汽车制造工艺期末备考资料(4)

形状精度。3.展成法加工刀具 影响齿形的加工精度 4.普通刀具 它们的制造误差与加工精度没有直接的磨损，但其磨损对工件的尺寸和形状精度有很大影响

17.在精加工过程中，刀具磨损所引起的误差占加工误差总数的比例很大。 18.刀具的磨损分为三个阶段。 （1）初期磨损阶段，时间短，磨损剧烈。（2）正常磨损阶段 磨损量与切削量成正比，刀具绝大部分工作是在这个阶段进行的。（3）急剧磨损阶段 刀具磨损迅速，切削刃在很短时间内损坏。

19.减少刀具磨损对加工误差影响的措施 （1）尺寸补偿或调整 （2）根据工件材料选用亲和力小、耐磨的材料。（3）选择合适的切削液 较强的浸润性、冷却性、稳定性，对环境无公害，防锈性。（4）砂轮的自动修整与补偿（5）适当减小切削用量以提高刀具的耐用度。 20.工艺系统的受力变形 弹性系统→（受力）弹性变形→（影响）精度、生产率。

21.机床、夹具、工件、刀具构成的弹性系统称为工艺系统。工艺系统在外力的作用下会产生弹性变形，包括工艺系统各组成环节本身的弹性变形，以及各组成环节配合处的位移。工艺系统的受力变形是影响加工精度的重要因素。工艺系统受力变形的大小，与工艺系统的刚度有关。在外力作用下，工艺系统抵抗变形的能力称为工艺系统刚度。

22.工艺系统刚度 Js=Fp(法相切削力)/y（在Ff，Fp，Fc综合作用下刀具相对于工件的法相压移）

23.工艺系统刚度对加工精度有影响，工艺系统的刚度不足，还会影响加工表面和生产率。 24.机床的刚度及其对加工精度的影响。机床刚度决定于有关部件的刚度。

25.工件刚度及其对加工精度的影响 1）工件在车床两顶尖间加工，工件成鼓形。2）工件在卡盘中加工，工件成喇叭形。3）工件装在卡盘中并用后顶尖支承加工。 26．加工细长轴，常采用中心架，以减少工件的挠曲变形。

27.刀具的刚度及其对加工精度的影响 在卧式镗床上加工时，机床主柱和工作台的刚度很高而刀具的刚度很低时对加工精度的影响较大。刀具的刚度与主轴的刚度和刀杆刚度有关。在镗床上镗孔时，由于切削力的方向是不断变幻的，所以被加工的孔将因主轴各方向刚度的差别而产生相应的圆度误差。

28.镗床上常采用后导向支承或专用镗模来提高镗杆的刚度。（或用尾架、变悬臂梁为简支梁） 29.如果把工艺系统中各个环节的变形都换算到同一点和同一方向上，则整个系统的变形ys=yj+yg+yd 工艺系统变形 机床变形 工件变形 刀具变形 柔度w=1000/J

30.在车床顶尖加工外圆时，通常只考虑机床及工件的变形，工艺系统可以看作为机床—工件系统，在镗床上加工时，工艺系统可以看作为机床—刀具系统。

31.误差复映规律：金属切屑加工中，由于被加工表面的集合形状误差，各点上加工余量不同，引起各点上切屑力的变化和系统变形的变化，相应的造成工件上的加工误差，好像是误差按照一定的规律重现了这种现象叫做-误差复映。

36.控制工艺系统受力变力的主要措施：减少切屑用量，补偿工艺系统有关部件的受力变形，提供工艺系统的刚度比较彻底的解决办法是提高工艺系统的刚度。特别是提高工艺系统中薄弱环节的刚度。①提高工件加工时的刚度对薄壁套类零件可采用加刚度夹紧环或改用端面轴向夹紧措施。对于细长轴类的加工，可采用内心架，跟刀架或前后支承架等措施。②提高刀具加工使得刚度，采用支承导向套和具有对称刃口的镗刀块代替刀头，以提高镗杆在加工时的刚度③提高机床和家具的刚度1在设计机床或夹具时，映尽量减少其组成零件数量，以减少总的接触变形2在加工机床和夹具的组成零件时，尽量提高有关组成零件连接表面的形状精度，并减小其表面粗糙度值3对机床或夹具上的固定联络接件装配时采用预紧措施。 37.工艺系统受热变形而引起的变形称为热变形。热的主要来源：切削热，摩擦热，传动热和环境热

38.机床热变形及其对加工精度的影响；工件所受的热主要来自切削区。均匀的温度变化将

工件的尺寸变化，不均匀的温度变化会改变工件的形状，速度越高，怯薛带走的热量的百分比升高。传动工件的热量减少。磨削热量影响表面质量，加工精度，磨削热热和切削热还会在机床内部形成：次生热源。

40.热变形随零件长度的增加而迅速增长。

41.刀具热变形及其对加工精度的影响，刀具的热源主要是切削热

42.控制工艺系统受热变形的主要措施①工艺措施—1合理安排工艺过程应该把粗，精加工分开在两道工序中进行，并尽量延长粗精加工之间的转换时间，以使粗加工后有足够的冷却时间2保持工艺系统的热平衡。应让机床先空转一段时间，等道道热平衡时再进行加工，有利于叫那个精度的保证3控制环境温度应在恒温室内进行4施加切削液②采取补偿措施③改进机床结构

43.测量误差是工件实际尺寸与量具量出的尺寸之间的差值

44.测量误差产生的原因：①计量器具本身精度的影响②温度的影响③人的主观原因

45.调整误差：切削加工时要获得规定的尺寸就必须对机床、刀具和夹具进行调整。在单件小批生产中普遍采用试切法调整，在成批生产中则采用调整法。 46.试切调整法产生调整误差的主要因素：（1）由于测量带来的误差（2）加工余量的影响（3）微量进给误差（4）判断误差的影响

47按标准样件或对刀块（导套）调整时产生调整误差原因：标准样件本身制造时的尺寸误差，对刀块（导套）相对于夹具上定位元件其实基准的尺寸误差。刀具调整时的目测误差，行程挡块的受力变形，电气开关、离合器、液压控制阀等的灵敏度，以及切削加工中刀具相对工件加工表面的弹性退让等。

48工件去掉外力后，存留在工件内部的应力称为内应力（或残余应力）

49当外界条件发生变化，如温度改变或工件被切除一部分金属，则原来的内应力遭到破坏，工件在内应力作用下，将发生形状变化，形成新的平衡状态的过程称为内应力重新分布。 50内应力经过一个时期后，自发地逐渐消失，同时零件的形状发生变化，这是内应力的一个特点。

51.工件产生内应力的根本原因，是零件材料不均匀的体积变化，来源于（1）零件不均匀的加热和冷却（2）零件材料金相组织的转变（3）强化时塑性变形的影响

52.加工某些复杂助铸件的重要表面是，在粗加工后，要经过时效处理或经过许多别的工序才能安排精加工。目的是让内应力充分重新分布，待工件变形稳定后在进行精加工 53.表面淬火的零件也会产生内应力，在表面层产生压缩应力，在内层产生拉伸应力

54细长的轴类零件如凸轮轴、曲轴等，容易产生弯曲变形，在加工过程中常采用冷校直方法校正。

55.减小和消除内应力的工艺措施：（1）改善零件结构，尽量简化零件结构，减小尺寸和壁厚差异，使壁厚均匀，提高零件刚度。（2）合理安排工艺过程，尽可能地将粗、精加工分开。对于精度要求高的零件，在加工过程中禁止进行冷校直（3）设立专门清除内应力的工序。热处理和时效处理。时效处理有高温时效、低温时效、冲击时效、振动时效。 56、总加工误差的合成：分布曲线法，点图法

57、影响表面质量的因素：表面粗糙度、表面强化和表面残余应力

58、影响加工表面粗糙度的因素：1刀具结构参数的影响，选用合理的几何刀具角度，减小进给量和选用具有直线过度刃的刀具2物理因素的影响（强迫，自激震动）

59用较高的切削速度，既可以使生产效率提高，又可以表面粗糙度值下降，切削速度较低时，切削刃易出现积屑瘤，使Ra值提高，加工脆性材料，Vc对Ra影响不大

60适度的表层硬化可使零件表面的耐磨性提高，可以阻碍表面疲劳裂纹的产生和扩展，但硬度过大金相组织会出现过大变形，影响耐磨性，甚至出现较大脆性裂纹降低疲劳强度

61切削或磨削过程中加工表面层相对基体材料发生形状、体积或金相组织变化时，工件表面层与基体材料的交界处产生相互平衡的应力称为表面残余应力

62表面质量对零件耐磨性的影响Ra下降，零件接触面积大，压强小，可减小磨损的速度，但并不是Ra值越小越好，有一个最合适的Ra值

63表面质量对零件疲劳强度的影响，零件表面层残余应力的性质和大小会直接影响疲劳强度，表面层有压缩残余应力时，将提高零件的疲劳强度，为提高零件的疲劳强度，可人为的在零件表面层造成压缩残余应力 如喷丸加工或滚挤压加工，表面渗碳和淬火，渗氮

64.表面质量对零件抗腐蚀性的影响 Ra↑抗腐蚀性越差 在零件表面层造成残余压应力和一定程度的强化，能使表面的显微裂纹闭合，将有助于提高抗腐蚀性 65.表面质量对零件配合性质的影响 第四章

1.通过把确定工件在机床上或夹具中占有正确的位置的过程，称为工件的定位 工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位置不变的操作，称为夹紧 将工件在机床上或夹具中定位、夹紧的过程，称为装夹 2.夹具，就是能迅速把工件定位并固定在准确位置或同时确定操作工具位置的一种辅助装置 3.用来确定工件几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面，就被称作基准 基准：设计基准

工艺基准：工序基准、定位基准、测量基准、对刀基准、装配基准

定位基准：粗基准：首次加工所使用的定位基准（面）都是未加工的表面；

精基准：采用已加工过的表面作为定位基准（面）；

辅助基准：纯粹为机械加工工艺的需要而专门在工件上设计制造出来的定位基准

4.设计基准：设计图样上采用的基准，既可以实际存在，也可以是假想的，对那些直接尺寸关系的表面之间，可以互称设计基础

5工序基准：在工序图上用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、位置和形状的基准，工序尺寸是有方向的，由工序基准指向被加工表面，实际或假想

6.定位基准：工件在机床或夹具中装夹时，使工件占有正确的位置所采用的基准，实际或想 机械加工中，应尽量使定位基准，工序基准和设计基准重合，否则将产生不重合误差 7.测量基准：测量时对所采用的基准，即用来确定被测量尺寸，形状和位置的基准 8.装配基准：装配时用来确定零件或部件在产品中相对位置所用的基准

9.对刀基准：加工过程中调整刀具与机床夹具相对位置所用的基准，如车床的主轴轴线 10.在产品设计中，尽量把装配基准作为零件图样上的设计基准，以便直接保证装配精度要求 在零件加工中，应使工序基准与设计基准重合，以便能直接保证加工精度要求 设计机床夹具时应使工件的定位基准，工序基准，夹具基准和对刀基准重合，避免产生基准不重合误差

11.工件通过一次装夹后所完成的那一部分工序，就是安装一道工序中可有一次或多次安装，要完成一次正确的安装，必须：1，工件必须正确定位；2，工件必须合理夹紧

12.工序的安装：1.找正装夹法：直接找正装夹法、划线找正装夹法 2.机床专用夹具装夹法 13.找正装夹法简便易行，但效率低，劳动强度大，找正精度不稳定

机床专用夹具除了能保证加工精度稳定，提高生产率，减轻人工劳动强度外，还有扩大机

床加工范围的作用

14.为保证工件位置精度，工件在机床夹具中必须正确定位，还需1）夹具定位元件与夹具安装基准应有正确的位置关系；2）机床夹具应正确定位；3）应正确对刀（钻床夹具的钻套—导向元件 铣床夹具的对刀块—对刀元件）

15.机床夹具的组成：1）定位元件；2）夹紧装置；3）对刀、导向元件；4）夹紧连接元件 5）夹具体；6）其他装置或元件 1）2）5）是夹具的基本组成部分 16.按工艺过程不同，夹具分：机床夹具，装配夹具，焊接夹具等 按机床种类的不同，机床夹具可分：车床、钻床、铣床夹具。 按所用夹紧动力源的不同分：手动夹具、气动夹具。

按夹具结构与夹具零部件通用程度：机床专用夹具、组合夹具、成组夹具。 17、六点定位原则：用留个定位点就能确定工件唯一确切位置的规律。

18、定位和夹紧的区别：定位是解决工件在夹紧前位置是否正确到位的问题。夹紧是解决工件在加工过程中，受到切削力、重力等外力的作用下，是否稳定地保持定位位置的问题。 19、工件在机床上或夹具中定位时，其第一类自由度是通过工件的定位基准与机床或夹具定位元件相接触或配合而被限制的。

20、工件上常用的定位基准主要有平面、内圆面、外圆面、内锥面、外锥面及成形面。夹具中常用的定位元件主要有：支承钉、支承板、定位销、定位套、V形块等。 21、对夹具的定位元件有以下要求：（1）要有一定的精度（2）要有良好的耐磨性（3）要有足够的刚性。

22、工件以平面定位：1、支承钉，视为一个支承点，能够限制一个自由度； 2、支承板，限制二个自由度； 3、可调支承、限制一个自由度； 4、自位支承，限制一个自由度；

5、辅助支承，不起限制自由度的作用。

23、辅助支承与可调支承是不同的，首先可调支承在定位系统中是起定位作用的，而辅助支承是不起定位作用的。其二，可调支承是加工一批工件调整一次，所以，其上有高度锁定机构，而辅助支承的高低位置必须每次都按工件已确定好的位置进行调节，其上有用于方便、快速调整和锁定高度的机构。

24、工件以内孔定位，这样的定位元件常用的有心轴、圆柱定位销和圆锥销。 25、锥形心轴：限制五个自由度；

过盈配合圆柱心轴：限制四个自由度； 间隙配合心轴：限制五个自由度。

26、长圆柱定位销与圆孔配合：限制四个自由度；

短圆柱定位销与圆孔配合：限制两个自由度； 圆锥销定位销与圆孔配合：限制三个自由度。

27、工件以外园定位，这样的定位元件常用的有V形块、半圆定位块、定位套、自动定位机构、支承板、支承钉等。

28、常见定位元件及其组合所限制的自由度（P90~91）

29、在组合定位系统中会出现：1、完全定位2、部分定位3、见定位4、过定位 30、削边销（加工简单）

菱形销（加工强度）

31、一面两孔定位系统结构简单，属于完全定位系统，能满足各种定位要求。

一面两销组合定位系统中，其中一销应做成菱形销，其长轴应垂直于两销的连线，共限制六个自由度。

一般情况下，应尽量避免产生过定位，但薄壁件和细长轴加工时，经常利用过定位提高其支承刚度。

32.工艺的工序基准沿尺寸方向上发生的最大偏移量称为定位误差，用Δd表示。 33.定位误差又产生在采用调整法加工一批工件的场合。

定位误差Δd分两部分：1.工序基准与定位基准（或对刀基准）不重合，引起基准不重合 误差Δj,b。2.定位基准（基面）和定位元件和定位元件本身存在的制造误差和最小配合间隙 ，是定位基准偏离其理想位置，产生基准位移误差Δj,y. 34.加工过程中产生加工误差的主要原因有：1.定位误差Δd 2.对刀误差Δd,d 3.安装误差Δa 4其他误差Δc

误差不等式Δd+Δd,d+Δa+Δc<=T

35.工件定位以后必须采用一定的装置把工件压紧夹牢在定位元件上，以消除在加工过程中工件因受到切削力，惯性力等力的作用而使其发生位置变化或产生振动对加工精度和安全生产造成的影响，这种把工件压牢夹紧的装置称为夹紧装置(可靠，稳定，自锁) 36一般夹紧装置由动力装置

夹紧机构中间传动机构（作用：改变夹紧力大小，改变夹紧力方向，实现自锁） 夹紧元件：直接与工件接触

37.设计夹紧机构时，满足以下要求：

(1).夹紧时应保证工件的定位，而不能破坏工件的定位。

(2).夹紧力大小应适宜，即要保证工件在整个加工过程中位置不变，还不能产生振动，变形和表面损伤。

(3).应根据生产类型设计相应的夹紧机构，尽量做到结构简单，操作安全，省力，方便，讲究工作效率。

(4).为防止夹紧后自动脱开，夹紧机构具备良好的自锁性能。 38.夹紧的确定原则：

（1）.夹紧的作用点：夹紧力应落在支承元件上或机构支承元件所形成的支承平面内，这样夹紧力不会使工件倾斜而破坏定位。夹紧应落在工件刚性较好的部位，夹紧力应竟可能地靠近加工面。

（2）.夹紧力方向：垂直于工件的主要定位基面，以保证加工精度，应选择夹紧力较小的方向。

18.夹具设计前准备工作：?生产纲领②零件图与工序图③工序内容。

夹具设计的方法，步骤：?夹具设计前准备工作②定位基准分析和定位方案确定③对刀元件和导向元件的选择④夹紧方案的确定⑤夹具总图的绘制⑥尺寸和夹具技术要求标准⑦夹具零件图的绘制。

第五章：机械加工工艺规程的制定

1.工艺文件：?工艺过程卡（以工序为单位）②工序卡③调整卡④检验卡。

2.通过结构形状分析，零件可分为?有回转中心的轴类零件②盘类零件③箱体类零件。 3.粗基准的选择原则：?选择不需要加工的表面作粗基准，可以提高非加工表面与加工表面的相对位置精度。

②若零件上有多个非加工表面，则应选择其中有较高精度要求的表面作为粗基准。 ③零件的表面若全部需要加工，而且毛坯比较精确，则应选择加工余量最少的表面作为粗基准。

④选择重要表面，加工面积最大表面作为粗基准。 ⑤尽量选择平整，没有冒口与飞边和其他表面缺陷的毛坯表面作为粗基准，以保证定位准确，夹紧可靠。

⑥同一尺寸方向上，粗基准一般只选择使用一次。 4.精基准的选择（主要考虑减少定位误差）

?基准重合原则：被加工表面的设计基准作为其定位基准。

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