机械制造技术基础课程
设计
文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]
湖南科技大学
《机械制造技术基础》
课程设计
学生姓名：
学院：
专业及班级：
学号：
指导教师：胡忠举
年月日
目录
第1章零件的工艺分析 (2)
（一）轴类零件的用
途·························
(2)
（二）导杆的技术要
求·························
(2)
第2章确定毛坯的种类和制造方法 (4)
（一）确定毛坯的总
类 (4)
（二）机械加工余量、工序尺寸以及毛坯尺寸的确
定 (4)
第3章工艺路线设计 (6)
（一）定位基准的选择 (6)
（二）制定工艺路线 (7)
（三）工序设计 (8)
第4章选择机床和工艺设备 (10)
第5章确定工序的基本余量 (11)
第6章确定切削用量和时间定额 (14)
第7章小结 (16)
参考文献 (16)
第1章
零件的工艺分析
（一）轴类零件的用途
本次课程设计零件为一导杆，属轴类零件。轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔
和螺纹及相应的端面所组成。导杆主要用来支承传动零部件，传递扭矩和承受载荷，故其广泛应用于各类机械产品中。
（二）导杆的技术要求
1.导杆的技术要求全部技术要求绘制在图中。其表面要求热处理
30~36HRC；
a、孔20要满足以中心轴线E为基准的对称度要求为，垂直度要求为；
b、轴右端18要满足以中心轴线E为基准的同轴度要求为Φ；
c、轴内螺纹孔4xM6-6H满足深度为8，以中心轴线D为基准的位置度要求满
足。
2.通过对该零件图的重新绘制，知原图样的视图正确，尺寸，公差
及技术要求齐全。
零件图样分析
（1）该零件轴段的安排是呈阶梯型，其加工精度要求较高，要有较高的形位公差，表面粗糙度最高达到了μm。零件的中心轴是设
计基准和工艺基准。
Φ+mm对公共轴线的对称度为，垂直度为。
（2）20021.00
Φ-mm的圆柱面对公共轴线的同轴度为。
（3）180025.0
（4）4?M6-6H对公共轴线的的位置度为。
（5）零件的材料为38Cr。
（8）热处理30~36HRC。
（9）轴大端加工出C3倒角，轴小端加工出C2倒角。
该零件属于轴类零件，它的所有表面均需要切削加工，各个表面的加工精度和表面粗糙度都不难获得。该零件除工作表面
外，其余表面加工精度较低，通过车削，钻削等的一次加工就可
以达到加工要求，主要工作表面虽然加工精度相对较高，但也在
正常的生产条件下，采用较经济的方法保质保量的加工出来，由
此可见，该零件的工艺性较好。
3.零件的工艺分析
（1）零件的毛坯材料为45，是典型的轴用材料，综合机械性能良好。该材料是优质合金钢，经调制处理之后具有良好的力学性能
和切削加工性能。经淬火加高温回火后具有良好的综合力学性
能，具有较高的强度、较好的韧性和塑性。
（2）根据表面粗糙度要求和生产类型，表面加工根围粗加工和精加工。加工时应把精加工和粗加工分开，这样经多次加工以后逐
渐减少了零件的变形误差。
（3）此零件的毛坯为模锻件，外形不需要加工。
（4）该轴的加工以车削为主，车削时应保证外圆的同轴度。
（5）在精车前安排了热处理工艺，以提高轴的疲劳强度和保证零件的内应力减少，稳定尺寸、减少零件变形。并能保证工件变形
之后能在半精车时纠正。
（6）同一轴心线上各轴孔的同轴度误差会导致轴承装置时歪斜，影响导杆的同轴度和使用寿命。所以在车削磨削过程中，要
保证其同轴度。
第2章
确定毛坯的种类和制造方法
(一) 确定毛坯的总类：选择毛坯，确定毛坯，绘制毛坯图
（1）零件分析
该零件材料为38Cr，考虑到车床在加工过程中要经常正反向旋转，该零件在
加工过程中要承受载荷作用，因此选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，
保证零件工作可靠。假设为批量生产，零件的轮廓尺寸不大，故采用模锻成
形来制造毛坯。模锻成形后切边，进行调质，调质硬度合适，并进行酸洗，
喷丸处理。喷丸可以提高表面硬度，增加耐磨性，消除毛坯因脱碳而对机械
加工带来的不利影响。
(2)设计毛坯图
毛坯图如图纸所示。
(二)确定机械加工余量，毛坯尺寸和公差
参照课程设计指导教程第二章第二节确定模锻毛坯尺寸的公差和机械加工余
量，查表2-6~表2-9，首先确定下列因素。
1＞锻件公差等级
由于导杆的用途和技术要求，确定该零件的公差等级为普通级。
2＞锻件质量mf
假设零件成品质量为，估算mf=。
3＞锻件形状复杂系数S
对导杆零件图进行分析计算，可大致确定锻件外扩的长度，宽度，高度。
S=mf/mN
该锻件为长轴形，其最大直径为，长248mm，
估计该零件的形状复杂系数为S2级。
4＞锻件材质系数
由于该导杆材料为38Cr， 38Cr表示含碳量为%的合金结构钢，其中Cr平均含量<%，故该锻件的材质系数为M1级。
5＞零件表面粗糙度
由零件图可知，除孔20，轴中部为，轴左端40Ra=以外，其余加工表面Ra>=.
（1）确定机械加工余量
根据锻件质量，零件表面粗糙度，，形状复杂系数查表2-9，由此查的单边余量在厚度方向为~，水平方向为~,各轴向尺寸的单面余量为~，孔的单面加工余量查表2-10为。
轴端面加工余量的确定：
根据轴的尺寸长度与零件直径，查工艺手册得端面的加工余量为2。
（2）毛坯尺寸和公差
第3章
工艺路线设计
（一）定位基准的选择
定为基准的选择：正确的选择定位基准是设计工艺过程中的一项重要的内容，也是保证加工精度的关键，定为基准分为精基准和粗基准，以下为定位基准的选择。
（1）粗基准的选择
粗基准的选择应能保证加工面与非加工面之间的位置精度，合理分配各加工面的余量，为后续工序提供精基准。所以为了便于定位、装夹和加工，可选轴的外圆表面为定为基准，或用外圆表面和顶尖孔共同作为定为基准。用外圆表面定位时，因基准面加工和工作装夹都比较方便，一般用卡盘装夹。为了保证重要表面的粗加工余量小而均匀，应选该表面为粗基准，并且要保证工件加工面与其他不加工表面之间的位置精度。
（2）精基准的选择
根据减速箱输出轴的技术要求和装配要求，应选择轴左端面端面
Φ-为精基准。零件上的很多表面都可以以两端面Φ-和中间端面180025.0
500025.0
作为基准进行加工。可避免基准转化误差，也遵循基准统一原则。两端的中心轴线是设计基准。选用中心轴线为定为基准，可保证表面最后的加工位置精
度，实现了设计基准和工艺基准的重合。由于两轴面的精加工工序要求余量小且均匀，可利用其自身作为基准。
（二）制定工艺路线
本零件加工面由外圆，内孔，外螺纹等，材料为38Cr，参照工艺手册，并根据导杆零件图上个表面的尺寸精度和粗糙度确定其加工方法选择如下：
1左端面：公差等级为IT7，表面粗糙度为，采用粗车——半精车——精车。
2右端面：公差等级为IT7，表面粗糙度为，采用粗车——半精车
3左端50外圆表面：外圆表面粗糙度μm的要求，对其加工方案为粗车——半精车——磨削。
440的外圆表面：公差等级为IT7，外圆表面粗糙度为μm，确定其加工方案为：粗车——半精车——精车。
5 18外圆表面：公差等级为IT7，表面粗糙度为μm ,确定其加工法案为：粗车—
—半精车——磨削。
6 退刀槽：直槽车削
7 右端螺纹：加工方法为粗车——半精车——车螺纹
8 左端20孔：公差等级IT7，内表面粗糙度为，采用粗镗——半精镗——精镗
9 右端4孔：公差等级为IT7，内表面粗糙度为，采用粗镗——半精镗
10 螺纹孔（4xM6）：加工方法为钻孔—攻丝
对于轴上孔加工应注意下面两个问题：1应安排在调质以后加工，以免因调质处理变形较大而导致孔加工产生弯曲变形难以纠正，引起轴转动时的不平衡。2应安排在外圆粗车或半精加工之后进行，这样可以有一个较精确的轴颈作为定位基面，从而保证孔与外圆同心，并使轴的壁厚均匀。
加工阶段的划分
该导杆的加工质量较高，可将加工分为粗加工，半精加工，精加工几个阶段（1）粗加工阶段：这一阶段的主要目的是采用大切削用量切除部分加工余量，把毛皮加工至接近工件的最终形状和尺寸，只留下适当
的加工余量。此外还可及早的发现锻件裂缝等缺陷，以便及时修
补和做报废处理。主要包括：先粗铣导杆的左右断面，使后续工
序采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求。
（2）半精加工阶段：这一阶段主要为了精加工做好准备，尤其是做好
基面准备，对于一些要求不高的表面应在这一阶段全部完成，达
到图样规定的技术要求。
（3）精加工阶段：进行导杆的外表面，内孔的精铣等。
工序的集中与分散
工序的适当集中，以减少设备的实用更换次数，并尽量采用通用设备，关键工序必要时采用专用设备。较多采用夹具，在确保质量的前提下，尽量是生产具备
较大的柔性。
（三）工序设计
<1> 机械加工工艺
（1）遵循“先加工基准面，再加工其他表面”原则，首先加工基准———将端面先加工，再钻孔，以定位车表面的外圆。
（2）遵循“先加工平面后加工孔”原则，先加工左右端面来定位加工各个孔。
（3）遵循“先加工主要表面，后加工次要表面”先加工———车外圆各个表面及钻孔，后加工———退刀槽及倒角。由于次要表面和主要表面之间往往有
相互位置的精度要求，因此一般应在主要表面达到一定精度后，再以只要
表面定位加工次要表面。
（4）遵循“先安排粗加工工序，后安排精加工工序”原则先安排粗车外圆，粗镗孔，后安排磨削外圆，精镗孔。
<2>热处理工序
锻造后，在切削加工前宜采用正火，能提高盖上杆的硬度，消除毛坯的内应力，改善其切削性能。在粗加工后进行调质，调至处理使杆达到30~36HRC，调质
处理主要使杆获得更高的综合力学性能。在精加工之后，进行表面淬火加低温
回火，提高其耐磨性和工作中承受冲击载荷的能力。
<3>辅助工序
在粗加工和热处理之后，安排校直工序：在半精加工之后，安排去毛刺处理和中间检验工序，零件表面和内部的毛刺会影响装配操作和装配质量，甚至影响整机性能，应予以重视。
精加工之后，安排去毛刺，清晰和终检工序。
综合上述，该杆的工序的安排为：基准加工——主要表面加工及镗孔的在粗加工——主要表面的半精加工和槽的加工——热处理——主要表面的精加工。6、拟定工艺路线
工艺路线：
下料——锻造——正火——粗车端面，倒角——粗车各外圆——调质处理
（30~36HRC）——切槽，镗孔——半精车外圆，端面——中间检验——车螺
纹——磨削外圆——去毛刺——最后检验
导杆加工工艺过程
第4章
机床设备的选用
1．机床设备的选用
在本方案中，导杆的生产类型为小批量生产，可以选用较高效率的专用机床
和通用机床。根据该轴尺寸的大小要求，选用车床CA6140，外圆磨M1412，
台式钻床Z515，铣床XA6132。
2．工艺装备的选用
在小批量生产的条件下，所用的刀具有通用道具和特殊刀具，量具有游标卡尺、卡尺、塞规等。另外还要用到夹具。
第5章
工序加工余量的确定，工序尺寸及公差的计算
1轴左端50外圆表面：外圆表面粗糙度μm的要求，对其加工方案为粗车——半精车——磨削。
查工艺手册得：磨削的加工余量为,半精车的加工余量为，粗车的加工余量为，总得加工余量为，所以去总的加工余量为6，将粗车的加工余量修正为。
精车后工序的基本尺寸为35mm，其它各工序的基本尺寸为：
磨削：50+=
半精车：+=
粗车：+=56
确定总加工余量为6
确定各工序的加工经济精度和表面粗糙度：由工艺手册查得：精车后为IT7，Ra为μm。半精车后为IT8,Ra为μm，粗车后为IT11,Ra为16μm。
按照加工方法能达到的经济精度给各工序尺寸确定公差,查工艺手册可知每道工序的经济精度所对应的值为：
=。
取磨削的经济精度公差等级为IT7，其公差值为T
1
取半精车的经济精度公差等级IT8，其公差值为T
=。
2
=。
取粗车的经济精度公差等级IT11，其公差值为T
3
2 对于40的外圆表面：公差等级为IT7，外圆表面粗糙度为μm，确定其加
工方案为：粗车——半精车——精车。
由工艺手册查得：精车的加工余量为，半精车的加工余量为，粗车的加工余量为，所以总加工余量为，取加工余量为10，修正粗车余量为。
精车后工序的基本尺寸为40，其他各工序的基本尺寸为:
精车：40+=
半精车：+=
粗车：+=50
确定各工序的加工经济精度和表面粗糙度：精车后为IT7，μm，半精车后为IT8，μm ，粗车后为IT11，按照各工序所得到的经济精度所对应的值
精车的经济精度公差等级IT7，其公差值T1=。
半精车的经济精度公差等级IT8，其公差值T2=。
粗车的经济精度公差等级为IT11，其公差值T3=。
3 18外圆表面的毛坯加工余量的确定：表面粗糙度为μm ,确定其加工法案
为：粗车——半精车——磨削。
精车后的尺寸为18，其它各工序的基本尺寸为：
磨削：18+=
半精车：+=
粗车：+=24
确定各工序的加工经济精度和表面粗糙度：由工艺手册查得：磨削后为IT7，Ra为μm。半精车后为IT8,Ra为μm，粗车后为IT11,Ra为16μm。
所以18的总加工余量为24-18=6
4 孔φ20，采用粗镗——半精镗——精镗，第一次粗加工镗至15mm，第二次
粗镗加工至18mm，加工余量3mm，半精加工至，加工余量为，精镗至20mm，加
工余量为。
第6章
确定切削用量和时间定额
确定切削用量
确定切削用量的原则：首先应选去尽可能大的背吃刀量，其次在机床动力和刚度允许的条件下，又满足以加工表面粗糙度的情况下，选取尽可能大的进
给量。最后根据公式确定最佳切削速度。
1、工序04，粗车轴的左右端面
该工序为两个工步，工步1是以左边定位。粗车右端面；工步2是以右边定位，
粗车左端面。由于这两个工步是在一台机床上经一次走刀加工完成的，故其选
用的切削用量相同。
①背吃刀量的确定：
根据加工余量，工步1和工步2的背吃刀量都为2mm
②进给量的确定：
本设计采用的是硬质合金车刀，工件材料是38Cr，查表取进给量f＝r
③切削速度的计算：
硬质合金车刀切削38Cr时，取切削速度V为60m/min，根据公式
n=1000Vc/πd，可得车床转速n=1000×60/π×35r/min，查表CA6140的主轴转速范伟为10~1400，1400~1580（r/min），符合要求。
2、工序06粗车及工序09半精车
该工序为工步1粗车和工步2半精车，则进给量依次为
ap1=z=， ap2=z=
查表得粗车 f1=r
精车，取Vc为90m/min，则n=819r/min (n=1000Vc/πd)
粗车，取Vc为60m/min，则n=546r/min
3、工序车槽，倒角
1、背吃刀量的确定：
根据加工余量，背吃刀量ap=
2、进给量的确定：
本设计采用的是硬质合金车刀，工件材料为38Cr，查表取进给量f=r
3、切削速度的计算
硬质合金车刀切削38Cr时，取取切削速度为Vc为s (n=1000Vc/πd)
所需车床转速n=1345r/min，取1350r/min
4、精车外圆面
1、背吃刀量的确定：
根据加工余量，精车背吃刀量ap=
2、进给量的确定：
本设计采用的是硬质合金车刀，工件材料为38Cr，查表取进给量f=r
3、切削速度的计算
硬质合金车刀切削38Cr时，取取切削速度为Vc为s (n=1000Vc/πd)
所需车床转速n=1494r/min，查表CA6140，主轴转速范围10~1400，
1400~1580，如何要求，取1500r/min
时间定额
时间定额是在一定的生产条件下，盛产一件产品或完成一道工序所需要的时间，
由基本时间Tj，辅助实际Tf，布置工作时间Tw，休息和生理需要时间Tx，准备和终结时间Tz组成。
课程设计小结
经过几天不断的努力，身体有些疲惫，但看到劳动后的硕果，心中又有几分喜
悦。总而言之，感触良多，收获颇丰。
通过认真思考和总结，机械设计存在以下一般性问题：机械设计的过程是一个复杂细致的工作过程，不可能有固定不变的程序，设计过程须视具体情况
而定，大致可以分为三个主要阶段：产品规划阶段、方案设计阶段和技术设计
阶段。值得注意的是：机械设计过程是一个从抽象概念到具体产品的演化过
程，我们在设计过程中不断丰富和完善产品的设计信息，直到完成整个产品设
计；设计过程是一个逐步求精和细化的过程，设计初期，我们对设计对象的结
构关系和参数表达往往是模糊的，许多细节在一开始不是很清楚，随着设计过
程的深入，这些关系才逐渐清楚起来；机械设计过程是一个不断完善的过程，
各个设计阶段并非简单的安顺序进行，为了改进设计结果，经常需要在各步骤
之间反复、交叉进行，指导获得满意的结果为止。
获得这份拥有是我们团队共同努力的结果。我们通过默契的配合，精细的分
工，精诚的合作，不断的拼搏，共同完成了这一艰巨而又光荣的任务。
在这里，特别要感谢一下胡老师。经过他的精心指导，我们多了几分激
情，少了几分麻烦，多了几分灵感，少了几分忧虑。
参考书籍
一、《机械制造技术基础》中南大学出版社胡忠举主编
二、《机械制造技术及课程设计指导教程》机械工业出版社邹青呼永
主编
《机械制造技术基础》 课程大作业2 大批生产转向节机械加工工艺 及关键问题分析 院（系）： 专业：机械设计制造及其自动化 学生： 学号： 班号： 2012 年5 月
1.题目及要求 (1)机械加工工艺路线（工序安排） a)①工艺方案分析（加工重点、难点） b)②工序编排（加工顺序、内容） c)③加工设备和工艺装备 (2)关键问题分析（Ⅰ、Ⅱ、┅、┅） ①加工工艺问题 ②装夹问题 ③生产率问题 ④新技术 (3)解决关键问题的工艺措施（参阅资料） (4)零件三维图及二维工程图
2. 工艺方案分析 此转向节有多处加工表面，且空间位置复杂，它们之间都有一定的位置要求。根据待加工表面的分布和特点，可以把这些加工表面分为三组。分别为杆部及法兰盘、体部和转向臂。现分述如下： (1) 以中心孔定位加工法兰盘及杆部 以车削为主，配合磨削完成M20×（有效长度）端头螺纹，?28?0 .15?0 .03轴颈， ?44?0 .15?0 .03轴颈，?56?0 .15?0 .03轴颈以及端面A 、B 、C 、D 、E 、F 和倒角的加工。 (2) 以?28?0 .15?0 .03、?56?0 .15?0 .03轴颈、中心孔以及端面A 定位加工转向节臂部和体部 这一组加工表面包括：转向节臂上和体部凸台处?15销孔、16±铣扁、?45 0 +0 .05主销孔及其端面，体部?26沉孔和M20×上的销孔。 (3) 以?45 0 +0 .05主销孔及其端面定位加工的体部 这一组加工表面包括：?20凸台及上面的M10螺纹孔，体部的上下锥孔，法兰盘上4个螺纹孔间距42的两R10凸台及其上的? 10. 3螺栓孔和主销孔铣断。 这些加工表面之间有着一定的位置要求，主要包括： 1) ?45 0+0 .05主销孔，位置尺寸910 +0 .5； 2) 端面F ，位置尺寸72 ?0.5 0； 3) 上下螺栓孔?10. 3～10. 5，位置尺寸26±； 4) 转向节臂部销孔?15位置尺寸124±； 5) 体部?26沉孔，保证尺寸18±； 加工重点：由于主销孔和法兰面、轴颈是其他加工表面精加工的尺寸基准和定位基准，其尺寸和位置精度要求较高。因此采用互为基准的方式进行加工。即先以轴颈和法兰面为定位基准加工主销孔，再以主销孔为定位基准加工法兰面和轴颈。 由以上分析可知，对于上述的加工表面，可以按照上述的先后顺序，借助专用夹具在通用机床上加工完成。
机械制造技术基础期末考试 一、填空选择题（30分） 1．工序是指 。 2．剪切角增大，表明切削变形（增大，减少）；当切削速度提高时，切削变形（增大，减少）。 3．当高速切削时，宜选用（高速钢，硬质合金）刀具；粗车钢时，应选用（YT5、YG6、 YT30）。 4．CA6140车床可加工 、 、 、 等四种螺纹。 5．不经修配与调整即能达到装配精度的方法称为（互换法、选配法）。 6．当主偏角增大时，刀具耐用度（增加，减少），当切削温度提高时，耐用度（增加、减少）。 7．在四种车刀中，转位车刀的切削性能（最好，最差）；粗磨时应选择（硬，软）砂轮。 8．机床的基本参数包括 、 、 。 9．滚齿时，刀具与工件之间的相对运动称（成形运动、辅助运动）。滚斜齿与滚直齿的区别 在于多了一条（范成运动、附加运动）传动链。 10．衡量已加工表面质量的指标有 。 11．定位基准面和定位元件制造误差引起的定位误差称（基准不重合、基准位置）误差，工 件以平面定位时，可以不考虑（基准不重合、基准位置）误差。 12．测量误差是属于（系统、随机）误差，对误差影响最大的方向称 方向。 13．夹紧力的方向应与切削力方向（相同，相反），夹紧力的作用点应该（靠近，远离）工 件加工表面。 14．辅助支承可以消除（0、1、2）个自由度，限制同一自由度的定位称（完全定位、过定 位）。 15．磨削加工时，应选择（乳化液，切削油），为改善切削加工性，对不锈钢进行（退火， 淬火）处理。 二、端面车刀的切削部分的结构由哪些部分组成？绘图表示表示端面车刀的六个基本角度。 （8分） 三、金属切削过程的本质是什么？如何减少金属切削变形？（8分） 四、列出切削英制螺纹的运动方程式，并写出CA6140车床进给箱中增倍变速组的四种传动 比。（8分） 五、加工下述零件，要求保证孔的尺寸B ＝30＋0.2，试画出尺寸链，并求工序尺寸L 。（8分） 六、磨一批d ＝12016 .0043.0φ--mm 销轴，工件尺寸呈正态分布，工件的平均尺寸X ＝11.974，均
Comment [u1]: 这几种属于传统的切 削加工，特种加工包括：电火花成型加工和电火花线切割加工,超声波加工等 1 1.制造工艺过程：技术准备，机械加工，热处理，装配等一般称为制造工艺过程。 2.机械加工由若干工序组成。工序又可分为 安装，工位，工步，走刀。 3.按生产专业化程度不同可将生产分为三种类型：单件生产，成批（小批,中批,大批）生产，大量生产。 4.材料去除成型加工包括 传统的切削加工和特种加工。 5.金属切削加工的方法有 车削，钻削，镗削，铣削，磨削，刨削。 6.工件上三个不断变化的表面 待加工表面，过渡表面（切削表面）， 已加工表面。（详见P58） 7.切削用量是以下三者的总称。 （1）切削速度，主运动的速度。 （2）进给量， 在主运动一个循环内刀具与工件之间沿进给方向相对移动的距离。（3）背吃刀量 工件上待加工表面和已加工表面件的垂直距离。8.母线 和 导线 统称为形成表面的 发生线。9.形成发生线的方法 成型法，轨迹法，展成法，相切法。10.表面的成型运动是保证得到工件要求的表面形状的运动。 11.机床的分类：（1）按机床万能性程度分为：通用机床，专门化机床，专用机床。 （2）按机床精度分为：普通机床，精密机床，高精度机床。（3）按自动化程度分为：一般机床，半自动机床，自动机床。（4）按重量分为：仪表机床，一般机床，大型机床，重型机床。 （5）按机床主要工作部件数目分为：单刀机床，多刀机床，单轴机床，多轴机床。（6）按机床具有的数控功能分:普通机床，一般数控机床，加工中心，柔性制造单元等。 12.机床组成：动力源部件，成型运动执行件，变速传动装置，运动控制装置，润滑装置，电气系统零部件，支承零部件，其他装置。 13.机床上的运动：（1）切削运动（又名表面成型运动），包括： 1、主运动 使刀具与工件产生相对运动，以切削工件上多余金属的基本运动。 2、进给运动 不断将多 建议收藏下载本文，以便随时学习！ 我去人也就有人！为UR扼腕入站内信不存在向你偶同意调剖沙
一：课程设计原始资料 1．齿轮的零件图样 2．生产类型：成批生产 3．生产纲领和生产条件 二：课程设计任务书 1．对零件进行工艺分析，拟定工艺方案。 2．拟定零件的机械加工工艺过程，选择各工序加工设备及工艺装备（刀具、夹具、量具、辅具）；完成某一表面工序设计（如孔、外圆表面 或平面），确定其切削用量及工序尺寸。 3．编制机械加工工艺规程卡片（工艺过程卡片和工序卡片）l套。 4．设计夹具一套到二套，绘制夹具装配图2张。 5．撰写设计说明书1份。 三：参考文献 1．熊良山机械制造技术基础华中科技大学出版社 2．刘长青机械制造技术课程设计指导华中科技大学出版社
目录 说明 (4) 第一章零件的分析 (6) 1.1零件的工作状态及工作条件 (6) 1.2零件的技术条件分析 (6) 1.3零件的其他技术要求 (7) 1.4零件的材料及其加工性 (8) 1.5零件尺寸标注分析 (9) 1.6检验说明 (9) 1.7零件工艺分析 (10) 第二章齿轮毛坯的设计 (11) 2.1毛坯种类的确定 (11) 2.2毛坯的工艺要求 (11) 第三章工艺规程设计 (13) 3.1工艺路线的制定 (13) 3.2机床、夹具、量具的选择 (16) 第四章齿轮加工机床夹具设计 (17) 4.1专用机床夹具设计目的 (17) 4.2机床夹具的作用与组成 (17) 4.3机床夹具设计的基本要求 (18) 4.4机床夹具设计的一般步骤 (18) 4.5专用齿轮加工夹具的设计 (20) 心得体会 (21)
说明 齿轮是机械传动中应用极为广泛的零件之一。汽车同步器变速器齿轮起着改变输出转速、传递扭矩的作用，所以在齿轮加工过程中要求较为严格。变速器齿轮应具有经济精度等级高、耐磨等特点，以提高齿轮的使用寿命和传动效率。齿轮在工作时，要求传动平稳且噪声低，啮合时冲击应小。 齿轮本身的制造精度，对整个机器的工作性能、承载能力及使用寿命都有很大的影响。根据其使用条件，齿轮传动应满足以下几个方面的要求。 （一）传递运动准确性 要求齿轮较准确地传递运动，传动比恒定。即要求齿轮在一转中的转角误 差不超过一定范围。 （二）传递运动平稳性 要求齿轮传递运动平稳，以减小冲击、振动和噪声。即要求限制齿轮转动时瞬时速比的变化。 （三）载荷分布均匀性 要求齿轮工作时，齿面接触要均匀，以使齿轮在传递动力时不致因载荷分布不匀而使接触应力过大，引起齿面过早磨损。接触精度除了包括齿面接触均匀性以外，还包括接触面积和接触位置。 （四）传动侧隙的合理性 要求齿轮工作时，非工作齿面间留有一定的间隙，以贮存润滑油，补偿因温度、弹性变形所引起的尺寸变化和加工、装配时的一些误差。 齿轮的制造精度和齿侧间隙主要根据齿轮的用途和工作条件而定。对于
《制造技术基础A》教学大纲 课程编码：08297019 课程名称：制造技术基础A 英文名称：Fundamentals of Manufacturing Technology A 开课学期：6 学时/学分：68 / 4 （其中实验学时：8学时） 课程类型：学科基础必修课 开课专业：机械类专业本科生 选用教材：《机械制造技术基础》吉林大学、机械工业出版社2004年1月第一版 主要参考书： 1、卢秉恒、于骏一、张福润主编：《机械制造技术基础》，机械工业出版社1999年版。 2、包善斐、王龙山、于骏一主编：《机械制造工艺学》，吉林科技出版社1995年版。 3、王宝玺主编：《汽车拖拉机制造工艺学》，机械工业出版社2000年出版。 4、周泽华主编：《金属切削原理》，上海科学技术出版社2000年出版。 执笔人：邹青 一、课程性质、目的与任务 《制造技术基础》是学科基础必修课，具有较强的实践性和应用性，为将来解决制造中的技术问题打基础，是机械类专业学生的一门主干技术基础课。本课程的任务是培养学生掌握金属切削过程的基本规律，掌握机械加工的基本知识，能选择加工方法与机床、刀具、夹具及加工参数，掌握机械加工精度和表面质量的基本理论和基本知识，使学生具有工艺设计和夹具设计的基本技能。通过实践教学环节培养学生分析解决工程实际问题的能力和工程设计能力。 在教学过程中要综合运用先修课程中所学到的有关知识与技能，结合各种实践教学环节，进行机械工程技术人员所需的基本训练，为学生进一步学习有关专业课程和有目的从事机械设计、制造工作打下基础。因此制造技术基础课程在机械类专业的教学计划中占有重要的地位和作用。 二、教学基本要求 1、掌握下列基本理论：金属切削基本理论；机械制造质量分析与控制理论；零件机械加工工艺规程设计及装配工艺设计原理；机床夹具设计原理；设计工艺性评价。 2、了解下列知识：机械加工方法与装备；计算机辅助机械制造；先进制造技术。 3、掌握下列基本技能：能够按实验指导书进行实验操作，并能初步分析结果；能够制订中等复杂程度零件的机械加工工艺规程；能够设计中等复杂程度的机床夹具。 4、初步掌握下列基本技能：能够综合分析制造过程中的一般问题；能够设计一般机器的装配工艺规程。 5、注重培养学生的思维能力，采用理论与实践相结合的方法进行教学，培养和提高学生分析解决工程实际问题的能力和工程设计能力。 三、各章节内容及学时分配 第一章绪论（3学时） 教学目的与要求
《机械制造技术基础》期末考试试题及答案 一、填空题（每空1分，共15分） 1．切削时工件上形成的三个表面是已加工表面、过渡表面和待加工表面。 2．工件与刀具之间的相对运动称为切削运动，按其功用可分为主运动和进给运动，其中 建议收藏下载本文，以便随时学习！ 主运动消耗功率最大。 3．在磨削过程中，磨料的脱落和破碎露出新的锋利磨粒，使砂轮保持良好的磨削能力的 特性称为砂轮的自锐性。 4．按照切削性能，高速钢可分为普通性能高速钢和高性能高速钢两种，超硬刀具材料主 要有陶瓷、金刚石和立方氮化硼三种 5．在CA6140车床上加工不同标准螺纹时，可以通过改变挂轮和离合器不同的离合状态 来实现。 6．CA6140上车圆锥面的方法有小滑板转位法、_尾座偏移法和靠模法。 7．外圆车刀的主偏角增加，背向力F p减少，进给力F f增大。 8．切削用量要素包括切削深度、进给量、切削速度三个。 9．加工脆性材料时，刀具切削力集中在刀尖附近，宜取较小的前角和后角。 10．在车削外圆时，切削力可以分解为三个垂直方向的分力，即主切削力，进给抗力和切深抗力，其中在切削过程中不作功的是切深抗力。 11．金刚石刀具不适合加工铁族金属材料，原因是金刚石的碳元素与铁原子有很强的化学亲和作用，使之转化成石墨，失去切削性能。 12．研磨可降低加工表面的粗糙度，但不能提高加工精度中的位置精度。 13．滚齿时，刀具与工件之间的相对运动称范成运动。滚斜齿与滚直齿的区别在于多了一条附加运动传动链。 14．为了防止机床运动发生干涉，在机床传动机构中，应设置互锁装置。 15．回转,转塔车床与车床在结构上的主要区别是,没有_尾座和丝杠 二、单项选择题（每题1分，20分） 1、安装外车槽刀时，刀尖低于工件回转中心时，与其标注角度相比。其工作角度将会：（ C ） A、前角不变，后角减小； B、前角变大，后角变小； C、前角变小，后角变大； D、前、后角均不变。 2、车外圆时，能使切屑流向工件待加工表面的几何要素是：（A ） A、刃倾角大于0°； B、刃倾角小于0°； C、前角大于0°； D、前角小于0°。 3、铣床夹具上的定位键是用来（B）。 A、使工件在夹具上定位 B、使夹具在机床上定位 C、使刀具对夹具定位 D、使夹具在机床上夹紧 4、下列机床中，只有主运动，没有进给运动的机床是（ A ） A、拉床 B、插床 C、滚齿机 D、钻床 5、车削外圆时哪个切削分力消耗功率为零？（ B ） A、主切削力； B、背向力； C、进给力； D、摩擦力。 6、在金属切削机加工中，下述哪一种运动是主运动（ C ） A、铣削时工件的移动 B、钻削时钻头直线运动 C、磨削时砂轮的旋转运动 D、牛头刨床工作台的水平移动 7、控制积屑瘤生长的最有效途径是（ A ）
机械制造技术基础知 识点整理
1.制造工艺过程：技术准备，机械加工，热处理，装配等一般称为制造工艺过程。 2.机械加工由若干工序组成。工序又可分为安装，工位，工步，走刀。 3.按生产专业化程度不同可将生产分为三种类型：单件生产，成批（小批,中批,大批）生产，大量生产。 4.材料去除成型加工包括传统的切削加工和特种加工。 5.金属切削加工的方法有车削，钻削，镗削，铣削，磨削，刨削。 6.工件上三个不断变化的表面待加工表面，过渡表面（切削表面），已加工表面。（详见P58） 7.切削用量是以下三者的总称。 （1）切削速度，主运动的速度。 （2）进给量，在主运动一个循环内刀具与工件之间沿进给方向相对移动的距离。 （3）背吃刀量工件上待加工表面和已加工表面件的垂直距离。 8.母线和导线统称为形成表面的发生线。 9.形成发生线的方法成型法，轨迹法，展成法，相切法。 10.表面的成型运动是保证得到工件要求的表面形状的运动。 11.机床的分类：（1）按机床万能性程度分为：通用机床，专门化机床，专用机床。 （2）按机床精度分为：普通机床，精密机床，高精度机床。 （3）按自动化程度分为：一般机床，半自动机床，自动机床。 （4）按重量分为：仪表机床，一般机床，大型机床，重型机床。 （5）按机床主要工作部件数目分为：单刀机床，多刀机床，单轴机床，多轴机床。 （6）按机床具有的数控功能分:普通机床，一般数控机床，加工中心，柔性制造单元等。 12.机床组成：动力源部件，成型运动执行件，变速传动装置，运动控制装置，润滑装置，电气系统零部件，支承零部件，其他装置。
13.机床上的运动：（1）切削运动（又名表面成型运动），包括： 1、主运动使刀具与工件产生相对运动，以切削工件上多余金属的基本运 动。 2、进给运动不断将多余金属层投入切削，以保证切削连续进行的运 动。（可以是一个或几个） （2）辅助运动。分度运动，送夹料运动，控制运动，其他各种空程运动 14.刀具分类： （1）按刀具分为切刀，孔加工刀具，铣刀，拉刀，螺纹刀具，齿轮刀具，自动化加工刀具。 （2）按刀具上主切削刃多少分为单刃刀具，多刃刀具。 （3）按刀具切削部分的复杂程度分为一般刀具，复杂刀具。 （4）按刀具尺寸和工件被加工尺寸的关系分为定尺寸刀具，非定尺寸刀具。 （5）按刀具切削部分本身的构造分为单一刀具和复杂刀具。 （6）按刀具切削部分和夹持部分之间的结构关系分为整体式刀具和装配式刀具。 15.切刀主要包括车刀，刨刀，插刀，镗刀。 16.孔加工刀具有麻花钻，中心钻，扩孔钻，铰刀等。 17.用得最多的刀具材料是高速钢和硬质合金钢。 18.高速钢分普通高速钢和高性能高速钢。 19.高性能高速钢分钴高速钢，铝高速钢，高钒高速钢。 20.刀具的参考系分为静止（标注）角度参考系和工作角度参考系。 21.静止（标注）角度参考系由主运动方向确定，工作角度参考系由合成切削运动方向确定。 22.构成刀具标注角度参考系的参考平面有基面，切削平面，正交平面，法平面，假定工作平面，背平面。
1-6 什么是生产类型？如何划分生产类型？各生产类型都有什么工艺特点？ 生产类型是指产品生产的专业化程度。 产品的用途与市场需求量不同，形成了不同的生产类型，分为单件小批生产、中批生产与大批量生产 工艺特点：P5 ?(1)单件(小批)生产—产品产量很少，品种很多，各工作地加工对象经常改变，很少 重复。 ?(2)成批生产—一年中分批轮流地制造几种不同的产品，每种产品均有一定的数量， 工作地的加工对象周期地重复。 ?(3)大量生产—产品产量很大，工作地的加工对象固定不变，长期进行某零件的某道 工序的加工。 1-7 企业组织产品的生产有几种模式？各有什么特点？ （1）生产全部零部件并组装机器 （2）生产一部分关键的零部件，进行整机装配，其余的零部件由其他企业供应 （3）完全不生产零件。只负责设计与销售 特点： （1）必须拥有加工所有零件的设备，形成大而小，小而全的工厂，当市场发生变化时，很难及时调整产品结构，适应性差 （2）自己掌握核心技术和工艺，或自己生产高附加值的零部件 （3）占地少，固定设备投入少，转产容易等优点，较适宜市场变化快的产品生产 1-8按照加工过程中质量m的变化，制造工艺方法可分为几种类型？说明各类方法的应用围和工艺特点 可分为材料成型工艺、材料去除工艺和材料累计工艺 材料成型工艺 围：材料成型工艺常用来制造毛坯，也可以用来制造形状复杂但精度要求不高的零件 特点：加工时材料的形状、尺寸、性能等发生变化，而其质量未发生变化，生产效率较高材料去除工艺 围：是机械制造中应用最广泛的加工方式，包括传统的切削加工、磨削加工和特种加工特点：在材料去除过程中，工件逐渐逼近理想零件的形状与尺寸 材料累计工艺 围：包括传统的连接方法、电铸电镀加工和先进的快速成型技术 特点：利用一定的方式使零件的质量不断增加的工艺方法 2-1 切削过程的三个变形区各有何特点？它们之间有什么关联？ 答：三个变形区的特点：第一变形区为塑性变形区，或称基本变形区，其变形量最大，常用它来说明切削过程的变形情况；第二变形区为摩擦变形区，切屑形成后与前面之间存在压力，
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名词解释 避免空走刀；或是车削完后把工件从原材料上切下来。（4.3） 表面质量：通过加工方法的控制，使零件获得不受损伤甚至有所增强的表面状态。包括表面的几何形状特征和表面的物理力学性能状态。 标注角度与工作角度刀具的标注角度是刀具制造和刃磨的依据，主要有：前角、后角、主偏角、副偏角和刃倾角。切削加工过程中，由于刀具安装位置的变化和进给运动的影响，使得参考平面坐标系的位置发生变化，从而导致了刀具实际角度与标注角度的不同。刀具在工作中的实际切削角度称为工作角度。 粗基准——未经过机械加工的定位基准称为粗基准。 常值系统误差当连续加工一批零件时,这类误差的大小和方向或是保持不变 刀具耐用度：是指刃磨后的刀具从开始切削至磨损量达到磨钝标准为止所用的切削时间 刀具标注后角：后刀面与切削平面之间的夹角 刀具标注前角：基面与前刀面的夹角 刀具寿命是指一把新刀具从开始投入使用直到报废为止的总切削时间 定位：使工件在机床或夹具中占有准确的位置。 定位基准在加工时，用以确定工件在机床上或夹具中正确位置所采用的基准 积屑瘤粘附到刀具的前刀面上靠近刀刃处，形成的一块很硬的楔状金属瘤，通常称为积屑瘤，也叫刀瘤， 机械加工工艺系统在机械加工中,由机床、刀具、夹具与被加工工件一起构成了一个实现某种加工方法的整体系统, 机械加工工艺规程把工艺过程的有关内容，用工艺文件的形式写出来，称为机械加工工艺规程。 机械加工表面质量，是指零件在机械加工后被加工面的微观不平度，也叫粗糙度 精基准：用加工过的表面作定位基准，这种定位基准称为精基准。 基准：零件上用以确定其他点、线、面位置所依据的那些点、线、面。（2.2） 夹紧：在工件夹紧后用外力将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。 加工精度：零件加工后的实际几何参数和理想几何参数符合程度。加工误差：零件加工后的实际参数和理想几何参数的偏离程度。 金属的可焊性——指被焊金属在采用一定的焊接方法、焊接材料、工艺参数 及结构型式的条件下，获得优质焊接接头的难易程度。 金属的可锻性指金属接受锻压加工的难易程度。金属可锻性好，表明金属易于锻压成型。 分型面——两个铸型相互接触的表面，称为分型面。 过定位：也叫重复定位，指工件的某个自由度同时被一个以上的定位支撑点重复限制。 工步：在加工表面不变，加工刀具不变，切削用量不变的条件下所连续完成的那部分工序。 工序——机械加工过程中，一个或一组工人在一个工作地点，对一个或一组工件连续完成的那部分工艺过程，称为工序。 工序集中就是将零件的加工集中在少数几道工序中完成，每道工序加工的内容多 工序分散：工序数多而各工序的加工内容少 工序余量：相邻两工序的尺寸之差，也就是某道工序所切除的金属层厚度 工艺能力系数使公差δ和△随（6σ）之间有足够大的比值，这个比值Cp 工艺过程：在生产过程中凡是改变生产对象的形状、尺寸、位置和性质等使其成为成品或半成品的过程。工艺规程：人们把合理工艺过程的有关内容写成工艺文件的形式，用以指导生产这些工艺文件即为工艺规程。 工艺基准：在加工和装配中使用的基准。包括定位基准、度量基准、装配基准。
第一章机械制造系统和制造技术简介 1.制造系统：制造过程及其所涉及的硬件，软件和人员组成的一个将制造资源转变为产品的有机体，称为制造系统。 2.制造系统在运行过程中总是伴随着物料流，信息流和能量流的运动。 3.制造过程由技术准备，毛坯制造，机械加工，热处理，装配，质检，运输，储存等过程组成。 4.制造工艺过程：技术准备，机械加工，热处理，装配等一般称为制造工艺过程。 5.机械加工由若干工序组成。 6.机械加工中每一个工序又可分为安装，工位，工步，走刀等。 7.工序：一个工人在一个工作地点对一个工件连续完成的那一部分工艺过程。 8.安装:在一个工序中，工件在机床或夹具中每定位和加紧一次，称为一个安装。 9.工位：在工件一次安装中，通过分度装置使工件相对于机床床身改变加工位置每占据一个加工位置称为一个工位。 10.工步：在一个工序内，加工表面，切削刀具，切削速度和进给量都不变的情况下完成的加工内容称为工步。 11.走刀：切削刀具在加工表面切削一次所完成的加工内容。 12.按生产专业化程度不同可将生产分为三种类型：单件生产，成批生产，大量生产。 13.成批生产分小批生产，中批生产，大批生产。 14.机械加工的方法分为材料成型法，材料去除法，材料累加法。 15. 材料成型法是将不定形的原材料转化为所需要形状尺寸的产品的一种工艺方法。 16.材料成型工艺包括铸造，锻造，粉末冶金，连接成型。 17.影响铸件质量关键因素是液态金属流动性和在凝固过程中的收缩性。 18.常用铸造工艺有：普通砂型铸造，熔模铸造，金属型铸造，压力铸造，离心铸造，陶瓷铸造。 19.锻造工艺分自由锻造和模膛锻造。 20.粉末冶金分固相烧结和含液相烧结。 21.连接成型分可拆卸的连接和不可拆卸的连接（如焊接，粘接，卷边接和，铆接）。 22.材料去除成型加工包括传统的切削加工和特种加工。 23.金属切削加工的方法有车削，钻削，膛削，铣削，磨削，刨削。 24.切削运动可分主运动和进给运动。 25.主运动使刀具与工件产生相对运动，以切削工件上多余金属的基本运动。 26.进给运动不断将多余金属层投入切削，以保证切削连续进行的运动。（可以是一个或几个） 27.工件上三个不断变化的表面待加工表面，过渡表面（切削表面），已加工表面。 28.切削要素包括切削用量和切削层的几何参数。 29.切削用量是切削速度，进给量，背吃刀量的总称。 30.切削速度主运动的速度。 31.进给量在主运动一个循环内刀具与工件之间沿进给方向相对移动的距离。 32.背吃刀量工件上待加工表面和已加工表面件的垂直距离。
一、目录 摘要 1、设计目的及要求 2、零件的工艺分析 3、选择毛坯，设计毛坯 4、制定加工工艺路线 5、工序设计 6、确定切削用量及基本时间 7、机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡 8、夹具的设计 9、小结 摘要 本课程设计主要培养学生综合运用所学的知识来分析处理生产工艺问题的能力，使学生进一步巩固有关理论知识，掌握机械加工工艺规程设计的方法，提高独立工作的能力，为将来从事专业技术工作打好基础。 这次设计的是车床夹具，分别绘制了零件图、毛坯图、夹具体图、装配图各一张，机械加工工艺过程卡片一张。在熟悉被加工零件的基础上，接下来根据零件的材料性质和零件图上各端面和内部结构的粗糙度确定毛坯的尺寸和机械加工余量。然后我们再根据定位基准先确定粗基准，后确定精基准，最后拟定工艺路线图，制定该工件的夹紧方案，画出夹具装配图。通过查阅各种书籍完成本次 课程设计任务。 关键词：工艺路线，工序设计，车床夹具 一、设计目的及要求 掌握编制零件机械加工工艺规程的方法，能正确解决中等复杂程度零件在加工中的工艺问题。 提高结构设计的能力。通过设计夹具的训练，根据被加工零件要求，设计出能保证加工技术要求、经济、高效的工艺装备。 学会使用与机械加工工艺和工装设计有关的手册及图纸资料 二、零件的工艺分析 原始资料如下： 零件材料： 40Cr 技术要求：（1）清理毛刺； （2）调质处理。 生产批量：大批量生产，2班制 零件图样分析：
尺寸：如图所示 粗糙度：下凹面旁边两个支撑脚粗糙度要求为 3.2，左端面粗糙度要求为3.2，内孔粗糙度要求为 3.2，底部凹面中间的粗糙度保持原供应面，其余表面要求为6.3. 精度要求：由该零件的功用和技术要求，确定其精度为一般级数。 三、选择毛坯，设计毛坯 1、确定毛坯的种类 机械产品及零件常用毛坯种类有铸件、锻件、焊接件、冲压件以及粉末冶金件和工程塑料等。根据要求的零件材料，零件对材料组织性能的要求，零件结构及外形尺寸，零件生产纲领，选择合适的毛坯，材料为40Cr，考虑到车床在削螺纹或者其他车削工作中经常要正反向翻转，该零件经常承受冲击负荷以及向下的压力，所以应选择铸件，又考虑到该零件需大量生产，因此，我们选择金属模机器造型，从提高生产率和保证加工精度上讲也是应该的。 2、确定毛坯的形状 从减少机械加工余量和节约金属材料出发，毛坯选择接近零件的形状，各加工表面总余量和毛坯种类。 3、铸件机械加工余量、毛坯尺寸和公差的相关因素 4、要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先确定以下各项因素。 (1)公差等级。由该零件的功用和技术要求，确定公差为普通级。 (2)质量mf。 (3)零件表面粗糙度。除底面、左端面和孔的粗糙度为Ra3.2以外，其余各加工表面的粗糙度都为Ra6.3.
定位误差计算 1.有一批直径为0 d d δ-的轴，要铣一键槽，工件的定位方案如图所示（V 形块角度为90°），要保证尺寸m 和n 。试分别计算各定位方案中尺寸m 和n 的定位误差。 (a) (b) (c) 2.如图钻孔，保证A ，采用a)～d)四种方案，试分别进行定位误差分析（外圆50 01 .0-φ ）。 3.如图同时钻两孔，采用b)～c)两种钻模，试分别进行定位误差分析。
4.钻直径为φ 10的孔，采用a ）、b)两种定位方案，试分别计算定位误差。 【 a) b) 5.如图在工件上铣台阶面，保证工序尺寸A ，采用V 形块定位，试进行定位误差分析。 6.如图钻d 孔，保证同轴度要求，采用a)～d) 四种定位方式，试分别进行定位误差分析。 （其中900 = α，05.030±=φd ）
8.图所示齿轮坯在V形块上定位插齿槽，要求保证工序尺寸H=+。已知：d=φ,D=φ35+。若不计内孔与外圆同轴度误差的影响,试求此工序的定位误差。 > 加工误差计算 1.在两台相同的自动车床上加工一批小轴的外圆，要求保证直径Φ11±，第一台加工1000 件，其直径尺寸按正态分布，平均值X 1=，均方差 σ 1=。第二台加工500件，其直径尺寸 也按正态分布，且X 2=，均方差 σ 2=。试求: (1)在同一图上画出两台机床加工的两批工件的尺寸分布图，并指出哪台机床的工序精度高 (2)计算并比较哪台机床的废品率高,并分析其产生的原因及提出改进的办法。 注：
2. 态分布，分布中心的尺寸X ＝，均方根差σ＝，求： (1)这批工件的废品率是多少 / (2)产生废品的原因是什么性质的误差 3. 在甲、乙两台机床上加工同一种零件，工序尺寸为50±。加工后对甲、乙机床加工的零件分别进行测量，结果均符合正态分布，甲机床加工零件的平均值 甲 =50,均方根偏差 甲 ＝，乙机床加工零件的平均值 乙=，均方根偏差 乙＝， 试问： (1)在同一张图上画出甲、乙机床所加工零件尺寸分布曲线； (2)判断哪一台机床不合格品率高 (3)判断哪一台机床精度高 4. 加工一批尺寸为Φ的小轴外圆，若尺寸为正态分布，均方差σ=，公差带中点小于尺寸分布中心0.03mm 。试求：1）加工尺寸的常值系统误差、变值系统误差以及随机误差引起的尺寸分散范围2）计算这批零件的合格率及废品率 5.加工一批工件的内孔，其内孔直径设尺寸为 mm,若孔径尺寸服从正态分布，且分散范围等于公差值，分布中心与公差中心重合，试求1000个零件尺寸在 mm 之间的工件数量是多少 > 6. 镗孔公差T=,σ=,已知不能修复的废品率为%，试绘出正态分布曲线图，并求产品的合格率 X σ X σ025.25020.25Φ-Φ2503 .00+Φ
22机械制造技术基础（试题1） 一、填空选择题（30分） 1．刀具后角是指后刀面与切削平面间的夹角。 2．衡量切削变形的方法有变形系数与滑移系数两种，当切削速度提高时，切削变形减少（增加、减少）。 3．精车铸铁时应选用YG3；粗车钢时，应选用YT5。 4．当进给量增加时，切削力增加，切削温度增加。 5．粗磨时，应选择软砂轮，精磨时应选择紧密组织砂轮。 6．合理的刀具耐用度包括Tc与Tp两种。 7．转位车刀的切削性能比焊接车刀（好，差），粗加工孔时，应选择麻花钻刀具。 8．机床型号由字母与数字按一定规律排列组成，其中符号C代表车床 9．滚斜齿与滚直齿的区别在于多了一条附加运动传动链。滚齿时，刀具与工件之间的相对运动称成形运动。10．进行精加工时，应选择切削油，为改善切削加工性，对高碳钢材料应进行退火处理。 11．定位基准与工序基准不一致引起的定位误差称基准不重合误差，工件以平面定位时，可以不考虑基准位置误差。 12．机床制造误差是属于系统误差，一般工艺能力系数C p应不低于二级。 13．在常用三种夹紧机构中，增力特性最好的是螺旋机构，动作最快的是圆偏心机构。 14．一个浮动支承可以消除1个自由度，一个长的v型块可消除4个自由度。 15．工艺过程是指用机械加工方法直接改变原材料或毛坯的形状、尺寸和性能，使之成为合格零件的过程。 二、外圆车刀切削部分结构由哪些部分组成？绘图表示外圆车刀的六个基本角度。（8分） 外圆车刀的切削部分结构由前刀面、后刀面、付后刀面、主切削刃、付切削刃与刀尖组成。 六个基本角度是：r o、αo、kr、kr’、λs、αo’ 三、简述切削变形的变化规律，积屑瘤对变形有什么影响？（8分） 变形规律：r o↑，Λh↓；Vc↑，Λh↓；f↑,Λh↓;HB↑,Λh↓ 积屑瘤高度Hb↑,引起刀具前角增加，使Λh↓ 四、CA6140车床主传动系统如下所示，试列出正向转动时主传动路线及计算出最高转速与最低转速。（8分） 最高转速约1400r/min，最低转速约10r/min 五、什么叫刚度？机床刚度曲线有什么特点？（8分） 刚度是指切削力在加工表面法向分力，Fr与法向的变形Y的比值。 机床刚度曲线特点：刚度曲线不是直线；加载与卸载曲线不重合；载荷去除后，变形恢复不到起点。 六、加工下述零件，以B面定位，加工表面A，保证尺寸10＋0.2mm，试画出尺寸链并求出工序尺寸L及公差。（8 分） L＝0 0.1 mm 七、在一圆环形工件上铣键槽，用心轴定位，要求保证尺寸34.8-0.16mm，试计算定位误差并分析这种定位是否可行。（8分）
名词解释： 1、积屑瘤：在切削速度不高而又能形成连续性切屑的情况下，加工钢料等苏醒材料时，常在前刀面切削处粘着一块剖面呈三角状的硬块，这块冷焊在签到面上的金属称为积屑瘤。 2、刀具磨钝标准：刀具磨损到一定限度就不能继续使用。这个磨损限度称为磨钝标准。国际标准化组织ISO统一规定以1/2背吃刀量处后刀面上测量的磨损带宽度作为刀具的磨钝标准。 3、刀具耐硬度（刀具使用寿命）：刃末好的刀具自开始切削直到磨损量达到磨钝标准为止的净切削时间，称为刀具使用寿命，以T表示。用刀具使用寿命乘以刃磨次数，得到的就是刀具的总寿命。 4、砂轮：砂轮的特性由以下五个因素决定：磨料、粒度、结合剂、硬度和组织。常用的磨料有氧化物系、碳化物系、高硬磨料系三类：粒度表示磨粒的大小程度。结合剂的作用是将磨粒粘合在一起，使砂轮具有必要的形状和硬度。砂轮的强度、耐腐蚀性、耐热性、抗冲击性和告诉旋转而不破裂的性能，主要取决于结合剂的性能。砂轮的硬度是反映磨粒在磨削力的作用下，从砂轮表面上脱落的难易程度。砂轮的组织反映了磨粒、结合剂、气孔三者之间的比例关系。 5、六点定位原理：按一定要求分布的六个支承点来限制工件的六个自由度，从而使工件在夹具中得到正确位置的原理，称为六点定位原理。 6、复映误差：由于工艺系统受力变形的变化而使毛坯的形状误差复映到加工后工件表面的现象，称为误差复映。因误差复映现象而使工件产生加工误差，称为复应误差。 7、工艺系统：机械制造系统中，机械加工所使用的机床、道具、夹具和工件组成了一个相对独立的系统，称为工艺系统。 8、装配：根据规定的技术要求将零件或部件进行配合和联接，使之称为半成品或成品的工艺过程称为装配。 9、机械加工工艺过程是指用机械加工的方法改变生产对象（毛坯）的形状、尺寸和表面质量，使之成为零件的过程。 10、工序：指一个活一组工人，在一个工作地对同一个或同事对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。 11、零件结构的工艺性：指所涉及的零件在能满足使用高要求的前提下制造的可行性和经济性。 12、装配精度：产品设计时根据使用性能要求规定的、装配时必须保证的质量指标。 填空： 1、刀具结构形式：前刀面Ar，主后刀面Aα，副后刀面Aα’，主切削刃S，福切削刃S’，刀尖 2、切削用量三要素：切削速度v 、进给量f（或进给速度vf)和背吃刀量（切削 c 。 深度）a p 3、切削层参数：切削层公称厚度h，切削层公称宽度b，切削层公称截面积A。 4、切削变形程度表示：剪切角、变形系数、剪应变 5、积屑瘤对切削过程的影响：增大前角，增大切削厚度，增大已加工表面粗糙度，影响刀具使用寿命。 6、切屑的基本类型：带状切屑，节状切屑，粒状切屑，崩碎切屑 7、影响切削变形的因素：工件材料，刀具前角，切削速度，切削厚度
一、填空题（每空1分，共10分） 1. 在标注刀具角度的正交平面参考系中，通过主切削刃上某一指定点，同时垂直于该点基面和切削平面的平面是。 2. 研磨可降低加工表面的粗糙度，但不能提高加工精度中的精度。 3. 机床主轴回转误差的基本形式包括主轴径角度摆动、轴线窜动和。 4. 机械加工表面质量包括表面粗糙度、和表面层物理机械性能的变化。 5. 在机械加工中，自激振动的激振机理通常包括负摩擦颤振原理、再生颤振原理和 。 6. 机械加工中选择机床时，要求机床的尺寸规格、加工效率及等与工件本工序加工要求相适应。 7. 机械加工中定位基准与设计基准不重合时，工序尺寸及其偏差一般可利用进行计算获得。 8. 在车床上用两顶尖装夹加工细长轴时，工件会产生误差。 9. 切削加工45钢时通常应采用类或YW类硬质合金刀具。 二、名词解释（每小题2分，共10分 1. 工序分散 2. 刀具标注后角 3. 砂轮的组织 4. 工序余量 5. 工艺规程 三、单项选择题（选择正确答案的字母填入括号，每小题1分，共10分 1. 精基准的主要作用是（）。 A. 保证技术要求 B. 便于实现粗基准 C. 尽快加工出精基准 D. 便于选择精基准 2. 夹具精度一般是零件精度的（） A. 1/3～1/5 B. 1/2 C. 相同 D. 1/10 3. 从概念上讲加工经济精度是指（） A.成本最低的加工精度 B.正常加工条件下所能达到的加工精度 C.不计成本的加工精度 D. 最大生产率的加工精度 4. 控制积屑瘤生长的最有效途径是（） A. 改变切削速度 B. 改变切削深度 C. 改变进给速度 D. 使用切削液 5. 在麻花钻头的后刀面上磨出分屑槽的主要目的是（）。 A.利于排屑及切削液的注入 B.加大前角，以减小切削变形 C. 减小与孔壁的摩擦 D. 降低轴向力 6. 自为基准是以加工面本身为精基准，多用于精加工工序，这是为了（）。 A. 保证符合基准重合原则 B. 保证符合基准统一原则 C. 保证加工面的余量小而均匀D 保证加工的形状和位置精度 7. 在切削铸铁时，最常见的切屑类型是（）。 A．带状切屑B. 挤裂切屑C. 单元切屑D．崩碎切屑 8.（）加工是一种容易引起工件表面金相组织变化的加工方法。 A．车削B．铣削C．磨削D 钻削 9. 在切削用量三要素中，（）对切削力的影响程度最大。 A.切削速度 B.进给量 C.背吃刀量 D.三个同样
1.制造系统：制造过程及其所涉及的硬件，软件和人员组成的一个将制造资源转变为产品的有机体，称为制造系统。 2.制造系统在运行过程中总是伴随着物料流，信息流和能量流的运动。 3.制造过程由技术准备，毛坯制造，机械加工，热处理，装配，质检，运输，储存等过程组成。 4.制造工艺过程：技术准备，机械加工，热处理，装配等一般称为制造工艺过程。 5.机械加工由若干工序组成。 6.机械加工中每一个工序又可分为安装，工位，工步，走刀等。 7.工序：一个工人在一个工作地点对一个工件连续完成的那一部分工艺过程。 8.安装:在一个工序中，工件在机床或夹具中每定位和加紧一次，称为一个安装。 9.工位：在工件一次安装中，通过分度装置使工件相对于机床床身改变加工位置每占据一个加工位置称为一个工位。 10.工步：在一个工序内，加工表面，切削刀具，切削速度和进给量都不变的情况下完成的加工内容称为工步。 11.走刀：切削刀具在加工表面切削一次所完成的加工内容。 12.按生产专业化程度不同可将生产分为三种类型：单件生产，成批生产，大量生产。 13.成批生产分小批生产，中批生产，大批生产。 14.机械加工的方法分为材料成型法，材料去除法，材料累加法。 15. 材料成型法是将不定形的原材料转化为所需要形状尺寸的产品的一种工艺方法。 16.材料成型工艺包括铸造，锻造，粉末冶金，连接成型。 17.影响铸件质量关键因素是液态金属流动性和在凝固过程中的收缩性。 18.常用铸造工艺有：普通砂型铸造，熔模铸造，金属型铸造，压力铸造，离心铸造，陶瓷铸造。 19.锻造工艺分自由锻造和模膛锻造。 20.粉末冶金分固相烧结和含液相烧结。
1．机床误差是由机床的制造误差、安装误差和使用中的磨损引起的，其中对加工精度影响最大的三种几何误差是主轴回转误差、导轨误差和传动误差。2．典型的刀具磨损过程分为初期磨损、正常磨损和急剧磨损阶段。3．精加工基准的选择原则应遵循如下原则：统一基准、基准重合、互为基准 和自为基准等原则。 4．工件的装夹过程就是定位和夹紧的综合过程。 5．在切削加工中，用于描述切削机理的指标是切削层及切削层参数，切削层参数包括切削层公称厚度h D、切削层公称宽度b D和切削面积，其中切削面积=h D×b D。6．由于工件材料以及切削条件的不同，切削的变形程度也不同，因而所产生的切屑也不同，切屑的可分为带状切屑、节状切屑、粒状切屑和崩碎切屑四大类。其中当切削塑性材料，切削速度极低，刀具前角较小时，往往产生节状切屑。 7．切削变形程度有三种不同的表示方法，即变形系数、相对滑移和剪切角。8．在车削外圆时，切削力可以分解为三个垂直方向的分力，即主切削力，进给力抗力和切深抗力，其中在切削过程中不作功的是切深抗力。 1. 从形态上看，切屑可以分为带状切屑、挤裂切屑、单元切屑和崩碎切屑 2. 切削过程中金属的变形主要是剪切滑移，所以用相对滑移（剪应变）的大小来衡量变形程度要比变形系数精确些。 3. 利用自然热电偶法可测得的温度是切削区的平均温度。 4. 刀具一次刃磨之后，进行切削，后刀面允许的最大磨损量（VB），称为磨钝标准。 5. 工件经一次装夹后所完成的那一部分工艺过程称为安装。 6. 靠前刀面处的变形区域称为第二变形区，这个变形区主要集中在和前刀面接触的切屑底面一薄层金属内。 7. 系统性误差可以分为常值性系统性误差和变值性系统性误差两种 1．刀具后角是后刀面与切削平面间的夹角 2．衡量切削变形的方法有变形系数与滑移系数两种，当切削速度提高时，切削变形（减少）。 3．精车铸铁时应选用（YG3）；粗车钢时，应选用（YT5）。 4．当进给量增加时，切削力（增加），切削温度（增加）。 5．粗磨时，应选择（软）砂轮，精磨时应选择（紧密）组织砂轮。 6．合理的刀具耐用度包括Tc 与Tp 两种。 7．转位车刀的切削性能比焊接车刀（好），粗加工孔时，应选择（麻花钻）刀具。