機械制造與模具制造工藝學探索與應用

目錄:

第一章零件機械加工措施......................?2

簸章機械加工工藝規(guī)程的制定....................6

第三章經典零件的機械加工........................14

第四章模具的特種加工及其他加工措施..............16

第五章機械加工質量..........................24

第六章機械與模具裝配工藝.....................28

第七章機床專用夾具..........................33

第八章現代機械制造技術.........................*38

第1章零件機械加工措施

車削加工

銃削加工：可以用來加工平面，溝槽，螺紋，齒輪及成型表面，尤其

是復雜的I特性面。同上

刨削加工：是以單刃刀具一刨刀相對于工件做直線往復運動形式的主

運動，工件作間隙性移動進給日勺切削加工措施。I

磨削加工：可以加工外援，內孔面，平面，成型平面，螺紋及齒輪廓

形等多種表面

仿形加工：是以預先制成的靠模為根據，加工是在一定壓力作用下，

觸頭與靠模工作表面緊密接觸，并沿其表面移動，通過仿

形機構，使刀具作同步仿形動作，從而在零件毛坯上加工

出與靠模形同型面日勺零件。

雕刻加工：是對零件，模具型腔表面或型面上的圖案花紋，文字和數

字日勺加工。

坐標鎮(zhèn)床加工：是在坐標鑲床上，運用精密坐標測量裝置，對零件日勺

孔及孔系驚醒高精度切削加工。

成形磨削：是成形表面精加工日勺一種措施，磨削中常遇見日勺成形表面

多為直母線成形表面。

簡答

車削的措施；①特形曲面的車削，包括凸輪，手柄，自動機床上日勺

靠模及球面等②多型腔零件的車削③對拼裝式型腔H勺車

削

模具零件的（立銃加工重要有：①平面或斜面日勺銃削②圓弧面日勺銃削

3復雜型腔或型面W、J鈦削4坐標孔的鈦削

磨削加工的措施：無心內圓磨削和行星式內圓磨削

行星式內圓磨削的原理：磨削時，工件不動，砂輪除高速旋轉外，

砂輪軸還要圍繞著固定中心做旋轉運動以實現圓周進給。

磨削時的橫向進給由砂輪軸繞工件內孔軸線旋轉半徑增

大來完畢，縱向進給可由工件或砂輪完畢。

仿形加工的原理及加工措施：是以預先制成的靠模為根據，加工是

在一定壓力作用下，觸頭與靠模工作表面緊密接觸，并沿

其表面移動，通過仿形機構，使刀具作同步仿形動作，從

而在零件毛坯上加工出與靠模形同型面的零件?？梢苑譃?/p>

機械式，液壓式，電控式，電液式，光電式。

液壓式仿形的特點：構造簡樸，體積小而輸出功率大，工作適應性

強，動作敏捷度高。

外圓及內孔為定位基準，用定位角鐵和光學中心測定器找

正，然后把工件對時地安裝在工作臺上2為以便工件在機

床上的加工，把零件圖上按設計規(guī)定標注的孔距尺寸換算

成機床加工規(guī)定的直角坐標尺寸或極坐標尺寸。

基本磨削措施：內孔磨削。外圓磨削，錐孔磨削。端面磨削，。直線

磨削，惻磨。

成形磨削的措施：成形砂輪磨削法，夾具磨削法。

按照砂輪的形狀，成形砂輪的修磨有三種：1砂輪角度KJ修整2

砂輪圓弧的修整3砂輪非圓弧曲面日勺修整。

夾具磨削法有：1正弦精密平口鉗2正弦磁力臺3正弦分中夾具4

萬能夾具。

萬能夾具的構成：工件裝夾部分，回轉部分，十字滑塊，分度部分。

成形磨削工藝尺寸的換算：首先確定磨削該工件的工藝中心，另一

方面確定工藝尺寸計算日勺坐標系，最終進行工藝尺寸計

算。

成形磨削時應計算的工藝尺寸：1各圓弧中心日勺坐標尺寸2各平面

到對應工藝中心的垂直距離3各平面對坐標軸日勺傾斜角

度4各圓弧日勺包角（回轉角）。

第二章機械加工工藝規(guī)程的制定

生產過程：在工廠里，由原材料轉化為最終產品H勺一系列互相關聯

的勞動過程口勺總和成為…。

工藝過程：生產過程中為變化生產對象日勺形狀，尺寸，相對位置和

性質等，使其成為成品或半成品改）過程成為工藝過程。

機械加工工藝過程：采用機械加工日勺措施，直接變化毛坯的形狀，

尺寸和表面質量等，使其成為零件日勺過程成為機械加工工

藝過程。

工序：工序是一種人或一組工人，在一種工作地，對一種工件所持

續(xù)完畢的那部分機械加工工藝過程。

定位：確定工件在機床上或夾具中占有對的位置mI過程成為定位。

夾緊：工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不變

KJ操作稱為夾緊。

裝夾：將工件在機床上或夾具何總定位，夾緊的過程稱為裝夾。

安裝：工件經一次裝夾后所完畢的那一部分工序內容稱為安裝。

工位：為了完畢一定日勺工序內容，一次裝夾工件后，工件與夾具或

設備W、J可動部分一起相對刀具或設備H勺固定部分所占據

的每一種尾椎稱為工位。

工步：工步是在加工表面和加工工具不變日勺狀況下，所持續(xù)完畢的

那一部分工序H勺內容稱為工步。

進給：刀具從被加工表面切下一層金屬稱為一次進給。

生產大綱：企業(yè)在計劃期內應當生產產品產量和進度計劃稱為生產

大綱。

生產類型：企業(yè)生產專業(yè)化程度日勺分類稱為生產類型。

工藝規(guī)程：規(guī)定產品或零部件制造工藝工程和操作措施等的工藝文

獻稱為工藝規(guī)程。

零件的工藝性：是指所設計的零件在滿足使用規(guī)定的前提下制造的

可行性和經濟性。

工藝性審查：在機械產品設計過程中，凡正式用于生產出J零件圖都

必須通過工藝性分析，生產中稱為工藝性審查。

毛坯余量/加工總余量：毛坯尺寸與零件尺寸只差。

基準：是用來確定生產對象上級和要素間W、J幾何關系所根據出J那些

點，線，面。

設計基準：是設計圖樣上所采用的基準C

工藝基準：是在加工過程中所采用的基準。

工序基準：在工序圖上用來確定本工序所加工表面加工后的尺寸，

形狀看，位置的基準稱為工序基準年.

定位基準：在加工是，為了保證工件相對于機床和刀具之間的對日勺

位置所使用日勺基準稱為定位基準。

測量基準：測量時所采用日勺基準稱為測量基準。

裝配基準：它是裝配時用來確定零件或部件在產品中日勺相對位置所

采用的基準。

粗基準：機械加工日勺最初工序只能用工件毛坯上未經加工表面作定

位基準，這種定位基準稱。

精基準：用已經加工過W、J表面作定位基準稱為精基準。

加工經濟精度：是指在正常W、J加工條件下所能保證W、J加工精度。

加工余量：是指加工過程中所切去的金屬層厚度。

工序余量：是相鄰兩工序H勺工序尺寸只差。

加工總余量/毛坯余量：是毛坯尺寸與零件圖樣H勺設計尺寸之差。

工序尺寸：零件每一道工序加工規(guī)定到達日勺尺寸稱為工序尺寸。

尺寸鏈：在機器裝配或零件加工過程中，由互相連接口勺尺寸形成封

閉的尺寸組稱為尺寸鏈。

封閉環(huán)：尺寸鏈中在裝配過程或加工過程最終形成W、J一環(huán)。

構成環(huán)：尺寸鏈中對封閉環(huán)有影響的所有環(huán)。

增環(huán)：尺寸鏈中的構成環(huán)，由于該環(huán)的變動引起封閉環(huán)同向變動。

減環(huán)：尺寸鏈中的構成環(huán)，由于該環(huán)的變動引起封閉環(huán)反向變動。

機械加工時間定額：是在一定生產條件下，規(guī)定生產一件產品或完

畢一道工序所需消耗的時間。

簡答

生產過程時構成：工序，安裝，工位，工步，進給。

生產類型按產量劃分為：單件生產，成批生產，大量生產。

工藝規(guī)程的作用：在生產過程中，工藝規(guī)程是指導工人操作和用于

生產，工藝管理工作的重要技術文獻，又是新產品投產前

進行生產準備和技術準備口勺根據和新建，擴建車間或工廠

的原始資料。此外，先進的工藝規(guī)程還起著腳鐐和推廣先

進經驗的作用。

制定工藝規(guī)程的基本原則：是保證以最低的生產成本和最高n勺生

產效率，可靠地加工出符合設計規(guī)定的產品。因此，在制

定工藝規(guī)程時，應從工廠實際條件出發(fā)，充足運用既有

生產條件，盡量運用國內外口勺先進技術和經驗。

制定工藝規(guī)程的基本環(huán)節(jié)：1熟悉和分析制定工藝規(guī)程的重要根

據，確定零件的生產大綱和生產類型，進行零件口勺構造工

藝性分析；2確定毛坯，包括旋轉毛坯類型及其制造措施;

3確定工藝路線；4確定各工序附加T余量,計算T序尺

寸及其公差；5確定各重要工序日勺技術規(guī)定及檢查措施；

6確定各工序的切削用量和時間定額；7進行技術經濟分

析，選擇最佳方案；8填寫工藝文獻。

工藝性審查時作用及內容：是協助設計員改善零件工藝性，完善

圖紙，更有助于制造；一是零件H勺構造構成與否適合于切

削加工，二是技術規(guī)定與否有助于切削加工。

零件時構造工藝性的規(guī)定有：1零件的整體構造，構成各要素的

幾何形狀應盡量簡樸統一2盡量減少切削加工量，減少材

料及切削刀具的消耗量3盡量采用一般設備和原則刀，量

具加工，且刀具易切入，切出而順利通過加工表面4要便

于裝夾，裝夾次數少5零件加工部位要有足夠的剛性，以

減少加工過程中H勺變形量,提高加工精度6盡量采用原則

件，通用件，借用件和相似件。

毛坯的J種類和選擇：機械零件常用的毛坯重要有鑄件，鍛件，焊

接件，多種型材及板材等，選擇毛坯要綜合考慮的原因:

1零件材料及其力學性能，零件材料是鑄鐵，就選鑄造毛

坯，材料是鋼材，且力學性能規(guī)定高時，可選鑄造件，冷

沖模工作零件規(guī)定材料具有足夠的抗沖擊韌度，一般選用

鑄造毛坯，反之選用型材或鑄件2零件材料的工藝性，當

材料具有良好日勺鑄造性能時，應選用鑄造3零件日勺構造形

狀和尺寸，形狀復雜的毛坯.采用鑄造4生產類型，大量

生產選用精密鑄造或特種鑄造,單件生產應用砂型鑄造或

自由鍛5工廠生產條件，盡量運用工廠既有生產設備和生

產措施以求最佳日勺經濟性。

工藝基準時分類：工序基準，定位基準，測量基準，裝配基準。

粗基準時選擇原則：1為了保證加工面與非加工面之間的位置規(guī)

定，應選非加工面為粗基準2為了保證各加工面均有足夠

時加工余量,應選擇毛坯余量小時面為粗基準3為了保證

重要加工面KJ余量均勻，應選擇其為粗基準4粗基準應防

止反復使用，在同一尺寸方向上，一般只容許使用一次5

作粗基準的表面應平整光潔，以使工件定位可靠，夾緊

以便。

精基準時選擇原則：保證加工精度和裝夾可靠以便，必須滿足基

準重疊II勺原則，基準統一的原則，自為基準口勺原則，互為

基準口勺原則，保證工件定位精確，夾緊可靠，操作以便區(qū)I

原則。

工藝路線的確定：工藝路線是工藝規(guī)程設計日勺總體布局，其重要任

務是選擇零件表面的加工措施，確定加工次序，劃分加工

階段。根據工藝路線，可以選擇各工序區(qū)I工藝基準，確定

工序尺寸，設備，工裝，切削用量和時間定額等。在確定

工藝路線時應從工廠W、J實際狀況出發(fā)，充足考慮應用多種

新T藝，新技術日勺可行性和經濟性°

選擇零件表面加工措施的重要根據：1零件材料性質及熱處理規(guī)

定，淬火鋼件的精加工采用磨削加工和特種加工2零件加

工表面的J尺寸公差等級和表面粗糙度3零件的加工表面

的I位置精度規(guī)定4零件的形狀和尺寸5生產類型6詳細生

產條件。

機械加工工序的安排原則：基準先行，先主后次，先粗后精，先

面后孔。在零件切削加工工藝過程中，首先要安排加工基

準面日勺工序。作為精基準表面，一般都安排在第一道工序

進行加工，以便后續(xù)工序運用該基準定位加工其他表面。

另一方面安排加工重要表面。至于次要表面則可在重要表

面加工后穿插進行加工。當零件需要分階段進行加工時，

即先進行粗加工，再進行精加工，最終進行精加工和光整

加工?？傊砻娲植诙戎档偷谋砻婧妥罱K加工工序必須安

排在最終加工，盡量防止磕碰高光潔的表面。所有機械零

件的切削加工總是先加工出平面，然后再加工內孔。

熱處理工序時安排：1預備熱處理，目的是改善加工性能，為最終

熱處理做好準備和消除殘存應力2最終熱處理，目叢J是提

高力學性能，如調制，淬火，滲碳淬火等。調制，淬火安

排在半精加工之后，精加工之前，以便在精加工磨削時糾

正熱處理變形3零件加工表面粗糙度ra值能否安排淬火

T序的界線.一般狀況下,零件加T表面粗糙度

ra<=0.8um時,不得安排淬火工序。

幾種經典的工藝路線：1調制鋼件，正火或退火一一加工精基準一

一粗加工重要表面一一調制一一半精加工重要表面一一

局部表面淬火，低溫回火一一精加工重要表面一一去應力

回火一一檢查。2滲碳鋼件，正火一加工精基準一粗，半

精加工重要表面一滲碳一淬火，低溫回火一精加工重要表

面一去應力退火一一檢查。3高碳鋼，工具鋼件，正火一

球化退火一加工精基準一粗。半精加工重要表面一淬火

（+冷處理），低溫回火一人工時效一精加工重要表面一

人工時效一檢查。4灰口鑄鐵件，時效一加工精基準一粗,

半精加工重要表面一時效一精加工重要表面一檢查。5滲

氮鋼件，①精密磨具，退火或正火一加工精基準一粗加工

一調制一半精加工一穩(wěn)定化處理一精加工一裝配一試沖

模一滲氮一光整加工一檢查②一般模具，粗加工一調制一

精加工一滲氮一研磨一檢查。

加工階段的劃分：1粗加工階段，其重要任務是切除加工表面上的

大部分余量，使毛坯的形狀和尺寸盡量靠近成品2半精加

工階段，為重要表面口勺精加工作好必要歡I精度和余量準

備，并完畢某些次要表面的加工3精加工階段，是精度規(guī)

定高日勺表面到達規(guī)定的質量規(guī)定。規(guī)定日勺加工精度較高,

各表面附加T余量和切削用量都比較小04光整加T階

段,其重要任務是提高被加工表面口勺尺寸精度和減小表面

粗造度，一般不能糾正形狀和位置誤差。

劃分加工階段的作用：1有助于保證產品質量2有助于合理使用設

備3便于熱處理工序的安排,使熱處理與切削加工工序配

合更合理4便于及時發(fā)現毛坯缺陷和保護已加工表面。

劃分加工階段的根據：重要根據零件加工表面的尺寸公差等級，

表面粗糙度，熱處理規(guī)定等劃分加工階段。

工序集中具有的特點：1工件在一次裝夾后，可以加工多種表面，

能很好地保證加工表面之間日勺互相位置精度，可以減少裝

夾工件H勺次數和輔助時間，減少工件在機床之間口勺搬運次

數,有助于縮短生產周期2可以減少機床數量，操作工人,

節(jié)省車間生產面積，簡化生產計劃和生產組織工作3采用

的設備和工裝構造復雜，投資大，調制和維修的難度大,

對工人H勺技術水平規(guī)定高。

工序分散具有的特點：；機床設備及工裝比較簡樸，調整以便，生

產工人易于掌握2可以采用最合理的切削用量，減少機動

時間3設備數量多，操作工人多，生產面積大。

第三章經典零件的機械加工

軸類零件的重要功能：支承傳動件和傳遞轉矩。

臥式車床主軸機械加工的定位基準：1最常用的是兩端中心孔作

為輔助定位基準2采用帶有中心孔日勺錐堵或錐套心軸替

代主軸上的中心孔定位3選擇裝配軸頸作為定位基準4

選擇主軸外圓與中心孔為定位基準

提高磨削生產率的措施：一是縮短輔助時間，如自動裝卸工件，

自動測量，數字顯示尺寸，砂輪自動修整及賠償，采用新

的磨料?，提高砂輪日勺耐用度以減少修整次數，二是變化磨

削用量以及增大磨削面積，如高速磨削，深切緩慢進給磨

削，砂帶磨削，寬砂輪磨削及多片砂輪磨削等。

外圓表面的光整加工措施：高精度磨削，超精加工，研磨，布磨,

滾壓，拋光等

高精度磨削的J特點：可以修正上道工序流線日勺形狀誤差和位置誤

差，生產效率高，可配置自動測量儀，但對機床自身精度

規(guī)定也很高，機床回轉精度與振幅須在0.001mm一下，

進給機構不能有低速爬行現象。

超精加工切削過程：強烈切削階段，正常切削階段，微弱切削階

段，自動停止切削階段。

滾壓加工原理：是運用金屬H勺塑形變形，采用硬度比工件高的特

質的滾壓工具，對半精加工后口勺零件表面加壓，使金屬表

層在外力作用下產生殘存變形,從而變化其表層口勺物理力

學性能。

滾壓加工的特點：不能糾正上道工序留下的形狀誤差和位置誤差，

滾壓后的形位精度取決于上道工序，滾壓對象是材料組織

均勻日勺塑形金屬零件,不合用于淬硬材料及局部有松組織

的材料，滾壓生產效率高，常以滾壓替代研磨，玲磨。

深孔加工存在的問題：1采用工件旋轉，刀具僅作進給運動的方式,

預先在工件上加工出一種與刀具直徑尺寸相符W、J短導向

孔，引導刀具，并且改善刀具導向構造，在刀具上安裝導

向塊，減少刀具的引偏2采用壓力輸送切削液冷卻刀具,

強制排除切屑帶走熱量3改善刀具構造看，增長切屑措

施，有良好的分屑，斷屑和卷屑功能，有助于切屑順利排

出等。

孔時光整加工措施：精細像孔，內孔圻磨，內孔研磨，孔滾壓。

箱體孔系加工措施：1平行孔系的加工措施，常用找正法，找正法

是工作在通用機床上運用輔助工具來找正要加工孔口勺爭

取位置的措施，這種措施加工效率低，一般只合用于單件

小批量生產。常見有劃線找正法，心軸和量規(guī)找正法，

樣板找正法。出息之外，尚有鍵模法，坐標法等。2同軸

孔系日勺加工措施，在單件小批量生產中，常運用已加工孔

系作支承導向，或運用銃鑲床后立柱卜M導向套支承導

向，或采用調頭鏈。3交叉孔系附加工措施，重要在臥式

銃像床上靠機床工作臺上日勺90度對準裝置來控制有關孔

的處置度，有時，也專心棒與百分表找正倆協助提高其定

位精度。

第四章模具的特種加工及其他加工措施

電火花加工：是一種電，熱能加工措施，是運用工具電極和工件電

極間電火花放電時，瞬時產生H勺高溫使電極表面局部

金屬腐蝕清除而對工件進行加工。

消電離：在一次脈沖放電結束后，使放電通道中的帶電粒子復合成

中性粒子，這一過程即為c

加工速度：電火花加工時，正極和負極同步受到不一樣程度日勺腐蝕,

單位時間內工件蝕除量成為加工速度。

極性效應：電火花加工時，無論是正極還是負極都會受到不一樣程

度口勺電腐蝕。雖然兩個電極口勺材料相似也往往出現正、

負極的蝕除速度不一樣樣，這種現象稱為極性效應。

工作液：電火花加工一般都在液體介質進行，此液體介質稱為工作

液。

二次放電：指已加工表面上，由于電蝕產物的介入，使極間實際距

離減少或是極間T作液絕緣性能減少.而再次發(fā)生非正

常放電現象。

沖油式：將清潔的工作液沖入放電間隙，連同電蝕產物一起從電極

側面間隙排出。

抽油式：從電極間隙抽出工作液，使工作液連同電蝕產物一起通過

感覺待加工表面而被排出。

電火花穿孔加工：是運用電火花放電時的電腐蝕原理，通過工具電

極相對于工件作進給運動，而把成形電極的側面

形狀和尺寸反拷在工件上，加工所需通孔。

工件的］準備：是指完畢電火花加工前日勺所有工序。

電規(guī)準：是指為到達預定的工藝指標，電火花加工過程中的互相配

合的一組電參數。

電化學加工：通過電化學反應從工件上清除或鍍覆金屬材料的特種

加工措施。

復制精度：是指加工出的形狀和尺寸與陰極形狀和尺寸相符合H勺程

度。

反復精度：是指用同一種工具陰極加工一批工件H勺形狀和尺寸日勺一

致性。

化學加工：運用酸、堿、鹽等化學溶液與金屬產生化學反應，使金

屬腐蝕溶解，變化工件尺寸和形狀的一種加工措施。

化學蝕刻加工：先把工件非加工面用耐腐蝕的涂層保護起來，需加

T的表面暴露出來，侵入到化學溶液中進行腐蝕，使金

屬的特定部位溶解除去，到達加工的目日勺。

電解拋光：是運用在電解液中發(fā)生陽極溶解現象而對工件表面進行

腐蝕拋光小J。

電鑄加工：是運用電化學過程中的陰極沉積現象來進行成型加工n勺。

超聲波：指高于人耳聽覺頻率上限的一種振動波。

超聲波加工：是運用工具端面作超聲頻振動，通過磨料懸浮液加工

脆硬材料的一種加工措施。

型腔擠壓法：是運用金屬塑性變形原理，實現模具型腔無切削力加

工的I一種措施。

開式擠壓：模具四面沒受限制，金屬向四面自由流動而形成型腔。

閉式擠壓：將模具坯料約束在模套內，凸模擠壓模具坯料時，金屬

徑向流動受到限制，只能朝與擠壓方向相反的方向流

動，使擠壓的型腔與凸模緊容貼合，型腔輪廓清晰。

簡答題

電火花加工特點：①脈沖放電能量密度高，加工用一般機械難以加

工或無法加工此I金屬材料②加工時工具電極與工

件不直接接觸，兩者之間不產生明顯日勺機械力沒

有因切削力而產生的工藝問題③工具電極的此阿

里不需要比工件硬，能以弱克剛。

電火花加工的工藝指標：加工速度、加工精度、加工表面質量及

工具電極出J相對損耗。

影響電火花加工速度的重要原因：①電參數②極性效應③工件材

料H勺熱物理常數④工作液⑤其他原

因。

影響電火花加工精度的重要原因：①放電間隙日勺大?、诠ぞ唠姌O

日勺損耗③穩(wěn)定性

影響電火花加工質量H勺重要原因：①表面粗糙度②表面變化層（分凝

固層、熱影響層）③顯微裂紋④表

面層H勺力學性能

工作液的］作用：①具有介電性②液體介質的絕緣強度比較高，在較

小的電極間隙下擊穿，可提高仿形精度③工作液在

床沖放電作用下，急劇汽化，產生局部高壓有助于

電蝕產物排出④工作液壓縮火花放電通道，使放電

通道的I截面積很小，電流密度很高，提高生產率和

加工精度⑤工作液冷卻工具電極和工件，防止熱變

形，并傳散放電通道中口勺余熱。

電火花成型加工機床構成：脈沖電源、間隙自動進給調整系統、

工作液、循環(huán)過濾系統、主機

自動進給調整系統種類構成：測量環(huán)節(jié)、比較環(huán)節(jié)、放大環(huán)節(jié)、

執(zhí)行環(huán)節(jié)。

電火花自動進給調整系統按執(zhí)行元件大體可分為：電液壓式,

伺服電機式，步進電機式，寬調速力

矩電機式。

工作液循環(huán)過濾系統的作用：采用強迫循環(huán)口勺措施把清潔工作液

由液壓泵加壓，強迫沖入工具電極與

工件之間日勺放電間隙，將放電間隙中

W、J電蝕產物隨同工作液一起從放電

間隙中排出，以到達穩(wěn)定加工的目

W、J。

電火花穿孔加工加工特點：①能加工多種高硬度、高強度、高韌

性的金屬材料②能有效地加工一般

機械加工難以加工的型孔③加二表

面粗糙度Ra可到達，單面放電間隙

為④沖模的配合間隙均勻，刃口耐

磨，提高了模具質量；而對于復雜時

凹?？梢圆挥描偲礃嬙?，簡化了模具

構造，提高了模具強度。

電火花穿孔加工工藝措施：直接配合法、混合加工法、凸模修配

法、二次電極法

電極的構造形式：整體式電極、鑲拼式電極、組合電極

工件的）準備包括：①工件的預加工②熱處理③磨光、除銹、退磁

型腔模電火花加工特點：①型腔加工不僅側面形狀和尺寸精度規(guī)

定高，并且底面形狀和尺寸精度規(guī)定

也很高②型腔加工時三維曲面加工，

蝕除量大，規(guī)定粗、精加工速度快③

電極損耗?、艽旨庸ず蟮膫让嫘薰?/p>

較難。

型腔電火花加工工藝措施：①單電極平動法②多電極更換法③分

解電極更換法

電極制造措施：機械加工、線切割加工、塑性加工、電鑄及其他加

工措施。

電火花線切割原理：電火花線切割加工電火花線切割加工是運用

電火花放電使金屬熔化或汽化，并

通過冷卻液把熔化或汽化了的金屬

去掉，從而實現多種形狀的金屬零

件加工

電火花線切割加工的特點:①采用一根很細的金屬絲做工具電極,

不需要再制作復雜的成形電極②能

以便加工任意形狀的復雜型孔、窄

槽、微縫和小孔③加工電流小，屬

半精、精加工范圍，采用正極行加

工④采用移動的長電極絲加工，單

位長度日勺電極絲損耗?、輰.件進

行輪廓圖形加工，余料還可以運用，

可節(jié)省珍貴W、J模具材料⑥采用水或

水基工作液，輕易實現無人安全運

轉并且工作液的電阻率遠比煤油小

⑦機床自動化程度比較高，編制出J

程序可以反復使用。

電火花線切割加工工藝過程：電極絲口勺準備、工作液口勺選配、工

件準備、工件的裝夾、電規(guī)準的選

擇。

電解加工的特點：生產率高、表面質量好、加工過程中日勺陰極工具

在理論上不會損耗，可長期使用。

電解加工的精度重要取決于：陰極日勺型面精度（包括設計進度和制

造進度）、復制精度、反復精度。

影響電解加工表面質量的原因：①工件材料的合金成分②工藝參

數對表面質量也有很大n勺影響③工

具陰極的表面質量也有影響。

電解加工的應用：深孔擴孔加工、型孔加工、型腔加工、電解拋光。

電鑄加工的特點：①能精確、精密地復制復雜型面和微細花紋，其

細密程度可達微米級②能用一只原則原模制出

諸多形狀一致的型腔或電火花加工用口勺電極③

借助石膏、石贈、環(huán)氧樹脂等作為原模材料.

進行復雜零件內、外表面的復制然后再電鑄成

形，適應行廣④電鑄速度慢，生產周期長，尖

角和凹槽部分，鑄層不均勻。

電鑄加工時應用：①復制精細的表面輪廓花紋②復制注塑用的模

具、電火花型腔加工用的工具電極③制造復雜、

高精度的空心零件和薄壁零件④制造表面粗糙

度原則樣塊、反光鏡、表盤等。

電鑄加工的工藝過程及規(guī)定：①原模設計與制造②原?？谏妆砻嫣?/p>

理③電鑄過程④襯背與脫模。

化學蝕刻的特點：①可加工金屬材料和非金屬材料r不受加工材

料硬度的影響②加工表面無毛刺、無應力③因

刻型及腐蝕條件限制，加工精度不高④腐蝕液

及其蒸汽對人體及設備有害，污染環(huán)境，需有

保護性措施。

化學蝕刻的工藝過程：表面預處理、涂層保護、刻型、腐蝕。

超聲波加工特點：①合適于加工多種脆硬材料，尤其是不導電日勺非

金屬材料②工具可用較軟的材料做成復雜形

狀，不需要工具和工件作比較復雜的相對運動,

因此超聲波加工機床構造簡樸、操作、維修以

便。③由于清除加工材料是靠極小磨料瞬時W、J

局部撞擊作用，故T件表面的宏觀切削力很小c

影響超聲波加工速度原因：①工具的振動頻率、振幅、工具和工

件間W、J壓力②磨料的J種類和粒度③磨料懸浮液

日勺濃度與供應方式④工具與工件材料、加工面

根、加工深度等。

超聲波加工精度及影響原因：超聲波加工精度除機床、夾具精度

影響外，重要與工具制造和安裝精度，工具的

磨損，磨料粒度，加工深度，被加工材料的性

質等有關。

超聲波加工時應用：①型孔。型腔加工②超聲拋磨③復合加工

模具的］鑄導致型：鋅基合金石膏型鑄造、陶瓷型精密鑄造

第五章機械加工質量

加工精度：是指零件加工后的實際幾何尺寸（尺寸、形狀及表面間

的互相位置）與理想幾何參數的符合程度。

加工誤差：加工后，零件時實際幾何參數與理想幾何參數的偏差程

度。

原始誤差:由工藝系統各環(huán)節(jié)間及相對位置偏移產生的誤差。

工藝系統：機械加工中，機床、夾具、刀具及工件構成B勺封閉系統。

加工原理誤差:因采用了近似的成形運動或近似日勺刀刃輪廓進行加

工而產生B勺誤差。

機床幾何誤差：重要是機床主軸回轉誤差、機床導軌導向誤差和傳

動鏈傳動誤差。

機床主軸回轉誤差指主軸瞬時回轉軸線對理論回轉軸線在規(guī)定測

量平面內的變動值。

傳動鏈傳動誤差:是指內聯絡日勺傳動鏈中首末兩端傳動元件之間相

對運動的誤差。

工藝系統的受力變形：在切削力、夾緊力、傳動力、夾緊力、傳

動力及重力等的作用下，工藝系統的各構成元件產生

B勺變形。

加工硬化：機械加工中，工件表面層受切削力的作用,產生塑性變

形，使晶格扭曲、變形、晶粒間產生滑移，晶粒被拉

長，形成纖維狀組織，使表面金屬硬度增長日勺現象。

殘存應力:指在沒有外力作用下或清除外力后在工件內存留B勺應力，

又叫內應力。

熱變形：機械加工過程中，工藝系統會受到多種熱日勺影響而產生變

形，稱為熱變形。

切削熱：是切削過程中切削層金屬的彈性變形，塑形變形以及刀具

與工件，切屑件日勺摩擦所長生日勺，是切削過程中最重

要的熱源。

溫度場：物體中個點溫度的分布稱為溫度場。

轉移原始誤差：就是將原始誤差從誤差日勺敏感方向轉移到誤差日勺非

敏感方向上，這樣未減少原始誤差的條件下，可以獲

得較高日勺加工精度。

加工表面質量：分為表面幾何形狀和表面層的物理力學性能。

滾壓加工：是運用品有較高硬度B勺滾輪或滾珠，在常溫狀態(tài)下對工

件表面進行擠壓，使其產生塑性變形。

噴丸強化：是運用大量高速運動B勺珠丸（直徑為0.4~4mm）打擊

工件表面，使工件表面產生冷硬層和殘存應力，以提高

零件的疲勞強度和使用壽命。

振動：是一種十分有害B勺現象，它使工藝系統B勺多種成形運動受到

干擾和破壞。

振動的分類：①自由振動②強迫振動③自激振動

自由振動：是由于激振力傳入引起口勺，是一種迅速衰減日勺振動。

強迫振動：是指由外界周期性激振力引起和維持以工藝系統受迫

產生的振動。

自激振動：機械加工中，在沒有周期性外力作用下，由系統自身引

起的交變力作用而產生B勺周期性振動。

簡答題:

機床主軸誤差對加工精度的影響:主軸回轉誤差直接影響被加工

工件的加工精度，如工件表面B勺幾何形狀精度、位置精度

和表面粗糙度。

主軸回轉誤差的三種基本形式：端面圓跳動、徑向圓跳動、角度

擺動

影響主軸回轉精度的重要原因：主軸誤差如主軸支撐軸頸B勺圓度

誤差、同軸度誤差等；軸承誤差如滑動軸承內孔或滾動

軸承滾到B勺圓度誤差、軸承時間隙、軸承配合B勺誤差；

主軸系統B勺徑向不等剛度及熱變形。

提高主軸回轉精度的措施：提高主軸部件B勺制造精度，提高軸承

B勺回轉精度，提高滾箱支承孔及主軸軸頸和與軸承相配

合表面的加工精度；對滾動軸承進行預緊，合適預緊滾動

軸承使其消除間隙，甚至產生微量過盈，使軸承滾到與滾

動體的變形互相制約，既能提高軸承剛度，又能均化軸承

內外圈滾道和滾動體B勺誤差，使主軸回轉精度提高，使主

軸B勺回轉誤差不反應到工件上。

工藝系統受力變化對加工工藝精度的影響：切削力作用點位置

變化引起日勺形狀誤差；切削力大小變化引起B(yǎng)勺加工誤差；

減小工藝系統受力變形的措施：提高持續(xù)表面的接觸剛度，提高

工件時剛度，提高機床部件時剛度，合理裝夾工件。

減少或消除殘存應力的措施：1合理設計零件構造2采用消除殘

存應力的熱處理3合理安排工藝過程。

減少工藝系統熱變形的重要措施：1減少熱源的發(fā)熱及其影響2

加強散熱能力3均衡溫度場4采用合理的機床部件構造

5加速到達并保持熱平衡狀態(tài)6控制環(huán)境溫度。

提高加工精度的工藝措施：1減少或消除原始誤差，提高機床、

夾具、刀具B勺精度和剛度以減少或消除原始誤你差;2轉

移原始誤差）各原始誤差從誤差B勺敏感方向轉移到誤差時

分敏感方向上，3賠償或抵消原始誤差，人為時導致一

種新的原始誤差,去低效加工過程中的原有的原始誤差,

而到達減小加工誤差提高加工精度日勺目的。

表面質量對零件使用性能的影響：1對零件耐磨性口勺影響，表面

粗糙度的影響，表面硬化的影響2對零件疲勞強度的影

響，表面粗糙度的影響，加工硬化的影響，殘存應力的影

響。

表面質量對零件的耐蝕性的影響：1表面粗糙度的影響，表面粗

糙度對零件的耐蝕性能有較大影響，表面粗糙度越大，其

表面上的J凹谷越深，與氣體液體接觸的面積越大，越輕易

沉積腐蝕性介質而產生化學腐蝕和電化學腐蝕，因此零件

的奶腐蝕性越差2表面層殘存應力的影響,零件表面存在

殘存壓應力時，其組織較致密，能組織表面裂紋的深入擴

張，腐蝕性介質不易滲透，有助于提高表面抗腐蝕能力。

表面質量對配合精度的影響：互相配合的零件間的配合關系是用

間隙值或過盈配合來表達的。若表面粗糙度過大初期磨損

量較大，而增大配合間隙，變化配合性質，減少配合精度。

對于過盈配合，若表面粗糙度過大，兩配合表面的凸峰輕

易被擠平，而減少配合日勺實際過盈量，減少配合表面的結

合硬度。

影響磨削表面粗糙度的原因及控制措施

1.砂輪粒度的影響

2.砂輪硬度日勺影響

3.砂輪修整質量的影響

4.磨削用量B勺影響

表面殘存應力產生的原因

1.冷態(tài)塑性變形引起H勺殘存應力

2.熱態(tài)塑性變形產生B勺殘存應力

3.金相組織變化引起的殘存應力

表層金屬金相組織變化與磨削燒傷的原因：在磨削加工中,由

于磨削速度比較，高磨削比壓大，單位切削面積上的磨削

熱比一股B勺切削加工要大上幾十倍，且由于磨削切削很

小，帶走的熱量很少，大部分熱都傳遞被工件表面,是工

件表面的溫度很高往往會使表面金屬組織的金相發(fā)生變

化，是金屬表面B勺硬度和強度誡少，產生殘存應力甚至引

起微裂痕，這就是磨削燒傷現象。

提高和改善零件表面物理力學性能的措施？

1.選擇合適的最終工序加工措施

2,滾壓加工

3,噴丸加工

強迫振動產生的原因

高速轉動零件的質量不平衡的振動

往復運動的慣性力引起的振動

斷續(xù)切削H勺周期性沖擊引起的振動

傳動機構B勺缺陷引起的振動

系統外部B勺周期性激振力引起H勺振動

激振動的特點

①自激振動B勺頻率靠近等于系統B勺固有頻率，既完全取決于振動系

統自身B勺參數

②自激振動不因阻尼而衰減，是一種不衰減的振動

③自激振動H勺產生是由于切削過程中的偶爾B勺干擾力誘發(fā)B勺，其維

持是靠系統內交變力與反饋的作用

激振動的控制

①合理選擇切削用量

②合理選擇刀具幾何參數

③提高工藝系統的抗振性

④采用減震裝置

第六章機械與模具裝配工藝

裝配?.根據規(guī)定規(guī)定將零件結合成組件和部件并深入將零件組件和

部件結合成產品的過程稱為裝配

組裝:將零件與零件組合日勺過程稱為組裝其成品稱為組件

部裝：將零件與組件的結合過程其成品稱為部件

總裝：將零件組件和部件組合日勺過程其成品稱為成品

清洗：清除零件表面日勺油污和機械雜質的工作目日勺叫做清洗。清洗

措施有擦浸噴等。常用清洗液有煤油汽油和多種化

學清洗劑

薛正：指產品中有關零件互相位置的找正、找平及對應的調整工作。

校正在產品總裝和大型設備的基體件裝配中應用最多

調整:指有關零件互相位置的調整工作，它除了配合校正工作去調

整零件的位置精確度外，還用來調整運動副時間隙。對轉

速較高、運動平衡性能規(guī)定較高的產品，為防止運動中出

現振動，對其旋轉零部件還要進行平衡工作。

配作:指配鉆、配餃、配刮和配研等。配鉆、配餃多用于固定連接

它是以連接件中一種零件上門勺孔為基準去加工另一零件上

的對應的孔。配鉆用于螺紋連接；配餃用于定位銷孔的加

工。配研用于運動副表面口勺精加工。

裝配精度：是裝配工藝H勺質量指標，是制定裝配工藝規(guī)程的重要根

據，也是合理口勺選擇裝配措施和確定零件加工精度的

根據。裝配精度分為幾何精度和運動精度。

幾何精度：指尺寸精度和相對應位置的精度。

運動精度：指回轉精度與傳動精度

尺寸精度：裝配中有關零件日勺尺寸和裝配精度關系，尺寸精度包括

配合精度和距離進度

配合精度；配和精度是配合面之間到達規(guī)定的間隙或過盈的規(guī)定

距離精度：零部件的軸向間隙、軸向距離和軸線距離

回轉精度：指機器的回轉部件的徑向跳躍和軸向竄動

傳動精度：機器傳動件之間的運動關系

裝配尺寸鏈：處理裝配精度與零件加工精度之間關系口勺有效措施

裝配工藝規(guī)程：是指導裝配生產的重要技術文獻，合理地制定裝配

工藝規(guī)程對于保證裝配質量，提高裝配生產率，減少生產

成本有重要作用。

模具裝配：就是把已加工的I模具零件，按裝配圖和技術規(guī)定經修整

后連接起來，使之成為合格模具。

連接成J方式有兩種：可拆卸連接和不可拆卸連接1可拆卸連接：

可拆卸連接是互相連接日勺零件拆卸時不損壞任何零件，切拆

卸后還能重新中在一起，如螺紋連接.鍵連接和銷連接。2不

可拆卸連接：不可拆卸連接是連接后日勺零件是不可拆卸的，

如要拆卸會損壞某些零件。常見的日勺不可拆卸有焊接，鉀接

和過盈連接。其中過盈連接多用于軸與孔的配合，過盈連接

有壓入配合、熱脹配合和冷縮配合。一般機械常用壓入配合

裝配形式有固定式裝配和移動裝配1固定式裝配：它是將產品

或部件日勺所有裝配工作安排在一種固定的地點進行.①集

中固定式裝配；所有裝配工作由一組工人在一種固定地點

集中完畢。②分散固定式裝配；裝配過程分解為部裝和總

裝，有幾組工人在不一樣工作地點平行的進行也成為多組

固定式裝配③產品固定式裝配；裝配紅做分為若干獨立的

裝配工序，分別有幾組工人負責，各組工人按照工作次序

以此到個裝配地點對固定不動的產品進行本組所肩負的裝

配工作。2移動式裝配：產品按一定的次序從一種工作位

置移動到另一種工作位置，每一種工作位置上日勺工人只完

畢一種或者幾種工序的裝配工作。根據對移動速度W、J限制

又可分為：①自由移動式裝配；對移動速度無嚴格限制，

對其裝配進度可自由調整②強制移動式裝配；用傳送帶將

產品持續(xù)或間歇時從一種工作地移向下一種工作地，對移

動速度有嚴格限制，每一道工序完畢時間與嚴格規(guī)定

查找構成環(huán)的原則：⑴封閉原則⑵環(huán)數至少原則⑶精確原則

一般保證裝配精確度的措施：有互換法、分組法、修配法和調

整法

完全互換法：零件加工經檢查合格后，在裝配時不經任何人修配

和調整就可到達裝配精確?？谏滓?guī)定。

完全互換法的特點是：裝配質量穩(wěn)定可靠，對裝配工人技術規(guī)定

低，裝配生產率高便于組織流水生產、專業(yè)化生產

和協作生產，又可以保證零件間的互換性

分組裝配法的關鍵是保證分組后各對應組的配合性質和配

合公差應滿足裝配精度規(guī)定，為此應注意：⑴

互配零件公差最佳相等，這樣裝配后的配合性質和

配合精度不變⑵分組數應與公差放大倍數相等，互

配件的公差放大方向一致，分組不適宜過多，以2-4

為好⑶互配零件公差放大后W、J尺寸分布規(guī)律應當協

調否則會有諸多剩余零件無法裝配⑷此法只合用于

少環(huán)（2-3環(huán)）精確規(guī)定很高的零件在尺寸公差放大

時決不能將形位公差和表面質量也“放大”

修配裝配法：將尺寸鏈各構成環(huán)的公差放大，使之能與經濟精度

制造，這樣日勺封閉環(huán)上所累積的誤差必將超過規(guī)定

值

調整裝配法：調整法與修配法在原理上是相似的也是將構成環(huán)零

件按經濟精度加工，裝配時，通過加入調整件，

變化它的實際尺寸或位置，賠償其他構成環(huán)由于公

差加大而產生的累積誤差到達裝配規(guī)定。

常見的調整法有可動調整法、固定調整法和誤差調整法1可

動調整法：采用調整措施變化調整件的位置，到達

裝配精度規(guī)定2固定調整法：預先按一定尺寸規(guī)定

制成幾組不一樣尺寸口勺調整件裝配時裝入一種或一

組這樣口勺專用調整件以變化調整環(huán)的I實際尺寸到達

裝配規(guī)定3誤差抵消調整法：通過調整某些環(huán)的時

誤差方向使其誤差加T互相抵消一部分來提高裝配

精度的措施。

確定裝配次序時應注意的原則：1預處理工序在前2先下后上3

先內后外4先難后易5也許損壞前面裝配質量的工

序應安排在先6及時安排檢測工序，在完畢對裝配

質量有較大影響的工序后，應及時進行檢測，檢測

合格后方可進行后續(xù)工序H勺裝配7使用相似設備，

工藝裝配及具有特殊環(huán)境的工序，應集中安排，這

樣可減少產品在裝配地迂回8處在基準件同一方位

的裝配工序應盡量集中持續(xù)安排9電線，油，氣管

路的安裝應與對應工序同步進行，以防零部件反復

拆裝1()易碎，易爆，易燃，有毒物質或零部件的安

裝，盡量放在最終，以減少安全防護工作量。

模具的裝配精度的三項技術指標：1上模座上平面對下模座的

平行度2導柱軸心線對下模座下平面的垂直度3導

套孔軸心線對上模座上平面n勺垂直度。

凸凹模時裝配：1壓入固定法，是固定冷沖模，塑料模，壓鑄模常

用於J措施，長處是可靠，缺陷是對壓入的型孔精度

規(guī)定高，尤其是復雜型孔或對孔距中心規(guī)定嚴格收I

型孔2緊固件固定法，采用螺釘緊固和固定板緊固

3,粘結劑固定法，用在固定板和凸模連接處留有空

槽，裝配時將凸模與凹模的間隙調整好,然后在空

槽內側澆上低熔點合金，當合金冷卻后，體積膨脹

即把凸模固緊。

第七章機床專用夾具設計

夾具：凡按切削加工工藝規(guī)程的規(guī)定，用來對的地確定工件及刀具

日勺相對位置并可靠地將它們夾緊的工藝裝備，稱為機床夾

具，簡稱夾具。

自由度：工件位置H勺不確定性，稱為自由度。

完全定位：工件在夾具中定位時，六個自由度所有被消除的定位稱

為完全定位。

不完全定位：六個自由度不需要完全消除日勺定位，即必限自由度少

于六個自由度的定位，稱為不完全定位。

欠定位：工件應當消除的自由度沒有被消除，這樣的定位習慣上稱

為欠定位。

反復定位：它是指定位時工件的同一自由度被兩個或兩個以上的支

撐點反復限制，也稱為過定位。

輔助支承：為了提高工件的安裝剛性及穩(wěn)定性，防止工件切削振動

及變形，或者為了工件日勺預定位置而設置的非定位支承稱

為輔助支承C

定位誤差：由定位引起的同一批工件的工序基準在加工尺寸方向上

的最大變動量。稱為定位誤差。

基準不重疊誤差：工件在夾具中定位時，由于所采用的定位基準與

工序基準不重疊而導致的定位誤差稱為基準不重疊誤差。

基準位移誤差：工件定位時，由于工件定位表面和定位元件的制造

誤差及安裝間隙,所導致W、J工件定位基準要素相對它在夾

具中日勺理想定位基準位置間日勺誤差。

聯動夾緊機構：運