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文檔簡(jiǎn)介

1、大連理工大學(xué)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)筆記及重點(diǎn)第一章 機(jī)械加工方法與切削機(jī)床1、順銑和逆銑及其特點(diǎn) 順銑:銑削時(shí)主運(yùn)動(dòng)速度方向與工件進(jìn)給方向相同 特點(diǎn): (1) 主運(yùn)動(dòng)是刀具旋轉(zhuǎn) (2) 生產(chǎn)率高 (3) 切削過程容易產(chǎn)生振動(dòng) (4) 散熱條件較好 逆銑:銑削時(shí)主運(yùn)動(dòng)速度方向與工件進(jìn)給方向相反 特點(diǎn): (1) 避免了工作臺(tái)和工件一起向前竄動(dòng) (2) 避免了首先接觸工件硬皮,不易磨損 (3) 逆銑時(shí)厚度從0開始逐漸增大,因而刀刃開始切削時(shí)將經(jīng)歷一段在切削硬化的已加工表面io損 (4) 銑削力上抬工件,容易振動(dòng) 所以為了提高刀具的壽命,切削加工中常用逆銑。 2、機(jī)床的工藝范圍和技術(shù)參數(shù) 工藝范圍:在機(jī)床上

2、加工的工件類型和尺寸、能夠完成何種工序、使用什么刀具等。 技術(shù)參數(shù):尺寸參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)與動(dòng)力參數(shù)。3、外傳動(dòng)鏈和內(nèi)傳動(dòng)鏈外傳動(dòng)鏈:動(dòng)力源和工件部件間的傳動(dòng)鏈 內(nèi)傳動(dòng)鏈:工件部件間的傳動(dòng)鏈 4、能看懂機(jī)床型號(hào)的編制 第二章 金屬切削原理與刀具1、切削運(yùn)動(dòng):利用刀具切去工件毛坯上多余的金屬層,以獲得具有一定表面精度(尺寸,形狀,位置精度)和表面質(zhì)量的機(jī)械零件的機(jī)械加工方法。2、切削要素 切削要素包括:切削用量和切削層的幾何參數(shù)。 切削用量包括:切削速度、背吃刀量和進(jìn)給量。 切削要素包括:切削厚度、切削寬度和切削面積。 切削速度:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi),刀具相對(duì)于工件在主運(yùn)動(dòng)方向上的位移。 背吃刀量:待加工表面

3、和已加工表面的垂直距離。 進(jìn)給量:在主運(yùn)動(dòng)每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)或者每一行程時(shí),刀具在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上相對(duì)于工件的位移量。 切削厚度:兩相鄰加工表面間的垂直距離。 切削寬度:沿主切削刃方向度量的切削層尺寸。 切削面積:切削層垂直于切削速度截面內(nèi)的面積。 3、刀具的標(biāo)注角度前角0: 在正交平面內(nèi)測(cè)量的前刀面與基面之間的夾角 后角0: 在正交平面內(nèi)測(cè)量的主后刀面與切削平面之間的夾角 主偏角Kr:在基面內(nèi)測(cè)量的主切削刃在基面上的投影與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向的夾角 副偏角K'r:在基面內(nèi)測(cè)量的副切削刃在基面上的投影與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)反方向的夾角 刃傾角s: 在切削平面內(nèi)測(cè)量的主切削刃與基面之間的夾角4、對(duì)刀具的工作角度有影響的

4、兩個(gè)因素:刀具的安裝位置和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。(具體影響參看第二版19頁(yè)或第三版18頁(yè))5、刀具材料應(yīng)滿足的性能 刀具切削部分材料在切削時(shí)要承受高壓、高溫、摩擦、沖擊和振動(dòng)所以應(yīng)具備: (1)高的硬度(2)高的耐磨性(3)足夠的強(qiáng)度和韌性(4)高的耐熱性(5)良好的熱物理性能(6)良好的工藝性能和經(jīng)濟(jì)性。 6、刀具角度的選擇: (1)前角 前角0對(duì)切削的難易程度有很大的影響。增大前角能使刀刃變得鋒利,使切削更為輕快,并減小切削力和切削熱,但前角過大刀刃和刀尖的強(qiáng)度下降,刀具導(dǎo)熱體積減小,影響刀具壽命。 (2)后角 后角0的主要功用是減小后刀面與工件間的摩擦和后刀面的磨損。一般,切削厚度越大,刀具后角越小

5、;工件材料越軟,塑性越大,后角越大。工藝系統(tǒng)剛性較差時(shí)應(yīng)當(dāng)適當(dāng)減小后角,尺寸精度要求較高的刀具后角宜取小值。(3)主偏角 主偏角Kr的大小影響切削條件和刀具壽命。在工藝系統(tǒng)剛性很好時(shí)減小主偏角可以提高刀具耐用度,減小已加工面粗糙度,所以主偏角宜取小值;在工件剛性較差時(shí)為避免工件變形和振動(dòng),應(yīng)選用較大的主偏角。 7、切削加工的變形區(qū) 第一變形區(qū)(參看課本圖):從OA線開始發(fā)生塑性變形,到OE線晶粒的剪切滑移基本完成 第一變形區(qū)的特征:沿滑移線的剪切變形及其隨之產(chǎn)生的加工硬化,在切削溫度較高時(shí)這一變形區(qū)較窄 第二變形區(qū):切屑沿前刀面排出時(shí)進(jìn)一步受到前刀面的擠壓和摩擦,使靠近前刀面出金屬纖維化,基本

6、上和前刀面相平行 第二變形區(qū)的特征:使切屑底層靠近前刀面處纖維化,流動(dòng)速度減緩,甚至?xí)T谇暗睹嫔希磺行紡澢赡Σ炼a(chǎn)生的熱量使切屑與刀具接觸溫度升高 第三變形區(qū):已加工表面受到切削刃鈍圓部分與后刀面的擠壓和摩擦,產(chǎn)生變形與回彈,造成纖維化與加工硬化 8、積屑瘤 積屑瘤:在切削速度不高而又能形成連續(xù)切屑的情況下,加工一般鋼料或其它塑性材料時(shí)常在前刀面處粘著一塊剖面有時(shí)呈三角狀的硬塊,它的硬度很高,有時(shí)可以替代刀刃進(jìn)行切削,這塊冷焊在前刀面的金屬稱為積屑瘤。 積屑瘤對(duì)切削加工的影響如下:(1)實(shí)際前角增大,減小切削力 (2)增大切削厚度 (3)使加工表面粗糙度增大 (4)積屑瘤粘附在前刀面上,

7、在相對(duì)穩(wěn)定時(shí)代替刀刃切削,提高刀具壽命,但不穩(wěn)定是會(huì)加速刀具的磨損。 防止積屑瘤的方法: (1)降低切削速度,使溫度較低,粘結(jié)現(xiàn)象不易發(fā)生 (2)采用高速切削,使切削溫度高于積屑瘤消失的相應(yīng)溫度 (3)采用潤(rùn)滑性能較好的切削液,減小摩擦 (4)增加刀具前角以減小切屑與前刀面接觸區(qū)的壓力 (5)適當(dāng)提高工件材料硬度,減小加工硬化傾向 9、切削力的來源及影響因素 切削力的來源: (1)克服被加工材料彈性變形的抗力 (2)克服被加工材料塑性變形的抗力 (3)克服切屑對(duì)前刀面的摩擦力和刀具后刀面對(duì)過渡表面與已加工表面間的摩擦力 影響因素:工件的材料、切削用量、刀具的參數(shù)、刀具的磨損和切削液。10、切削

8、力的測(cè)量手段 (1)測(cè)定機(jī)床功率,計(jì)算切削力: 用功率表測(cè)出機(jī)床電動(dòng)機(jī)在切削過程中所消耗的功率EP 后,計(jì)算出切削功率cP。這種方法只能粗略估算切削力的大小,不夠精確。 (2)用測(cè)力儀測(cè)量切削力: 利用切削力作用在測(cè)力儀的彈性元件上所產(chǎn)生的變形,或作用在壓電晶體上產(chǎn)生的電荷經(jīng)過轉(zhuǎn)換處理后,讀出fF、pF和cF的值。 11、影響切削熱的因素 (1)切削用量:由經(jīng)驗(yàn)公式可知,切削速度v對(duì)切削力的影響最大,進(jìn)給量f次之,背吃刀量pa的影響最小。 (2)工件材料:工作材料的強(qiáng)度、硬度越高,切削溫度就越高,材料的導(dǎo)熱性越好,則切削溫度越低。 (3)刀具角度:前角加大,變形和摩擦減小,因而切削熱小,但是前

9、角不能太小,否則刀頭部分散熱量的體積減小了,不利于降低切削溫度;主偏角減小將使切削刃工作長(zhǎng)度增加,有利于降低切削溫度。 (4)刀具磨損:后刀面磨損達(dá)到一定數(shù)值后,對(duì)切削溫度的影響增大。 (5)切削液:切削液對(duì)切削溫度的影響,與切削液的導(dǎo)熱性能、比熱容、流量、澆注方式以及本身的溫度有很大的關(guān)系。 12、刀具磨損的形態(tài)及其原因 刀具磨損的形態(tài)有前刀面磨損、后刀面磨損、邊界磨損。 (1) 前刀面磨損原因:切削塑性材料時(shí)如果切削速度、切削厚度較大,由于切屑與前刀面完全是新鮮表面的相互接觸和摩擦,化學(xué)性很高,反應(yīng)很強(qiáng)烈,接觸面又有很高的溫度和壓力,實(shí)際接觸面積較大,空氣或切削液滲入比較困難,因此在前刀面

10、形成月牙洼磨損。 (2) 后刀面磨損原因:工件的新鮮加工表面與刀具的后刀面接觸,相互摩擦形成后刀面磨損 (3) 邊界磨損的原因:切削時(shí)在刀刃附近的前后刀面上壓應(yīng)力和剪應(yīng)力很大,但在工件外表面處的切削刃上應(yīng)力突然下降形成很高的應(yīng)力梯度。同時(shí),前刀面上切削溫度最高,而與工件待加工表面接觸點(diǎn)處,由于受空氣或切削液冷卻,造成很高的溫度梯度,也引起很大的剪應(yīng)力,因而在主切削刃后刀面上發(fā)生邊界磨損;由于加工硬化作用,靠近刀尖部分的副切削刃處的切削厚度減薄到零,引起這部分刃打滑,促使副后刀面上發(fā)生邊界磨損。 13、切削用量怎樣影響切削力、切削溫度、刀具壽命 (1)對(duì)切削力的影響:背吃刀量對(duì)切削力的影響最大,

11、其次是進(jìn)給量,切削速度對(duì)切削力的影響最小。 (2)對(duì)切削溫度的影響:切削速度對(duì)切削溫度的影響最大,其次是進(jìn)給量,而背吃刀量對(duì)切削溫度的影響最小,因?yàn)楸吵缘读看髸r(shí),切屑帶走的熱量也多。 (3)刀具壽命的影響:切削用量對(duì)刀具壽命的同切削溫度的影響相同,因?yàn)榍邢鳒囟戎苯佑绊懙毒叩膲勖?14、高速切削的特點(diǎn) (1)能獲得很高的加工效率2)能獲得較高的加工精度 (3)能獲得較高的加工表面質(zhì)量 (4)加工能耗低,節(jié)省制造資源 15、高速切削有哪些特點(diǎn) (1)、能獲得很高的加工效率 (2)、能獲得較高的加工精度 (3)、能獲得較高的加工表面質(zhì)量 (4)、加工能耗小、節(jié)省制造資源 總結(jié):這一章是考研的重點(diǎn),

12、主要是考一些概念的東西,所以要記的比較多,其中最難的就是切削用量等對(duì)切削力、切削溫度、刀具壽命的影響,很容易記混,所以大家在背的時(shí)候一定要從根源上來看,這些因素是咋樣影響的。 第三章 機(jī)械加工與裝配工藝規(guī)程制訂 1、工序:一個(gè)(或一組)工人,在一臺(tái)機(jī)床上(或一個(gè)工作地點(diǎn)),對(duì)同一工件(或同時(shí)對(duì)幾個(gè)工件)所連續(xù)完成的那一部分工藝 2、粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn) 粗基準(zhǔn):用毛坯上未經(jīng)加工的表面作定位基準(zhǔn)精基準(zhǔn):用已經(jīng)加工過的表面作定位基準(zhǔn) 3、基準(zhǔn)選擇的原則 粗基準(zhǔn) (1)保證零件加工表面相對(duì)于不加工表面具有一定的位置精度的原則 (2)合理分配加工余量 (3)便于裝夾原則 (4)粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用原則 精

13、基準(zhǔn) (1)基準(zhǔn)重合原則,應(yīng)盡可能選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。 (2)統(tǒng)一基準(zhǔn)原則,應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)加工各表面,以保證各表面間的位置精度。 (3)互為基準(zhǔn)原則,當(dāng)工作上兩個(gè)加工表面之間位置精度要求比較高時(shí),可以采用兩個(gè)表面互為基準(zhǔn)反復(fù)加工。 (4)自為基準(zhǔn)原則,一些表面的精度加工工序,要求加工余量小而均勻,常以加工表面自身作為精基準(zhǔn)。 4、加工階段劃分的主要目的 (1)保證零件的加工質(zhì)量 (2)有利于及早發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷,并及時(shí)處理 (3)有利于合理利用機(jī)床設(shè)備 (4)有利于保護(hù)精加工過的表面少受磕碰損壞 (5)在機(jī)械加工工序中插入必要的熱處理工序,同時(shí)使熱處理發(fā)揮充分的效果 5、工序順序

14、安排原則 (1)先加工定位基準(zhǔn)面,再加工其它表面 (2)先加工主要表面,再加工次要表面 (3)先安排粗加工工序,后安排精加工工序 (4)先加工平面,后加工孔 6、加工余量:毛坯上留作加工用的材料層 7、工藝尺寸鏈的計(jì)算 這是一個(gè)重點(diǎn)的計(jì)算題,計(jì)算思路為: (1) 先確定封閉環(huán),即間接很到的尺寸 (2) 確定增環(huán)和減環(huán),可以采用畫箭頭的方法,即和封閉環(huán)方向相同的為增環(huán),相反的為增環(huán)。 (3) 按照公式進(jìn)行計(jì)算。 作這種題的重點(diǎn)就是確定封閉環(huán)、增環(huán)和減環(huán),還有就是作這種題是一定要心細(xì),不能過急,否則很容易出錯(cuò)。 8、達(dá)到裝配精度的方法,各自有什么優(yōu)缺點(diǎn)以及適用于什么范圍 (1)完全互換法: 優(yōu)點(diǎn):

15、裝配質(zhì)量穩(wěn)定可靠,裝配過程簡(jiǎn)單,裝配效率高,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝配,產(chǎn)品維修方便。 缺點(diǎn):當(dāng)裝配精度要求較高,尤其是在組成環(huán)數(shù)較多時(shí),組成環(huán)的制造公差規(guī)定的嚴(yán),零件制造困難,加工成本高。 適用:適于在成批大量生產(chǎn)中組成環(huán)數(shù)較少或組成環(huán)數(shù)雖多但裝配精度要求不高的機(jī)器結(jié)構(gòu)。 (2)統(tǒng)計(jì)互換法 優(yōu)點(diǎn):擴(kuò)大了組成環(huán)的制造公差,制造成本低,裝配過程簡(jiǎn)單,生產(chǎn)效率高。 缺點(diǎn):裝配后有極少數(shù)產(chǎn)品達(dá)不到規(guī)定的裝配精度要求,須另外返修。 適用:大批大量生產(chǎn)中裝配那些裝配精度要求高且組成環(huán)數(shù)又多的機(jī)器結(jié)構(gòu)。 (3)分組互換法 優(yōu)點(diǎn):零件制造精度不高但裝配精度很高,組內(nèi)零件可互換,裝配效率高。 缺點(diǎn):增加了測(cè)量分組成本,

16、若尺寸分布不同可能有剩余或不足。 適用:成批大量生產(chǎn)中裝配那些組成環(huán)數(shù)少,裝配精度高的結(jié)構(gòu)。 (4)修配法 優(yōu)點(diǎn):各組成環(huán)均能以加工經(jīng)濟(jì)精度制造但裝配精度高。 缺點(diǎn):裝配效率比較低,增加了修配工作量。 適用:?jiǎn)渭∨可a(chǎn),組成環(huán)數(shù)比較多,裝配精度要求高的場(chǎng)合。 (5)調(diào)整法 優(yōu)點(diǎn):各組成環(huán)均按該生產(chǎn)條件下經(jīng)濟(jì)精度加工,裝配精度高。 缺點(diǎn):增加調(diào)整機(jī)構(gòu)。 適用:可動(dòng)調(diào)整法和誤差抵消調(diào)整法適用于小批量生產(chǎn),固定調(diào)整法則主要用于大批量生產(chǎn)。 9、裝配尺寸鏈的計(jì)算 基本思路和工藝尺寸鏈的一樣。 總結(jié):這一章也是考研的重點(diǎn),也是實(shí)際加工中比較實(shí)用的,工藝尺寸鏈和裝配尺寸鏈的 計(jì)算是重點(diǎn)計(jì)算題,希望考生

17、重視。 第四章 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)原理 1、定位和夾緊 定位:確定工件在機(jī)床上或夾具中占有準(zhǔn)確加工位置的過程 夾緊:在工件定位后用外力將其固定,使其在加工過程中保持定位位置不變的操作 2、機(jī)床夾具的工作原理 (1)使工件在夾具中占有正確的加工位置 (2)夾具對(duì)于機(jī)床應(yīng)先保證有準(zhǔn)確的相對(duì)位置,而夾具結(jié)構(gòu)又保證定位元件的定位工作面對(duì)夾具與機(jī)床相連接的表面之間的相對(duì)準(zhǔn)確位置,這就保證了夾具定位工作面相對(duì)機(jī)床切削運(yùn)動(dòng)形成表面的準(zhǔn)確幾何位置,也就達(dá)到了工件加工面對(duì)定位基準(zhǔn)的相互位置精度要求(3)使刀具相對(duì)有關(guān)的定位元件的定位工作面調(diào)整到準(zhǔn)確位置,這就保證了刀具在工件上加工出的表面對(duì)工件定位基準(zhǔn)的位置尺寸 3、

18、夾具的作用 (1)保證加工精度 (2)縮短輔助時(shí)間 (3)擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍 (4)減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度 (5)降低生產(chǎn)成本 (6)可由較低技術(shù)等級(jí)的工人進(jìn)行加工 4、基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn) 基準(zhǔn):零件上用來確定點(diǎn)、線、面位置時(shí),作為參考的其它的點(diǎn)、線、面。 定位基準(zhǔn):工件在夾具上安裝時(shí),用來確定其位置所用的基準(zhǔn) 5、六點(diǎn)定位原則 六點(diǎn)定位原則:用六個(gè)定位支承點(diǎn)與工件接觸,并保證支承點(diǎn)合理分布,每個(gè)定為支承點(diǎn)限制工件的一個(gè)自由度,便可將工件的六個(gè)自由度完全限制,工件在空間的位置也就被唯一地確定 6、完全定位和不完全定位 完全定位:工件的六個(gè)自由度完全被限制的定位 不完全定位:按加工要求,允許有一個(gè)或者幾

19、個(gè)自由度不被限制的定位 7、過定位和欠定位 欠定位:按工序的加工要求,工件應(yīng)該被限制的自由度未被限制的定位 過定位:工件的同一自由度被兩個(gè)或者兩個(gè)以上的支撐點(diǎn)重復(fù)限制的定位 8、定位方案的確定 給出一個(gè)加工零件,要你確定它的定位方案 做這類題時(shí),首先要明確要定位多少個(gè)自由度,之后要選定定位表面是什么,如是平面、外圓柱面、圓孔還是組合定位表面,再根據(jù)選用的定位表面來確定定位元件,對(duì)平面可以選用支承釘、支承板,對(duì)于圓孔則可以選用定位銷、心軸和錐銷,對(duì)于外圓柱面則要可以選用V型塊、定位套錐套等,最后就是檢查一下,是否有過定位出現(xiàn),如果有的話則要采用一定的方法消除或減少其的影響,一般采用的方法有:(1

20、)改變定位元件的結(jié)構(gòu),以減少轉(zhuǎn)化支撐點(diǎn)的數(shù)目;(2)提高工件定位基面之間及定位元件工作表面之間的位置精度。 9、一般來說,對(duì)定位元件的設(shè)計(jì)應(yīng)該滿足下列要求 (1)要有與工件相應(yīng)的精度 (2)要有足夠的剛度,不允許受力后發(fā)生變形 (3)要有足夠的耐磨性,以便在使用中保持精度 10、定位誤差的計(jì)算 這是一道很重要的計(jì)算題,計(jì)算的一般思路如下:(1) 確定工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn) (2) 確定加工方向 (3) 確定工序基準(zhǔn)在加工方向上的最大變動(dòng)量。 11、夾緊機(jī)構(gòu)的組成 (1)夾緊元件。夾緊機(jī)構(gòu)的最終執(zhí)行元件,直接接觸工件完成夾緊作用 (2)動(dòng)力裝置。是夾緊機(jī)構(gòu)產(chǎn)生夾緊力的動(dòng)力源,采用手動(dòng)夾緊時(shí)無此部分

21、(3)中間傳力機(jī)構(gòu)。在動(dòng)力源和夾緊元件之間的傳力機(jī)構(gòu)。在傳遞力的過程中它能起到如下作用:改變作用力的方向、改變作用力的大小,通常是起增力作用、使夾緊實(shí)現(xiàn)自鎖 12、夾緊機(jī)構(gòu)的基本要求與設(shè)計(jì)原則 1)夾緊必須保證定位而不能破壞定位 (1)在確定夾緊力的著力點(diǎn)和方向時(shí),應(yīng)使工件的定位基面與定位元件可靠地接觸,為此,主要夾緊力應(yīng)垂直于裝置基面 (2)夾緊元件在夾緊過程中的移動(dòng)不應(yīng)破壞工件的定位 2)工件和夾具的夾緊變形必須在允許的范圍內(nèi) (1)夾緊力應(yīng)作用在工件剛性較好的方向上,同時(shí)應(yīng)盡量使夾緊力通過工件直接壓在定位元件上,即所謂的“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”壓緊,不使工件的受力部位懸空,一面產(chǎn)生彎曲變形 (2)夾緊

22、力的著力點(diǎn)和支承點(diǎn)盡可能靠近切削力的作用點(diǎn),也就是說盡量避免工件被加工部位處于“懸臂”狀態(tài),這樣有助于提高工件夾具系統(tǒng)的抗振性 (3)夾緊機(jī)構(gòu)對(duì)夾具體的反作用力不應(yīng)使夾具體產(chǎn)生影響加工精度的變形。 (4)夾緊力的大小要適當(dāng) 3)夾緊機(jī)構(gòu)必須可靠 (1)夾緊元件本身要有足夠的剛度和強(qiáng)度,否則可能夾不緊或斷裂 (2)對(duì)于手動(dòng)夾緊,其自鎖性能必須可靠 (3)夾緊機(jī)構(gòu)必須有足夠的夾緊行程 4)夾緊機(jī)構(gòu)的操作必須安全、省力、方便、迅速 5)夾緊機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度和自動(dòng)化程度應(yīng)和生產(chǎn)規(guī)模及工廠的物力、財(cái)力相適應(yīng) 13、夾緊力的確定 所需夾緊力的確定應(yīng)考慮夾緊力的三要素:方向、作用點(diǎn)和大小 1)夾緊力的方向 確

23、定夾緊力方向時(shí)應(yīng)考慮: (1)夾緊力的方向應(yīng)保證定位準(zhǔn)確可靠,而不破壞定位,即保證在夾緊作用下使工件與定位元件接觸,方向一般垂直于主要定位基準(zhǔn)面 (2)夾緊力的作用方向應(yīng)使所需夾緊力盡可能的小,以減輕疲勞強(qiáng)度,提高生產(chǎn)率,夾緊機(jī)構(gòu)緊湊、輕便,工件變形小 (3)夾緊力作用方向應(yīng)使工件變形盡可能小 2)夾緊力的作用點(diǎn) 作用點(diǎn)指夾緊元件與工件接觸的一小塊面積。它對(duì)工件的可靠定位、夾緊后的穩(wěn)定和變形有顯著影響,選擇時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn): (1)夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)能保持工件定位穩(wěn)定而不致引起工件位移或偏移。夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)在定位元件上或幾個(gè)定位元件形成的穩(wěn)定受力區(qū)域內(nèi) (2)夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)使工件的加緊變形盡可能的

24、小,不影響精度 (3)夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近工件被加工表面,以提高加工部位的夾緊剛性,減小切削力對(duì)夾緊點(diǎn)的力矩,防止或減少工件振動(dòng) 3)夾緊力大小的選擇 夾緊力大小的選擇應(yīng)適當(dāng),如果所選夾緊力過大會(huì)使工件表面壓傷、變形,因此就要增加響應(yīng)夾具的剛性,導(dǎo)致夾緊機(jī)構(gòu)非常笨重;如果夾緊力過小,則不能抵抗切削力、重力、慣性力等的作用,將會(huì)破壞定位。 14、典型的夾緊機(jī)構(gòu)及其特點(diǎn) (1)、斜楔夾緊。特點(diǎn):有增力作用;夾緊行程小;結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 (2)、螺旋平動(dòng)。特點(diǎn):由于螺旋夾緊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,故夾緊可靠;有比遠(yuǎn)比斜楔夾緊大很多的增力作用;螺旋夾緊行程不受限制;但是螺旋夾緊動(dòng)作慢,輔助時(shí)間長(zhǎng),效率低。 (3)、偏

25、心夾緊:由于圓偏心夾緊時(shí)的夾緊力小,自鎖性能不是很好,且夾緊行程小 總結(jié):這一章也是考試的重點(diǎn),要記和東西偏少,主要還是要理解各種定位表面所對(duì)應(yīng)的定位元件是什么,每一種定位元件限制多少個(gè)自由度,難點(diǎn)就是如何計(jì)算定位誤差。 第五章 機(jī)械加工精度 1、加工精度:指零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)與理想零件的幾何參數(shù)相符合的程度 加工誤差:零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)對(duì)理想幾何參數(shù)的偏離程度 加工經(jīng)濟(jì)精度:在正常加工條件下(采用符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備、工藝裝備和標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)等級(jí)的工人、不延長(zhǎng)加工時(shí)間)所能保證的加工精度。 2、誤差敏感方向:加工表面的法線方向 3、獲得零件加工精度的方法 零件的加工精度包括尺寸精度、形狀

26、精度和位置精度。 形狀精度的獲得主要有三種方法 (1)軌跡法:利用切削運(yùn)動(dòng)中刀具刀尖的運(yùn)動(dòng)軌跡形成被加工表面的形狀。這種加工方法所能達(dá)到的精度主要取決于這種成形運(yùn)動(dòng)的精度 (2)成形法:利用成形刀具切削刃的幾何形狀切出工件的形狀。這種方法所能達(dá)到的精度主要取決于切削刃的形狀精度和刀具的裝夾精度 (3)展成法:利用刀具和工件作展成切削運(yùn)動(dòng),切削刃在被加工面上的包絡(luò)面形成的成形表面。這種加工方法所能達(dá)到的精度主要取決于機(jī)床展成運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)鏈精度與刀具的制造精度 尺寸精度的獲得方法 (1)試切法:即先試切出很小一部分加工表面,測(cè)量試切后所得的尺寸,按照加工要求適當(dāng)調(diào)整刀具切削刃相對(duì)工件的位置,再試切,

27、再測(cè)量,如此經(jīng)過兩三次試切和測(cè)量,當(dāng)被加工尺寸達(dá)到要求后,再切削整個(gè)待加工表面 (2)定尺寸刀具法:用具有一定尺寸精度的刀具來保證被加工工件尺寸精度的方法 (3)調(diào)整法:利用及床上的定程裝置、對(duì)刀裝置或預(yù)先調(diào)整好的刀架,使刀具相對(duì)機(jī)床或夾具滿足一定的位置精度要求,然后加工一批工件 (4)自動(dòng)控制法:使用一定的裝置,在工件達(dá)到要求的尺寸時(shí)自動(dòng)停止加工 位置精度的獲得方法 位置精度的獲得與工件的裝夾方式和加工方法有關(guān)。當(dāng)需要多次裝夾加工時(shí),有關(guān)表面的位置精度依賴夾具的正確定位來保證;如果工件一次裝夾加工多個(gè)表面時(shí),各表面的位置精度則依靠機(jī)床的精度來保證。4、主軸回轉(zhuǎn)精度及其對(duì)加工產(chǎn)生的誤差 主軸回

28、轉(zhuǎn)精度:主軸回轉(zhuǎn)軸線在回轉(zhuǎn)時(shí)相對(duì)于其平均軸線的變動(dòng)量在誤差敏感方向的最大位移值。 主軸回轉(zhuǎn)誤差對(duì)不同的加工表面會(huì)產(chǎn)生不同的影響,具體見課本P254. 5、導(dǎo)軌精度的要求:水平面內(nèi)的直線度、垂直面內(nèi)的直線度、前后導(dǎo)軌的平行度誤差。 6、 機(jī)床的定位精度:工作臺(tái)或刀具從一個(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)位置時(shí),其位置的準(zhǔn)確度。 7、影響機(jī)床的定位精度的因素:進(jìn)給機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)精度、進(jìn)給與測(cè)量分開時(shí)的測(cè)量精度、爬行誤差 8、刀具的幾何誤差對(duì)工件精度的影響: (1)定尺寸刀具的尺寸和形狀誤差將直接影響工件的尺寸和形狀精度 (2)成形刀具的形狀誤差將直接決定工件的形狀精度 (3)展成刀具切削刃的形狀及有關(guān)尺寸以及其安裝、

29、調(diào)整不正確會(huì)影響加工表面的形狀精度 (4)一般刀具的制造誤差對(duì)工件的加工精度沒有直接影響 9、工藝系統(tǒng)的制造精度和磨損對(duì)工件精度的影響分為哪些方面: (1)機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)精度及其對(duì)工件精度的影響 (2)應(yīng)動(dòng)部件的直線運(yùn)動(dòng)精度對(duì)工件精度的影響 (3)機(jī)床的幾何精度對(duì)加工精度的影響(4)機(jī)床的傳動(dòng)精度及其對(duì)工件精度的影響 (5)機(jī)床的定位精度對(duì)工件精度的影響 (6)刀、夾、量具的制造精度和磨損對(duì)工件精度的影響 10、靜剛度和動(dòng)剛度 工藝系統(tǒng)在靜載荷作用下,會(huì)產(chǎn)生靜變形,載荷越大變形越大。因此我們把靜力與靜力作用下產(chǎn)生變形的比值稱為工藝系統(tǒng)的靜剛度。 當(dāng)系統(tǒng)受到周期性的外力或動(dòng)態(tài)切削力作用時(shí),系統(tǒng)就

30、會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。振動(dòng)的振幅和頻率與周期性外力的振幅和頻率有關(guān)。把某一頻率范圍內(nèi)產(chǎn)生單位振幅所需要的激振力幅值定義為該頻率下的動(dòng)剛度。 11、機(jī)床部件變形過程與剛度曲線特點(diǎn) (1)剛度曲線不是直線,各區(qū)間的剛度是不同的,各區(qū)間的剛度應(yīng)以該區(qū)間的曲線斜率表示 (2)加載曲線與卸載曲線不相重合,這是因?yàn)樵跈C(jī)床部件變形時(shí),零件之間還常伴隨著相互錯(cuò)動(dòng)和摩擦 (3)當(dāng)載荷去除時(shí),變形恢復(fù)不到原點(diǎn),這說明機(jī)床部件的變形不單是彈性變形,而且伴隨著恢復(fù)原狀的塑性變形 (4)機(jī)床部件的剛度值遠(yuǎn)比我們按實(shí)體所估計(jì)的要小 12、影響部件剛度的因素 (1)接觸面間的接觸變形 (2)部件中個(gè)別薄弱環(huán)節(jié)的影響 (3)連接夾緊力

31、的影響 (4)摩擦力 (5)間隙的影響 (6)變形的復(fù)合性 13、切削力產(chǎn)生的系統(tǒng)變形對(duì)加工精度的影響 (1)在切削力作用下,由于切削力的作用位置不同而產(chǎn)生各點(diǎn)的系統(tǒng)剛度不同、變形不同而引起工件的形狀誤差 (2)由于工件加工余量不均或由于其他原因,使得切削力發(fā)生變化,因而使系統(tǒng)變形發(fā)生變化,引起工件的誤差 14、影響機(jī)床剛度的因素 (1)零件與零件間的接觸變形 (2)薄弱零件本身的變形 (3)間隙的影響 (4)摩擦的影響 (5)施力方向的影響 15、提高機(jī)床剛度的措施 (1)選用合理的零部件結(jié)構(gòu)和斷面形狀 (2)提高連接表面的接觸剛度 (3)采用正確的裝夾方式 16、工藝系統(tǒng)的熱源:切削熱、摩

32、擦熱、環(huán)境溫度、輻射熱源 17、誤差復(fù)映:由于工件的加工余量變化,工作材質(zhì)不均等因素,引起的切削力變化,使工藝系統(tǒng)發(fā)生變形,使加工后的工作具有毛坯類誤差的現(xiàn)象。 18、工件熱變形對(duì)加工精度的影響 工件受熱變形對(duì)一般加工影響不大,但對(duì)精密件、大件影響大。因?yàn)榫芗雀撸蠹冃未螅屑庸ぶ芷陂L(zhǎng)。 工件熱變形與三種因素有關(guān):傳入工件的熱量多少、工件的受熱體積、工件受熱均勻與否 減少工件熱變形對(duì)加工精度影響的措施 (1)在切削區(qū)域施加充分冷卻液,降低切削溫度,減少切削時(shí)工件的熱變形 (2)提高切削速度和進(jìn)給量,使傳入工件熱量減小 (3)工件在精加工前有充分時(shí)間間隔,使之充分冷卻 (4)刀具和砂輪經(jīng)

33、常刃磨和修正,減少切削熱和摩擦熱的產(chǎn)生 (5)是弓箭在夾緊狀態(tài)下時(shí)還有伸縮的自由以減小加工工程中工件的熱變形 19、減少工藝系統(tǒng)熱變形的方法 (1)減少熱源產(chǎn)生熱量 (2)控制熱源的影響。采用冷卻、恒溫等手段使機(jī)床、刀具、工件變形減小 (3)從結(jié)構(gòu)上采取措施減少熱變形 (4)進(jìn)行綜合補(bǔ)償及校正 20、提高加工精度的途徑 (1)減少原始誤差 (2)轉(zhuǎn)移原始誤差 (3)均分原始誤差(4)均化原始誤差 (5)誤差補(bǔ)償 (6)就地加工 21、常值系統(tǒng)誤差、變值系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差 常值系統(tǒng)性誤差:在順序加工一批工件中其大小和方向皆不變的誤差 變值系統(tǒng)性誤差:在順序加工一批工件中,其大小和方向循某一規(guī)律變

34、化的誤差 隨機(jī)誤差:在順序加工一批工件中,誤差的大小和方向在一定范圍內(nèi)按一定統(tǒng)計(jì)規(guī)律變化。 22、算合格率和不合格率的問題 總結(jié):這一章是考研的重點(diǎn)和難點(diǎn),本章的難點(diǎn)是誤差分析,對(duì)于書中提及的各類誤差,考生必須了解它們產(chǎn)生的原因 ,對(duì)于書中第一節(jié)中的內(nèi)容,要加強(qiáng)理解,一字一句都要視,切不可死記硬背。另外本章還有一個(gè)重要的計(jì)算題,求合格率和不合格率,這也必須引起考生的注意。 第六章 機(jī)械加工的表面質(zhì)量 1、機(jī)械零件加工表面質(zhì)量 (1)表面粗糙度(2)表面層因塑性變形引起的冷作硬化 (3)表面層因切削熱引起的金相組織的變化 (4)表面層產(chǎn)生的殘余應(yīng)力 2、機(jī)械加工表面質(zhì)量對(duì)使用性能的影響: 表面質(zhì)

35、量對(duì)耐磨性的影響 (1)表面粗糙度對(duì)耐磨性的影響 一般說表面粗糙度值越低其耐磨性越好,但表面粗糙度值太小,潤(rùn)滑油不易儲(chǔ)存,磨損反而加劇 (2)表面層的加工硬化對(duì)耐磨性的影響 零件的表面層在機(jī)械加工過程中都有一定程度的加工硬化,這種加工硬化一般都能使耐磨性提高。但是也不是加工硬化的程度越高耐磨性越高。 (3)表面上加工紋路(微觀不平度的方向)對(duì)零件耐磨性的影響 (4) 表面微觀輪廓形狀對(duì)耐磨性的影響 (5) 殘余應(yīng)力影響。壓應(yīng)力將使零件結(jié)構(gòu)緊密,耐磨性提高;相反,拉應(yīng)力會(huì)使耐磨性下降 表面質(zhì)量對(duì)零件疲勞強(qiáng)度的影響 (1)表面為官幾何形狀對(duì)耐疲勞強(qiáng)度的影響 在交變載荷作用下,微觀不平度的低凹點(diǎn)會(huì)引

36、起應(yīng)力集中現(xiàn)象,因而降低了零件的耐疲勞強(qiáng)度 (2)表面層的機(jī)械物理性能對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響 表面層的加工硬化可以減小交變變形的振幅、組織疲勞裂紋的生長(zhǎng)、減輕表面缺陷和微觀不平度的影響,因而可以提高零件的耐疲勞強(qiáng)度 (3)表面質(zhì)量對(duì)耐腐蝕性的影響 表面粗糙度值越大耐腐蝕性越差、表面加工硬化或存在壓應(yīng)力有助于表面顯微裂紋的封閉,因而可以提高耐腐蝕性,拉應(yīng)力會(huì)使耐腐蝕性下降 (4)表面質(zhì)量對(duì)配合精度和配合性質(zhì)的影響 對(duì)于間隙配合,表面粗糙度值大會(huì)使磨損加大,間隙增大,破壞了要求的配合性質(zhì)。對(duì)于過盈配合,裝配過程中一部分表面凸峰被擠平,實(shí)際過盈量減小,降低了配合件間的連接強(qiáng)度 3、影響表面粗糙度的因素 切

37、削加工 (1) 刀具幾何形狀的復(fù)映 (2) 工件材料的性質(zhì),加工塑性材料時(shí),材料的韌性越好,金屬的塑性變形越大,加工表面就越粗糙,加工脆性材料時(shí),其切屑呈碎粒狀,由于切削的崩碎而加工表面留下許多的小麻點(diǎn),使表面粗糙度加大。 (3) 切削用量的影響,加工塑性材料時(shí),若切削速度處在產(chǎn)生積屑瘤和鱗刺的范圍內(nèi),加工表面將很粗糙,若不在,則影響明顯下降;進(jìn)給量越大,則表面粗糙度就越大;背吃刀量越大,則產(chǎn)生的塑性變形越大,表面粗糙度就越大。 磨削加工 (1) 砂輪的粒度 砂輪粒度越大,則表面粗糙度就越小(2) 砂輪的硬度 砂輪硬度越大,鈍化了的磨粒不能及時(shí)的脫落,塑性變形加大,使表面粗糙度加大 (3) 砂

38、輪的修整 修整砂輪的金剛石工具越鋒利,修整導(dǎo)程越小,因而表面粗糙度就越小 (4) 磨削速度 提高磨削速度,單位時(shí)間內(nèi)劃分磨削區(qū)的磨粒數(shù)多,則表面粗糙度就小 (5) 磨削徑向進(jìn)給量與光磨次數(shù) (6) 工件圓周進(jìn)給速度與軸向進(jìn)給量 (7) 冷卻潤(rùn)滑液 4、加工硬化及影響其的因素 加工硬化:機(jī)械加工過程中因切削力作用產(chǎn)生的塑性變形使晶格扭曲、畸變,晶粒間產(chǎn)生剪切滑移,晶粒被拉長(zhǎng)和纖維化,甚至破碎,使表層金屬的硬度和強(qiáng)度提高的現(xiàn)象。 影響加工硬化的因素: (1)刀具的影響 刃口圓弧半徑增大,對(duì)表層擠壓作用加大使冷硬增加;刀具后面磨損增加,對(duì)已加工面摩擦加大使冷硬增加;前角加大可減小塑性變形,使冷硬減小

39、 (2)切削用量的影響 切削速度增大,刀具與工件接觸擠壓時(shí)間短,塑性變形小,同時(shí)切削溫度亦會(huì)增加,有助于冷硬回復(fù)作用,故冷硬較小。但在高速切削時(shí),切削熱作用時(shí)間短,回復(fù)作用不充分,故冷硬有所增加;進(jìn)給量增大,塑性變形增大,因而冷硬也增加。但進(jìn)給量太小,會(huì)形成薄層切削打滑,增加了對(duì)表面的擠壓,使塑性變形增加,冷硬加大;工件材料塑性越大,切削后冷硬越嚴(yán)重。 5、軟化:切削過程中切削熱的作用會(huì)使金屬在塑性變形中產(chǎn)生恢復(fù)及再結(jié)晶,使金屬失去加工硬化中所得到的物理機(jī)械性能,稱之為軟化或回復(fù) 6、磨削燒傷及其類型 磨削燒傷:當(dāng)被磨工件表面層溫度達(dá)到相變溫度以上時(shí),表層金屬發(fā)生金相組織的變化,使表層金屬?gòu)?qiáng)度

40、、硬度降低,并伴隨有殘余應(yīng)力產(chǎn)生,甚至出現(xiàn)微觀裂紋。 磨削燒傷包括回火燒傷,淬火燒傷,退火燒傷三種。 回火燒傷:磨削區(qū)的溫度未超過淬火鋼的相變溫度,但是已經(jīng)超過了馬氏體的轉(zhuǎn)變溫度,工件表面的回火馬氏體組織將轉(zhuǎn)變成硬度較低的回火組織。 淬火燒傷:磨削區(qū)的溫度超過了相變溫度,再加上冷卻液的急冷作用,表層金屬發(fā)生二次淬火,使表面金屬出現(xiàn)二次淬火馬氏體組織,其硬度比原來的回火馬氏體還高,在它的下層,因冷卻液慢,出現(xiàn)了硬度比原先低的回火組織。 退火燒傷:如果磨削區(qū)的溫度超過了相變溫度,而磨削區(qū)域又無冷卻液進(jìn)入,表層金屬將產(chǎn)生退火組織,表面硬度急劇下降。 7、影響磨削燒傷的因素主要是磨削區(qū)的溫度,磨削溫度

41、的高低決定于以下因素: (1)砂輪速度、工件速度及磨削深度大,磨削區(qū)溫度高(2)砂輪粒度細(xì),磨削區(qū)溫度高。自礪性差,則磨削區(qū)溫度高 (3)工件材料的導(dǎo)熱系數(shù)小,磨削區(qū)溫度高 (4)冷卻液不易進(jìn)入磨削區(qū),引起磨削區(qū)溫度高 8、工件表面層的殘余應(yīng)力產(chǎn)生的原因 (1)塑性變形的影響 (2)溫度的影響 (3)金相組織變化的影響 總結(jié):這一章不是考研的重點(diǎn),但會(huì)考察考生對(duì)本章中概念的掌握,比如名詞解釋、簡(jiǎn)答等等。所以最好是將本章中的概念牢記于心,將這8個(gè)知識(shí)點(diǎn)背熟。 第七章 機(jī)械加工中的振動(dòng) 1、強(qiáng)迫振動(dòng)和自激振動(dòng) 強(qiáng)迫振動(dòng):一種由于外界周期性干擾力的作用而引起的不衰減的振動(dòng) 自激振動(dòng):一種由外界吸收能量,但又不存在周期性干擾的不衰減的振動(dòng)。(例如機(jī)床工作臺(tái)在低速運(yùn)動(dòng)時(shí),常會(huì)出現(xiàn)的爬行現(xiàn)象) 2、強(qiáng)迫振動(dòng)的振源 (1)機(jī)床高速轉(zhuǎn)件不平衡 (2)機(jī)床傳動(dòng)機(jī)構(gòu)缺陷(3)切削過程中的沖擊 (4)往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件的慣性力 3、機(jī)床內(nèi)部的干擾振源包括:回轉(zhuǎn)部件的不平衡、齒輪嚙合不良引起振動(dòng)、滾動(dòng)軸承的振動(dòng)、機(jī)床上電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)、傳動(dòng)皮帶的振動(dòng)、液壓或電氣控制系統(tǒng)的振動(dòng) 4、減小或消

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