机械制造基础考点整理

一．绪论

1、按照零件成形的过程中质量m 的变化，可分为哪三种原理？举例说明

M<小于0，材料去除原理，如切削加工在制造过程中通过材料去除被而获得集合形状；m>0材料累加原理，如快速成型，在成型中通过材料累加获得形状。M=0材料基本不变原理，如铸造，锻造。在成型前后材料质量不变形状改变。

2、顺铣和逆铣的定义及特点

铣加工时，铣刀的旋转方向与工件进给方向相同时，就是顺铣；铣刀的旋转方向与工件的进给方向相反时为逆铣。逆铣时，每个刀齿的切削厚度由零增至最大。但切削刃并非绝对锋利，铣刀刃口处总有圆弧存在，刀齿不能立刻切入工件，而是在已加工表面上挤压滑行，使该表面的硬化现象严重，影响了表面质量，也使刀齿的磨损加剧。顺铣时刀齿的切削厚度是从最大到零，但刀齿切入工件时的冲击力较大，尤其工件待加工表面是毛坯或者有硬皮时。

3、镗削和车削有哪些不同？镗削是一种用刀具扩大孔或其它圆形轮廓的内径切削工艺，其应用范围一般从半粗加工到精加工，所用刀具通常为单刃镗刀（称为镗杆）。车削车床加工是机械加工的一部份，车床加工主要用车刀对旋转的工件进行车削加工。

二.刀具

1.什么是切削主运动和进给运动?车削,铣削,镗削及磨削时主运动及进给运动都是什么运动?

主运动是完成切削运动所必须的运动，消耗的功率最大，没有主运动就不能完成切削运动。进给运动是为了维持切削运动能持续进行，没有进给运动就无法连续不断地进行切削。

车削时工件的旋转、铣削时铣刀的旋转为主运动，车刀的移动、铣削的工件移动是进给运动。

2.切削用量三要素是指什么

是指切削速度、进给量和切削深度三者的总称，这三者又称切削用量三要素。

3、前角、后角、楔角、主偏角、副偏角及刃倾角都是在哪一参考平面测量的？标注角度与工作角度有何不同

前角：前刀面与基面的夹角,在主剖面中测量.主后角:主后刀面与切削平面间的夹角,在主剖面中测量.主偏角:主切削刃与进给方向间的夹角,在基面中测量.副偏角:副切削刃与进给反方向间的夹角,在基面中测量.刃倾角:主切削刃与基面间的夹角,在主切削平面中测量.

4.拉刀的结构特点

拉刀是将工件从内孔加工出内花键的刀具，工作时是靠拉刀的前柄卡头带动整个拉刀运动，根据拉床不同，分卧拉和立拉两种。

5.切削过程中的三个变形区？

第Ⅰ变形区是切削刃前面的切削层内的区域；第Ⅱ变形区是切屑底层与前刀面接触的区域；第Ⅲ变形区是后刀面与已加工表面接触的区域.

6.影响切削力大小的因素？加工材料其次切削参数和刀具加工角度和刀具材料，切削液浇注也有关系

刀具的磨损形式有哪三种？磨钝标准.国际标准ISO统一规定以1/2背吃刀量处后刀面上测量的磨损带宽度VB作为刀具的磨钝标准.

10.影响切削温度的因素：切削用量，材料，刀具角度，磨损，切削液（切削油，乳化液，水溶液）

三.机床

基本组成：动力源、传动系统、支承件、工作部件、控制系统、冷却、润滑系统

表面形成运动（主运动、进给运动）助运动：切入运动空行程运动其他运动

主轴部件：主轴、支承轴承、传动件、密封件、定位原件

常用轴承：滚动液压动压液压静压空气静压

加工中心特点：工序集中；备有刀库；自动环岛；自动转位工作台；精度高；配两个托盘高速加工机床性能优点：高速度；小切深；干式切削；切削力小温度低；性能优化

导轨：双三角双矩形矩形三角组合矩形燕尾形组合何谓主轴部件的刚度？刚度指的是形变,运动部件的主轴要有很好的刚度,形变尽量小,才能保证加工精度.假如主轴刚性差,容易变形,同心度就不能保证,加工出来的工件就是废品。

四．夹具1.工件的装夹方法有哪几种？其特点是什么?

用找正法装夹工件：根据工件表面用划针或指示表找正，或者根据事先划出的线痕进行找正实现装夹。适用于单件、小批量生产；用夹具装夹工件：工件装在夹具上，不再进行找正，便能直接得到准确加工位置的装夹方式。适用于批量生产。

2.机床夹具由哪些部分组成？各起什么作用？

1）定位元件 2）夹紧装置 3）对刀元件 4）引导元件 5）其他装置 6）连接元件和连接面 7）夹具体（1）定位元件定位元件是用来确定工件正确位置的元件。被加工工件的定位基面与夹具定位元件直接接触或相配合。（2）夹紧装置夹紧装置是使工件在外力作用下仍能保持其正确定位位置的装置。（3）对刀元件、导向元件对刀元件、导向元件是指夹具中用于确定（或引导）刀具相对于夹具定位元件具有正确位置关系的元件，例如钻套、镗套、对刀块等。（4）连接元件夹具连接元件是指用于确定夹具在机床上具有正确位置并与之连接的元件，例如安装在铣床夹具底面上的定位键等。

4、什么是固定支承、可调支承、自位支承和辅助支承？判断常用定位元件限制自由度？(1)固定支承指的是支承钉和支承板，支承钉与工件以小面积接触，属点定位，限制一个自由度；支承板与工件以狭长面积接触，限制两个自由度。(2)可调支承属非固定式支承，与工件接触的支承钉做成螺钉，可以调节高度，并可用螺母进行锁紧。3)自位支承属非固定式支承，是指在定位时与工件相接触的点能随定位基面自动调整其位置，使各点都能保持接触的支承。无论自位支承与工件有几个接触点，都只能限制一个自由度，不会发生过定位现象。

(4)辅助支承主要作用是用于提高工件的装夹刚度和稳定性，减少切削变形，而不起定位作用。

5、什么叫定位误差？基准不重合误差和基准位移误差有何区别？

设计基准在工序尺寸方向上的最大位置变动量，称为定位误差。定位误差分为两类：基准不重合误差和基准位移误差。基准不重合误差是由于定位基准与设计基准不重合引起的。基准位移误差是由于定位副（工件定位工作面与夹具定位元件的定位工作面的合称）制造不准确，使得定位基准相对夹具的调刀基准发生位移而产生的定位误差。

6、简述在设计夹紧机构时，合理确定夹紧力三要素的基本原则。

夹紧力的作用方向应垂直于主要定位基准面（2）夹紧力作用方向应使所需夹紧力最小（3）夹紧力作用方向应使工件的变形尽可能小夹紧力

7.作用点的确定

1）夹紧力作用点应落在支撑元件或几个支撑元件形成的稳定受力区域内2）夹紧力作用点应落在工件刚性最好的部位3）夹紧力作用点应尽可能靠近加工面。这样可减小切削力对夹紧点的力矩

8、斜楔、螺旋夹紧机构及偏向夹紧机构都各有何优缺点？

斜楔夹紧机构的特点是：具有良好的自锁性能，但夹紧行程小。因此，很少采用手动单一夹紧机构，而通常采取与其它夹紧机构联合使用。

螺旋夹紧机构的特点是：不仅结构简单、容易制造，而且因为其升角很小则其自锁性能好，夹紧行程较大，但是夹紧动作较慢。在手动夹紧中得到广泛应用的一种夹紧机构。

偏心夹紧机构的特点是：夹紧迅速，但夹紧力和夹紧行程都较小，且自锁可靠性较差。用于切削力不大、振动小、夹压面公差较小的加工中。

五．质量设计 1.加工经济精度是在正常加工条件下，该加工方法所能保证的加工精度。

2.零件获得加工精度的方法

零件的加工精度包括：尺寸精度、形状精度、位置精度。（1）形状精度的获得方法：

轨迹法：利用切削运动中刀具刀尖的运动轨迹形成被加工表面的形状。成型法：利用成形刀具切削刃的几何形状切出工件的形状。这种方法的精度主要取决于切削刃的形状精度和刀具的装夹精度。展成法：利用刀具和工件做展成切削运动，切削刃在被加工面上的包络面形成的成型表面。（2）位置精度（平行度、垂直度、同轴度等）位置精度的获得与工件的装夹方式和加工方法有关。（3）尺寸精度的获得 1）试切法：切一小部分，测量，再切，再测，符合要求后切削整个表面。 2）定尺寸刀具法：用具有一定尺寸精度的刀具来保证被加工工件的尺寸精度（如钻孔） 3）调整法：利用定程、对刀装置或预先调整好的刀架，使刀具相对于机床或夹具满足一定的位置精度要求，然后加工一批零件。

3、加工误差包括哪几方面？原始误差与加工误差有何关系？原始误差包括哪些方面

加工误差可分为系统性误差；随机性误差。原始误差与加工误差之间存在因果关系。原始误差包括：原理误差、机床误差、调整误差、工艺系统受力变形对加工精度的影响

4、加工原理误差可否存在？试举例说明产生加工原理误差的原因

加工原理误差是指采用了近似的成形运动或近似的刀刃轮廓代替理论的成形运动或刀刃形状进行加工而产生的误差。在实际生产过程中,将同一模数的铣刀一般只做出8把,每种刀号齿轮铣刀的刀齿形状均按加工齿数范围中最少齿数的齿形设计,在加工时会产生齿形误差。何为误差敏感方向？车床与镗床的误差敏感方向有何不同指通过刀刃的加工表面的法线方向在此方向上原始误差对你加工误差影响较大。车床车削敏感方向为水平平面，而镗床的误差敏感方向随刀具变化。

机床误差主要由哪几部分组成？导轨误差、主轴误差、传动链误差

5、为了减小传动链误差，提高传动链的传动精度，可以采取哪些措施

减少传动链中的传动件数目，缩短传动链长度；采用降速传动链，以减小传动链中各元件对末端元件转角误差的影响；提高传动元件，特别是末端传动元件的制造精度和装配精度；采用误差补偿的方法。

9、工艺系统刚度及受力变形分析。（1）工件刚度足够，机床主轴箱、刀架和尾座刚度不足。（2）机床主轴箱、刀架和尾座刚度足够，工件刚度不足。

10、保证和提高加工精度都有哪些途径

减小误差法、误差补偿法、误差分组法、就地加工法、误差平均法

11、机械加工表面质量包括哪些方面内容？

（1）表面层的几何形状，包括表面粗糙度；波度（2）表面层的物理、力学性能变化，包括 1）表面层因塑性变形引起的冷作硬化； 2）表面层因切削热引起的金相组织变化； 3）

表面层产生的残余应力。

12.何为残余应力,产生的原因？切削加工时，伴随着局部高温、高压、高应变和高应变率，在切削区产生严重的不均匀的热一弹塑性变形。其产生的原因通常归于以下二个方面:一方面是机械应力引起的不均匀弹塑性变形;另一方面是热应力引起的不均匀热一弹塑性变形。

13.表面粗糙度对使用性能的影响？零件的表面粗糙度值直接影响其使用性能，如耐磨性、配合形状、接触刚度、疲劳强度和耐腐蚀性等。尤其在高速、高压、高温条件下工作的零件，其工作表面的表面粗糙度值，往往是决定机械的运转性能和使用寿命的关键因素。

14.磨削过程中砂轮粒度大小对表面粗糙度有何影响？

粗磨时，磨削余量大，要求的表面粗糙度值较大，应选用较粗的磨粒。因为磨粒粗、气孔大，磨削深度可较大，砂轮不易堵塞和发热。精磨时，余量较小，要求粗糙度值较低，可选取较细磨粒。一般来说，磨粒愈细，磨削表面粗糙度愈好。

15.机械加工中过程中的振动分为哪几种类型？强迫振动的机内振源有哪些？

自由振动、强迫震动和自激振动。机床上回转件不平衡所引起的周期性变化的离心力、机床传动零件缺陷所引起的周期性变化的传动力、切削过程本身不均匀性所引起的周期性变化的切削力、往复运动部件运动方向改变时产生的惯性冲击.

六．工艺

1、什么是工序、工步。

工序：一个工序是指一个（组）工人，在一台机床上（一个工作地点），对同一工件（同时对几个工件）所连续完成的那一部分工艺过程。工步：在加工表面不变，加工刀具不变，切削用量不变的条件下所连续完成的那部分工序。工位：为了完成一定的工序部分，一次装夹工件后，工件与夹具设备的可动部分一起相对刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置。

2.什么是工艺规程？三种形式工艺文件各适合何种生产类型？

工艺规程是人们把合理工艺过程的有关内容写成工艺文件的形式，用以指导生产，这些工艺文件。（1）机械加工工艺过程，它是以工序为单位说明一个零件全部加工过程的工艺卡片。这种卡片包括零件各个工序的名称、工序内容，经过的车间、工段、所用的机床、夹具、量具，工时定额等。主要用于单件小批生产以及生产管理中。（2）机械加工工艺，它是以工序为单位，详细说明零件的机械加工工艺过程,其内容介于工艺过程卡片和工序卡片之间。它用来指导工人进行生产和帮助车间干部和技术人员掌握整个零件加工过程的一种主要工艺文件，广泛用于成批生产和单件小批生产中比较重要的零件或工序。（3）机械加工工序，它是根据工艺卡片的每一道工序制订的，主要用来具体指导操作工人进行生产的一种工艺文件。多用于大批大量生产或成批生产中比较重要的零件。4.试述粗基准和精基准的选择原则？（1）以毛坯表面作为基准的，称为粗基准。粗基准的选择原则：①相互位置要求原则②余量分配原则③便于装夹原则④不重复使用原则（2）以加工过的表面作为基准的，称为精基准。精基准的选择原则：基准重合原则，统一基准原则，互为基准原则，自为基准原则，便于装夹原则。

5.机械加工工艺规划设计中最为关键的一步是什么?

工艺路线的拟定:定位基准的选择；表面加工方法的确定;加工阶段的划分；工序集中分散的确定；加工工序的安排；热处理工序。

8.计算一次切削中应切去的部分作为工序间余量应该考虑的因素有哪些？

1）上一个工序的表面粗糙度2）上一个工序的表面破坏层3）尺寸工序4）需要单独考虑的误差5）本工序的安装误差（定位和夹紧）