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1、中北大学机械制造工艺学复习重点（第二版王先逵著）第一章 机械加工工艺过程概述1、机械产品生产过程：将原材料或半成品转变为成品的各有关劳动过程的总和。包括：1、生产技术准备过程如产品设计、生产准备、原材料的运输和保管；2、毛坯制造过程；3、机械加工和热处理；4、装配和调试过程；5、生产服务过程。2、机械加工工艺过程：对机械零件采用各种加工方法直接改变毛坯地形状、尺寸、表面粗糙度以及力学物理性能使之成为合格零件的全部劳动过程。装配工艺过程 ：将零件装配成部件或产品的过程机械加工工艺过程组成：是由一个或若干个顺序排列的工序组成的，毛坯顺次通过这些工序就变成了成品或半成品。每一个工序可依次分为安装、工
2、位、工步和走刀工序：一个或一组工人，在一个工作地对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程，称为工序（区分工序的主要依据，是设备（或工作地）是否变动和完成的那一部分工艺内容是否连。续）安装：工件在加工前，在机床或夹具中相对刀具应有一个正确的位置并给予固定，这个过程称为装夹，一次装夹所完成的那部分加工过程称为安装。(每一个工序可能有一次安装，也可能有几次安装)工位 : 为减少工序中的装夹次数，常采用回转工作台或回转夹具，使工件在一次安装中，可 先后在机床上占有不同的位置进行连续加工，每一个位置所完成的那部分工序，称一个工位(采用多工位加工，可以提高生产率和保证被加工表面间的相互位置精度)
3、工步 : 是工序的组成单位。在被加工的表面、切削用量（指切削速度、背吃刀量和进给量）、切削刀具均保持不变的情况下所完成的那部分工序，称工步。(当同时对一个零件的几个表面进行加工时，则为复合工步)走刀：被加工的某一表面，由于余量较大或其它原因，在切削用量不变的条件下，用同一把刀具对它进行多次加工，每加工一次，称一次走刀3、生产纲领 :企业在计划期内应当生产的产品数量和进度计划称生产纲领4、生产类型分为：大量生产、单件生产、成批生产（分为大批、中批、小批生产）5、试切法 ：（单件、小批量生产）是在零件加工过程中不断对已加工表面的尺寸进行测量，并相应调整刀具相对工件加工表面的位置进行试切，直至达到尺
4、寸精度要求的加工方法。调整法： （大批量生产）即是按试切好的工件尺寸，标准件或对刀块调整确定刀具相对工件定位基准的准确位置，并在保持此准确位置不变的条件下，对一批工件进行加工的方法6、装夹又称安装定位 使工件在机床或夹具上占有正确位置。夹紧 对工件施加一定的外力，使其已确定的位置在加工过程中受重力、切削力等保持定位位置不变装夹方法 ：（ 1）直接找正装夹：用划针，百分表或目测直接找正工件在机床或夹具中的正确位置，然后再夹紧。（精度高，效率低，对工人技术水平高)（2）划线找正装夹（精度不高，效率低，多用于形状复杂的铸件）(3)夹具装夹(精度和效率均高，广泛采用)六点定位原理：将6个支承抽象为6个
5、“点”，6个点限制了工件的6 个自由度注： 1、设置 3个定位支承点的平面限制一个移动自由度和两个转动自由度，称为主要定位面。2 设置 2个定位支承点的平面限制两个自由度，称为导向定位面。3 设置 1个定位支承点的平面限制一个自由度，称为止推定位面或防转定位面。4 一个定位支承点只能限制一个自由度5 定位支承点必须与工件的定位基准始终贴紧接触。6 工件在定位时需要限制的自由度数目以及究竟是哪几个自由度，完全由工件的加工要求所决定。7 定位支承点所限制的自由度，原则上不允许重复或互相矛盾。工件定位时的几种情况：（ 1）完全定位： 工件六个自由度被分别完全限制的定位，称为完全定位。（ 2）不完全定
6、位 ：根据具体的加工方法，在满足加工要求的前提下，把限制工件少于六个自由度的定位（ 3）欠定位 ： 当定位支承点的数目，少于应限制的自由度数目，工件不能正确定位，不能满足加工要求。（ 4）过定位 ：几个定位支承点，同时限制同一个自由度的定位，称为过定位（重复定位、定位干涉）7、工艺基准 ：零件在加工过程中所采用的基准称为工艺基准。工艺基准又可以分为工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。工序基准 ：工序图上用来确定本工序表面加工后的尺寸、形状、位置的基准（实质是工序图中的设计基准）定位基准 ：在加工时用于使工件占据正确位置以得到准确工序尺寸的基准。定位基准又可以分为粗基准、精基准、附加基准1)
7、 粗基准 ：未经机械加工的定位基准 .2) 精基准 ：经过机械加工的定位基准 .3) 附加基准 ：零件上依据机械加工工艺需要而专门设计的的定位基准测量基准 ：在加工中或加工后用来测量工件的形状、位置和尺寸误差时所采用的基准。装配基准 ：在装配时用来确定零件或部件在产品中的相对位置所采用的基准第二章机械加工精度及其控制1. 机械加工精度 : 是指零件加工后的实际几何参数 ( 尺寸、形状和位置 ) 与理想几何参数的符合程度。2、加工误差 ：是指零件加工后的实际几何参数( 尺寸、形状和位置) 与理想几何参数的偏离程度。3、零件的加工精度包括3个内容 ：尺寸精度、形状精度、位置精度4、机械加工工艺系统
8、的原始误差：工艺系统中凡是能直接引起加工误差的因素都称为原始误差5、误差敏感方向：加工表面的法向（垂直方向，加工方向与工序尺寸方向一致）二、工艺系统几何精度对加工精度影响6、加工原理误差：是由于采用了近似的切削运动或近似的切削刃形状所产生的加工误差。（加工原理是指加工表面的形成原理。）7、机床误差 ：对工件加工精度影响较大的有导轨导向误差、主轴回转误差、传动链的传动误差（1）导轨导向精度是指机床导轨副的运动部件实际运动方向与理想方向的符合程度，这两者的偏差值叫导向误差。导轨导向精度对加工误差的影响：导轨在水平面内的直线度误差Y、导轨在垂直面内的直线度误差Z、前后导轨的平行度误差、导轨对回转轴线
9、的平行度。（ 2）主轴回转误差：主轴回转误差的基本型式有a ）径向圆跳动 b ）端面圆跳动c ）倾角摆动轴承的误差轴承的间隙影响主轴回转运动误差的主要因素与轴承配合零件到误差主轴转速主轴系统的径向不等刚度和热变形8、调整误差： 工艺系统调节的基本方式试切法、调整法9、夹具的误差 ：（ 1) 定位元件、刀具导向元件、分度机构、夹具体等的制造误差（ 2）夹具体装配后，以上各元件工作面间的相对尺寸误差（ 3）夹具体使用过程中的磨损三、工艺系统受力变形对加工精度影响10、工艺系统刚度：工件加工表面在切削力法向分力Fp的作用下，刀具相对工件在该方向上位移y的比值 k=Fp/y刚度的倒数称为柔度C=1/k
10、工艺系统刚度的计算:工艺系统刚度对加工精度的影响（ 1）工艺系统刚度随切削力作用点位置变化引起的工件形状误差。（机床变形引起的加工误差，假设工件短粗，加工后呈两端粗，中间细的马鞍形）（ 2）工件的变形误差复映： 当车削有圆度误差的毛坯时，由于工艺系统受力变形的变化而使工作产生相应的圆度误差。减小误差复映的措施：提高工艺系统刚度减少进给量增加刀次数复映系数小于 111、机床部件刚度：在工艺系统的受力变形中，机床的变性最为复杂，且通常占主要成分。12、影响机床部件刚度的因素： 1）连接表面间的接触变形2 ）接合面间摩擦力的影响3）接合面间的间隙4 ）薄弱零件本身的变形13、减小工艺系统受力变形的途
11、径：（ 1）提高工艺系统刚度：1）合理设计零部件结构2 ）提高联接表面的接触刚度3）采用合理的装夹方式和加工方式5、磨削淬火钢，工件表面形成瞬间高温使表层金属产生以下三种金相组织变化。 回火烧伤：磨削区温度超过马氏体转变温度（中碳钢300c) 而未超过相变温度（碳钢相变温度720c ），则工件表面原来的马氏作组织将产生回火现象，转化成硬度降低的回火组织索氏体或屈氏体。淬火烧伤：磨削区温度超过相变温度，马氏体转变为奥氏体，由于冷却液的急冷作用，表层会出现二次淬火马氏体，硬度较原来的回火马氏体高，而它的下层则因为冷却缓慢成为硬度降低的回火组织（索氏体或托氏体）。退火烧伤: 不用冷却液进行干磨削时，
12、磨削区温度超过相变温度，马氏体转变为奥氏体，因工件冷却缓慢则表层硬度急剧下降，这时工件表层被退火6、表层金属残余应力：机械加工过程中，表层金属组织发生形状变化、体积变化和金相组织变化时，在表层金属和其基体间产生相互平衡的残余应力。7、表面强化 ：喷丸强化、滚压加工、金刚石压光、液体磨料强化8、机械加工过程中振动的类型 ：自由振动（非主要）、强迫振动、自激振动自激振动的激振原理 ：再生原理、振型耦合原理、负摩擦原理和切削力滞后原理第四章 机械加工工艺规程设计1、零件工艺性分析见书 p145表4-42、工艺路线的制定：一、定位基准的选择原则定位粗基准 : 选择工件的毛坯面作为定位基准, 这个毛坯面
13、就是粗基准。定位精基准 : 选择被加工工件的已加工面作为定位基准, 这一基准称为定位精基准。粗基准选择原则：（影响加工面和不加工面的相互位置，影响加工余量的分配）（1）保证相互位置要求（2）保证加工表面加工余量合理分配（3）便于工件夹装（4）粗基准一般不重复使用精基准的选择：（ 1）基准重合原则（2）基准统一原则（3）互为基准原则4 ）自为基准原则5)便于装夹原则3 加工方法的经济加工精度：是指在正常的工作条件下（包括完好的机床设备、必要的工艺装备、标准的工人技术等级、标准的耗用时间和生产费用）所能达到的加工精度和表面粗糙程度。4、典型加工路线：P1575、超精加工 ：工件回转，细磨粒油石高频
14、短幅振动和送进运动，以很小压力对工件表面加工6、工艺安排原则：（ 1）先加工粗基准，再加工其他表面（2）先平面，再孔（ 3）先主要表面，再次要表面（4） 先粗加工工序，再精加工工序7、工序集中 ：将若干个工步集中在一个工序内完成，因此一个工件的加工，只须集中在少数几个工序内完成。（工序减少，夹具数目和安装次数也减少）工序分散： 工序的数目多，工艺路线长，每个工序所包括的工步少8、高精度零件工艺加工阶段：粗加工 - 半精加工 - 精加工 - 精密、光整加工二、加工余量9、加工总余量（毛坯余量）：为了保证零件的质量，在加工过程中，从工件表面上切除的金属层厚度，为加工余量。总余量 ：某一表面毛坯尺寸与零件设计尺寸之差称为总
