1、WORD 格式可編輯第一章金屬切削的基本原理第一節金屬切削的基本概念一、金屬切削的基本概念、切削運動：金屬切削時所需要的運動。主運動：實現切削的最基本運動；方向：假設工件不動，刀具相對工件的運動方向。進給運動：實現主運動連續切削的運動；方向：假設工件不動，刀具相對于工件的運動方向。、切削過程中的工件表面已加工表面過渡表面待加工表面、刀具切削部分的構成（三面兩刃一尖）1）前刀面 Ar鐵屑流出的表面2）主后刀面 A與過渡表面對應的刀面3）副后刀面 A與已加工表面對應的刀面4）主切削刃 S前刀面與主后刀面的交線ArA5）副切削刃 S前刀面與副后刀面的交線ArA6）刀尖主切削刃與副切削刃的交點S S、

2、刀具標注角度）參考系的建立假定運動條件（不考慮進給運動）A、假定條件刀尖過截面圓心假定安裝條件（理想安裝專業知識整理分享WORD 格式可編輯刀具中心線垂直于工件軸線、參考平面（描述刀具切削部分的空間位置）a、切削平面 Ps：過主切削刃上的選定點與過渡表面相切的表面。b、基面 Pr ：（過切削刃上選定點，垂直于主運動向量的表面）c、正交平面 Po：（過切削刃上選定點分別與Ps、 Pr 垂直）角度標注主偏角 KrA、 在 Pr 內：（如圖 1）副偏角 Kr （圖1）B、 在 Ps 面內刃傾角 s：Pr 與 S 分別向 Ps 投影下的夾角（若刀尖為S 上的最高點則 s為正，反之為負）前角 0：前刀面

3、Ar 與 Pr分別向 P0 投影C、 在 Ps 面內（如圖 2）后角 0：主后刀面 A 與ps分別向 P0 上投影（圖 2）專業知識整理分享WORD 格式可編輯、在 P0內：副后角 0如圖 3、刀具工作角（切削角）（1）進給運動對工作角度的影響：若刀尖位置低于工件軸線所在水平面則其切削前角減小后角增大。（2）安裝位置對工件工作角的影響中心不等高（圖 3）刀桿中心線與進給方向不垂直二、切削用量1、切削速度 vS上的選定點與主運動的速度；方向：主運動方向 m/s2、進給量 f進給運動的速度vf ：工件每轉一周刀具相對工件軸向的位移量車削 mm/r刨削 mm/行程鉆 mm/min3、背吃刀量 ar待

4、加工表面與已加工表面的垂直距離。三、切削層參數切削層的截面尺寸（如圖4）、切削厚度 ac、切削寬度 aw、切削面積 AcAcac a w fap圖 4專業知識整理分享WORD 格式可編輯七、金屬切除率Z w單位時間內所切除金屬材料的體積Z w v fapmm 3 /min八、切削方式自由切削：只有一條直線刃參與切削非自由切削：兩條以上直線刃同時參與切削，如銑削加工、車球頭等。直角切削：s00斜角切削：s00第二節金屬切削變形理論一、切削變形的特點（摩擦、剪切、變形）第一變形區（工件上被剝離的部分通過該區變成鐵屑）第二變形區（鐵屑與Ar 發生摩擦的區域）第三變形區（已加工表面與A摩擦的區域）二、

5、切削變形過程剪切滑移過程（剪切滑移面）專業知識整理分享WORD 格式可編輯剪切角：剪切滑移面與切削方向的夾角。三、鐵屑的狀態、袋裝鐵屑、擠裂鐵屑（由于剪切面上局部點的剪切力達到了應力極限使鐵屑背面局部開裂成脊狀）、單元鐵屑 （由于剪切面上局部點的剪切力達到了強度極限使鐵屑斷裂）、崩碎鐵屑（脆性材料）四、切屑變形程度的度量方法、相對滑移：衡量第一變形區的滑移變形程度。、變形參數：利用鐵屑外形尺寸的變化來衡量切屑變形程度。五、前刀面上的積屑瘤和摩擦（第二變形區的變形）、前刀面摩擦特點：外摩擦、粘結摩擦區：內摩擦、積屑瘤：高硬度（是被切削金屬硬度的 12 倍）（1）積屑瘤 塑性材料 v 降低 帶狀切

6、屑（2）形成 由于由于粘結摩擦構成，經過生成、長大、破碎三個階段。形成條件：刀具與工件間的壓力和溫度與切屑速度的關系如圖 5專業知識整理分享WORD 格式可編輯圖 5代替刀刃切削、特點0 增大加工精度降低表面粗糙度增大、防止切削速度過高以減少積屑瘤的方法降低切削速度利用高速切削采用潤滑性能好的切削液0 增大提高工件材料的硬度專業知識整理分享WORD 格式可編輯六、第一、二變形區的切削變形規律、工件材料對切削變形的影響強度、硬度增大切削變形減小、刀具前角 0 對切削變形的影響 0 增大切削變形減小、切削速度對切削變形的影響考慮積屑瘤及切削溫度的影響則：切削速度增加切削變形減小、切削厚度對切削變形

7、的影響ac = fsink rf增大ac 增大切削變形減小第三節金屬切削的基本規律一、切削力被切金屬的彈、塑性變形1、來源鐵屑、工件和刀具間的摩擦合力 FrFz切削力切向分力在 Ps 面內 大小為 0.80.9Fr2、切削分力Fy吃刀抗力工件截面徑向力大小為 0.40.5FrFx進給抗力沿工件軸向大小為 0.30.4Fr專業知識整理分享WORD 格式可編輯3、切削功率PmFzvFxvf Fzv4、切削力的計算（經驗公式的建立）單因素實驗法多因素實驗法保證 v、F 不變的情況下改變背吃刀量 ap 測 Fz 的方法。1）材料強度、硬度增加，切削力減小） 切削面積 Ac 增大，切削力增大） 切削速度

8、增大，切削力減小） 前角增大，切削力減小5）Kr影響 Fy 與 Fx 的比值） s 影響 Fy 與 Fx 的比值二、切削溫度和切削熱第一變形區的剪切變形功1 、來源第二變形區的摩擦功第三變形區的摩擦變形功切屑2、切削熱的傳出工件專業知識整理分享WORD 格式可編輯刀具周圍介質（空氣、冷卻液）3、切削溫度（熱量的體現）切削區平均溫度Qmax1000 0CQm 500 0C切削溫度的測量自熱電偶（切削區平均溫度）熱電偶熱輻射人工熱電偶（切削區某點的溫度）遠紅外熱敏涂色4、切削溫度變化規律1）切削速度、進給速度、背吃刀量增大產生的熱量高對溫度的影響程度v f a p2） 0 增大F減小 Q減小3)

9、Kr增大 Q增大（有效切削刃長度的變化）被加工材料的強度和硬度升高產生的熱量升高，材料導熱系數大則溫度降低。三、刀具的磨損1、磨損狀態專業知識整理分享WORD 格式可編輯前刀面磨損月牙洼后刀面磨損主要磨損邊界磨損主切削刃2、磨損原因1）硬質點磨損2）粘結磨損3）擴散磨損（前刀面上的鐵屑與前刀面壓緊使自身元素向對方擴散，使化學成分發生變化從而改變了刀具的切削性能）4）化學磨損（刀具與周圍介質中相關元素發生化學反應）3、刀具的磨損過程（如圖6）后刀面 VB（平均磨損量）評價標準精加工 NB（刀具軸向磨損量）1）初期磨損階段2）正常磨損階段3）激劇磨損階段專業知識整理分享WORD 格式可編輯圖 6五

10、、刀具的耐用度新刃磨的刀具從開始切削到磨損量達到磨損限度所經過的切削時間tmin第二章機床夾具的基本原理第一節工件的加工與獲得加工精度的方法一、 工件的安裝方法定位：確定工件在機床或夾具上占據正確的加工位置的過程夾緊：保持定位位置不變的操作安裝= 定位+夾緊直接找正安裝法劃線找正安裝法夾具安裝二、工件獲得精確尺寸（精度）的方法、試切法（單件小批量生產）切 -測-切 -測-切2、定尺寸刀具法專業知識整理分享WORD 格式可編輯3、調整法，夾具在線檢測4、自動調整法數控控制三、工件獲得形狀精度的方法、軌跡法、成形法（如：用普車成形刀車球面）、展成法（齒輪齒面加工）第三節機床夾具的組成和分類一、機床

11、夾具的分類通用夾具1、按使用范圍分專用夾具：針對某一工件的某一道工序專門制造的組合夾具：可調、組合、成組工藝、按使用機床分類 （銑、鉆、刨等）、按動力源分類 （手動、氣動、液動）二、機床夾具的組成專業知識整理分享WORD 格式可編輯定位元件確定工件在夾具中的正確位置夾緊元件是工件保持正確的位置對刀元件在銑削加工時確定刀與工件的相對位置引導元件鉆、鏜床上引導刀具的運動的設備連接元件連接表面其他裝置分度頭、分度板第四節工件在夾具中的定位原理一、定位的基本原理定位：在空間直角坐標系中決定剛體的位置（限制自由度） 即根據工件的加工要求，用定位元件來限制影響加工精度的自由度，使工件在夾具中占據正確的加工

12、位置二、工件在夾具中定位的幾種情況1、完全定位2、不完全定位：限制自由度數少于6 個3、欠定位：應該被限定的自由度而沒有被限制因此不能夠滿足加工要求4、重復定位：幾個定位元件重復限定某一個自由度。專業知識整理分享WORD 格式可編輯第五節常見的定位元件及定位方式一、單個典型表面定位方式1、平面定位定位分析 -限定三個自由度毛坯表面三點支撐（支撐釘）定位形式已加工表面、圓孔定位過盈配合心軸1）圓柱心軸間隙配合心軸錐形定位長 L/d 0.8 14個自由度柱面長度短 L/d 0.44個自由度2）圓柱定位銷間隙配合工件理論直徑 D形塊高度 H專業知識整理分享WORD 格式可編輯形塊開口尺寸 N定位高度

13、 T夾角 60 0 90 0120 0對中特征3）特征定心特征位置特征長 v 形塊4個自由度）定位分析短 V形塊2個自由度支撐板定位 外圓柱表面 / 內錐套定位外圓柱表面、圓錐孔定位方式長圓錐孔5個自由度短圓錐孔3個自由度二、組合定位方式1、定位要點：限制自由度的總數之和=每個定位元件單獨限制自由度之和2、移動自由度 +轉動自由度3、消除組合定位中重復定位現象的措施）移動自由度消除）轉動自由度清除 - 自位支承結構專業知識整理分享WORD 格式可編輯）改變定位元件的結構形式三、典型的組合定位方式一面兩孔定位方式定位分析重復定位縮小銷釘直徑消除重復定位的措施削邊銷（如圖 7）圖 7第五節定位誤差

14、的分析與計算定位誤差 -定位過程中所產生的誤差一、基準的基本概念基準：點、線、面1、設計基準專業知識整理分享WORD 格式可編輯2、工藝基準 -制造過程中產生的基準工序基準定位基準由工件上的表面所體現3、測量基準測量基準裝配基準調刀基準 -調整加工刀具所依據的基準由夾具上元件定位工作面來體現定位誤差P1）第一類定位誤差：定位誤差PB定位基準與設計基準不重合二產生的定位誤差PB2）第二類定位誤差：定位誤差PE定位副制造精度不夠而產生的誤差PE定位誤差PPBPE）典型表面定位誤差分析與計算（1）平面定位方式PB = 定位基準與設計基準間聯系尺寸的公差值PE=0（2）圓孔定位方式a、過盈配合心軸PE

15、 = 0(T(D)+T )接觸點固定不變 PE =(d)2b、間隙配合心軸專業知識整理分享WORD 格式可編輯接觸點隨機PE =T (D) T(d) min（3）外圓定位方式 -V形塊定位PE =T(d)(2sin(0.5)（4）圓錐孔定位方式軸向位置誤差徑向：PE=0T(D)軸向： PE =2ctg 2第六節工件在夾具中的夾緊原理力源裝置夾緊裝置中間遞力機構夾緊元件一、夾緊力的三要素原則、合理選擇夾緊力的作用點專業知識整理分享WORD 格式可編輯）應作用于工件剛性較好的部位）應正對定位元件或定位元件所應形成的穩定受力區（無附加扭矩）盡可能靠近加工部位）避免直接作用于精加工表面、合理選取夾緊方

16、向）主要夾緊力方向應指向主要定位面主要定位面：限制 3 個自由度異向定位面：限制 2 個自由度）應盡可能有利于減小夾緊力）有助于定位，而不能破壞定位、準確計算夾緊力大小（依據：夾緊力）靜力平衡條件J0：理論夾緊力實際夾緊力 Jk:安全系數JkJ0粗 加 工k 2.52精加工 k 1.52二、基本夾緊機構、斜楔夾緊機構）具有增力作用專業知識整理分享WORD 格式可編輯）自鎖性能（如圖 8） 1 21、 2 分別為斜楔與工件和夾具間的摩擦角。圖 8）可改變原始作用力方向）夾緊行程小、螺旋夾緊機構、園偏心夾緊機構、對中定心夾緊機構定心定位 + 夾緊1）對中定心夾緊元件以均勻等速移動原理實現定心夾緊2

17、）對中定心夾緊以均勻等速彈性變形原理實現定心夾緊第三章機械加工工藝設計基礎第一節工藝過程設計概論一、工藝過程的組成、生產過程、工藝過程（工藝，制造產品的方法）專業知識整理分享WORD 格式可編輯3 、機械加工工藝過程 -機械加工方法1）工序2）工步 -加工表面、切削用量、加工工具不變的情況下所完成的步驟。3）走刀4）安裝5）工位二、實施工藝過程必須遵循的原則優質、高產、低耗能三、設計工藝過程的主要依據1、加工對象的工作圖及全部技術要求2、產品的生產綱領和生產類型1）生產綱領：企業在計劃期內應為生產的產品數量。N Qn(1 a%)(1 b%)式中： N- 生產綱領Q-的年產量n-每臺產品的零件數

18、a%-該批零件備品率b%-該批零件廢品率單位生產小批量生產2）生產類型成批生產中批量生產專業知識整理分享WORD 格式可編輯大量生產大批量生產、現有生產條件四、設計工藝過程的步驟尺寸精度形狀精度主要技術要求位置精度1、加工對象的工藝要求表面粗糙度熱處理關鍵技術要求、工藝審查、確定生產類型和組織形式、確定毛坯、設計工藝路線，選擇定位基準6、設計工序7、計算工時定額8、技術經濟分析9、填寫工藝文件專業知識整理分享WORD 格式可編輯五、工藝路線的設計、加工方法的選擇）依據每個表面的技術要求確定加工方法）被加工材料的性質（如：鋁材不可上磨床等）生產類型、生產率和經濟性）現有設備及技術條件、加工階段的

19、劃分粗加工階段（切除大量金屬）高效1）機械加工階段半精加工階段（為主要表面加工做準備）精加工階段（完成主要表面加工）IT6 以上Ra0.4 m2）劃分加工階段的原因（1）、保證加工質量（2）、合理使用機床（3）、便于安排熱處理工序（4）、及時發現毛坯缺陷（5）、可減少主要表面的損壞因此：劃分加工階段是保證加工精度的一種工藝措施專業知識整理分享WORD 格式可編輯3、加工順序的安排先粗后精1 ）切削加工順序先主后次先基面后其他）熱處理工序安排（1）、預備熱處理機械加工之前 （ Wc0.5% 退火 Wc 0.5% 正火中碳鋼調質）（2）、最終熱處理半精加工之后，精加工之前（淬火、滲碳、氮化、調質等

20、）（3）、去應力處理粗加工之后精加工之前時效處理（粗加工之后長時間 半年或更長 放置以釋放內應力）退火、冰冷處理）輔助工序的安排檢驗工序（保證產品質量的主要措施）半精加工之后重要工序之后從一個車間到另一個車間之間專業知識整理分享WORD 格式可編輯特種性能檢驗之前（高費用，高消耗等）全部結束之后4、工序的集中與分散分散一般情況，但件小批量生產時采用工序集中；大批一般集中發展趨勢六、加工余量的確定1、加工余量從加工表面切去的金屬層厚度雙邊余量工序間的加工余量單邊余量加工總余量2、工序尺寸 - 專供加工用入體原則1）被包容面（軸、鍵寬）工序尺寸公差帶取上偏差為02）包容面（孔、鍵槽寬）工序尺寸公差

21、帶取下偏差為0）毛坯尺寸取對稱偏差專業知識整理分享WORD 格式可編輯3、影響加工余量的因素）前工序表面質量）前工序尺寸公差）前工序形狀和位置公差）本工序的安裝誤差4、加工余量的確定方法）分析計算法）經驗值法（適用于單件小批量）查表修正法七、工序尺寸的計算1、基準不重合的尺寸計算-尺寸鏈原理2、簡單工序尺寸計算反推法工藝：粗鏜 - 半精鏜 - 精鏜 - 浮動鏜工序加工余量所達到的精度工序尺寸及偏差浮動鏜精鏜專業知識整理分享WORD 格式可編輯半精鏜粗鏜3、孔系坐標尺寸的計算尺寸鏈八、工藝文件1、工藝過程綜合卡片2、機械加工工藝卡片3、機械加工工序卡片第二節工藝基準的選擇-定位基準基面體現基準一

22、、定位基面的種類1、粗基準、粗基面 -使用毛坯表面作為定位基準2、經濟準面 -使用切削加工過的表面作定位基準3、輔助基準面 -為了加工的需要而專門加工出的定位表面二、精基準的選擇1、重點考慮專業知識整理分享WORD 格式可編輯如何保證加工表面有足夠的余量， 使不加工表面尺寸和位置符合圖紙要求。2、粗基準的選擇原則）重要表面原則必須保證某些重要表面的加工余量均勻，則選滿足要求的面為基準面）相互位置要求原則（1）必須保證零件上加工表面與不加工表面的位置選擇不加工表面為粗基準（2）若有幾個不加工表面則選擇與加工表面位置要求最高的表面（3）若所有表面均需加工，則選擇加工余量最小的表面3、平整光潔表面原

23、則選毛坯制造中尺寸、位置比較準確且平整、光潔的表面4、粗基準不允許重復使用原則（定位精度低）在同一方向上只允許使用一次三、精基準選擇原則1、重點考慮的問題如何減小定位誤差，提高定位精度2、精基準的選擇原則：）基準重合原則專業知識整理分享WORD 格式可編輯盡可能選擇設計基準作為定位基準）基準統一原則盡可能選擇同一基準加工零件上所有表面）互為基準原則）自身基準原則）定位基準穩定可靠第三節工藝尺寸鏈一、尺寸鏈的定義及組成1、尺寸鏈：在加工過程中由相關的尺寸所組成的一組封閉尺寸圖形封閉性2、工藝尺寸鏈的特點制約性3 、工藝尺寸鏈的組成1）環 - 構成尺寸鏈的每一個尺寸2）封閉環 Az-間接得到的尺寸

24、3）組成環 A-直接得到的尺寸（除封閉環外）增環 A -在其他組成環不變，該環增大使封閉環增大的組成環專業知識整理分享WORD 格式可編輯減環 A -在其他組成環不變，該環增大使封閉環減小的組成環、建立尺寸鏈應注意的幾個問題1 ）尺寸鏈的構成取決于工藝過程2 ）對封閉環的判斷是計算尺寸鏈中最關鍵的問題3 ）一個尺寸鏈中只能有一個封閉環4 ）增減環的判斷二、工藝尺寸鏈的計算公式極值法：一般用于加工工藝過程中概率法：一般用于裝配過程1、封閉環的基本尺寸計算mn 1AzAi Aii 1im 12、封閉環的極限尺寸計算AzmaxAi max Ai minAzminAi min Ai max3、封閉環的

25、上偏差ES(AZ) 和下偏差 EI(A Z)ES(A Z)ES( Az) EI ( Ai)EI(A Z)EI ( Ai) ES( Ai)專業知識整理分享WORD 格式可編輯4、封閉環的公差值T(AZ)T(AZ) =T ( Ai)T (Ai)T ( Ai)三、尺寸鏈的計算形式1、正計算：已知各組成環計算結果唯一；用于工藝過程尺寸校核。2、反計算：已知封閉環求各組成環。1 ）等公差值法 -各組成環公差值相等（相近）T ( Az)TMn1）等公差等級法（等精度）T(Ai) = ai ii式中： ai 為公差等級； i i 為公差因子AmT ( Ai)i）經濟精度分配法3、中間計算法已知封閉環和部分組

26、成環求某一組成環。四、工藝尺寸鏈的豎式計算法、表格、求列的代數和專業知識整理分享WORD 格式可編輯五、典型尺寸鏈的分析與計算1、測量基準與設計基準不重合的工序尺寸計算基本尺寸ESEI+ AiES( Ai)EI ( Ai)- Ai EI (Ai) ES(Ai)封閉環 AZES(AZ)EI(A Z)假廢品如果實際換算后的尺寸超差， 只要起超差量小于另外幾個組成環的公差值之和，則有可能是假廢品，因此需要復檢。2、設計基準與定位基準不重合的尺寸換算。例如加工如圖 9 所示軸的過程中：專業知識整理分享WORD 格式可編輯（圖 9）、基準重合B1=A1=22B3=A3=1440-0.501B2A1AZB

27、2 122 00.85B2122-0.5-0.8A122+0.50A2 =1000-0.8B4 184 00.37B+184-07-0.34A3-144+10這個是錯的A4Z=40+0.3-0.3基準的轉換必然提高加工難度！專業知識整理分享WORD 格式可編輯第四章機械加工精度加工精度表面質量第一節加工精度和加工誤差一、加工精度與加工誤差、加工精度：理想零件、加工誤差、兩者之間的關系：幾何參數間的準確程度二、原始誤差1、工藝系統 -由機床、夾具、刀具和工件所構成的加工系統。2、原始誤差 -由工藝系統所構成的誤差。3、原始誤差的種類1）、原理誤差（由工藝原理所產生的誤差）*專業知識整理分享WOR

28、D 格式可編輯）、工件安裝誤差）、工藝系統靜誤差（機床、夾具 * 、刀具等）、調整誤差 *）、工藝系統動誤差 （由工件、機床、刀具等變形引起； 如熱變形、刀具磨損、內應力等原因）、度量誤差三、經濟精度正常情況下采用標準設備及標準技術等級的工人在不延長加工時間的情況下所能達到的精度。第二節影響加工精度的因素及分析一、原理誤差 -由于采用了近似的加工運動或近似的刀具輪廓而產生的誤差如：用成型刀具加工復雜的曲線表面成型車、成型銑以及齒輪的加工（齒輪粗加工銑齒、插齒、滾齒、刨齒；精加工磨齒、剃齒等）一套同模數銑刀為8到26把。如滾齒加工的誤差原因替漸開線基本蝸桿代近似造型法阿基米德基本蝸桿專業知識整理

29、分享WORD 格式可編輯法向直齒基本蝸桿刀刃刃數有限車削模數蝸桿螺距 t =渦輪的周節 m二、機床誤差機床本身的制造誤差1 、來源磨損安裝水平面影響較大、導軌誤差垂直面原始誤差的敏感方向 -加工表面的法向、主軸誤差1）、主軸回轉精度2）、基本形式純徑向跳動專業知識整理分享WORD 格式可編輯純軸向竄動純角度擺動軸心線飄移：徑+軸+角 =飄移）、主軸回轉精度對加工精度的影響（1）、純徑向移動即水平方向簡諧直線運動如：圖10 示圖 10（2）、純軸向移動導致端面與軸線不垂直如：圖11 示圖 11專業知識整理分享WORD 格式可編輯）、提高主軸回轉精度的措施（1）、結構措施：軸承精度（滾動軸承，高精

30、滑動軸承，磨床上用油楔動壓軸承）（2）、工藝措施：減小回轉誤差對加工精度的影響用兩頂尖以替換三抓卡盤。如圖 12 所示圖 12三、調整誤差 -調整工件所帶來的誤差、試切法調整1）、度量法 -測量工具）、加工余量的影響新刃磨的刀具最小切削5m但在表面產生擠壓作用 （工件表面光亮）鈍化的刀具最小切削20 m精加工：實際加工比試切段直徑小外圓粗加工：實際加工比試切段直徑大 （試切過程中吃刀量很小）專業知識整理分享WORD 格式可編輯）、微進給機構誤差爬行誤差、用定位機構調整行程擋塊、靠模、凸輪機構、用樣板和樣件調整，如多刀加工四、工藝系統受力變形1 、工藝系統的變形現象（軸向尺寸太大變形無進給磨削）

31、、工藝系統剛性1）、靜剛度 k =F式中 F: 作用力y: 形變量y2 ）、工藝系統剛性 -整個工藝系統在外力作用下抵抗其變形的能力法向分力與 y 方向變形量靜剛度 （特指）專業知識整理分享WORD 格式可編輯動剛度（阻尼、外力頻率、固有頻率）、工藝系統各部分的剛度1）、刀具工件的剛度計算按懸臂梁受力計算）、機床剛度（試驗測得的靜載荷法）（1）、力和變形非線性關系（2）、加載曲線與卸載曲線不重合 （兩線中間區域的面積為能量損失，用來克服部件間的摩擦力及其間的塑性變形）（3）、卸載后變形恢復不到起點-彈性變形 +塑性變形（4）、部件剛度遠遠小于實體零件的剛度3）、影響機床剛度的因素*（1）、接觸

32、變性；即零件與零件間接觸點的形變彈性變形 + 局部塑性變形（導致變形曲線不是直線）如圖13圖 13專業知識整理分享WORD 格式可編輯（2）、薄弱零件本身的形變（3）、間隙間的影響（4）、摩擦的影響加載時 f 阻止變形 -有利卸載時 f 阻止變形恢復 -不利五、工藝系統剛度的一般計算Y系統 = y機床+ y 夾具 + y刀 + y 工件K系統=Fyk機床=Fyy系統y機床k系統 =1+ 1+ 1+ 11k 機床k夾具k刀具k工件六、工藝系統受力變形對加工精度的影響1、由于受力點位置變化產生的變形誤差對于懸臂梁裝夾的工件其切削量沿Z 向減小，對于兩頂尖的方式裝夾工件切削后如馬鞍狀。專業知識整理分

33、享WORD 格式可編輯、切削力的變化也會使工件產生加工誤差）、加工余量的變化誤差復映規律：在加工過程中由于加工余量的變化使切削力和工藝系統的受力發生變化，工件產生的誤差類似于毛坯的誤差的現象。如：用棒料車削偏心件的過程ty1-y 2=毛坯=ap1-a p2 = k系誤差復映系數：每一次走刀均有一次復映系數i總= 123 .）、材料硬度的不均勻（材料里面夾雜硬質點）、工藝系統其他作用力的變化也會使工件產生加工誤差1）、傳動力2）、慣性力，離心力3）、夾緊力，使薄壁套筒件，鏜內孔等使工件變形。 （用彈簧夾圈代替三抓卡盤，將集中載荷轉成分布載荷）4）、重力（搖臂鉆、立車、龍門銑等）七、減小工藝系統受

34、力變形的主要措施1、提高接觸剛度改善工藝系統中主要零部件間的配合質量專業知識整理分享WORD 格式可編輯預加載荷、提高工件剛度減小受力變形 （可用中心架以增加支點減小變形） 。其變形如圖 14 所示yFyl 348Ez圖 14、內應力產生的原因1）、毛坯制造過程中產生的內應力）、冷校直工藝帶來的應力）、切削加工帶來的內應力（切削力、切削熱）、減小和消除內應力的措施）、合理設計零件結構）、時效處理）、退火處理）、熱校直工藝專業知識整理分享WORD 格式可編輯第三節加工誤差的綜合分析一、加工誤差的性質、系統誤差：連續加工一批零件時所產生的誤差。常值誤差：大小和方向始終保持不變的變值誤差：變化沒有規

35、律性原理誤差常值機床、夾具、刀具的誤差誤差調整誤差工藝系統的靜力變形機床和刀具的熱變形變值誤差自動連續補償刀具的磨損自動同期補償、隨機性誤差： 加工一批零件時所產生的大小及方向無一定變化規律的誤差。毛坯誤差的復映專業知識整理分享WORD 格式可編輯定位誤差加緊誤差內應力引起的誤差這些誤差只能是盡量減小但無法消除二、加工誤差的統計分析法1、分布曲線法實際分布曲線 -正態分布曲線；如圖15 所示）、正態分布曲線的方程式y( x)1( xx)2 222x ：工件尺寸x ：工件平均尺寸2 均方根誤差圖 15專業知識整理分享WORD 格式可編輯特點： a、圖形相對于 x 左右對稱、 的大小影響曲線的形狀

36、，越大曲線越平坦、 x 影響曲線的位置d、 fy( x)dx1e、 xx3f、 F1xxy( x) dx 0.49865xZF1 = 0.997399.73%T6）、正態分布曲線的應用（1）、分析加工誤差性質（2）、確定各種加工方法所能達到的精度等級T6（3）、計算加工后的合格率和廢品率不能區分系統誤差和隨機性誤差不能在加工過程中提供控制工藝、點圖法）、重點：按加工的先后順序做出尺寸變化圖）、用途：工藝能力T工藝能力系數 ep6（1）、工藝驗證專業知識整理分享WORD 格式可編輯工藝穩定性（2）、加工過程中的誤差分析第五章機械加工的表面質量第一節表面質量的基本概念一、表面質量1、由于切削熱的影

37、響、表面層的機械性能）、冷作硬化）、金相組織的變化）、殘余應力二、表面質量對零件使用性能的影響、對零件耐磨性的影響專業知識整理分享WORD 格式可編輯材料潤滑當兩個條件均確定后則由表面質量控制）、表面粗糙度及最佳粗糙度；如圖 16 所示圖 162）、冷作硬化耐磨性增大3）、金相變化耐磨性增大2、對零件疲勞強度的影響1）、表面粗糙度降低，疲勞強度降低拉應力疲勞強度降低）、殘余應力壓應力疲勞強度增加3）、冷作硬化疲勞強度增加、對零件抗腐蝕性能的影響專業知識整理分享WORD 格式可編輯）、表面粗糙度降低抗腐蝕性能增加）、冷作硬化使抗腐蝕性能降低、對配合質量的影響影響配合間隙的穩定性影響過盈配合間隙的

38、可靠性、對其他性能的影響1）、密封性能Ra0.20.8m）、接觸剛度）、發熱和功率損失第二節表面加工的粗糙度及影響因素一、切削加工的表面粗糙度1、形式1）、幾何因素切削殘留面積 -理論表面積fRaHtgK rctgK r專業知識整理分享WORD 格式可編輯f 2H式中 r e 為刀具圓弧半徑8re）、物理因素（1）、刀具和工件的擠壓和摩擦理論殘留面積擠壓和溝槽加深（2）、積屑瘤和鱗刺2、減小表面粗糙度的措施）、當幾何因素引起的表面粗糙度過大時fkrkrre、由物理因素引起的粗糙度過大時減小塑性變形，避免積屑瘤和鱗刺的產生。（1）、控制 v 增大（2）、控制被加工材料的性能（3）、控制刀具的幾何

39、形狀、材料的刃磨質量。re0s（4）、冷卻液二、磨削加工表面的粗糙度1、磨削加工的形成大量磨粒刻劃出無數極細的溝槽專業知識整理分享WORD 格式可編輯塑性變形（溝槽邊的隆起）、影響磨削表面粗糙度的因素）、砂輪的粒度粒度減小， Ra減小）、砂輪的修整金剛石筆）、砂輪的速度增大 Ra 減小4）、磨削切深和工件速度（切深： ap）apvzRa）、其他第三節機械加工后表面的物理機械性能一、加工表面的冷作硬化、冷作硬化現象剪切滑移導致晶格嚴重變形使晶格拉長破碎纖維化從而使工件強度、硬度的提高。專業知識整理分享WORD 格式可編輯冷硬層深度 h2 、衡量標準表面層的顯微硬度H硬化程度 NHH 0NH O3

40、、影響冷作硬化的主要因素產生塑性變形的力變形速度變形時的速度（1）、 r0reVbN（2）、切削用量專業知識整理分享WORD 格式可編輯VfvNfN（3）、被加工材料的性質硬度下降N塑性增加二、加工表層的金相組織變化熱變質層1 、磨削時工件表層的溫度500600（對于某一磨粒溫度可達1000以上）、磨削表層金相組織的變化（兩種磨削灼傷）淬火鋼（馬氏體 M）（1）、回火燒傷Qm 馬氏體轉變溫度（ 250300）馬氏體轉變為回火索氏體使磨后硬度 相變臨界點溫度（ 720左右）專業知識整理分享WORD 格式可編輯馬氏體轉變為奧氏體然后經過冷卻作用轉化為二次淬火馬氏體導致磨后硬度 磨前溫度、磨削灼傷色

41、燒傷瞬間產生不同組織對光線的反射程度不同而呈現不同顏色、減小磨削熱的生成和損傷途徑減小磨削熱的生成迅速將熱量傳走三、加工表面存在殘余應力、殘余應力的產生由于表層相對基體發生形狀、 體積或金相組織的變化使交界處發生平衡的彈性力（1）、塑性變形的影響殘余應力專業知識整理分享WORD 格式可編輯（2）、熱塑性變形的影響外表面受熱超于膨脹，壓應力產生于外表面表現為殘余拉應力（3）、金相組織變化的影響體積膨脹參與壓應力體積縮小殘余拉應力、機械加工表面的殘余應力切削加工冷塑性變形為主參與應力磨削加工以相變和塑性變形為主表現為殘余拉應力磨削裂痕殘余拉應力大于材料的強度極限導致材料表面產生網狀裂痕應降低磨削熱

42、改善散熱條件第四節控制表面質量的工藝路徑一、表面精密加工方法專業知識整理分享WORD 格式可編輯精密磨削0.040.16m1 、精密磨削超精密磨削 0.010.04m鏡面磨削0.01 m2 、絎磨Ra0.02m左右絎磨優點少熱量常溫紋理存油參與壓應力抗疲勞、研磨、拋光二、表面機械強化1、噴丸、滾壓：使金屬表面產生金屬流動塑性變形形成新的表面三、表面質量的檢查、表面粗糙度輪廓儀（類似于量表）、波度圓度儀專業知識整理分享WORD 格式可編輯、裂紋等微現缺陷（1）、磁粉探傷法（磁粉懸浮液涂于被測件表面，裂紋處會出現明顯磁力線）（2）、熒光或有色液體（滲透進液體）（3）、酸蝕（裂紋放大）、金相組織、顯

43、微硬度酸蝕（出現大裂痕殘余拉應力）6 、殘余應力逐層去除法（電解去除應力重新分配變形）X射線第五節機械加工中的振動一、振動類型強迫振動 30%自激振動 65%自由振動 5%二、強迫振動1 、 概念：工藝系統在外界干擾力作用力下的震動、產生原因離心力專業知識整理分享WORD 格式可編輯往復沖擊（ 1）、工藝系統內部因素傳動系統缺陷油壓脈動滾軸不均切削過程中的間隙鄰近設備（ 2）、工藝系統外部因素建筑物幅頻特性（ 3）、特性相頻特性（4）、減小強迫振動的途徑減小激振動調節震源頻率（遠離系統固有頻率）提高工藝系統剛性增加阻尼消振和隔振專業知識整理分享WORD 格式可編輯三、自激振動、概念：由周期性變

44、化的切削力所引起的振動、特性切削過程停止振動隨之消失頻率等于或接近系統固有頻率振幅大小取決于系統所獲得的能量和消耗的能量、控制自激振動的途徑（1）、合理選擇切削用量（2）、合理選擇刀具的幾何參數（3）、提高工藝系統的振動抗性（4）、使用減震器第六章專業知識整理分享WORD 格式可編輯一、裝配二、機械產品的裝配精度零部件間的距離精度相互位置精度相對運動精度接觸精度（配合質量）三、裝配的組織形式固定式裝配移動式裝配四、裝配生產型及特點第二節裝配尺寸鏈一、定義及組成、定義：在機器裝配中由相關零件的尺寸或相關位置關系所構成的尺寸鏈。、封閉環：裝配以后所組成的尺寸、分類：線性尺寸鏈：同面且平行平面尺寸鏈

45、：各環都在平面內平行且有某個不平行專業知識整理分享WORD 格式可編輯角度尺寸鏈空間尺寸鏈二、裝配尺寸鏈的建立、確定封閉環裝配的技術要求、找組成環、檢查封閉環三、裝配尺寸鏈的計算、極值法、概率法（1）、各環公差值的概率計算22222（ A0）= （ A1）+ （ A2）+ （ A3）.+ （ Ai）封閉環組成環n 1（z）=2 ( Ai )i 1T (Ai )6( Ai )T (AZ )zT2 ( Ai )封閉環公差 =組成環公差平方和的平方根（2）、封閉環的上下偏差ES( Az)各組成環均為對稱偏差T ( Az)2專業知識整理分享WORD 格式可編輯T ( Az)ES( Az)2各組成環均為非對