规则变化着的。如：毛坯的误差复映；定位误差；夹紧误差；内应力引起的变形误差等。28.消除（减小）误差的途径：1）对于常值系统性误差，若能掌握其大小和方向，就可以通过调整消除；2）对于变值系统性误差，若能掌握其大小和方向随时间变化的规律，可通过自动补偿消除；3）唯对随机性误差，只能缩小它们的变动范围，而不可能完全消除。由概率论与数理统计学可知，随机性误差的统计规律可用它的概率分布表示。29.生产过程：从原材料转变为成品的全过程。30.机械制造工艺过程：在机械制造厂制造机器，由原材料进厂到制成产品之间各个相互关联的劳动和运输过程的总和。31.工艺过程：在生产过程中凡直接改变生产对象的尺寸、形状、位置和性能，使其成为成品或半成品的过程。32.机械加工工艺过程：用机械加工方法直接改变毛坯形状、尺寸、表面质量，使其成为合格零件的过程。33.机械加工工艺过程的组成：机械加工工艺过程划分为一系列工序，每个工序又分为若干个装夹、工位、工步和走刀。1）工序：一个（或一组）工人在一台机床或（一个工作地点），对同一个（或同时对几个）工件所连续完成的那一部分工艺过程。2）装夹：使工件在机床中定位并夹紧的过程。3）工位：一次装夹后，在加工过程中工件如需作若干次位置的改变，则工件在机床上所占的每一个位置上所进行的那部分加工过程（工艺过程），称为一个工位。4）工步：同一道工序中，当加工表面不变，切削工具不变，切削用量（主要是切削速度v和进给量f）不变的情况所连续完成的那部分工序内容。5）走刀（工作行程）：在一个工步内，若需切除的金属层较厚，则需分几次切削，每一次切削为一次走刀。34.定位基准的选择：在选择定位基准时往往先根据零件的加工要求选择精基准,由工艺路线向前反推,最后考虑选用哪一组表面作为粗基准才能把精基准加工出来。1）粗基准：用毛坯上未经加工的表面作为定位基准。《机械制造技术基础》复习提纲72）精基准：用加工过的表面作为定位基准。3）附加基准：零件上根据机械加工工艺需要而专门设计的定位基准。如用作轴类零件定位的顶尖孔，用作壳体类零件定位的工艺孔等。35.精基准的选择原则：1）基准重合原则；2）统一基准原则；3）互为基准原则；4）自为基准原则（只提高加工表面尺寸精度，不能提高表面之间的相互位置精度，位置精度应由先行工序保证）。36.粗基准的选择原则：1）保证相互位置要求原则，如果首先要求保证工件上加工面与不加工面的相互位置要求，则应以不加工面作为粗基准；2）合理分配加工余量的原则，选重要表面作为粗基准；3）便于装夹的原则，选大而平整的表面作为粗基准；4）粗基准一般不得重复使用原则，粗基准只能使用一次。37.选择表面加工方法考虑因素：1）零件加工表面的精度和表面粗糙度要求；2）零件材料的加工性；3）零件的结构形状和尺寸大小；4）生产批量要求；5）企业现有加工设备和技术条件；6）生产率和经济性。在选择加工方法的时，一般总是首先根据零件主表面的技术要求和工厂具体条件，先选定它的最终工序加工方法，然后再逐一选定该表面各有关前道工序的加工方法。38.加工余量：毛坯变为成品的过程中，从被加工表面上切除的金属层厚度称为加工余量。39.加工余量的分类：1）总余量：是毛坯尺寸与零件图的设计尺寸之差。2）工序余量：是相邻两工序的工序尺寸之差。40.公称余量：上道工序基本尺寸与本道工序基本尺寸（或本道工序基本尺寸与上道工序基本尺寸）之差。（分单边余量和双边余量）【注】工序尺寸的公差，一般规定按“入体原则”标注，被包容尺寸上偏差为零，其最大尺寸就是基本尺寸；包容尺寸(孔径、槽宽)，下偏差为零，其最小尺寸就是基本尺寸。41.保证装配精度的4种装配