第章机械制造基础
机械制造基础
第一章机械制造概述1.机械加工工种分为冷加工、热加工和其他工种。
冷加工包括：车工、铣工、刨工、磨工、镗工、钳工、钣金工、冲压工、组合机床操作工等。
热加工包括：铸造工（形状复杂）、锻造工（产品形状简单，可承受较大的力，细化晶粒整平缺陷）、热处理工(改变内部组织，从而改变材料性能)、焊接（m轻）。
2.工序：一个或一组工人，在一个工作地或一台机床，对一个或同时对几个工件所连续完成的那部分工艺过程称为工序。
3.基准：基准是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。
基准分为设计基准和工艺基准。
设计基准：设计基准是在零件图上用以确定某一点、线或面所依据的基准，即标注设计尺寸的起点。
工艺基准：工艺基准是指在工艺过程中所采用的基准。
分为四种：工序基准、定位基准、测量基准、装配基准。
分析基准时要注意精基准和粗基准的选择。
4.定位基准的选择1）精基准的选择原则：基准重合原则、基准统一原则、互为基准原则、自为基准原则2）粗基准的选择原则：一：为了保证加工面与非加工面之间的位置要求，应选择非加工面为粗基准;二：为保证各加工面都有足够的加工余量，应选择毛坯余量小的面为粗基准；三：为保证重要加工面的加工余量，应选择重要加工面为基准；粗基准应避免重复使用；四：选作粗基准的表面，应尽可能平整和光洁，不能有飞边、浇口、冒口或其他缺陷，以便定位准确，夹紧可靠。
第二章金属切削机床基础1.通用机床分类代号类别车床钻床镗床磨床齿轮加工机床螺纹加工机床铣床刨插床拉床特种加工机床切断机床其他机床代号C Z T M Y S X B LD G Q 读音车钻镗磨牙丝铣刨拉电割其例：Z 3 0 40 x16 /S2的含义如下：Z:机床类别代号（钻床类）3;机床系别代号（摇臂钻床组）0:机床组别代号（摇臂钻床系）40:主参数代号（最大钻孔直径40mm）x16:第二主参数（最大跨距1600mm的1/100）/S2: 企业代号（沈阳第二机床厂）通用特性代号：G:高精度M:精密Z:自动B:半自动K:数控（控）H:加工中心（自动换刀）（换）F:仿形Q:轻型Z：加重型（重）J:简式或经济型R:柔性加工单元X:数显（显）S:高速（速）2.表面成形运动：直接参与切削过程，使之在工件上形成一定几何形状表面的刀具和工件间的相对运动称为表面成形运动。
机械制造基础
机械制造基础文档编制序号：[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]第12章什么是液态合金的流动性影响合金流动性的因素有哪些它与液态合金的充型能力有何关系为什么铸钢的充型能力比铸铁差液态合金的流动能力成为流动性。
化学成分、铸型的结构和性质、浇注条件。
液态合金的流动性好，易充满型腔，有利于气体和非金属夹杂物上浮和对铸件进行补缩；流动性差，则充型能力差，铸件易产生浇不到、冷隔、气孔和夹渣等缺陷。
钢的含碳量比铁低，铸铁的结晶温度区间比铸钢大，凝固过程中的固液断面固液相区的宽度增加，流动性更好，所以充型能力好。
缩孔和缩松对铸件质量有何影响为何缩孔比缩松较容易防止缩孔和缩松使铸件手里的有效面积减小，而且在孔洞处易产生应力集中，可使铸件力学性能大大减低，以致成为废品。
缩孔是铸件最后凝固部位容积较大的孔洞，采用顺序凝固加冒口的方法就可以防止，但缩松是分散在铸件没区域内的细小缩孔，分部面积很大，所以不好防止什么是顺序凝固原则和同时凝固原则两种凝固原则各应用于哪种场合所谓顺序凝固是使逐渐远离冒口的部位先凝固，然后是靠近冒口的部位凝固，最后才是冒口凝固同时凝固原则是尽量减少铸件各部位间的温度差，使其均匀的冷却加冒口，安防冷铁。
这两种凝固方式适合于收缩率较小的灰铁件铸造。
铁水在砂型里面凝固的时候，顺序凝固一般都是薄壁部分先凝固，厚壁的部分后凝固，也就是铸件壁厚凝固冷却速度有差异；而同时凝固指的是铸件所有壁厚凝固冷却速度温差较小，一般会在热节部位采用冷铁激冷的方式，迫使热节部位快速凝固，这种凝固方式适合于薄壁、壁厚较均匀的铸件。
同时凝固原则适用铝青铜，铝硅合金和铸钢件。
顺序凝固适用灰铸铁，锡青铜等影响金属的锻造性能的因素有哪些提高金属锻造性能的途径是什么材料性质的影响(化学成分、金属组织)加工条件的影响(变形温度、变形速度、应力状态)在压力加工过程中，要根据具体情况，尽量创造有利变形条件，充分发挥金属塑性，降低其变形抗力，以达到塑性成形加工的目的。
第2章机械制造基础
1.在金属切削加工过程中，被切金属层受到刀具前刀面的（推挤作用而不断发生变形，同时又受到刃口的切割作用，最终与工件分离形成切屑。
2.铰孔加工可降低表面粗糙度，提高形状精度，但不能提高位置精度。
3.就磨削加工的本质而言，磨削是不同磨料对加工表面的切削、刻划和滑擦三过程的综合作用。
4.顺铣时铣刀主运动方向与进给方向相同；而逆铣时铣刀主运动方向与进给方向相反。
在普通铣床上由于进给丝杠螺母间有间隙，故一般采用逆铣法来进行铣削加工工件，以防止打刀和撞刀现象。
5.滚齿加工是利用滚刀与齿轮啮合的原理来加工齿轮的；而插齿加工是利用齿轮与齿轮啮合的原理来加工齿轮的。
6.在磨削外圆表面时常用的磨削方法有横磨法、纵磨法和深磨法等。
7.机床传动系统中，最常见的机械传动方式有、、和。
8.机床传动系统中，常用的离合器种类有：、等。
9.机床传动系统中，常用的机械有级变速机构有：滑移齿轮、离合器和塔轮等。
10.珩磨一般在珩磨机上进行。
珩磨头与机床主轴应采用浮动连接。
11.当有色金属（如铜、铝等）的轴类零件外圆表面要求尺寸精度较高、表面粗糙度值较低时，一般只能采用的加工方案为………………………（）（A）粗车－精车－磨削（B）粗铣－精铣（C）粗车－精车—超精车12.砂轮的硬度是指…………………………………………………………（）（A）磨粒的硬度（B）磨粒脱落的难易程度（C）磨粒、结合剂、气孔的体积比例1.磨削加工细长工件外圆时常采用的磨削方法是…………………………（）（A）横磨法（B）纵磨法（C）深磨法2.批量对较深孔的光整加工常采用的方法是………………………………（）（A）研磨加工（B）珩磨加工（C）深磨法3.拉削圆孔时，夹具中工件的支承采用球面支承，使工件有一定的浮动性，该加工定位方案遵循………………………………………………………（）（A）互为基准原则（B）自为基准原则（C）先粗后精原则4.在车床上安装工件时，能自动定心并夹紧工件的夹具是………………（）（A）三爪卡盘（B）四爪卡盘（C）中心架5.不能提高孔的位置精度的加工方法是……………………………………（）（A）扩孔（B）珩磨（C）镗孔6.在计算镗孔的切削速度时，所选用的计算尺寸应该是…………………（）（A）镗孔前直径（B）镗孔后直径（C）图样标注的孔的直径7.扩孔钻扩孔时的背吃刀量(切削深度)等于………………………………（）（A）扩孔钻直径（B）扩孔钻直径的1/2 （C）扩孔钻直径与扩前孔径之差（D）扩孔钻直径之差的1/28.车削时，切削热传出的途径中所占比例最大的是………………………（）（A）刀具（B）工件（C）切屑（D）空气介质9.钻削时，切削热传出的途径中所占比例最大的是………………………（）（A）刀具（B）工件（C）切屑（D）空气介质1.当有色金属（如铜、铝等）的轴类零件要求尺寸精度较高、表面粗糙度值较低时，不能采用磨削加工的方法，而只能采用超精车的工艺方法。
机械制造基础课件
时间
§1钢的热处理原理 一．钢在加热时的组织转变 1.实际转变温度、过热度与过冷度：
2．钢在加热时的组织转变
钢在加热到AC1以上温度时的组织转变
P (F+Fe3C ) A
孕育期：从保温到奥氏体形成，这段时间叫孕育 期 晶粒度分8级，晶粒度级别越小，晶粒越粗。 加热温度越高、保温时间越长、加热速度越慢， 则奥氏体晶粒越粗。
(三) 含碳量与组织、性能的关系
(四) 相图的应用： 铁碳合金相图主要用于铸造、锻造、焊接、 热处理等热加工工艺的制定
第四章 钢的热处理
§1钢的热处理原理
§2钢的热处理工艺
钢的热处理的定义
将钢在固态下加热到一定温度，并保持一 段时间，以适当的冷却速度进行冷却，以改变 钢的组织，从而获得预期性能的工艺方法。
2．冷却曲线及过冷度
实际结晶温度低于熔点，称为过冷，其差值为 过冷度。
冷却速度越大，过冷度也越大。
3.结晶过程 结晶过程=晶核形成+晶核成长
晶核来源：自发形核、外来形核
树枝晶的成长
尖端处散热快，温度低，过冷度大，成长动力大， 长得快，形成一次晶轴、二次晶轴等，直到晶间 填满。形成大小不一、方向不同的多晶体。
2．奥氏体A：
由C固溶于γ铁中形成的间隙固溶体，对碳的溶解度 1148℃时为 2.11% ， 727℃ 时为0.77% 。A是高温组 织，在727℃以上存在，其强度、硬度较低，塑性好。
3．渗碳体Fe3C：
由铁和碳形成的化合物，含碳量6.69％。硬度高，强 度低，塑性、韧性极差。是钢的主要强化相，其形状、 数量、大小及分布对性能有很大影响。
3．淬火方法
4.钢的淬透性 由表面至50％马氏体的距离为淬硬性深度 影响因素： 化学成分 加热温度和保温时间
机械制造基础第一章(试卷)
第一章机械加工基础一、名词解释：1．工艺过程：2．机械加工工艺过程：3．工序：4．安装：5．工位：6．工步：7．复合工步：8．进给：9．生产纲领：10．工艺规程：11．零件的结构工艺性：12．基准：13．设计基准：14．工艺基准：15．工序基准：16．定位基准：17．测量基准：18．装配基准：19．定位：20．夹紧：21．粗基准：22．精基准：23．工序集中：24．工序分散：25．工序余量：26．加工总余量：27．尺寸链：28．（尺寸链的）环：29．组成环：30．封闭环：31．增环：32．减环：36．原始误差：33．原理误差：34．误差复映：35．机械加工的表面质量：36．表面粗糙度：二、填空题：1．若零件上几个待加工表面用几把刀同时进行加工，则将这种工步称为____________。
2．零件的加工精度通常包括____________、____________和____________。
3．在安排切削加工顺序时，需要遵守的原则是____________、____________、____________和____________。
4．按照用途的不同，可将工艺基准分为____________、____________、____________和____________。
5．在机械加工中，由于加工余量不均匀、材料硬度不均匀、夹紧力时大时小等原因引起的加工误差属____________误差。
6．在粗基准选择中，为保证某重要加工表面余量均匀，应选择____________作为粗基准。
7．由于采用了近似的成形运动而产生的误差称为____________误差。
8．零件在加工、测量和装配等过程中所使用的基准统称为______________基准。
9．在工艺过程中，每道工序安排的加工内容较少，而整个工艺过程的工序数较多，这样的安排方式称为_______________原则。
10．工艺尺寸链中最终由其它尺寸所间接保证的环，称为____________环。
机械制造基础 第1章-03特种铸造
离心铸造主要用于大批生产铸铁管、气缸套、铜套、双金属 轴承、无缝钢来自毛坯、造纸机滚筒、细薄成形铸件等。
§1-3 特种铸造 五、熔模铸造
1.熔模铸造的工艺过程 将液态金属浇入由蜡模熔失后形成的中空型壳中，从而获得精密 铸件的方法，称为熔模铸造或失蜡铸造。
§1-3 特种铸造 二、压力铸造
将液态金属高速压人铸型，使其在压力下结晶而获得铸件的方法 1. 压力铸造工艺过程
压型必须用合金工具钢来制造，并要进行严格的热处理。压型工 作时应保持120～280度的工作温度，并定期喷刷涂料。
§1-3 特种铸造 2.压力铸造的特点及应用范围
(1)生产率高，生产过程易于机械化和自动化。
低熔点合金铸件。
三、挤压铸造
挤压铸造也称“液态模锻”，是对进入 挤压模内的液态金属施加较高的机械压 力，使其凝固成为铸件的铸造方法。
1. 挤压铸造的工艺过程
挤压铸造
挤压铸造与压力铸造的主要区别是:
挤压铸造 压力铸造
充型速度(m/s ) 凝固过程
0.1～0.4 15～100
压力下结晶并产生 塑性变形
② 原材料价贵，铸件成本高。
主要用来生产形状复杂、精度要求较高或难以切削加工的小型 合金铸件。在航空、船舶、汽车、机床、仪表、刀具和兵器等行 业得到了广泛应用。
§1-3 特种铸造 六、消失模铸造
用泡沫塑料模样造 型后，不取出模样、 直接浇注，使模样气 化消失而形成铸件的 方法，称为消失模铸 造。
1. 负压消失模铸 造工艺过程
机械制造技术基础
第1章 铸造工艺
华中科技大学机械学院
机械制造技术基础
第1章 铸造工艺
(完整版)机械制造基础第一章(答案)
第一章机械加工基础一、名词解释：1．工艺过程：生产过程中为改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程。
（P3）2．机械加工工艺过程：采用机械加工方法来改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程。
（P3）3．工序：是一个或一组工人，在一个工作地点对同一个或同时对几个工件进行加工，所连续完成的那一部分工艺过程。
（P4）4．安装：工件经一次装夹后所完成的那一部分工序称为安装。
（P4）5．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称为工位。
（P4）6．工步：在加工表面和加工工具不变的情况下，所连续完成的那一部分工序。
（P5）7．复合工步：用几件刀具或者用复合刀具同时加工同一工件上的几个表面，称为复合工步。
（P5）8．进给：在加工过程中，有些工步需要对同一表面进行多次切削，从被加工表面上每切下一层金属即称为一次进给。
(P5)9．生产纲领：企业在计划期内应生产的产品产量和进度计划称为生产纲领。
(P6)10．工艺规程：规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件。
（P8）11．零件的结构工艺性：是指所设计的零件在满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性。
（P11）12．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。
（P14）13．设计基准：在设计图样上所采用的基准。
（P14）14．工艺基准：在工艺过程中所采用的基准称为工艺基准。
按照用途的不同可分为定位基准、测量基准、装配基准和工序基准。
15．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、形状、位置的基准称为工序基准。
（P15）16．定位基准：在加工时，为了保证工件被加工表面相对于机床和刀具之间的正确位置所使用的基准称为定位基准。
（P15）17．测量基准：测量时所采用的基准。
（P15）18．装配基准：装配时用来确定零件或部件在产品中的相对位置所采用的基准称为装配基准。
机械制造基础知识PPT课件
IT7~IT8 IT6~IT7
IT5
0.4~0.8 0.1~0.4
以亚泰老总黄来兴的一句话开始
现在的大学生都愿意在办公室画图，我们的主 要图纸都是购买或测绘的。
懂工艺的太少，我们是有图做不出来。
.
1
一 机械制造基础知识
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节 第九节 第十节
机械的生产过程和工艺过程
零件的工艺分析
ห้องสมุดไป่ตู้
(重点)
毛坯的选择
元件装夹和定位基准的选择（难点）
加工
（续） 结构工艺性好
同一宽度尺寸的退刀槽， 使用一把刀具即可加工
加工面减小，节省工时， 减少刀损耗且易保证平面 度要求
内壁孔出口处平整，钻孔 方便，易保证孔中心位置
将阶梯轴的两个键槽设计 在同一方向上，一次装夹 即可对两个键槽加工
.
23
第三节 毛坯的选择
选择毛坯的基本任务是选定毛坯的制造方法及其 制造精度。
产品品种基本固定，但数 量少，品种较多，需要周期性 地轮换生产，大多数工作地点 的加工对象是周期性的变换。
产品品种固定，每种产品数
量很大，大多数工作地点的加工
的对象固定不变。例如，汽车、
轴承制造等一般属于大量生产。
.
10
表1-4 各种生产类型工艺过程的主要特点
生产类型 工艺特征
工件的互换性
单件生产
.
3
二 工艺过程及其组成
1．工艺过程
把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 的过程称为工艺过程。
工艺过程可根据其具体工作内容分为铸造、 锻造、冲压、焊接、机械加工、热处理、 表面处理、装配等不同的工艺过程。
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1.零件的加工精度主要包括尺寸精度、形状精度和位置精度。
2.机械加工工艺系统由机床、刀具、夹具和工件等四个要素组
成。
3.机械加工工艺系统各环节的误差即原始误差对加工误差会产生不同程度的影响，原始
误差包括：机床主轴回转误差、机床导轨误差、系统受力变形误差、工件内应力误差、系统热变形误差和误差等。
4.表面粗糙度产生的原因包括：残留面积、切削过程中的塑性变形
和工艺系统的震动。
5.机床精度中对加工精度影响较大的包括机床主轴误差和机床导轨误差。
其中机床主轴
误差包括和主轴回转误差，而主轴回转误差又包括轴向、径向和角度三种基本形式。
6.车削加工工件外圆时，机床主轴的几何偏心会引起加工表面尺寸
误差，机床主轴回转纯径向跳动会引起加工表面圆柱度误差，主轴回转纯角度摆动会引起加工表面误差。
7.根据加工误差的性质不同，我们把在相同加工条件下加工一批零件时产生的大小和方
向不变的误差称为常值系统误差误差；把大小和方向按加工顺序有规律变化的误差称为变值系统误差误差；而把大小和方向无变化规律的误差称为随机误差误差。
8.在车削或磨削外圆加工中，可以采用合理的工艺方法来消除主轴回转精度对加工精度
的影响，下列方案中可行的是……………………………（b ）
（A）刚性芯轴定位安装（B）弹性芯轴定位安装（C）固定顶尖定位安装
9.用双顶尖装夹车削加工细长轴时易出现的形状误差是…………………（a ）
（A）腰鼓形误差（B）马鞍形误差（C）锥形误差
10.在车削加工短而粗的刚性轴时会出现马鞍形形状误差，其最小直径出现的位置
在………………………………………………………………………（b）
（A）偏向床头一侧（B）偏向床头或尾座中刚性较低的一侧
（C）偏向床头或尾座中刚性较高的一侧
11.在大量生产零件时，为了提高机械加工效率，通常加工尺寸精度的获得方法
为…………………………………………………………………………（b ）
（A）试切法（B）调整法（C）自动控制法
12.加工铸铁材料时产生表面粗糙度的原因除了加工残留面积外还有……（c ）
（A）积屑瘤（B）鳞刺（C）切屑崩碎
13.为了降低机械切削加工的表面粗糙度，可采取的措施为………………（a ）
（A）小进给量、小背吃刀量、高速或低速切削（B）大进给量、中速切削
（C）高速钢刀具微量超高速切削
1.当零件表面层有残余压应力时，使表面层对腐蚀作用的敏感性………（）
（A）降低了（B）增加了（C）不影响（D）有时会影响
2.在±3σ范围内，正态分布曲线与横坐标轴之间所围面积等于………（c）
（A）（B）（C）（D）1
3.误差复映系数与工艺系统刚度……………………………………………（c）
（A）无关（B）成正比（C）成反比（D）成平方关系
4.车床主轴采用滑动轴承时，造成主轴径向跳动的最主要原因是………（c ）
（A）轴颈圆度误差（B）轴套孔圆度误差
（C）轴颈与轴套间隙偏大（D）轴颈与轴套间隙偏小
5.在外圆磨床上磨削一批轴的外圆，其尺寸要求为φ20-0.1mm。
此工序尺寸按正态分布，均
方根偏差σ=0.025mm，公差带中心大于分布曲线中心，偏差值为Δ=0.03mm，则该工序………………………………………………（）
（A）会出现不可修复废品（B）不会出现废品
（C）会出现可修复废品（D）两类废品都有
6.在机械加工工艺过程中安排加工顺序时，要“先基准后其它”的目的
是……………………………………………………………………………（a ）
（A）使后续工序有精确的定位基面（B）消除工件残余应力
（C）避免加工表面产生加工硬化（D）以免受其它工序的影响
7.在大批量生产中，以下加工方法中能获得机械加工尺寸精度的方法
是……………………………………………………………………………（d ）
（A）试切法（B）一次装夹获得法
（C）成形运动法（D）调整法
1.在车削加工短而粗的刚性轴时会出现马鞍形形状误差，其最小直径出现的位置在偏向
床头或尾座中刚性较低的一侧。
……………………………（）
2.在车削或磨削外圆加工中，可以采用固定顶尖定位安装工件的工艺方法来消除主轴回
转精度对加工精度的影响。
………………………………（）
3.在机械加工工艺过程中，要基准先行的目的是使后道工序有精确的定位基
面。
…………………………………………………………………………（）
4.在大量生产零件时，为了提高机械加工效率，通常加工尺寸精度的获得方法为试切
法。
………………………………………………………………（）
5.在车床用双顶尖装夹车削轴类零件时，若后顶尖在水平方向有偏移，则会出现锥形的
圆柱度误差；若后顶尖在铅垂方向有偏移，则会出现双曲面形的圆柱度误差。
……………………………………………………………（）
6.车削细长轴时，容易出现腰鼓形的圆柱度误差。
………………………（）
7.在车床上钻孔容易出现轴线偏斜现象，而在钻床上钻孔则容易出现孔径扩大现
象。
……………………………………………………………………（）
8.铰孔的精度主要不取决于机床的精度，而取决于铰刀的精度和安装方式以及加工余量、
切削用量和切削液等条件。
………………………………（）
9.扩孔可完全校正钻孔的轴线偏斜。
………………………………………（）
10.磨削加工一平板（如图），磨前该平板上下面平整，若只考虑磨削热的影响，磨削上表
面后，平板会产生什么样的误差（用图表示）为什么
11. 在内圆磨床上磨削加工盲孔时（如
图），若只考虑磨头的受力变形，试推想孔表面可能产生怎样的加工误差
12. 工件刚度极大，床头刚度大于床尾，分析加工后加工表面形状误差。
6．用两
13顶尖装夹并车削工件，分别产生图1（a ）、（b ）、（c ）所示的形状误差，分析其误差产生的主要原因
1．磨一批d ＝
12
016.0043
.0φ--mm 销轴，工件尺寸呈正态分布，工件的平均尺寸X ＝，均方根偏差
σ＝，请分析该工序的加工质量。
（10分）
1）画出工件尺寸分布曲线图和尺寸公差范围； 2）计算该系统的工艺能力系数； 3）废品率是多少能否修复 附表：正态分布曲线积分值
2．在无心磨床上加工一批外径为0
05.065.9-φmm 的销子，抽样检查其检测结果服从正态分布，且平均值x =9.63mm ，标准差σ=0.008mm 。
1) 划出工件尺寸分布曲线图和尺寸公差范围； 2) 并计算该系统的工艺能力系数； 3) 废品率是多少能否修复
1． 3．（12分）在生产现场测量一批轴的外圆，其最大直径为25.030mm ，最小直径为
25.000mm ，若此批工件尺寸为正态分布，图纸要求轴的外径为mm 025
.0005.025+-φ， 求： ⑴画出尺寸分布图与公差带图；
⑵计算这批零件的合格率、废品率；
⑶计算系统的工艺能力系数，并问是否足够。