機械制造工藝學(xué)知識點總結(jié)(含名詞解釋)

1、機械制造工藝學(xué)知識點總結(jié)（含名詞解釋）Made by Lucy緒論機械： 是利用其幾何形狀實現(xiàn)力與運動方面的性能/功能要求的產(chǎn)品。制造： 將原材料加工成為可供使用的物品、獲得產(chǎn)品的過程。 機械制造： 用機械的方法制造機械產(chǎn)品。關(guān)鍵是獲得幾何形狀和位置。C 成本目的：T 時間，效率Q質(zhì)量S服務(wù)E環(huán)保第一章 機械制造過程生產(chǎn)過程：從確定生產(chǎn)需求之后， 到得到產(chǎn)品的過程。 包括產(chǎn)品開發(fā)過程、 產(chǎn)品制造過程和產(chǎn)品銷售過程。 到現(xiàn)在，生產(chǎn)過程擴充到服務(wù)。制造過程：直接把原材料和毛坯轉(zhuǎn)換為成品的過程。 包括毛坯制造、 機械加工工藝、 裝配、熱及表面處理、 檢驗過程。制造過程“三流”： 能量流、物質(zhì)流、信息

2、流?；蛲瑫r加工的一組）工件，在一個工作地，由一個（或相互協(xié)作的多個）工人所連續(xù)完成的機械加工工藝過程： 用切削加工的方法，直接改變工件幾何形狀及表面機械物理性能的過程。簡稱工藝 過程。 工序：一個 工藝過程。如果在一個工序中需要對工件進行幾次裝夾，則每次裝夾下完成的那部分工序內(nèi)容成安裝：為一個安裝。在工件的一次安裝中，通過分度裝置，使工件相對于機床床身變換加工位置，則把每一個加工工位：位置上的安裝內(nèi)裝內(nèi)容稱為工位。工步： 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工位內(nèi)容。 走刀： 切削刀具在加工表面上切削一次所完成的工步。工步、走刀、工位和安裝之間的關(guān)系：走刀V工步V工位V安

3、裝一次安裝可以有多個工位、工步和多次走刀 一個工位可以有多個工步和多次走刀，但一般在一次安裝下完成； 一個工步只能在一次安裝和一個工位下完成，但可多次走刀?？梢砸?guī)范工藝、保證質(zhì)量工藝過程可以工藝規(guī)程： 工藝過程的書面表達形式和文字記錄，用法律文件形式規(guī)定下來的工藝過程。 有多個，工藝規(guī)程只能有一個。）生產(chǎn)綱領(lǐng)： 是指企業(yè)在計劃期內(nèi)應(yīng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃，多數(shù)以年計，零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)還包括一定 的備品和廢品數(shù)量。N=n（1+ a ）（1+ 3 ） Qa -備品率3 -廢品率Q-產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)N- 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)生產(chǎn)類型： 是企業(yè)（或車間、工段、班組）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類生產(chǎn)批量： 年生產(chǎn)綱領(lǐng)確

4、定后，還應(yīng)根據(jù)車間（或工段）的具體情況，確定在計劃期內(nèi)一次投入或產(chǎn)出的 同一產(chǎn)品 /零件的數(shù)量。生產(chǎn)自動化： 為什么生產(chǎn)自動化：批量法則、需求、歷史發(fā)展 含義： 目的： 方法：加工成型自動化、物料輸送自動化、系統(tǒng)控制自動化 滿足企業(yè)最大利潤，滿足工人勞動要求，以 TQCSE 為目標滿足需求 生產(chǎn)設(shè)備自動化 單機自動化 解決成型成型自動化問題生產(chǎn)過程自動化物流自動化 解決傳輸自動化問題 生產(chǎn)信息自動化系統(tǒng)自動化 解決管理與控制自動化問題 質(zhì)量： 質(zhì)量是除去性能 /功能之外，產(chǎn)品對社會造成的損失的度量 產(chǎn)品質(zhì)量 =裝配質(zhì)量 +零件質(zhì)量（加工質(zhì)量 +材料質(zhì)量） 加工質(zhì)量： 加工精度： 加工誤差：九大

5、誤差因素誤差統(tǒng)計幾何形狀、位置實際值與理論值的符合程度（加工精度 零件尺寸、位置、形狀的實際值與理論值的符合程度。 零件尺寸、位置、形狀的實際值與理論值的差異程度 系統(tǒng)誤差和隨機誤差。1.原理（理論） 2. 機床、夾具和刀具的制造，機床、夾具的磨損 3.調(diào)整（對刀） 4.安裝 5.切削加工中的力 6. 切削加工中的熱 7. 刀具磨損 8.殘余應(yīng)力變形 9.測量 分布曲線法 2.正態(tài)分布法 3.點圖法+表面質(zhì)量）。1.第二章 機械加工的成型運動及其實現(xiàn)加工表面的種類 發(fā)生線 素線（ 發(fā)生線的形成方法 成型法： 展成法： 軌跡法： 相切法： 機床的運動 機床的基本組成 齒輪加工 范成法加工、 大批

6、大量生產(chǎn)的自動化機床A）平面B ）外圓柱面 C）內(nèi)圓柱面 D ）回轉(zhuǎn)面 D）曲面E）功能面 運動的線段）導(dǎo)線（運動的軌跡）由刀具的切削刃直接形成素線，刀具的切削和（或）進給運動形成導(dǎo)線。由刀具的切削刃與工件的純滾動形成素線，刀具的進給運動形成導(dǎo)線。 由刀具的切削刃的切削運動形成素線，刀具的進給運動形成導(dǎo)線。 由刀具的切削刃旋轉(zhuǎn)的切點連線形成素線，刀具的進給運動形成導(dǎo)線。直線運動、圓周運動、間歇運動（切削運動、進給運動、分度運動） 床身系統(tǒng)、主軸系統(tǒng)、進給系統(tǒng)、工作臺及分度系統(tǒng)、其它 成型法加工、仿形法加工由機械機構(gòu)實現(xiàn)各種運動的關(guān)聯(lián)， 零件、某一工序，少人或無人操作， 自動機床、專用機床、組合

7、機床用機械方法保證運動的精度，針對某一高效，高勞動生產(chǎn)率，高價格。單件小批生產(chǎn)的自動化機床由計算機及數(shù)字控制實現(xiàn)各種運動的關(guān)聯(lián)，用電氣測量的方法保證運動的 精度，針對所有零件的某類加工方法，少人或無人操作，應(yīng)用靈活，高價 格。程控機床、數(shù)控及計算機數(shù)控機床（NC CNC ）、加工中心機床對零件加工精度的三種影響因素 加工質(zhì)量： 與加工活動有關(guān)的質(zhì)量問題加工方法誤差（原理誤差）： 由于使用近似成形運動和近似刀具形狀造成的加工誤差。機床的制造和磨損誤差： 機床和工件本身的不精確造成的加工誤差。調(diào)整誤差： 機床調(diào)整不準確造成的加工誤差。第三章 加工表面的形成及其質(zhì)量待加工表面： 工件上加工前就有，加

8、工后被切除的表面。已加工表面：工件上加工前沒有，加工后形成的表面。過渡表面（切削表面）：由主切削刃在切削過程中直接作用的表面，該表面的素線與主切削刃的形狀- 致，一般情況下在待加工表面和已加工表面之間。切削層：過渡表面到主切削刃部的將被切除的金屬層。即加工余量。主（切削）運動：使工件上被刀具刀刃切入的過渡表面部分變?yōu)榍行嫉牡毒呦鄬ぜ倪\動?？梢允侵?線運動，或圓周運動。對于切削過程，則認為是一樣的，都只考慮切削點的瞬時速度。進給運動：配合主運動，形成切削層的運動。進給運動可以是連續(xù)的，也可以是間歇的。 合成切削運動：由主運動與進給運動合成的刀具相對于工件的實際運動。切削速度：在考察點，主運動

9、的瞬時速度稱為切削速度。進給量：進給速度：表示在單位時間內(nèi)在進給運動方向上的刀具位移。 每轉(zhuǎn)進給量:表示旋轉(zhuǎn)一周時，刀具在進給運動方向上的位移。 每齒進給量：表示經(jīng)過一個刀齒時，刀具在進給運動方向上的位移。背吃刀量（切削深度）： 已加工表面到待加工表面的垂直距離。刀具材料的要求高硬度必須高于被加工材料的硬度 510HRC ，60HRC。高耐磨性刀具的耐磨性越高越好，可延長刀具的使用壽命。足夠的強度和韌性刀具在切削時受到很大的切削力、沖擊和振動，必須有足夠的強度和韌性，不能在加工中破損。高耐熱性在加工時，刀具表面的溫度很高，因此刀具必須能在高溫下保持硬度和強度。高耐熱沖擊性在加工時，刀具的升溫和

10、降溫速度都很快，特別是在有冷卻的情況下，刀具有很大的溫度梯度和溫變速度，在這樣的條件下，不應(yīng)因較大的內(nèi)應(yīng)力。好的工藝性和經(jīng)濟性刀具的結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜，精度高，因此，是否方便加工（工藝性）是很重要的。同前刀面：切屑流出的刀具表面。主后刀面：與工件過渡表面相對的刀具 表面。也稱后刀面。副后刀面：面。主切削刃：副切削刃：刃帶：與已加工表面相對的刀具表時，刀具的材料價格很高，對刀具的成本也很高。前刀面與主后刀面的交線。前刀面與副后刀面的交線。 切削刃不是純粹的一條線， 而是有一定的寬度， 即刃帶。刃帶可以是 圓角過渡，也可以是一個狹長的平面過渡 （稱倒棱）。刀尖：主切削刃與副切削刃的交點。圓 弧刀尖、倒棱

11、刀尖。MUM 刃 刀wJJ*主切n刃3二刀 SAvt第Y刀as（刃）盤即 二肯基面Pr :通過切削刃上選定的點，垂直于假定主運動方向的平面。 切削平面Ps：通過切削刃上選定的點，與切削刃相切，并垂直于基面。 主剖面Po:通過切削刃上選定的點，與基面和切削平面都垂直的平面。主剖面參考系：由基面、切削平面、主剖面構(gòu)成的坐標系。（平面之間的交線稱為坐標軸）a 0：在主剖面上，主后刀面的投影與切削平面的夾角。a 0：在主剖面上，副后刀面的投影與切削平面的夾角。Kr :在基面上，主切削刃的投影與進給方向的夾角。Kr 在基面上，副切削刃的投影與進給方向的夾角。前角丫 0：在主剖面上，前刀面的投影與基面的夾

12、角。主后角副后角主偏角副偏角 刃傾角入0：在切削平面上，切削刃的投影與基面的夾角，刀尖為切削刃的最低點時為負，為最高點時為 正。楔角P 0：在主剖面之上，前刀面與后刀面之間的夾角。 刀尖角 r :主刀刃和副刀刃在基面上投影的夾角。金屬切削過程： 第一變形區(qū)： 第二變形區(qū)：第三變形區(qū)：由于工件材料彈性恢復(fù)，是指通過切削運動，使刀具從工件上切下多余的金屬層，形成切屑和已加工表面的過程。 由工件變成切屑發(fā)生剪切塑性的區(qū)域，位于刀劍前部。切屑與刀具前刀面擠壓和摩擦發(fā)生塑性變形的區(qū)域，位于切屑上。使工件表面與后刀面接觸摩擦， 發(fā)生塑性變形的區(qū)域， 位于工件上。（剪切角、滑移系數(shù)、變形系數(shù)等請看課件。）表

13、面粗糙度的成因 殘留面積影響表面塑性變形影響加工中的振動 自由振動 受迫振動 自激振動利用裝有磨條（油石）的珩磨頭以一定的壓力在工件的表面做兩個方向的往復(fù)運動（運動速度比 為3 s 4，但最好不要為整數(shù)或簡單分數(shù)），運動速度低（0.1 s 0.25m/s）。獲得高的尺寸精度、形狀精度（小于0.003 s 0.005 mm ）和表面精度 Ra 0.025 s0.4之間，但不能改善位置精度。與珩磨一樣，只是其中的一個往復(fù)運動是高速擺動（振幅超精研磨 較咼。拋光26 伽，頻率540Hz ），生產(chǎn)率由于主偏角和副偏角的存在。第三變形區(qū)，由于工件材料彈性恢復(fù)與后刀面的摩擦，在已加工表面的塑性變形。 產(chǎn)生

14、魚鱗刺（微裂）。積屑瘤脫落（磨削時為金屬涂抹）工件和刀尖之間的周期性位置變化。由于偶然原因引起的，不斷衰減的振動。在外界周期力作用下，系統(tǒng)發(fā)生的與外界周期力頻率相等的振動。沒有外界周期力作用，由系統(tǒng)自身提供振動能量維持的振幅不衰減的持續(xù)振動。如果振幅不斷擴大，則稱“顫振”。幾種磨削加工的特點 研磨在研磨工具和被研表面之間加入研磨劑，研磨工具相對于被研表面做無規(guī)運動。獲得高的尺寸精度、形狀精度（小于0.003mm ）和表面精度Ra 0.008 s p.i之間，但不能改善位置精度。珩磨獲得高的尺寸精度、形狀精度（小于0.003-0.005 mm）和表面精度 Ra 0.012-0.1 之間，但不能改

15、善位置精度。利用彈性拋光輪粘上磨料或拋光膏（氧化鋁、碳化硅、氧化鉻、氧化鐵等，加煤油或機油，或是 為增加粘性和增加化學(xué)作用而加硬脂酸、油酸等）與工件表面高速摩擦。只能提高表面精度（Ra 0.012-0.8 之間），有鏡面效果，但不能改善位置精度尺寸精度和形狀精度。切削力切削力的來源： 塑性變形所需要的能量，以晶格變形的勢能變化存儲在切屑和工件表面的變形層中； 彈性變形所存儲的能量，以振動能的形式散發(fā)到周圍環(huán)境中； 摩擦所消耗的能量，以熱能的形式傳播到切屑、刀具和工件里。95%以上。在這三項能量中，第一項和第二項所占的比例不大，第三項占到 通過刀具的作用力和與工件的相對運動，由刀具提供切削能量。

16、 切削力：在切削過程中，刀具使切削層金屬轉(zhuǎn)變?yōu)榍行妓枰朔淖枇?。積屑瘤：刀刃部工件強烈塑性變形在刀尖的粘結(jié)（冷焊），使工件材料停留在刀尖和工件表面之間。這些 停留在刀尖和表面之間的工件材料就是積屑流。剛度：是指工件抵抗外力使其變形的能力。 系統(tǒng)剛度：主要是指加工面法向的剛度。誤差復(fù)映規(guī)律：由于毛坯的誤差而使切削深度不均勻，弓I起切削力變化而引起的彈性位移量變化，使所 加工的工件產(chǎn)生了近似于毛坯誤差的誤差。動剛度：在工藝系統(tǒng)受迫振動中，產(chǎn)生單位振幅所需要的激振力大小。 摩擦降落理論： 前后角變化理論：工藝系統(tǒng)中的熱源切削熱：切削區(qū)的摩擦（外摩擦和內(nèi)摩擦）。傳動熱：機床動力源（如電機、液壓元件

17、等）和傳動副（如主軸箱中的齒輪、軸承，床身導(dǎo)軌等）的摩擦。 派生熱源：有其他熱源產(chǎn)生，由冷卻液、潤滑油、切屑等帶來的能量。外部熱源：工藝系統(tǒng)以外產(chǎn)生的能量（陽光、空氣等）。溫度場：溫度是時間和空間的函數(shù)，因此，四維時空與溫度的映射關(guān)系稱為溫度場。硬質(zhì)點磨損：由于工件材料中的極硬質(zhì)點和積屑瘤碎片在刀具表面的刻劃，在刀具表面形成溝槽。粘結(jié)磨損（冷焊磨損）：由于工件材料與刀具表面之間的強烈擠壓摩擦，刀具本身的局部區(qū)域發(fā)生破裂,破裂的材料被切屑和工件帶走，在刀具表面形成磨損。擴散磨損：由于在第二和第三變形區(qū)與刀具表面緊密接觸，并且溫度很高，根據(jù)擴散定律，刀具與工件之 間發(fā)生化學(xué)元素的相互轉(zhuǎn)移（由含量高

18、的向含量低的部分轉(zhuǎn)移），從而改變了刀具接觸表面的化學(xué)性質(zhì)、 削弱了這部分區(qū)域的強度，加速了磨損?；蛘呃^續(xù)使用在經(jīng)濟 刀具磨鈍的標準?；瘜W(xué)磨損：在切削時，刀具表面與周圍環(huán)境介質(zhì)（空氣、冷卻液等）中的硫和氯等作用，生成較軟的硫化 物和氯硫化物等表層，這樣的表層在切削中不斷地被磨去和生成，從而加速磨損。刀具耐用度：當(dāng)?shù)谰吣p到一定的程度，使加工精度或加工效率不能滿足工藝要求， 上并不合算，這個時間限度被稱為刀具耐用度。而判斷是否達到使用限度的標準稱為第四章工藝過程的精度保證工序的加工保證：安排工藝時，每一道工序選擇的工藝參數(shù)必須能保證該工序要求的精度（工序尺寸）， 稱為工序的加工保證。工序的設(shè)計保證

19、：安排工藝時，通過所給定的每一道工序的工序尺寸安排，必須保證加工零件的精度要 求，稱為工序的設(shè)計保證。工序集中原則：一個零件的工藝過程只有少數(shù)的幾道工序，在一個工序中較多的加工工作。 工序分散原則：一個零件的工藝過程由許多道工序組成，每一道工序只完成相對簡單的加工工作。在設(shè)計圖中，用于描述設(shè)計幾何要素的幾何要素。由產(chǎn)品設(shè)計者決定。 在工藝過程中所用到的基準。由工藝設(shè)計人員決定。在工序圖中所用的基準（在工序設(shè)計時，用于標注工序尺寸的基準）。 在工序加工中，用于確定工件相對于機床或刀具位置的工件上的幾何要素。在工序加工中，為使加工者了解實際加工尺寸是否滿足工序尺寸要求而進行測量時所用的基準基準：用

20、于標注幾何要素位置關(guān)系的幾何要素。幾何要素可以是點、線、面。 設(shè)計基準 工藝基準 工序基準 定位基準 測量基準（對應(yīng)的尺寸要求稱為測量尺寸，在工序圖中，用括號形式標注）。 裝配基準：在裝配過程中，為確定零件相互位置關(guān)系所用的基準。基準不重合帶來的問題工序基準與設(shè)計基準不重合帶來工序尺寸的換算一一減少了工序允許的加工誤差（工序尺寸公差）。 定位基準與工序基準不重合帶來加工精度計算問題一一定位誤差問題。測量基準與工序基準不重合帶來測量尺寸的計算一一出現(xiàn)假廢品問題。工藝基準的選擇原則工序基準盡可能與設(shè)計基準重合工序基準盡可能與定位基準重合工序基準盡可能與測量基準重合定位基準和測量基準要求是實際點、線

21、、面定位基準應(yīng)方便安裝定位基準應(yīng)使工件穩(wěn)定定位誤差：是工件安裝在夾具或者機床上時，由于工件自身誤差和夾具（或機床工作臺）誤差而產(chǎn)生的加 工誤差。基準不重合誤差：基準誤差：夾具誤差： 獲得位置的方法 一次裝夾加工測量基準應(yīng)使測量簡單由于工序基準與定位基準不重合造成的誤差。簡稱不重合誤差、定基誤差。 由于定位基準本身的誤差產(chǎn)生的定位誤差。由于夾具制造誤差所產(chǎn)生的定位誤差。有相互位置精度要求的表面在一道工序中，通過一次裝夾，分多個工步分別加工這一組 表面。由于是在一次裝夾中完成，因此沒有定位誤差?；榛鶞始庸ね换鶞始庸ふ艺ㄎ患庸?關(guān)。兩個有相互位置精度要求的加工表面，在加工其中一個表面時以另一個

22、表面作為定位基 準。由于基準重合，因此沒有不重合誤差。一組有相互位置精度要求的表面在不同的工序中加工，這些工序都使用相同的基準。 方便夾具設(shè)計使用劃線或試切找正定位的方法保證加工表面與機床刀具的位置。精度與操作者技術(shù)相尺寸鏈：一組首尾相接形成一個封閉圈的尺寸稱為尺寸鏈。 環(huán)：在尺寸鏈中，每一個尺寸都是此尺寸鏈的環(huán)。封閉環(huán)：尺寸鏈中，由其他尺寸所決定的環(huán)稱之為封閉環(huán)（間接保證的尺寸、希望得到而又不能直接得到 的尺寸），其他尺寸稱之為組成環(huán)。在組成環(huán)中，若該環(huán)增加使得封閉環(huán)減少，則被稱為減環(huán)。增環(huán)：在組成環(huán)中，若該環(huán)增加使得封閉環(huán)增加，則被稱為增環(huán)。 減環(huán)：第五章生產(chǎn)率與經(jīng)濟性企業(yè)生產(chǎn)率：企業(yè)單位

23、時間內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量或企業(yè)生產(chǎn)單位產(chǎn)品的時間。 勞動生產(chǎn)率：單位勞動時間內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量或單位產(chǎn)品所凝結(jié)的勞動時間。 經(jīng)濟性： 單位產(chǎn)品的成本。在流水生產(chǎn)中，每生產(chǎn)一個產(chǎn)品的時間，即在生產(chǎn)線的末端，每得到一個產(chǎn)品的時間,生產(chǎn)節(jié)拍時間：生產(chǎn)一個產(chǎn)品所需要的勞動時間，即一個產(chǎn)品中所凝結(jié)的勞動量，對應(yīng)剩余價值。 產(chǎn)品從投料到最終產(chǎn)出的時間，即一個產(chǎn)品在企業(yè)的停留時間。對應(yīng)生產(chǎn)綱領(lǐng)。生產(chǎn)勞動時間： 生產(chǎn)流程時間： 工序時間：對于一個零件，完成某一道工序所消耗的時間?；緯r間（機動時間）：在一道工序中，直接改變工件的形狀、尺寸、表面質(zhì)量等所消耗的時間。 輔助時間：在一道工序中，為保證基本工作所做動作需要

24、的時間。工作地服務(wù)時間：在工序之外，用于保證加工工作的順利進行所做工作消耗時間在每個工件上的分 攤，如換刀、機床調(diào)整的時間。生理需要時間（休息時間或自然時間）：工作中，工人自然需要花費的時間在每一個弓箭上的分攤。準備終結(jié)時間： 對于只生產(chǎn)一批零件的情況，在加工之前要進行工藝準備， 加工之后的工作地整理， 這些工作消耗的時間就是準備終結(jié)時間。在考慮準備終結(jié)時間時，工序時間又稱為單位核算時間。 工序時間定額（工時定額）： 完成某一道工序所需時間的規(guī)定值。第六章 機械加工工藝規(guī)程編制的若干問題加工余量： 一個表面在加工時被切除的工件材料的厚度。工序余量： 在一道工序中，某一加工表面被切除的材料層厚度

25、。 總余量： 從毛坯表面到工件最后加工表面間的材料厚度。最小余量： 被切除層的最小厚度。包括最小工序余量和最小總余量。最大余量： 被切除層的最大厚度。包括最大工序余量和最大總余量。 決定最小加工余量的因素b。上道工序的表面粗糙度 Ha、上道工序的表面交性層 Ta； 上道工序的形狀誤差P、本道工序的裝夾變形粗基準的選擇原則 為保證重要表面在加工時 有均勻的加工余量 （由于誤差復(fù)映產(chǎn)生的形狀誤差最?。?，應(yīng)選用重要表面。 如工件上的不加工表面與加工表面之間有較高的位置精度要求，為保證這個尺寸，應(yīng)選用不加工表面。 粗基準不能是分型面、澆冒口、飛邊、毛刺（因為太粗糙）。一個粗基準只能使用一次（因為盡快加工出一個精基準表面，故不再用粗基準）。 精基