機械制造技術基礎重點知識總結

機械制造技術基礎重點總結

生產(chǎn)過程：從原材料進場一直到把成品制造出來

的各有關勞動過程的總和

工藝過程：在生產(chǎn)過程中凡屬直接改變生產(chǎn)對象

的尺寸形狀物理化學性能以及相對位置關系的過程

工藝規(guī)程：一個同樣要求的零件，可以采用不同

的工藝過程加工，但其中有一種是在給定的條件下最合理的，并把該過程的有關內容用文件的形式固定下來指導生產(chǎn)

零件的生產(chǎn)類型分單件，成批，大量

工藝過程的組成：工序，一個工人或一組工人在

一個工作地對對同一工件或同時對幾個工件所連續(xù)完成的工藝過程；安裝，工件經(jīng)一次裝夾后完成的工藝過程；工位，工件在一次裝夾中工件相對機床每占據(jù)一個確切位置所完成的工藝過程；工步，在加工表面切削刀具和切削用量都不變的情況下所完成的工藝過程；走刀，每切削一次，稱為一次走刀

基準：用來確定生產(chǎn)對象幾何要素幾何關系所依

據(jù)的那些點線面，分為設計基準（設計圖樣上標注設計尺寸所依據(jù)的基準）和工藝基準（工藝過程中所使用的基準）

工藝基準：工序基準，在工序圖上用來確定本工

序加工表面尺寸形狀和位置所依據(jù)的基準；定位基準：用來定位；測量基準：工件加工或加工后測量尺寸或行為誤差所依據(jù)的基準；裝配基準：裝配時用來確定零件或部件在產(chǎn)品中相對位置的基準

工件的裝夾過程是定位和夾緊，夾緊的任務是是

保持工件的定位位置不變，定位誤差和夾緊誤差之和為裝夾誤差

工件裝夾有找正裝夾和夾具裝夾兩種，找正裝夾

風直接找正和劃線找正

六點定位原理：欲使工件在空間處于完全定位，

就必須選用與加工件相適應的六個支撐點來限制工件在空間的六個自由度

切削運動：主進給合成，切削用量：切削速度，

進給量，背吃刀量；切削層參數(shù)：公稱寬度，厚度，橫截面積

基面:通過主切削刃上某一指定點并與該點切削

速度方向垂直的面，切削平面：通過主切削刃上某一指定點并與主切削刃相切并垂直該點基面的平面，正交平面：通過主切削刃上某一指定點同時垂直該點基面和切削平面的面

前角：前刀面和基面夾角，后角：主后刀面和切

削平面夾角，主偏角：基面內測量的主切削刃在基面上的投影與進給運動方向夾角，副偏角:在基面內測量的副切削刃在基面上的投影與進給運動反方向間的夾角，刃傾角：在切削平面測量的主切削刃與基面間夾角

刀具材料性能要求：較高硬度各耐磨性，足夠強

度和韌性，較高耐熱性，良好導熱性和耐沖擊性，良好工藝性

常用刀具：高速鋼，硬質合金，工具鋼，陶瓷，

立方氮化硼，金剛石。高速鋼按切削性能分普通和高性能高速鋼，按制造工藝分熔煉和粉末冶金高速鋼

變形區(qū)劃分：第一第二第三變形區(qū)，剪切滑移，

金屬纖維化，表層金屬纖維化與加工硬化

前角增大，變形減小，摩擦角增大，變形增大積屑瘤：在切削過程中粘附在前刀面上呈三角狀

的硬塊

積屑瘤對對切削過程的影響：使刀具前角變大，

切削力減小：使切削厚度變化；加工表面粗糙度增大；影響刀具壽命�？刹扇〉拇胧�：正確選用切削速度，使切削速度避開產(chǎn)生積屑瘤的區(qū)域；使用潤滑性能好的切削液；增大刀具前角；適當提高工件材料硬度

切削類型：帶狀切削，加工塑形金屬，切削厚度

較小，切削速度高，前角較大易產(chǎn)生；節(jié)狀切削，速度低，厚度大，前角��；粒狀切削，剪切面上的切應力超過材料的斷裂強度；崩碎切削，切削脆性金屬時

切削類型控制：斷屑槽，改變刀具角度，調整切

削用量

切削力：切削時被加工材料發(fā)生變形而成為切屑

所需的力

切削熱來源兩方面:切削層金屬發(fā)生彈性和塑形

變形所消耗的能量變?yōu)闊崮埽磺行寂c前刀面，工件與后刀面間的摩擦熱

刀具磨損形態(tài)：前刀面磨損（崩刃），后刀面磨

損，邊界磨損

刀具磨損機制：硬質點劃痕，低速刀具的磨損原

因；冷焊粘結，中等偏低切削速度；擴散磨損，高溫；化學磨損較高切削速度。

刀具磨損三階段：初期，正常，急劇磨損階段刀具破損：在切削加工中，刀具沒有經(jīng)過正常磨

損，而在很短時間突然損壞。破損形式:脆性破損（崩刃，碎斷，剝落，裂紋破損）和塑性破損

切削用量選用原則：盡量選取大的背吃刀量，選

取大的進給量，最后據(jù)切削用量手冊確定切削速度

刀具的切削性能主要由刀具材料的性能和刀具

幾何參數(shù)決定

砂輪決定特性：磨料，粒度，結合劑，硬度磨削過程中粒度對工件的作用包括滑擦階段，耕

犁階段，形成切削

磨削力三分力：主磨削力，背向力（最大），進

給力

機械制造中的加工方法：材料去除加工，材料成

型加工，材料累積加工

零件表面可看做是母線沿導線運動的軌跡，母線

和導線稱為形成表面的發(fā)生線，表面按形狀分為：旋轉，縱向，螺旋，復雜表面

表面發(fā)生線的形成分：軌跡法，成形發(fā)，相切法，

展成法

機床的基本結構和傳動：動力源，為機床執(zhí)行機

構的運動提供動力；運動執(zhí)行機構，是機床執(zhí)行運動的部件，它們帶動工件或刀具旋轉或移動；傳動

機構，將機床動力源的運動和動力傳給運動執(zhí)行機構，或將運動由一個執(zhí)行機構傳遞到另一個執(zhí)行機構；控制系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)，對機床運動進行控制，實現(xiàn)各運動間的準確協(xié)調；支撐系統(tǒng)，機床機械本身，屬于機床的基礎部分

車刀按用途分外圓車刀，端面車刀，切斷刀，切

槽刀；按結構分整體車刀，焊接車刀，機械夾固式車刀

外圓表面磨削加工方法：縱向進給磨削（主運動

是砂輪旋轉，圓周進給運動，縱向進給運動，橫向進給運動），橫向加工磨削（主運動是砂輪旋轉，圓周進給，橫向進給）

外圓表面的光整加工有研磨，超精加工，滾壓，

拋光

兩種鉆孔方式：鉆頭旋轉，被加工孔中心線發(fā)生

偏斜或不直，孔徑基本不變；工件旋轉相反。常用鉆孔工具：麻花鉆，中心鉆，深孔鉆；鉆頭有兩條主切削刃，兩條副切削刃，一條橫刀

鏜孔三種加工方式：工件旋轉，刀具旋轉，刀具

既旋轉又進給

拉孔只有主運動，無進給運動

拉孔的三種不同拉削方式：分層式，分塊式，綜

合式拉削

加工平面的方法：銑刨車拉磨。銑平面有端銑和

周銑，周銑有順銑和逆銑，工件進給方向與銑刀的旋轉方向相反為逆銑，相同為順銑。順銑時，刀具磨損快，加工表面質量差，順銑無此現(xiàn)象

齒輪傳動特點：傳動準確，力矩大，效率高，結

構經(jīng)湊，可靠耐用。齒輪的主要技術要求：傳遞運動準確，平穩(wěn)，載荷分布均勻，齒側有間隙

圓柱齒輪齒面加工方法：切削加工（成形法和展

成法）和無屑加工

滾齒加工原理：滾齒是運用一對交錯軸挾持圓柱

齒輪副嚙合原理，使用齒輪滾刀進行切齒的加工方法。滾齒具有三種基本運動：滾刀的旋轉運動，工件的旋轉運動，軸向進給運動

插齒原理：利用一對平行軸圓柱齒輪副嚙合原理，使用插齒刀進行切齒，具有五種運動：切削運動，展成運動，圓周進給運動，徑向進給運動，讓刀運動

剃齒：利用一對交錯軸斜齒輪嚙合時沿齒向存在

相對滑動而創(chuàng)建的精加工方法。三運動：剃齒刀的正反轉運動，工作臺軸向進給運動，徑向進給運動

磨齒按齒闊形成方法不同，分成形法磨齒和展成

法磨齒

零件的加工精度分尺寸（獲得方法：試切法，調

整法，定尺寸刀具法），形狀（軌跡法，成形法，相切法，展成法），位置精度（直接找正，劃線找正，夾具裝夾法）

機床制造誤差中對工件加工精度影響較大的誤

差有：主軸回轉誤差，導軌誤差，傳動誤差

裝夾誤差分：定位誤差（定位不準確引起的誤差）

和夾緊誤差（工件或夾緊剛度不足）

誤差復印現(xiàn)象：待加工表面上有什么樣的誤差，

加工表面上也會出現(xiàn)同樣性質的誤差，這就是切削加工中的誤差復印現(xiàn)象

減小工藝系統(tǒng)受力變形的途徑：提高工藝系統(tǒng)剛

度（設計機械制造裝備時應保證關鍵零部件的剛度，提供接觸剛度，消除配合間隙，采用合理的裝夾方式和加工方法）和減小切削力及其變化（改善毛坯制造工藝，減小加工余量，適當增大刀具的前角和后角，改善工件材料的切削性能）

工藝系統(tǒng)的熱源：切削熱，摩擦熱和動力裝置能

量損耗發(fā)出的熱，外部熱源

工件產(chǎn)生熱變形的熱源主要是切削熱，刀具產(chǎn)生

熱變形的熱源是切削熱，機床產(chǎn)生熱變形的熱源主要是摩擦熱，傳動熱，外界熱源傳入的熱量

減小工藝系統(tǒng)熱變形的途徑：減少發(fā)熱量，改善

散熱條件，均衡溫度場，改進機床結構

減小或消除內應力變形誤差的途徑：合理設計零

件結構（壁厚均勻，結構對稱），合理安排工藝過程（盡量使內應力重新分布引起的變形發(fā)生在機械加工之前或粗加工階段）

機械加工表面質量包括：加工表面的幾何形貌

（是由加工過程中的切削殘留面積，切削塑形變形和震動等因素的綜合作用在工件表面上形成的表面結構；加工表面的幾何形貌包括表面粗糙度，表面波紋度，表面紋理方向，表面缺陷）和表面層材料的物理力學性能(包括表面層的冷作硬化，殘余應力，金相組織的變化)

為減小切削加工后的表面粗糙度，常對工件進行

正火，調質等處理。還可采取的措施：適當增大前角，可降低被切削材料的塑形變形；降低刀具前刀面和后刀面的表面粗糙度可抑制積屑瘤的產(chǎn)生；增大刀具后角可減小刀具和工件的摩擦；合理選擇切削液，可減小材料的變形和摩擦，降低切削去的溫度

磨削淬火鋼時，產(chǎn)生三種不同類型的燒傷：回火，

淬火，退火燒傷

控制磨削燒傷的兩個途徑：盡可能減少磨削熱的

產(chǎn)生；改善冷卻條件，減少傳入工件的熱量

加工表面產(chǎn)生殘余應力的原因：表層材料比體積

增大，切削熱的影響，金相組織的變化

機器零件失效的三種不同形式：疲勞破壞（最終

工序應選擇能在加工表面產(chǎn)生壓縮殘余應力的加工方法）滑動磨損（最終工序應選擇能在加工表面上產(chǎn)生拉伸殘余應力的加工方法）滾動磨損（選擇能在表面層下h深處產(chǎn)生壓應力的加工方法）

工藝規(guī)程：人們把合理工藝過程的有關內容寫在

工藝文件中，用以指導生產(chǎn)，這些工藝文件稱為工藝規(guī)程

工藝路線的擬定包括:選擇定位基準，選擇零件加

工方法，劃分加工階段，工序的集中和分散，安排工序先后順序

定位基準有粗基準和精基準，用毛坯上未經(jīng)加工

的表面做定位基準稱粗基準，用加工過的表面做定位基準稱為精基準

精基準的選用原則：基準重合原則，盡可能選擇

所加工表面的設計基準為精基準；統(tǒng)一基準原則，應盡可能選用同一組精基準加工工件上盡可能多的表面；互為基準原則，當工件上兩個加工表面之間的位置精度要求比較高時，可采用兩個加工表面互為基準的方法加工；自為基準原則，一些表面的精加工工序，要求加工余量小且均勻，常以加工表面自身為精基準進行加工

粗基準的選用原則：保證零件加工表面相對與不

加工表面具有一定位置精度的原則；合理分配加工余量的原則，從保證重要表面加工余量均勻考慮，應選擇重要表面作為粗基準；便于裝夾的原則，所選粗基準盡可能平整，光潔，并有足夠的支撐面積；在同一尺寸方法上粗基準一般不得重復使用的原則，一般粗基準只允許使用一次。

加工階段的劃分：一般要經(jīng)過粗加工，半精加工

和精加工三個階段，有時還需光整加工階段，各個加工的主要任務是：粗加工階段，高效的切除加工表面上的大部分余量，使毛坯在形狀和尺寸上接近成品零件；半精加工階段：去除粗加工留下的誤差和缺陷，使被加工表面達到一定精度，為精加工作準備，并完成一些次要表面的加工；精加工階段：保證各主要表面達到零件圖規(guī)定的加工質量要求；光整階段：主要任務是降低表面粗糙度值和進一步提高尺寸精度和形狀精度。

將零件的加工過程分為幾個階段的目的：保證零

件加工質量，有利于及早發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷并及早處理，有利于合理利用機床設備

確定零件加工過程工序數(shù)有兩種不同的原則：工

序集中原則，工序分散原則

工序先后順序的安排：機械加工工序的安排（先

加工定位基面在加工其他表面，先加工主要表面再加工次要表面，先安排粗加工工序再安排精加工工序，先加工平面再加工孔）熱處理工序及表面處理工序的安排（為改變工件材料切削性能安排的熱處理工序，如退火，正火，調質；為消除工件內應力安排的熱處理工序，如人工實效，退火等，最好安排在粗加工階段之后；為改善工件材料力學性能的熱處理工序，如淬火等，一般安排在半精加工和精加工之間；為提高工件表面耐磨性和耐腐蝕性安排的熱處理工序，如電鍍等）

加工余量：毛坯上用作加工用的材料層，有總余

量和工序余量

工序尺寸偏差一般按人體原則標注

尺寸鏈：在工件加工和機械裝配過程中由相互連

接的尺寸形成的封閉尺寸組。組成尺寸組的每一個尺寸稱為尺寸連的環(huán)，間接得到的尺寸稱為封閉環(huán)，提供直接加工得到的尺寸稱為組成環(huán)。當其他組成環(huán)不變時，若封閉環(huán)隨著某組成環(huán)的增大而增大稱此環(huán)為增環(huán)，反之減環(huán)。

尺寸鏈圖的畫法：根據(jù)工藝過程，找出間接保證

的尺寸作為封閉環(huán)；從封閉環(huán)兩端出發(fā)，按照工件表面間的尺寸聯(lián)系，依次畫出直接得到的尺寸形成一封閉圖形

尺寸鏈的分類：直線，平面，空間尺寸鏈尺寸鏈的計算有正，反，中間計算三種常用的齒輪滾刀基本蝸桿有阿基米德蝸桿和法

向直廓蝸桿

機床誤差是由主軸回轉誤差，安裝誤差和使用中

的磨損引起的，其中對加工精度影響最大的三種幾何誤差是：主軸回轉誤差，導軌誤差，傳動誤差

切削變形程度有三種不同的表示方法：變形系

數(shù)，相對滑移，剪切角。

在車削外圓時，切削力可以分解為三個方向的分

力，即主切削力，進給抗力，切深抗力，其中在切削過程中不做工的是切深抗力。

工藝規(guī)程設計原則：必須保證機器零件的加工質

量和機器的裝配質量；具有較高的生產(chǎn)效率；降低制造成本；減輕工人勞動強度

工藝規(guī)程設計步驟：分析零件圖和產(chǎn)品裝配圖；

對零件圖和裝配圖進行審查；由產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領確定零件的生產(chǎn)類型；確定毛坯；擬定工藝路線；確定各工藝所用機床設備和工藝裝備；確定各工序的加工余量并計算工序尺寸及公差；確定各工序的工藝要求及檢驗方法；確定各工序的切削用量和工時；編制工藝文件。

影響刀具切削性能的主要因素有：刀具切削部分

的材料，角度，結構。通常用變形系數(shù)來表示切削過程的變形程度切削過程中切削力的來源有變形抗力和摩擦力切削用量對切削力的影響程度由大到小為切削

速度，進給量，背吃刀量

選擇基準時一般遵循的原則是：基準統(tǒng)一原則和

基準重合原則

機械加工中，軸類零件常用中心孔和外圓作為定

位基準。

磨削加工的實質是磨粒對工件進行滑擦，刻劃，

切削三種作用的綜合過程

夾具的基本組成有：定位元件，夾緊元件，導向

元件，夾具體

平面磨削有端磨和周磨，其中周磨加工精度和表

面質量高但生產(chǎn)率低。

擴展閱讀：機械制造技術基礎考前復習要點總結

1.前角γo

作用：它反映了前刀面的傾斜程度。γo↑→切削刃越鋒利→切削越輕快

γo↑↑→會削弱刀頭的強度→崩刃。

選擇：工件材料的ζb、HRC↑→γo↓,反之取大值。刀具材料：高速鋼→γo↑；硬質合金→γo↓。粗加工：γo↓精加工：γo↑范圍：通常γo=-5°～+25°

切削用量三要素對切削力的影響由大到小的順序為ap－f－v

結論：切削用量三要素對切削溫度的影響由大到小的順序為v-f-ap

因此，為了有效的控制切削溫度以提高刀具壽命，在機床允許的條件下，選比較大的ap和f比選大的v更有利。

幾何參數(shù)影響：γ0↑→φ↑→ξ↓→Q↓→θ↓γ0↑↑（大于18°-20°）→楔角↓→散熱體積↓→θ變化不大。

κr↓→aw↑ac↓→θ↓工件材料的影響ζb、HB↑→Q↑→θ↑

導熱系數(shù)↑→Q切屑↑Q工件↑→θ↓

切削溫度的影響：

切削溫度高是刀具磨損的主要原因

切削溫度對工件材料強度和切削力的影響不是很明顯對刀具材料的影響適當?shù)靥岣咔邢鳒囟�，對提高硬質合金的韌性是有利的。

3.邊界磨損刀具磨損過程1）初期磨損階段2）正常磨損階段3）急劇磨損階段三要素對壽命T的影響

脆性破壞類型：1.崩刃2.碎斷3.剝落.裂紋破損

合理選擇切削用量，應該首先選擇一個盡量大的背吃刀量ap，其次選擇一個大的進給量f。最后根據(jù)已確定的

ap和f，并在刀具耐用度和機床功率允許條件下選擇一個合理的切削速

度v。

切削用量三要素對基本工藝時間的影響是相同的

材料切削加工性的概念及衡量指標切削加工性是指材料被切削加工的難易程度。不同的工件材料，加工的難易程度也不相同。

改善材料切削加工性的主要途徑

保證加工精度的條件

：

斜楔的自鎖條件是：斜楔的升角小于斜楔與工件，斜楔與夾具體之間的摩擦角之和。1.夾緊裝置的組成動力裝置、中間傳力機構、夾緊元件。2.夾緊裝置的基本要求

(1)夾緊既不應破壞工件的定位，或產(chǎn)生過大的夾緊變形，又要有足夠的夾緊力，防止工件在加工中產(chǎn)生振動；

(2)足夠的夾緊行程，夾緊動作迅速，操縱方便、安全省力；

(3)手動夾緊機構要有可靠的自鎖性，機動夾緊裝置要統(tǒng)籌考慮夾緊的自鎖性和原動力的穩(wěn)定性；

(4)結構應盡量簡單緊湊，制造、維修方便。1.確定夾緊力作用方向的原則

(1)夾緊力的方向應使定位基面與定位元件接觸良好，保證工件定位準確可靠；

(2)夾緊力的方向應盡量與工件受到的切削力、重力等的方向一致，以減小夾緊力。(3)夾緊力的方向應與工件剛度最大的方向一致，以減小工件變形；2.確定夾緊力作用點的原則

(1)夾緊力的作用點應正對支承元件或位于支承元件所形成的支承面內；(2)夾具力的作用點應位于工件剛性較好的部位。

(3)夾緊力的作用點應盡量靠近加工表面，以減小切削力對夾緊點的力矩，防止或減小工件的加工振動或彎曲變形。

（一）加工精度與加工誤差

1、加工精度是指零件加工后的實際幾何參數(shù)（尺寸、形狀和位置）與理想幾何參數(shù)的符合程度。符合程度越高，加工精度越高。尺寸形狀位置

加工誤差：實際加工不可能把零件做得與理想零件完全一致，總會有大小不同的偏差，零件加工后的實際幾何參數(shù)對理想幾何參數(shù)的偏離程度，稱為加工誤差。加工誤差的大小表示了加工精度的高低。生產(chǎn)實際中用控制加工誤差的方法來保證加工精度。有關加工精度和加工誤差的理解，應注意以下幾個方面：

1）加工精度和加工誤差是從兩個不同的角度來評定加工零件的幾何參數(shù)的，加工精度的低和高就是通過加工誤差的大和小來表示的，所謂保證和提高加工精度問題實際上就是限制和降低加工誤差的問題。

2）“理想幾何參數(shù)”的正確含義，即對于尺寸，是圖樣規(guī)定的平均值，如

0.240.1mm的理想尺寸就是40.15；對于形狀和位置，則是絕對正確的形狀和位置，如絕對的圓度和絕對的平行度等等。

3）加工精度是由零件圖樣或工藝文件以公差T給定的，而加工誤差則是零件加工后實際測得的偏離值△。一般說，當△＜T時，就保證了加工精度。一批零件的加工誤差是指一批零件加工后，其幾何參數(shù)的分散范圍。

4）零件三個方面的幾何參數(shù)，就是加工精度和加工誤差的三個方面的內容。即，加工精度（誤差）包括尺寸精度（誤差）、形狀精度（誤差）和位置精度（誤差）。加工精度內容的三個方面是既有區(qū)別又有聯(lián)系的。在精密加工中，形狀精度往往占主導地位，因為沒有一定的形狀精度，也就談不上尺寸精度和位置精度。

2加工經(jīng)濟精度是指在正常加工條件下（采用符合質量標準的設備，工藝裝備和標準技術等級的工人，不延長加工時間）所能保證的加工精度。

AB段：δ↓→C↑B右端：δ↑→C＞CLC≠0A左端：δ↓→C↑↑δ≠0δ＞δL

注意某種加工方法的加工經(jīng)濟精度不應理解為某一確定值，而應理解為一個范圍（圖4-2中之AB范圍）在這個范圍內都可說是經(jīng)濟的

3原始誤差

1.工藝系統(tǒng)由機床、夾具、刀具和工件組成的機械加工工藝系統(tǒng)（簡稱工藝系統(tǒng)）。工藝系統(tǒng)會有各種各樣的誤差產(chǎn)生，這些誤差在各種不同的具體工作條件下都會以各種不同的方式（或擴大或縮�。┓从碁楣ぜ�的加工誤差，工藝系統(tǒng)的誤差是“因”，是“根源”，工件的加工誤差是“果”，是“表現(xiàn)”。因此工藝系統(tǒng)的誤差就是原始誤差！

原始誤差引起加工誤差的實質,就是原始誤差的存在,使工藝系統(tǒng)各組成部分之間的位置關系或速度關系,偏離了正確的相對位置或速度,致使加工后的工件產(chǎn)生了加工誤差工藝系統(tǒng)的原始誤差：工藝系統(tǒng)的幾何誤差工藝系統(tǒng)的定位誤差

工藝系統(tǒng)受力變形引起的加工誤差工藝系統(tǒng)受熱變形引起的加工誤差工件內應力重新分布引起的變形原理誤差調整誤差測量誤差等

工藝系統(tǒng)的幾何誤差：機床的幾何誤差刀具的幾何誤差夾具的幾何誤差一機床的幾何誤差

不同的加工方法，主軸回轉誤差所引起的加工誤差也不同。①在車床上加工外圓或內孔時，主軸徑向回轉誤差可以引起工件的圓度和圓柱度誤差，但對加工工件端面則無直接影響。

②主軸軸向回轉誤差對加工外圓或內孔的影響不大，但對所加工端面的⊥度及平面度則有較大的影響。

在車螺紋時，主軸軸向回轉誤差可使被加工螺紋的導程產(chǎn)生周期性誤差。

減小主軸回轉誤差的措施：①適當提高主軸及箱體的制造精度。②選用高精度的軸承。③提高主軸部件的裝配精度。④對高速主軸部件進行平衡。⑤對滾動軸承進行預緊等，均可提高機床主軸的回轉精度。

2．導軌誤差導軌是機床上確定各機床部件相對位置關系的基準也是機床運動的基準。

在水平面內的直線度

車床導軌的精度要求主要有三個方面在垂直面內的直線度

前后導軌的平行度（扭曲）1）導軌在水平面內的直線度（既有尺寸誤差又有形狀誤差）。

將直接反應在被加工工件的法線方向上，對加工精度影響最大�！�1導軌在垂直面內的直線度誤差△2（見圖5－3），可引起被加工工件的形狀誤差和尺寸誤差，對加工精度的影響比△1小得多。

車床導軌的平行度誤差對加工精度的影響很大。

除了導軌本身的制造誤差外，導軌的不均勻磨損和安裝質量也是造成導軌誤差的重要因素。措施：導軌磨損是機床精度下降的主要原因之一，可采用耐磨合金、鑄鐵、鑲鋼導軌、貼塑導軌、滾動導軌，導軌表面淬火等措施提高導軌的耐磨性。二刀具誤差對加工精度的影響隨刀具種類的不同而不同。

1.采用定尺寸刀具（如鉆頭、鉸刀、銑刀、鏜刀塊、圓孔拉刀等）加工時，刀具的尺寸誤差將直接影響工件尺寸精度。

2.采用成形刀具（如成形車刀、成形銑刀、齒輪模數(shù)銑刀、成形砂輪等)加工時，刀具的形狀誤差將直接影響工件的形狀精度。

3.采用展成刀具（如齒輪滾刀、花鍵滾刀、插齒刀等）加工時，刀具切削刃的幾何形狀及有關尺寸誤差也會影響工件的加工精度。4.對于一般刀具（如車刀、鏜刀、銑刀等），其制造誤差對工件加工精度無直接影響yyFfyFpyFc刀具磨損對加工誤差影響很明顯

任何刀具在削過程中，都不可避免地要產(chǎn)生磨損，并由此引起工件尺寸和形狀的改變。三夾具的幾何誤差。

夾具設計時，凡影響工件精度的有關技術要求必須給出嚴格的公差。精加工用夾具一般取工件上相應尺寸公差的1/2-1/3；粗加工用夾具一般取工件上相應尺寸公差的1/5-1/10。工藝系統(tǒng)受力變形引起的誤差基本概念：

工藝系統(tǒng)剛度k系垂直作用于工件加工表面（加工誤差敏感方向）的徑向分力與工藝系統(tǒng)在該方向上的變形y之間的比值稱為工藝系統(tǒng)剛度。

Fpk系FcFpFfyyFfyFpyFcy

yFcyFpyFfy>0y=0y機床部件剛度具有以下特點：①變形與載荷不成線性關系。

②加載曲線與卸載曲線不重合，卸載曲線滯后于加載曲線，兩曲線線間所包容的面積就是在加載和卸載循環(huán)中所損耗的能量，它消耗于摩擦力所做的功和接觸變形功。

③第一次卸載后，變形恢復不到第一次加載的起點，這說明有殘余變形存在，經(jīng)多次加載卸載后，加載曲線起點才和卸載曲線終點重合，殘余變形才逐漸減小到零。④機床部件的實際剛度遠比我們按實體估算的要小。影響機床部件剛度的因素1）結合面接觸變形的影響

①表面越粗糙↑→接觸剛度↓。

②表面宏觀幾何形狀誤差↑→實際接觸面積↓→接觸剛度↓。③材料硬度↑→塑性變形↓→接觸剛度↑。

④表面紋理方向相同時接觸變形↓→接觸剛度↑。2)摩擦力的影響

摩擦力總是阻止其變形的變化的，這就是機床部件的變形滯后現(xiàn)象。3）低剛度零件的影響4）間隙的影響

工藝系統(tǒng)剛度及其對加工精度的影響

11111k系k機k夾k刀k工

上式表明，工藝系統(tǒng)剛度的倒數(shù)等于其各組成部分剛度的倒數(shù)之和

對于常見的幾種工藝系統(tǒng)，其低剛度環(huán)節(jié)所在的位置不同。在一般情況下：

工藝系統(tǒng)剛度對加工精度的影響主要有以下幾種情況：１.工藝系統(tǒng)剛度變化引起的誤差2.由于切削力變化引起的誤差工毛稱為誤差復映系數(shù)。它是誤差復映程度的度量。尺寸誤差（包括尺寸分散）和形狀誤差都存在復映現(xiàn)象。C(ap1ap2)CCyfyHBSnCk系(ap1ap2)k系

由上式可知，k系，毛坯復映到工件上的部分就越小，一般

表明該工序對誤差具有修正能力，工件經(jīng)多道工序或多次走刀加工之后，工件的誤差就會減小到工件公差所許可的范圍內

由以上分析，可以把誤差復映的概念，推廣到下列幾點：

1）每一件毛坯的形狀誤差，不論是圓度、圓柱度、同軸度（偏心、徑向跳動），平直度誤差等都以一定的復映系數(shù)復映成工件的加工誤差，這是由于加工余量不均勻引起的。

2）在車削的一般情況下，由于工藝系統(tǒng)剛度比較高，復映系數(shù)遠小于1，在2-3次走刀以后，毛坯誤差下降很快。尤其是第二次第三次進給時的進給量f2和f3常常是遞減的（半精車、精車）復映系數(shù)ε2和ε3也就遞減，加工誤差的下降更快。所以在一般車削時，只有在粗加工時用誤差復映規(guī)律估算加工誤差才有實際意義。但是在工藝系統(tǒng)剛度低的場合下（如鏜孔時鏜桿較細，車削時工件較細長以及磨孔時磨桿較細等），則誤差復映的現(xiàn)象比較明顯，有時需要從實際反映的復映系數(shù)著手分析提高加工精度的途徑

3)在大批量生產(chǎn)中，都是采用定尺寸調整法加工的，即刀具調整到一定的切深后，就一件件連續(xù)加工下去，不再逐次試切，逐次調整切深。這樣，對于一批尺寸大小有參差的毛坯而言，每件毛坯的加工余量都不一樣，由于誤差復映的結果，也就造成了一批工件的“尺寸分散”。為了保持尺寸分散不超出允許的公差范圍，就有必要查明誤差復映的大小，這也是在分析和解決加工精度問題時常常遇到的一項工作。減小工藝系統(tǒng)受力變形的途徑:1.提高工藝系統(tǒng)剛度（1）提高工件和刀具的剛度

1）在鉆孔和鏜孔加工中，刀具剛度相對較弱，常用鉆套或鏜套提高刀具剛度。2）車削細長軸時工件剛度相對較弱，可設置中心架或跟刀架提高工件剛度。3）銑削桿叉類工件時在工件剛度薄弱處宜設置輔助支承等。（2）提高機床剛度

1）提高配合面的接觸剛度，可以大幅度地提高機床剛度。

2）合理設計機床零部件，增大機床零部件的剛度，并防止因個別零件剛度較差而使整個機床剛度下降。

3）合理地調整機床，保持有關部位（如主軸軸承）適當?shù)念A緊和合理的間隙（3）采用合理的裝夾方式和加工方式，

2.減小切削力及其變化

合理的選擇刀具材料、增大前角和主偏角、對工件材料進行合理的熱處理以改善材料的加工性能等，都可使切削力減小。工藝系統(tǒng)受熱變形引起的誤差

工件在機械加工中所產(chǎn)生的熱變形，主要是由切削熱引起的。

車、鏜、磨軸類件形狀簡單、體積小、前后頂尖，后頂尖采用活頂尖，若死頂尖，工件受熱變形。

減小工藝系統(tǒng)熱變形的途徑1.減小發(fā)熱和隔熱2.改善散熱條件3.均衡溫度場4.改進機床結構5.加快溫度場的平衡6.控制環(huán)境溫度

內應力重新分布引起的誤差

內應力沒有外力作用而存在于零件內部的應力。（又叫殘余應力）

工件一旦產(chǎn)生內應力之后，就會使工件金屬處于一種高能位的不穩(wěn)定狀態(tài)，它本能地要向低能位的穩(wěn)定狀態(tài)轉化，并伴隨著變形發(fā)生，從而使工件喪失原有的加工精度。內應力的產(chǎn)生:

1.熱加工中內應力的產(chǎn)生在鑄、鍛、焊、熱處理等工序中由于工件壁厚不均、冷卻不均。金相組織的轉變等原因，使工件產(chǎn)生內應力。2.冷校直產(chǎn)生的內應力

3.切削（磨削）帶來的內應力減小內應力變形誤差的途徑:

1.改進零件結構在設計零件時，盡量做到壁厚均勻，結構對稱以減少內應力的產(chǎn)生。2.增設消除內應力的熱處理工序鑄、鍛、焊件在進入機加工之前，應進行退火、回火等熱處理，加速內應力變形的進程。對箱體床身，主軸等重要零件，在機械加工工藝中尚需要適當安排時效處理工序。

3.合理安排工藝過程粗加工和精加工宜分階段進行，使工件在粗加之后有一定的時間來松馳內應力。

保證和提高加工精度的途徑:

（一）直接消除或減小原始誤差消除或減小原始誤差是提高加工精度的主要途徑。（二）轉移原始誤差和變形

（三）均分原始誤差（誤差分組）大孔配大心軸，小孔配小心軸。（四）均化原始誤差（誤差平均）（五）誤差補償

（六）實時檢測，動態(tài)補償，偶件自動配制和溫度積極控制的方法

各種加工誤差，按他們在一批零件中出現(xiàn)的規(guī)律來看，可分為兩大類：系統(tǒng)性誤差與隨機性誤差

常值系統(tǒng)性誤差在順序加工一批工件中，其大小和方向皆不變的誤差，稱

為常值系統(tǒng)性誤差，如鉸刀直徑大小的誤差、測量儀器的一次對零誤差等。

1.系統(tǒng)性誤差

變值系統(tǒng)性誤差在順序加工一批工件中，其大小和方向循某一規(guī)律變化的誤差，稱為變值系統(tǒng)性誤差。如：由于刀具磨損引起的加工誤差，機床或刀具或工件的受熱變形引起的加工誤差等。顯然，常值系統(tǒng)性誤差與加工順序無關，而變值系統(tǒng)性誤差與加工順序有關。

、機械加工表面質量對機器使用性能的影響1.表面粗糙度對耐磨性的影響一般Ra↓→耐磨性↑但Ra↓↓→潤滑油不易儲存，接觸面之間容易發(fā)生分子粘接→耐磨性↓接觸面的表面粗糙度有一個最佳值，2.表面冷作硬化對耐磨性的影響一般冷作硬化↑→耐磨性↑

冷作硬化↑↑→金屬組織過度疏松→耐磨性↓3．金相組織變化→表層硬度變化→耐磨性變化1.表面粗糙度對疲勞強度的影響

Ra↑→表面紋痕↑紋底半徑↓→抗疲勞強度↓2.殘余應力、冷作硬化對疲勞強度的影響殘余拉應力→疲勞裂紋↑→加速疲勞破壞

殘余壓應力→阻止疲勞裂紋的擴展→延緩疲勞破壞的發(fā)生3.表面冷作硬化→產(chǎn)生殘余壓應力→疲勞強度↑耐腐蝕性：

Ra↑→凹谷中聚集腐蝕性物質↑→耐蝕性↓表層的殘余拉應力→耐蝕性↓殘余壓應力→耐蝕性↑對配合的影響：

對于間隙配合Ra↑→磨損↑→間隙↑

對于過盈配合裝配過程中一部分表面凸峰被擠平→實際過盈量↓→降低了配合件間的連接強度

影響表面粗糙度的因素：

（一）切削加工影響表面粗糙度的因素1.刀具幾何形狀的復映

背大吃刀量小背吃刀量

適當o以減小切削時的塑性變形程度，合理選擇冷卻潤滑液和提高刀具刃磨質量以減小切削時的塑性變形和抑制刀瘤、鱗刺的生成，也是減小Ra的有效措施。2.工件材料的性質

1）加工塑性材料時，由刀具對金屬的擠壓產(chǎn)生了塑性變形，加之刀具迫使切屑與工件分離的撕裂作用，使Ra。

工件材料k塑性變形Ra。

中C鋼和低C鋼，在加工或精加工前，常安排作調質或正火處理，就是為了改善切削性能降低粗糙度。

2）加工脆性材料時，其切屑呈碎粒狀，由于切屑的崩碎而在加工表面留下許多麻點Ra。

影響加工表面物理力學性能的因素(一)表面層冷作硬化

二）表面層材料金相組織變化（三）表面層殘余應力控制加工表面質量的途徑

機械加工工藝規(guī)程設計的內容及步驟1.分析零件圖和產(chǎn)品裝配圖。

2.對零件圖和裝配圖進行工藝審查。

3.由年生產(chǎn)綱領研究確定零件生產(chǎn)類型。4.確定毛坯

5.擬定工藝路線。

重點：

將零件的加工過程劃分為加工階段的主要目的的是1）保證零件加工質量

2）有利于及早發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷并得到及時處理3）有利于合理利用機床設備

4）為了在機械加工工序中插入必要的熱處理工序,同時使熱處理發(fā)揮充分的效果,這就自然的把機械加工工藝過程劃分為幾個階段,并且每個階段各有其特點及應該達到的目的.此外，將工件加工劃分為幾個階段，還有利于保護精加工過的表面少受磕碰損壞。

時間定額組成：

1．基本時間tm直接改變生產(chǎn)對象的尺寸、形狀、性能和相對位置關系的時間稱為基本時間。

２．輔助時間ta為配合基本工藝工作完成各種輔助動作所消耗的時間，

３．布置工作地時間ts為使加工正常進行，照管工作地（例如更換刀具、潤滑機床、清理切屑、收拾工具等）所消耗的時間稱為布置工作地時間，又稱工作地點服務時間，一般按作業(yè)時間的2%~7%估算

4．休息和生理需要時間tr工人在工作班內為恢復體力和滿足生理需要所消耗的時間，一般按作業(yè)時間的2%估算。

5．準備與終結時間tbe工人為生產(chǎn)一批工件進行準備和結束工作所消耗的時間稱為準備與終結時間。

保裝配精度的四種裝配方法1、互換裝配方法1．完全互換裝配法

完全互換裝配的優(yōu)點：裝配質量穩(wěn)定可靠,裝配過程簡單,裝配效率高,易于實現(xiàn)自動裝配,產(chǎn)品維修方便.不足之處是:當裝配精度要求高,尤其是組成環(huán)數(shù)多時,組成環(huán)的公差規(guī)定得嚴,零件制造困難,加工成本高.所以完全互換裝配法適于在成批、大量生產(chǎn)中裝配那些組成環(huán)數(shù)少或組成環(huán)雖多但裝配精度要求不高的機器結構。2．統(tǒng)計互換裝配法統(tǒng)計互換裝配法的優(yōu)點是：擴大了組成環(huán)的制造公差，零件制造成本低，裝配過程簡單，生產(chǎn)效率高，不足之處是：裝配之后有極少數(shù)產(chǎn)品達不到規(guī)定的裝配精度要求，需采取另外的返修措施，統(tǒng)計互換裝配法適于在大批量生產(chǎn)中裝配那些精度要求較高且組成環(huán)數(shù)又多的機器結構。（二）分組裝配法

分組法裝配的主要優(yōu)點是：零件的制造精度不高，但卻可獲得很高的裝配精度，組內零件可以互換，裝配效率高，不足之處是：增加了零件測量分組、存儲、運輸?shù)墓ぷ髁�，分組裝配法適于在大批量生產(chǎn)中裝配那些組成環(huán)數(shù)少而裝配精度又要求特別高的機器結構。（三）修配裝配法

修配裝配法的主要優(yōu)點是：組成環(huán)均能以加工經(jīng)濟精度制造，但卻可獲得很高的裝配精度，不足之處是：增加了修配工作量，生產(chǎn)效率低，對裝配工人的技術水平要求高，修配裝配法常用單件小批生產(chǎn)中裝配那些組成環(huán)數(shù)較多，而裝配精度又要求較高的機器結構（四）調整裝配法

調整裝配法的主要優(yōu)點是：組成環(huán)均能以加工經(jīng)濟精度制造，但卻可獲得較高的裝配精度，裝配效率比修配裝配法高，不足之處是要另外增加一套調整裝置。

可動調整法和誤差抵消調整法適于在小批量生產(chǎn)中應用，固定調整法，則主要用于大批量生產(chǎn)。

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