濟南大學機械制造技術基礎復習資料2

1、1機械制造技術基礎總復習機械制造技術基礎總復習緒緒 論（論（略略）第第1章章 機械加工方法機械加工方法第第2章章 金屬切削原理與刀具金屬切削原理與刀具第第3章章 金屬切削機床金屬切削機床第第4章章 機床夾具原理與設計機床夾具原理與設計第第5章章 機械制造質(zhì)量分析與控制機械制造質(zhì)量分析與控制第第6章章 工藝規(guī)程設計工藝規(guī)程設計2第一章第一章 機械加工方法機械加工方法了解車、銑、鏜、鉆、刨、磨等加工方法了解車、銑、鏜、鉆、刨、磨等加工方法中，主運動與進給運動的特點；中，主運動與進給運動的特點；特種加工的概念；特種加工的概念；順銑逆銑的特點；順銑逆銑的特點；砂輪的砂輪的“自銳性自銳性”等概念；等概念

2、；3w 一、車削一、車削1）特點：工件旋轉(zhuǎn)主切削運動； 直線（曲線）運動； 回轉(zhuǎn)表面或端面，螺紋 面、端平面及偏心軸；2）精度： 普通：IT8IT7 Ra=6.3-1.6 精車：IT6IT5 Ra=0.4-0.1第一章第一章 機械加工方法機械加工方法4w 二、銑削二、銑削特點：工件本身不動；刀具旋轉(zhuǎn)為特點：工件本身不動；刀具旋轉(zhuǎn)為主運動，主運動， 做直線、曲線進給運動；做直線、曲線進給運動；臥銑及立銑,多刃切削、效率高；斷續(xù)切削，振動大；精度IT8-7、 Ra=6.3-1.6 第一章第一章 機械加工方法機械加工方法w 順銑及逆銑順銑及逆銑 主運動速度方向與工件進給方向的主運動速度方向與工件進給

3、方向的相同相同或或相反相反5 順銑：銑削水平分力與工件的進給方向相同；順銑：銑削水平分力與工件的進給方向相同； 工作臺的進給絲杠與固定螺母之間有間隙；工作臺的進給絲杠與固定螺母之間有間隙； 切削力容易引起工件和工作臺向前竄動；切削力容易引起工件和工作臺向前竄動； 進給量增大，容易打刀；進給量增大，容易打刀； 對于表面較硬的工件，銑刀磨損加??；對于表面較硬的工件，銑刀磨損加?。?逆銑：銑削力將工件抬起，引起振動；逆銑：銑削力將工件抬起，引起振動； 切削厚度從零開始增大，加劇刀具磨損；切削厚度從零開始增大，加劇刀具磨損； w 順銑及逆銑順銑及逆銑 主運動速度方向與工件進給方向的主運動速度方向與工件

4、進給方向的相同相同或或相反相反.第一章第一章 機械加工方法機械加工方法6特種加工特種加工特種加工方法： 利用化學、物理或電化學方法對工件材料利用化學、物理或電化學方法對工件材料進行加工的方法。用于加工難加工材料或復雜進行加工的方法。用于加工難加工材料或復雜曲面低剛度材料。曲面低剛度材料。特點：、加工能量不主要依靠機械能；、加工能量不主要依靠機械能；、工具硬度可以低于被加工材料硬度；、工具硬度可以低于被加工材料硬度；、加工中工具和工件之間不存在顯著機、加工中工具和工件之間不存在顯著機 械切削力；械切削力；第一章第一章 機械加工方法機械加工方法7第二章第二章 金屬切削原理與刀具金屬切削原理與刀具1

5、、必須掌握刀具所有角度的名稱，必須掌、必須掌握刀具所有角度的名稱，必須掌握典型刀具所有角度的畫法與標注。握典型刀具所有角度的畫法與標注。（注意復習相關實驗）（注意復習相關實驗）2、切屑的形成機理、切屑的形成機理3、積屑瘤的形成機理及其對各種切削條件、積屑瘤的形成機理及其對各種切削條件下切削效果的影響下切削效果的影響4 、各種刀具材料性能及適用范圍、各種刀具材料性能及適用范圍8第二章第二章 金屬切削原理與刀具金屬切削原理與刀具金屬切削加工過程：金屬切削加工過程：w刀具與工件有一定的相對運動；刀具與工件有一定的相對運動；w刀具具有合理的幾何參數(shù)；刀具具有合理的幾何參數(shù)；w刀具具備應有的切削性能；刀

6、具具備應有的切削性能； w具有良好穩(wěn)定的切削環(huán)境；具有良好穩(wěn)定的切削環(huán)境；92、切削要素、切削要素（1）切削用量）切削用量 1）切削速度）切削速度 vc 2）進給量進給量 f 3）背吃刀量（切削深度）背吃刀量（切削深度）ap（2）切削層參數(shù)切削層參數(shù) 1）切削寬度）切削寬度 aw(國標為國標為bD) 2）切削厚度切削厚度 ac(國標為國標為hD) 3）切削面積切削面積 Ac= aw ac (國標為國標為AD)第二章第二章 金屬切削原理與刀具金屬切削原理與刀具10第二章第二章 金屬切削原理與刀具金屬切削原理與刀具 （）前角（）前角 （）后角（）后角 （）主偏角（）主偏角 （）副偏角（）副偏角 （

7、）刃傾角（）刃傾角11正交平面內(nèi)正交平面內(nèi)前角后角主偏角副偏角主切削刃與進給方向間的夾角主切削刃與進給方向間的夾角前刀面與基面間的夾角前刀面與基面間的夾角主后刀面與切削平面間的夾角主后刀面與切削平面間的夾角負切削刃與進給方向的夾角負切削刃與進給方向的夾角切削平面內(nèi)切削平面內(nèi)刃傾角 主切削刃與基面間的夾角主切削刃與基面間的夾角基面內(nèi)基面內(nèi)第二章第二章 金屬切削原理與刀具金屬切削原理與刀具12PoPrPso0 r已加工面加工面待加工面rfnPsPrPo0 r已加工面 r注意：車外圓與車端面主、副偏角的變化13角 度 定 義 測量平面 作 用 前角0 前面和基面間的夾角正交平面 1、使切削刃鋒利2、

8、切削省力3、便于排屑后角0 后面與切削平面間的夾角正交平面 改變車刀主后刀面與工件間的摩擦狀況主偏角r主切削刃與進給方向之間的夾角基 面改變主切削刃與刀頭的受力和散熱情況副偏角r副切削刃與進給方向的反方向間的夾角基 面改變副切削刃與工件已加工表面之間的摩擦狀況刃傾角入s主切削刃與基面間的夾角主切削平面影響刀尖強度，并控制切屑的流出方向刀具角度刀具角度第二章第二章 金屬切削原理與刀具金屬切削原理與刀具14刀具角度標注例刀具角度標注例1設計要求：設計要求：75車刀，主要參數(shù)為：車刀，主要參數(shù)為：l前角6，l后角5 ，l副后角4 ，l主偏角75 ，l副偏角15 ，l刃傾角-5 。4 -5 75 15

9、 6 5 HB2.1.2 刀具角度刀具角度15第二章第二章 金屬切削原理與刀具金屬切削原理與刀具（1） 刀具安裝位置對工作角度的影響刀具安裝位置對工作角度的影響（2） 進給運動對工作角度的影響進給運動對工作角度的影響刀具的工作角度刀具的工作角度刀具分類刀具分類按用途分：車刀、孔加工刀具、銑刀、拉刀按用途分：車刀、孔加工刀具、銑刀、拉刀 螺紋加工刀具、齒輪刀具、數(shù)控機床螺紋加工刀具、齒輪刀具、數(shù)控機床 刀具、磨具等；刀具、磨具等；按材料分：高速鋼刀具、硬質(zhì)合金、陶瓷、按材料分：高速鋼刀具、硬質(zhì)合金、陶瓷、 立方氮化硼、金剛石刀具；立方氮化硼、金剛石刀具；按結構分：整體刀具、鑲片刀具、機夾刀具按結

10、構分：整體刀具、鑲片刀具、機夾刀具 復合刀具；復合刀具；按標準化：標準刀具、非標準刀具按標準化：標準刀具、非標準刀具16刀具材料刀具材料第二章第二章 金屬切削原理與刀具金屬切削原理與刀具1）高硬度）高硬度2）高耐磨性）高耐磨性3）高耐熱性）高耐熱性4）足夠的強度和沖擊韌性）足夠的強度和沖擊韌性5）良好的工藝性）良好的工藝性6）良好的熱物理性能和耐熱沖擊性能）良好的熱物理性能和耐熱沖擊性能171. 碳素工具鋼、碳素工具鋼、 合金工具鋼合金工具鋼用于制造手工工具2. 高速鋼高速鋼耐熱性好（540600），強度高，主要用于制造形狀復雜的刀具，如麻花鉆、銑刀、拉刀、齒輪刀具等。3. 硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金硬

11、度高（7482HRC ）耐熱8501000 ，切削速度高鎢鈷類（YG 韌性好，耐磨性稍差，用于加工鑄鐵及有色金屬）鎢鈦鈷類（YT 硬度高，耐熱性、耐磨性好，用于加工鋼類）第二章第二章 金屬切削原理與刀具金屬切削原理與刀具18金屬切削過程及其物理現(xiàn)象1. 第一變形區(qū): 從開始發(fā)生塑性變形從開始發(fā)生塑性變形到晶粒的剪切滑到晶粒的剪切滑 移基本完成。這一區(qū)移基本完成。這一區(qū)域又稱為域又稱為基本變形區(qū)基本變形區(qū)。2. 第二變形區(qū)：切屑沿前刀面排出時切屑沿前刀面排出時進一步受前刀面的擠進一步受前刀面的擠 壓和摩擦，使靠壓和摩擦，使靠近前刀面的金屬纖維化，基本上和前近前刀面的金屬纖維化，基本上和前刀面相平

12、行。又稱刀面相平行。又稱摩擦變形區(qū)摩擦變形區(qū)。3. 第三變形區(qū)：已加工表面受到切削已加工表面受到切削刃鈍圓部分與后刀面的擠壓和摩擦，刃鈍圓部分與后刀面的擠壓和摩擦，產(chǎn)生變形與回彈，造成纖維化與加工產(chǎn)生變形與回彈，造成纖維化與加工硬化。又稱硬化。又稱加工表面變形區(qū)。加工表面變形區(qū)。第二章第二章 金屬切削原理與刀具金屬切削原理與刀具19形成條件影響名稱簡圖形態(tài)變形帶狀，底面光滑，背面呈毛茸狀節(jié)狀，底面光滑有裂紋，背面呈鋸齒狀粒狀不規(guī)則塊狀顆粒剪切滑移尚未達到斷裂程度局部剪切應力達到斷裂強度剪切應力完全達到斷裂強度未經(jīng)塑性變形即被擠裂加工塑性材料，切削速度較高，進給量較小， 刀具前角較大加工塑性材料

13、，切削速度較低，進給量較大， 刀具前角較小工件材料硬度較高，韌性較低，切削速度較低加工硬脆材料， 刀具前角較小切削過程平穩(wěn)，表面粗糙度小， 妨礙切削工作，應設法斷屑切削過程欠平穩(wěn)，表面粗糙度欠佳切削力波動較大，切削過程不平穩(wěn)，表面粗糙度不佳切削力波動大，有沖擊，表面粗糙度惡劣，易崩刀帶狀切屑擠裂切屑單元切屑崩碎切屑第二章第二章 金屬切削原理與刀具金屬切削原理與刀具20積屑瘤高度積屑瘤高度第二章第二章 金屬切削原理與刀具金屬切削原理與刀具對切削過程的影響：對切削過程的影響：1、實際前角增大、實際前角增大2、增大切削厚度、增大切削厚度3、使加工表面粗糙度增大、使加工表面粗糙度增大4、對刀具壽命的影

14、響、對刀具壽命的影響:有時可延長刀有時可延長刀具壽命等。但積屑瘤是不穩(wěn)定的，增具壽命等。但積屑瘤是不穩(wěn)定的，增大到一定程度會破碎，這樣容易嵌入大到一定程度會破碎，這樣容易嵌入已加工表面，增大表面粗糙度。已加工表面，增大表面粗糙度。 成因成因: :一定溫度、壓力作用下，切屑底層與前刀面發(fā)生粘接; 粘接金屬嚴重塑性變形，產(chǎn)生加工硬化.影響影響: 增大前角，保護刀刃影響加工精度和表面粗糙度21防止積屑瘤：防止積屑瘤： 積屑瘤對切削過程的影響有積極的一面，也有消極積屑瘤對切削過程的影響有積極的一面，也有消極的一面。精加工時必須防止積屑瘤的產(chǎn)生，可采取的控的一面。精加工時必須防止積屑瘤的產(chǎn)生，可采取的控

15、制措施有：制措施有： （2）使用潤滑性能好的切削液，目的在于減小切使用潤滑性能好的切削液，目的在于減小切屑底層材料與刀具前刀面間的摩擦。屑底層材料與刀具前刀面間的摩擦。 （1）正確選用切削速度，使切削速度避開產(chǎn)生積正確選用切削速度，使切削速度避開產(chǎn)生積屑瘤的區(qū)域。屑瘤的區(qū)域。 （3）增大刀具前角，減小刀具前刀面與切屑之間的增大刀具前角，減小刀具前刀面與切屑之間的壓力。壓力。 （4）適當提高工件材料硬度，減小加工硬化傾向。適當提高工件材料硬度，減小加工硬化傾向。第二章第二章 金屬切削原理與刀具金屬切削原理與刀具22一、切削熱的產(chǎn)生和傳導一、切削熱的產(chǎn)生和傳導例：車削加工：切屑、刀具傳熱為主；例：

16、車削加工：切屑、刀具傳熱為主； 鉆削加工：工件、切屑傳熱為主；鉆削加工：工件、切屑傳熱為主； 磨削加工磨削加工: : 工件為主工件為主 第二章第二章 金屬切削原理與刀具金屬切削原理與刀具切削熱的來源：切削熱的來源： 切屑變形功，前后刀面的摩擦功切屑變形功，前后刀面的摩擦功 切削塑性材料 前刀面靠近刀尖處溫度最高。 切削脆性材料 后刀面靠近刀尖處溫度最高。750刀具23 1. 切削用量三、影響切削溫度的主要因素第二章第二章 金屬切削原理與刀具金屬切削原理與刀具3、刀具角度的影響、刀具角度的影響2、工件材料的影響: 材料的材料的強度強度、硬度硬度和和導熱性導熱性前角前角增大，切削溫度降低增大，切削

17、溫度降低主偏角主偏角減小，切削溫度降低減小，切削溫度降低5、切削液的影響、切削液的影響 導熱性能、比熱容、流量、澆注方式及溫度。4、刀具磨損的影響、刀具磨損的影響24刀具磨損過程及磨鈍標準1. 初期磨損階段（初期磨損階段（OH) 特點：快，刀刃不直、刀面特點：快，刀刃不直、刀面不平與刀具刃磨質(zhì)量有關不平與刀具刃磨質(zhì)量有關2. 正常磨損階段正常磨損階段(HI) 特點：時間特點：時間 磨損磨損 穩(wěn)定穩(wěn)定 直線直線 VB與切削時間近似正比與切削時間近似正比 斜率斜率表示磨損強度表示磨損強度 3. 急劇磨損階段急劇磨損階段(IJ)特點：切削性能急劇特點：切削性能急劇 切削力、溫度急升，刀具磨切削力、溫

18、度急升，刀具磨損加劇，之前換刀損加劇，之前換刀第二章第二章 金屬切削原理與刀具金屬切削原理與刀具25 在切削加工中，刀具有時沒有經(jīng)過正常磨損階段，而在切削加工中，刀具有時沒有經(jīng)過正常磨損階段，而在很短時間內(nèi)突然損壞，這種情況稱為在很短時間內(nèi)突然損壞，這種情況稱為刀具破損刀具破損。破損也。破損也是刀具損壞的主要形式之一。是刀具損壞的主要形式之一。脆性破損脆性破損和和塑性破損塑性破損。第二章第二章 金屬切削原理與刀具金屬切削原理與刀具w 機械磨損機械磨損w 熱磨損熱磨損w 化學磨損化學磨損硬質(zhì)點的刻劃硬質(zhì)點的刻劃粘結、擴散、腐蝕等粘結、擴散、腐蝕等刀具磨損刀具磨損:26 刃磨后的刀具自開始切削直到

19、磨損量達到磨鈍標刃磨后的刀具自開始切削直到磨損量達到磨鈍標準為止所經(jīng)歷的總切削時間，稱為準為止所經(jīng)歷的總切削時間，稱為刀具壽命刀具壽命，用，用T T表表示。示。 一把新刀往往要經(jīng)過多次重磨，才會報廢，刀具一把新刀往往要經(jīng)過多次重磨，才會報廢，刀具壽命指的是兩次刃磨之間所經(jīng)歷的切削時間。如果用壽命指的是兩次刃磨之間所經(jīng)歷的切削時間。如果用刀具壽命乘以刃磨次數(shù)，得到的就是刀具壽命乘以刃磨次數(shù)，得到的就是刀具總壽命刀具總壽命。w 刀具壽命的定義第二章第二章 金屬切削原理與刀具金屬切削原理與刀具271工件材料對刀具耐用度T的影響 1)硬度T， 2)塑性T，3）導熱系數(shù)T。2切削用量對刀具耐用度T的影響

20、 1)切削用量， T ，2）其中速度v 對T 影響最大，進給量f 次之，背吃刀量ap影響最小。優(yōu)選ap3刀具抗磨能力刀具耐用度T的影響 1）刀具材料抗磨能力 T ； 2）刀具幾何角度好 T ； 3）刀具結構合理 T ； 4）刃磨質(zhì)量 T 。4切削液對刀具耐用度T的影響 切削液的種類 冷卻潤滑方式28切削用量的選擇及工件材料加工性一、切削用量的選擇一、切削用量的選擇選盡大的背吃刀量，其次進給量，大的切削速度粗加工：提高生產(chǎn)率為主，保證規(guī)定的刀具壽命； ap, f,保證，v不高（中等或低的值）精加工：保證零件的加工精度和表面質(zhì)量為主，同 時考慮T和高生產(chǎn)率。 ap, f較小, v高第二章第二章 金

21、屬切削原理與刀具金屬切削原理與刀具29工件材料的切削加工性工件材料的切削加工性1、工件材料切削加工性的概念和衡量標準 衡量標準：衡量標準： 刀具壽命刀具壽命 切削力切削力 加工質(zhì)量加工質(zhì)量 斷屑性能斷屑性能定義：定義：在一定切削條件下，對工件材料進行切削加工的難易程度。在一定切削條件下，對工件材料進行切削加工的難易程度。相同切削條件下刀具壽命較長，或相同刀具壽命下允許的切削速度較高。相同切削條件下切削力較小，切削溫度較低。容易獲得好的表面質(zhì)量。切屑形狀容易控制或容易斷屑。第二章第二章 金屬切削原理與刀具金屬切削原理與刀具材料的切削加工性是上述這些機械性能（硬度、強度、塑性、韌材料的切削加工性是

22、上述這些機械性能（硬度、強度、塑性、韌性、彈性模量等）綜合影響的結果。性、彈性模量等）綜合影響的結果。30第三章第三章 金屬切削機床金屬切削機床了解機床結構，如傳動、主軸導軌等。了解機床結構，如傳動、主軸導軌等。掌握機床的型號標注含義掌握機床的型號標注含義31機床的基本組成機床的基本組成1）動力源）動力源2）傳動系統(tǒng)）傳動系統(tǒng)3）支承件）支承件4）工作部件）工作部件5）控制系統(tǒng)）控制系統(tǒng)6）冷卻系統(tǒng)）冷卻系統(tǒng)7）潤滑系統(tǒng)）潤滑系統(tǒng)8）其它裝置）其它裝置第三章第三章 金屬切削機床金屬切削機床32常用機床的主參數(shù)和第常用機床的主參數(shù)和第2參數(shù)參數(shù)機床名稱機床名稱主主 參參 數(shù)數(shù)第第2 2主參數(shù)主參

23、數(shù)臥式車床臥式車床床身上工件最大回轉(zhuǎn)直徑床身上工件最大回轉(zhuǎn)直徑工件最大長度工件最大長度立式車床立式車床最大車削直徑最大車削直徑搖臂鉆床搖臂鉆床最大鉆孔直徑最大鉆孔直徑最大跨距最大跨距臥式鏜床臥式鏜床主軸直徑主軸直徑坐標鏜床坐標鏜床工作臺工作面寬度工作臺工作面寬度工作臺工作面長度工作臺工作面長度外圓磨床外圓磨床最大磨削直徑最大磨削直徑最大磨削長度最大磨削長度矩臺平面磨床矩臺平面磨床工作臺工作面寬度工作臺工作面寬度工作臺工作面長度工作臺工作面長度滾齒機滾齒機最大工件直徑最大工件直徑最大模數(shù)最大模數(shù)龍門銑床龍門銑床工作臺工作面寬度工作臺工作面寬度工作臺工作面長度工作臺工作面長度升降臺銑床升降臺銑床工

24、作臺工作面寬度工作臺工作面寬度工作臺工作面長度工作臺工作面長度龍門刨床龍門刨床最大刨削寬度最大刨削寬度牛頭刨床牛頭刨床最大刨削長度最大刨削長度33 當機床的性能及結構布局有重大改進，并按新產(chǎn)當機床的性能及結構布局有重大改進，并按新產(chǎn)品重新設計、試制和鑒定時，在原機床型號的尾部，品重新設計、試制和鑒定時，在原機床型號的尾部，加重大改進順序號，以區(qū)別于原機床型號。序號接加重大改進順序號，以區(qū)別于原機床型號。序號接A、B、C、，、，等字母的順序選用。等字母的順序選用。第三章第三章 金屬切削機床金屬切削機床34 某些機床，根據(jù)不同的加工需要，在基本型號機某些機床，根據(jù)不同的加工需要，在基本型號機床的基

25、礎上，僅改變機床的部分結構時，在原機床型床的基礎上，僅改變機床的部分結構時，在原機床型號后加號后加1、2、3、等變形代號，并用、等變形代號，并用/分開。分開。例：例： C A 6 1 4 0機床類別代號（車床類）機床類別代號（車床類）機床特性代號（結構特性）機床特性代號（結構特性）機床組別代號（落地及臥式車床組）機床組別代號（落地及臥式車床組）機床系別代號（臥式車床系）機床系別代號（臥式車床系）機床主參數(shù)代號（最大車削直徑機床主參數(shù)代號（最大車削直徑400mm）第三章第三章 金屬切削機床金屬切削機床35w CM6132 最大車削直徑為最大車削直徑為320mm的精密臥式車床；的精密臥式車床；w

26、XK5040 工作臺寬度為工作臺寬度為400mm的數(shù)控立式升降臺銑床；的數(shù)控立式升降臺銑床；w MG1432A 最大磨削直徑為最大磨削直徑為320mm,經(jīng)過第一次重大改進的經(jīng)過第一次重大改進的高精度萬能外圓磨床；高精度萬能外圓磨床；第三章第三章 金屬切削機床金屬切削機床36第四章第四章 機床夾具原理與設計機床夾具原理與設計六點定位原理六點定位原理; ;過定位與欠定位，重點理解過定位與欠定位，重點理解P95P95與與p101p101的的過定位分析過定位分析; ;限制自由度的分析，重點看表限制自由度的分析，重點看表4-14-1的各種的各種形式形式; ;定位誤差計算定位誤差計算, ,掌握掌握p105

27、例題例題;37ZYXa）ZYXb）ZYXc）工件應限制的自由度x y z x y z 、x y z x y z 、 、 、x y z x y z 、 、 、38欠定位與過定位欠定位與過定位欠定位示例XZYa）b）BB B39欠定位與過定位欠定位與過定位 過定位過定位工件某一個自由度（或某幾個自由度）同時被兩個（或兩個以上）定位支承點限制，稱為“過定位”或“重復定位”。40 過定位造成的后果：過定位造成的后果：（1 1）使工件或夾具元件變形，引起加工誤差；）使工件或夾具元件變形，引起加工誤差；（2 2）使部分工件不能安裝，產(chǎn)生定位干涉（如一面兩銷）使部分工件不能安裝，產(chǎn)生定位干涉（如一面兩銷）

28、過定位一般是不允許的，但在精加工時也可看到。過定位一般是不允許的，但在精加工時也可看到。41消除過定位及其干涉的途徑：消除過定位及其干涉的途徑： 1. 1. 改變定位元件結構，消除對自由度的重復改變定位元件結構，消除對自由度的重復 限制，如長銷改成短銷；限制，如長銷改成短銷；2. 2. 提高工件定位基面之間的位置精度，提提高工件定位基面之間的位置精度，提高夾具定位元件之間的位置精度，減少或消高夾具定位元件之間的位置精度，減少或消 除過定位引起的干涉，精加工時可增加剛除過定位引起的干涉，精加工時可增加剛 度和定位穩(wěn)定性。度和定位穩(wěn)定性。 過定位過定位不是絕對不允許，視具體情況而定。不是絕對不允許

29、，視具體情況而定。42定位誤差的計算方法方法1合成法：合成法： 先分別求出基準位移誤差和基準不重合誤先分別求出基準位移誤差和基準不重合誤差，再求出其在加工尺寸方向上的矢量合，差，再求出其在加工尺寸方向上的矢量合，即即dw jb jw方法方法2極限位置法：極限位置法： 按最不利的情況，確定一批工件設計基準按最不利的情況，確定一批工件設計基準的兩個極限位置，再根據(jù)幾何關系求出此的兩個極限位置，再根據(jù)幾何關系求出此兩位置的距離，并將其投影到加工尺寸方兩位置的距離，并將其投影到加工尺寸方向上，便可求出定位誤差。向上，便可求出定位誤差。方法方法3微分法（尺寸鏈分析計算法）微分法（尺寸鏈分析計算法）關鍵：

30、找出同一批工件的工序基準在工序尺寸方向上可能的最大位移變動量43定位誤差計算實例 如圖所示，直徑為的如圖所示，直徑為的 軸在軸在V形塊上定位銑平面，加工表面的工序形塊上定位銑平面，加工表面的工序尺寸有三種不同的標注方式：尺寸有三種不同的標注方式： 1）要求保證上母線到加工面的尺寸）要求保證上母線到加工面的尺寸H1，即設計基準為，即設計基準為B，圖圖a； 2）要求保證下母線到加工面的尺寸）要求保證下母線到加工面的尺寸H2，即設計基準為，即設計基準為C，圖圖b ； 3）要求保證軸心線到加工面的尺寸）要求保證軸心線到加工面的尺寸H3，即設計基準為，即設計基準為O，圖圖c ； 0dd44第五章第五章

31、機械制造質(zhì)量分析與控制機械制造質(zhì)量分析與控制 誤差敏感方向的分析誤差敏感方向的分析; ;主軸回轉(zhuǎn)誤差的分析主軸回轉(zhuǎn)誤差的分析; ;工藝系統(tǒng)受力變形引起的誤差工藝系統(tǒng)受力變形引起的誤差-課件上列出的典型情課件上列出的典型情況況( (細長軸與扁粗軸細長軸與扁粗軸););誤差復映的概念與減小的途徑誤差復映的概念與減小的途徑; ;工件受熱造成的誤差工件受熱造成的誤差; ;常值系統(tǒng)誤差與變值系統(tǒng)誤差及隨機誤差的概念及造成常值系統(tǒng)誤差與變值系統(tǒng)誤差及隨機誤差的概念及造成因素因素; ;45能夠根據(jù)正態(tài)分布的能夠根據(jù)正態(tài)分布的u值及值及值進行隨機誤差的計算值進行隨機誤差的計算;工藝過程能力指數(shù)（系數(shù)）的基本計

32、算工藝過程能力指數(shù)（系數(shù)）的基本計算;能夠分析車削時影響表面粗糙度的因素能夠分析車削時影響表面粗糙度的因素;冷作（加工）硬化的作用與形成機理冷作（加工）硬化的作用與形成機理;表面層殘余拉應力與壓應力的產(chǎn)生及影響表面層殘余拉應力與壓應力的產(chǎn)生及影響;表面強化的常用手段及其作用表面強化的常用手段及其作用;第五章第五章 機械制造質(zhì)量分析與控制機械制造質(zhì)量分析與控制 46 原理誤差原理誤差 工件裝夾誤差工件裝夾誤差 調(diào)整誤差調(diào)整誤差 機床誤差機床誤差 夾具誤差夾具誤差 刀具制造誤差刀具制造誤差刀具磨損刀具磨損工藝系統(tǒng)受力變形工藝系統(tǒng)受力變形工藝系統(tǒng)受熱變形工藝系統(tǒng)受熱變形內(nèi)應力引起的變形內(nèi)應力引起的變

33、形測量誤差測量誤差加工前加工前加工中加工中加工后加工后與初始狀態(tài)有關與初始狀態(tài)有關與工藝過程有關與工藝過程有關工藝系統(tǒng)靜誤差工藝系統(tǒng)靜誤差工藝系統(tǒng)動誤差工藝系統(tǒng)動誤差原理誤差是指采用了近似的成型運動或近似的刀刃輪廓進行加工而產(chǎn)生的誤差。原理誤差是指采用了近似的成型運動或近似的刀刃輪廓進行加工而產(chǎn)生的誤差。47誤差敏感方向R= OA OA0222RR cosR90RRRR =誤差敏感方向ZR0Ya）ZR0Yb）車刀垂直偏移車刀垂直偏移a-a-切線方向：切線方向：車刀水平偏移車刀水平偏移b-b-法線方向法線方向：202zRRyRyzRR 誤差敏感方向一般為加工表面過切削點的法線（Y）方向。48回轉(zhuǎn)

34、誤差分析（1）主軸回轉(zhuǎn)誤差：）主軸回轉(zhuǎn)誤差： 切削力方向不變切削力方向不變主軸徑主軸徑不同部位不同部位與軸承內(nèi)徑的與軸承內(nèi)徑的固定部位固定部位接觸接觸主軸主軸徑的圓度誤差對徑向回轉(zhuǎn)精度影響徑的圓度誤差對徑向回轉(zhuǎn)精度影響大大軸承內(nèi)徑圓度誤差影響軸承內(nèi)徑圓度誤差影響小小切削力方向變化切削力方向變化主軸主軸固定部位固定部位與與軸承內(nèi)徑的軸承內(nèi)徑的不同部位不同部位接觸接觸主軸徑主軸徑的圓度誤差對徑向回轉(zhuǎn)精度的圓度誤差對徑向回轉(zhuǎn)精度影響影響小小軸承內(nèi)徑圓度誤差影響大軸承內(nèi)徑圓度誤差影響大a)影響主軸徑向回轉(zhuǎn)精度影響主軸徑向回轉(zhuǎn)精度加工方式的不同加工方式的不同49b) 影響主軸軸向回轉(zhuǎn)精度影響主軸軸向回轉(zhuǎn)

35、精度 產(chǎn)生軸向竄動的主要原因是主軸軸肩端面和軸承承載產(chǎn)生軸向竄動的主要原因是主軸軸肩端面和軸承承載端面對主軸回轉(zhuǎn)軸線存在垂直度誤差。端面對主軸回轉(zhuǎn)軸線存在垂直度誤差。* 車床和鏜床主軸回轉(zhuǎn)誤差的影響因素的差別車床和鏜床主軸回轉(zhuǎn)誤差的影響因素的差別對車削：軸徑圓度誤差影響大對車削：軸徑圓度誤差影響大對鏜削：軸承孔圓度誤差影響大對鏜削：軸承孔圓度誤差影響大車外圓、內(nèi)孔：主軸徑向跳動誤差影響大車外圓、內(nèi)孔：主軸徑向跳動誤差影響大車端面、螺紋：軸向竄動動誤差影響大車端面、螺紋：軸向竄動動誤差影響大見表見表5-1 5-1 機床主軸回轉(zhuǎn)誤差產(chǎn)生的加工誤差機床主軸回轉(zhuǎn)誤差產(chǎn)生的加工誤差回轉(zhuǎn)誤差分析50機床受

36、力變形引起的加工誤差工件受力變形引起的加工誤差工藝系統(tǒng)受力變形引起工藝系統(tǒng)受力變形引起51誤差復映的概念與減小途徑誤差復映的概念與減小途徑w 定義定義:由于毛坯加工表面加工余量不同，由于毛坯加工表面加工余量不同，使工藝系統(tǒng)受力不同，造成刀具與加工表使工藝系統(tǒng)受力不同，造成刀具與加工表面相對位置不同，加工后的表面仍有誤差。面相對位置不同，加工后的表面仍有誤差。w 提高工藝系統(tǒng)剛度或使工件經(jīng)過多道工序提高工藝系統(tǒng)剛度或使工件經(jīng)過多道工序或多次加工或多次加工,提高毛坯精度和材質(zhì)的均勻性提高毛坯精度和材質(zhì)的均勻性52減少工藝系統(tǒng)熱變形的途徑將熱源分離出去; 結構設計上改善摩擦條件; 隔離熱源;53第五

37、章第五章 機械制造質(zhì)量分析與控制機械制造質(zhì)量分析與控制 常值系統(tǒng)誤差在順序加工一批工件中，其大小和方向均不變。如機床、夾具、刀具的制造誤差，工藝系統(tǒng)在均勻切削力作用下的受力變形，調(diào)整誤差等。變值系統(tǒng)誤差在順序加工一批工件中，其大小和方向按一定規(guī)律變化。如機床、夾具、刀具在熱平衡前的熱變形，刀具磨損等因素引起的加工誤差。在順序加工一批工件中，其大小和方向隨機變化的加工誤差。如加工余量或材料硬度不均勻引起的加工誤差；夾緊誤差；殘余應力引起的變形等。如毛坯余量或硬度不均，引起切削力的隨機變化而造成的加工誤差；定位誤差；夾緊誤差；殘余應力引起的變形等。54廢品率與工藝能力系數(shù)的計算廢品率與工藝能力系數(shù)

38、的計算 1 1、工序尺寸分布圖、工序尺寸分布圖2 2、計算工藝能力系數(shù)、計算工藝能力系數(shù)3 3、工件極限尺寸計、工件極限尺寸計算，判斷廢品率算，判斷廢品率4 4、計算總的廢品率，、計算總的廢品率，估算加工質(zhì)量估算加工質(zhì)量55影響車削加工表面粗糙度的因素是哪些？影響車削加工表面粗糙度的因素是哪些？ 并簡述影響規(guī)律。并簡述影響規(guī)律。1）刀具幾何形狀影響：增大刀具主偏角、副偏角、增大刀）刀具幾何形狀影響：增大刀具主偏角、副偏角、增大刀尖圓角半徑，有利于降低表面粗糙度；尖圓角半徑，有利于降低表面粗糙度；2）工件材料對表面粗糙度影響：加工塑性材料時，塑性變）工件材料對表面粗糙度影響：加工塑性材料時，塑性

39、變形較大，使表面粗糙度值加大。加工脆性材料時，由于切形較大，使表面粗糙度值加大。加工脆性材料時，由于切屑的崩碎而在加工表面留下許多麻點，使表面粗糙。屑的崩碎而在加工表面留下許多麻點，使表面粗糙。3）切削用量影響：加工塑性材料，切削速度在產(chǎn)生積屑瘤）切削用量影響：加工塑性材料，切削速度在產(chǎn)生積屑瘤的范圍內(nèi)，表面粗糙度增大。進給量增大，表面粗糙度增的范圍內(nèi)，表面粗糙度增大。進給量增大，表面粗糙度增大；過小的背吃刀量，使刀具在被加上表面上擠壓和打滑。大；過小的背吃刀量，使刀具在被加上表面上擠壓和打滑。形成附加的塑性變形，會增大表面粗糙度值。形成附加的塑性變形，會增大表面粗糙度值。56冷作（加工）硬化

40、的作用冷作（加工）硬化的作用v機械加工中因切削力作用產(chǎn)生的塑性變形，使晶格扭曲、畸變，晶粒間產(chǎn)生剪切滑移，晶粒被拉長和纖維化，甚至破碎，這些都會使表面層金屬的硬度和強度提高，此現(xiàn)象稱為冷作硬化（或強化）。表面層殘余拉應力與壓應力的產(chǎn)生及影響表面層殘余拉應力與壓應力的產(chǎn)生及影響;表面強化的常用手段及其作用表面強化的常用手段及其作用;57第六章第六章 工藝規(guī)程設計工藝規(guī)程設計 粗基準與精基準的選用原則粗基準與精基準的選用原則書上的典型例子書上的典型例子工序、工步、工作行程、工位的概念工序、工步、工作行程、工位的概念工藝規(guī)程與生產(chǎn)綱領之間的關系工藝規(guī)程與生產(chǎn)綱領之間的關系加工階段劃分的作用加工階段劃

41、分的作用全面掌握工藝尺寸鏈的計算方法全面掌握工藝尺寸鏈的計算方法了解五種典型裝配尺寸鏈分析方法及其適用性了解五種典型裝配尺寸鏈分析方法及其適用性581、工序工序、工步和工作行程、工步和工作行程一個或一組工人，在一臺機床或一個工作地點對一個一個或一組工人，在一臺機床或一個工作地點對一個或同時對幾個工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程?；蛲瑫r對幾個工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程。劃分工序的要點是工人、工作地點及工件三不變并加劃分工序的要點是工人、工作地點及工件三不變并加上連續(xù)作業(yè)。只要工人、工作地點及工件這三者中改上連續(xù)作業(yè)。只要工人、工作地點及工件這三者中改變了一個或不是連續(xù)完成的，則構成下一個工

42、序。變了一個或不是連續(xù)完成的，則構成下一個工序。它包括在這個工件上連續(xù)進行的直到轉(zhuǎn)向加工下一個工件為止它包括在這個工件上連續(xù)進行的直到轉(zhuǎn)向加工下一個工件為止的全部動作。的全部動作。 區(qū)分工序的主要依據(jù)是：區(qū)分工序的主要依據(jù)是：工作地點固定和工作連續(xù)。工作地點固定和工作連續(xù)。工步工步-當加工表面、切削刀具、切削速度和進給量都不變的情當加工表面、切削刀具、切削速度和進給量都不變的情況下所完成的那部分工序，稱為工步。工步是構成工序的基況下所完成的那部分工序，稱為工步。工步是構成工序的基本單元。本單元。59 (1)粗基準的選擇原則粗基準的選擇原則1. 選擇定位基準選擇定位基準1）保證零件加工表面相對于

43、不加工表面具有一定）保證零件加工表面相對于不加工表面具有一定 位置精度的原則位置精度的原則;2）合理分配加工余量的原則；）合理分配加工余量的原則；3）便于裝夾的原則；）便于裝夾的原則；4）粗基準一般不得重復使用的原則）粗基準一般不得重復使用的原則 w 精基準的選擇原則精基準的選擇原則(4條條,見見195-196)60加工階段的劃分加工階段的劃分1 1）根據(jù)零件的技術要求劃分加工階段。）根據(jù)零件的技術要求劃分加工階段。 分以下幾個階段：分以下幾個階段：粗加工階段粗加工階段在此階段主要是盡量切除大部分余量，主要考慮生產(chǎn)率。在此階段主要是盡量切除大部分余量，主要考慮生產(chǎn)率。半精加工階段半精加工階段在

44、此階段主要是為主要表面的精加工做準備，并完成次要在此階段主要是為主要表面的精加工做準備，并完成次要表面的終加工（鉆孔、攻絲、銑鍵槽等）。表面的終加工（鉆孔、攻絲、銑鍵槽等）。精加工階段精加工階段在此階段主要是保證各主要表面達到圖紙要求，主要任務在此階段主要是保證各主要表面達到圖紙要求，主要任務是保證加工質(zhì)量。是保證加工質(zhì)量。光整加工階段光整加工階段在此階段主要是為了獲得高質(zhì)量的主要表面和尺寸精度。在此階段主要是為了獲得高質(zhì)量的主要表面和尺寸精度。（1）各個階段的任務：）各個階段的任務：61加工階段的劃分加工階段的劃分*2）劃分為加工階段的主要目的是：）劃分為加工階段的主要目的是： (1) 保證零件加工質(zhì)量（因為工件有內(nèi)應力變形、熱變形和受力變保證零件加工質(zhì)量（因為工件有內(nèi)應力變形、熱變形和受力變形，精度、表面質(zhì)量只能逐步提高）；形，精度、表面質(zhì)量只能逐步提高）；(2) 有利于及早發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷并得到及時處理；有利于及早發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷并得到及時處理；(3) 有利于合理利用機床設備。有利于合理利用機床設備。(4) 便于穿插熱處理工序：穿插熱處理工序必須將加工過程劃分成便于穿插熱處理工序：穿插熱處理工序