機械制造技術基礎知識點整理教程文件

1、機械制造技術基 礎知識點整理第一章 機械制造系統(tǒng)和制造技術簡介1. 制造系統(tǒng)：制造過程及其所涉及的硬件，軟件和人員組成的一個將制造資源 轉變?yōu)楫a(chǎn)品的有機體，稱為制造系統(tǒng)。2. 制造系統(tǒng)在運行過程中 總是伴隨著物料流，信息流和能量流的運動。3. 制造過程由技術準備，毛坯制造，機械加工，熱處理，裝配，質檢，運輸， 儲存等過程組成。4. 制造工藝過程：技術準備，機械加工，熱處理，裝配等一般稱為制造工藝過 程。5. 機械加工由若干工序組成。6. 機械加工中每一個工序又可分為 安裝，工位，工步，走刀 等。7. 工序：一個工人在一個工作地點對一個工件連續(xù)完成的那一部分工藝過程。8. 安裝 :在一個工序中，

2、工件在機床或夾具中每定位和加緊一次，稱為一個安 裝。9. 工位：在工件一次安裝中，通過分度裝置使工件相對于機床床身改變加工位 置每占據(jù)一個加工位置稱為一個工位。10. 工步：在一個工序內(nèi)，加工表面，切削刀具，切削速度和進給量都不變的情 況下完成的加工內(nèi)容稱為工步。11. 走刀：切削刀具在加工表面切削一次所完成的加工內(nèi)容。12. 按生產(chǎn)專業(yè)化程度不同可將生產(chǎn)分為三種類型：單件生產(chǎn)，成批生產(chǎn)，大量 生產(chǎn)。13. 成批生產(chǎn)分 小批生產(chǎn)，中批生產(chǎn)，大批生產(chǎn)。14. 機械加工的方法分為 材料成型法，材料去除法，材料累加法15. 材料成型法 是將 不定形的原材料轉化為所需要形狀尺寸的產(chǎn)品的一種工藝 方法。

3、16. 材料成型工藝包括 鑄造，鍛造，粉末冶金，連接成型。17. 影響鑄件質量關鍵因素是 液態(tài)金屬流動性 和 在凝固過程中的收縮性。18. 常用鑄造工藝有 ：普通砂型鑄造，熔模鑄造，金屬型鑄造，壓力鑄造，離心 鑄造，陶瓷鑄造。19. 鍛造工藝分 自由鍛造 和 模膛鍛造。20. 粉末冶金分 固相燒結 和 含液相燒結。21. 連接成型分 可拆卸的連接 和 不可拆卸的連接（如 焊接，粘接，卷邊接和， 鉚接）。22. 材料去除成型加工包括 傳統(tǒng)的切削加工 和 特種加工。23. 金屬切削加工的方法有 車削，鉆削，膛削，銑削，磨削，刨削。24. 切削運動可分 主運動 和 進給運動。25. 主運動 使刀具與

4、工件產(chǎn)生相對運動，以切削工件上多余金屬的基本運動。26. 進給運動 不斷將多余金屬層投入切削，以保證切削連續(xù)進行的運動。（可以 是一個或幾個）27. 工件上三個不斷變化的表面 待加工表面，過渡表面（切削表面）， 已加工 表面。28. 切削要素包括 切削用量 和 切削層的幾何參數(shù)。29. 切削用量是 切削速度，進給量，背吃刀量 的總稱。30. 切削速度 主運動的速度。31. 進給量 在主運動一個循環(huán)內(nèi)刀具與工件之間沿進給方向相對移動的距離。32. 背吃刀量 工件上待加工表面和已加工表面件的垂直距離33. 特種加工分 力學加工，電物理加工，電化學加工，激光加工，化學加工，復 合加工。34. 力學加

5、工分 超聲波加工，噴射加工，噴水加工。35. 電物理加工有 電火花成型加工，火花線切割加工，電子束加工，離子束加 工。36. 電化學加工有 電解加工，電鍍，刷鍍，電鑄加工。37. 化學加工有 化學銑削 和 化學刻蝕。38. 復合加工有 電解磨削，超聲電解磨削。39. 材料累加法（質量增加工藝）主要指快速原型制造技術RPM。40. 激光燒結法 SLS 是將金屬粉末通過計算機控制的激光束加熱使其溶化成形。41. 分層實體制造法 LOM 是以片材為材料，利用二氧化碳激光束切割出相應的 橫切面輪廓，得到連續(xù)的層片材料構成三維實體模型圖。42. 溶化堆積制造法 FDM 是以塑膠火石蠟等低熔點材料作為造型

6、材料，將原料 做成細線形狀，計算機將用 CAD 設計得產(chǎn)品 3D 模型分成一層層極薄的截面， 并生成控制噴嘴移動軌跡的幾何坐標信息。第二,三，四章1. 母線 和 導線 統(tǒng)稱為形成表面的 發(fā)生線。2. 形成發(fā)生線的方法 成型法，軌跡法，展成法，相切法。3. 成型法 是利用成形刀具對工件進行加工的方法。4. 軌跡法 是利用刀具做一定規(guī)律的軌跡運動來對工件進行加工的方法。5. 展成法 是利用工件和刀具作展成切削運動的加工方法。6. 相切法 是利用刀具邊旋轉邊做軌跡運動來對工件進行加工的方法。7. 展成法和相切法的區(qū)別 在于刀尖的運動軌跡不同。展成法刀具旋轉速度和刀 具中心移動速度之間彼此關聯(lián)，滿足刀

7、具與工件純滾動特定關系，刀刃上的一 個點在純滾動中對工件上的對應點進行切削，是一一對應關系；而相切法的刀 具旋轉速度遠大于其中心的移動速度，刀刃上的一個點對工件上多個不同的點 進行切削，不是一一對應關系。展成法可以看成相切法的一種特例。8. 表面的成型運動是保證得到工件要求的表面形狀的運動。9. 按機床萬能性程度分為：通用機床，專門化機床，專用機床。10. 按機床精度分為：普通機床，精密機床，高精度機床。11. 按自動化程度分為：一般機床，半自動機床，自動機床。12. 按重量分為：儀表機床，一般機床，大型機床，重型機床。13. 按機床主要工作部件數(shù)目分為：單刀機床，多刀機床，単軸機床，多軸機

8、床。14. 按機床具有的數(shù)控功能分：普通機床，一般數(shù)控機床，加工中心，柔性制造 單元等。15. 機床組成：動力源部件，成型運動執(zhí)行件，變速傳動裝置，運動控制裝置， 潤滑裝置，電氣系統(tǒng)零部件，支承零部件，其他裝置。16. 機床上的運動：切削運動，輔助運動。17. 輔助運動有：分度運動，送夾料運動，控制運動，其他各種空程運動。18. 按刀具分為 切刀，孔加工刀具，銑刀，拉刀，螺紋刀具，齒輪刀具，自動化 加工刀具。19. 按刀具上主切削刃多少分為 單刃刀具，多刃刀具。20. 按刀具切削部分的復雜程度分為 一般刀具，復雜刀具21. 按刀具尺寸和工件被加工尺寸的關系分為 定尺寸刀具，非定尺寸刀具。22.

9、 按刀具切削部分本身的構造分為 單一刀具 和 復雜刀具。23. 按刀具切削部分和夾持部分之間的結構關系分為整體式刀具和裝配式刀具。24. 切刀主要包括 車刀，刨刀，插刀，膛刀。25. 孔加工刀具有 麻花鉆，中心鉆，擴孔鉆，鉸刀等。26. 用得最多的刀具材料是 高速鋼 和 硬質合金鋼。27. 高速鋼分 普通高速鋼 和 高性能高速鋼。28. 高性能高速鋼分 鈷高速鋼，鋁高速鋼，高釩高速鋼。29. 外圓車刀切削部分的結構要素：前刀面，后刀面，副后刀面，主切削刃，副切削刃，刀尖。30. 刀具的參考系分為 標注角度參考系 和 工作角度參考系。31. 標注角度參考系由 主運動方向確定，工作角度參考系由 切

10、削運動方向確 定。32. 構成刀具標注角度參考系的參考平面有 基面，切削平面，正交平面，法平面，假定工作平面，背平面。33. 基面 過切削刃選定點垂直于主運動方向的平面。34. 切削平面 過切削刃選定點與切削刃相切并垂直于基面的平面。35. 正交平面 是通過切削刃選定點并同時垂直于基面和切削平面的平面。36. 法平面 是通過切削刃選定點并垂直于切削刃的平面。37. 假定工作平面 是通過切削刃選定點平行進給方向并垂直于基面的平面。38. 在正交平面內(nèi)標注的角度 前角，后角，楔角。39. 在切削平面內(nèi)標注的角度 刃傾角40. 在基面內(nèi)標注的角度 主偏角，副偏角，刀尖角。41. 前角 在正交平面內(nèi)度

11、量的前刀面與基面之間的夾角。42. 后角 在正交平面內(nèi)度量的后刀面與切削平面之間的夾角。43. 楔角 在正交平面內(nèi)度量的前刀面與后刀面之間的夾角。44. 刃傾角 在切削平面內(nèi)度量的主切削刃與基面之間的夾角。45. 主偏角 主切削刃在基面上的投影與進給運動方向的夾角。46. 副偏角 副切削刃在基面上的投影與進給方向的夾角。47. 刀尖角 在基面內(nèi)度量的主刃與副刃之間的夾角。48. 刀具的幾何參數(shù)包括 切削刃形狀，刃區(qū)剖面型式，刀面型式，刀具角度。49. 前角的選擇原則（ 1）工件材料的強度低，硬度低，塑性大，前角數(shù)值應取 大些，加工脆性材料時，應取較小的前角。（ 2）刀具材料的強度和韌性越好應

12、選用較大的前角。（ 3）粗切時前角取小值，工藝系統(tǒng)差時，前角取大值。50. 后角的選擇原則 （ 1）粗切時后角可取小值，精切時，后角取大值（ 2）當工 藝系統(tǒng)剛性較差或使用有尺寸精度要求的刀具時取較小的后角。51. 前角的功用 增大前角能減小切削變形和摩擦，降低切削力和切削溫度，減少 刀具磨損和改善加工表面質量。52. 后角功用 增大后角能減少后刀面與過度表面件的摩擦，還可以減少切削刃圓 弧半徑，使刃口鋒利。53. 刃傾角的功用 影響切屑流出方向，影響切削刃的鋒利性，影響刀刃強度，影 響切削分力54. 主偏角和副偏角的功用 （ 1）影響已加工表面粗糙度（ 2）影響切削分力的大小和比例，影響工藝

13、系統(tǒng)的彈性變和振動。（ 3）直接影響刀尖強度，影響對切 削熱的傳散（ 4）主偏角影響切屑層形狀，影響斷屑效果和排屑方向。55. 主偏角的選擇原則 （1）粗加工，半精加工，硬質合金車刀，選較大主偏角 （ 2）加工很硬材料取較小主偏角（ 3）工藝剛性好取較小主偏角，車細長軸選 較大主偏角（ 3）單件小批量生產(chǎn) 主偏角等于 90度或 45 度。56. ；副偏角選擇原則 （1）一般刀具取較小副偏角（ 2）精加工刀具取更小副偏角 （ 3）加工高強度高硬度或斷續(xù)切削時取較小副偏角。57. 磨具由 磨料，結合劑，空隙三者構成。58. 砂輪的特性包括 磨料，粒度，硬度，結合劑，組織，形狀和尺寸。59. 粒度分

14、 磨粒 和 微粉。60. 砂輪硬度 是指砂輪工作時，磨料自砂輪上脫落的難易程度。61. 一般情況下，加工硬度大的金屬，應選軟砂輪 ；加工軟金屬時，應選硬砂 輪。粗磨時選軟砂輪，精磨時選硬砂輪。62. 工件裝夾分為 直接找正裝夾，劃線找正裝夾，利用夾具裝夾。63. 機床夾具組成 ：定位裝置，夾緊裝置，對定裝置，輔助裝置，夾具體。64. 對定裝置有 刀具導向元件或對刀裝置，分度裝置，保證夾具和機床相對位置 的裝置或元件。65. 機床夾具的分類 1 按使用范圍分：通用夾具，專用夾具，可調整夾具，組合 夾具，自動化生產(chǎn)夾具。（ 2）按機床不同分：車床夾具，銑床夾具，鉆床夾 具。（ 3）按動力源分：手動

15、夾具，氣動夾具，液動夾具，氣液聯(lián)動夾具。66. 定位 使工件在系統(tǒng)中處于正確的位置67. 基準 用來確定工件幾何要素間的幾何關系所依據(jù)的那些點線面。68. 基準分為 設計基準 和 工藝基準。69. 工藝基準分 工序基準，定位基準，測量基準，裝配基準。70. 限制工件六個自由度使工件定位的方法 稱為 六點定位原理 ，六點定位 。71. 不能把定位和夾緊搞混淆，定位是使工件處于正確位置，夾緊是為了保證正 確的定位。72. 完全定位 限制工件自由度 =六個。73. 不完全定位（合理定位） 限制自由度小于六個，但仍能保證加工要求。74. 欠定位 限制工件自由度小于合理數(shù)目，不能保證加工要求。75. 重

16、復定位（過定位） 同一自由度被同一定位元件重復限制。76. 工件定位方式：以平面定位，以圓孔定位，以外圓柱面定位，以錐孔定位， 以一面兩孔定位。77. 工件以平面定位 限制三個自由度78. 平面常用定位元件有 固定支承，可調支承，自位支承（限制一個自由度 ）， 輔助支承。79. 工件以圓孔定位元件 圓柱銷，錐銷，心軸。80. 定位銷 短圓柱銷限制 2 個自由度，長圓柱銷限制 4個自由度，菱形銷限制 1 個自由度。81. 錐銷 用于未加工過的孔可限制 3 個自由度，浮動錐銷限制 2個自由度。82. 心軸 間隙配合心軸限制 5個自由度，過盈配合心軸限制 4 個自由度，小錐度 心軸限制 4 個自由度

17、83. 平面定位中 一個支承釘限制 1 個自由度，兩個支承釘限制 2個自由度，三個支承釘限制 3 個自由度。84. 工件以外圓柱面定位元件 定位套，彈簧夾頭， V 形塊。85. V形塊 （1）固定式 長V 形塊限制 4個自由度，短 V 形塊限制 2個自由度（2）活動式 V 形塊限制 1 個自由度。86. 工件以錐孔定位元件 圓錐心軸，頂尖。87. 圓錐心軸定位 限制 5 個自由度。88. 頂尖 死頂尖限制 3 個自由度，活頂尖限制 2 個自由度89. 三抓卡盤定位 支持短工件限制 2 個自由度，支持長工件限制 4 個自由度。90. 夾緊力三要素 作用點，方向，大小。91. 夾緊動力（裝置）系統(tǒng)

18、 :氣動，液壓，氣液聯(lián)動，電動，磁力，真空動力系 統(tǒng)。92. 切屑種類 帶狀切屑，節(jié)狀切屑，粒狀切屑，崩碎切屑。93. 帶狀切屑 較高速度，較低切削厚度，較大刀具前角切削塑性材料時形成。94. 節(jié)狀切屑 較低切削速度，較小前角，較大切削厚度切削鋼等塑性金屬時形 成。95. 粒狀切屑 更低切速，更大切削厚度，切削塑性較小金屬時形成。96. 崩碎切屑 切削脆性材料。97. 將切削刃作用部位的切削層分為三個變形區(qū)：第一變形區(qū)（剪切區(qū)），第二變形區(qū)（摩擦區(qū)），第三變形區(qū)（擠壓區(qū)）。98. 切削合力分解為三個分力 （1）主切削力 沿切削速度方向分力。（ 2）進給抗力 在進給方向分力（ 3 ）切深抗力 切

19、深方向分力99. 切削力的影響因素 工件材料，切削用量，刀具角度，其他100. 切削溫度的影響因素 切削用量，工件材料，刀具角度，其他。101. 磨削運動分 主運動；進給運動（徑向，軸向，圓周運動）共四個運動。102. 磨削表面質量包括 磨削的表面粗糙度，表面燒傷，表層殘余應力。103. 殘余應力 指 除外力和熱源作用后存在于零件內(nèi)部的應力。104. 高效磨削的方法有 高速磨削，強力磨削，砂帶磨削。105. 刀具磨損階段分三個 初期磨損階段，正常磨損階段，急劇磨損階段。106. 刀具磨損形式 后刀面磨損，前刀面磨損，前后刀面同時磨損。107. 刀具磨損原因 磨料磨損，粘結磨損，擴散磨損，氧化磨

20、損。108. 刀具破損形式 脆性破損，塑性破損。脆性破損又分 崩刃，碎裂，剝落，熱 裂。109. 防止刀具破損措施 合理選擇刀具材料，角度，切削用量，。110. 刀具壽命影響因素 切削用量，工件材料，刀具材料，刀具幾何角度，其 他。111. 選擇切削用量時，應該首先選擇一個盡量大的背吃刀量，其次選擇一個大 的進給量，最后根據(jù)已經(jīng)確定的背吃刀量和進給量，并在刀具壽命和機床功率 允許的條件下選擇合理的切削速度。112. 零件加工質量包括 機械加工精度 和 加工表面質量。113. 機械加工精度 指零件加工后的實際幾何參數(shù)與理想幾何參數(shù)的符合程度。114. 機械加工精度包括 尺寸精度，形狀精度，位置精

21、度。115. 尺寸精度獲得方法 試切發(fā)，調整法，定尺寸刀具法，自動控制法。116. 形狀精度獲得方法 軌跡法，成形法，展成法117. 位置精度獲得方法 一次裝夾獲得法，多次裝夾獲得法118. 由機床，夾具，刀具和工件構成的工藝系統(tǒng)中的種種誤差，就在不同具體 條件下，以不同程度和方式反映為 加工誤差。119. 我們將工藝系統(tǒng)中的誤差稱為 原始誤差。120. 原始誤差包括 工藝系統(tǒng)靜態(tài)誤差，工藝系統(tǒng)動態(tài)誤差。121. 靜態(tài)誤差有 機床主軸回轉誤差，機床導軌導向誤差，機床傳動鏈傳動誤 差，刀具誤差，夾具誤差，定位誤差，調整誤差，測量誤差，原理誤差。122. 動態(tài)誤差有 工藝系統(tǒng)受力變形，受熱變形，工

22、件殘余應力引起的變形。123. 當原始誤差的方向與工序尺寸方向一致時，其對加工誤差精度的影響最 大。124. 加工精度影響最大的方向稱為 誤差敏感方向。125. 研究加工精度的方法 單因素分析法，統(tǒng)計分析法。126. 加工表面質量包括兩方面 加工表面的幾何形狀特征，表面層的物理力學性 能的變化。127. 加工表面幾何形狀特征包括 表面粗糙度，表面波度。128. 表面質量對零件使用性能影響表現(xiàn)在對 耐磨性，耐疲勞性，耐蝕性，零件 配合質量，接觸剛度 的影響。129. 磨削淬火時產(chǎn)生三種金相組織變化 回火，淬火，退火燒傷。130. 引起機床誤差的原因 制造誤差，安裝誤差，磨損。131. 對加工精度

23、影響較大的是 主軸回轉誤差，導軌導向誤差，傳動鏈的傳動誤 差。132. 主軸回轉誤差 指主軸實際回轉軸線對其理想回轉軸線的漂移133. 主軸回轉軸線誤差運動分解為三種基本形式 軸向躥動，徑向跳動，傾角擺 動。134. 影響主軸回轉精度的因素 軸承誤差的影響，軸承間隙的影響，與軸承配合 零件誤差的影響 。135. 導軌導向精度 是指機床導軌副的運動件實際運動方向與理想運動方向的符 合程度，這兩者之間的偏差值稱為 導向誤差。136. 導向誤差對加工精度的影響 導軌在水平面內(nèi)彎曲，導軌在垂直面內(nèi)彎曲， 導軌扭曲，導軌與主軸回轉軸線的平行度。137. 提高主軸回轉精度的措施 提高主軸部件的制造精度，對

24、滾動軸承進行預 緊，使主軸的回轉誤差不反應到工件上。138. 減小傳動鏈傳動誤差的措施 盡可能縮短傳動鏈， 降速傳動，合理規(guī)定各傳 動元件的制造精度和裝配精度，采用校正裝置。139. 提高導向精度的措施 選擇合理的導軌形狀和導軌組合形式，提高機床軌副 的制定大修精度，采用靜壓導軌，提高導軌耐磨性能，減少磨損。140. 加工原理誤差 是指采用了近似的成形運動或近似的刀刃輪廓進行加工而產(chǎn) 生的誤差。141. 工藝系統(tǒng)的調整分為 試切法調整 和 調整法。142. 定位誤差產(chǎn)生的原因 基準不重合誤差 基準位移誤差。143. 剛度 工藝系統(tǒng)抵抗外界變形的能力稱為 剛度。144. 壓移 機械加工過程中工藝

25、系統(tǒng)變形產(chǎn)生的位移稱為壓移。145. 工藝系統(tǒng)剛度 加工過程中加工表面法線方向上的切削分力與在切削力合力 作用下法向壓移的比值，稱為 工藝系統(tǒng)剛度。146. 工藝系統(tǒng)剛度 與機床，夾具，刀具，工件剛度是電阻并聯(lián)的關系式。147. 工藝系統(tǒng)變形對加工精度的影響 切削力作用點位置變化引起工件形狀誤 差，切削力大小變化引起加工誤差，夾緊力引起的加工誤差。148. 工藝系統(tǒng)受力變形的對策 提高工藝系統(tǒng)剛度，減小載荷及其變化。149. 工藝系統(tǒng)熱變形的對策 減少熱源發(fā)熱和隔離熱源，均衡溫度場，采用合理 機床部件結構及裝配基準，加速達到熱平衡狀態(tài)，控制環(huán)境溫度。150. 減小內(nèi)應力的措施 增加消除內(nèi)應力的

26、熱處理工序，盡量不采用冷校置，合 理設計零件結構，粗精加工分開進行。151. 工藝系統(tǒng)振動分為 自由振動，強迫振動，自激振動。152. 消振 減振的基本途徑 消除或減弱產(chǎn)生強迫振動的條件，消除或減弱產(chǎn)生自 激振動的條件，改善工藝系統(tǒng)動態(tài)特性，采用各種消振減振裝置。153. 根據(jù)加工誤差出現(xiàn)的規(guī)律，可將其分為兩類：系統(tǒng)誤差，隨機性誤差。154. 提高加工精度的途徑 誤差預防技術，誤差補償技術。155. 誤差預防技術包括 直接減少或消除原始誤差，轉移原始誤差，分化原始誤 差，均化原始誤差，就地加工法。156. 誤差補償技術包括 長值系統(tǒng)誤差的補償，變值系統(tǒng)誤差的補償。第五章 工藝過程設計1. 工藝規(guī)程 規(guī)定產(chǎn)品制造工藝過程和操作方法等的工藝文件稱為工藝規(guī)程。2. 工藝文件 將工藝規(guī)程的內(nèi)容填入一定格式卡片，即成為生產(chǎn)準備和施工所依 據(jù)的工藝文件。3. 工藝文件長用的有 機械加工過程綜合卡片，機械加工工藝卡片，機械加工工 序卡片4. 加工工藝過程設計應解決好 定位基準的選擇，工藝路線的擬定，工序尺寸及 公差的確定，加工工序設計等問題。5. 定位基準有 粗基準 和 精基準兩種。6. 加工經(jīng)濟精度 是指在正常加工條件下所能達到的加工精度。7. 加工