大连理工机械制造技术基础笔记及重点讲解Word格式.docx
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切削厚度、切削宽度和切削面积。
切削速度：
单位时间内，刀具相对于工件在主运动方向上的位移。
背吃刀量：
待加工表面和已加工表面的垂直距离。
进给量：
在主运动每转一转或者每一行程时，刀具在进给运动方向上相对于工件的位移量。
切削厚度：
两相邻加工表面间的垂直距离。
切削宽度：
沿主切削刃方向度量的切削层尺寸。
切削面积：
切削层垂直于切削速度截面内的面积。
3、刀具的标注角度
前角0γ：
在正交平面内测量的前刀面与基面之间的夹角后角0α：
在正交平面内测量的主后刀面与切削平面之间的夹角主偏角Kr：
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副偏角K'
r：
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刃倾角sλ：
在切削平面内测量的主切削刃与基面之间的夹角
4、对刀具的工作角度有影响的两个因素：
刀具的安装位置和进给运动。
（具体影响参看第二版19页或第三版18页）
5、刀具材料应满足的性能刀具切削部分材料在切削时要承受高压、高温、摩擦、冲击和振动所以应具备：
（1）高的硬度
（2）高的耐磨性（3）足够的强度和韧性（4）高的耐热性（5）良好的热物理性能（6）良好的工艺性能和经济性。
6、刀具角度的选择：
（1）前角前角0γ对切削的难易程度有很大的影响。
增大前角能使刀刃变得锋利，使切削更为轻快，并减小切削力和切削热，但前角过大刀刃和刀尖的强度下降，刀具导热体积减小，影响刀具寿命。
（2）后角后角0α的主要功用是减小后刀面与工件间的摩擦和后刀面的磨损。
一般，切削厚度越大，刀具后角越小；
工件材料越软，塑性越大，后角越大。
工艺系统刚性较差时应当适当减小后角，尺寸精度要求较高的刀具后角宜取小值。
（3）主偏角主偏角Kr的大小影响切削条件和刀具寿命。
在工艺系统刚性很好时减小主偏角可以提高刀具耐用度，减小已加工面粗糙度，所以主偏角宜取小值；
在工件刚性较差时为避免工件变形和振动，应选用较大的主偏角。
7、切削加工的变形区第一变形区（参看课本图）：
从OA线开始发生塑性变形，到OE线晶粒的剪切滑移基本完成第一变形区的特征：
沿滑移线的剪切变形及其随之产生的加工硬化，在切削温度较高时这一变形区较窄第二变形区：
切屑沿前刀面排出时进一步受到前刀面的挤压和摩擦，使靠近前刀面出金属纤维化，基本上和前刀面相平行第二变形区的特征：
使切屑底层靠近前刀面处纤维化，流动速度减缓，甚至会停在前刀面上；
切屑弯曲，由摩擦而产生的热量使切屑与刀具接触温度升高第三变形区：
已加工表面受到切削刃钝圆部分与后刀面的挤压和摩擦，产生变形与回弹，造成纤维化与加工硬化
8、积屑瘤积屑瘤：
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，有时可以替代刀刃进行切削，这块冷焊在前刀面的金属称为积屑瘤。
积屑瘤对切削加工的影响如下：
（1）实际前角增大，减小切削力
（2）增大切削厚度（3）使加工表面粗糙度增大（4）积屑瘤粘附在前刀面上，在相对稳定时代替刀刃切削，提高刀具寿命，但不稳定是会加速刀具的磨损。
防止积屑瘤的方法：
（1）降低切削速度，使温度较低，粘结现象不易发生
（2）采用高速切削，使切削温度高于积屑瘤消失的相应温度（3）采用润滑性能较好的切削液，减小摩擦（4）增加刀具前角以减小切屑与前刀面接触区的压力（5）适当提高工件材料硬度，减小加工硬化倾向
9、切削力的来源及影响因素切削力的来源：
（1）克服被加工材料弹性变形的抗力
（2）克服被加工材料塑性变形的抗力（3）克服切屑对前刀面的摩擦力和刀具后刀面对过渡表面与已加工表面间的摩擦力影响因素：
工件的材料、切削用量、刀具的参数、刀具的磨损和切削液。
10、切削力的测量手段
（1）测定机床功率，计算切削力:
用功率表测出机床电动机在切削过程中所消耗的功率EP后，计算出切削功率cP。
这种方法只能粗略估算切削力的大小，不够精确。
（2）用测力仪测量切削力:
利用切削力作用在测力仪的弹性元件上所产生的变形，或作用在压电晶体上产生的电荷经过转换处理后，读出fF、pF和cF的值。
11、影响切削热的因素
（1）切削用量：
由经验公式可知，切削速度v对切削力的影响最大，进给量f次之，背吃刀量pa的影响最小。
（2）工件材料：
工作材料的强度、硬度越高，切削温度就越高，材料的导热性越好，则切削温度越低。
（3）刀具角度：
前角加大，变形和摩擦减小，因而切削热小，但是前角不能太小，否则刀头部分散热量的体积减小了，不利于降低切削温度；
主偏角减小将使切削刃工作长度增加，有利于降低切削温度。
（4）刀具磨损：
后刀面磨损达到一定数值后，对切削温度的影响增大。
（5）切削液：
切削液对切削温度的影响，与切削液的导热性能、比热容、流量、浇注方式以及本身的温度有很大的关系。
12、刀具磨损的形态及其原因刀具磨损的形态有前刀面磨损、后刀面磨损、边界磨损。
（1）前刀面磨损原因：
切削塑性材料时如果切削速度、切削厚度较大，由于切屑与前刀面完全是新鲜表面的相互接触和摩擦，化学性很高，反应很强烈，接触面又有很高的温度和压力，实际接触面积较大，空气或切削液渗入比较困难，因此在前刀面形成月牙洼磨损。
（2）后刀面磨损原因：
工件的新鲜加工表面与刀具的后刀面接触，相互摩擦形成后刀面磨损（3）边界磨损的原因：
切削时在刀刃附近的前后刀面上压应力和剪应力很大，但在工件外表面处的切削刃上应力突然下降形成很高的应力梯度。
同时，前刀面上切削温度最高，而与工件待加工表面接触点处，由于受空气或切削液冷却，造成很高的温度梯度，也引起很大的剪应力，因而在主切削刃后刀面上发生边界磨损；
由于加工硬化作用，靠近刀尖部分的副切削刃处的切削厚度减薄到零，引起这部分刃打滑，促使副后刀面上发生边界磨损。
13、切削用量怎样影响切削力、切削温度、刀具寿命
（1）对切削力的影响：
背吃刀量对切削力的影响最大，其次是进给量，切削速度对切削力的影响最小。
（2）对切削温度的影响：
切削速度对切削温度的影响最大，其次是进给量，而背吃刀量对切削温度的影响最小，因为背吃刀量大时，切屑带走的热量也多。
（3）刀具寿命的影响：
切削用量对刀具寿命的同切削温度的影响相同，因为切削温度直接影响刀具的寿命。
14、高速切削的特点
（1）能获得很高的加工效率2）能获得较高的加工精度（3）能获得较高的加工表面质量（4）加工能耗低，节省制造资源
15、高速切削有哪些特点
（1）、能获得很高的加工效率
（2）、能获得较高的加工精度（3）、能获得较高的加工表面质量（4）、加工能耗小、节省制造资源总结：
这一章是考研的重点，主要是考一些概念的东西，所以要记的比较多，其中最难的就是切削用量等对切削力、切削温度、刀具寿命的影响，很容易记混，所以大家在背的时候一定要从根源上来看，这些因素是咋样影响的。
第三章机械加工与装配工艺规程制订
1、工序：
一个（或一组）工人，在一台机床上（或一个工作地点），对同一工件（或同时对几个工件）所连续完成的那一部分工艺
2、粗基准和精基准粗基准：
用毛坯上未经加工的表面作定位基准精基准：
用已经加工过的表面作定位基准
3、基准选择的原则粗基准
（1）保证零件加工表面相对于不加工表面具有一定的位置精度的原则
（2）合理分配加工余量（3）便于装夹原则（4）粗基准一般不得重复使用原则精基准
（1）基准重合原则，应尽可能选择设计基准作为定位基准。
（2）统一基准原则，应尽可能选用统一的定位基准加工各表面，以保证各表面间的位置精度。
（3）互为基准原则，当工作上两个加工表面之间位置精度要求比较高时，可以采用两个表面互为基准反复加工。
（4）自为基准原则，一些表面的精度加工工序，要求加工余量小而均匀，常以加工表面自身作为精基准。
4、加工阶段划分的主要目的
（1）保证零件的加工质量
（2）有利于及早发现毛坯缺陷，并及时处理（3）有利于合理利用机床设备（4）有利于保护精加工过的表面少受磕碰损坏（5）在机械加工工序中插入必要的热处理工序，同时使热处理发挥充分的效果
5、工序顺序安排原则
（1）先加工定位基准面，再加工其它表面
（2）先加工主要表面，再加工次要表面（3）先安排粗加工工序，后安排精加工工序（4）先加工平面，后加工孔
6、加工余量：
毛坯上留作加工用的材料层
7、工艺尺寸链的计算这是一个重点的计算题，计算思路为：
（1）先确定封闭环，即间接很到的尺寸
（2）确定增环和减环，可以采用画箭头的方法，即和封闭环方向相同的为增环，相反的为增环。
（3）按照公式进行计算。
作这种题的重点就是确定封闭环、增环和减环，还有就是作这种题是一定要心细，不能过急，否则很容易出错。
8、达到装配精度的方法，各自有什么优缺点以及适用于什么范围
（1）完全互换法：
优点：
装配质量稳定可靠，装配过程简单，装配效率高，易于实现自动装配，产品维修方便。
缺点：
当装配精度要求较高，尤其是在组成环数较多时，组成环的制造公差规定的严，零件制造困难，加工成本高。
适用：
适于在成批大量生产中组成环数较少或组成环数虽多但装配精度要求不高的机器结构。
（2）统计互换法优点：
扩大了组成环的制造公差，制造成本低，装配过程简单，生产效率高。
装配后有极少数产品达不到规定的装配精度要求，须另外返修。
大批大量生产中装配那些装配精度要求高且组成环数又多的机器结构。
（3）分组互换法优点：
零件制造精度不高但装配精度很高，组内零件可互换，装配效率高。
增加了测量分组成本，若尺寸分布不同可能有剩余或不足。
成批大量生产中装配那些组成环数少，装配精度高的结构。
（4）修配法优点：
各组成环均能以加工经济精度制造但装配精度高。
装配效率比较低，增加了修配工作量。
单件小批量生产，组成环数比较多，装配精度要求高的场合。
（5）调整法优点：
各组成环均按该生产条件下经济精度加工，装配精度高。
增加调整机构。
可动调整法和误差抵消调整法适用于小批量生产，固定调整法则主要用于大批量生产。
9、装配尺寸链的计算基本思路和工艺尺寸链的一样。
总结：
这一章也是考研的重点，也是实际加工中比较实用的，工艺尺寸链和装配尺寸链的计算是重点计算题，希望考生重视。
第四章机床夹具设计原理
1、定位和夹紧定位：
确定工件在机床上或夹具中占有准确加工位置的过程夹紧：
在工件定位后用外力将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作
2、机床夹具的工作原理
（1）使工件在夹具中占有正确的加工位置
（2）夹具对于机床应先保证有准确的相对位置，而夹具结构又保证定位元件的定位工作面对夹具与机床相连接的表面之间的相对准确位置，这就保证了夹具定位工作面相对机床切削运动形成表面的准确几何位置，也就达到了工件加工面对定位基准的相互位置精度要求（3）使刀具相对有关的定位元件的定位工作面调整到准确位置，这就保证了刀具在工件上加工出的表面对工件定位基准的位置尺寸
3、夹具的作用
（1）保证加工精度
（2）缩短辅助时间（3）扩大机床的使用范围（4）减轻工人的劳动强度（5）降低生产成本（6）可由较低技术等级的工人进行加工
4、基准和定位基准基准：
零件上用来确定点、线、面位置时，作为参考的其它的点、线、面。
定位基准：
工件在夹具上安装时，用来确定其位置所用的基准
5、六点定位原则六点定位原则：
用六个定位支承点与工件接触，并保证支承点合理分布，每个定为支承点限制工件的一个自由度，便可将工件的六个自由度完全限制，工件在空间的位置也就被唯一地确定
6、完全定位和不完全定位完全定位：
工件的六个自由度完全被限制的定位不完全定位：
按加工要求，允许有一个或者几个自由度不被限制的定位
7、过定位和欠定位欠定位：
按工序的加工要求，工件应该被限制的自由度未被限制的定位过定位：
工件的同一自由度被两个或者两个以上的支撑点重复限制的定位
8、定位方案的确定给出一个加工零件，要你确定它的定位方案做这类题时，首先要明确要定位多少个自由度，之后要选定定位表面是什么，如是平面、外圆柱面、圆孔还是组合定位表面，再根据选用的定位表面来确定定位元件，对平面可以选用支承钉、支承板，对于圆孔则可以选用定位销、心轴和锥销，对于外圆柱面则要可以选用V型块、定位套锥套等，最后就是检查一下，是否有过定位出现，如果有的话则要采用一定的方法消除或减少其的影响，一般采用的方法有：
（1）改变定位元件的结构，以减少转化支撑点的数目；
（2）提高工件定位基面之间及定位元件工作表面之间的位置精度。
9、一般来说，对定位元件的设计应该满足下列要求
（1）要有与工件相应的精度
（2）要有足够的刚度，不允许受力后发生变形（3）要有足够的耐磨性，以便在使用中保持精度
10、定位误差的计算这是一道很重要的计算题，计算的一般思路如下：
（1）确定工序基准和定位基准
（2）确定加工方向（3）确定工序基准在加工方向上的最大变动量。
11、夹紧机构的组成
（1）夹紧元件。
夹紧机构的最终执行元件，直接接触工件完成夹紧作用
（2）动力装置。
是夹紧机构产生夹紧力的动力源，采用手动夹紧时无此部分（3）中间传力机构。
在动力源和夹紧元件之间的传力机构。
在传递力的过程中它能起到如下作用：
改变作用力的方向、改变作用力的大小，通常是起增力作用、使夹紧实现自锁
12、夹紧机构的基本要求与设计原则1）夹紧必须保证定位而不能破坏定位
（1）在确定夹紧力的着力点和方向时，应使工件的定位基面与定位元件可靠地接触，为此，主要夹紧力应垂直于装置基面
（2）夹紧元件在夹紧过程中的移动不应破坏工件的定位2）工件和夹具的夹紧变形必须在允许的范围内
（1）夹紧力应作用在工件刚性较好的方向上，同时应尽量使夹紧力通过工件直接压在定位元件上，即所谓的“点对点”压紧，不使工件的受力部位悬空，一面产生弯曲变形
（2）夹紧力的着力点和支承点尽可能靠近切削力的作用点，也就是说尽量避免工件被加工部位处于“悬臂”状态，这样有助于提高工件—夹具系统的抗振性（3）夹紧机构对夹具体的反作用力不应使夹具体产生影响加工精度的变形。
（4）夹紧力的大小要适当3）夹紧机构必须可靠
（1）夹紧元件本身要有足够的刚度和强度，否则可能夹不紧或断裂
（2）对于手动夹紧，其自锁性能必须可靠（3）夹紧机构必须有足够的夹紧行程4）夹紧机构的操作必须安全、省力、方便、迅速5）夹紧机构的复杂程度和自动化程度应和生产规模及工厂的物力、财力相适应
13、夹紧力的确定所需夹紧力的确定应考虑夹紧力的三要素：
方向、作用点和大小1）夹紧力的方向确定夹紧力方向时应考虑：
（1）夹紧力的方向应保证定位准确可靠，而不破坏定位，即保证在夹紧作用下使工件与定位元件接触，方向一般垂直于主要定位基准面
（2）夹紧力的作用方向应使所需夹紧力尽可能的小，以减轻疲劳强度，提高生产率，夹紧机构紧凑、轻便，工件变形小（3）夹紧力作用方向应使工件变形尽可能小2）夹紧力的作用点作用点指夹紧元件与工件接触的一小块面积。
它对工件的可靠定位、夹紧后的稳定和变形有显著影响，选择时应注意以下几点：
（1）夹紧力作用点应能保持工件定位稳定而不致引起工件位移或偏移。
夹紧力作用点应在定位元件上或几个定位元件形成的稳定受力区域内
（2）夹紧力作用点应使工件的加紧变形尽可能的小，不影响精度（3）夹紧力作用点应尽可能靠近工件被加工表面，以提高加工部位的夹紧刚性，减小切削力对夹紧点的力矩，防止或减少工件振动3）夹紧力大小的选择夹紧力大小的选择应适当，如果所选夹紧力过大会使工件表面压伤、变形，因此就要增加响应夹具的刚性，导致夹紧机构非常笨重；
如果夹紧力过小，则不能抵抗切削力、重力、惯性力等的作用，将会破坏定位。
14、典型的夹紧机构及其特点
（1）、斜楔夹紧。
特点：
有增力作用；
夹紧行程小；
结构简单。
（2）、螺旋平动。
由于螺旋夹紧结构简单，故夹紧可靠；
有比远比斜楔夹紧大很多的增力作用；
螺旋夹紧行程不受限制；
但是螺旋夹紧动作慢，辅助时间长，效率低。
（3）、偏心夹紧：
由于圆偏心夹紧时的夹紧力小，自锁性能不是很好，且夹紧行程小总结：
这一章也是考试的重点，要记和东西偏少，主要还是要理解各种定位表面所对应的定位元件是什么，每一种定位元件限制多少个自由度，难点就是如何计算定位误差。
第五章机械加工精度
1、加工精度：
指零件加工后的实际几何参数与理想零件的几何参数相符合的程度加工误差：
零件加工后的实际几何参数对理想几何参数的偏离程度加工经济精度：
在正常加工条件下（采用符合质量标准的设备、工艺装备和标准技术等级的工人、不延长加工时间）所能保证的加工精度。
2、误差敏感方向：
加工表面的法线方向
3、获得零件加工精度的方法零件的加工精度包括尺寸精度、形状精度和位置精度。
形状精度的获得主要有三种方法
（1）轨迹法：
利用切削运动中刀具刀尖的运动轨迹形成被加工表面的形状。
这种加工方法所能达到的精度主要取决于这种成形运动的精度
（2）成形法：
利用成形刀具切削刃的几何形状切出工件的形状。
这种方法所能达到的精度主要取决于切削刃的形状精度和刀具的装夹精度（3）展成法：
利用刀具和工件作展成切削运动，切削刃在被加工面上的包络面形成的成形表面。
这种加工方法所能达到的精度主要取决于机床展成运动的传动链精度与刀具的制造精度尺寸精度的获得方法
（1）试切法：
即先试切出很小一部分加工表面，测量试切后所得的尺寸，按照加工要求适当调整刀具切削刃相对工件的位置，再试切，再测量，如此经过两三次试切和测量，当被加工尺寸达到要求后，再切削整个待加工表面
（2）定尺寸刀具法：
用具有一定尺寸精度的刀具来保证被加工工件尺寸精度的方法（3）调整法：
利用及床上的定程装置、对刀装置或预先调整好的刀架，使刀具相对机床或夹具满足一定的位置精度要求，然后加工一批工件（4）自动控制法：
使用一定的装置，在工件达到要求的尺寸时自动停止加工位置精度的获得方法位置精度的获得与工件的装夹方式和加工方法有关。
当需要多次装夹加工时，有关表面的位置精度依赖夹具的正确定位来保证；
如果工件一次装夹加工多个表面时，各表面的位置精度则依靠机床的精度来保证。
4、主轴回转精度及其对加工产生的误差主轴回转精度：
主轴回转轴线在回转时相对于其平均轴线的变动量在误差敏感方向的最大位移值。
主轴回转误差对不同的加工表面会产生不同的影响，具体见课本P254.
5、导轨精度的要求：
水平面内的直线度、垂直面内的直线度、前后导轨的平行度误差。
6、机床的定位精度：
工作台或刀具从一个位置移动到另一个位置时，其位置的准确度。
7、影响机床的定位精度的因素：
进给机构的传动精度、进给与测量分开时的测量精度、爬行误差
8、刀具的几何误差对工件精度的影响：
（1）定尺寸刀具的尺寸和形状误差将直接影响工件的尺寸和形状精度
（2）成形刀具的形状误差将直接决定工件的形状精度（3）展成刀具切削刃的形状及有关尺寸以及其安装、调整不正确会影响加工表面的形状精度（4）一般刀具的制造误差对工件的加工精度没有直接影响
9、工艺系统的制造精度和磨损对工件精度的影响分为哪些方面：
（1）机床主轴的回转精度及其对工件精度的影响
（2）应动部件的直线运动精度对工件精度的影响（3）机床的几何精度对加工精度的影响（4）机床的传动精度及其对工件精度的影响（5）机床的定位精度对工件精度的影响（6）刀、夹、量具的制造精度和磨损对工件精度的影响
10、静刚度和动刚度工艺系统在静载荷作用下，会产生静变形，载荷越大变形越大。
因此我们把静力与静力作用下产生变形的比值称为工艺系统的静刚度。
当系统受到周期性的外力或动态切削力作用时，系统就会产生振动。
振动的振幅和频率与周期性外力的振幅和频率有关。
把某一频率范围内产生单位振幅所需要的激振力幅值定义为该频率下的动刚度。
11、机床部件变形过程与刚度曲线特点
（1）刚度曲线不是直线，各区间的刚度是不同的，各区间的刚度应以该区间的曲线斜率表示
（2）加载曲线与卸载曲线不相重合，这是因为在机床部件变形时，零件之间还常伴随着相互错动和摩擦（3）当载荷去除时，变形恢复不到原点，这说明机床部件的变形不单是弹性变形，而且伴随着恢复原状的塑性变形（4）机床部件的刚度值远比我们按实体所估计的要小
12、影响部件刚度的因素
（1）接触面间的接触变形
（2）部件中个别薄弱环节的影响（3）连接夹紧力的影响（4）摩擦力（5）间隙的影响（6）变形的复合性
13、切削力产生的系统变形对加工精度的影响
（1）在切削力作用下，由于切削力的作用位置不同而产生各点的系统刚度不同、变形不同而引起工件的形状误差
（2）由于工件加工余量不均或由于其他原因，使得切削力发生变化，因而使系统变形发生变化，引起工件的误差
14、影响机床刚度的因素
（1）零件与零件间的接触变形
（2）薄弱零件本身的变形（3）间隙的影响（4）摩擦的影响（5）施力方向的影响
15、提高机床刚度的措施
（1）选用合理的零部件结构和断面形状
（2）提高连接表面的接触刚度（3）采用正确的装夹方式
16、工艺系统的热源：
切削热、摩擦热、环境温度、辐射热源
17、误差复映：
由于工件的加工余量变化，工作材质不均等因素，引起的切削力变化，使工艺系统发生变形，使加工后的工作具有毛坯类误差的现象。
18、工件热变形对加工精度的影响工件受热变形对一般加工影响不大，但对精密件、大件影响大。
因为精密件精度高，大件变形大，切加工周期长。
工件热变形与三种因素有关：
传入工件的热量多少、工件的受热体积、工件受热均匀与否减少工件热变形对加工精度影响的措施
（1）在切削区域施加充分冷却液，降低切削温度，减少切削时工件的热变形
（2）提高切削速度和进给量，使传入工件热量减小（3）工件在精加工前有充分时间间隔，使之充分冷却（4）刀具和砂轮经常刃磨和修正，减少切削热和摩擦热的产生（5）是弓箭在夹紧状态下时还有伸缩的自由以减小加工工程中工件的热变形
19、减少工艺系统热变形的方法
（1）减少热源产生热量
（2）控制热源的影响。
采用冷却、恒温等手段使机床、刀具、工件变形减小（3）从结构上采取措施减少热变形（4）进行综合补偿及校正
20、提高加工精度的途径
（1）减少原始误差
（2）转移原始误差（3）均分原始误差（4）均化原始误差（5）误差补偿（6）就地加工
21、常值系统误差、变值
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