零件的加工质量包括加工精度和表面质量
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机械加工质量控制机械零件的加工质量包括两个方面:加工精度和表面质量。
(一)加工精度的概念加工精度就是指加工后的零件在形状、尺寸、表面相互边线等方面与理想零件的合乎程度。
它由尺寸精度、形状精度和边线精度共同组成。
尺寸精度:指加工后零件表面本身或表面之间的实际尺寸与理想尺寸之间的符合程度。
形状精度:指加工后零件表面本身的实际形状与理想零件表面形状之间的符合程度。
边线精度:指加工后零件各表面之间的实际边线与理想零件各表面之间的边线的合乎程度。
(二)机械加工精度获得的方法1.尺寸精度的赢得方法1)试切法这是一种通过试切工件—测量—比较—调整刀具—再试切—……再调整,直至获得要求的尺寸的方法。
2)调整法就是按试切不好的工件尺寸、标准件或对刀块等调整确认刀具相对工件定位基准的精确边线,并在维持此精确边线维持不变的条件下,对一批工件展开加工的方法。
3)定尺寸刀具法在加工过程中采用具有一定尺寸的刀具或组合刀具,以保证被加工零件尺寸精度的一种方法。
4)自动控制法通过由测量装置、切削装置和焊接机构以及控制系统共同组成的掌控加工系统,把加工过程中的尺寸测量、刀具调整和焊接加工等工作自动顺利完成,从而赢得所建议的尺寸精度的一种加工方法。
2.形状精度的获得方法机械加工中赢得一定形状表面的方法可以概括为以下三种。
1)轨迹法此法利用刀具的运动轨迹形成要求的表面几何形状。
刀尖的运动轨迹取决于刀具与工件的相对运动,即成形运动。
用这种方法赢得的形状精度依赖于机床的成形运动精度。
2)成形法此法利用成形刀具代替普通刀具来获得要求的几何形状的表面。
机床的某些成形运动被成形刀具的刀刃所取代,从而简化了机床结构,提高了生产效率。
用这种方法赢得的表面形状精度既依赖于刀刃的形状精度,又离不开机床成形运动的精度。
3)范成法零件表面的几何形状是在刀具与工件的啮合运动中,由刀刃的包络面形成的。
因而刀刃必须是被加工表面的共扼曲面,成形运动间必须保持确定的速比关系,加工齿轮常用此种方法。
第一章1.1生产过程:是指从原材料变成成品的劳动过程的总和;包括原材料的采购、保管、生产准备工作、毛坯制造、零件机械加工和热处理、产品装配、调试、油封包装发运等;机械加工工艺过程:凡属直接改变生产对象形状、大小、性能及相对位置关系的过程;(包括:锻造、焊接、冲压、铸造、热处理、机械加工、特种加工、表面处理、装配)机械加工工艺规程:在现有的生产条件下,以最合理或者较合理的工艺过程,用文字按规定的表格形式书写的工艺文件;1.2.生产纲领:企业在计划期内应完成的产品数量及进度计划,包含了备品和废品;生产批量:指一次投入或者产出的同一产品数量单件生产:产品种类多、数量少、工作地点经常更换、加工对象很少重复;成批生产:各工作地点分批轮流制造几种不同的产品,加工对象周期性重复;大量生产:产品产量大,大多数工作地点按照一定的生产节拍重复进行某种零件的某一个加工内容,设备专业化程度很高;工件装夹:使工件在加工钱前相对于机床、刀具、夹具具有正确的位置,且在整个加工过程保持位置的准确可靠;包括工件的定位和夹紧;1.3.基准:用以确定生产对象几何要素间的几何关系所依据的点线面;包括设计基准和工艺基准;设计基准:工件在零件图上标注尺寸所采用的基准;工艺基准:工件在工艺过程中所采用的基准;包括:定位、工序、测量和装配基准工序基准:用以确定本工序被加工表面后的尺寸、现状、位置所采用的基准;定位基准:用以确定工件在机床上或者夹具中正确位置所采用的记住;测量基准:在加工中或者加工后,用以测量工件形状、尺寸和位置误差所采用的基准;装配基准:用以零件或者部件在产品上相对位置所采用的基准;工件定位:确定工件在机床或者夹具中占有正确位置的工艺过程;夹紧:将工件定位后的位置固定下来,使之在加工过程中相对于机床和刀具有正确的位置;六点定位原理:采用合理布置的六个支承点与工件的定位基准相接触,来限制工件的六个自由度;完全定位:工件的六个自由度被完全限制而在夹具中占有完全确定的位置;不完全定位:没有完全限制工件的六个自由度也能满足加工要求的定位;欠定位:根据加工要求,工件必须限制的自由度没有被完全的限制;过定位:采用的支承点重复限制了工件的同一个或几个自由度;1.4.装配:根据一定技术要求,通过校正、调整、平衡、配作、反复检验等一系列工作来保证产品质量的一个复杂工艺过程;机器的质量最终是通过装配来保证的;装配单元:零件、套件、组件、部件和机器;装配内容:根据一定技术要求,通过校正、调整、平衡、配作、反复检验等一系列工作来保证产品质量的一个复杂工艺过程;第二章2.1机械加工工艺规程作用:1.是生产准备工作的依据;2.是组织生产的指导性文件3.是新建和扩建工厂时的原始资料4.便于积累、交流和推广行之有效的生产经验;零件的结构工艺性:指在满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性;包括:零件尺寸要合理和结构要合理;尺寸合理:(1)尺寸规格尽量标准化(2)尺寸标注要合理;结构合理:(1)结构应便于加工(2)便于测量(3)应有足够的刚度毛坯选择:(1)零件的材料及其力学性能(2)零件的机构形状和尺寸(3)生产类型(4)车间的生产能力(5)充分注意应用新工艺、新技术和新材料。
机械制造工艺基础知识点第一章金属切削加工基础知识一、切削加工基本概念1、成形运动(切削运动)是为了形成工件表面所必需的、刀具与工件之间的相对运动。
成形运动(切削运动)包括主运动和进给运动。
2、主运动是指直接切除工件上的切削层,形成已加工表面所需的最基本运动。
一般来讲,主运动是成形运动中速度最高、消耗功率最大的运动,机床的主运动只有一个。
3、进给运动是指不断地把切削层投入切削的运动,以加工出完整表面所需的运动。
进给运动可能有一个或几个,通常运动速度较低,消耗功率较小。
4、切削过程中,工件上形成三个表面1)待加工表面——将被切除的表面;2)过渡表面——正在切削的表面;3)已加工表面——切除多余金属后形成的表面。
5、切削用量三要素1)切削速度v c切削刃上选定点在主运动方向上相对于工件的瞬时速度。
2)进给量f在进给运动方向上,刀具相对于工件的位移量,称为进给量。
3)背吃刀量a p背吃刀量是在通过切削刃基点并垂直于工作平面方向上测量的切削深度。
6、成形运动简图7、切削层尺寸要素(1)切削层:刀具切过工件的一个单程,或只产生一圈过渡表面的过程中所切除的工件材料层。
(2)切削层尺寸平面:通过切削刃基点并垂直于该点主运动方向的平面,称为切削层尺寸平面。
(3)切削层尺寸要素①切削厚度:指在切削层尺寸平面内,沿垂直于切削刃方向度量的切削层尺寸。
②切削宽度:指在切削层尺寸平面内,沿切削刃方向度量的切削层尺寸。
③切削面积:是指在给定瞬间,切削层在切削层尺寸平面里的实际横截面面积。
二、刀具角度1、车刀的组成三个刀面:前面、主后面、副后面两个切削刃:主切削刃、副切削刃一个刀尖2、辅助平面1)基面:过切削刃选定点,垂直于主运动方向的平面。
2)主切削平面:过切削刃选定点,与切削刃相切,并垂直于基面的平面。
3)正交平面:通过主切削刃上的某一点,并同时垂直于基面和切削平面的平面。
3、车刀的标注角度γ(1)前角在正交平面中测量,是刀具前面与基面之间的夹角。
《汽车制造工艺学》试题库一、填空1.主轴回转作纯径向跳动及漂移时,所镗出的孔是_椭圆__形。
2.零件的加工质量包括_加工精度_和_加工表面质量__。
3.零件光整加工的通常方法有_珩磨_、研磨、超精加工及_抛光_等方法。
4.机械加工工艺规程实际上就是指规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的_工艺文件5.工艺过程是指生产过程中,直接改变生产对象形状、尺寸、相对位置、及性质的过程。
6.零件的几何(尺寸,形状,位置)精度、表面质量、物理机械性能是评定机器零件质量的主要指标。
7.加工经济精度是指在正常加工条件下(采用符合标准的设备,工艺装备和标准技术等级的工人,不延长加工时间)所能保证的加工精度。
8.轴类零件加工中常用两端中心孔作为统一的定位基准。
9.零件的加工误差指越小(大),加工精度就越高(低)。
10.粗加工阶段的主要任务是获得高的生产率。
11.精加工阶段的主要任务是使各主要表面达到图纸规定的质量要求。
12.工艺系统的几何误差包括加工方法的原理误差、制造和磨损所产生的机床几何误差和传动误差,调整误差、刀具、夹具和量具的制造误差、工件的安装误差。
13.零件的加工误差值越小(大),加工精度就越高(低)。
14.机械产品的质量可以概括为__实用性____、可靠性和__经济性____三个方面。
15.通过切削加工方法获得工件尺寸的方法有试切法、静调整法、_定尺寸刀具法__、主动及自动测量控制法。
16.主轴回转作纯径向跳动及漂移时,所镗出的孔是_椭圆形______。
17.工艺上的6σ原则是指有__99.73%_____的工件尺寸落在了3σ范围内18.零件的材料大致可以确定毛坯的种类,例如铸铁和青铜件多用_铸造____毛坯19.表面残余拉应力会_加剧_ (加剧或减缓)疲劳裂纹的扩展。
20.切削液的作用有_冷却___、润滑、清洗及防锈等作用。
21.磨削加工的实质是磨粒对工件进行_切削__、滑擦和刻划三种作用的综合过程。
零件的加工质量包括加工精度和表面质量。
其中加工精度有尺寸精度、形状精度和位置精度,表面质量的指标有表面粗糙度、表面加工硬化的程度、残余应力的性质和大小。
表面质量的主要指标是表面粗糙度。
1.极限与配合现代化机械制造工业中大多数产品成批生产或大量生产,要求生产出来的零件不经任何修配和挑选就能装到机器上去,并能达到规定的配合(紧松要求) 和满足所需要的技术要求。
在同一规格的一批零件中,任取一个。
不需任何就能装到机器上去。
并达到规定的技术性能要求,我们称这种零件具有互换性。
互换性在机械制造中具有重要的作用. 例如,自行车和手表的零件损坏后,修理人员很快就可以用同样规格的琴件换上,恢复自行车和手表的功能。
在实际生产过程中,加工出来的零件不可避免地会产生误差,这种误差称为加工误差。
实践证明,只要加工误差控制在一定范围内,零件就能够具有互换性. 按零件的加工误差及其控制范环制订出的技术标准,称为极限与配合标准。
它是实现互换性的基础。
为了满足各种不同精度的要求,国家标准 GB/T.1000.3 -18《极限与配合基础第3 部分:标准公差和基本偏差数值表》规定标准公差分为20 个公差等级(公差等级是指确定尺寸精确程度的等级) ,它们是 IT01、IT0、IT1,rl-,...,IT18. IT 表示标准公差,数字表示公差等级.其中IT01为最高,IT18为最低。
公差等级高,公差值小,精确程度高;公差级低,则公差值大,精确度低。
2.加工精度实际零件的形状、尺寸和理想零件的形状、尺寸相符合的程度。
精度的高低用公差来表示。
(1)尺寸精度及其检验1)尺寸精度尺寸精度是指实际零件的尺寸和理想零件的尺寸相符合的程度,即尺寸准确的程度,尺寸精度是由尺寸公差(简称公差)控制的。
同一基本尺寸的零件,公差值的大小就决定了零件的精确程度,公差值小的,精度高,公差值大的,精度低。
2)尺寸精度的检验尺寸精度常用游标卡尺、百分尺等来检验。
若测得尺寸在最大极限尺寸与最小极限尺寸之间,零件合格。
机械设计制造及自动化专一、填空链传动中,链条节数应避免取奇数。
1.材料在弹性变形阶段内,应力与应变的比值称为弹性模量,它反映了材料弹性变形的难易程度。
2纯铁在加热过程中,其体心立方晶格与面心立方晶格的相互转变现象,称为同素异构转变3.一般情况下,晶粒大,金属的强度、塑性和韧性下降。
4.铁素体是碳溶解在α-FE中的间隙固溶体,奥氏体是碳溶解在β-FE中的间隙固溶体5.奥氏体是碳在中的固溶体,呈面心立方晶格晶格。
6.根据Fe-Fe3C 相图中成分-组织-性能的规律,选材时,建筑结构和各种型钢选塑性和韧性好的低碳钢,各种机械零件选用强度、塑性和韧性好的中碳钢,各种工具要用硬度高而耐磨性好的高碳钢。
7.钢的热处理基本类型有普通热处理、表面热处理和化学热处理三种。
8.黄铜是由铜和锌组成的合金。
9.选用零件材料时主要应考虑其材料的力学性能、材料的工艺性和材料的经济性10.合金液从浇铸温度冷却到室温要经历三个阶段:液态收缩、凝固收缩和固态收缩。
11.锤上模锻的模镗一般分为制坯模膛、模锻模膛和切割模膛。
12.根据原子间的结合方式不同,焊接方法可分为:熔化焊、压力焊和钎焊。
13.焊条是作为熔化电极用的焊接材料,由焊芯和涂敷在焊芯外的药皮两部分组成。
14.互换性是指机械产品中同一规格的一批零件或部件,任取其中一件,不需要作任何搂选、调整或辅助加工(如钳),就能进行装配,并能满足机械产品使用性能要求的一种特性15.按互换性的程度可分为完全互换和不完全互换。
16.公差配合国家标准规定孔的基本偏差符号从 A 至 ZC 共计 28 种。
17.公差与配合规定了20个公差等级,即从最高的 IT01 级至最低的IT18 级。
18.切削用量三要素是指切削速度、进给量和背刀量。
19.逆铣加工是指铣刀切入工件的切削速度方向和工件的进给方向相反。
20.刀具的磨损一般经历初期磨损阶段、正常磨损阶段和急剧磨损阶段三个阶段。
21.工序是组成机械加工工艺过程的基本单元。
一、填空题1.零件的加工质量包含零件的和,零件的加工精度包括、和。
2.机床主轴回转轴线的运动误差可分解为和、、。
3.在顺序加工一批工件中,其加工误差的大小和方向都保持不变,称为;或者加工误差按一定规律变化,称为。
4.机床导轨导向误差可分为:水平直线度、、、。
5.误差的敏感方向是指产生加工误差的工艺系统的原始误差处于加工表面的在车削加工时为方向,在刨削加工时为方向。
二、选择题1. 调整法加工一批工件后的尺寸符合正态分布,且分散中心与公差带中心重合,但发现有相当数量的废品,产生的原因主要是()A、常值系统误差B、随机误差C、刀具磨损太大D、调态误差大2. 车床导轨在水平面内与主轴线不平行,会使车削后的工件产生()A、尺寸误差B、位置误差C、圆柱度误差D、圆度误差3. 车床主轴有径向跳动,镗孔时会使工件产生()A、尺寸误差B、同轴度误差C、圆度误差D、圆锥形4. 某轴毛坯有锥度,则粗车后此轴会产生()A、圆度误差B、尺寸误差C、圆柱度误差D、位置误差5. 某工件内孔在粗镗后有圆柱度误差,则在半精镗后会产生()A、圆度误差B、尺寸误差C、圆柱度误差D、位置误差7. 工件受热均匀变形时,热变形使工件产生的误差是()A、尺寸误差B、形状误差C、位置误差D、尺寸和形状误差8. 为减小零件加工表面硬化层深度和硬度,应使切削速度()A、减小B、中速C、增大D、保持不变9. 车削加工时轴的端面与外圆柱面不垂直,说明主轴有()A、圆度误差B、纯经向跳动C、纯角度摆动D、轴向窜动10. 镗床上镗孔时主轴有角度摆动,镗出的孔将呈现()A圆孔B椭圆孔C圆锥孔D双面孔11. 垂直于被加工表面的切削力与工件在该力方向的位移的比值,定义为工艺系统的()A静刚度(刚度)B柔度C动刚度D动柔度12. 工件受外力时抵抗接触变形的能力,称为()A工艺系统刚度B工件硬度C接触刚度D疲劳强度13. 一级工艺的工艺能力系数Cp为()A Cp≤0.67B 1.0≥Cp>0.67C 1.33≥Cp>1.00D 1.67≥Cp>1.33工序能力勉强的工艺是()A一级工艺B二级工艺C三级工艺D四级工艺14.工艺系统的热变形只有在系统热平衡后才能稳定,可采取适当的工艺措施予以消减,其中系统热平衡的含义是()。
零件的加工质量包括加工精度和表面质量。
其中加工精度有尺寸精度、形状精度和位置精度,表面质量的指标有表面粗糙度、表面加工硬化的程度、残余应力的性质和大小。
表面质量的主要指标是表面粗糙度。
1.极限与配合
现代化机械制造工业中大多数产品成批生产或大量生产,要求生产出来的零件不经任何修配和挑选就能装到机器上去,并能达到规定的配合(紧松要求) 和满足所需要的技术要求。
在同一规格的一批零件中,任取一个。
不需任何就能装到机器上去。
并达到规定的技术性能要求,我们称这种零件具有互换性。
互换性在机械制造中具有重要的作用. 例如,自行车和手表的零件损坏后,修理人员很快就可以用同样规格的琴件换上,恢复自行车和手表的功能。
在实际生产过程中,加工出来的零件不可避免地会产生误差,这种误差称为加工误差。
实践证明,只要加工误差控制在一定范围内,零件就能够具有互换性. 按零件的加工误差及其控制范环制订出的技术标准,称为极限与配合标准。
它是实现互换性的基础。
为了满足各种不同精度的要求,国家标准 GB/T.1000.3 -18《极限与配合基础第3 部分:标准公差和基本偏差数值表》规定标准公差分为20 个公差等级(公差等级是指确定尺寸精确程度的等级) ,它们是 IT01、IT0、IT1,rl-,...,IT18. IT 表示标准公差,数字表示公差等级.
其中IT01为最高,IT18为最低。
公差等级高,公差值小,精确程度高;公差级低,则公差值大,精确度低。
2.加工精度实际零件的形状、尺寸和理想零件的形状、尺寸相符合的程度。
精度的高低用公差来表示。
(1)尺寸精度及其检验
1)尺寸精度尺寸精度是指实际零件的尺寸和理想零件的尺寸相符合的程度,即尺寸准确的程度,尺寸精度是由尺寸公差(简称公差)控制的。
同一基本尺寸的零件,公差值的大小就决定了零件的精确程度,公差值小的,精度高,公差值大的,精度低。
2)尺寸精度的检验尺寸精度常用游标卡尺、百分尺等来检验。
若测得尺寸在最大极限尺寸与最小极限尺寸之间,零件合格。
若测得尺寸大于最大实体尺寸,零件不合格,需进一步加工。
若测得尺寸小于最小实体尺寸,零件报废。
(2)形状精度及其检验
1)形状精度零件的形状精度是指同一表面的实际形状与理想形状相符合的程度。
一个零件的表面形状不可能做得绝对准确,图1所示轴的尺寸均在公差范围内,其形状却可能有八种不同,用这八种不同形状的轴装在精密机械上,效果显然会有差别。
为满足产品的使用要求,对零件表面形状要加以控制。
图1 轴的形状误差
按照国家标准(GBll82—80及GBll83—80)规定,表面形状的精度用形状公差来控制。
形状公差有六项,其符号见表1。
表1 形状公差符号
2)常用形状精度的检验形状精度通常用直尺、百分表、轮廓测量仪等来检
验。
直线度在平面上给定方向的直线度公差带是在该方向上距离为公差值的两平行直线之间的区域。
直线度检测方法如图2所示,将刀口形直尺沿给定方向与被测平面接触,并使两者之间的最大缝隙为最小,测得的最大缝隙即为此平面在该素线方向的直线度误差。
当缝隙很小时,可根据光隙估计;当缝隙较大时可用塞尺测量。
图2 直线度检测
图3 平面度检测
平面度距离为公差值的两平行平面之间的区域为平面度公差带。
平面度检测方法如图3所示,将刀口形直尺与被测平面接触,在各个方面检测其中最大缝隙的读数值,即为平面度误差。
圆度在同一正截面上半径差为公差值的两同心圆之间的区域为圆度公差带。
图4 圆度检测
圆度检测方法如图4所示,将被测零件放置在圆度仪上,调整零件的轴线,使其与圆度仪的回转轴线同轴,测量头每转一周,即可显示该测量截面的圆度误差。
测量若干个截面,其中最大的误差值即为被测圆柱面的圆度误差。
圆柱度半径差为公差值的两同轴圆柱面之间的区域为圆柱度公差带。
圆柱度检测方法与圆度的测量方法基本相同,所不同的测量头在无径向偏移的情况下,要测若干个横截面,以确定圆柱度误差。
(3)位置精度及其检验
1)位置精度位置精度是指零件点、线、面的实际位置与理想位置相符合的程度。
正如零件的表面形状不能做得绝对准确一样,表面相互位置误差也是不可避免的。
表2 位置公差符号
按照国家标准(GBll82—80及GBll83—80)规定,相互位置精度用位置公差来控制。
位置公差有八项,其符号见表2,标注示例见图5。
图5 位置精度、粗糙度标注示例
2)常用位置精度的检验位置精度常用游标卡尺、百分表、直角尺等来检验。
平行度当给定一个方向时,平行度公差带是距离为公差值,且平行于基准面(或线)的两平行平(或线)之间的区域。
图6 平行度检测图
平行度检测方法如图6所示,将被测零件放置在平板上,移动百分表,在被测表面上按规定测量进行测量,百分表最大与最小读数之差值,即为平行度误差。
垂直度当给定一个方向时,垂直度公差的公差带是距离为公差值,且垂直于基准面(或线)的两平行平面(或线)之间的区域。
图7 垂直度检测
垂直度检测方法如图7所示,将90°角尺宽边贴靠基准A,测量被测平面与90°
角尺窄边之间的缝隙,方法同直线度误差的测量,最大缝隙即垂直度误差。
图8 同轴度检测
同轴度公差带是直径为公差值,且与基准轴线同轴圆柱面内的区域。
同轴度检测方法如图8所示,将基准面A、B的轮廓表面的中段放置在两高的刃口状V 形铁上。
①沿轴向截面测量,在径向截面的上下分别放置百分表,测得各对应点的;②转动零件,按上述方法测量若干个轴向截面,取各截面的,作为该零件的同轴度误差。
图9 圆跳动检测
圆跳动径向圆跳动公差带是在垂直于基准轴线的任一测量平面内半径差为公差值,且圆心在基准轴线上的两个同心圆之间的区域(端面圆跳动和斜向圆跳动定义略)。
检测方法在振摆仪上检测圆跳动。
娄零件旋转一周时,百分表最大与最小读数之差,即为径向或端面圆跳动的。