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机械设计制造工艺基础

机械设计制造工艺基础《机械设计制造工艺基础(第二版)》复习参考复习须矢口本书一共二十个知识点请各位同学参照本资料结合教材认真复习每一个知识点。

该份参考资料由学习小组成员中的张丽红、梁丹丹、舒扬、李帅、何斌五位同学负责归纳整理总结。

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切削加工的定义、分类、特点切削加工的定义:切削加工是利用切削工具从工件上切去多余材料的加工方法通过切削加工使工件变成符合图样规定的形状、尺寸和表面粗糙度等技术要求的零件。

切削加工的分类:机械加工和钳工加工两大类。

机械加工是通过工人操纵机床进行加工的其方法有车削、钻削、锤削、铳削、刨削、拉削、磨削、超精加工和抛光等。

钳工加工:一般在钳台上以手工工具为主其工作内容有划线、锯削、铿削、舌U削、研磨、钻孔、扩孔、皎孔、攻螺纹、套螺纹、机械装配和设备修理等。

切削加工的特点切削加工的精度和表面粗糙度的范围广泛且可获得很高的加工精度和很低的表面粗糙度。

切削加工零件的材料、形状、尺寸和重量的范围较大。

切削加工的生产率较高。

切削过程中存在切削力工具和工件均具有一定的强度和刚度且刀具材料的硬度必须大于工件材料的硬度。

切削用量三要素切削用量是衡量切削加工时切削运动大小及工件与刀具相对位置的量。

切削速度 Vc、进给量f、背吃刀量ap称为切削三要素。

切削速度:切削刃选定点相对于工件的主运动的瞬时速度。

进给量:刀具在进给方向上相对工件的位移量可用刀具和工件每转或每行程的位移量来表素和度量。

背吃刀量:在垂直于进给方向上测量的主切削刃切入工件的深度。

切削用量选择的一般原则:①背吃刀量的选择②进给量的选择③切削速度的选择切削三要素的选择与加工深度和生产率有关。

通常情况下粗加工要从生产率的角度考虑精加工要选择较小的切削用量。

切削运动的分析、特点切削运动分为主运动和进给运动。

主运动:由机床或人力提供的主要运动它促使刀具和工件之间产生相对运动从而使刀具前刀面接近工件。

进给运动:由机床或人力提供的运动它使刀具与工件之间产生附加的相对运动加上主运动即可不断地切除切屑得到具有所需几何特征的表面。

普通机床的主运动一般只有一个。

与进给运动相比它的速度高消耗机床功率多。

进给运动可以是一个或多个。

机床名称卧式机床钻床卧铳、立铳主运动进给运动工件车刀纵向、横向、斜向机床名称卧式机床钻床卧铳、立铳主运动进给运动工件车刀纵向、横向、斜向旋转运动直线运动钻头钻头轴向移动牛头刨床旋转运动铳刀工件纵向、横向直线移动旋转运动(有时也作垂直方向移动)刨刀工件横向间歇移动或刨往复运动刀垂向、斜向间歇移动机床名称龙门刨床外圆磨床内圆磨床平面磨床主运动进给运动工件刨刀横向、垂向、斜向间歇往复运动移动砂轮工件转动同时工件往复移高速旋转动砂轮横向移动砂轮工件转动同时工件往复移高速旋转动砂轮横向移动砂轮工件往复移动砂轮横向、高速旋转垂向移动切削瘤的影响与控制(1)切屑瘤的影响:切屑瘤的硬度比工件材料高能代替切些人进行切削保护刀刃以减小磨损.此外切屑瘤增大了刀具实际工作前角使切削轻快所以粗加工时可以利用切屑瘤来保护刀尖故常采用中等速度粗加工。

但是切屑瘤时生时灭使背吃刀量不断变化影响工件的尺寸精度;积屑瘤在工件已加工表面上刻画出不均匀的沟痕影响表面粗糙度 Ra值。

精加工应避免积屑瘤以保证加工质量故常采用高速或低速精加工。

(2)积屑瘤的控制:①提高前刀面的光滑程度②提高工件的硬度降低塑性③采用合适的切屑液④避开积屑瘤产生的速度范围第五至第八知识要点:1.2刀具与刀具切屑过程1.2.1刀具r刀具角度已加工表面1)车刀组成:刀柄和刀体在切削过程中工件上存在三个平■面J 过渡表面(P9看图理解)<待加工表面刀体(刀具切削部分):“三面两刃一尖”(前刀面、主后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃、刀尖)2)确定刀具角度的静止参考系:P10 (基面Pr、切削平■面Ps、正交平■面Po、假定工作平■面Pf、背平■面Pp)。

注意:有助丁刀具角度的理解3)▲刀具角度主要掌握:前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角。

掌握程度:能判别和标注角度记忆个角度对刀具切削的影响P11- P12刀具材料:▲刀具材料应该具有的性质:具备高的硬度、高的耐磨性、高的耐热性、足够的强度和韧性、较好的工艺性。

「普通刀具材料:高速钢、硬质合金、涂层刀具材料刀具材料分类超硬刀具材料:陶瓷、人造聚晶金刚石、立方氮化硼1.2.2刀具切削过程刀具切削过程实质P15概念塑性金届切削过程是一个挤压变形切离过程分为:弹性变形塑性变形、挤裂和切离四个阶段。

切削变形区P161.2.3刀具切削过程中的物理现象〃切削力Fc1.总切削力分为J进给力Ff背向力Fp切削力是切削加工_不可避免的抗力它对切削产生不利影响因此应尽量减小它。

▲减小切削力措施:增大前角和减小背吃刀量带状切削「急剧磨损切削类型磨损类型y[ 挤裂切削I正常磨损 I单元切削2.切削热:切削过程中因变形和摩擦产生的热量传散途径:切屑、刀具、工件和周围介质▲减小切削热的途径:合理选择切削用量(尤其是切削速度)和刀具角度合理施加切削液。

▲人3.积屑瘤概念:以中等切削速度切削塑性金届常在刀尖附近长出一个“瘤”状硬质合金。

它是在第I变形区特定条件下产生特定条件:切削塑性金届;中等切削速度知屑瘤优点;积屑瘤附在刀尖上代替刀刃切削对刀刃有一定的保护作用;积屑瘤使实际工作前角增大。

切削变得轻快。

缺点:积屑瘤十生时灭使背吃刀量不断变化影响工件尺寸精度;积屑瘤在已加工表面上刻画不均匀的沟痕影响表面粗糙度Ra。

粗加工可以用积屑瘤保护刀尖故常采用中等切削速度加工;精加工应避免积屑瘤所以高速。

▲控制积屑瘤的措施:提高前刀面光滑度;提高工件硬度降低塑性;合理采用切削液;避开积屑瘤产生的速度范围。

4.表面变形强化和残余应力1.7加工精度和表面质量(零件机械加工质量)1.7.1加工精度概念P46分类:尺寸精度(标准公差等级为 20级)、形状精度、位置精度1.7.2表面质量厂表面几何形状精度:Ra、波度、纹理方向表面质量<一表面缺陷:表层加工硬化、表层残余内应力、表层金相组织影响表面粗糙度的主要因素:P48▲切削加工的阶段:粗加工、半精加工、精加工、精密加工、超精密加工。

注意各个阶段对切削的影响。

详细参看 P8表格九.零件加工原则机械加工工序的安排:基面先行(即先加工基准面在加工其他表面);②先面后孔;③先主后次④先粗后精零件加工中的阶段:粗---半精---精---超精+ .热处理的安排:在粗加工之前进行退火或正火半精加工之前粗加工之后进行调质或时效半精加工后进行淬火详细请见书本第八页.十一.为什么相同精度的孔比轴难加工成本高?答:因为孔的加工条件和外圆的加工条件不同加工孔的刀具刚度差排屑散热困难切削液不易进入切削区刀具易磨损成本高其次与轴加工相比孔的加工方法较多并且孔的形状尺寸相差很大,并且各项加工要求差别也很大因此孔的加工方案复杂的多.十二.车削的特点:1,切削过程比较平稳2,刀具简单3,易于保证工件各加工面的位置精度4,适应各种加工材料十三.铁、刨加工特点及应用(1)铢削(P290)可加工平面、沟槽、成型面和孔铢平面方式:端铢和周铁大平面用端铢。

其中端铢加工质量好于周铁;且生产效率高于周铁;但周铢适应性好于端铢。

铁削方式:顺铢(旋转方向和进给方向相同)和逆铢。

二者的选择:若铢床装有消除丝杆螺母间隙的机构或者精铢时可用顺铁;一般铢床没有上述机构特别是粗铁生产采用逆铢。

(2)刨铢(P31)可加工平面、沟槽、直线成型面等。

加工特点:通用性好;生产率低;加工质量低(3)铁、刨工艺特点和应用方面的比较(P32)加工质量一般同级均可达中等精度。

但加工大平面时刨削优于铢削。

生产率一股铢削高于刨削但加工窄长平面时刨削生产率高于铢削。

加工范围铢削比刨削广泛。

工时成本铢削高于刨削。

应用范围铢削比刨削广。

十四.常见表面的加工(1)外圆(P111)技术要求:尺寸精度、形状精度、位置精度、表面质量加工方法:车、磨、超精加工、研磨、抛光等(2)内孔(P113)技术要求:尺寸精度、形状精度、位置精度(与外圆要求不同)、表面质量加工方法:钻、扩、皎、车、鲤(用于大直径)、拉、磨、超精加工。

研磨和抛光等(3)平面(P115)技术要求:形状精度、位置尺寸及位置精度、表面质量加工方法:车、铁、刨、磨、刮、拉超精加工、研磨和抛光等(4)螺纹(P116)加工方法:车、铁、磨、攻、套、搓和滚等。

十五.齿轮的加工方法展成法:铢齿、拉齿和展成法磨齿成形法:滚齿、插齿、剃齿和成形法磨齿十六.基准(P192)厂①应选择不加工表面为粗准厂(1)设计基准②选择加工余量最小的表面< 为粗基准C粗基准③选表面尽可能平■整并且足够大的做粗基准基准< f定位基准]I④粗基准一般只在第一道工| 序中使用一次r①基准重合原则J '精基准J②基准统一原则V (2)制造基准|测量基准I③互为基准原则1④自为基准原则'装配基准十七.零件的安装和定位定位:在机床上加工工件时必须使工件在机床工作台或夹具上处丁某一正确的位置这一过程成为定位(定位中会出现完全定位、不完全定位、过定位、欠定位)。

、夹紧:将工件按定位位置夹牢、压紧的过程称为夹紧。

、安装:定位和夹紧统称为工件的安装。

、六点定位原理:要完全确定工件在机床上的位置要用分布适当的六个支撑点来限制工件的六个自由度这就是工件的六点定位原理(过定位与欠定位在工件安装过程中是不允许的但是不完全定位是提倡的)。

十八.零件的结构工艺性:零件所具有的结构是否便丁制造、装配和拆卸。

(P172-P184 的表格)。

十九.重要零件的机械加工过程:(盘套类零件、轴类零件P199、P202的表格中的工种、工序内容以及设备)二十.加工工艺方案:外圆内孔的加工方案并要把热处理穿插进去( P124以法兰盘为例)。

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