机械制造技术制造

机械制造技术基础复习资料1、生产系统：即由原材料进厂到产品出厂的整个生产、经营、管理过程。整个生产系统由三个层次组成：①决策层②计划管理层③生产技术层2、制造系统：是生产系统中的一个重要组成部分，即由原材料变为产品的整个生产过程。制造系统中，存在着物质流、信息流、能量流3、工艺系统：机械制造系统中，机械加工所使用的机床、刀具、夹具和工件组成了一个相对独立系统。4、生产纲领：在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。三种生产类型：大量生产、成批生产和单件生产。5、切削运动：在切削加工过程中，工件与刀具之间的相对运动，由金属切削机床来完成。由主运动和进给运动组成，主运动是使刀具和工件产生相对运动已进行切削的运动，进给运动是使新的金属不断投入切削的运动。在切削过程中，工件上有三个变化着的表面：待加工表面、已加工表面、过渡表面6、切削用量三要素：切削速度vc、进给量f、背吃刀量ap。切削层参数：切削层公称厚度h、切削层公称宽度b、切削层公称横截面积A7、刀具切削部分的结构要素：前刀面、主后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃、刀尖8、在确定刀具标注角度参考系时作了两个假定：1）假定运动条件：给出刀具假定主运动和假定进给运动方向，而不考虑进给运动的大小。2）假定安装条件：刀具安装基准面垂直于主运动方向，刀柄的中心线与进给运动方向垂直，刀具刀尖与工件中心轴线等高。9、构成刀具标注角度参考系的参考平面通常有：⑴基面Pr通过切削刃上某一指定点，并与该点切削速度方向相垂直的平面。⑵切削平面Ps通过主切削刃上某一指定点，与主切削刃相切并垂直于基面的平面⑶正交平面Po通过主切削刃上某一指定点，同时垂直于基面和切削平面的平面。10、刀具标注角度：①前角γo在正交平面内测量的前刀面与基面的夹角。②后角αo在正交平面内测量的主后刀面与切削平面的夹角。③刃倾角λs在切削平面内测量的主切削刃与基面间的夹角。④主偏角κr在基面内测量的主切削刃在基面上的投影与进给运动方向的夹角。⑤副偏角κrˊ在基面内测量的副切削刃在基面上的投影与进给运动反方向的夹角。11、切削层金属的变形分为三个区：①第一变形区：剪切滑移区，剪切滑移产生塑性变形及加工硬化②第二变形区：挤压摩擦区，切屑受前刀面挤压和摩擦，金属纤维化③第三变形区：挤压摩擦回弹区，已加工表面受刀刃钝圆部分和后刀面挤压摩擦，产生变形和回弹，造成表面金属纤维化和加工硬化。12、刀—屑接触部分分为两个区域，粘结区域为内摩擦，滑动区域为外摩擦。13、积屑瘤：在切削速度不高而又能形成连续性切屑的情况下，加工钢料等塑性材料时，常在前刀面切削处粘着一块剖面呈三角状的硬块，这块冷焊在前刀面上的金属即为积屑瘤。对切削过程的影响：①增大前角②增大切削厚度③增大已加工表面粗糙度④影响刀具使用寿命避免或减小积屑瘤的措施：①控制切削速度，尽量避开易生成积屑瘤的中速区②使用润滑性能好的切削液，以减小摩擦③增大刀具前角，以减小刀屑接触区压力④提高工件材料硬度，减少加工硬化倾向。14、影响切削变形的因素：①工件材料：工件材料强度愈高，切屑变形愈小。②刀具前角：刀具前角愈大，切削变形愈小。③切削速度：无积屑瘤的切削速度范围内，切削速度愈高，则变形系数愈小；有积屑瘤的切削速度范围内，积屑瘤增长阶段，变形随实际前角增大而减小，积屑瘤消退阶段，变形随实际前角减小而增大④切削厚度：当切削厚度增加时，摩擦系数减小，剪切角增大，变形变小。15、切屑种类：带状切屑、节状切屑、粒状切屑、崩碎切屑16、切削力：指在切削加工中刀具作用到工件上的力。切削力来源：①切削层金属、切屑和工件表层金属的弹性变形所产生的抗力②刀具与切屑、工件表面间的摩擦阻力。切削合力分解的三个分力及对设计机床的影响：①主切削力Fc是计算切削功率和设计机床的主要参数②切深抗力Fp会使机床工艺系统（包括机床、刀具和工件）产生变形，对加工精度和已加工表面质量影响较大③进给抗力Ff是设计机床进给机构或校核其强度的主要参数。17、影响切削力的因素（出选择题，知道了解即可）：⑴工件材料的影响：强度、硬度越高，切削力越大；强度、硬度相近的材料，如其塑性越大，切削力越大⑵切削用量的影响：①背吃刀量和进给量的影响背吃刀量加大，切削力成正比例增大；进给量加大，切削力不成正比例增大②切削速度的影响切削速度大于27m/min时，切削力随切削速度增大而减小。切削速度小于27m/min时，约在切削速度处于5~17m/min时，切削力随着切削速度增大而减小；约在17m/min时，切削力最小；大于17m/min时，切削力逐步增大。⑶刀具几何参数的影响：①前角的影响前角加大，切削力减小。②负倒棱的影响当负倒棱宽度小于切屑与前刀面接触长度时，切削力增大幅度很小；当负倒棱宽度大于切屑与前刀面接触长度时，切削力将显著增大。③主偏角的影响主偏角加大时，切深抗力减小，进给抗力加大④过渡圆弧刃的影响随着刀尖圆弧半径增大，切深抗力增大，进给抗力减小，主切削力略有增大。⑤刃倾角的影响随着刃倾角增大，切深抗力减小，进给抗力增大。⑷刀具磨损的影响：后刀面磨损增大时，切削力增大。⑸切削液的影响：冷却作用的切削液对切削力影响很小，润滑作用的切削液可减小切削力。⑹刀具材料的影响：在其他切削条件完全相同的条件下，一般按立方碳化硼刀具、陶瓷刀具、涂层刀具、硬质合金刀具、高速钢刀具的顺序，切削力依次增大。18、（选择，知道了解即可）切削热的传导比例：①车削时：50%~86%由切屑带走，10%~40%传入车刀，3%~9%传入工件，1%左右传入空气。②钻削时：28%由切屑带走，14.5%传入刀具，52.5%传入工件，5%传入周围介质。19、影响切削温度的因素（出选择题，知道了解即可）：⑴切削用量：切削速度对切削温度影响最大，进给量次之，背吃刀量最小⑵刀具几何参数：①前角在一定范围内，前角大，切削温度低，前角小，切削温度高；当前角超过18°~20°后，对切学温度影响极小②主偏角主偏角加大，切削温度升高。⑶刀具磨损：刀具磨损后，切削温度上升。⑷工件材料：硬度和强度越高，切削温度越高；导热系数小时，切削温度相对较高。⑸切削液：使用切削液，切削温度明显降低。20、刀具失效的形式主要有磨损和破损两种。刀具磨损呈现三种形式：前刀面磨损（月牙洼磨损）、后刀面磨损、前刀面和后刀面同时磨损。刀具磨损的原因：①磨料磨损②冷焊磨损③扩散磨损④氧化磨损⑤热电磨损21、刀具磨损的过程：①初期磨损阶段：磨损量较小②正常磨损阶段：磨损比较缓慢均匀③剧烈磨损阶段：磨损速度急剧增加，以致刀具损坏而失去切削能力。22、刀具的磨钝标准：国际标准化组织ISO统一规定以1/2背吃刀量处后刀面上测量的磨损带宽度作为刀具的磨钝标准。制定磨钝标准应考虑的因素：⑴工艺系统刚性：工艺系统刚性差，刀具的后刀面磨损量VB应取小值。⑵工件材料：切削难加工材料，一般应取较小VB值，切削一般材料，VB值可取大一些。⑶加工精度和表面质量：加工精度和表面质量要求高时，VB应取小值。⑷工件尺寸：加工大型工件，VB应取大值。23、刀具寿命：刃磨好的刀具自开始切削直到磨损量达到磨钝标准为止的净切削时间，称为刀具的使用寿命。一般选择刀具使用寿命应从三方面考虑，即以生产率最高、生产成本最低、利用率最大为目标来优选刀具使用寿命。制订刀具使用寿命应具体考虑的因素：⑴刀具构造复杂、制造和磨刀费用高时，刀具寿命应规定高些。⑵多刀车床上的车刀，组合机床上的钻头、丝锥和铣刀，自动机及自动线上的刀具，刀具寿命应定的高些。⑶某工序的生产成为生产线上的瓶颈时，刀具寿命应定的低些；某工序单位时间的生产成本较高时刀具的寿命应定的低些⑷精加工尺寸很大的工件时，刀具寿命应规定的至少能完成一次走刀。24、工件材料的切削加工性是指工件材料加工的难易程度。改善材料切削加工性的途径：①通过热处理改变材料的组织和力学性能②选择易切钢25、选择切削用量的基本原则：首先选取尽可能大的背吃刀量ap；其次根据机床进给机构强度、刀杆刚度等限制条件（粗加工时）或已加工表面粗糙度要求（精加工时），选取尽可能大的进给量f；最后根据切削用量手册查取或者根据公式vvpymvcafvTC计算确定切削速度。26、切削液的作用：冷却、润滑、清洗、防锈27、磨削过程的三个阶段：滑擦阶段、耕犁阶段、形成切屑28、磨削力可分解为三个分力：主磨削力（切向磨削力）、切深抗力（径向磨削力）、进给抗力（轴向磨削力）29、砂轮的特性由以下五个因素决定：磨料、粒度、结合剂、硬度和组织。砂轮的硬度是反映磨粒在磨削力的作用下，从砂轮表面上脱落的难易程度。30、车刀在结构上可分为整体车刀、焊接车刀、焊接装配式车刀和机械夹固刀片的车刀。机械夹固刀片的车刀又分为机夹车刀和可转位车刀。31、逆铣：铣削时，铣刀切入工件时的切削速度方向和工件的进给方向相反的铣削方式。顺铣：铣削时，铣刀切出工件时的切削速度方向与工件的进给方向相同的铣削方式。32、（选择题，知道了解）插齿用于加工直齿内、外齿轮、斜齿圆柱轮和齿条，尤其是对于双联或多联齿轮、扇形齿轮等的加工有其独特的优越性，插齿的齿形精度比滚齿高、齿面粗糙度比滚齿细、运动精度比滚齿差、齿向误差比滚齿大；滚齿：可以加工外啮合的直齿轮、斜齿轮、标准齿轮和变位齿轮，加工齿轮的范围很大，加工精度较高，生产率较高、应用最广，通用性较好；铣齿：用齿轮铣刀在铣床上铣齿，由于存在分度误差及刀具的安装误差，所以加工精度较低，一般只能加工出9~10级精度的齿轮。此外，加工过程中需作多次不连续分齿，生产率也很低。因此，主要用于单件小批量生产和修配工作中加工精度不高的齿轮；磨齿：加工精度很高，但是生产效率最低33、机床分类：以通用性程度分通用机床、专门化机床、专用机床；以加工精度分为普通精度机床、精密机床、高精密机床。34、机床运动按其功能分为表面成形运动和辅助运动。机床的主要组成部分：执行机构、动力源、传动装置。35、传动链：是指由动力源—传动装置—执行件，或执行件—传动装置—执行件构成的传动联系。机床的传动链：①外联系传动链——联系动力源与执行机构之间的传动链②内联系传动链——联系一个执行机构和另一个执行机构的传动链。传动链中通常包含两类传动机构：定比传动机构、换置机构36、CA6140卧式车床组成：主轴箱、进给箱、溜板箱、尾座、刀架、床身。适用于加工各种轴类和盘套类零件的回转表面，还可以进行钻孔、扩孔、绞孔、钻中心孔和滚花等工艺，通用性强，但结构复杂而且自动化程度低，适用于单件、小批量生产及修理车间。车削螺纹范围：米制螺纹、英制螺纹、模数螺纹、径节螺纹。37、CA6140含义：C—类别代号，车床类；A—结构特性代号，结构不同；6—组别代号，落地及卧式车床组；1—系别代号，卧式车床系；40—主参数，最大车削直径400mmMG1432A含义：M—磨床类；G—通用特性，高精度；1—外圆磨床组；4—万能外圆磨床系；32—最大磨削直径320mm；A—重大改进顺序号，第一次重大改进38、机床夹具作用：①能稳定的保证工件的加工精度②能减少辅助工时，提高劳动生产率③能扩大机床的适用范围，实现一机多能。分类：按专门化程度分为通用夹具、专用夹具、通用可调夹具和成组夹具、组合夹具、随行夹具。组成：定位原件及定位装置、夹紧装置、对刀与导引元件、夹具体、其他原件及装置39、完全定位：根据工件被加工表面的加工精度要求，将工件的六个自由度全部限制的定位方法；不完全定位：根据工件被加工表面的加工精度要求，限制工件的自由度少于六个的定位方法；欠定位：根据工件被加工表面的加工精度要求，需要限制的自由度没有得到完全限制的定位方法；过定位：工件的某自由度被夹具上两个或两个以上的定位元件重复限制的定位方法。40、夹紧力的确定：⑴夹紧力方向的选择原则：①夹紧力的方向应不破坏工件定位的准确性和可靠性②夹紧力的方向应使工件变形尽可能小③夹紧力方向应使所需夹紧力尽可能小⑵夹紧力的作用点：①位置应靠近支撑元件的几何中心或几个支撑元件所形成的支撑面内②应落在工件刚度较好的部位上③应尽可能靠近被加工表面⑶夹紧力大小：应适中，由经验类比法和分析