机械制造工程原理(第三章)
第三章机械加工精度(3.2)
若齿轮Z1有转角误差δ1，造成Z2的转角误差为： δ12＝i12δ1 传到丝杠上的转角误差为δ1n，即： Z1
Z2
δ1
δ2
δ1n=i1nδ1
δ2n=i2nδ2
………………
δn δnn=innδn
n
Zn
在任一时刻，各齿轮的转角误差反映到丝杠的总误差为：
i Σ 1 n 2 n nn j jn
学习目的
了解各种因素对加工精度的影响规律，找出提 高加工精度的途径，以保证零件的加工质量。
3. 2 工艺系统的几何误差
一、加工原理误差
加工原理误差是指由于采用了近似的加工方法、近似 的成形运动或近似的刀具轮廓而产生的误差。 例如滚齿用的齿轮滚刀，就有两种误差，一是为了制 造方便，采用阿基米德蜗杆代替渐开线基本蜗杆而产生的 刀刃齿廓近似造形误差；二是由于滚刀切削刃数有限，切 削是不连续的，因而滚切出的齿轮齿形不是光滑的渐开线， 而是折线，见图。 成形车刀、成形铣刀也采用了近似的刀具轮廓。
• 答：孔径没有误差，有圆柱度误差。轴线 不直。因为误差敏感方向不断变化。
讨 论
若镗杆进给，即镗杆既旋转又移动（图示）， 导轨误差对加工精度有无影响？
答：不会产生孔的形状误差，但会产生孔的位 置误差。
讨
论
• 刨平面时，导轨误差对加工精度有何影 响？ • 答：产生加工表面的直线度误差、平面 度误差。
主轴回转误差在实际中多表现为漂移。 漂移是指主轴回转轴线在每一转内的每一瞬时的变动 方位和变动量都是变化的一种现象。
Ⅰ理想回转轴线
Ⅱ实际回转轴线
2）影响主轴回转精度的主要因素
轴承本身误差
轴承间隙
轴承间同轴度误差 各段轴颈、轴孔的同轴度误差 主轴系统的刚度和热变形等 但它们对主轴回转精度的影响大小随加工方式而不同。
机械原理第三章3-8速度瞬心法培训课件
最后，根据速度瞬心法的基本 原理，将各点的速度中心连接 起来，形成一条轨迹线，即为 刚体的运动轨迹。
速度瞬心法的实例解析
以汽车行驶为例，汽车的车轮在行驶 过程中可以视为刚体平面运动，通过 确定车轮上各点的速度中心，可以分 析汽车的行驶状态和稳定性。
在实际应用中，速度瞬心法还可以用 于分析机器人的关节运动、机械零件 的运动等。
在分析机构运动时，需要注意与其他分析方法的结合使用，如解析 法和图解法等。
不断实践和总结经验
通过不断的实践和总结经验，可以提高速度瞬心法的应用水平，避 免出现应用中的误区。
05 速度瞬心法的案例分析
案例一：平面连杆机构的速度瞬心法应用
总结词
通过实例解析平面连杆机构中速度瞬心的位置和计算方法。
详细描述
机械原理第三章3-8速度瞬心法培 训课件
目录
• 速度瞬心法概述 • 速度瞬心法的原理 • 速度瞬心法的应用 • 速度瞬心法的注意事项 • 速度瞬心法的案例分析
01 速度瞬心法概述
速度瞬心的定义
01
02
03
速度瞬心
在某一瞬时，两个相对运 动的构件上。
04 速度瞬心法的注意事项
使用速度瞬心法的条件
01
确定两构件间是否存在相对运动
在使用速度瞬心法之前，需要确定两构件之间是否存在相对运动。如果
两构件之间没有相对运动，则无法使用速度瞬心法。
02
正确判断瞬心的位置
瞬心的位置是相对的，需要正确判断瞬心的位置。在判断瞬心位置时，
需要充分理解机构的结构和运动特点，以确保瞬心位置的准确性。
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确定最佳设计方案
通过速度瞬心法的分析，可以确定最佳的机械设计方案，使机械在满足功能要 求的同时，具有更好的性能和稳定性。
机械制造工程原理教案
机械制造工程原理教案绪论一、课程概述1、课程名称：机械制造工程原理2、课程内容：3、学习目的：培养专业人材4、基本要求：识记理解应用二、制造行业现状发展快，要求高，专业人员缺乏现代制造的目标：高质量、高效率、低成本和自动化第一章工件的定位夹紧与夹具设计本章内容：第一节工件在机床上的安装第二节夹具概念第三节定位原理第四节工件在夹具中的夹紧第五节夹具举例第一节工件在机床上的安装一、安装概念定位：把工件安放在机床工作台上或夹具中，使它和刀具之间有相对正确的位置.夹紧：工件定位后，将工件固定，使其在加工过程中保持定位位置不变。
二、工件在机床或夹具上的三种安装方式1、直接找正安装2、划线找正安装3、夹具安装夹具安装指直接由夹具来保证工件在机床上的正确位置，并在夹具上直接夹紧工件.第二节夹具概念一、夹具的概念机床夹具是将工件进行定位、夹紧,将刀具进行导向或对刀,以保证工件和刀具间的相对运动关系的附加装置,简称夹具。
二、夹具的基本构成夹具构成:1、定位元件；2、夹紧装置；; 3、导向元件和对刀装置;4、连接元件；5、夹具体;6、其它元件及装置。
三、夹具的分类1、通用夹具2、专用夹具3、成组夹具4、组合夹具5、随行夹具第三节定位原理一、六点定位原理长方体六点定位三、定位方法1、平面定位⑴支承钉固定支承钉可调支承钉自定位支承辅助支承辅助支承和可调支承的区别:辅助支承是在工件定位后才参与支承的元件，其高度是由工件确定的,因此它不起定位作用,但辅助支承锁紧后就成为固定支承，能承受切削力。
辅助支承主要用来在加工过程中加强被加工部位的刚度和提高工作的稳定性，通过增加一些接触点防止工件在加工中变形,但又不影响原来的定位。
⑵支承板支承板2、圆孔定位⑴圆柱定位销圆柱定位销菱形销⑵圆锥销圆锥销⑶心轴刚性心轴3、外圆柱面定位⑴V形块⑵定位套工件外圆以套筒和锥套定位4、圆锥孔定位工件在锥度心轴上定位三、完全定位与不完全定位实例一:如何对下图所示工件定位?解：方案一：不完全定位球体上通铣平面限制2 个自由度：X、Z方案二：不完全定位球体上通铣平面限制2 个自由度：X、Y、Z实例二:不完全定位实例三：完全定位四、欠定位和过定位1、欠定位：应该限制的自由度没有被限制。
机械制造工程原理课后答案
机械制造工程原理课后答案【篇一：机械制造工程学习题及答案超级完整】列问题:1．机械制造工业的发展历史和现状。
2．机械制造工业在国民经济中的地位作用。
3．本课程的主要任务和要求。
第二章金属切削加工的基础知识一、填空题1. 在加工中，刀具和工件之间的相对运动称为切削运动，按其功用可分为主运动和进给运动。
其中主运动消耗功率最大。
2. 切削用量三要素是指切削速度、进给量和背吃刀量。
*3. 刀具静止角度参考系的假定条件是假定安装条件和假定运动条件。
4. 常用的切削刃剖切平面有正交平面、法平面、背平面和假定工作平面，它们可分别与基面和切削平面组成相应的参考系。
5. 在正交平面内度量的前刀面与基面之间的夹角称为前角，后刀面与切削平面之间的夹角称为后角。
6. 正交平面与法平面重合的条件是。
7. 基准平面确定后，前刀面由前角和刃倾角两个角确定；后刀面由后角和主偏角两个角确定；前、后刀面确定了一条切削刃，所以一条切削刃由前角、后角、刃倾角、主偏角四个角度确定。
8. 用以确定刀具几何角度的两类参考坐标系为刀具标注角度参考系和刀具工作角度参考系。
2. 背平面是指通过切削刃上选定点，平行于假定进给运动方向，并垂直于基面的平面。
4. 其它参数不变，背吃刀量增加，切削层宽度增加。
（√ ）*6. 车削外圆时，若刀尖高于工件中心，则实际前角增大。
（√ ） 7. 对于切断刀的切削工作而言，若考虑进给运动的影响，其工作前角减少，工作后角增大。
*8. 当主偏角为90?时，正交平面与假定工作平面重合。
（√ ）9. 切削铸铁类等脆性材料时，应选择k类（yg类）硬质合金。
（√ ）三、名词解释1. 基面过切削刃上选定点垂直于主运动方向的平面。
2. 切削平面过切削刃上选定点与切削刃相切并垂直于基面的平面。
3. 正交平面过切削刃上选定点并同时垂直于切削平面与基面的平面。
4. 法平面过切削刃上选定点并垂直于切削刃的平面。
5. 自由切削刀具只有直线形主切削刃参加切削工作,而副切削刃不参加切削工作,称为自由切削。
机械制造技术基础第3章课后答案
第三章机械加工与装配工艺规程制定1、什么是机械加工工艺过程？答：用机械的加工方法（包括钳工的手工操作）按规定的顺序把毛坯（包括轧制材料）变成零件的全部过程。
2、工艺过程的基本单元是什么？如何划分？答：工序是工艺过程的基本单元。
工艺过程可分为工序、安装、工位、工步和走刀。
3、什么是工序、安装、工步、工位和走刀？答：1、工序指的是一个工人（或一组工人）在一个工作地点（一般是指一台机床）对一个工件（对多轴机床来说是同时对几个工件）所连续完成的那一部分工艺过程。
2、一个工序有时在零件的几次装夹下完成，这时在零件每装夹一次下所完成的那部分工作称为一次安装。
3、在多轴机床上或在带有转位夹具的机床上加工时，工件在机床上所占有的一个位置上所完成的那部分工作称为一个工位。
4、在加工表面、切削刀具和切削用量（对车削来说，指主轴转速和车刀进给量，不包括切深，对其他加工也类似）都不变的情况下所连续完成的那一部分工作。
5、刀具在加工表面上对工件每一次切削所完成的那一部分工作称为一次走刀。
4、机械加工工艺规程制订的指导思想？答：保证质量、提高效率、降低成本。
三者关系是，在保证质量的前提下，最大限度的提高生产率，满足生产量要求；尽可能地节约耗费、减少投资、降低制造成本。
5、不同生产类型的工艺过程的特点是什么？答：企业生产专业化程度的分类称为生产类型，机械制造业一般有三种生产类型，即大量生产、成批生产和单件生产。
单件小批生产中，要能适应各种经常变化的加工对象，广泛使用万能机床、通用夹具、通用刀具和万能量具，一般采用较低精度的毛坯大批大量生产下，广泛使用各种高效率的、自动化程度高、专用的机床、夹具、刀具和量具，一般尽可能使用精度较高的毛坯。
6、什么是机械加工工艺规程？它的作用是什么？工艺规程的设计的原则和步骤有哪些？答：将合理的工艺过程和操作方法，按照一定的格式写成文件，用来指导生产，这个工艺文件就叫做加工工艺规程。
工艺规程的作用：(1) 工艺规程是组织生产的指导性文件。
机械制造工程原理
机械制造工程的质量保证体系
质量管理体系：ISO 9000系 列标准
质量控制方法：统计过程控制 （SPC）、六西格玛管理等
质量保证措施：质量计划、质 量控制计划、质量保证计划等
质量保证工具：FMEA、MSA、 P PA P 等
机械制造工程的质量改进
质量管理体系：建立完善的质量管理体系，确保生产过程符合质量标准 质量控制方法：采用先进的质量控制方法，如六西格玛、精益生产等 质量检测与分析：对生产过程中的关键环节进行质量检测与分析，及时发现问题并改进 持续改进：不断优化生产工艺，提高生产效率和产品质量，实现持续改进
工艺优化：根据 生产实际情况， 不断优化工艺参 数和工艺过程， 提高生产效率和 产品质量
工艺文件的制定： 制定详细的工艺 文件，包括工艺 流程图、工艺参 数表、工艺操作 规程等，指导生 产过程。
机械制造工程的工艺优化
工艺参数优化：选择合适的工 艺参数，提高加工效率和质量
工艺路线优化：优化工艺路线， 减少工序，降低成本
机械制造工程的基本原理
机械制造工程 的定义：利用 机械手段对原 材料进行加工， 以制造出符合 设计要求的产
品。
机械制造工程 的基本原理包 括：材料科学、 工程力学、机 械设计、制造 工艺、自动化
技术等。
机械制造工程 的主要任务： 设计和制造出 高效、可靠、 耐用、经济的
机械产品。
机械制造工程 的发展趋势： 智能化、绿色 化、集成化、
设计步骤：需求分析，方案设计，详细设计，仿真验证，制造实施
设计方法：基于模型的设计，参数化设计，模块化设计，系统集成设计 设计工具：计算机辅助设计（CAD），计算机辅助工程（CAE），计算 机辅助制造（CAM），产品生命周期管理（PLM）
机械制造基础第三章习题及答案
第三章习题与答案3-1铸造生产具有哪些优点和缺点？答：由于铸造成形是由液态凝结成固态的过程，故铸造生产具有以下特点。
1）成形方便铸造成形方法对工件的尺寸形状几乎没有任何限制，铸件的尺寸可大可小，可获得形状复杂的机械零件。
因此，形状复杂或大型机械零件一般采用铸造方法初步成形。
在各种批量的生产中，铸造都是重要的成形方法。
2）适应性强铸件的材料可以是各种金属材料，也可以是高分子材料和陶瓷材料。
3）成本较低由于铸造成形方便，铸件毛坯与零件形状相近，能节省金属材料和切削加工工时；铸造原材料来源广泛，可以利用废料、废件等，节约国家资源；铸造设备通常比较简单，价格低廉。
因此，铸件的成本较低。
4）铸件的组织性能较差一般条件下，铸件晶粒粗大（铸态组织），化学成分不均，因此，受力不大或承受静载荷的机械零件，如箱体、床身、支架等常用铸件毛坯。
3-2金属的铸造性能包括哪些方面？答：金属在铸造过程中所表现出来的性能统称为金属的铸造性能，主要是指流动性、收缩性、偏析和吸气性等。
3-3试述砂型铸造的工艺过程。
答：根据零件图的形状和尺寸，设计制造模样和芯盒；制备型砂和芯砂；用模样制造砂型；用芯盒制造型芯；把烘干的型芯装入砂型并合型；熔炼合金并将金属液浇入铸型；凝固后落砂、清理；检验合格便获得铸件。
3-4为了保证铸件质量，在设计和制造模样及芯盒时应注意哪些问题？答：1）选择分型面：分型面是铸型组之间的接合面，一般情况下，也就是模样的分模面。
选择分型面时，应考虑铸件上的主要工作面、大平面、整个铸件的加工基准面等的合理安置。
例如铸件的主要工作面应放在下型或朝下、朝侧面。
因为铸造时，铸件上表面容易产生气孔、夹渣等缺陷，而铸件下面的质量较好。
2）起模斜度：为了使模样容易从铸型中取出或型芯自芯盒脱出，在平行于起模方向的模样上或芯盒壁上应有一定的斜度，一般模样斜度为1°~3°，金属模样斜度为0.5°~1°。
第三章第五节进给传动系设计 (重点)
三.电器伺服进给系统
（一）对进给伺服系统的要求 伺服：就是要迅速而又准确的跟踪控制命令。 主传动：Rn≥100 进给传动：V进＝1mm～2mm
(二)常用伺服电机
1.步进电机（脉冲电机）：唯一用于开环控制 步距角:每个指令脉冲产生的电机转角(常量). 脉冲电机:步距角 2.交流、直流伺服电动机（必须用于闭环或半闭环控制） 3.直线电机 将电能转化为直线运动机械能的电力驱动装置。是适应超高速加
1）摩擦损失小，传动效率高。传动效率可达0.92～0.96。
2）运动灵敏，低速时无爬行。由于主要存在的是滚动摩擦，动、 静摩擦系数都很小，而且其差值很小，因而启动转矩小，动作灵敏， 即在低速情况下也不会出现爬行现象。
3）轴向刚度高，反向定位精度高。可以消除丝杠和螺母之间的 间隙并实现滚珠的预紧。
4）传动具有传动具有可逆性。
1.基本要求 1）采用低摩擦传动 2）惯量匹配 3）最佳传动比 4）预紧提高整个系统的刚度
每个传动付都有间隙要消除
2.机械部件设计
2个公式。机械传动部件主要指齿轮和丝杆螺 母传动副。
（1）最佳传动比的确定 开环系统： 闭环系统：
（2）齿轮传动付间隙的消除
1）刚性调隙法 偏心轴套调整法:电机是通过偏心轴套安装在箱体上，转动偏心轴
（2）运动计算
1）脉冲当量 2）进给速度 3）位置精度的影响因素
步进电动机转角因素 传动精度。 定位精度低，系统简单，成本低，调试方 便。适用于精度要求不高的数控机床中。
2.闭环系统
1） 概念 2） 组成 3) 运动计算 3.半闭环系统 位置检测元件，闭环之外的传动精度。
（四）伺服进给机械结构
齿轮齿条
动力源
进给箱 变换、换向
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（2）按齿背加工形式分
• 尖齿铣刀：齿背经铣制而成，在切削刃后磨出一条窄的后 刀面，铣刀用钝后只需刃磨后刀面。
• 铲齿铣刀：齿背经铲制而成，铣刀用钝后仅刃磨前刀面， 适用于复杂刃形铣刀。
•
3.3.2 铲齿成形铣刀
• 铲齿的基本概念
•
3.4 拉刀
（1）拉刀的基本类型 • 内拉刀，外拉刀
•
•
（2）拉刀的结构
• 前角变化大：主切削刃＋30～－30°，横刃－54～ － 60°，副前角部分切削性能差，轴向力大
• 棱边后角为0，摩擦大 • 主切削刃最外点速度最大，散热条件差 • 切削不易折断 • 横刃长
•
（2）标准麻花钻切削部分的改进
• 修磨横刃：缩短横刃
•
• 修磨前刀面：主切削刃外部
•
• 修磨棱边
•
• 修磨切削刃
• 拉刀组成部分：
•
• 切削部分几何参数：
•
（3）拉削图形
• 成形式拉削：
• 渐成式拉削：
•
Hale Waihona Puke .5 砂轮的特性及其选择（1）磨料 • 氧化物系（Al2O3）、碳化物
系（碳化硅、碳化硼）、高硬 磨料系（金刚石、CBN）
•
• 磨削表面残余应力：
•
（2）粒度
• 表示磨粒的大小程度 • 磨粒、微粉
机械制造工程原理(第三 章)
2020年7月17日星期五
3.1 车刀
3.1.1 车刀的结构 （1）整体车刀 （2）焊接车刀
•
• 刀槽形式：
•
（3）焊接装配式车刀
•
（4）机夹车刀
•
（5）可转位车刀
•
• 硬质合金可转位车刀的常用形状：
•
• 刀片夹固方式： 偏心式，杠杆式，楔销式，上压式
•
3.1.2 成形车刀 （1）成形车刀的种类 • 平体成形车刀
•
• 棱体成形车刀
•
• 圆体成形车刀
•
（2）成形车刀的前角及后角
• 安装前、安装后
•
（3）成形车刀后角改善
•
3.2 麻花钻
3.2.1 麻花钻的结构和几 何参数
•
• 基面与切削平面：
•
• 螺旋角：
•
• 其它角度：
•
• 主切削刃上各点角度变化：
•
• 横刃角度：
•
3.2.2 麻花钻切削部分结构改进 （1）标准高速钢麻花钻存在的问题
•
•
（3）结合剂
1) 陶瓷结合剂（代号V）
• 由粘土、长石、滑石、硼玻璃、硅石等配制而成。特点是 化学性质稳定、耐水、耐酸、耐热、成本低，但较脆。
• 用途广 2) 树脂结合剂（代号B） • 酚醛树脂、环氧树脂 • 强度高、弹性好，但耐热性差 3) 橡胶结合剂（代号R） • 弹性好 4) 金属结合剂（代号M） • 青铜 • 主要用于制作金刚石砂轮
•
（4）硬度
• 表示磨粒在磨削力的作用下，从砂轮表面脱落的难易程 度。砂轮硬――磨粒难脱落；砂轮软――磨粒易脱落
•
选择砂轮硬度的原则：
① 工件硬度。工件材料硬――选用软砂轮；工件材料软 ――选用硬砂轮
② 加工接触面。接触面大――选用软砂轮； ③ 精磨、成形磨。选用硬砂轮 ④ 砂轮粒度。粒度号越大，硬度应选低 ⑤ 工件材料。磨削有色金属、橡胶、树脂等软材料，选用
•
• 磨出分屑槽：
•
• 群钻：
群钻刃形特征： 三尖七刃锐当先， 月牙弧槽分两边， 一侧外刃开屑槽， 横刃磨低窄又尖。
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（3）硬质合金钻头和金刚石钻头
•
3.3 铣刀 3.3.1 铣刀种类
（1）按用途分 • 圆柱铣刀、端铣刀、盘形
铣刀（槽铣刀、两面刃铣 刀、三面刃铣刀、错齿铣 刀）、立铣刀、键槽铣刀 、角度铣刀、成形铣刀
软砂轮
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（5）组织
• 反映磨粒、结合剂、气孔之间的比例关系
•
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