機(jī)械制造工程知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

1、機(jī)械制造工程知識(shí)點(diǎn)總結(jié)緒論機(jī)械利用其幾何形狀實(shí)現(xiàn)性能功能的產(chǎn)品 機(jī)械的中心問題幾何形狀和位置,材料的保證機(jī)械制造制造機(jī)械產(chǎn)品 用機(jī)械的方法制造產(chǎn)品 目的T、Q、C、S、E第一章 機(jī)械制造過程生產(chǎn)過程 生產(chǎn)需求到得到產(chǎn)品的過程包括開發(fā)過程、產(chǎn)品制造過程、產(chǎn)品銷售過程和售后服務(wù)制造過程 原材料和毛坯轉(zhuǎn)換為成品的過程包括毛坯制造、機(jī)械加工工藝、裝配、熱及表面處理、檢驗(yàn)制造過程的“三流” 能量流、物質(zhì)流和信息流機(jī)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(jī)械物理性能的過程工序 一個(gè)（或同時(shí)加工的一組）工件，在一個(gè)工作地，由一個(gè)工人所連續(xù)完成的工藝過程。工序的組成 走刀工步工位安裝一次安

2、裝可以有多個(gè)工位、工步和多次走刀一個(gè)工位可以有多個(gè)工步和多次走刀，但一般在一次安裝下完成；一個(gè)工步只能在一次安裝和一個(gè)工位下完成，但可多次走刀。可以規(guī)范工藝、保證質(zhì)量 工藝規(guī)程工藝過程的書面表達(dá)形式，法律效力，可以有多個(gè)工藝過程，但只能有一個(gè)工藝規(guī)程生產(chǎn)綱領(lǐng)包括備品率和廢品率在內(nèi)的計(jì)劃年產(chǎn)量生產(chǎn)類型單件生產(chǎn)、批量生產(chǎn)、大量生產(chǎn) 生產(chǎn)自動(dòng)化加工成型自動(dòng)化、物料輸送自動(dòng)化、系統(tǒng)控制自動(dòng)化 質(zhì)量質(zhì)量是除去性能/功能之外，產(chǎn)品對(duì)社會(huì)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)量幾何形狀、位置實(shí)際值與理論值的符合程度（加工精度表面質(zhì)量）加工精度零件尺寸、位置、形狀的實(shí)際值與理

3、論值的符合程度加工誤差零件尺寸、位置、形狀的實(shí)際值與理論值的差異程度系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差九大誤差因素 1.原理（理論） 2.機(jī)床、夾具和刀具的制造，機(jī)床、夾具的磨損3.調(diào)整（對(duì)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(cè)量誤差統(tǒng)計(jì)1. 分布曲線法 2.正態(tài)分布法3.點(diǎn)圖法第二章 機(jī)械加工的成型運(yùn)動(dòng)及其實(shí)現(xiàn)加工表面的種類A）平面 B）外圓柱面 C）內(nèi)圓柱面D）回轉(zhuǎn)面 D）曲面 E）功能面發(fā)生線素線（運(yùn)動(dòng)的線段）導(dǎo)線（運(yùn)動(dòng)的軌跡）發(fā)生線的形成方法A）成型法 由刀具的切削刃直接形成素線，刀具的切削和（或）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)形成導(dǎo)線。B）展成法 由刀具的切削刃與工件

4、的純滾動(dòng)形成素線，刀具的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)形成導(dǎo)線。C）軌跡法 由刀具的切削刃的切削運(yùn)動(dòng)形成素線，刀具的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)形成導(dǎo)線。D）相切法由刀具的切削刃旋轉(zhuǎn)的切點(diǎn)連線形成素線，刀具的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)形成導(dǎo)線。機(jī)床的運(yùn)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)、間歇運(yùn)動(dòng)（切削運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、分度運(yùn)動(dòng)）機(jī)床的基本組成床身系統(tǒng)、主軸系統(tǒng)、進(jìn)給系統(tǒng)、工作臺(tái)及分度系統(tǒng)、其它齒輪加工范成法加工、成型法加工、仿形法加工 大批大量生產(chǎn)的自動(dòng)化機(jī)床由機(jī)械機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)動(dòng)的關(guān)聯(lián)， 用機(jī)械方法保證運(yùn)動(dòng)的精度，針對(duì)某一零件、某一工序，少人或無人操作， 高效，高勞動(dòng)生產(chǎn)率，高價(jià)格。自動(dòng)機(jī)床、專用機(jī)床、組合機(jī)床單件小批生產(chǎn)的自動(dòng)化機(jī)床 由計(jì)算機(jī)及數(shù)字控制實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)動(dòng)

5、的關(guān)聯(lián)，用電氣測(cè)量的方法保證運(yùn)動(dòng)的精度，針對(duì)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(jià)格。程控機(jī)床、數(shù)控及計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床（NCCNC）、加工中心機(jī)床對(duì)零件加工精度的三種影響因素加工方法誤差（原理誤差）由于使用近似成型運(yùn)動(dòng)和近似刀具形狀造成的加工誤差 機(jī)床的制造和磨損誤差機(jī)床和工裝本身的不精確造成的加工誤差 調(diào)整誤差機(jī)床調(diào)整不準(zhǔn)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，加工后被切除的表面。在切削過程中不斷減少。已加工表面 工件上加工前沒有，加工后形成的表面。在切削過程中不斷增加。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

6、與主切削刃的形狀相一致，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。主（切削）運(yùn)動(dòng) 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?duì)工件的運(yùn)動(dòng)?？梢允侵本€運(yùn)動(dòng)，或圓周運(yùn)動(dòng)。對(duì)于切削過程，則認(rèn)為是一樣的，都只考慮切削點(diǎn)的瞬時(shí)速度。進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 配合主運(yùn)動(dòng)，形成切削層的運(yùn)動(dòng)。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可以是連續(xù)的，也可以是間歇的。合成切削運(yùn)動(dòng) 由主運(yùn)動(dòng)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)合成的刀具相對(duì)于工件的實(shí)際運(yùn)動(dòng)。切削速度 Vc=Dn 在考察點(diǎn)，主運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度稱為切削速度。單位為每秒米（m/s） ，在大多數(shù)加工中，主運(yùn)動(dòng)為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，切削速度也經(jīng)常被用轉(zhuǎn)速來描述，單位為轉(zhuǎn)/秒（r/s ）或轉(zhuǎn)/

7、分（r/min）。進(jìn)給量Vf=fn=fzzn以時(shí)間為研究對(duì)象的進(jìn)給量進(jìn)給速度Vf。表示在單位時(shí)間內(nèi)在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上的刀具位移，單位為米/秒（m/s）或毫米/秒（mm/s） 以主軸轉(zhuǎn)動(dòng)為研究對(duì)象的進(jìn)給量每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f。表示旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，刀具在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上的位移， 單位為毫米/轉(zhuǎn)（mm/r） 以刀刃為研究對(duì)象的進(jìn)給量每齒進(jìn)給量。表示經(jīng)過一個(gè)刀齒時(shí)，刀具在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上的位移，單位為毫米/齒（mm/z）背吃刀量（切削深度）已加工表面到待加工表面的距離。對(duì)于車削外圓，背吃刀量：對(duì)于鉆孔，背吃刀量：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

8、長(zhǎng)刀具的使用壽命。 足夠的強(qiáng)度和韌性刀具在切削時(shí)受到很大的切削力、沖擊和振動(dòng)，必須有足夠的強(qiáng)度和韌性，不能在加工中破損。高耐熱性 在加工時(shí)，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(qiáng)度。 高耐熱沖擊性 在加工時(shí)，刀具的升溫和降溫速度都很快，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(jì)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。同時(shí)，刀具的材料價(jià)格很高，對(duì)刀具的成本也很高。刀具角度前提 所有的刀具角度的標(biāo)注都是針對(duì)主切削刃上一點(diǎn)的。因此，在建立坐標(biāo)系時(shí)，都與這一點(diǎn)為原點(diǎn)基面通過切削刃上選定的

9、點(diǎn)，垂直于假定主運(yùn)動(dòng)方向的平面切削平面通過切削刃上選定的點(diǎn)，與切削刃相切，并垂直于基面主剖面通過切削刃上選定的點(diǎn)，與基面和切削平面都垂直的平面稱主剖面主剖面參考系由基面-切削平面-主剖面構(gòu)成的坐標(biāo)系（平面之間的交線為坐標(biāo)軸）前角 0在主剖面0上，前刀面的投影與基面的夾角，稱為前角后角0在主剖面上，主后刀面的投影與切削面s的夾角，稱為主后角0（簡(jiǎn)稱后角）在主剖面上，副后刀面的投影與切削面s的夾角，稱為副后角0主偏角在基面上，主切削刃S的投影與進(jìn)給方向的夾角稱為主偏角副偏角r 在基面上，副切削刃S的投影與進(jìn)給方向的夾角稱為副偏角r刃傾角在切削平面上，切削刃S的投影與基面的夾角稱為刃傾角。刀尖為切削

10、刃的最低點(diǎn)時(shí)為負(fù)，為最高點(diǎn)時(shí)為正。楔角0 在主剖面上， 前刀面與后刀面之間的夾角刀尖角主刀刃和副刀刃在基面上投影的夾角。刀具涂層金屬切削過程是指刀具與工件運(yùn)動(dòng)并相互作用的過程。 其作用是使切削層與工件母體分離。 機(jī)理是刀具切削刃和前刀面對(duì)工件的推擠、摩擦，使切削層金屬發(fā)生剪切滑移變形和摩擦塑性變形而形成切屑。 切削過程中，后刀面與工件擠壓而形成加工表面。金屬切削過程也可以看成是形成切屑的過程或形成加工表面的過程?；平亲畲蠹魬?yīng)力方向 切屑的受力切削用量對(duì)摩擦角的影響 背吃刀量：隨背吃刀量的增加摩擦角略有下降。 切削速度：隨切削速度摩擦系數(shù)成駝峰曲線。 進(jìn)給量：基本無關(guān)。 表面質(zhì)量表面微觀幾何精

11、度 表面粗糙度 表面波紋度 刀痕方向 表面粗糙度的成因殘留面積影響 由于主偏角和副偏角的存在。 表面塑性變形影響 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)生魚鱗刺（微裂）。積屑瘤脫落（磨削時(shí)為金屬涂抹） 加工中的振動(dòng) 工件和刀尖之間的周期性位置變化。自由振動(dòng)由于偶然原因引起的，不斷衰減的振動(dòng)。 受迫振動(dòng)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(dòng)。 自激振動(dòng)沒有外界周期力作用，由系統(tǒng)自身提供振動(dòng)能量維持的振幅不衰減的持續(xù)振動(dòng)。如果振幅不斷擴(kuò)大，則稱“顫振”。幾種磨削加工的特點(diǎn)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(duì)于被研表面做無規(guī)運(yùn)動(dòng)

12、。 獲得高的尺寸精度、形狀精度（小于0.003mm）和表面精度Ra 0.0080.1之間，但不能改善位置精度。 珩磨 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(gè)方向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)（運(yùn)動(dòng)速度比為34，但最好不要為整數(shù)或簡(jiǎn)單分?jǐn)?shù)），運(yùn)動(dòng)速度低（0.10.25m/s）。 獲得高的尺寸精度、形狀精度（小于0.0030.005 mm）和表面精度Ra 0.0250.4之間，但不能改善位置精度。 超精研磨 與珩磨一樣，只是其中的一個(gè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)是高速擺動(dòng)（振幅26 ，頻率540Hz），生產(chǎn)率較高。 獲得高的尺寸精度、形狀精度（小于0.0030.005）和表面精度Ra 0.0120.1之間，但不能改善

13、位置精度。 拋光 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(jī)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 0.0120.8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(shì)能變化存儲(chǔ)在切屑和工件表面的變形層中； 彈性變形所存儲(chǔ)的能量，以振動(dòng)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。 在這三項(xiàng)能量中，第一項(xiàng)和第二項(xiàng)所占的比例不大，第三項(xiàng)占到95%以上。 通過刀具的作用力和與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，由刀具提供切削

14、能量。因此： 工藝系統(tǒng)剛度剛度的定義只是在誤差敏感方向的力和位移?？倓偠鹊扔诟鞣謩偠鹊牟⒙?lián)誤差復(fù)映工藝系統(tǒng)振動(dòng)模型減震方法 阻尼、剛度、改變頻率自激振動(dòng)五大學(xué)說 摩擦降落理論、刀具前后角變化理論、切削力下降理論、再生振動(dòng)理論、振型關(guān)聯(lián)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(dòng)熱機(jī)床動(dòng)力源（如電機(jī)、液壓元件等）和運(yùn)動(dòng)付（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(rùn)滑油、切屑等帶來的熱量。 外部熱源工藝系統(tǒng)以外產(chǎn)生的熱量（陽(yáng)光、空氣等）。 溫度對(duì)加工誤差的影響 為線膨脹系數(shù)，L為兩點(diǎn)間的距離（尺度），為兩點(diǎn)間尺度的膨脹量，為前后度量的

15、溫度差。產(chǎn)生誤差的物理原因：溫度在空間分布上的差異、溫度在時(shí)間過程中的變化刀具磨損對(duì)加工精度的影響磨損量使刀具尺寸的變化直接影響加工尺寸磨損量使刀具角度變化影響切削力從而間接影響加工精度刀具破損磨損量與時(shí)間的關(guān)系初始磨損期、正常磨損期、磨損失效期刀具磨損的原因硬質(zhì)點(diǎn)磨損 粘結(jié)磨損（冷焊磨損） 擴(kuò)散磨損 化學(xué)磨損 第四章 工藝過程的精度保證基準(zhǔn)的概念 用于標(biāo)注幾何要素位置關(guān)系的幾何要素。幾何要素可以是點(diǎn)、線、面。 基準(zhǔn)的分類 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)在設(shè)計(jì)圖中，用于描述設(shè)計(jì)幾何要素的幾何要素。由產(chǎn)品設(shè)計(jì)者確定。 工藝基準(zhǔn)在工藝過程中所用到的基準(zhǔn)。由工藝設(shè)計(jì)人員確定。 工序基準(zhǔn) 在工序圖中所用的基準(zhǔn)（在工序設(shè)計(jì)時(shí)

16、，用于標(biāo)注工序尺寸的基準(zhǔn)）。定位基準(zhǔn) 在工序加工中，用于確定工件相對(duì)于機(jī)床或刀具位置的工件上的幾何要素。測(cè)量基準(zhǔn) 在工序加工中，為使加工者了解實(shí)際加工尺寸是否滿足工序尺寸要求而進(jìn)行測(cè)量時(shí)所用的基準(zhǔn)（對(duì)應(yīng)的尺寸要求稱為測(cè)量尺寸，在工序圖中，用括號(hào)的形式標(biāo)注）。裝配基準(zhǔn) 在裝配過程中，為確定零件相互位置關(guān)系所用的基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)不重合帶來的問題工序基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合帶來工序尺寸的換算減少了工序允許的加工誤差（工序尺寸公差）。定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合帶來加工精度計(jì)算問題定位誤差問題。測(cè)量基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合帶來測(cè)量尺寸的計(jì)算 出現(xiàn)假?gòu)U品問題。選擇原則工序基準(zhǔn)盡可能與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合 工序基準(zhǔn)盡可能與定位基準(zhǔn)

17、重合 工序基準(zhǔn)盡可能與測(cè)量基準(zhǔn)重合 定位基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)要求是實(shí)際點(diǎn)、線、面 定位基準(zhǔn)應(yīng)方便安裝 定位基準(zhǔn)應(yīng)使工件穩(wěn)定 測(cè)量基準(zhǔn)應(yīng)使測(cè)量簡(jiǎn)單 定位誤差的概念定位誤差是安裝誤差的一個(gè)方面 定位誤差是工件安裝在夾具或機(jī)床上時(shí)，由于工件自身誤差和夾具（或機(jī)床工作臺(tái)）誤差而產(chǎn)生的加工誤差 定位誤差由三部分組成 基準(zhǔn)不重合誤差由于工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合而造成的誤差，簡(jiǎn)稱不重合誤差、定基誤差基準(zhǔn)誤差由于定位基準(zhǔn)本身的誤差產(chǎn)生的定位誤差?yuàn)A具誤差由于夾具制造誤差所產(chǎn)生的定位誤差獲得位置的方法一次裝夾加工 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(gè)工步分別加工這一組表面。由于是在一次裝夾中完成，

18、因此沒有定位誤差。 互為基準(zhǔn)加工 兩個(gè)有相互位置精度要求的加工表面，在加工其中一個(gè)表面時(shí)以另一個(gè)表面作為定位基準(zhǔn)。由于基準(zhǔn)重合，因此沒有不重合誤差。同一基準(zhǔn)加工 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(zhǔn)。 方便夾具設(shè)計(jì) 找正定位加工 使用劃線或試切找正定位的方法保證加工表面與機(jī)床刀具的位置。精度與操作者技術(shù)相關(guān)。尺寸鏈尺寸鏈的定義一組首尾相接形成一個(gè)封閉圈的尺寸稱為尺寸鏈。 在尺寸鏈中，每一個(gè)尺寸都被稱為此尺寸鏈的環(huán)。 其中，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)增加，則被稱為增環(huán)，反之，若該環(huán)增加使得封閉環(huán)減少，則被稱為減環(huán)。生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性的概念生產(chǎn)率的概念 企業(yè)生產(chǎn)率企業(yè)單位時(shí)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(shí)間。 勞動(dòng)產(chǎn)生率單位勞動(dòng)時(shí)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(dòng)時(shí)間。 經(jīng)濟(jì)性的該念 經(jīng)濟(jì)性單位產(chǎn)品的成本。 產(chǎn)品的成本構(gòu)成：材料成本、制造成本、管理成本、營(yíng)銷成本。其中，制造成本包含了設(shè)備成本和勞動(dòng)成本。 生產(chǎn)時(shí)間生產(chǎn)節(jié)拍時(shí)間 在流水生產(chǎn)中，每生