机械制造工程学复习重点Word格式.doc

1、 前角0：前刀面Ar与Pr 分别向P0投影 C、 在Ps面内 （如图2） 后角0：主后刀面A 与 ps分别向P0上投影 （图2） D、在P0内：副后角0如图3 E、刀具工作角（切削角） （1）进给运动对工作角度的影响：若刀尖位置 低于工件轴线所在水平面则其切削前角减小后角增大。 （2）安装位置对工件工作角的影响 中心不等高 （图3）刀杆中心线与进给方向不垂直 二、切削用量1、切削速度v S上的选定点与主运动的速度；主运动方向 m/s2、进给量f 进给运动的速度vf：工件每转一周刀具相对工件轴向的位移量 车削 mm/r 刨削 mm/行程 钻 mm/min3、背吃刀量ar 待加工表面与已加工表面的

2、垂直距离。三、切削层参数 切削层的截面尺寸（如图4） 1、切削厚度ac 2、切削宽度aw 3、切削面积Ac Ac ac aw f ap 图4 七、金属切除率 Zw 单位时间内所切除金属材料的体积 Zw vfap mm3/min八、切削方式 自由切削：只有一条直线刃参与切削 非自由切削：两条以上直线刃同时参与切削，如铣削加工、车球头等。 直角切削：s00 斜角切削：s00 第二节 金属切削变形理论一、切削变形的特点（摩擦、剪切、变形） 第一变形区（工件上被剥离的部分通过该区变成铁屑） 第二变形区（铁屑与Ar发生摩擦的区域） 第三变形区（已加工表面与A摩擦的区域） 二、切削变形过程 剪切滑移过程（

3、剪切滑移面） 剪切角：剪切滑移面与切削方向的夹角。 三、铁屑的状态 1、袋装铁屑 2、挤裂铁屑（由于剪切面上局部点的剪切力达到了应力极限使铁屑背面局部开裂成脊状） 3、单元铁屑 （由于剪切面上局部点的剪切力达到了强度极限使铁屑断裂） 4、崩碎铁屑（脆性材料） 四、切屑变形程度的度量方法 1、相对滑移：衡量第一变形区的滑移变形程度。 2、变形参数：利用铁屑外形尺寸的变化来衡量切屑变形程度。五、前刀面上的积屑瘤和摩擦（第二变形区的变形） 1、前刀面摩擦特点：外摩擦 2、粘结摩擦区：内摩擦 3、积屑瘤：高硬度（是被切削金属硬度的12倍） （1）积屑瘤 塑性材料 v降低 带状切屑 （2）形成 由于由于

4、粘结摩擦构成，经过生成、长大、破碎三个阶段。 形成条件：刀具与工件间的压力和温度 与切屑速度的关系如图5 图5 代替刀刃切削 4、特点 0增大 加工精度降低 表面粗糙度增大 5、防止切削速度过高以减少积屑瘤的方法 降低切削速度 利用高速切削 采用润滑性能好的切削液 0增大 提高工件材料的硬度六、第一、二变形区的切削变形规律 1、工件材料对切削变形的影响 强度、硬度增大 切削变形减小 2、刀具前角0对切削变形的影响 0增大 切削变形减小 3、切削速度对切削变形的影响 考虑积屑瘤及切削温度的影响则：切削速度增加切削变形减小 4、切削厚度对切削变形的影响 ac = fsinkr f增大 ac增大 切

5、削变形减小第三节 金属切削的基本规律一、 切削力 被切金属的弹、塑性变形1、 来源 铁屑、工件和刀具间的摩擦合力Fr Fz 切削力 切向分力 在Ps面内 大小为0.80.9Fr2、切削分力 Fy吃刀抗力 工件截面径向力 大小为0.40.5Fr Fx进给抗力 沿工件轴向 大小为0.30.4Fr 3、 切削功率PmFzvFxvfFzv4、 切削力的计算（经验公式的建立） 单因素实验法 多因素实验法保证v、F不变的情况下 改变背吃刀量ap测Fz的方法。 1） 材料强度、硬度增加，切削力减小 2） 切削面积Ac增大，切削力增大 3） 切削速度增大，切削力减小 4） 前角增大，切削力减小 5） Kr影响

6、Fy与Fx的比值 6） s影响Fy与Fx的比值二、切削温度和切削热 第一变形区的剪切变形功 1、来源 第二变形区的摩擦功 第三变形区的摩擦变形功 切屑 2、切削热的传出 工件 刀具 周围介质（空气、冷却液）3、切削温度（热量的体现）切削区平均温度 Qmax1000 0C Qm500 0C切削温度的测量 自热电偶（切削区平均温度） 热电偶 热辐射 人工热电偶（切削区某点的温度） 远红外 热敏涂色4、切削温度变化规律 1）切削速度、进给速度、背吃刀量增大 产生的热量高 对温度的影响程度 v f ap 2）0 增大 F 减小 Q 减小 3） Kr 增大 Q 增大（有效切削刃长度的变化） 4）被加工材

7、料的强度和硬度升高产生的热量升高，材料导热系数大则温度降低。三、刀具的磨损1、磨损状态 前刀面磨损 月牙洼 后刀面磨损 主要磨损 边界磨损 主切削刃2、 磨损原因1） 硬质点磨损2） 粘结磨损3） 扩散磨损（前刀面上的铁屑与前刀面压紧使自身元素向对方扩散，使化 学成分发生变化从而改变了刀具的切削性能）4）化学磨损（刀具与周围介质中相关元素发生化学反应）3、 刀具的磨损过程（如图6） 后刀面VB （平均磨损量） 评价标准 精加工NB （刀具轴向磨损量）1） 初期磨损阶段2） 正常磨损阶段3） 激剧磨损阶段 图6五、刀具的耐用度 新刃磨的刀具从开始切削到磨损量达到磨损限度所经过的切削时间t min

8、第二章 机床夹具的基本原理第一节 工件的加工与获得加工精度的方法一、 工件的安装方法 定位：确定工件在机床或夹具上占据正确的加工位置的过程 夹紧：保持定位位置不变的操作 安装 = 定位 + 夹紧 直接找正安装法 划线找正安装法 夹具安装二、工件获得精确尺寸（精度）的方法 1、试切法（单件小批量生产） 切-测-切-测-切2、定尺寸刀具法3、调整法，夹具 在线检测4、自动调整法 数控控制三、工件获得形状精度的方法 1、轨迹法 2、成形法（如：用普车成形刀车球面） 3、展成法（齿轮齿面加工）第三节 机床夹具的组成和分类一、机床夹具的分类 通用夹具 1、按使用范围分 专用夹具：针对某一工件的某一道工序

9、专门制造的 组合夹具：可调、组合、成组工艺 2、按使用机床分类 （铣、钻、刨等） 3、按动力源分类 （手动、气动、液动）二、机床夹具的组成定位元件 确定工件在夹具中的正确位置夹紧元件 是工件保持正确的位置对刀元件 在铣削加工时确定刀与工件的相对位置引导元件 钻、镗床上引导刀具的运动的设备连接元件 连接表面其他装置 分度头、分度板第四节 工件在夹具中的定位原理一、 定位的基本原理定位：在空间直角坐标系中决定刚体的位置（限制自由度）即根据工件的加工要求，用定位元件来限制影响加工精度的自由度，使工件在夹具中占据正确的加工位置二、 工件在夹具中定位的几种情况1、 完全定位2、 不完全定位：限制自由度数

10、少于6个3、 欠定位：应该被限定的自由度而没有被限制因此不能够满足加工要求4、 重复定位：几个定位元件重复限定某一个自由度。第五节 常见的定位元件及定位方式一、单个典型表面定位方式1、平面定位 定位分析-限定三个自由度 毛坯表面 三点支撑（支撑钉） 定位形式 已加工表面 2、圆孔定位 过盈配合心轴 1）圆柱心轴 间隙配合心轴 锥形定位 长 L/d0.81 4个自由度 柱面长度 短 L/d0.4 4个自由度 2）圆柱定位销 间隙配合 工件理论直径D V形块高度H V形块开口尺寸N 定位高度T 夹角 600 900 1200 对中特征 3）特征 定心特征 位置特征 长v形块 4个自由度 4）定位分

11、析 短V形块 2个自由度 支撑板定位 外圆柱表面/内锥套定位外圆柱表面 4、圆锥孔定位方式 长圆锥孔 5个自由度 短圆锥孔 3个自由度二、组合定位方式1、定位要点：限制自由度的总数之和=每个定位元件单独限制自由度之和2、移动自由度+转动自由度3、消除组合定位中重复定位现象的措施 1）移动自由度消除 2）转动自由度清除-自位支承结构 3）改变定位元件的结构形式三、典型的组合定位方式一面两孔定位方式 定位分析 重复定位 缩小销钉直径 消除重复定位的措施 削边销（如图7） 图7第五节 定位误差的分析与计算 定位误差-定位过程中所产生的误差一、基准的基本概念 基准：点、线、面1、 设计基准2、 工艺基

12、准-制造过程中产生的基准 工序基准 定位基准 由工件上的表面所体现3、测量基准 测量基准 装配基准 调刀基准-调整加工刀具所依据的基准由夹具上元件定位工作面来体现 定位误差P1）第一类定位误差：定位误差PB定位基准与设计基准不重合二产生的定位误差PB 2）第二类定位误差：定位误差PE 定位副制造精度不够而产生的误差PE 定位误差PPBPE 3）典型表面定位误差分析与计算 （1）平面定位方式 PB = 定位基准与设计基准间联系尺寸的公差值 PE = 0 （2）圆孔定位方式 a、过盈配合心轴 PE = 0 接触点固定不变PE = b、间隙配合心轴 接触点随机PE =T（D）T（d）min（3）外圆

13、定位方式-V形块定位 PE = （4）圆锥孔定位方式轴向位置误差 径向：PE = 0 轴向：PE = ctg第六节 工件在夹具中的夹紧原理 力源装置 夹紧装置 中间递力机构 夹紧元件一、夹紧力的三要素原则 1、合理选择夹紧力的作用点 1）应作用于工件刚性较好的部位 2）应正对定位元件或定位元件所应形成的稳定受力区（无附加扭矩） 3）尽可能靠近加工部位 4）避免直接作用于精加工表面 2、合理选取夹紧方向 1）主要夹紧力方向应指向主要定位面 主要定位面：限制3个自由度 异向定位面：限制2个自由度 2）应尽可能有利于减小夹紧力 3）有助于定位，而不能破坏定位 3、准确计算夹紧力大小（依据：夹紧力）

14、静力平衡条件 J0：理论夹紧力 实际夹紧力J k:安全系数 J k J0 粗加工 k2.52 精加工k1.52 二、基本夹紧机构 1、斜楔夹紧机构 1）具有增力作用 2）自锁性能（如图8） 12 1、2分别为斜楔与工件和夹具间的摩擦角。 图8 3）可改变原始作用力方向 4）夹紧行程小 2、螺旋夹紧机构 3、园偏心夹紧机构 4、对中定心夹紧机构 定心定位 + 夹紧1） 对中定心夹紧元件以均匀等速移动原理实现定心夹紧2） 对中定心夹紧以均匀等速弹性变形原理实现定心夹紧第三章 机械加工工艺设计基础第一节 工艺过程设计概论一、工艺过程的组成 1、生产过程 2、工艺过程（工艺，制造产品的方法） 3、机械

15、加工工艺过程-机械加工方法1）工序2）工步-加工表面、切削用量、加工工具不变的情况下所完成的步骤。3）走刀4）安装5）工位二、实施工艺过程必须遵循的原则 优质、高产、低耗能三、设计工艺过程的主要依据1、 加工对象的工作图及全部技术要求2、 产品的生产纲领和生产类型1）生产纲领：企业在计划期内应为生产的产品数量。 NQn（1a%）（1b%） 式中：N-生产纲领 Q-的年产量 n-每台产品的零件数 a%-该批零件备品率 b%-该批零件废品率 单位生产 小批量生产 2）生产类型 成批生产 中批量生产 大量生产 大批量生产 3、现有生产条件四、设计工艺过程的步骤 尺寸精度 形状精度 主要技术要求 位置

16、精度 1、加工对象的工艺要求 表面粗糙度 热处理 关键技术要求 2、工艺审查 3、确定生产类型和组织形式 4、确定毛坯 5、设计工艺路线，选择定位基准6、设计工序7、计算工时定额8、技术经济分析9、填写工艺文件五、工艺路线的设计 1、加工方法的选择 1）依据每个表面的技术要求确定加工方法 2）被加工材料的性质（如：铝材不可上磨床等） 3）生产类型、生产率和经济性 4）现有设备及技术条件 2、加工阶段的划分 粗加工阶段（切除大量金属） 高效 1）机械加工阶段 半精加工阶段（为主要表面加工做准备） 精加工阶段（完成主要表面加工） IT6以上 Ra0.4m2）划分加工阶段的原因 （1）、保证加工质量 （2）、合理使用机床 （3）、便于安排热处理工序