机械制造工艺学知识点汇总

的工艺过程,称为工序。工序是组成工艺过程的基本单元。

（2）工位：为了完成一定的工序部分，一次装夹工件后，工件（或装配单元)与夹具或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称为工位。 （3）工步：在加工表面(或装配时的连续表面）和加工（或装配）工具不变的情况下所连续完成的工序，称为工步.

（4）生产纲领：生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。计划期常定位一年,因此生产纲领有时也称为年产量。 （5）生产类型：

生产类型对工厂的生产过程和生产组织起决定性的作用。生产类型是指企业（或车间、班组、工作地)生产专业化程度的分类，一般分为大量生产、成批生产和单件生产三种类型. 根据批量的大小，成批生产又可分为小批生产、中批生产和大批生产。

01； 制定机械加工工艺规程的步骤:

（1）研究产品的装配图和零件图，进行工艺分析；(2）确定生产类型；(3）熟悉或确定毛坯；(4)拟定工艺路线；(5）确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及其公差；(6）选择各工序使用的机床设备及工艺装备；（7）确定切削用量及时间定额；（8)填写工艺文件

02;基准的概念和分类

（1） 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。 基准根据其功用的不同可分为设计基准和工艺基准。

(2）工艺基准是在工艺过程中所采用的基准。工艺基准按它的用途不同又可分为测量基准、装配基准、工序基准和定位基准。

03;定位基准的选择原则

选择定位基准时,总是先考虑选择怎样的精基准把各个主要表面加工出来,然后再考虑选择怎样的粗基准把作为精基准的表面加工出来，即先考虑精基准的选择,后考虑粗基准的选择。

精基准的选择原则：

(1)基准重合原则;（2)基准统一原则；（3）互为基准原则；（4）自为基准原则。 粗基准的选择原则： （1） （2）

若工件必须首先保证某重要表面的加工余量均匀，应选择该表面为粗基准；

在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况下，若零件上每个表面都要加工，则应该以加工余量最小的表面作为粗基准，以避免该表面在加工时因余量不足而留下部分毛坯面，造成工件废品；

（3）

在与上一项相容的前提条件下,若零件上有些表面无须加工，则应以不加工表面中与加工表面的位置精度要求较高的表面为粗基准,以达到壁厚均匀、外形对称等要求；

（4） （5）

选用粗基准的表面应尽量平整光洁,不应有飞边、浇口、冒口及其他缺陷,这样可减小定位误差，并能保证零件加紧可靠;

粗基准一般只使用一次。但是当毛坯是精密铸件或精密锻件时，毛坯的质量很高,如果工件的精度要求不高，可以重复使用某一粗基准。

04；加工阶段的划分及划分的原因

- 1 -

零件的加工工艺路线长划分为几个阶段来进行：

(1)粗加工阶段;（2）半精加工阶段；(3）精加工阶段；(4)光整加工阶段. 划分加工阶段的原因如下：

（1）保证加工质量；（2）及时发现毛坯的缺陷；（3）合理使用设备；(4）便于组织生产；(5）精加工安排在最后,可防止或减少已加工表面的损伤.

05;工序集中的特点：

（1） （2） （3） （4）

采用高效率的专用设备和工艺装备,生产效率高；

减少了装夹次数，易于保证个表面间的相互位置精度，还能缩短辅助时间; 工序数目少，机床数量、操作工人数量和生产面积都可减少，节省人力、物力，还可简化生产计划和组织工作;

工序集中通常需要采用专用设备和工艺装备,使得投资大，设备和工艺装备的调整、维修较为困难，生产准备工作量大，转换新产品较麻烦。

06；工艺分散的特点

（1） （2） （3） （4） （1） （2） （3）

设备和工艺装备简单、调整方便、工人便于掌握,容易适应产品的变换； 可以采用最合理的切削用量，减少基本时间; 对操作工人的技术水平要求较低；

设备和工艺装备数量多、操作工人多、生产占地面积大。 切削加工工序顺序的安排原则:

①基面先行原则;②先主后次原则；③先粗后精原则；④先面后孔原则 热处理工序在工艺路线中的安排，主要取决于零件的材料和热处理的目的。 辅助工序包括工件的检验、去毛刺、清洗、去磁和防锈等。

07;工序安排原则

08；加工余量的概念:

为了使零件得到所要求的形状、尺寸和表面质量,在切削加工过程中，必须从加工表面上切除的金属层厚度称为机械加工余量。余量有加工总余量和工序余量之分.

（1）

加工总余量：

加工总余量又称毛坯余量，是指毛坯尺寸与零件图的设计尺寸之差,即:

Z总=Z1+Z2+…+Zn

式中，Z总 为加工总余量；Z1、Z2、…、Zn为各道工序余量. （2) 工序余量

工序余量是指相邻量工序间的工序尺寸之差。

09；影响加工余量的因素

（1） （2） （3） （4）

前道工序的表面粗糙度Ra和表面缺陷层厚度Ha； 前道工序的尺寸公差Ta； 前道工序的形位误差ρa 本道工序的安装误差Eb

第二章

01；按夹具的使用特点分类

（1)通用夹具；（2)专用夹具;（3）可调夹具;（4)随行夹具；（5)组合夹具.

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02；夹具的组成

(1）定位元件（装置）;(2）夹紧元件(装置)；（3）刀具导向元件（装置)；(4）连续元件；（5）夹具体。

03;工件定位的基本原理

工件在夹具中的位置有六个自由度，要这六个自由度需要在夹具上按一定要求，布置六个支承点或相当于支承点的定位元件与工件紧密接触或配合,其中每一个支承点相应地消除一个自由度，从而使工件在夹具中占有一个完全确定的位置,这就是通常所说的“六点定位原理”。

04；工件自由度与加工要求的关系

（1） （2） （3） （4）

完全定位：若工件的六个自由度在夹具定位中都被住时，则称为完全定位； 不完全定位：在夹具中工件六个自由度没有被全部，但能满足加工要求的定位,称为不完全定位；

过定位：若几个定位支承点都重复了工件同一个或几个自由度，称为过定位，也叫重复定位。

欠定位：工件在夹具中定位时，若实际的自由度个数少于工序加工要求所必须的自由度数目,即工件定位不足,此时称为欠定位.

05；为了减少或消除重复定位造成的不良后果，可采取如下措施：

（1） （2） （3）

改变不合理的定位结构；

提高工件定位基准之间以及定位元件工作表面之间的位置精度,以减少重复定位对工序加工精度的影响；

撤去多余的固定支承，准确安排支承位置。

06;夹紧装置的组成

(1）动力源；(2)中间递力机构;（3）加紧元件.

07;夹紧力方向的选择一般遵循以下原则：

（1） （2） （3）

夹紧力的方向应垂直于主要定位基准面，以保证定位的稳定可靠； 夹紧力的方向应尽量与工件刚度最大的方向相一致,以减小工件变形; 夹紧力的方向应尽可能与切削力、工件重力方向一致，有利于减小夹紧力。

08；夹紧力的作用点的选择

夹紧力的作用点是指夹紧元件与工件相接触的位置.选择夹紧力作用点的位置和数目时应该注意以下几点: （1） （2） （3）

保证工件定位稳定，不致引起工件产生位移或偏转； 使被夹紧工件的夹紧变形尽可能小； 尽量靠近切削部位，以提高夹紧的可靠性.

09;常见的夹紧装置

（1） 斜楔夹紧机构;（2)螺旋夹紧机构；（3）偏心夹紧机构；（4)定心、对中夹紧机构；(5）联动夹紧机构;（6）动力夹紧装置

第三章

01；轴类零件的定位基准的加工选择

轴类零件加工的定位基准，最常用的为两顶尖孔.因为轴类零件外圆表面、锥孔、螺纹表面的同轴度、端面的垂直度、锥孔的圆跳度。均与主轴的中心线有关。它们的设计基准，一般都是主轴的中心线,所以采用两中心孔作为定位基准，能最大限度地在一次安装中加工出

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多个外圆,且位置精度易于保证,又符合基准统一原则。因此只要有可能,就应尽量采用顶尖孔作为轴加工的定位基准。

02;拟定箱体工艺的共同性原则

(1)“先面后孔\"的加工原则;（2)粗、精加工阶段分开进行；(3）合理安排热处理工序；(4）一般都用箱体上重要孔作为粗基准。

03；定位基准的选择

（1）

精基准的选择:

① 单件小批生产用装配基准作为定位基准； ② 大批量生产常采用顶面及两定位销孔

（2）

粗基准的选择

箱体加工的精基准面确定之后，就要选择机械加工开始工序加工精基准面用的粗基准.箱体粗基准应满足一下几点要求：

第一， 第二， 第三， 第四，

在保证各加工面均有加工余量的前提下，应使重要孔的加工余量尽量均匀；

装入箱体内的旋转零件（如齿轮、轴套等)应与箱体内壁有足够的间隙；

注意保持箱体必要的外形尺寸; 还应保证定位、加紧可靠.

第四章

01;尺寸精度的获得方法；

①试切法;②定尺寸刀具法;③调整法；④自动控制法

02；形状精度的获得方法;

①轨迹法；②成型法；③展成法

03；机床的几何误差

机床的误差来自三个方面：机床本身的制造、磨损和安装。

04；机床主轴回转误差的三种基本形式：

①主轴的纯径向跳动;②主轴的纯轴向窜动；③主轴的纯角度摆动。

05；保证和提高加工精度的途径

①直接减小误差法;②误差补偿法；③误差分组法；④误差转移法；

06;加工误差的性质

从加工一批工件时所出现的误差规律来看，加工误差可以分为系统性误差和随机性误差两大类。 （1）

系统性误差

① 常值系统性误差：在顺序加工一批工件时，误差的大小和方向保持不变者,称为常值

系统性误差。

② 变值系统性误差：在顺序加工一批工件时,误差的大小和方向呈有规律变化者,称为变

值系统性误差.

（2）

随机性误差

在顺序加工一批工件时，误差的大小和方向呈无规律变化者,称为随机性误差。

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第五章

01；机械加工表面质量的研究内容包括加工表面几何形状特征和表面层物理、机械

性能的变化。

02；机械加工表面质量对机器产品使用性能和使用寿命的影响

① 表面质量对零件工作精度及其保持性的影响

② 表面质量对零件抗腐蚀性的影响

表面粗糙度越高，凹处越尖，就越容易被腐蚀.若表面层存在有残余压应力，会有

助于表面微小裂纹的封闭，阻碍侵蚀作用的扩散，从而提高表面的抗腐蚀能力. ③ 表面质量对零件疲劳强度的影响

表面粗糙度越高,疲劳强度越低;越是优质的钢材，晶粒越细小，组织越致密，则表面粗糙度对疲劳强度的影响越大.加工表面粗糙度的纹理方向对疲劳强度的影响较大,当其方向与受力方向垂直时,疲劳强度将明显下降。

加工表面层的残余应力对疲劳强度的影响也很大：若表面层的残余应力表现为压应力,则能部分抵消变载荷施加的拉应力，阻止疲劳裂纹的再生或扩大,从而在一定程度上提高零件的疲劳强度；若表面层的残余应力表现为拉应力，则在交变载荷作用下零件容易产生裂纹，从而大大降低零件的疲劳强度。

④ 表面质量对零件间配合性质的影响

03；影响磨削表面粗糙度的因素主要有以下几个方面：

①砂轮的粒度；②砂轮的硬度；③砂轮的修整；④磨削用量；⑤工件材料；⑥切削液

04；冷作硬化的概念:

钢材在常温或在结晶温度以下的加工产生强烈的塑性变形，使晶格扭曲、畸变，晶粒产生剪切、滑移,晶粒被拉长,这些都会使表面层金属的硬度增加，减少表面层金属变形的塑性,称为冷作硬化。金属在冷态塑形变形中，使金属的强化指标，如屈服点、硬度等提高,塑形指标如伸长率降低的现象成为冷作硬化.

05；冷作硬化的评定

评定冷作硬化的指标主要有以下几项： （1） （2） （3）

表层金属的显微硬度H； 硬化层深度h； 硬化程度N.

N=［(H—H0）/H0］*100％

06;影响切削加工表面冷作硬化的因素

①切削用量；②刀具几何形状；③加工材料性能

07；影响磨削加工表面冷作硬化的因素

①工件材料；②磨削用量；③砂轮粒度

08;磨削淬火钢时，工件表面层上形成的瞬时高温将使表层金属产生以下三种金相组织变化：

（1）

若磨削区的温度未超过淬火钢的相变临界温度（碳钢的相变温度约为720℃），工件表面将产生一层回火组织（索氏体或屈氏体），硬度比原来的

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回火马氏体，一般称为回火烧伤；

（2）

若磨削区温度超过相变温度，再加上冷却液的急冷作用，表层金属会出现二次淬火马氏体组织，硬度比原来的回火马氏体高。在它的下层，因为冷却较慢，出现了硬度比原来的回火马氏体低的回火组织，一般称为粗活烧伤。

（3）

若磨削区温度超过了相变温度，而磨削过程中又没有冷却液，表层金属即产生退火组织，表层金属的硬度急剧下降,一般称为退火烧伤。

09;评定烧伤的方法

①观色法；②酸洗法;③金相组织法；④显微硬度法。

10;机械加工中的振动及其分类

（1)按工艺系统振动的性质分类：

①自由振动；②强迫振动；③自激振动。 （2）按工艺系统的自由度数量分类：

①单自由度系统的振动；②多自由度系统的振动。

第六章

01；工艺成本

（1）概念：工件的实际生产成本是制造工件所必需的一切费用的总和。工艺成本是指生产成本中与工艺过程有关的那一部分成本，如毛胚或原材料费用、生产工人的工资、机床电费(设备的使用)、折旧费和维修费、工艺装备的折旧费和修理费以及车间和工厂的管理费用等。 (2)组成

工艺成本按照与年产量的关系，分为可变费用Ｖ和不变费用Ｓ两部分. ①可变费用Ｖ 它是与年产量直接有关，即随年产量的增减而成比例变动的费用.它包括材料或毛坯费、操作工人的工资、机床电费、通用机床的折旧费和维修费以及通用工装（夹具、刀具和辅具等）的折旧费和维修费等。可变费用的单位是 元/件。 ②不可变费用Ｓ 它是与年产量无直接关系，不随年产量的增减而变化的费用。它包括调整工人的工资、专用机床的折旧费和专用工装（夹具）专为某工件的某加工工序所用，它不能被其他工序所用。当产量不足、负荷不满时，就只能闲置不用;而专用机床和专用工装(夹具）的折旧年限是确定的。因此，专用机床和专用工装（夹具）的费用不随年产量的增减而变化。

判别可变费用和不可变费用的另一种方法是费用的单位，前者的单位是 元/件 ，后者的单位是 元/年。

第七章

01;装配系统图:

装配系统图是用图解法说明产品零件、组件和部件的装配程序，以及各装配单元的组成零件。在设计装配车间时可以根据它来组织装配单元的平行装配，并可以合理地按照装配顺序布置工作地点，将装配过程的运输工作减至最少。

02;装配精度

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(1）概念:装配精度是指机器装配以后，各工作面间的相对位置和相对运动等参数与规定指标的符合程度。

(2)机器的装配精度是按照机器的使用性能要求而提出的,可以根据国际标准、国家标准、部颁标准、行业标准或其他有关资料予以确定，一般包括以下几种： ①尺寸精度；②相互位置精度；③相对运动精度；④接触精度.

03；保证装配精度的方法

(1) 互换装配法; （2） 分组装配法； (3）修配装配法； （4) 分组装配法 04；互换装配法

互换装配法是在装配过程中,零件互换后仍能达到装配精度要求的装配方法。 根据零件的互换程度的不同，互换法又分为完全互换法和大数互换法.

① 完全互换法：在全部产品中,装配时各组成环无须挑选或改变其大小或位置，装配

后即能达到装配精度的要求，这种装配方法称为完全互换法.

② 大数互换装配法:在绝大多数产品中，装配时各组成环无须挑选或改变其大小或位

置,装配后即能达到装配精度的要求，但少数产品有出现废品的可能性,这种装配方法称为大数互换法(或部分互换法）。

05；分组装配法

分组装配法又称选择装配法，它是指将尺寸链中组成环的公差放大到经济可行的程度，然后选择合适的零件进行装配，以保证装配精度的要求.这种装配方法常用于装配精度要求很高而组成环数又极少的成批或大量生产中。

选择装配法按其形式不同有直接选配法、分组选配法和复合选配法三种。

06；调整装配法

(1）概念：在装配时，通过改变产品中可调整零件的相对位置或选用合适的可调整零件，以达到装配精度的方法称为调整法. (2）调整装配法的种类:

①可动调整法；②固定调整法;③误差抵消调整法 （3）固定调整装配法装配尺寸链的计算步骤：

①建立装配尺寸链；②校验各组成环基本尺寸；③确定调整环；④确定各组成环公差及偏差；⑤确定调整范围；⑥确定调整能力S;⑦确定分组数N；⑧确定调整环尺寸系列。

07;机器结构的装配工艺性

机器结构的装配工艺性在一定程度上决定了装配过程周期的长短、耗费劳动量的大小、成本的高低以及机器使用质量的优劣等,因此应对机器结构的装配工艺性提出以下基本要求：

① 机器结构应能分成的装配单元； ② 减少装配的修配和机械加工； ③ 机器结构应便于装配和拆卸；

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