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主題 : 機械制造工藝學重難點

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樓主發表于: 2018-09-25

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機械制造工藝學重難點

粗基準概念：以未加工的表面為定位基準的基準。
精基準概念：以加工過的表面為定位基準的基準。
精基準的選擇：1基準重合原則 2統一基準原則 3互為基準原則 4自為基準原則 5便于裝夾原則6 精基準的面積與被加工表面相比，應有較大的長度和寬度，以提高其位置精度。
粗基準的選用原則： 1保證相互位置要求 2保證加工表面加工余量合理分配 3便于工件裝夾 4粗基準一般不得重復使用原則（1、若必須保證工件上加工表面與非加工表面間的位置要求，則應以不加工表面作為粗基準；2、若各表面均需加工，且沒有重點要求保證加工余量均勻的表面時，則應以加工余量最小的表面作為粗基準，以避免有些表面加工不起來。3、粗基準的表面應平整，無澆、冒口及飛邊等缺陷。4、粗基準一般只能使用一次，以免產生較大的位置誤差。）
生產綱領：計劃期內，應當生產的產品產量和進度計劃。備品率和廢品率在內的產量
六點定位原理：用來限制工件自由度的固定點稱為定位支承點。用適當分布的六個支承點限制工件六個自由度的法則稱為六點定位原理（六點定則）
組合表面定位時存在的問題：當采用兩個或兩個以上的組合表面作為定位基準定位時，由于工件的各定位基準面之間以及夾具的各定位元件之間均存在誤差，由此將破壞一批工件位置的一致性，并在夾緊力作用下產生變形，甚至不能夾緊
定位誤差：由于定位不準確而造成某一工序在工序尺寸或位置要求方面的加工誤差。
產生原因：
1工件的定位基準面本身及它們之間在尺寸和位置上均存在著公差范圍內的差異；
2夾具的定位元件本身及各定位元件之間也存在著一定的尺寸和位置誤差；
3定位元件與定位基準面之間還可能存在著間隙。
夾緊裝置的設計要求：
1夾緊力應有助于定位，不應破壞定位；
2夾緊力的大小應能保證加工過程中不發生位置變動和振動，并能夠調節；
3夾緊后的變形和受力面的損傷不超出允許的范圍；
4應有足夠的夾緊行程；
5手動時要有自鎖功能；
6結構簡單緊湊、動作靈活、工藝性好、易于操作，并有足夠的強度和剛度。
斜楔夾緊機構：（1）斜楔結構簡單，有增力作用。（2）斜楔夾緊的行程小。（3）使用手動操作的簡單斜楔夾緊時，工件的夾緊和松開都需敲擊
螺旋夾緊機構：該機構具有結構簡單、工藝性好、夾緊可靠、擴力比大以及行程不受限制等優點，故應用廣泛。缺點是動作慢、效率低。
機械加工工藝規程概念：規定產品或零部件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件，是一切有關生產人員都應嚴格執行、認真貫徹的紀律性文件。
機械加工工藝規程的作用：
1是組織車間生產的主要技術文件，據其進行生產準備。車間一切從事生產的人員都要嚴格、認真地貫徹執行工藝文件，才能實現優質、高產、低耗。
2是生產準備和計劃調度的主要依據。有了工藝規程，在產品投產之前就可以進行一系列的準備工作，并可制訂進度、調度計劃，使生產均衡、順利。
3是新建或擴建工廠、車間的基本技術文件。新、擴建工廠、車間時，只有依據工藝規程、生產綱領，才能確定機床的種類、數量，工廠、車間面積等。
制訂工藝規程的原始資料：是產品圖樣、生產綱領、現場加工設備以及生產條件等，同時由生產綱領確定了生產類型和組織形式。
制訂工藝規程的原則：可靠地保證零件圖樣上所有技術要求的實現；必須滿足生產綱領的要求；在滿足前兩者的前提下，一般要求工藝成本最低；盡量減輕工人的勞動強度，保證生產安全。
機械加工工藝規程的制訂程序：
1、零件的工藝性分析；2、選擇毛坯；3、設計工藝過程：包括劃分工藝過程的組成、選擇定位基準及零件表面的加工方法、安排加工順序和組合工序等；4、工序設計：包括選擇機床和夾具、確定加工余量、計算工序尺寸及公差、確定切削用量、計算工時定額等；5、編制工藝文件。
工序：一個或一組工人在一個工作地對同一個或同時對幾個工件所連續完成的那一部分工藝過程。
安裝：工件經一次裝夾后所完成的那部分工序。
工位：一次裝夾后，工件在加工過程中如作若干次位置的改變，則工件在每一個位置上所進行的那部分工序。
工步：在加工表面、加工工具、切削速度和進給量都不變的情況下所連續完成的那部分工序。
走刀：刀具對工件的每一次切削。
經濟加工精度：指在正常加工條件（正常加工條件：采用符合質量標準的設備、工藝裝備和標準技術等級的工人，且不延長加工時間。）下所能保證的加工精度。
工藝順序的安排原則：1先加工基準面再加工其他表面 2一般情況下先加工平面再加工孔 3先加工主要表面再加工次要表面 4先安排粗加工工序再安排精加工工序5、易出現廢品的工序應適當前移，次要表面的加工應往后放。
熱處理工序的安排：1、退火與正火：安排在機械加工之前。目的是改變材料的硬度，以利于切削。2、時效：用于消除殘余應力。3、淬火：可以提高機械性能。一般需配合回火，安排在磨削之前。4、滲碳與氮化：變形大，故一般安排在精加工之前。5、表面處理：可提高零件的抗腐蝕能力、耐磨性等。一般安排在工藝過程的最后。
工序分散：將工藝路線中的工步內容分散在更多的工序中去完成。工序集中：是使每個工序中包括盡可能多的工步內容。使總的工序數目減少，夾具的數目和工件的安裝次數也相應地減少。
工序分散的特點：1、設備夾具簡單、易調整，對工人技術水平要求較低，便于工人掌握；2、有利于選用最合理的切削用量；3、設備數量多、生產面積大、工藝路線長。
工序集中的特點：1、有利于采用高效的專用設備和工藝裝備，顯著提高生產率；2、減少了工序數量，縮短了工藝過程，簡化了生產計劃和組織工作；3、減少了設備數量、操作工人數量和生產面積；4、減少了工件的裝夾次數，縮短了輔助時間，并有利于保證工件的位置精度；5、專用設備、工藝裝備投資大，調整維修費事，生產準備時間長、轉產難。
機械產品生產過程：指從原材料開始到成品出廠的全部勞動過程。
機械加工工藝過程階段劃分：粗加工階段半精加工階段精加工階段精密、光整加工階段
劃分優點：粗加工時，切削層厚，切削熱量大，利于消除因熱變形帶來的加工過誤差、粗加工留在工件表層殘余應力產生的加工誤差；避免后續加工劃傷以加工好的加工面；利于及時發現毛坯缺陷；利于合理使用設備（精粗機床）；利于合理實用技術人員。
加工總余量：毛坯尺寸與零件設計尺寸之差加工總余量為所有工序余量的和
加工余量的組成（影響因素）：1、上工序的表面粗糙度Ry和表面缺陷度Ha ；2、上工序的尺寸公差T_a3、上工序形成的表面形狀及空間位置誤差e_a4、本工序的裝夾誤差ε_b5、上工序產生的表面缺陷層T_缺_a：包括冷硬層、氣孔夾渣、氧化皮、裂紋等：根據工序尺寸公差確定；；：包括定位和夾緊誤差。
時間定額：在一定生產條件下，規定生產一件產品或完成一道工序所需消耗的時間。
組成：基本時間、輔助時間、布置工作地點時間、休息和生理需要時間、準備與終結時間
過定位的解決方法：（同方向上可移動；可調支承；自位支承）1 采用大端面和短銷組合定位 2 采用長銷和小斷面組合定位 3 采用大端面和長銷組合定位
切削過程中，由于各種原始誤差的影響，會使刀具和工件間的正確幾何關系遭到破壞引起加工誤差。原始誤差在敏感方向上時加工誤差最大。
誤差敏感方向：原始誤差對加工精度影響最大的方向（通過切削刃的加工表面的法向）。
誤差復映：當車削有圓度誤差的毛坯時，由于工藝系統受力變形的變化而使工作產生相應的圓度誤差
減小誤差復映的措施：提高工藝系統剛度減少進給量增加走到次數
影響機床部件剛度的因素：聯接表面間的接觸變形；零件間摩擦力的影響；接合面的間隙；薄弱零件本身的變形
減小工藝系統受力變形對加工精度影響的措施：提高工藝系統的剛度；提高聯接表面的接觸剛度；采用合理的裝夾和加工方式（1、降低切削用量2、補償工藝系統有關部件的受力變形3、采用恒力裝置）
躍進（爬行）現象：對于各種機械減速的微量進給機構，理論上講手輪每轉動一小格，工作臺應相應進給一定的數值。實際上開始轉動手輪時，只能消除內部間隙，工作臺并不移動，直到手輪轉動到某一角度時，工作臺才突然移動一個較大的距離，而后又停止。工作臺在進給手輪低速微量進給轉動過程中，由不動到移動，再由移動到停滯不動的反復過程稱之為躍進現象。
產生原因：進給機構中各相互運動表面之間存在著摩擦力（特別是工作臺與導軌之間），開始時阻止工作臺移動，并促使整個進給機構產生彈性變形。隨著進一步轉動手輪，使其彈性變形程度和產生的彈性力P增大到能夠克服工作臺與導軌之間的靜摩擦力f_u0（即P₁≥f_u0）時，工作臺開始移動，并產生一個加速度，使工作臺移動一個較大的距離。之后，因彈性力P減小到小于動摩擦力f_u（即f_u≥P2）時而停止移動。如此周而復始而產生躍進現象。
工藝系統剛度：是指工件在切削力法線方向fy的作用下，刀具相對于工件在該方向上的位移y的比值。
工藝系統剛度曲線：
1力與變形不成直線關系，說明不是純粹的彈性變形；
2加、卸載曲線不重合，其包容面積說明損失在內部摩擦和塑性變形上的能量；
3卸載后恢復不到起點，說明有塑性變形；
4反復多次加、卸載后，起、終點逐漸接近直至重合，說明塑性變形越來越小，最終不再有塑性變形。
減少工藝系統熱變形對加工精度影響的措施：1、減少熱量的產生及其影響2、加強散熱能力3、控制溫度變化，均衡溫度場4、采取補償措施5、改進機床結構6、控制環境溫度
分布曲線存在的問題：
1分布曲線法不能反映出零件加工的先后順序，也就無法把按一定規律變化的系統誤差與隨機誤差區分開；
2需在全部一批零件加工完之后才能繪制出分布曲線，不能在加工過程中提供控制工藝過程的資料，即只能為下批工件的加工提供參考。
保證和提高加工精度的主要途徑：（誤差預防、誤差補償）1、減少或消除原始誤差2、補償或抵消原始誤差3、轉移原始誤差4、分化或均化原始誤差
加工表面質量包括：加工表面的幾何形貌和表面層材料的力學物理性能和化學性能
加工表面的幾何形貌：包括表面粗糙度、表面波紋度、紋理方向和表面缺陷
機械加工表面質量對零件乃之產品的使用性能和壽命都有顯著影響：1對耐磨性、零件工作精度及保持性的影響2對抗腐蝕性能的影響3對疲勞強度的影響4對配合性質的影響
切削加工表面粗糙度影響因素：1、幾何因素2、物理因素3、工藝系統振動
幾何因素：粗加工（H=f/(cotkr+cotkr')式中 f—刀具的進給量；kr、kr'—刀具的主、副偏角。）精加工（H=r_ε(1-cosα/2)化簡：H≈f ²/8r_ε）