机械制造工艺学课程设计(pdf 16页)
1
序 言
机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础以及大部分专业课之后进行的。这是我们在毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练。
同时，我希望能通过这次课程设计，让自己进行一次综合性的训练，同时积极采用现代二维、三维建模作图工具，运用虚拟化的设计方式与标准化的设计准则，从而锻炼自己分析问题与解决问题的能力，培养独立的工程解决能力，为以后的工作做好铺垫。
由于能力与时间有限，本课程设计还存在着众多不足，希望各位老师给予指教。
一、 零 件 的 分 析
图1 转向节模型
(一) 零件的作用
课题所指定的零件是一汽佳宝汽车转向系统中的转向节（图1）。
汽车转向时,司机转动转向盘，安全转向柱和转向器中的转向齿轮一起转动，带动转向器中的转向齿条横向移动，转向齿条带动左右转向横拉杆移动，横拉杆与左右转向节臂相连，推动转向节臂转动使转向节随着转动；转向节上装有转向车轮,于是转向车轮被转向节带动偏转一个转向角度,
使汽车改变行驶方向。转向完了，转向盘
2
转回原位，带动转向车轮恢复原位，汽车恢复直线行驶。从转向节在转向桥中的位置（图2），可以看出转向节的构造要求有：转向功能及支撑轮毅的载荷，在转向节中还为制动器留下足够的布置ABS 传感器的空间，并且转向节还要与转向节柱、横拉杆、减震器及制动钳等零件相连，所以其结构十分复杂，且具有受力不均、精度高等特点。
图2 转向桥
1—转向盘；2—安全转向柱；3—转向节；4—车轮；5—转向节臂；
6—左右横拉杆；7—转向减速器；8—转向器
一汽佳宝汽车转向节是紧凑型轿车转向系中的一个零件,其材料为35CrMo,毛坯采用锻造工艺加工,表面光洁度较高,工件表面较平整,加工部位留有1.5-3mm 不等的加工余量。其结构见图3
图3 转向节的结构
(二)
零件的工艺分析
图4 零件加工表面的尺寸关系
此转向节共有二十多处加工表面，它们之间都有一定的位置要求。但是在机械加工过程中，可以把这些加工表面分为三组。分别为杆部及法兰盘、体部和转向臂（图4）。现分述如下：
1.以中心孔定位加工的法兰盘及杆部
以车削为主，配合磨削完成M20×1.5-6h（有效长度19.5）端头螺纹，?28?0.03?0.15轴颈，?44?0.03?0.15轴颈，?56?0.2?0.05轴肩以及端面A、B、C、D、E、F和倒角的加工。
2.以?28?0.03?0.15轴颈、?56?0.03?0.15以及端面A定位加工的转向节臂部和体部
这一组加工表面包括：转向节臂上16±0.15铣扁，体部?26凸台，?450+0.05主销孔及其端面，转向节臂和体部的上下锥孔，法兰盘上4个螺纹孔，体部?26沉孔和M20×1.5-6h上的销孔。
3.以?450+0.05主销孔定位加工的体部
这一组加工表面包括：?20凸台及上面的M10螺纹孔，间距42的两R10凸台及其上的?10.3螺栓孔和主销孔铣断。
这些加工表面之间有着一定的位置要求，主要包括：
(1)?450+0.05主销孔，位置尺寸910+0.5，其轴心线与法兰端面夹角7°01‘；
(2)上锥孔最大孔径??14，锥度8：1，位置尺寸124±0.2；下锥孔最大孔径??15，
锥度8：1，位置尺寸38；
由以上分析可知，对于上述的加工表面，可以按照上述的先后顺序，借助专用夹
具在通用机床上加工完成。
3
二、工艺规程设计
(一)确定毛胚的制造形式
考虑转向节不仅支撑着轮毂的载荷，连接着减震器，还担负着转向功能，并且汽车在运行过程中要经常颠簸，所以零件在工作过程中始终承受着交变载荷及冲击性载荷；因此，转向节形状复杂，强度要求高，毛坯采用35CrMo合金结构钢，选择锻造的方法制造，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件的工作可靠性。零件采用大批生产方式，而且零件的轮廓尺寸不大，故采用模锻成型，批量模锻的毛坯制造精度高，加工余量小，生产效率高，且金属材料经模锻后，纤维组织的分布有利于提高零件的强度。
(二)基准的选择
基准面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得到提高。部分加工表面的基准选择见表１。
(1)粗基准的选择。转向节零件形状复杂，但是体部与转向节臂部的加工表面都
是以轴颈的中心线为设计基准的，因此，可以先按照轴类零件选择外圆作为
粗基准。利用两个V形块支承轴颈的外轮廓作为定位面，以消除x??x?y??y?四
个自由度。
(2)精基准的选择。尽量使工序基准与设计基准重合。当设计基准与工序基准不
重合时，因该进行尺寸换算。
表1 部分加工表面的基准
该转向节零件形状不规则，加工面分散；但是，既要适应大批生产，同时又是针对于一套转型生产线而进行工艺路线设计，采用通用机床（部分专用机床）配以专用夹具的方式，按照基准统一的原则，以提高生产率和保证质量要求为目标，制订工艺路线方案如下：
工序I 钻中心孔；
工序II 粗车外圆?46，?58及其端面B，A；
工序III 粗车外圆??15，?22端头螺纹外圆,??30轴颈及端面C、D、E,保证长度尺寸72.5±0.4,50,10.8±0.1；
工序IV 精车??44、?56?0.03?0.15及?28.2?0.080轴颈及其端面A、C和倒角，车端头螺纹M20×1.5-6h；
4
工序V 中间检查M20×1.5-6h端头螺纹（有效长度19.5mm）；
工序VI 铣16扁保证厚度16±0.15
工序VII 铣??26凸台；
工序VIII 钻主销孔；
工序IX 粗车主销孔；
工序X 钻、扩、铰上锥孔；
工序XI 钻、扩、铰下锥孔；
工序XII 检验1：8锥度塞规与端面距离0.5～1；
工序XIII 钻法兰面螺纹底孔??6.8及攻螺纹4-M8×1.25、倒角1×45 ；
工序XIV 检验M8X1.25对基准面的位置度；
工序XV 车端面,保证尺寸41±0.5(采用样件对刀),倒角1X30 ；
工序XVI 粗车内孔??48；
工序XVII 半精车、精车?450+0.05主销孔；
工序XVIII 检验?450+0.05尺寸；
工序XIX 铣??26沉孔，保证尺寸18±0.20；
工序XX 铣??20凸台,保证13.5±0.15,表面粗糙度6.3Ra/um；
工序XXI ??28轴颈高频淬火
工序XXII 精磨轴?28?0.03?0.15承颈，表面粗糙度0.8 Ra/um；
工序XXIII 检查?28?0.03?0.15尺寸；
工序XXIV 铣端面F，保证?72.5?0.50尺寸；
工序XXV 铣两端面，保证42±0.2，15±0.2，表面粗糙度6.3Ra/um；
工序XXVI 钻?4.20+0.1孔，保证中心尺寸 5±0.2；
工序XXVII 钻M10×1.25螺纹底孔；
工序XXVIII M10×1.25螺纹底孔倒角1×45 ；
工序XXIX 攻螺纹M10×1.25-6H;
工序XXX 钻??10.3～10.5孔，保证孔位20±15,26±0.20；
工序XXXI 铣开口，保证3±0.1，15±0.2，表面粗糙度6.3 Ra/um；
工序XXXII 清洗；
工序XXXIII 最终检验。
以上工艺过程详见附图3“机械加工工艺过程综合卡片”。
(四)机械加工余量、工序尺寸及毛胚尺寸的确定
“转向节”零件材料为35CrMo合金结构钢，硬度为HBS229，毛胚质量为3.2kg,生产类型为大批生产，采用在锻锤上合模模锻毛胚。
根据上述原始材料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸
5
及毛胚尺寸如下：
1.??20凸台的加工余量
(1)按照《工艺手册》表3.1-51，取加工精度F1，锻件复杂系数S3，锻件质
量3.2kg，则凸台加工余量为1.7～2.2，取Z=2mm。锻件的公差按《工
艺手册》表3.1-39，取材质系数M1，复杂系数S3，则锻件的偏差为mm
?0.4+1.4。
(2)铣削余量：即2mm。
2.?28轴颈外圆表面的加工余量
(1)按照《工艺手册》表3.1-51，取加工精度F2，锻件复杂系数S1，锻件质
量3.2kg，则单边加工余量为1.7～2.2，取直径余量2Z=4mm。锻件的公
差按《工艺手册》表3.1-39，取材质系数M1，复杂系数S3，则锻件的偏
差为mm
?0.4+1.2；
(2)磨削余量：查表 3.2-3，直径余量2Z1=0.2mm，磨削公差既零件公差
mm
?0.03?0.015；
(3)半精车余量：查表3.2-2，直径余量2Z2=1.3mm，半精车公差-0.18mm；
(4)粗车余量：粗车公称余量（直径）为：
2Z3=2Z-2Z1-2Z2=2.5mm
3.R10凸台的加工余量
(1)按照《工艺手册》表3.1-51，取加工精度F1，锻件复杂系数S1，锻件质
量3.2kg，则单边加工余量为1.7～2.2，取直径余量2Z=4mm。锻件的公
差按《工艺手册》表3.1-39，取材质系数M1，复杂系数S3，则锻件的偏
差为mm
?0.5+1.7；
(2)铣削余量：
2Z1=2Z=4mm
4.?56轴肩的加工余量
(1)按照《工艺手册》表3.1-51，取加工精度F2，锻件复杂系数S1，锻件质
量3.2kg，则单边加工余量为1.7～2.2，取直径余量2Z=4mm。锻件的公
差按《工艺手册》表3.1-39，取材质系数M1，复杂系数S1，则锻件的偏
差为mm
?0.5+2.0；
(2)半精车余量：查表3.2-2，直径余量2Z1=1.5mm，半精车公差既零件公差
mm?0.2?0.05；
(3)粗车余量：粗车公称余量（直径）为：
2Z3=2Z-2Z1=2.5mm
粗车公差：-0.4mm
5.?44轴肩的加工余量
(1)与?56轴肩一起锻出；
(2)半精车余量：查表3.2-2，直径余量2Z1=1.4mm，半精车公差既零件公差
±0.2mm；
6
(3)粗车余量：粗车公称余量（直径）为：
2Z2=2Z-45.4mm=12.1mm
粗车公差：mm
?0。39?0.25
6.端面A的加工余量
(1)按照《工艺手册》表3.1-51，取加工精度F1，锻件复杂系数S3，锻件质
量3.2kg，则单边加工余量为1.7～2.2，取直径余量Z=2mm。锻件的公
差按《工艺手册》表3.1-39，取材质系数M1，复杂系数S1，则锻件的偏
差为mm
?0.5+2.0；
(2)半精车余量：查表3.2-2，直径余量Z1=1.3mm，半精车公差既零件公差
±0.2mm；
(3)粗车余量：粗车余量（直径）为：
2Z3=2Z-2Z1=2mm-1.3mm=0.7mm
粗车公差：-0.27mm。
7.端面C的加工余量
(1)按照《工艺手册》表3.1-51，取加工精度F2，锻件复杂系数S1，锻件质
量3.2kg，则单边加工余量为1.7～2.2，取直径余量Z=2mm。锻件的公
差按《工艺手册》表3.1-39，取材质系数M1，复杂系数S1，则锻件的偏
差为mm
?0.5+2.0；
(2)半精车余量：查表3.2-2，直径余量Z1=1.3mm，半精车公差既零件公差
±0.2mm；
(3)粗车余量：粗车余量（直径）为：
2Z2=2Z-1.3+2=2.7mm
粗车公差：-0.27mm。
8.端面B的加工余量
(1)与端面C一起锻出，齐平。即Z=2mm+6.6mm=8.6mm；
(2)半精车余量：查表3.2-2，直径余量Z1=1.3mm，半精车公差既零件公差
±0.2mm；
(3)粗车余量：粗车余量（直径）为：
2Z2=2Z-1.3=7.3mm
粗车公差：-0.27mm。
9.端面E的加工余量
(1)与端面F齐平，即Z=2mm；
(2)粗车余量：
Z=72.5+2+0.7-72.5=2.7mm
粗车公差即±0.4mm。
10.端面D的加工余量
7
8
(1) 与端面F 齐平，即Z=74.5-50=24.5mm ；
(2) 半精车余量：查表3.2-2，直径余量Z 1=0.6mm ，半精车公差既零件公差
±0.2mm ；
(3) 粗车余量：粗车余量（直径）为：
2Z 2=74.5-（50+0.6+1.3）=22.6mm
粗车公差：-0.39mm 。
11. ?450+0.06主销孔孔（9级） 毛胚为半空心，冲出盲圆锥孔，孔的尺寸为?20～?35，深19mm 。参见《工
艺手册》表2.3-9及表2.3-12确定工序尺寸及余量。
钻孔：?35mm （孔的中心线垂直于轴颈中心线） 2Z=35mm
粗车：?42±0.2mm 2Z=7mm
半精车：?44±0.5 2Z=2mm
精车：?450+0.062 2Z=1mm 12. ?450+0.06的端面 (1) 按照《工艺手册》表3.1-51，取加工精度F 1，锻件复杂系数S 3，锻件质
量3.2kg ，则单边加工余量为1.7～2.2，取直径余量Z=2mm 。锻件的公差按《工艺手册》表3.1-39，取材质系数M 1，复杂系数S 1，则锻件的偏差为mm ?0.5+2.0；
(2) 半精车余量： Z 1=Z=2mm ，半精车公差既零件公差±0.2mm 。
(五) 确定切削用量及基本工时（工序XX-XV ）
工序XX ：铣?20凸台，保证13.5±0.15mm （见图5）。本工序采用计算法确定切削用量
图5 工序XX 简图
加工材料-35CrMo，δb=980MPa，锻件，有外皮；
工件尺寸-宽度αe=19mm,长度l=19mm，凸台；
加工要求-选用标准硬质和经端铣刀铣削，加工余量h=2mm；
1.刀具选择
(1)根据《切削用量手册》表3.1，铣削深度αp=2≤4mm时，端铣刀直径d0为80mm，αe≤60mm,满足铣削宽度要求（19mm），由于采用标准硬质合金端铣刀，Z=5；
（《工艺手册》表9.2-14）
(2)铣刀几何形状：（表3.2）
由于δb=980MPa，故选择K r=60°，K rε=30°,K r’=5°,α0=8°(假定αcmax>0.008mm)，α0’=10°,λs=-15°,λ0=-10°;
2.选择切削用量
(1)决定铣削深度αp，由于加工余量不大，故可在一次走到内切完，则αp=h=2mm；
(2)决定每齿进给量f z，采用不对称端铣以提高进给量。根据表3.5，使用YT15
硬质合金铣刀，铣床功率为7.5kw（《工艺手册》表9.1-3）时，
f z=0.09～0.18mm/Z
但采用不对称端铣，故取f z=0.18mm/Z；
(3)选择铣刀磨钝标准及刀具寿命，根据表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为
1.2mm，由于铣刀直径d0=80mm，故刀具平均寿命T=180min（表3.8）；
(4)决定切削速度V c和每分钟进给量V f
V c=C v d0q v
T mαp x v f z y vαe u v Z p v k v
其中C v=186，q v=0.2，x v=0.1，y v=0.4，u v=0.2，p v=0，m=0.2，k r=1.25；所以V c=162.6m/min
(5)确定机床主轴转速
n s=1000V cπd0=1000×162.6
π×80=647.3r/min
查机床说明书，与647.3r/min相近的机床转速为725，取n w=725r/min，所以实际切削速度为V c=182.12m/min, V fs=f Z?n w?Z=625.5m/min, 取V fw=755m/min, 故实际每齿进给量f z=0.21mm/Z；
(6)计算基本工时：
t m=L V fw
式中L=l+y+Δ，l=20mm，根据表3.26，不对称安装铣刀，入切量及超切量y+Δ=5mm，则L=25mm，故
t m=25755min=0.03min
工序XXIV：铣端面F，保证72.5?0.50，见图6
9
图6 工序XXIV简图
加工材料-35CrMo，δb=980MPa，锻件，有外皮；
工件尺寸-宽度αe=20mm,长度l=20mm，圆柱端面；
加工要求-选用标准硬质和经端铣刀铣削，加工余量h=2mm；
机床—X62W型卧铣
1.刀具选择
(1)根据《切削用量手册》表3.1，铣削深度αp=3≤4mm时，端铣刀直径d0为80mm，αe≤60mm,满足铣削宽度要求（20mm），由于采用标准硬质合金端铣刀，Z=5；
（《工艺手册》表9.2-14）
(2)铣刀几何形状：（表3.2）
由于δb=980MPa，故选择K r=60°，K rε=30°,K r’=5°,α0=8°(假定αcmax>0.008mm)，α0’=10°,λs=-15°,λ0=-10°;
2.选择切削用量
(1)决定铣削深度αp，由于加工余量不大，故可在一次走到内切完，则αp=h=2mm；
(2)决定每齿进给量f z，采用不对称端铣以提高进给量。根据表3.5，使用YT15
硬质合金铣刀，铣床功率为7.5kw（《工艺手册》表9.1-3）时，
f z=0.09～0.18mm/Z
但采用不对称端铣，故取f z=0.18mm/Z；
(3)选择铣刀磨钝标准及刀具寿命，根据表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为
1.2mm，由于铣刀直径d0=80mm，故刀具平均寿命T=180min（表3.8）；
(4)决定切削速度V c和每分钟进给量V f
V c=C v d0q v
T mαp x v f z y vαe u v Z p v k v
其中C v=186，q v=0.2，x v=0.1，y v=0.4，u v=0.2，p v=0，m=0.2，k r=1.25；所以V c=162.6m/min
(5)确定机床主轴转速
10
《机械制造工艺学》复习重点
1.机械加工工艺过程由若干个工序组成，每一 个工序分为安装、工位、工步、走刀。 2.工序：一个（或一组）工人在一个工作地点 对一个（或同时对几个）工件连续完成的那 一部分工艺过程。 3.安装：在一个工序中需要对工件进行几次装 夹，则每次装夹下完成的那一部分工序内容 称为一个安装。 4.工位：在工件的一次安装中通过分度（或位 移）装置，使工件相对于机床床身变换加工 位置，则把每一个加工位置上的安装内容称 为工位。 5.工步：加工表面、切削刀具、切削速度和进 给量都不变的情况下所完成的工位内容称 为一个工步。 6.走刀：切削刀具在加工表面上切削一次所完 成的工步内容，称为一次走刀。 7.在机械加工中完成一个工件一道工序所需 的时间称为基本时间。 8.生产纲领：计划期内，包括备品率和废品率 在内的产量称为生产纲领。 9.生产批量：指一次投入或产出的同一产品或 零件的数量。 10.生产类型可按大量生产、成批生产、单件生 11.工件在机床或夹具中的装夹方法有三种： 直接找正装夹（比较经济，定位精度不易保 证，生产率低，仅适用于单件小批量生产）； 划线找正装夹（生产效率低，精度不高，适 小批生产中的复杂铸件或铸件精度较低的粗加工工序）； 夹具装夹（生产率高，易于保证加工精度要 求，操作简单方便，效率高，适用于大批量 生产，形状复杂件）。 12.六点定位原理：采用六个按一定规则布置的 约束点来限制工件的六个自由度，实现完全 定位。 13.完全定位：工件的六个自由度被完全限制的 定位。 14.不完全定位：允许少于六点的定位，都是合 理的定位方式。 15.欠定位：工件应限制的自由度未被限制的定 际生产中是绝对不允许的。 16.过定位：工件一个自由度同时被两个或两个 以上约束点重复限制的定位，一般来说也不 合理。 17.用一个短V形块定位可以限制工件2个移动 自由度。两个短V形块或长V形块限制2 个移动、2个转动。短圆柱销限制2个移动。 长圆柱销限制2个移动、2个转动。一个矩 形支承板限制1个移动、2个转动。一个条 形支承板限制1个移动、1个转动。一个支 承钉限制1个移动。采用大端面和短销组合 定位限制5个。 18.基准：可分为设计基准和工艺基准（工序基 准、定位基准、测量基准和装配基准）19.粗基准的选择原则： 1）保证相互位置要求的原则。应以不加工 面为粗基准。 2）保证加工面加工余量合理分配的原则。 应选择该表面的毛坯面为粗基准。 3）便于工件装夹原则。 4）基准一般不得重复使用的原则。 精基准的选择原则： 准不重合误差。 2）基准统一原则，在生产线上使用统一基 准使各工序定位简单一致。 3）互为基准原则，提高加工表面间的相互 位置精度。 4）自为基准原则，使加工余量均匀、提高 精度。 5）便于装夹原则。 20.机械加工工艺规程：是规定产品或零部件机 械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。 21.机械加工工艺规程步骤：图纸分析；工艺审 查；确定毛坯；确定机械加工工艺路线；确 定满足各工序要求的工艺装备；确定各主要 工序的技术要求和检验方法；确定各工序的 加工余量、计算工序尺寸和公差；确定切削 用量；确定时间定额；填写工艺文件。22.机械加工工艺规程的作用： 夹具、辅具； 是生产计划、调度工人操作和质量检验等的 依据； 车间厂房的设计依据。 23.机械加工工艺规程设计原则：好（可靠保证 图纸和所有技术条件的实现）；快（满足生 产纲领的要求，劳动生产率高）；省（加工 成本低）；轻（劳动条件好，劳动强度低）。 24.时间定额：是指在一定生产条件下，规定生 成一道工序所需消耗时间。 25.工艺顺序的安排原则：先面后孔；先主后次； 先粗后精；先基准后其他。 26.工序集中：工序集中就是将工件的加工集中 内完成。每道工序的加工内容较多。高效的自动化机床（主要是加工中 心）27.工序分散：将工艺路线中的工步内容分散在 更多的工序中去完成，因而每道工序的工步 少，工艺路线长。主要有传统的流水线、自 动线、组合机床、大批量生产。 28.加工余量：指毛坯尺寸与零件设计尺寸之 差。 29.入体原则：对被包容尺寸（轴的外径、实体 大加工尺寸就是基本尺寸，上 偏差为零。对包容尺寸（孔的直径、槽的宽 度）其最小加工尺寸就是基本尺寸，下偏差 为零。毛坯尺寸公差按双向对称偏差形式标 注。 30.确定加工余量的方法有：计算法；查表法； 31.工序余量的影响因素：上工序的尺寸公差; 上工序产生的表面粗糙度；上工序留下的空 间误差e a；本工序的装夹误差εb。 32.机床夹具基本组成：定位元件；刀具导向元 件；夹紧装置；联接元件；夹具体；其他元 件或装置。 33.夹具的功能：保证加工质量；提高生产效率， ；扩大机床加工范围；减轻工 人劳动强度，保证安全生产。 34.装夹分为两个步骤：定位和夹紧 35.机床夹具的分类：具、可 调整夹具和成组夹具、组合夹具、随行夹具。 36.夹具上常用的定位元件（特点P261）：固定 辅 助支承在工件定位后才参与工作，不起定位 作用）、心轴、定位销、套筒或卡盘、V型 块。 37.一面两孔定位中，定位元件为什么采用短圆 柱销，为什么采用一个短圆柱销和一个短削 边销？削边应从哪个方向削？答：当采用两 个圆柱销与两个定位孔配合时，两销在连心 线方向限制的自由度发生重复，发生过定 位，可能妨碍部分工件的装入，所以在设计 制造两销时，将一个销的直径进行削边，以 补偿孔销间中心距误差，使工件满足装卸条 件，同时又不增大转角误差，所以削边应在 两销连心线方向进行。 38.定位误差：由于工件在夹具上（或机床上） 定位不准确而引起的加工误差。包括基准不 重合误差和基准位移误差。P268 39.在采用调整法加工时，定位误差实质：工序 基准在加工尺寸方向上的最大变动量。 40.工件夹紧力三要素：大小、方向、作用点。 41.夹紧力选用原则：方主要夹紧力方向应 垂直于主要定位面；尽量和切削力、工件重 力方向一致；工件变形尽可能小。作用点： 应正对支承元件或位于支承元件形成的支 承面内；避免支承反力与夹紧力构成力偶； 夹紧力应作用在刚度较好部位，以减少工件 的加紧变形；夹紧力作用点应尽可能靠近加 工表面，以减少切削力对工件造成的翻转力 矩。大小：根据切削力F(刀具课讲)按静力 平衡求得；根据切削力、工件重力的大小、 方向和相互位置关系具体计算 42.常用夹紧机构：斜楔夹紧机构：斜楔夹紧的 1）结构简单，但操作不方便。 2）有增力作用，扩力比 i = FW / FQ ； 3）夹紧行程小, tanα= h/s=tan6°=0.1 ， 故 h 远小于 s ； 4）能实现自锁。 其自锁条件为：Φ1+Φ2≥α 式中Φ1——楔块与工件间的摩擦角； Φ2——楔块与夹具体间的摩擦角； α——斜楔升角 螺旋夹紧机构：1）结构简单，多数用在手 动夹紧的夹具中; 2）具有良好的自锁性，夹紧可靠； 3）具有较大的增力比，约为80，远比斜楔 夹紧力大； 4）夹紧行程不受限制； 5）但夹紧行程大时，操作时间长。夹紧动 作较慢，效率低。所以通常使用一些快撤 装置； 偏心夹紧机构： 优点：结构简单、操作方便、动作迅速。 缺点：圆偏心轮夹紧力小，行程小，自锁性 能较差，用于切削力小，无振动，工件尺寸 公差不大的场合。铰链夹紧机构；定心夹紧 机构；联动夹紧机构。 43.机械加工精度：零件加工后的实际几何尺寸 参数的符合程度。 44.加工误差：指加工后零件的实际几何参数对 理想几何参数的偏离程度。 45.加工精度包括尺寸精度、形状精度、位置精 46.研究加工精度的方法： 单因素分析法 研究某一确定因素对加工精度的影响 统计分析法 以生产中一批工件的实测结果为基础， 47.影 响机械加工精度的原始误差有： 48.误差敏感方向：把对加工精度影响最大的那 刃的加工表面的法线方 向。 49.车床的敏感方向水平，刨床垂直，镗床圆周 50.工艺系统刚度：指工件加工表面在切削力法 向分力的作用下，刀具相对工件在该方向上 位移的比值。 51.误差复映：由于工艺系统受力变形，使加工 表面的原始形状误差将以缩小的比例复映 到已经加工的工件表面。 52.误差复映系数：是一个小于1的正数，有修 正误差的能力。 (a)工件的刚性较差，机床、刀具的刚度很大 (b)机床的刚性较差，刀具、工件刚度很大 (c)镗孔时，镗杆的刚性较差， 53.引起工艺系统变形的热源：内部热源（指切 削热和摩擦热，产生于工艺系统内部，其热 量主要是以热传导的形式传递）和外部热源 （工艺系统外部的、以对流传热为主要形式 的环境温度和各种辐射热）。 54.热的传递方式：导热传热、对流传热、辐射 55.控制热变形的措施： 1）减少发热和隔热 2）用热补偿方法减少热变形（均衡温度场） 平面磨床补偿油沟 3）采用合理的机床部件结构及装配基准 4）加速达到热平衡状态 5）控制环境温度 56.切削热：是切削加工过程中最主要的热源。 57.加工误差可分为系统误差（常值系统误差和 和随机误差。 常值系统误差是加工原理误差 58.工艺系统：在机械加工中机床、夹具、刀具 完整的系统。 59.工序能力：指工序处于稳定状态时，加工误 差正常波动的幅度。 60.提高加工精度的途径： （一）合理采用先进工艺与设备 （二）消除或减小原始误差 （三）转移原始误差 （四）均分原始误差 （五）均化原始误差 （六）就地加工（自干自） （七）自动测量补偿、恒温控制等 二、误差补偿技术 1.在线检测 2.偶件自动配磨 3.积极控制起决定作用的误差因素 61.加工表面质量：包括加工表面的几何形貌和 学物理性能和化学性能。 62.研究表面加工的目的是：要掌握机械加工中 各种工艺因素对加工表面质量影响的规律， 以便应用这些规律控制加工过程，最终达到 提高加工表面质量、提高产品使用性能的目 的。 63.加工表面的几何形貌：包括表面粗糙度、表 表面缺陷。 64.表面层的力学物理性能产生的变化有：加工 表面层的冷作硬化；表面金属的金相组织变 化；表层金属的残余应力。 65.冷作硬化：机械加工过程中产生的塑性变 形，使晶格扭曲、畸变，晶粒间产生滑移， 晶粒被拉长，使表面层金属的硬度增加，强 度提高的现象。 66.影响切削加工表面冷作硬化的因素（PP T第 四章.第三节） 67.工件材料的塑形越大，冷硬倾向越大，冷硬 程度越严重。 68.（PP T第四章.第三节） 69.磨削淬火钢时，在工件表面层的瞬时高温将 使表层金属产生回火烧伤、淬火烧伤、退火 烧伤等三种金相组织变化。 70.磨削烧伤：对于已淬火的钢件，很高的磨削 温度往往会使表面金属层的金相组织产生 变化，使表层金属硬度下降，使工件表面呈 现氧化膜颜色，这种现象称为磨削烧伤。 71.减少残余应力的措施：增加消除内应力的热 程；改善零件结 构，提高零件的刚性，使壁厚均匀等均可减 少残余应力的产生。 72.机械加工过程中的振动分为强迫振动和自 激振动。
机械制造工艺学名词解释
1.生产过程：指把原材料转变为成品的全过程。 2.工艺过程：机器生产过程中，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和物理、力学性能等使其成为成 品或半成品的过程。 3.热处理工艺过程：在热处理车间，对机器零件的半成品通过各种热处理方法，直接改变它们的材料性 质的过程，称为热处理工艺过程。 4.装配工艺过程：将合格的机器零件和外购件，标准件装配成组件，部件和机器的过程，则称为装配工 艺过程。 5.机械加工工艺过程：用机械加工方法逐步改变毛坯的形态，使其成为合格零件所进行的全部过程。 6.生产纲领：机器产品在计划期内应当生产的产品产量和进度计划称为该产品的生产纲领。 7.生产批量：指一次投入或产出的同一产品或零件的数量。 8.生产类型：单件生产、成批生产、大量生产（13年、14年） 9.工艺规程：规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。 10.机械加工工艺规程：规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。（14年） 11.基准：在零件图上或实际的零件上，用来确定其它点、线、面的位置时所依据的点、线、面。 12.设计基准：零件工作图上用来确定其它点、线、面位置的基准。 13.工艺基准：加工、测量和装配过程中使用的基准。（13年） 14.工序基准：在工序图上用来确定本工序所加工表面加工后的位置尺寸和位置关系的基准。 15.定位基准：加工中用于定位的基准。（14年） 16.测量基准：工件测量时所用的基准。 17.装配基准：在装配时用来确定零件或部件在机器中的相对位置所采用的基准。 18.工件定位：采取一定的约束措施来限制自由度，通常可用约束点群来描述，而且一个自由度只需要一 个约束点来限制。 19.定位：使工件在机床或夹具中占有正确的位置。 20.装夹：将工件在机床上或夹具中定位，夹紧的过程称为装夹。 21.定位误差：指由于工件定位造成的加工面相对工序基准的位置误差。 22.基准不重合误差：由于定位基准与工序基准不一致所引起的定位误差。 23.基准位置误差：由于工件的定位表面或夹具上的定位元件制作不准确引起的定位误差。 24.六点定位原理：用六个支承点来分别限制工件的六个自由度，从而使工件在空间得到确定定位的方法。 25.完全定位：工件的六个自由度完全被限制的定位。（14年） 26.不完全定位：按加工要求，允许有一个或几个自由度不被限制的定位。（13年） 27.欠定位：按加工要求，工件应限制的自由度未被限制的定位。 28.过定位：工件的同一个自由度被两个或两个以上支承点重复限制的定位。 29.工序：一个或一组工人，在一个工作地点，对一个或同时几个工件所连续完成的那部分工艺过程。（13 年） 30.安装：工件在机床或夹具中定位并夹紧的过程。 31.工位：工件在一次安装后，工件与夹具或设备的可动部分一起相对于刀具或设备的固定部分所占据的 每一个位置上所完成的那一部分工艺过程。 32.工步：在加工表面、切削刀具和切削用量都不变的情况下，所连续完成的那部分工艺过程。 33.行程：有些工步，由于余量较大或其它原因，需要用同一刀具，对同一表面进行多次切削，这样刀具 对工件每切削一次就称为一次行程 34.走刀：攻坚的每一次切削称为一次走刀。 35.零件的结构工艺性：指所设计的零件在能满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性。（13年、14 年） 36.精基准：使用已经机械加工的表面作为定位基准。
机械制造工艺学课后答案
机械制造工艺学课后答 案 文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）
3－1 在车床上用两顶尖装夹工件车削细长轴时，出现图3－80a、b、c所示误差是什么原因，分别可采用什么办法来减少或消除答： a) 误差原因： 1）由于细长轴工件的刚性差，在加工过程中因受力变形而使加工出的工件呈两端细中间粗的鼓形。随着切削力作用点位置变化，在两端，工件刚度最大，变形最小，切去的金属层厚；中间工件刚度最小，变形最大，切去的金属层薄。 2）误差复映 减小误差的措施： 使用中心架或跟刀架，提高工件的刚度，比如改为反向进给，使工件由轴向受压变为轴向受拉。 b) 误差原因： 1）机床的刚性较差。随着切削力作用点位置变化，在两端，机床变形较大，切去的金属层薄；中间机床变形较小，切去的金属层厚。因此因工件受力变形而使加工出的工件呈两端粗、中间细的鞍形。 2）误差复映 减小误差的措施：
1）提高机床部件的刚度，减小载荷及其变化 2）减小误差复映系数或减小毛坯形状误差 c) 误差原因： 1）机床导轨与主轴不平行 2）主轴回转误差中的倾角摆动 3）尾座偏移（前后顶尖连线与导轨扭曲） 减小误差的措施： 合理选择切削用量和刀具几何参数，并给以充分冷却和润滑，以减少切削热。提高导轨副的导向精度。 3－2 试分析在转塔车床上将车刀垂直安装加工外圆时，影响直径误差的因素中，导轨在垂直面内和水平面内的弯曲，哪个影响大与卧式车床比较有什么不同为什么 解： D:工件直径；ΔDy,ΔDz工件直径误差；Δy:导轨在水平面内的弯曲；Δz：导轨在垂直面内的弯曲； 车刀垂直安装时误差的敏感方向在垂直方向。因此导轨在垂直面内的弯曲对工件直径误差的影响较大
机械制造工艺学--试卷12要点
机械制造工艺学试卷（十二） 一、是非题(共20分，每题2分) 1.六点定位原理只能解决工件自由度的消除问题，不能解决定位的精度问题。（） 2.在夹具中对一个工件进行试切法加工时，不存在定位误差。（） 3.自位支承和辅助支承的作用是相同的。（） 4.加工长轴外圆时，因刀具磨损产生的工件形状误差属于变值系统性误差。（） 5.装配精度与装配方法无关，取决于零件的加工精度。（） 6.夹紧力的作用点应远离加工部位，以防止夹紧变形。（） 7.斜楔夹紧机构的自锁能力只取决于斜角，而与长度无关。（） 8.工艺过程包括生产过程和辅助过程两个部分。（） 9.在装配尺寸链中，封闭环一定是装配精度。（） 10.圆偏心夹紧机构自锁性能好、生产效率高。（） 二、填空(共30分，每空1分) 1.磨削烧伤的形式主要有: 、和。 2.生产类型分为、、。 3.利用分布曲线研究一批工件的加工精度时，最主要的二个参数是、和。 4.保证装配精度的方法通常有、、。 5.在选择精基准时，应遵循的原则有、、 、。 6.工序尺寸的公差带一般取方向,而毛坯尺寸的公差带一般取分布。 7.为减少毛坯形状造成的误差复映，可用如下三种方法，分别是：、、。 8.工艺系统是指机械加工中由、、和构成的一个完整系统。 9.分组选配法装配对零件的要求不高，而可获得很高的装配精度。 10..为了提高生产率，用几把刀具同时加工几个表面的工步，称为。
11.机床导轨在工件加工表面方向的直线度误差对加工精度影响大， 而在方向的直线度误差对加工精度影响小。 三、解释概念(共20分，每题5分) 1.工艺系统刚度 2.加工精度 3.原始误差 4.定位基准 四、工艺分析题(共10分) 车削一批轴的外圆，其尺寸要求为Φ20010-.mm，若此工序尺寸按正态分布，均方根差σ＝0.025mm，公差带中心小于分布曲线中心，其偏移量△=0.03mm(如图)，试指出该批工件的常值系统性误差及随机误差，并计算合格品率和废品率?
机械制造工艺学课程设计实例
~ 机械制造工艺学课程设计任务书 设计题目：拨叉（二）（CA6140） 机械加工工艺规程编制及工装设计（年产量：4,000件） 设计内容： 1.编制机械加工工艺规程，填写工艺文献1套，绘 制零件毛坯图1张 2.设计夹具1套，绘制夹具装配图和主要结构零 件 图各1张 " 3.撰写课程设计说明书1份 设计时间： [
前言 机械制造工艺学课程设计是在我们完成了大学的全部基础课程、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。通过机床加工工艺及夹具设计，汇总所学专业知识如一体(如《机械零件设计》、《金属切削机熟悉与理解，并为以后的实际工作奠定坚实的基础！床》、《机械制造工艺》等)。让我们对所学的专业课得以巩固、复习及实用，在理论与实践上有机结合；使我们对各科的作用更加深刻的 设计目的： 机械制造工艺学课程设计,是在学完机械制造工艺学及夹具设计原理课程，经过生产实习取得感性知识后进行的一项教学环节；在老师的指导下，要求在设计中能初步学会综合运用以前所学过的全部课程，并且独立完成的一项工程基本训练。同时，也为以后搞好毕业设计打下良好基础。通过课程设计达到以下目的： ； 1、能熟练的运用机械制造工艺学的基本理论和夹具设计原理的知识，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及合理制订工艺规程等问题的方法，培养学生分析问题和解决问题的能力。 2、通过对零件某道工序的夹具设计，学会工艺装备设计的一般方法。通过学生亲手设计夹具的训练，提高结构设计的能力。
3、课程设计过程也是理论联系实际的过程，并学会使用手册、查询相关资料等，增强学生解决工程实际问题的独立工作能力。 一．零件的分析 （一）、零件的作用： 题目给定的拨叉（CA6140）位于车床变速机构中，主要起换挡使主轴回转运动按照工作者的要求进行工作。工作过程：拨叉零件是在传动系统中拨动滑移齿轮，以实现系统调速。转向。其花键孔?25与轴的配合来传递凸轮曲线槽传来的运动。零件的2个交叉头补位与滑移齿轮相配合。 — （二）、零件的工艺分析 CA6140车床拨叉（二）共有两个加工表面，它们之间有一定的位置
机械制造工艺学作业参考答案.doc
机械制造工艺学作业答案 作业一 一、填空题： 1．精加工阶段 精密、超精密或光整加工阶段 2．工人 工作地点 3．基本 辅助 4．封闭性 5．铰孔（或浮动镗刀块镗孔） 6．工序基准 定位基准 7．定心 偏心 8．5 4 9．形状精度 位置精度 10．工件 机床 11． ±3σ 12．水平方向 垂直方向 13 拉 14．金相组织 残余应力 15 增大 16 越小 17 回火 退火 18 较好 19 最差 二、判断题： 1．× 2．√ 3．× 4．√ 5．√ 6．√ 7．× 8．× 9．√ 10．√ 11．√ 12．√ 三、简答题 1．加工箱体类零件时，常以“一面两孔”作为统一的精基准，因为这样可以比较方便地加工大多数（或所有）其它表面；可以简化夹具设计；可以减少工件搬动和翻转次数。 2．成批大量生产中采用调整法加工, 若毛坯硬度不均匀将造成切削力的变化较大,使工艺系统变形变化较大,将造成加工后尺寸不一。 3．提高切削速度和刀具的刃磨质量，可以减小加工表面粗糙度值，因为：1）刀具刃口表面粗糙度会“复印”在工件表面上，所以提高刀具的刃磨质量，可以减小加工表面粗糙度值。2）在低、中切削速度下，切削塑性材料时容易产生积屑瘤或鳞刺，提高切削速度有利于抑制积屑瘤或鳞刺的产生，从而可以减小加工表面粗糙度值。 4．“自身加工法”、“合并加工法”是由修配装配法发展成的。“误差抵消法”是由调整装配法发展成的。 四、分析题 1．b 结构工艺性好。 槽与沟的表面不应与其它加工面重合，这样可以减少加工量；改善刀具工作条件；在已调整好的机床上有加工的可能性。 2．b 结构工艺性好。 孔的位置不能距壁太近。图b 可采用标准刀具和辅具，且可提高加工精度。 3. x ρ y ρ
机械制造工艺学-重点习题解答
“机械制造工艺学”重点习题解答（2015-5-31） 2-10 何谓毛坯余量？何谓工序余量？影响工序余量的因素有哪些？ 答：毛坯余量即加工总余量——毛坯尺寸与零件尺寸之差。 工序余量——相邻两工序基本尺寸之差。 影响工序余量的因素有：上工序的尺寸公差Ta ，上工序产生的表面粗糙度Ry 和表面缺陷层Ha ，上工序留下的空间误差ea ，本工序的装夹误差εb 四个部分。 2-13 在图4-73所示的工件中，0.02510.05070L --=mm ，020.02560L -=mm ，0.153020L +=mm ，不便直接测 量，试重新给出测量尺寸，并标注该测量尺寸的公差。 解：尺寸链如左图所示，图中L3为封闭环，L1, L2, L4 为组成环，且 L1 为减环，L2, L4 为增环。 求L4的基本尺寸，由L3=(L2+L4)-L1 得 L4=L3+L1-L2=20+70-60=30mm 由ES3=ES4+ES2-EI1 得 ES4=ES3-ES2+EI1=0.15-0+(-0.05)=0.1mm 由EI3=EI4+EI2-ES1 得 EI4=EI3-EI2+ES1=0-(-0.025)+(-0.025)=0mm 故测量尺寸应为0.14030L +=mm 。 2-14 图4-74为某零件的一个视图，图中槽深为+0.305m m ，该尺寸不便直接测量，为检验槽深是否合 格，可直接测量哪些尺寸？试标出它们的尺寸及公差。 解：[第一种方法] 测量键槽的槽低到外圆最远素线的距离，尺寸链如左图(a)所示； 槽深L0为封闭环，外径L1为增环，测量尺寸L2为减环。 L2的公称尺寸为：L2=L1-L0=90-5=85 由ES0=ES1-EI2 得 EI2=ES1-ES0=0-0.3=-0.3
机械制造工艺学课程设计实例
机械制造工艺学课程设计任务书 设计题目:拨叉(二)(CA6140) 机械加工工艺规程编制及工装设计(年产量:4,000件) 设计内容: 1、编制机械加工工艺规程,填写工艺文献1套,绘制零件毛坯图1张 2、设计夹具1套,绘制夹具装配图与主要结构零 件 图各1张 3、撰写课程设计说明书1份 设计时间: 前言
机械制造工艺学课程设计就是在我们完成了大学的全部基础课程、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。通过机床加工工艺及夹具设计,汇总所学专业知识如一体(如《机械零件设计》、《金属切削机熟悉与理解,并为以后的实际工作奠定坚实的基础！床》、《机械制造工艺》等)。让我们对所学的专业课得以巩固、复习及实用,在理论与实践上有机结合;使我们对各科的作用更加深刻的 设计目的: 机械制造工艺学课程设计,就是在学完机械制造工艺学及夹具设计原理课程,经过生产实习取得感性知识后进行的一项教学环节;在老师的指导下,要求在设计中能初步学会综合运用以前所学过的全部课程,并且独立完成的一项工程基本训练。同时,也为以后搞好毕业设计打下良好基础。通过课程设计达到以下目的: 1、能熟练的运用机械制造工艺学的基本理论与夹具设计原理的知识,正确地解决一个零件在加工中的定位,夹紧以及合理制订工艺规程等问题的方法,培养学生分析问题与解决问题的能力。 2、通过对零件某道工序的夹具设计,学会工艺装备设计的一般方法。通过学生亲手设计夹具的训练,提高结构设计的能力。 3、课程设计过程也就是理论联系实际的过程,并学会使用手册、查询相关资料等,增强学生解决工程实际问题的独立工作能力。 一.零件的分析
(一)、零件的作用: 题目给定的拨叉(CA6140)位于车床变速机构中,主要起换挡使主轴回转运动按照工作者的要求进行工作。工作过程:拨叉零件就是在传动系统中拨动滑移齿轮,以实现系统调速。转向。其花键孔?25与轴的配合来传递凸轮曲线槽传来的运动。零件的2个交叉头补位与滑移齿轮相配合。 (二)、零件的工艺分析 CA6140车床拨叉(二)共有两个加工表面,它们之间有一定的位置要求。 1、一花键孔的中心线为基准的加工面 这一组面包括?25H7的六齿方花键孔、?22H2的花键低空及两
机械制造工艺学课后习题答案(哈工大,赵长发)
1-1.生产过程—机械产品从原材料开始到成品之间各相互关联的劳动过程的总和。 ?工艺过程—按一定顺序逐渐改变生产对象的形状(铸造、锻造等)、尺寸(机械加工)、 相对位置(装配)和性质(热处理)使其成为成品的过程 机械加工工艺规程—规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。 1-2.工序—一个(或一组)工人，在一个工作地点，对一个(或同时几个)工件所连续完成的那部分工艺过程。 2．工步—在加工表面和加工工具(切削速度和进给量)都不变的情况下，所连续完成的那一部分工序。。 3．安装—工件经一次装夹后所完成的那一部分工序。 4. 工位—一次装夹工件后，工件与夹具或机床的可动部分一起相对刀具或机床的固定部分所占据的每一个位置，称为工位(在一个位置完成的部分工序) 。 5．行程(走刀)—对同—表面进行多次切削，刀具对工件每切削一次，称之为一次行程。 1-3. ?生产类型—企业生产专业化程度的分类。一般分为单件生产、成批(批量)生产和大 量生产 ?(1)单件(小批)生产—产品产量很少，品种很多，各工作地加工对象经常改变，很少 重复。 ?(2)成批生产—一年中分批轮流地制造几种不同的产品，每种产品均有一定的数量， 工作地的加工对象周期地重复。 ?(3)大量生产—产品产量很大，工作地的加工对象固定不变，长期进行某零件的某 道工序的加工。 1-4. 基准—用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。 (1)工序基准(2) 定位基准(3) 测量基准(4) 装配基准 1-5. (1)零件材料及其力学性能 –(2)零件的形状和尺寸 –(3)生产类型 –(4)具体生产条件 –(5)利用新工艺、新技术和新材料 1-6. 1. 粗基准的选择 1. 保证相互位置要求原则。
机械制造工艺学作业
第一次 1. 2. 如下图所示为某航空发动机油泵齿轮轴，齿轴端面粗糙度为Ra=0.8，淬火后用看火花磨削法，磨削端面1和端面2，设磨削余量Z 1=Z 2=0.1±0.02mm ，求磨削前的车削工序尺寸A 1和A 2。 3. 作业三：如图所示，终加工时铣缺口须保证尺寸 和 mm,按调整法加工：试计算调整尺 寸(铣缺口时的工序尺寸 0.20010+00.05 5 -φ
第二次 1. 何谓加工精度？何谓加工误差？两者之间的区别是什么？ 2. 一批工件的内孔（0.025045mm φ+） ，加工后测得尺寸为45.01~45.023mm φφ，试问该批工件的加工误差及大小和最小加工误差为多少？ 3. 研究机械加工精度的方法有哪些？各自的特点是什么？ 4. 普通车床主轴前端锥孔或三爪卡盘夹爪的定心表面，出现过大的径向跳动时，常在刀架上安装内圆磨头进行自磨自的修磨加工，修磨后的定心表面，其径向跳动量确实大为减小，试问：（1）修磨后是否提高了主轴的回转精度？为什么？ （2）在机床主轴存在几何偏心的情况下，以精车过的轴套工件的外圆定位，来精车轴套内孔时，会产生怎样的加工误差？ 5. 中心距为2000mm 的M131外圆磨床的导轨，经过测量其水平方向的直线度误差如下图所示，若只考虑此项误差影响吗，试分析计算磨削1000mm 长的光轴将产生的最大圆柱度误差？又如何调整机床可以使产生的圆柱度误差为最小？ 第三次作业： 1．什么是原理误差？试分别举出三种近似加工运动和近似刀具轮廓的例子。 2．近似加工运动原理误差与机床传动链误差有什么区别？ 3．简述分布曲线法和点图法的特点、应用和各自解决的主要问题是什么？ 4．实际分布曲线符合正态分布时能说明什么问题？又σ6 机 械 制 造 工 艺 学 学 习 报 告 学院：机电工程学院 班级：13机械本2 姓名：黄宇 学号：20130130815 机械制造过程是机械产品从原材料开始到成品之间各相互关联的劳动过程的总和。它包括毛坯制造、零件机械加工、热处理、机器的装配、检验、测试和油漆包装等主要生产过程，也包括专用夹具和专用量具制造、加工设备维修、动力供应（电力供应、压缩空气、液压动力以及蒸汽压力的供给等）。 工艺过程是指在生产过程中，通过改变生产对象的形状、相互位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程。机械产品生产工艺过程又可分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、热处理、装配、涂装等。其中与原材料变为成品直接有关的过程，称为直接生产过程，是生产过程的主要部分。而与原材料变为产品间接有关的过程，如生产准备、运输、保管、机床与工艺装备的维修等，称为辅助生产过程。 主要包括机械加工工艺规程的制订、机床夹具设计原理、机械加工精度、加工表面质量、典型零件加工工艺、机器装配工艺基础、机械设计工艺基础、现代制造技术及数控加工工艺等部分。 机械制造工艺学的研究对象是机械产品的制造工艺，包括零件加工和装配两方面，其指思想是在保证质量的前提达到高生产率、经济型。课程的研究重点是工艺过程，同样也包括零件加工工艺过程和装配工艺过程。工艺是使各种原料、半成品成为产品的方法和过程。 各种机械的制造方法和过程的总称为机械制造工艺 工艺系统：在机械加工时，机床、夹具、刀具和工件构成的一个完整的系统。研究加工精度的方法：单因素分析法、统计分析法 加工表面质量：加工表面的几何形貌和表面层材料的力学物理和化学性质 几何形貌：表面粗糙度表面波纹度纹理方向表面缺陷。表面材料力学的物理化学性能：表面层金属的冷作硬化、表面层金属金相组织变化。冷作硬化：机械加工中因切削力产生的塑性变形使表层金属硬度和强度提高的现象。 机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件，是一切有关生产人员都应严格执行、认真贯彻的纪律性文件机械加工工艺规程的作用 1根据机械加工工艺规程进行生产准备（包括技术准备） 2.机械加工工艺规程是生产计划、调度，工人的操作、质量检查等的依据 3.新建或扩建车间，其原始依据也是机械加工工艺规程 机械加工工艺规程的设计原则： （1）可靠地保证零件图样上所有技术要求的实现 （2）必须能满足生产纲领要求 （3）在满足技术要求和生产纲领要求前提下，一般要求工艺成本 最低 （4）尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全。 通过对机械制造工艺学的学习我对我们机械设计制造及其自动化这个专业有了更深一步的理解，知道了工件的装夹与夹具的基础、机械工艺规程的制定典型模具与机械零件加工工艺、装配工艺、还有刀具的相关知识。使我受益匪浅。 机械制造工艺学课程设计目的、内容与要求 1 课程设计的目的 学生通过设计能获得综合运用过去所学过的全部课程进行机械制造工艺及结构设计的基本能力,为以后做好毕业设计、走上工作岗位进行一次综合训练与准备。它要求学生全面地综合运用本课程及有关选修课程的理论与实践知识,进行零件加工工艺规程的设计与机床夹具的设计。其目的就是: (1)培养学生综合运用机械制造工程原理课程及专业课程的理论知识,结合金工实习、生产实习中学到的实践知识,独立地分析与解决机械加工工艺问题,初步具备设计中等复杂程度零件工艺规程的能力。 (2)培养学生能根据被加工零件的技术要求,运用夹具设计的基本原理与方法,学会拟订夹具设计方案,完成夹具结构设计,进一步提高结构设计能力。 (3)培养学生熟悉并运用有关手册、图表、规范等有关技术资料的能力。 (4)进一步培养学生识图、制图、运算与编写技术文件的基本技能。 (5)培养学生独立思考与独立工作的能力,为毕业后走向社会从事相关技术工作 打下良好的基础。 2 课程设计的内容与要求 2、1课程设计的内容 课程设计题目通常定为:设计××零件的机械加工工艺规程及相关工序的专用夹具。零件图样、生产纲领与生产条件就是设计的主要原始资料,由指导教师提供给学生。零件复杂程度以中等为宜,生产类型为成批生产。 学生根据教师设计任务书中规定的设计题目,分组进行设计,按照所给零件编写出相应的加工工艺规程,设计出其中由教师指定的一道重要工序(如:工艺规程中所要求的车、铣、钻夹具中的一种)的专用夹具,并撰写说明书。学生在指导教师的指导下,参考设计指导书,认真地、有计划地、独立按时完成设计任务。 具体设计内容如下: 1.对零件进行工艺分析,拟定工艺方案,绘制零件工作图1张。 2. 确定毛坯种类及制造方法,绘制毛坯图1张。 3. 拟定零件的机械加工工艺过程,选择各工序加工设备及工艺装备(刀具、夹具、量具、辅具),确定某一代表工序的切削用量及工序尺寸。编制机械加工工艺规程卡片(工艺过程卡片与工序卡片)1套。 4.设计重要工序中的一种专用夹具,绘制夹具装配总图与大件零件图(通常为夹具体)各1张。 5.撰写设计说明书1份。 2、2课程设计中对学生的要求 1-1.（什么是生产过程，工艺过程和工艺规程） 生产过程—机械产品从原材料开始到成品之间各相互关联的劳动过程的总和。 工艺过程—按一定顺序逐渐改变生产对象的形状(铸造、锻造等)、尺寸(机械加工)、 相对位置(装配)和性质(热处理)使其成为成品的过程 机械加工工艺规程—规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。 1-2.（什么是工序，安装，工步和工位） 工序—一个(或一组)工人，在一个工作地点，对一个(或同时几个)工件所连续完成的那部分工艺过程。 2．工步—在加工表面和加工工具(切削速度和进给量)都不变的情况下，所连续完成的那一部分工序。。 3．安装—工件经一次装夹后所完成的那一部分工序。 4. 工位—一次装夹工件后，工件与夹具或机床的可动部分一起相对刀具或机床的固定部分所占据的每一个位置，称为工位(在一个位置完成的部分工序) 。 5．行程(走刀)—对同—表面进行多次切削，刀具对工件每切削一次，称之为一次行程。 加工余量的概念：指加工过程中所切去的金属层厚度。余量有工序余量和加工总余量之分。工序余量：相邻两工序的工序尺寸之差;加工总余量：从毛培变为成品的整个加工过程中某表面切除的金属层总厚度，即毛培尺寸与零件图设计尺寸之差。 影响加工余量的因素：1上下表面粗糙度H1a和缺陷层H2a 2上工序的尺寸公差Ta 3上工序的尺寸误差4本工序加工时的装夹误差 时间定额的定义：在一定生产条件下，规定完成一定产品或完成一道工序所消耗的时间。 时间定额的组成：1基本时间tj 2辅助时间tf 3工作地点服务时间tfw 4休息与自然需要时间tx 5准备终结时间tzz 1-3.（生产类型是根据什么划分的？常用的有哪几种生产类型？他们各有哪些主要工艺特征） ?生产类型—企业生产专业化程度的分类。一般分为单件生产、成批(批量)生产和大 量生产 ?(1)单件(小批)生产—产品产量很少，品种很多，各工作地加工对象经常改变，很少 重复。 ?(2)成批生产—一年中分批轮流地制造几种不同的产品，每种产品均有一定的数量， 工作地的加工对象周期地重复。 ?(3)大量生产—产品产量很大，工作地的加工对象固定不变，长期进行某零件的某 道工序的加工。 1-4.（什么叫基准？工艺基准包括哪些方面） 基准—用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。 (1)工序基准(2) 定位基准(3) 测量基准(4) 装配基准 工艺基准在加工和装配过程中所采用的基准，包括：1工序基准2,：定位基准3：测量基准4：装配基准 机械制造工艺学（上）思考题及参考答案1、什么叫生产过程，工艺过程，工艺规程 答：生产过程：从原材料变成成品的劳动过程的总和。 工艺过程：在生产过程中，直接改变生产对象的形状、尺寸、性能及相对位置关系的过程。 工艺规程：在具体生产条件下，将最合理的或较合理的工艺过程，用文字按规定的表格形式写成的工艺文件。 2、某机床厂年产CA6140 卧式车床2000台，已知机床主轴的备品率为15%，机械加工废品率为5%。试计算主轴的年生产纲领，并说明属于何种生产类型，工艺过程有何特点若一年工作日为280天，试计算每月(按22天计算)的生产批量。 解：生产纲领公式 N=Qn(1+α)(1+β)=（1＋15％）（1＋5％）=2415台/年查表属于成批生产,生产批量计算: 定位各举例说明。 答：六点定位原理：在夹具中采用合理的六个定位支承点，与工件的定位基准相接触，来限制工件的六个自由度，称为六点定位原理。 完全定位：工件的六个自由度全部被限制而在夹具中占有完全确定的位置。 不完全定位：没有全部限制在六个自由度，但也能满足加工要求的定位。 欠定位：根据加工要求，工件必须限制的自由度没有达到全部限制的定位。 过定位：工件在夹具中定位时，若几个定位支承重复限制同一个或几个自由度。 （d）一面两销定位，X，两个圆柱销重复限制，导致工件孔无法同时与两销配合，属过定位情况。 7、“工件在定位后夹紧前,在止推定位支承点的反方向上仍有移动的可能性,因此其位 置不定”,这种说法是否正确为什么 答：不正确，保证正确的定位时，一定要理解为工件的定位表面一定要与定位元件的定位表面相接触，只要相接触就会限制相应的自由度，使工件的位置得到确定，至于工件在支承点上未经夹紧的缘故。 1什么是自位支承？自位支承限制工件几个不定度？ 自位支承是指定为支承点的位置在工件定位的过程中，随工件定位基准位置变化而自动与之适应的定位元件。自位支承限制1个不定度。 2.什么是辅助支撑？它与可调支承在作用上有何区别？ 在工件定位时只起提高工件支承刚性或辅助定位作用的定位元件，称为辅助支撑。在工件装夹中，为实现工件的预定位或提高工件的定位稳定性，常采用辅助支承。在夹具中定位支承点的位置可调节的定位元件，称为可调支承。可调支承主要用于工件的毛坯制造精度不高，而又以未加工过的毛坯表面作为定位基准的工序中。 3.定位基准为“一面两孔”组合定位时，为什么采用短削边定位销？ 避免重复定位 4.工件夹紧时，夹紧力方向和作用点应考虑哪些问题？ 夹紧力的方向：夹紧力的方向垂直于主要定位基准面、夹紧力的方向应有利于减小夹紧力。夹紧力的作用点：夹紧力的作用点应能保持工件定位稳定，不致引起工件产生位移或偏转、夹紧力的作用点应使被夹紧工件的夹紧变形尽可能小、夹紧力的作用点应 尽量靠近切削部位，以提高夹紧的可能性。若切削部位刚性不足，可采用 辅助支撑。 5.试述部分定位和欠定位的异同点。 相同点：都有不定度不被限制 不同点：欠定位会影响加工精度，不可以采用，部分定位可以采用。 6.斜楔自锁条件什么？ 楔角应小于斜楔与工件以及斜楔与夹具体之间的摩擦角∮1与∮2之和。 1“.为遵守基准统一原则，最初工序中采用的粗基准在后续工序中尽可能多次重复使用。”这种说法是否正确？为什么？ 不正确。精基准。 2.选择毛坯应考虑哪些因素？ 应考虑生产规模的大小，它在很大程度上决定采用某种毛坯制造方法的经济性 应考虑工件结构形状和尺寸大小 应考虑零件的机械性能的要求 应从本厂的现有设备和技术水平出发考虑可能性和经济性 应考虑利用新工艺，新技术和新材料的可能性 3.什么叫粗基准？选择粗基准应遵循哪些原则？ 在最初的工序中只能选择未经加工的毛坯表面作为定位基准，这种表面称为粗基准。 原则：如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求，则应以不加工表面作为粗基准 如果必须首先保证工件某重要表面的余量均匀，应选择该表面做粗基准 选作粗基准的表面，应平整，没有浇口，冒口或飞边等缺陷，以便定位可靠 粗基准一般只能使用一次，即不应重复使用，以免产生较大的位置误差。 4.什么叫精基准？选择精基准应遵循哪些原则？ 原则：基准重合，基准统一，自为基准，互为基准 5.什么是经济加工精度？钢件要求获得IT9和Ra= 6.3的外圆用车削和磨削那种加工方法较为经济？ 任何一种加工方法能获得的加工精度和表面粗糙度都有一个相当大的范围，但只有在某一个较窄的范围才是经济的，这个范围的加工精度就是经济加工精度。磨削较为经济。 6.选择零件加工方法时应考虑哪些问题？ 机械制造工艺学课程设计任务书 一、设计题目轴承座机械加工工艺及夹具设计 二、设计原始资料生产类型： 大批大量生产零件图：1张其它资料： 三、上交材料1、零件毛坯图（A4）在零件图上添加加工余量并标注尺寸2、机械加工工艺过程卡1份3、夹具装配图1份 4、课程设计说明书1份 四、设计时间全文结束》》年11月16日xx年11月29日专业：机械设计制造及自动化年级：xx级学生姓名： 许海芬学号： 六、具体设计任务1．对零件进行结构工艺性分析了解零件的性能、用途和工作条件；对零件主要加工表面的尺寸、形状及位置精度、表面粗糙度以及设计基准等进行分析；对零件的材料、热处理及机械加工的工艺性进行分析。 1、1零件的作用零件座是用于支撑轴类零件的，镗孔的目的是为了满足滚动轴承的外圈和轴承孔的配合要求，或是滑动轴承外圆与轴承孔的配合，两个孔是用于固定轴承座的，单边固定是出于满足结构和安装位置的要求。 1、2对零件主要加工表面的尺寸、形状及位置精度、表面粗糙度以及设计基准等进行分析（1）直径 30、8两孔都具有较高的精度要求，表面粗糙度Ra的值为1、6um，是加工的关键表面。（2）轴承座上、下表面及前、后两端面的表面粗糙度Ra为3、2um、是加工的重要表面，轴承座的上表面有位置精度要求0、008、而且与轴承孔中心线有平行度要求0、003，轴承座的前后端面与轴孔中心线垂直度要求为0、003，是重要的加工费表面。（3）直径1、3沉孔加工表面粗糙度要求较低。（4）经分析零件图可知，轴承座底面为高度方向基准，轴承座前端面为宽度方向基准。 2、拟订工艺路线正确选择粗精加工基准；确定加工方法和划分加工阶段；安排加工顺序。 2、1粗精加工基准选择精基准考虑选择以加工的轴承座底面为精基准，保证底面与直径30孔中心线的距离为30，该基准面积较大，工件的装夹稳定可靠，容易操作，夹具结构也比较简单。 选择粗基准选择不加工的直径30孔外轮廓面为基准，能方便的加工出直径30孔，保证孔中心线与轴承座上端面平行度，直径30外轮廓面的面积较大，无交口、冒口飞边等缺陷，符合粗基准的要求。 2、2选择加工方法根据加工表面的精度和表面粗糙要求，查表可知内孔、平面的加工方案。 表1 轴承座各面的加工方案加工表面精度要求表面粗糙度Ra 加工方案底面 IT机械制造工艺学总结
机械制造工艺学课程设计目的
机械制造工艺学课后习题答案(哈工大,赵长发)
机械制造工艺学课后习题答案
机械制造工艺学 第5版 重点问答
机械制造工艺学课程设计任务书