机械制造工艺学基础

机械制造工艺学基础

概述

刀具切削部分的几何参数

1.1金属切削的基础知识 刀具材料

金属的切削过程

磨削机理

车削外圆

1.2外圆表面加工 磨削外圆

外圆表面的光整加工

外圆表面的加工方法选择

钻孔

扩孔

铰孔

1.3内孔表面加工 镗孔

拉孔 珩磨 磨孔 研磨

第一章 孔的精密加工 滚压 机械加工 内孔表面的加工方法选择 金刚镗 平面的车削加工

平面的铣削加工

平面的刨削和拉削加工

1.4平面加工 平面磨削

平面的精密加工 平面刮研

平面研磨

平面抛光

平面的加工方案

沟槽的车削加工

1.5沟槽加工 沟槽的铣削加工

沟槽的刨削和插削加工

特形面的车削

1.6特形面加工 特形面的铣削

螺纹的车削

普通螺纹的加工

攻螺纹和套螺纹

梯形螺纹的车削

1.7 螺纹加工

传动螺纹的加工 梯形螺纹的铣削

梯形螺纹的精加工

螺纹的加工方案

概述

第一章

机械加工 铣齿

原理与方法

滚齿

插齿

剃齿

1.8齿轮加工

齿面精加工 珩齿

磨齿

常用齿轮齿形加工方法的工艺特点及应用

齿轮齿面加工方案

一 机床夹具的作用

二 机床夹具的分类

2.1概述

三 机床夹具的组成

一 六点定位原理

完全定位

二 定位方式 不完全定位

欠定位

2.2机床夹具 重复定位

的定位原理

和定位元件 工件以平面定位及其定位元件

三 工件以内孔定位及其定位元件

工件以外圆柱面定位及其定位元件

1 基准不重合误差

2.3定位误差 1）平面定位 的分析与计算 一 定位误差产生的原因 2）用圆柱销，定

第二章 2 基准位移误差 位心轴定位 机床夹具 3）用定位套定位 基础知识 4）用V形块定位

二 定位误差的计算

1）动力装置 1

一 夹紧装置的 2）夹紧机构 组成及基本要求 2 夹紧装置的基本要求

1 夹紧力的方向选择

2.4机床夹具 二 夹紧力的确定2 夹紧力的作用点选择

的夹紧装置 3 夹紧力的大小

1 斜楔夹紧机构

2 螺旋夹紧机构

3 偏心夹紧机构 三 典型夹紧机构 刚性定 心夹紧机构 4 弹性斜定心夹紧机构

2.5典型机床 一 车床夹具

二 钻床夹具

三 铣床夹具

生产技术准备过程 毛坯制造过程 生产过程 零件的加工过程 生产过程和工艺过程 产品的装配过程

产品的辅助劳动过程

工艺过程

3.1基本概念

工序

安装

机械加工工艺过程的组成 工位

工步

走刀

生产纲领

生产纲领与生产类型 单件生产 小批生产

第三章 生产类型 成批生产 中批生产 机械加工 大量生产 大批生产 工艺规程的

制定 工艺规程的内容 机械加工工艺过程卡片 机械加工工艺卡片

3.2机械加工工艺规程的编制 机械加工工序卡片

技术上的先进性 制定工艺规程的原则 经济上的合理性 有良好的劳动条件

产品的装配图和零件图 产品验收的质量标准 产品的生产纲领 需要的原始资料 毛坯资料

现场设备和工艺装备 国内外生产技术的发展情况 有关的工艺手册及图册

零件的结构工艺性分析

各加工表面的尺寸精度

主要加工表面的形状精度

零件的技术要求分析 主要加工表面间的相互位置精度 各表面的表面粗糙度及表面质量方面的要求 热处理及其他要求，如动平衡，配重等

3.3零件的 铸件———时效

结构工艺性分析 毛坯的 锻件———正火

及毛坯的选择 类型及 型材

特点 型材焊接件———时效

毛坯的选择 零件对材料的要求

毛坯 生产纲领的大小

选择的 零件结构形状和尺寸大小

原则 现有生产条件

第三章 1设计基准

机械加工 工序基准

工艺规程 一 基准的 2工艺基准 定位基准

的制定 概念与分类 测量基准

装配基准

1作为基准的点，线，面在工件上不一定存 在（如球心，轴心线，中心平面等），通常由 3基准的分析 某些具体表面来体现，这些表面称为基面 2各表面间的位置精度（如平行度，垂直度） 也有基准关系

基准重合原则

基准统一原则

3.4定位基准 1 自为基准原则

的选择 互为基准原则

1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 不加工表面作粗基准

二 定位基准 2如果必须首先保证工件某重要表面的 的选择 余量均匀，应选择该表面作粗基准 2 粗基准的选择 3作为粗基准的表面，应面积大，平整， 光洁，没有浇口，冒口，坡口或飞边 等缺陷，以便定位和夹紧可靠。 4粗基准原则上在同一尺寸方向上只能 使用一次，以避免产生较大的定位误差

（1）加工材料的性质

（2）零件的结构形状，尺寸大小

一 表面加工方法（3）生产类型

的选择 （4）本厂的具体生产条件

1）粗加工阶段

2）半精加工阶段 1 各加工阶段及其主要任务 3）精加工阶段

4）光整加工阶段

二 加工阶段 的划分 （1）保证加工质量

（2）合理使用设备

2 划分加工阶段的原因 （3）及早发现毛坯的缺陷

（4）合理安排热处理

1采用高效专用设备及工艺装备，生产率高 2工件一次安装可以完成多个表面的加工

3.5工艺路线 3可以减少机床的数量，并相应地减少操作 的拟定 工序集中 工人，节省车间面积，简化生产计划和生 的特点 产组织工作

第三章 4因采用结构复杂的专用设备及工艺设备，投

三 工序的集中 资大，调整和维修不方便，生产准备工作 与分散 量大，转换新产品比较费时

1机床设备及工艺装备比较简单，调整维修容 易，生产准备工作量少，能较快地更换产品 工序分散 2生产工人易于掌握生产技术，对工人的技术 水平要求也较低

的特点 3设备数量多，操作工儿多，生产面积大

“基面先行”的原则

“先粗后精”的原则

四 加工顺序

的安排 “先主后次”的原则

“先面后孔”的原则

退火

正火

1 时效

五 热处理 调质

淬火

回火

2 最终热处理 3.5 渗碳淬火

的拟定

氮化处理

六 辅助工序的安排

七 机床的选择

1 夹具的选择

八 工艺装备的选择2 刀具的选择

第三章

3 量具的选择

一 加工余量的基本概念

3.6加工余量二 影响加工余量的因素

的确定

三 确定加工余量的方法

尺寸链的定义 环

尺寸链的组成 封闭环 增环 组成环 一 工艺尺寸链的基本概念 减环

3.7工序尺寸 封闭型

尺寸链的特征 关联性

1 封闭环的确定

二 工艺尺寸链的建立 2 组成环的查找

封闭环基本尺寸

封闭环上偏差

三 工艺尺寸链计算 封闭环下偏差

的基本公式 封闭环的公差

封闭环极限尺寸 封闭环平均尺寸

3.7工序尺寸 封闭环平均偏差

1工序基准与设计基准重合时工序尺寸及其公差的确定 2基准不重合时的工序尺寸计算

四 工序尺寸 ① 定位基准与设计基准不重合时的工序尺寸计算 ② 测量基准与设计基准不重合时的工序尺寸计算 ③ 零件加工过程中的中间工序尺寸计算 ④ 保证渗氮渗碳层深度的计算

第三章

基本时间 Th

辅助时间 Ta

一 时间定额 布置工作地时间 Ts

休息和生理需要时间 Tr

准备和终结时间 (准终时间) Te

3.8时间定额和

缩短基本时间 的方法

二 提高 1缩短单件时间定额

劳动生产率 缩短辅助时间

的方法

在毛坯制造中采用新工艺 采用少，无切削工艺 2采用先进工艺方法 改进加工方法

应用特种加工新工艺

一 机械加工精度 1.原始误差

与加工误差

2 误差敏感方向

1 加工原理误差

机床主轴回转误差

二 工艺系统 2 机床的几何误差 机床导轨误差 的几何误差 机床传动链误差 3 刀具误差

4 调整误差

5 测量误差

1工艺系统的刚度

三 工艺系统2 工艺系统受力变形对加工精度的影响 受力变形 4.1 机械加工精度 3 减少工艺系统受力变形的措施

1 工艺系统热源

第四章 四 工艺系统 2 机床热变形引起的加工误差 机械加工质量 热变形

3 刀具热变形

4 工件热变形

5 减少工艺系统热变形的主要途径

1 产生残余应力的原因

五 残余应力

引起的变形

2 减少或消除内应力的措施

1 直接消除或减少误差的方法

六 提高加工精度的措施 2 误差补偿法 3 均分误差的方法 4 变形转移和误差转移的方法

表面粗糙度 1 表面的几何特征 表面波度 一 表面质量的基本概念 纹理方向 ①表面层因塑形变形 2 表面层物理力学性能 引起的冷作硬化 ②表面层因切削热引 起的金相组织的变化 ③表面层中产生的残 余应力

1 表面质量对耐磨性的影响

二 表面质量 2 表面质量对零件疲劳强度的影响 对零件使用性能

的影响 3 表面质量对配合性质的影响

4 表面质量对耐腐蚀性的影响

4.2 机械加工 表面质量

第四章

切削加工时影响表面粗糙度的因素及措施

三 影响

表面粗糙度

的因素与控制

磨削加工时影响表面粗糙度的因素及措施

加工表面的冷作硬化

四 影响

表面层物理力学性能 表面层金相组织变化与磨削烧伤 的因素及控制

加工表面残余应力

强迫振动

五 工艺系统的振动 自激振动

1 轴类零件的功能，结构特点

尺寸精度 加工精度 形状精度 相互位置精度 2 轴类零件的主要技术要求 一概述

表面粗糙度

3 轴类零件的材料，毛坯和热处理

1 车床主轴技术条件分析

二 车床主轴的加工2 车床主轴的机械加工工艺过程

3 车床主轴加工工艺过程分析

第五章

典型零件 5.1

的加工 1 技术要求

2 磨床主轴零件特点

三 磨床主轴的加工 3 磨床主轴机械加工工艺过程

4 磨床主轴加工工艺过程分析

1 丝杆的功用，分类与结构特点

2 丝杠的技术要求

四 丝杆的加工

3 丝杆的材料

4 丝杆的加工工艺过程

1 表面粗糙度和硬度的检验

五 轴类零件的检验

2 精度检验

1 套筒的功用及结构特点

1 内孔

2 外圆表面

一 概述 2 套筒零件的技术要求 3内外圆之间的同轴度 4 孔轴线与端面的垂直度 3 套筒零件的材料与毛坯

一 支架套零件的结构及技术要求

二 支架套零件加工工艺过程

5.2 套筒零件 的加工 二 短套筒类零件 1 加工方法选择

加工工艺 2 加工阶段划分

三

3 保证套筒表面位置精度的方法 4 减少和防止套筒变形的工艺措施

1 定位基准选择 1 液压缸加工工艺过程 2 加工方法选择

第五章 三 液压缸加工 3 夹紧方式选择

1 箱体零件的功用与结构特点

2 箱体零件的主要技术参数

一 概述

3 箱体零件的材料与毛坯

5.3 箱体零件 4 箱体零件的结构工艺性

的加工

二 箱体零件加工工艺过程

1 定位基准的选择

三 箱体零件加工工艺过程分析2 主要表面加工方法的选择

3 拟定箱体工艺过程的原则

1 找正法

2 镗模法

3 坐标法

四 箱体的孔系加工

同轴孔系的加工

5.3 箱体零件 交叉孔系的加工

的加工

五 箱体零件的高效自动化加工

1 各加工的表面粗糙度及外观检查

2 孔的尺寸精度检验

六 箱体的检验 3 孔和平面的几何形状精度检查

4 孔系的相互位置精度检验

第五章

1 机体零件的功用与结构特点

一 概述 2 机体零件的主要技术要求

3 机体零件的材料与毛坯

二 机体零件的加工工艺过程

1 机体上主要表面的加工方法

2 定位基准的选择

5.4 机体类零件 3 加工工序的划分

的加工

自然时效

三 机体零件 时效处理 人工时效 加工工艺过程 4 热处理工序 振动时效 分析 的安排

火焰淬火

高频淬火 导轨表面淬火 中频淬火 超音频淬火 工频电接触淬火

第五章

一 装配的概念

二 装配工作的基本内容——————| 1 清洗 | 2 刮削 1 距离精度 | 3 平衡

6.1概述 三 装配精度 2 相互位置精度 | 4 过盈连接 3 相对运动精度 5 螺纹连接 4 接触精度 6 校正 7 产品检验

四 装配精度与零件精度的关系

1 装配尺寸链的基本概念

一 装配尺寸链 装配尺寸链的简化原则 基本概念及其特征2 6.2 装配尺寸链 的建立 尺寸链组成的最短路线原则

1 极值法

二 装配尺寸链计算2 概率法

3 装配工艺方法与计算方法的组合

第六章 1 完全互换法

装配工艺 一 互换性 基础 2 不完全互换法

6.3 保证装配精度 二 分组装配法

的工艺方法 1 按件修配法

三 修配法2 就地加工修配法

3 合并加工修配法

1 可动调整法

四 调整法2 固定调整法

3 误差抵消调整法

1 确保产品的装配质量，并力求进一步提高 2 钳工工作尽量减少，努力降低手工劳动的比重

一 装配工艺规程3 尽可能缩短装配周期

的制定原则 4 节省装配面积，提高面积利用率 5 合理安排装配工艺过程的顺序

6.4 装配工艺规程

的制定 总装配图和部件装配图以及重要零件的零件图

二 制定装配工艺 2 产品的验收标准和技术要求 的原始材料 3 生产纲领和现有生产条件等

1 进行产品分析

2 确定装配的组织形式

3 划分装配单元和确定装配顺序

三 制定

装配工艺规程 的步骤 4 装配工序的划分和设计

5 编写工艺文件

6 制定产品检测与试验规范

第六章 6.4 装配工艺规程

的制定

1 减速器装配技术要求

2 工艺分析

四 装配工艺规程 3 确定装配顺序

编制实例

4 定装配组织形式

5 填写装配工艺卡

一 特种加工的产生及发展

二 特种加工的分类 1 提高了材料的可加工性

2 改变了零件的典型工艺路线

7.1 概述 三 特种加工对 3 特种加工改变了试制新产品的模式 机械制造工艺技术 4 特种加工对产品零件的结构设计带来很大的影响 产生的影响 5 重新衡量传统的结构工艺性的好与坏 6 特种加工已经成为微细加工和纳米加工的主要手段

一 电火花加工的原理及特点

二 电火花加工的分类及其应用

7.2 电火花加工 一 加工精度的规律

二 表面质量的规律

三 电火花加工的基本规律

三 工具电极损耗的规律

第七章 四 电火花加工的生产率 特种加工

四 电火花电极切割加工

一 电解加工的原理及其特点

7.3 电解加工

二电解加工的应用

一 超声加工的原理与特点

7.4 超声加工

1 型孔，型腔加工

二 超声加工的应用 2 切割加工

3 复合加工

4 超声清洗

一 激光加工原理及特点

7.5 激光加工

二 激光加工的应用

一 电子束加工

第七章

特种加工

二 离子束加工

7.6 其他特种加工

三 电解磨削加工

四 水射流切割技术