盧秉恒-《機械制造技術基礎》-第三版-考試重點

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第一章m0的制造過程主要指切削加工。(1)主運動：切下金屬所必須的最主要的運動。(2)進給運動：不斷地把金屬層投入切削的運動。齒面加工齒輪加工方法:無屑加工：熱軋、冷軋、壓鑄、注塑、粉末冶金。切削加工：成形法、展成法。復雜曲面加工1）仿形銑：2）數(shù)控銑：磨削加工特點：1. 屬精加工，尺寸精度IT7IT5, Ra值0.80.2mm2. 能加工硬度很高的工件；3. 磨削溫度高； 4. 磨削的徑向力大；第二章1、切削運動金屬切削加工 ：通過機床提供的切削運動和動力，使刀具和工件產(chǎn)生相對運動（即切削運動），從而切除工件上多余的材料，以獲得合格零件的加工過程。(1)主運動：切下

2、金屬所必須的最主要的運動。(2)進給運動：不斷地把金屬層投入切削的運動。2、切削要素已加工表面： 已被切去部分多余金屬而形成的新表面。待加工表面：即將被切除金屬層的表面。加工表面(或稱過渡表面)：切削刃正在切削的表面。切削用量三要素：1） 切削速度V：2） 進給量f：3）背吃刀量（切削深度）ap ：3. 切削層幾何參素：（1）切削厚度ac (hD)（2）切削寬度aw (bD) 沿加工表面度量的切削層尺寸。（3）切削面積Ac (hD) 切削層垂直于切削速度截面內(nèi)的面積。2、 刀具角度：（圖+角度）1） 基面Pr：2） 切削平面Ps：3） 正交平面Po：道具分類：1.整體車刀；2.焊接車刀；3.機

3、夾車刀；4.可轉位車刀；5.成形車刀與焊接車刀比較，可轉位車刀的優(yōu)點：1）刀具使用壽命長；2）生產(chǎn)率高；3）有利于推廣新技術、新工藝；4）有利于降低刀具成本；麻花鉆的工作部分：6面1橫刃2主切削刃2副切削刃4刀尖。麻花鉆的缺點：1）主切削刃上前角不等； 2）橫刃長且為大負前角，切削條件差；3）排屑、斷屑、散熱困難。鉆、擴、鉸孔的工藝特點比較（書P21 手抄表格PPT 2-45）拉刀特點：1）生產(chǎn)率高；2）加工質(zhì)量高；（一般為IT8IT7，Ra2.51.25m)3）加工范圍廣；4）刀具磨損緩慢，壽命長；5）機床結構簡單，操作方便；6）拉刀的設計、制造復雜，價格昂貴。因此適用于大批大量生產(chǎn)。第2節(jié)

4、 ：刀具材料應具備的性能刀具工作條件：力 、熱 、振動。刀具性能要求：1）高的硬度；2）高的耐磨性；3）高的耐熱性；4）足夠的強度和韌性；5）良好的工藝性和經(jīng)濟性；6）良好的熱物理性能和耐熱沖擊性能。硬質(zhì)合金：鎢鈷鈦類和鎢鈷類。書P27第3節(jié) 金屬切削過程及其物理現(xiàn)象：（單選填空簡答重點章節(jié)）切削變形切削變形的力學本質(zhì)：類似于工件材料受擠壓而產(chǎn)生剪切滑移的塑性變形。變形區(qū)的劃分：第一變形區(qū)（基本變形區(qū)）：在切削層上形成切屑變形區(qū)。第一變形區(qū)金屬的剪切滑移變形。 從AC線開始發(fā)生滑移塑性變形，到AE線金屬晶粒的剪切滑移基本完成。第二變形區(qū)（摩擦變形區(qū)）：切屑玉前面摩擦的區(qū)域稱為第二變形區(qū)。第二變

5、形區(qū)內(nèi)金屬的擠壓摩擦變形。切屑沿前刀面排出時進一步受到前刀面的擠壓和摩擦，使靠近前刀面處的金屬纖維化其方向基本上和前刀面相平行。第三變形區(qū)（加工表面變形區(qū)）：在已加工表面上與后刀面擠壓摩擦形成的變形區(qū)。第三變形區(qū)內(nèi)金屬的擠壓摩擦變形。已加工表面受到切削刃鈍圓部分和后刀面的擠壓、摩擦與回彈，造成纖維化與加工硬化。切屑的類型及其控制：（1）帶狀切屑：加工塑性金屬材料，切削厚度較小，切削速度較高，刀具前角較大。（2）擠裂切屑（又稱節(jié)狀切屑）：加工塑性金屬材料，切削厚度較大，切削速度較低，刀具前角較小。（3）單元切屑：加工塑性金屬材料，刀具前角更小，切削速度更低，或切削厚度更大。（4）崩碎切屑：加工脆

6、性金屬材料，特別是切削厚度較大時。切屑的形成：擠壓剪切應力剪切滑移塑性變形分離切屑積屑瘤現(xiàn)象：（必考）1)積屑瘤的形成： 位置：第二變形區(qū)原因：摩擦塑性變形、堆積、硬化形成條件：切削塑性材料、中等速度、形成帶狀切屑。 2） 積屑瘤對切削過程的影響：前角增大；保護切削刃；切削厚度增加，加工精度降低；使Ra增大。3） 抑制或消除積屑瘤的措施：采用高速或低速切削增大前角、增加刀具刃磨質(zhì)量、合理選用切削液。切削力的變化規(guī)律（重要）(1) 工件材料的影響 ( 技術2 PPT 100 ) 強度和硬度 ­® s­ ® 切削力 ­ 。 塑性和韌性­

7、® 摩擦 ­ ® 切削力­ 。(2)切削用量的影響: ap > f >v 背吃刀量­ ® 切削力­ ­ ；進給量­ ® 切削力­ ­ (3) 刀具幾何參數(shù)的影響 前角： 前角 ­® 變形¯ ®切削力¯主偏角 ：改變切削層金屬形狀； 改變進給力和背向力的大小。刃傾角 ：主要影響進給力和背向力。s® Fy ­ , Fx ¯ 。(4) 其它因素：刀尖圓弧，磨損，切削液，刀具材料等。切削熱的產(chǎn)

8、生和傳導產(chǎn)生：變形功；摩擦功。車削加工時，切削熱5086%由切屑帶走鉆削加工時，切削熱52.5傳入工件工件材料的影響（PPT 2-113） ® q ­ 刀具角度的影響（PPT 2-114）切削液：（1） 水溶液 ：冷卻為主。常用于粗加工和磨削加工.（2） 乳化液1）低濃度乳化液：以冷卻為主。 常用于粗加工、磨削加工;高濃度乳化液：以潤滑為主。用于精加工和復雜刀具加工 (3) 切削油：以潤滑為主。礦物油機油、輕柴油、煤油。動植物油。復合油。刀具磨損與刀具壽命刀具磨損類型：（1）前刀面磨損：高速、大進給切削塑性金屬時。（2）后刀面磨損：切削脆性金屬或較小切削厚度切削塑性材料時。

9、 *前、后刀面同時磨損：切削塑性金屬時，中等速度和中等進給量的情況下。（3） 邊界磨損 （與O2的氧化反應）1.刀具磨損三個階段（書P41）初期磨損：正常磨損：急劇磨損：2.刀具磨鈍標準磨鈍標準 刀具用到急劇磨損前的最大磨損量。規(guī)定后刀面磨損帶中間均勻磨損量允許達到的最大值，以VB表示。（VB值的大小與加工要求有關）3. 刀具磨損原因（1） 磨粒磨損 （高速鋼刀具） （2） 粘結磨損（3） 擴散磨損化學磨損 （4） 相變磨損 （5） 氧化磨損 3、 刀具壽命的經(jīng)驗公式 （1）刀具壽命概念：刃磨后的刀具自開始切削直到磨損量達到磨鈍標準為止的總切削時間，稱為刀具壽命。（2） 刀具壽命試驗：T與V的

10、關系曲線切削速度是影響T的重要因素。 VTmC（3）刀具壽命的確定原則（）最高生產(chǎn)率刀具壽命Tp（）最低生產(chǎn)成本刀具壽命Tc1) 切削用量的影響：VC > f > ap （同對的影響） 刀具壽命方程： 2) 刀具參數(shù)的影響：（PPT2-139）3) 工件材料：4) 刀具材料：切削用量的選擇及工件材料加工性1、 切削用量的選擇（1） 對加工質(zhì)量的影響:(PPT2-140)(重要！)：對刀具壽命和切削溫度的影響：V > f > ap 選用：apfV第3章 ：金屬切削機床編號加意義：第4章 ：機床夾具原理及設計工件的裝夾方法：1、 用找正法裝夾工件；2、用夾具裝夾工件；工作原

11、理1） 使工件在夾具中占有正確的加工位置。2） 夾具對于機床應先保證有準確的相對位置。3） 使刀具相對有關的定位元件的定位工作面調(diào)整到準確位置。夾具的作用（1）縮短輔助時間，提高勞動生產(chǎn)率；（2）能較容易、較穩(wěn)定地保證加工精度；（3）降低生產(chǎn)成本；（4）減輕工人的勞動強度。（5）可由低技術等級的工人進行加工。（6）可擴大機床工藝范圍； 夾具的組成 （1）定位元件 ；（2）夾緊裝置；（3）對刀元件；（4）導引元件；（5）夾具體；（6）其它元件及裝置。六點定位原理 ： 在分析工件定位時，一般是用一個定位支承點限制工件的一個自由度，用適當分布的與工件接觸的六個支承點來限制工件的六個自由度的規(guī)律。定位

12、元件要求：足夠的精度；耐磨性好；足夠的強度和剛度；工藝性好；便于清除切屑。2)常用材料： 低碳鋼（如20鋼、 表面滲碳淬火）；高碳鋼（如T8鋼、淬火）5862HRC1. 工件以平面定位（書P109）1）固定支撐2）可調(diào)支撐：多用于未加工平面的定位。3）自為支撐：能自動適應工件定位基準面位置變化的一類支撐。僅限制一個自由度。4）輔助支承不起定位作用；提高工件的裝夾剛度和穩(wěn)定性，形式有：螺旋式；自位式；推引式等2. 工件以圓孔定位（1） 定位銷 （2）圓錐銷 （3）定位心軸3. 工件以外圓柱面定位（1） V形塊（2）定位套筒（3）半圓孔定位座（4）圓錐套（5）外圓定心夾緊機構組合定位一面兩銷定位：

13、削邊銷：將定位銷在兩銷聯(lián)心線的垂直方向削去兩邊，只限制一個自由度，避免過定位保證加工精度的條件T工件夾具+加工 夾具一般應不超過工序公差的1/3。夾緊裝置的組成及基本要求1. 夾緊裝置的組成：（1）力源裝置；（2）中間傳力機構；（3）夾緊元件。2. 對夾緊裝置的基本要求：（1）夾緊過程可靠；（2）夾緊力大小適當；（3）結構工藝性好；（4）使用性好。夾緊力的確定（1） 應朝向夾具上的主要定位工作面；（2）應方便裝夾和有利于減小夾緊力；（3）應使工件夾緊變形盡可能小。2、 夾緊力作用點的確定（1） 應落在定位元件的支承范圍內(nèi)；（2）應落在工件剛性好的部位；（3）應靠近工件的加工表面。3、 夾緊力的

14、大小根據(jù)工件在最不利情況下切削力的平衡，求夾緊力，乘以安全系數(shù)K。K值在粗加工時取2.53、精加工時取1.52。典型夾緊機構 ：1、 斜楔夾緊；2、螺旋夾緊；3、偏心夾緊夾緊動力源裝置：氣動裝置、液壓裝置。第五章 加工精度與加工誤差加工精度：符合程度；加工誤差：偏離程度 加工誤差的大小表示加工精度的高低。 加工精度包括：尺寸精度；幾何形狀精度；相互位置精度。加工經(jīng)濟精度：在正常加工的條件下（采用符合質(zhì)量標準的設備、工藝裝備和標準技術等級的工人，不能延長加工時間）所能保證的加工精度。零件獲得加工精度的方法：1、 機械加工中獲得工件形狀精度的方法（1） 軌跡法（成形運動） （2）成形法（刀刃形狀）

15、（3）展成法（傳動鏈） 2、 機械加工中獲得工件位置精度的方法：夾具3、 機械加工中獲得工件尺寸精度的方法（1）試切法 （2）定尺寸刀具法 （3）調(diào)整法 （4）自動控制法（自動測量與數(shù)字控制）影響加工精度的因素及其分析一、加工原理誤差： 在加工中采用了近似的成形運動或近似的刀刃輪廓而產(chǎn)生的誤差。二、機床誤差：機床精度檢驗主要項目有：（1）床身導軌在垂直和水平面內(nèi)的直線度和平行度（2）主軸軸線對床身導軌的平行度（3）主軸的回轉精度 （4）傳動鏈精度 （5）刀架各溜板移動時，對主軸軸線的平行度和垂直度。（考）1. 導軌誤差：垂直方向：水平方向： R'=y假設 y=z=0.1mm, D=40

16、mm則 R=0.00025mm R'= 0.1mm= 400R （1） 導軌在垂直面內(nèi)的直線度（彎曲）（2） 導軌在水平面內(nèi)的直線度誤差（彎曲）（3） 前后導軌的平行度（扭曲）2. 主軸回轉誤差 （1）主軸回轉精度書P156 表5-1（考）滑動軸承、滾動軸承P156 提高主軸回轉精度的措施： 提高軸承的精度； 對滾動軸承進行預緊； 提高箱體支承孔、主軸軸頸的制造精度；3. 傳動鏈誤差 傳動鏈誤差，是指內(nèi)聯(lián)系傳動鏈始末兩端傳動元件間相對運動的誤差，一般用末端元件一轉中的最大轉角誤差來衡量。 減少傳動鏈誤差的措施： (1) 盡可能縮短傳動鏈 (2) 合理規(guī)定各傳動元件的制造精度 (3) 合

17、理分配各傳動副的傳動比 (4) 采用誤差校正裝置3、 調(diào)整誤差 (1)機床的調(diào)整 (2)夾具的調(diào)整 (3)刀具的調(diào)整 1、試切法加工 (1)測量誤差 (2)切削層厚度的影響(3)微量進給誤差(爬行現(xiàn)象)2、調(diào)整法加工(1)按定程機構調(diào)整 (2)按樣件或樣板調(diào)整 工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度的影響1. 現(xiàn)場加工中工藝系統(tǒng)受力變形的現(xiàn)象2. 機床部件剛度及其特點（1）零件的剛度（2）機床部件的剛度 變形與作用力不成線性關系； 加載曲線與卸載曲線不重合; 加載曲線與卸載曲線不構成封閉圖形。（3） 影響機床部件剛度的因素 接觸變形的影響 薄弱環(huán)節(jié)的影響 間隙的影響 摩擦的影響 施力方向的影響P169 考

18、試重點：誤差復映。4、 減少工藝系統(tǒng)受力變形的途徑 1）提高接觸剛度；2）設置輔助支承提高零部件剛度；3）合理裝夾工件 工藝系統(tǒng)熱變形引起的加工誤差1. 工藝系統(tǒng)的熱變形及其熱源內(nèi)部熱源：切削熱、傳動系統(tǒng)的摩擦熱 外部熱源：輻射熱、外部環(huán)境溫度 熱平衡 精密加工應在熱平衡狀態(tài)下進行2. 機床熱變形對加工精度的影響1）車、銑、鉆、鏜、磨床：主運動為回轉運動；主要熱源：主軸箱內(nèi)的摩擦熱和箱中油池發(fā)熱。2）龍門刨床、牛頭刨床：主運動為直線運動；主要熱源：導軌的摩擦熱。3. 減少機床熱變形的工藝措施1) 保持恒定的環(huán)境溫度2) 將精密機床安裝在恒溫室中使用 3) 保持機床的熱平衡 4. 刀具熱變形對加

19、工精度的影響 熱源： 切削熱 無論何種切削方式，經(jīng)一段時間后，可達熱平衡，刀具的熱變形也趨于穩(wěn)定。 一般，刀具的熱伸長與刀具的磨損相互補償，故刀具熱變形對工件的加工精度影響不大。5. 工件熱變形對加工精度的影響（1）工件均勻受熱簡單、對稱零件，如軸、套等 1)細長軸頂尖車削外圓 熱變形工件伸長彎曲圓柱度誤差 宜采用彈性尾架頂尖 2)精密絲桿磨削： 熱變形螺距累積誤差（2） 工件不均勻受熱刨、銑、磨平面 工件單面受熱上、下平面產(chǎn)生溫差熱變形工件加工后中凹減少工件熱變形的措施：1) 施加充分的冷卻液 2) 提高 V 或 f 3) 精加工前應充分冷卻 4) 保持鋒利的刀具和砂輪5) 使工件在夾緊狀態(tài)

20、下有伸縮的自由6、 工件內(nèi)應力引起的變形1、 產(chǎn)生內(nèi)應力的原因1） 毛坯制造中的內(nèi)應力；2）冷校直引起的內(nèi)應力 ；3）切削（磨削）加工中產(chǎn)生的內(nèi)應力2、減少或消除內(nèi)應力的措施 1）合理設計零件的結構；2）增加消除內(nèi)應力的專門工序：去應力退火、時效 ；3）合理安排工藝路線：粗加工和精加工分開。加工誤差的統(tǒng)計分析1、系統(tǒng)性誤差 （1）常值系統(tǒng)性誤差：加工誤差的大小和方向基本保持不變。 （2）變值系統(tǒng)性誤差：加工誤差的大小和方向隨時間按一定規(guī)律變化。如工藝系統(tǒng)的制造誤差、加工原理誤差、受力變形、刀具磨損和熱變形產(chǎn)生的誤差等。2、隨機性誤差一批工件的加工誤差的大小和方向作不規(guī)則地變化 。 如復映誤差、

21、定位夾緊誤差、內(nèi)應力引起的變形誤差等。判斷工序能力及其等級（必考）Cp1該工序具有不出廢品的條件，Cp1該工序出廢品是不可避免。Cp>1.67為特級，說明工藝能力過高，不一定經(jīng)濟；1.67Cp > 1.33為一級，說明工藝能力足夠；1.33Cp > 1為二級，說明工藝能力勉強；1Cp > 0.67為三級，說明工藝能力不足；0.67Cp 為四級，說明工藝能力不行。分布曲線法的缺點： 1)不能反映誤差的變化趨勢，不易區(qū)分隨機性誤差和變值系統(tǒng)性誤差； 2)不能在加工中及時提供控制精度的資料。機械加工表面質(zhì)量（1）表面層的幾何形狀特征：表面粗糙度、表面波度。 （2）表面層的物理

22、力學性能的變化表面層的冷作硬化；表面層的金相組織變化；表面層殘余應力。表面質(zhì)量對零件使用性能的影響1、 影響零件的耐磨性冷作硬化的影響：冷作硬化耐磨性金相組織變化的影響：金相組織變化耐磨性¯2、 影響零件的疲勞強度：冷作硬化的影響：合適的冷作硬化能阻礙疲勞裂紋的出現(xiàn)和擴大，使疲勞強度。殘余應力的影響：殘余壓應力疲勞強度 殘余拉應力疲勞強度3、影響零件的耐腐蝕性 4、影響零件的配合精度 Ra的影響： Ra 配合精度5、其他影響機械加工表面的粗糙度及其影響因素機械加工表面的粗糙度及其影響因素1）幾何因素 圓頭刀尖： 尖頭刀尖：2） 物理原因：積屑瘤、刀具擠壓、鱗刺、刀具后刀面摩擦鱗刺的形

23、成過程（節(jié)狀切屑或單元切屑時）磨削的刻痕：磨削三個過程滑擦、耕犁、切削。（1）砂輪的粒度（2）砂輪的修整（3）砂輪速度機械加工后表面物理力學性能的變化1、加工表面的冷作硬化 （1）產(chǎn)生的原因機械加工時，工件表面層金屬強烈的塑性變形，使金屬的晶格被拉長、扭曲和破碎，提高了進一步變形的抗力，阻礙了進一步塑性變形，表現(xiàn)為材料的強度和硬度，塑韌性的現(xiàn)象。（2） 影響因素 1) 刀具：切削刃的鈍圓半徑，后刀面磨損冷作硬化；前角冷作硬化。 2) 切削用量：V冷作硬化; fF冷作硬化，但 f 較小冷作硬化；ap影響不顯著。 3）工件材料：HBs塑性冷作硬化­ 4) 切削液：使用合適的切削液，冷作硬

24、化¯2、 加工表面層的金相組織變化（1） 金相組織變化的原因切削熱使得工件溫升很大，嚴重時使表層金屬的金相組織發(fā)生變化，形成與基體不一樣的金相結構。 經(jīng)常是強度和硬度下降，產(chǎn)生殘余應力，甚至產(chǎn)生顯微裂紋，出現(xiàn)黃褐、紫、青等顏色變化，這種現(xiàn)象稱為燒傷。磨削燒傷：（考） 回火燒傷：TM轉<T<AC3，表層為回火組織（S,T)，硬度。 退火燒傷: TAC3,無冷卻液.硬度，常見于干磨削。 淬火燒傷: TAC3,有冷卻液.硬度，常見于濕磨削。（2） 減輕磨削燒傷的途徑1)改善砂輪的磨削性能合理選擇砂輪：磨粒粒度號，硬度則磨削溫度，燒傷 。增大磨削刃間距2)正確選用磨削用量：apfa vw（相應vs）磨削溫度，燒傷。3)提高冷卻效果：采用高壓大流量冷卻；加裝空氣擋板；采用內(nèi)冷卻?？刂萍庸け砻尜|(zhì)量的工藝途徑1、控制磨削參數(shù) 起因于磨削熱，故要磨削熱。一是產(chǎn)生，二是加速傳出。V砂、ap 、f、V工但Ra 。生產(chǎn)中通過試驗確定磨削參數(shù)。第6章 、工藝規(guī)程設計1、 生產(chǎn)過程與工藝過程（考概念） 生產(chǎn)過程：