《機械制造工藝》基礎知識點

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1、《機械制造工藝》基礎知識點 材料成型機理:人為地將零件的加工過程分為熱加工和冷加工兩個階段，而且是以 冷去初加工和熱變形加工為主。從加工成型機理分類，加工工藝分為去除加工、結 _ 合加工和變形加工。 機械加工工藝過程:是機械產品生產過程的一部分，是直接生產過程。其原意是指 采用金屬切削刀具或磨具來加工工件，使之達到所要求的形狀、尺寸、表面粗糙度 和力學物理性能，成為合格零件的成產過程。 六點定位原理：采用6個按一定規(guī)則布置的約束點來限制工件的 6個自由度，實現 完全定位。 從設計和工藝兩個方面來分析，基準可分為設計基準和工藝基準兩大類。 設計基準：設計者在設計零件時，根據零件在裝配結

2、構中的裝配關系和零件本身解 構要素之間的互相位置關系，確定標注尺寸的起始位置，這些起始位置可以是點、 線或面，稱之為設計基準。 工序：一個（或一組）工人在一個工作地點對一個（或同時對幾個）工件連續(xù)完成 的那一部分工藝過程。 工藝基準：零件在加工工藝過程中所用的基準稱為工藝基準。工藝基準又可進一步 分為：工序基準、定位基準、測量基準和裝配基準。 工序基準：在工序圖上用來確定本工序所加工表面加工后的尺寸、形狀和位置的基 準。 定位基準:在加工時用于工件定位的基準。可以分為粗基準和精基準，又可分為固 _ 有基準和附加基準。 零件的加工質量包含零件的機械加工精度和加工表面質量兩個方面。 機

3、械加工精度：是指零件加工后的實際幾何參數與理論幾何參數的符合程度。 機械加工誤差：是指零件加工后的實際幾何參數與理論幾何參數的偏離程度。 零件的加工精度 包含3方面的內容：尺寸精度、形狀精度和位置精度。 誤差的敏感方向：加工精度影響最大的那個方向（即通過切削刃的加工表面的法 向）。 加工原理誤差：是指采用了近似的成形運動或近似的切削刃輪廓進行加工而產生的 誤差。 影響機床誤差的因素:導軌導向誤差、主軸回轉誤差和傳動鏈的傳動誤差。 主軸回轉誤差：是指主軸實際回轉軸線對其理想回轉軸線的漂移。 主軸回轉軸線的運動誤差可以分為分解為徑向圓跳動、軸向圓跳動和傾角擺動三種 基本形式。 傳動鏈的

4、傳動誤差：是指內聯(lián)系的傳動鏈中首末兩端傳動元件之間相對運動的誤 差。它是螺紋，齒輪，渦輪以及其它按展成原理加工時影響加工精度的主要因素。 加工殘余應力：是指在沒有外力作用下或去除外力后工件內存留的應力。 殘余應力是由于金屬內部相鄰組織發(fā)生了不均勻的體積變化而產生的。促使這種不 均勻體積變化的因素主要來自冷、熱加工。（一）、毛坯制造和熱處理過程中產生的 殘余應力；（二）、冷校直帶來的殘余應力；（三）、切削加工帶來的殘余應力。 熱變形：在機械加工過程中，工藝系統(tǒng)會受到各種熱的影響而產生溫度變形，一般 也稱為熱變形。 加工誤差分為系統(tǒng)誤差和隨機誤差。 系統(tǒng)誤差：在順序加工一批共建中，其加工誤差

5、的大小和方向都保持不變，或者按 一定規(guī)律變化，統(tǒng)稱為系統(tǒng)誤差。前者稱為常值系統(tǒng)誤差，后者稱為變值系統(tǒng)誤差。 隨機誤差：在順序加工一批共建中，其加工誤差的大小和方向的變化是屬于隨機性 的，稱為隨機誤差。 加工表面質量包括兩個方面的內容：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等 4方 面的內容。表面粗糙度對零件表面磨損的影響最大。 加工表面層的冷作硬化：機械加工過程中產生的塑性變形，使晶格扭曲、畸形，顆 粒間產生滑移，晶粒被拉長，這些都會使表面層金屬的硬度增加， 統(tǒng)稱為冷作硬化。 評定冷作硬化指標有

6、三項：1、表層金屬的顯微硬度；2、硬化層深度；3、硬化程 度。 磨削燒傷三種形式：回火燒傷、淬火燒傷和退火燒傷。 表層金屬產生殘余應力的原因：1、冷態(tài)塑性變形；2、熱態(tài)塑性變形；3、金相組 織的變化。 表層材料的力學物理性能和化學性能：1.表面層金屬的冷作硬化2.表面層金屬金相 組織的變化3.表面層金屬的殘余應力 表面強化工藝定義：是指通過冷壓加工方法使表面層金屬產生冷態(tài)塑性變形，以減 小表面粗糙度值，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。 常用的機械強化方法:噴丸強化和滾壓加工。 機械加工過程中產生的 震動主要有強迫振動和自激振動。 自激振動：機械加工過程中，在

7、沒有周期性外力作用下，由系統(tǒng)內部激發(fā)反饋產生 的周期性振動。 與強迫振動相比，自激振動具有以下特征：機械加工中的自激振動實在沒有外力干 擾下所產生的振動運動，這與強迫振動有本質的區(qū)別；自激振動的頻率接近于系統(tǒng) 的固有頻率，即顫振頻率取決于振動系統(tǒng)的固有特征。這與自由振動相似，而與強 迫振動根本不同。自由振動受阻尼作用將迅速衰減，而自激震動卻不因有阻尼存在 而迅速衰減。 粗基準的選擇原則：1、保證相互位置要求原則；2、保證加工表面加工余量合理分 配原則；3、便于工件裝夾原則；4、粗基準一般不得重復使用原則。 精基準的選擇原則：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

8、基準原則；5、便于裝夾原則。 機器結構的裝配工藝性：指機器結構能夠保證裝配過程中是相互聯(lián)系的零部件不用 或少用修配和機械加工，用較少的勞動量，花費較少的時間按產品的設計要求順利 的裝配起來。 機器結構的裝配工藝性的要求：1、機器結構應能分成獨立的裝配單元；2、減少裝 配時的修配和機械加工；3、機器結構應便于裝配和拆卸。 機床夾具是機床上裝加工件的一種裝置。 機床夾具的組成：1.定位元件或裝置2.刀具導向元件或裝置3.加緊元件或裝置4. 聯(lián)接元件5.夾具體6.其它元件或裝置。 夾具的功能：1、保證加工質量；2、提高生產效率；3、擴大機床工藝范圍；4、減 輕工人勞動強度。 機床夾具的分

9、類：1、通用夾具；2、專用夾具；3、可調整夾具和成組夾具；4、組 合夾具；5、隨行夾具。 定位誤差：由于工件在夾具上定位不準確而引起的加工誤差。 定位誤差實質是：是 工序基準在加工尺寸方向上的最大變動量。 定位誤差的來源有兩方面：1、由于工件的定位表面或夾具上的定位元件制作不準 確引起的定位誤差，稱為基準位置誤差；2、由于工件的工序基準與定位基準補充和 而引起的定位誤差，稱為基準不重合誤差。 夾緊力包括大小、方向和作用點三個要素。 常用夾緊結構:斜楔夾緊機構、螺旋夾緊機構、偏心夾緊機構、鉸鏈夾緊機構、定 _ 心夾緊機構。 材料成型機理:人為地將零件的加工過程分為熱加工和冷加工兩個階

10、段，而且是以 冷去初加工和熱變形加工為主。從加工成型機理分類，加工工藝分為去除加工、結 _ 合加工和變形加工。 六點定位原理：采用6個按一定規(guī)則布置的約束點來限制工件的 6個自由度，實現 完全定位。 從設計和工藝兩個方面來分析，基準可分為設計基準和工藝基準兩大類。 設計基準：設計者在設計零件時，根據零件在裝配結構中的裝配關系和零件本身解 構要素之間的互相位置關系，確定標注尺寸的起始位置，這些起始位置可以是點、 線或面，稱之為設計基準。 工序：一個（或一組）工人在一個工作地點對一個（或同時對幾個）工件連續(xù)完成 的那一部分工藝過程。 工藝基準：零件在加工工藝過程中所用的基準稱為工藝基準。

11、工藝基準又可進一步 分為：工序基準、定位基準、測量基準和裝配基準。 工序基準：在工序圖上用來確定本工序所加工表面加工后的尺寸、形狀和位置的基 準。 定位基準:在加工時用于工件定位的基準。可以分為粗基準和精基準，又可分為固 _ 有基準和附加基準。 零件的加工質量包含零件的機械加工精度和加工表面質量兩個方面。 機械加工精度：是指零件加工后的實際幾何參數與理論幾何參數的符合程度。 機械加工誤差：是指零件加工后的實際幾何參數與理論幾何參數的偏離程度。 零件的加工精度包含3方面的內容：尺寸精度、形狀精度和位置精度。 誤差的敏感方向：加工精度影響最大的那個方向（即通過切削刃的加工表面的法 向）

12、。 加工原理誤差：是指采用了近似的成形運動或近似的切削刃輪廓進行加工而產生的 誤差。 影響機床誤差的因素:導軌導向誤差、主軸回轉誤差和傳動鏈的傳動誤差。 主軸回轉誤差：是指主軸實際回轉軸線對其理想回轉軸線的漂移。 主軸回轉軸線的運動誤差可以分為分解為徑向圓跳動、軸向圓跳動和傾角擺動三種 基本形式。 傳動鏈的傳動誤差：是指內聯(lián)系的傳動鏈中首末兩端傳動元件之間相對運動的誤 差。它是螺紋，齒輪，渦輪以及其它按展成原理加工時影響加工精度的主要因素。 加工殘余應力：是指在沒有外力作用下或去除外力后工件內存留的應力。 殘余應力是由于金屬內部相鄰組織發(fā)生了不均勻的體積變化而產生的。促使這種不 均勻

13、體積變化的因素主要來自冷、熱加工。（一）、毛坯制造和熱處理過程中產生的 殘余應力；（二）、冷校直帶來的殘余應力；（三）、切削加工帶來的殘余應力。 熱變形：在機械加工過程中，工藝系統(tǒng)會受到各種熱的影響而產生溫度變形，一般 也稱為熱變形。 引起工藝系統(tǒng)變形的熱源分為內部熱源和外部熱源。切削熱是切削加工過程中最主 要的熱源，它對工件加工精度的影響最為直接。 加工誤差分為系統(tǒng)誤差和隨機誤差。 系統(tǒng)誤差：在順序加工一批共建中，其加工誤差的大小和方向都保持不變，或者按 一定規(guī)律變化，統(tǒng)稱為系統(tǒng)誤差。前者稱為常值系統(tǒng)誤差，后者稱為變值系統(tǒng)誤差。 隨機誤差：在順序加工一批共建中，其加工誤差的大小和方向

14、的變化是屬于隨機性 的，稱為隨機誤差。 引起非正態(tài)分布的原因：1.加工中刀具或砂輪的尺寸的磨損。2.工藝系統(tǒng)存在顯著 熱變形時，分布曲線往往比對稱。3.用試切法加工時，操作者主觀上存在著寧可返 修也不可報廢的傾向性。 加工表面質量包括兩個方面的內容：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等 4方 面的內容。表面粗糙度對零件表面磨損的影響 。加工表面層的冷作硬化：機械加工過程中產生的塑性變形，使晶格扭曲、畸形， 顆粒間產生滑移，晶粒被拉長，這些都會使表面層金屬的硬度增加，統(tǒng)稱為冷作硬 化。 評

15、定冷作硬化指標有三項：1、表層金屬的顯微硬度；2、硬化層深度；3、硬化程 度。 磨削燒傷三種形式：回火燒傷、淬火燒傷和退火燒傷。 表層金屬產生殘余應力的原因：1、冷態(tài)塑性變形；2、熱態(tài)塑性變形；3、金相組 織的變化。 表層材料的力學物理性能和化學性能：1.表面層金屬的冷作硬化2.表面層金屬金相 組織的變化3.表面層金屬的殘余應力 表面強化工藝定義：是指通過冷壓加工方法使表面層金屬產生冷態(tài)塑性變形，以減 小表面粗糙度值，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。 常用的機械強化方法:噴丸強化和滾壓加工。 機械加工過程中產生的 震動主要有強迫振動和自激振動。 自激振動：機

16、械加工過程中，在沒有周期性外力作用下，由系統(tǒng)內部激發(fā)反饋產生 的周期性振動。 與強迫振動相比，自激振動具有以下特征：機械加工中的自激振動實在沒有外力干 擾下所產生的振動運動，這與強迫振動有本質的區(qū)別；自激振動的頻率接近于系統(tǒng) 的固有頻率，即顫振頻率取決于振動系統(tǒng)的固有特征。這與自由振動相似，而與強 迫振動根本不同。自由振動受阻尼作用將迅速衰減，而自激震動卻不因有阻尼存在 而迅速衰減。 粗基準的選擇原則：1、保證相互位置要求原則；2、保證加工表面加工余量合理分 配原則；3、便于工件裝夾原則；4、粗基準一般不得重復使用原則。 精基準的選擇原則：1、基準重合原則；2、統(tǒng)一基準原則；3、互為基準

17、原則；4、 自為基準原則；5、便于裝夾原則。 時間定額：是指在一定生產條件下，規(guī)定生產一件產品或完成一道工序所需消耗的 時間。 時間定額的組成:基本時間、輔助時間、布置共組地時間、休息和生理需要時間、 準備與終結時間。 機械裝配，任何機器都是由零件、套件、組件等組成的。其中零件是組成機器的最 小單元，套件是最小裝配單元。 機器結構的裝配工藝性：指機器結構能夠保證裝配過程中是相互聯(lián)系的零部件不用 或少用修配和機械加工，用較少的勞動量，花費較少的時間按產品的設計要求順利 的裝配起來。 機器結構的裝配工藝性的要求：1、機器結構應能分成獨立的裝配單元；2、減少裝 配時的修配和機械加工；3、機

18、器結構應便于裝配和拆卸。 機床夾具是機床上裝加工件的一種裝置。 機床夾具的組成：1.定位元件或裝置2.刀具導向元件或裝置3.加緊元件或裝置4. 聯(lián)接元件5.夾具體6.其它元件或裝置。 夾具的功能：1、保證加工質量；2、提高生產效率；3、擴大機床工藝范圍；4、減 輕工人勞動強度。 機床夾具的分類：1、通用夾具；2、專用夾具；3、可調整夾具和成組夾具；4、組 合夾具；5、隨行夾具。 定位誤差：由于工件在夾具上定位不準確而引起的加工誤差。 定位誤差實質是：是 工序基準在加工尺寸方向上的最大變動量。 定位誤差的來源有兩方面：1、由于工件的定位表面或夾具上的定位元件制作不準 確引起的定位誤差，稱為基準位置誤差；2、由于工件的工序基準與定位基準補充和 而引起的定位誤差，稱為基準不重合誤差。 夾緊力包括大小、方向和作用點三個要素。 常用夾緊結構:斜楔夾緊機構、螺旋夾緊機構、偏心夾緊機構、鉸鏈夾緊機構、定 _ 心夾緊機構。