机械制造基础考试总结_机械制造基础总结
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1.机械加工表面的几何特征是指其微观几何形状，主要包括粗糙度和表面波度以及表面纹理方向。表面粗糙度指波距离L小于1mm的表面微小波纹。一般情况下，几何特征的L/H
2.加工表面层物理力学性能的变化，工件的加工表面在加工过程中受到切削力，切削热和其他因素的综合作用，在加工表面产生了加工硬化，残余应力和表面层金相组织变化等现象，使表面金属层的物理力学性能相对于基体金属发生了变化。零件表面层性质沿深度方向的变化，表面层可分为吸附层和压缩层。吸附层为最外层，由氧化模或其他化合物以及吸收和渗进的氧气粒子形成的一层组织。压缩层为第二层，由于切削力和基体金属共同作用的塑性变形区域。在其上部存有纤维组织，由于刀具摩擦挤压形成。
3.机械加工表面质量对零件使用性能的影响⑪表面质量对耐磨性的影响①表面粗糙度，表面粗糙度值愈小，耐磨性愈好②表面加工硬化，表面层的加工硬化使零件表面层金属的显微硬度提高，故一般可使耐磨性提高，但不是加工硬化程度愈高，耐磨性愈好③刀路纹理方向，表面粗糙度的轮廓形状和表面加工纹理对零件的耐磨性有一定影响，因为它影响零件的实际接触面积与润滑情况。④残余应力，零件表面为压应力时，耐磨性较高。⑫表面质量对疲劳强度的影响①表面粗糙度，在交变载荷作用下，表面粗糙度的凹凸部位容易引起应力集中，产生疲劳裂纹，表面粗糙度值愈大，表面的纹痕愈深，纹底半径愈小，抗疲劳破坏的能力就愈差。②残余应力，对零件的疲劳破坏强度的影响很大，表面层存在残余拉应力将使疲劳裂纹扩大，加速疲劳破坏，表面层存在残余压应力能阻止疲劳裂纹的扩展，延缓疲劳破坏的产生③加工硬化，可以在零件表面形成硬化层，使其硬度强度提高，可以防止裂纹产生并阻止已有裂纹的扩展从而使疲劳强度提高。⑬表面质量对耐腐蚀性的影响，表面粗糙度值愈大，则凹谷中聚积的腐蚀性物质就愈多，渗透与腐蚀作用愈强烈，表面抗腐蚀性就愈差。⑭表面质量对配合质量的影响，表面粗糙度值的大小会影响配合表面的配合质量。粗糙度值大的表面由于其初期耐磨性差，初期磨损量较大。⑮表面质量对其他性能的影响，对零件的接触刚度，结合面的导热性，导电性，导磁性，密封性，光的反射与吸收，气体和液体的流动阻力等均有一定程度的影响。
4.加工表面质量主要受到表面粗糙度的大小，加工硬化程度，残余应力以及金相组织变化的影响。因而分析影响加工表面质量的因素就需要分析加工过程中的诸因素对表面粗糙度、加工硬化程度、残余应力状态和金相组织变化的影响。
一、影响表面粗糙度的因素1.切削加工时影响表面粗糙度的因素①刀具几何形状及切削运动的影响，刀具相对于工件进给运动时，在加工表面留下切削层残留面积，从而产生表面粗糙度。（残留面积的形状是刀具几何形状的复映，减小进给量f、主偏角κ、副偏角κ以及刀尖圆弧半径均可减小残留面积），适当增大刀具的前角以及减小切削时塑性变形的程度；合理选择切削液和提高刀具刃磨质量以及减小切削时的塑性变形，抑制积屑瘤、鳞刺的生成等措施能有效减小表面粗糙度值。②工件材料性质的影响。加工塑性材料时，由于刀具对加工表面的挤压和摩擦产生较大塑性变形，以及刀具迫使切屑与工件分离时的撕裂作用，使表面粗糙度值加大，工件材料韧性愈好，金属塑性变形愈大，加工表面就愈粗糙。加工脆性材料，塑性变形很小，形成崩碎切屑，从而在加工表面留下许多麻点，使表面粗糙。③积屑瘤的影响。在切削过程中，当刀具前刀面存在积屑瘤时，由于积屑瘤顶部不稳定，容易破裂，一部分连附于切屑底部排出，一部分残留在加工表面使表面粗糙度增大。积屑瘤突出刀刃部分尺寸的变化，会引起切削层厚度的变化，从而使加工表面的粗糙度值增大。④切削用量的影响。在切削塑性材料时，一般低速和高速切削时不会产生积屑瘤，加工表面粗糙度值较小，中等速度，易产生积屑瘤和鳞刺，塑性变形大，使表面粗糙度值变大。切削加工过程中切削变形
愈大，加工表面就愈粗糙。加工脆性材料，塑性变形很小，主要形成崩碎切屑，切削速度的变化对脆性材料的表面粗糙度影响较小。切削深度对表面粗糙度影响不明显。减小进给量f可以减小切削残留面积高度，使表面粗糙度值减小。2.磨削加工时影响表面粗糙度的因素。①砂轮的粒度，粒度愈细，粗糙度值愈小②硬度太大使表面粗糙度值增大③砂轮的修整，修整导程和修正深度愈小，修出的磨粒的微刃数量越多，表面粗糙度值愈小④磨削速度，提高速度，增加工件单位面积上的磨削磨粒数量，刻痕数量增大，塑性变形减小，使表面粗糙度减小⑤磨削径向进给量与光磨次数，磨削径向进给量增大会使切削深度增大，塑性变形加剧，从而表面粗糙度增大，适当增加光磨次数可以有效减小表面粗糙度⑥工件圆周进给速度与轴向进给量，二者增大均会减小工件单位面积上的磨削磨粒数量，刻痕数量减小，表面粗糙度增大⑦工件材料，塑性大，在磨削时磨屑易堵塞砂轮，表面粗糙度增大，韧性大导热性差的耐热合金使砂粒崩落，表面不平，导致表面粗糙度增大⑧切削液，采用切削液可降低磨削区温度，减少烧伤，冲去脱落磨粒和切屑，降低表面粗糙度。
5.表面层材料金相组织的变化，1磨削淬火钢时可能产生三种烧伤①回火烧伤②淬火烧伤③退火烧伤。2防止和抑制磨削烧伤的两个途径①尽可能减少磨削热的产生②改善冷却条件，尽量使产生的热量少传入工件。3.具体工艺措施①正确选择砂轮，一般选择砂轮时，应考虑砂轮的自锐能力。②合理选择磨削用量，选择应保证表面质量的前提下尽量不影响生产率和表面粗糙度③改善冷却条件如采用高压大流量切削液，为了减轻高速旋转的砂轮表面的高压附着气流，可加装空气挡板，采用内冷却法。
6.工艺系统的振动可分为三种类型：自由振动（当系统受到初始干扰力而破坏了其平衡状态后，仅靠弹性恢复力来维持的振动，在切削过程中，由于材料硬度不均或工件表面有缺陷，工艺系统就会发生这种振动，但由于阻尼作用，振动会迅速衰减，因而对机械加工影响不大），受迫振动（一种在工艺系统内部或外部周期性干扰力持续作用下，系统迫使产生的振动），自激振动（系统在没有受到外界干扰力作用下产生的持续振动，维持这种振动的交变力由振动系统在自身运动中激发出来的）。
7.装配生产线的组织形式：通常可分为两种基本的组织形式有固定式装配和移动式装配。一，固定式装配又可分为集中式、分散式和流水式三种情形的固定装配。①集中式 整台机器产品所有装配工作都由一个人或一组工人在一个工作地集中完成，特点：装配周期长，对工人技术水平要求高，工作地面积大。多用于单件小批量生产②分散式 整台产生的装配分为部装和总装，各部件的部装和产品总装分别由几个或几组工人同时在不同工作地分散完成。特点：产品的装配周期短，装配工作专业化程度较高。③流水式每一台产生的装配工作地固定，而装配工人带着工具轮流在装配现场的每一个固定式装配台重复的完成某一个装配工序的装配工作，特点：工人按工艺顺序轮流到各个工作地巡回作业，避免了产品移动时所造成的精度损失，可节省工序之间的运输费用，但占地面积大，零部件的运送、保管等工作复杂，工作效率低，多用于单件、成批生产，或者大型机器的装配生产。二，移动式装配 将产品或部件置于装配线上，通过连续或间歇的移动使其顺序经过各装配工作地，直至最后整个产品装配完成。特点：单位生产面积上产量较大，生产周期相对缩短，劳动生产率较高，对工人的技术水平要求较低，多用于大批和大量生产类型。移动式又分为自由移动式和强制移动式两种，前者适用于大批大量生产中装配那些尺寸和重量都不大的产品或部件，强制移动式又分为连续移动和间歇移动两种方式，连续移动式装配使得装配精度和操作准确性稍差，不适于装配那些装配精度要求高的产品。
装配节拍通常又称为装配生产的时间定额，是指在产品装配流水过程中，装配工人或者自动装配机械完成每个装配工序内容所允许的操作时间。根据不同产品装配工作的工艺特点，又分为强制节拍（对固定装配，强制节拍等于一个或一组装配工人在每个工作地所规定的装配时间定额，对移动式装配，装配工人各自在指定的时间完成各自的工作量）和自由节拍（也
称变节奏装配，对装配生产线没有节奏性要求，对装配精度要求高的限制性装配工序，或者产品结构复杂不能进一步分解的装配工序，可采用变节奏装配的节拍，但难以保证均衡生产，使装配
生产计划、管理工作复杂化）
8.互换装配法。一，原理：用控制零件的加工误差直接保证产品精度要求的方法，简称互换法，即在装配时，对合格产品不经过修理、选择或调整，组装后即可到达装配精度。
二，此方法对零件加工误差的限制有两种形式①相关零件的公差和≤装配公差，即满足极值解法，这种方法零件是完全可以互换的②相关零件公差值平方和的平方根≤装配公差，即满足概率解法。三，特点：装配过程简单，生产率高，便于流水作业；对工人技术要求不高；产品质量稳定，成本低；备件供应方便；装配公差小，而组成零件数目较多时，对零件公差要求不严格，不易加工，甚至不能加工。四，应用范围：完全互换法在各种生产类型优先考虑，但当组成零件数目较多或装配精度要求较高，难以满足零件的经济精度要求。大批大量生产条件下，可考虑采用不完全互换，有一部分会产生超差，这就需要考虑补偿措施或进行经济核算以确定此种方法是否被采用。
9.选择装配法，一，实质，将零件的实际加工公差放大到经济可行的程度进行加工，装配时选择合适的零件进行装配，或者将零件按尺寸大小先划分成若干组，然后将相应组的零件进行装配，以保证达到规定的装配精度要求。二，选择装配法的方式①直接选配法②分组互换装配法③复合选配法。
10.确定装配工艺顺序的一般原则：①预处理工艺先行原则 如零件清理，去毛刺与飞边，防腐、防锈、等应安排在前②先里后外原则 使先装下部分不至于成为后续作业的障碍。③先下后上原则 使装品在整个装配过程中的重心处于最稳状态。④先难后易原则 刚开始装配时，基准件上有较开阔的安装、调整、检测空间，有利于较难的零部件的装配。⑤先重后轻选择 先对重型零件进行装配，使轻小零件可以穿插安排进行。⑥先粗后精原则 先对装配精度要求高的部分进行重点装配，而后再对一般精度要求部分进行装配。⑦前不妨碍后，后不破坏前的原则 使前面的工序内容，不妨碍后续工序的进行。后面的工序内容不应损伤前面工序得到的装配质量。⑧处于基准同一方位的装配工序，尽量集中连续安排，减少装配翻身、转位。⑨将使用同一装配工装或设备，以及对装配环境有同样特殊要求的工序尽可能集中安排，以减少在装品在车间的迂回或设备的重复调度。⑩及时安排检验工序，尤其是在产品质量和性能有较大影响的工序之后，必须安排检验工序。检验合格后才允许进行下面的装配工序。
