机械制造技术基础知识点整理

机械制造技术基础知识点整理

1.制造工艺过程包括技术准备、机械加工、热处理和装配等。

2.机械加工由多个工序组成，包括安装、工位、工步和走刀。

3.根据生产专业化程度的不同，生产可分为单件生产、成批（小批、XXX、大批）生产和大量生产。

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、磨削和刨削。

6.工件上有三个不断变化的表面，包括待加工表面、过渡表面（切削表面）和已加工表面。

7.切削用量是指切削速度、进给量和背吃刀量的总称。

8.形成表面的发生线包括母线和导线。

9.形成发生线的方法包括成型法、轨迹法、展成法和相切法。

10.表面的成型运动是保证工件得到要求表面形状的运动。

11.机床可按万能性程度、精度、自动化程度、重量、主要工作部件数目和数控功能等分类。 12.机床包括动力源部件、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、支承零部件和其他装置。

13.机床上的运动包括切削运动和辅助运动，如分度运动、送夹料运动、控制运动和其他各种空程运动。

14.刀具可按类型、主切削刃数量、切削部分的复杂程度、尺寸和构造等分类。

刀具的类型和材料

刀具根据切削部分和夹持部分的结构关系分为整体式刀具和装配式刀具。切刀主要包括车刀、刨刀、插刀和镗刀。孔加工刀具有麻花钻、中心钻、扩孔钻和铰刀等。刀具材料中，高速钢和硬质合金钢是最常用的。高速钢又分为普通高速钢和高性能高速钢，高性能高速钢包括钴高速钢、铝高速钢和高钒高速钢。

刀具的参考系和结构要素

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。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。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、假定工作平面和背平面。外圆车刀切削部分的结构要素包括前刀面、后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃和刀尖。

角度的标注和选择原则

刀具角度包括在正交平面内标注的前角、后角和楔角，在副平面内标注的副前角和副后角，在切削平面内标注的刃倾角，在基面内标注的主偏角、副偏角和刀尖角。前角的选择原则包括工件材料的强度、硬度和塑性，刀具材料的强度和韧性，以及工艺系统的差异。后角的选择原则包括粗切和精切的不同情况，以及工艺系统的刚性和尺寸精度要求。

29.主偏角的选择原则有以下几点：首先，对于粗加工、半精加工和使用硬质合金车刀的情况，应选取较大的主偏角；其次，加工很硬的材料时应取较小的主偏角；第三，当工艺刚性好或车细长轴时，应选取较小的主偏角；最后，对于单件小批量生产，主偏角应等于90度或45度。

30.副偏角的选择原则如下：一般刀具应取较小的副偏角；精加工刀具应取更小的副偏角；加工高强度高硬度或断续切削时，应取较小的副偏角。

31.增大前角能减小切削变形和摩擦，降低切削力和切削温度，减少刀具磨损和改善加工表面质量。

32.增大后角能减少后刀面与过度表面件的摩擦，还可以减少切削刃圆弧半径，使刃口锋利。

33.刃倾角的变化会影响切屑流出方向、切削刃的锋利性、刀刃强度和切削分力。

34.主偏角和副偏角的变化会影响已加工表面的粗糙度、切削分力的大小和比例、工艺系统的弹性变和振动、刀尖强度和对切削热的传散，同时主偏角还会影响切屑层形状、断屑效果和排屑方向。

35.切屑种类包括带状切屑、节状切屑、粒状切屑和崩碎切屑，它们分别适用于不同的切削条件和材料。

36.切削层可以分为三个变形区：第一变形区为剪切滑移区，第二变形区为摩擦区，第三变形区为挤压区。

37.切削力可以分解为三个分力：主切削力沿切削速度方向分力，进给抗力在进给方向分力，切深抗力在切深方向分力。

38.切削力的大小受到工件材料、切削用量、刀具角度等因素的影响。

39.切削温度的大小受到切削用量、工件材料、刀具角度等因素的影响。

40.刀具磨损分为初期磨损阶段、正常磨损阶段和急剧磨损阶段三个阶段。

41.刀具磨损形式包括后刀面磨损、前刀面磨损和前后刀面同时磨损。

42.刀具磨损原因包括磨料磨损、粘结磨损、扩散磨损和氧化磨损。

43.刀具破损形式包括脆性破损和塑性破损，其中脆性破损又分为崩刃、碎裂、剥落和热裂。

44.防止刀具破损的措施包括合理选择刀具材料、角度和切削用量等。

45.刀具寿命受到切削用量、工件材料、刀具材料、刀具几何角度等因素的影响。

46.在选择切削用量时，应先选择一个尽可能大的背吃刀量，然后选择一个大的进给量，最后根据背吃刀量和进给量，在刀具寿命和机床功率允许的条件下选择合适的切削速度。

47.磨具由磨料、结合剂和气孔三部分组成。

48.砂轮的特性包括磨料、粒度、硬度、结合剂、组织、形状和尺寸。

49.砂轮的硬度指的是在工作时，磨料从砂轮上脱落的难易程度。

50.磨削运动分为主运动和进给运动，进给运动包括径向、轴向和圆周运动。

51.磨削表面质量包括磨削表面的粗糙度、表面烧伤和表层残余应力。

52.残余应力指的是除外力和热源作用外，存在于零件内部的应力。

53.高效磨削的方法包括高速磨削、强力磨削和砂带磨削。

54.一般情况下，加工硬度较大的金属在粗磨时应选用软砂轮；加工软金属在精磨时应选用硬砂轮。

55.工件装夹分为直接找正装夹、划线找正装夹和利用专用夹具装夹。

56.定位是使工件在工艺系统中处于正确的位置。

57.基准用来确定零件几何要素间的几何关系所依据的点、线、面，分为设计基准和工艺基准（包括工序基准、定位基准、测量基准和装配基准）。

58.限制工件六个自由度的方法称为六点定位原理或六点定位。

59.定位和夹紧是不同的，定位是为了使工件处于正确的位置，夹紧是为了保证正确的定位。

60.完全定位可以限制工件的六个自由度。

61.不完全定位（合理定位）可以限制工件的自由度小于六个，但仍能保证加工要求。

62.欠定位可以限制工件的自由度小于合理数目，但不能保证加工要求。

63.重复定位（过定位）指同一自由度被同一定位元件重复限制。

64.在平面定位中，常用的定位元件包括固定支承、可调支承、自位支承（限制一个自由度）和辅助支承。

65.工件可以使用圆孔定位元件（如圆柱销、锥销、心轴）进行定位。

66.工件可以使用锥孔定位元件（如圆锥心轴、顶尖）进行定位。

67.工件可以使用外圆柱面定位元件（如定位套、弹簧夹头、V形块）进行定位。

68.定位销的长度不同，可以限制不同数量的自由度，如短圆柱销限制2个自由度，长圆柱销限制4个自由度，菱形销限制1个自由度。

69.锥销可以用于未加工过的孔，可以限制3个自由度，浮动锥销可以限制2个自由度。

70.心轴的间隙配合可以限制5个自由度，过盈配合可以限制4个自由度，小锥度心轴可以限制4个自由度。

71.在平面定位中，一个支承钉可以限制1个自由度，两个支承钉可以限制2个自由度，三个支承钉可以限制3个自由度。

72.V形块可以分为固定式长V形块（可以限制4个自由度）和短V形块（可以限制2个自由度），以及活动式V形块（可以限制1个自由度）。

73.圆锥心轴有五个自由度限制。

74.顶尖死顶尖限制三个自由度，活顶尖限制两个自由度。

75.三抓卡盘支持短工件时限制两个自由度，支持长工件时限制四个自由度。

76.夹紧力的三个要素是作用点、方向和大小。

XXX系统包括气动、液压、气液联动、电动、磁力和真空动力系统。 78.机械加工精度包括尺寸精度、形状精度和位置精度，其中尺寸精度指零件加工后的实际几何参数与理想几何参数的符合程度，加工表面质量也是机械加工质量的一部分。

79.定位误差产生的原因包括基准不重合误差和基准位移误差。

80.定位误差的计算公式可以在教材P263中找到。

81.工艺规程是指规定产品制造工艺过程和操作方法等的工艺文件。

82.工艺文件是将工艺规程的内容填入一定格式卡片后形成的生产准备和施工所依据的工艺文件。

83.常用的工艺文件包括机械加工过程综合卡片、机械加工工艺卡片和机械加工工序卡片。

84.加工工艺过程设计需要解决定位基准的选择、工艺路线的拟定、工序尺寸及公差的确定、加工工序设计等问题。

86.定位基准有粗基准和精基准两种。

87.加工经济精度是指在正常加工条件下所能达到的加工精度。

88.加工阶段的划分包括粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段、光整加工阶段和超精密加工阶段。 89.机械加工工序的安排需要先行基面，先粗后精，先主后次，先面后空。

90.热处理工序的安排包括预备热处理和最终热处理。

91.加工余量分为工序余量和加工总余量。

92.工序余量等于前后两道工序尺寸之差。

93.工序尺寸都按入体原则标注极限偏差，即被包容面的工序尺寸取上偏差，包容面的工序尺寸取下偏差。

94.最小工序余量=工序余量基本尺寸-上工序尺寸的公差，最大工序余量=工序余量基本尺寸+本工序尺寸公差，工序尺寸=最小工序尺寸+上工序尺寸的公差+本工序尺寸的公差。

95.被包容面指轴，包容面指孔。

96.加工余量有双边余量和单边余量之分。

97.对于外圆和孔等回转表面，加工余量指双边余量是从直径上考虑的，实际切削金属时加工余量的一半。平面的加工余量是指单边余量，等于实际切削的金属层厚度。

98.工艺尺寸链是由一系列相互联系切按一定顺序排列的工序尺寸所形成的封闭尺寸组合。

99.环工艺尺寸链中每一个组成尺寸称为环。

100.在加工过程中，封闭环是最后自然形成或间接得到的尺寸之一。每个尺寸链中只有一个封闭环存在。