机械制造基础考点汇总
1、机器的组成：动力部分，工作部分，传动部分，控制部分。
运动副：两构件直接接触并能产生相对运动的活动联接称为运动副。
2、运动副的分类：低副（分为转动副和移动副副）和高副
3、自由度：绕垂直于ХOУ平面的A轴的转动，沿Х和У轴的移动。
每个低副引入2个约束，每个高副引入1个约束（自由度公式F=3n-2P L-P H，n为活动构件，P L为为低副数，P H为高副数）
4、机构具有确定相对运动的条件是：机构的自由度数目必须与主动件数目相等。
5、复合铰链：由两个以上的构件通过转动副并联在于一起所构成的铰链。
当用k个构件组成复合铰链时，其转动副数目应为（K-1）个。
6、局部自由度：在机构中常出现一种与整个机构无关的，局部的独立运动(不引入计算)。
：在铰链四杆机构中，若两连架杆中一个为曲柄，另一个为摇杆则称为曲柄摇杆机构。
双摇杆机构：在铰链四杆机构中，两连架杆均为摇杆。
7、曲柄是否存在的条件：取决于机构中各杆的长度是否能使曲柄做整周运动，各杆必须满足一定的条件。（1:连架杆与机架中必须有个最短杆，2：最短杆与最长杆长度之和必须小于或等于其余两杆的长度之和。反之如果大于，则不论哪一个构件做机架都不存在曲柄，而只是双摇杆机构）区别在于：前者能做整周运动后者只能做摆动。
8、铰链四杆机构存在的条件：1连架杆与机架中必有一杆是最短杆；2最短杆与最长杆长度之和必小于或等于其余两杆长度之和。
9、三种铰链四杆机构：（1）以最短杆的相邻杆为机架时，曲柄摇杆机构；（2）以最短杆为机架时，双曲柄机构；（3）、以最短杆的相对杆为机架时，双摇杆机构。
K为形成数比系数。
10、机构的极位夹角θ不为零，该机构就有急回运动。
11、四杆机构的机会特性：在各种机器中可以用来节省空回行程的时间，以节省动力并提高生产率。
12、压力角：从动摇杆所受的力与力作用点间所加的锐角α。
13、压力角α越大，F
越大，所作的有效功也越大。
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14、传动角：作用力F与分力Fn间所夹的角Υ。
15、死点位置：摇杆通过连杆传给曲柄的力必通过铰链中心出现Υ=0的情况。
16、避免死点位置的措施：利用从动件的惯性来通过死点位置；采用机构错位排列的办法。
17、常用的演化机构：曲柄滑块机构；导杆机构；摇块机构；定块机构；偏心轮机构。
18、凸轮按从动件的端部型式分：尖底从动件；滚子从动件；平底从动件。
19、从动件的运动规律取决于凸轮轮廓曲线的形状。
20、凸轮工作的情况：推程运动角；远休止角；回程运动角；近休止角。
21、柔性冲击：加速度有限值的突变，产生的惯性力突变也是有限值的。
22、从动件常用运动规律：等速运动规律；等加速运动规律；余弦加速度运动规律；
带传动的主要优点是传动平稳，噪声小，可缓冲和冲击和振动，当过截面时带在带轮上滑过，对其他零件起安全保护作用，结构简单，制造，安装和维护方便，成本低，适用于中心距较大的场合。缺点是带在带轮上有相对滑动，传动比不恒定，传动效率低，带的寿命较短，不宜用于易燃易爆的场合。
链传动的优点：无弹性滑动和打滑现象，因而保持准确的平均传动比。
斜齿圆柱齿轮传动优点：具有传动平稳，噪声小，承载能力大等。缺点是工作时产生轴向力，变得复杂起来。
蜗杆传动优点：传动比大，结构紧凑，传动平稳，无噪声，一定条件下可以自锁。缺点：效率较低，具备自锁时效率更低，蜗轮齿冠需要贵重的青铜制造，成本高。（传动效率与蜗杆的齿数成正比）
渐开线齿轮传动的特点：1，齿合线为一直线。2，齿合角为常数。3，中心距具有可分离性。
压力角a 越小，F越大，所作的有效功越大，传力性能就越好。
死点是通过惯性来解决的，也可以采用机构错位排列的办法（利用死点的例子有：蒸汽机车驱动轮联动机构，连杆式快速夹具）
按从动件的端部型式分：尖底从动件，滚子从动件，平底从动件
从动件的运动规律取决于凸轮廓曲线的形状，四个过程角为：推程运动角，远休止角回程运动角近休止角。刚性冲击：从动件在开始运动和终止的瞬间，速度发生突变，而这时的加速度在理论上达到无穷大，致使从动件突然产生非常大的惯性力因而使凸轮机构受到极大地冲击。
发生自锁的原因：当α大到某一数值时，则Fy将小于Fx所引起的摩擦力，这时不论推力Fn有多大，都不能使从动件运动。
根据联接拆卸后联接是否损坏，可分为可拆联接（如螺纹联接，键联接，销联接等）和不可拆联接（如焊接和铆接）而过盈配合可制成可拆联接或不可拆联接。
键，花键联接主要是用于联接轴和轴上的零件（如带轮，齿轮，飞轮和凸轮等），实现周向固定以传递转矩。键是标准件，根据键联接在工作前是否存在预紧力，分为松联接和紧联接。
平键的特点：结构简单，装卸方便，对中性好等。又分为：普通，薄型，导向平键和滑键。
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导向平键和滑键用于传动零件在工作时需要做轴向移动的场合。特点是键较长，并用螺钉固定在轴曹中，为了便于拆卸，在键的中部制出起键螺钉孔。（根据轴径从标准中选出键的截面尺寸b*h）
螺纹副的效率为η=A
2/A
1=tanΨ/tan(Ψ+ρ)；自锁条件Ψ<=ρ
螺纹联接有螺栓联接(铰制孔~)，双头~（可以经常拆卸），螺钉联接（不可以经常拆卸），紧定螺钉联接，预紧的目的是增加联接的可靠性，紧密性和防松能力。（侧力矩扳手，定力矩扳手）
当拧紧螺母时，在螺栓的横截面上受到由预紧力产生的拉应力和螺纹副的阻力矩产生的扭切应力的复合作用。
防松的方法：摩擦防松，机械防松。
防松的实质是防止螺纹副发生相对转动，方法有摩擦防松（对顶螺母，弹簧垫圈，自锁螺母）和机械防松（止动垫圈，串联钢丝）
挠性件传动与齿轮传动相比，具有结构简单，成本低，适用于中心距较大的场合。
摩擦传动带按截面形状：可以分为平带传动，V带传动，多契带传动和圆带传动。在同样的情况下v带传动较平带传动能产生更大的摩擦力。
V带有普通，宽，窄带之分。普通v带由顶胶层，抗拉体，底胶层和包布，抗拉体由帘布芯或绳芯构成。节面：当v带弯曲时，顶胶层伸长，底胶层缩短，在两者之间的中性层长度不变。带的节面称为节宽。
直齿圆柱齿轮的基本参数，模数m，压力角a，齿数z，齿顶高系数和顶隙系数
一对渐开线直齿圆柱轮齿的正确齿合条件是：两轮模数和压力角必须分别相等。
平键主要的失效形式是：软弱零件的工作面被压溃。导向平键的主要失效形式是：过度磨损
齿轮传动的失效主要是指齿轮失效（轮齿折断和齿轮失效）。措施是：1增大齿根过渡圆角半径，降低表面粗糙度，减轻加工损伤，采用表面强化处理等2，提高齿面硬度，降低表面粗糙度，注意润滑油的清洁和定期更换，降低滑动系数是减轻和防止磨粒磨损的主要措施
滚动轴承的特点：摩擦阻力小，起动轻快，效率高，不易磨损，更换维护方便，价格便宜等，但是承受冲击载荷的能力差，高速重载时寿命低，振动及噪声大。主要的失效形式是：疲劳点蚀
齿面疲劳点蚀发生在节线附件靠近齿根部分的齿面上。提高硬度和润滑，有利于提高齿轮抗齿面疲劳点蚀。轮系（定轴轮系和周转轮系）：为了获得更大的传动比或变速和换向等采用的多对齿轮进行转动。
轮系的功用：1，实现相距较远的两轴之间的运动。2，实现变速运动。3，获得较大的传动比。4，实现运动的合成和分解。
联轴器和离合器是机械传动中常用的部件，它们主要用来联接不同部件之间的两根轴（或轴与其他回软件），是其一同回转并传递转矩，有时也可用作安全装置。
联轴器选择的依据：首先根据实际工作情况和各类联轴器的特性，确定联轴器类型，然后再根据实际情况
传递的转矩，转速和被联接两轴的直径选择联轴器的型号。
轴分为：心轴，传动轴，转轴。
轴设计的主要要求是：有利于提高轴的强度和刚度，轴上零件定位要准确，固定要求可靠，便于轴上零件的装拆和调整。
轴承合金有两种：锡基轴承合金和铅基轴承合金。
不完全液体润滑径向滑动轴承的主要失效形式是磨损和胶合。
对常用的内径（22、28、32除外）的内径代号乘以5即为轴承的内径尺寸。内径为10、12、15、17mm的轴承内径代号为00、01、02、03. 公差代号中0级为普通级，代号中不标出。
额定动载荷：当基本额定寿命为10^6转时，轴承所能承受的载荷。用C表示。
因为滚动轴承是标准件，所以圈内与圈的轴的配合应该是基孔制，圈外与孔的配合应按基轴制。
当Wd>Wr时，驱动力（矩）做功有盈余，出现盈功，机械增速运转；当Wd
由于动平衡同时满足了静平衡的条件，所以经过动平衡的回转件一定是静平衡的；反之，经过静平衡的回转则不一定是动平衡的。
平面机构的虚约束经常出现的场合：1、两构件间组成多个导路平行的移动副时，只有一个移动副起作用，其余的都是虚约束；2、两构件间组成多个轴线重合的转动副时，只有一个转动副起作用，其余的都是虚约束；3、运动轨迹重合时；4、机构中对传递运动不起独立作用的对称部分。
平面连杆机构的优点：构件间均为面结触，承载能力强，耐磨损，接触面是圆面和平面。缺点是：传动效率低，累积误差大不平衡动荷较大，难以消除。
凸轮机构的主要优点是：正确地设计出凸轮轮廓线，结构简单，紧凑，工作可靠。缺点是：凸轮工作轮廓加工工作较为复杂，易磨损。
螺纹连接是；利用带有螺纹的零件构成的可拆联接。它具有结构简单，工作可靠，装拆方便，适用于范围广等优点。
螺纹的主要参数：大径d，小径d1 ，中径d2 ，螺距p，导程L，升角Ψ，牙型角α，牙侧角β。
弹性滑动和打滑的区别：不可避免固有的特性；过载引起，可以避免。
V带的传动与什么有关：摩擦力，有效拉力，足够的疲劳强度。
影响V带传动的因素：打滑条件，疲劳强度条件，实际传递的额定功率。
齿轮传动的特点：1优点：能保证传动比恒定不变，适用范围广，结构紧凑，效率高，工作寿命长；2缺点：成本高，精度低，噪声和振动较大，不宜用于轴间距离大的传动。
渐开线齿轮传动的特点：啮合线为一直线，啮合角为常数，中心距具有可分离性。
渐开线标准直尺圆柱齿轮计算公式：1、齿顶高：ha=ha*m；2、齿根高：hf=(ha*+c*)m；3、齿全高：h=(2ha*+c*)m；
3、齿距：p=πm;4：齿厚：s=πm/2；5、齿槽宽：e=πm/2；6、顶隙：c=c*m；7分度圆直径:d=zm；8、齿顶圆直径：外齿da=(z+2ha*)m\内齿da=(z-2ha*)m；9、齿根圆直径：外齿df=(z-2ha*-c*)m\内齿df=(z+2ha*+c*)m；
10、基圆直径：d b=z m cosα；11、标准中心距：外齿a=(z1+z2)m/2外齿a=(z1-z2)m/2。
锻钢：分2种，1。软齿面齿轮齿面硬度<350HBS的齿轮称为软齿面齿轮。先进行热处理，(调质和正火)，然后进行切削加工，切制后为成品。强度、速度要求不高，精度为8级，切时可达7级精度齿轮。这类齿轮制造简单、生产率高。
2.英齿轮面齿轮，齿轮硬度>350HBS的齿轮，先车削毛胚和粗切齿轮，然后进行热处理或化学热处理。
选择原则，首先满足工作要求、合理选择配对齿轮的材料、应具有良好的工艺、考虑市场的供应情况。4、增大齿根过度圆角半径、降低表面粗糙、减轻加工损伤(磨削烧伤、滚切拉伤)、采用表面强化处理(喷丸、碾压)，都有利于提高齿轮的抗疲劳折断能力。
正确啮合条件：一对外啮合斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件：除2轮的法向模数和法向压力角必须分别相外，2轮的螺旋角还必须大小相等旋向相反
5、蜗轮螺旋角β和蜗杆传动的正确啮合条件：ma1=mt2=m Aa1=At2=a r=β
轮系在传动中，若各个齿轮的几何轴线位置都是固定不变的，则成这种轮系为定轴轮系。
4、轮系主要功能：实现相距较远的两轴之间的运动、实现变速运动、获得较大传动比、实现运动的合成和分解。
1、联轴器和离合器时机械传递中的常用部件，他们主要用来联接不同部件之间的2根轴，视其一同回转并传递转矩，也作安全装置。
联轴器选择的依据：选用联轴器首先根据实际工作情况和各类联轴器的特性，确定联轴器类型，再根据实际传递的转矩、转速和被联接两轴的直径选择联轴器的型号。
4、联轴器的类型选择：当载荷平稳、联轴2端没有相对位移时可选用刚性联轴器。
两根轴工作中有相对位移，则根据不同位移情况选择扰性联轴器。载荷平稳选用无弹性元件扰性联轴器、当有载荷冲击，选用有弹性元件联轴器。
4、轴类型：按轴受载情况分3类：心轴、传动轴、转轴、
按钮转强度计算：t=T/Wt=(9550000*p/n)/0.2d3大于等于[t]。
轴结构设计的主要要求是：有利于提高轴强度和刚度；轴零件定位要准确，固定要可靠；便于轴上零件的装拆和调整；具有良好的加工工艺性。
1、轴承合金：轴承合金有锡基轴承合金和铅基轴合金2种。
不完全液体润滑径向滑动轴承的主要失效形式是磨损和胶合。
4、滚动轴承的结构和特点：内圈、外圈、滚动体和保持架组成。失效形式：疲劳点蚀是滚动轴承的主要失效形式。
滚动轴承的特点：摩擦阻力小、起动轻快、效率高、不易磨损、更换维护方便、价格便宜。
滚动轴承代码：1、2：内径代码，3：直径系列代码，4：宽度系列~，5：类型代码。内径代码乘5=轴承内径尺寸。0级为普通级，在代号中不标出。
滚动轴承寿命：基本额度寿命为10的6次方转，轴承所能承受的载荷，称为基本额度载荷C表示。
滚动轴承的配合：是标配件，内圈与轴的配合应按基孔制，外圈与孔配合按基轴制。
当Wd>Wr，驱动力矩作功有盈余，出现盈功，机械增速运转。当WD WD>WR飞轮速度略增，就可将多余能量储存起来；当WD 3、飞轮，来调节周期性速度波动。 δ=Wmax-Wmin/Wm δ越小，机械运转的速度波动越小。 3、由于动平衡同时满足了静平衡的条件，所以经过动平衡的回转件一定是静平衡；反之，静平衡回转件不一定是动平衡。 混合轮系传动比计算：例：已知各个齿数位z1=24，z2=33，z2’=21，z3=78，z3’=18.z4=30，z5=78.电动机转速n1=1480r/min，求传动比i15+卷筒转速n5。 解：(1)划分轮系：双联此轮1、3轴转动,是行星轮。支持他运动的卷筒是系杆(H),与行星轮相啮合1、3是2个中心轮。1、2-2’、3和系组H组成差动轮系。剩下3’、4、5定轴轮系。 (2)传动比计算：i15=i1H=n1/nH=+28.24，n5=n1/i15=1480/28.24=52.41/min 例：n=7，P L=9，P H=1，求F？（自由度计算） 解：F=3n-2P L-P H=3*7-2*9-1=2 机械制造基础（下） 1.什么是积屑瘤；积屑瘤是怎样形成的？积屑瘤对切削加工有什么样的影响？ 控制积屑瘤的主要措施有哪些？ 形成：在一定的切削速度范围（中速）内切削钢、铝合金与球墨铸铁等塑性金属时，由于前刀面上挤压和摩擦的作用，使切削底层中的一部分材料停滞和堆积在刃口附近，形成积屑瘤。（经变形强化，积屑瘤的硬度很高，可达工件材料硬度的2到3.5倍，可代替切削刃切削。 影响：不利方面：①当积屑瘤突出于切削刃之外时，会造成一定的过切量，从而使切削力增大，在工件表面划出沟纹并影响到零件加工的尺寸精度。②由于积屑瘤局部不稳定，容易使切削力产生波动而引起振动。③积屑瘤形状不规则，使切削刃形状发生畸变，直接影响加工精度。④积屑瘤被撕裂后，若被切削带走，会划伤刀面，加快刀具的磨损，若留在已加工表面上，会形成毛刺，影响工件表面质量。有利方面：①积屑瘤包覆在切削刃上，代替刀具进行切削，对切削刃起到一定的保护作用。②形成积屑瘤时，增大了实际工作前角，可使切削力减小；其中形成积屑瘤时前角增大较多，形成鼻形积屑瘤时使刀—屑实际接触长度减小，也可使切削力减小。 措施：①对塑性金属材料来说，可采取适当的热处理，改变其金相组织。例如低碳钢通过正火、调制处理后，能提高其硬度，降低其塑性，减小积屑瘤生长。 ②避开积屑瘤的生长速度范围。③采用润滑性能好的切削液可以抑制积屑瘤。 ④增大前角也可以抑制积屑瘤，当 035o γ≥时，一般不再产生积屑瘤。⑤其他如减小切削厚度，采用人工加热切削区等措施，也可以减小甚至消除积屑瘤。2.试述刀具的前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角对切削过程的影响以及如 何合理选择。 前角 影响：①增大前角能减小切削的变形，减少切削力，降低切削温度和动力消耗②增大前角能改善切削对前刀面的摩擦，减少刀具磨损，提高刀具耐用度③增大前角能改善加工表面质量，抑制积屑瘤与鳞刺的产生，减少切削振动④前角过大，将削弱刃口强度，减少散热体积，影响刀片受力情况，容易造成崩刀。 选择：①工件材料的塑性越大时，前角合理的数值越大，加工脆性材料时应取较小的前角②当工件材料的强度、硬度越大时，合理的前角数值越小③抗弯强度及抗冲击韧性比较好的刀具材料可以选较大前角④粗加工选择较小前角，精加工选择较大前角。 后角 影响：①增大后角能减少后刀面与加工表面之间的摩擦，从而减少刀具的磨损，提高加工表面质量和刀具耐用度。②增大后角，在同样的磨钝标准VB 条件下，刀具由新刃磨用到磨钝，允许磨去的金属体积较大，因而有利于提高刀具耐用度。③如后角α过大，楔角β减小，则将削弱刃口强度，减少散热体积，磨损反而加剧，导致刀具耐用度下降，且易发生颤振。 选择：①切削厚度越小，后角越大，切削厚度越大，后角越小②粗加工时选用较小后角，精加工时选用较大后角③工件材料硬度、强度高，宜取较小后角，工件材料较软，应取较大的后角④工艺系统刚度较差时选用较小的后角。 主偏角 影响：①主偏角r κ的变化影响各切削分力的大小比值与产生振动的可 能性。减小主偏角，则吃力抗力y F 增大，走刀抗力x F 减小。当工艺系统刚度较 差时，如过于减小主偏角，就可能引起振动，造成损坏刀具，顶弯工件。②主偏角的变化影响切削截面的形状。在切削深度和进给量一定的情况下，随着主偏角的减小，切削厚度将减小，切削宽度增加，切削刃参与加工工件的长度增 课程设计说明书 系别机电工程系 专业机械设计制造及其自动化 方向机电一体化 课程名称《制造技术基础课程设计》 学号 06080729 姓名张森 指导教师 题目名称 CA6140车床拨叉 设计时间 2011年3-6月 2011 年 5 月日 目录 一、序言 (1) 二、零件的工艺分析及生产类型的确定 (2) 三、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图 (4) 四、选择加工方法，制定工艺路线 (8) 五、工序设计 (10) 六、确定切削用量及基本时间 (12) 七、专用机床夹具设计 (15) 八、设计心得 (17) 九、参考文献 (18) 十、附图 (19) 序言 一、序言 机械制造技术基础课程设计在学完了机械制造基础和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的又一次实践性教学环节。这次课程程设计是我们能综合运用机械制造技术基础中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决了机械制造工艺问题，设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备，提高了结构设计能力，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好基础。 由于能力有限，经验不足，设计中还有血多不足之处，希望各位老师多加指教。 二、零件的工艺分析及生产类型的确定 1.零件的作用 本次设计所给的零件是CA6140车床变速齿轮拨叉，用于双联变换齿轮的啮合，输出不同的转速，已达到变速的目的。该拨叉应用在CA6140车船的变速箱变速机构中机构中。拨 孔与变速叉轴联结，拨叉脚则夹在双叉头以φ22mm孔套在变速叉轴上，并用销钉经8mm 联变换齿轮的槽中。当需要变速时，操纵变速杆，变速操纵机构就通过拨叉头部的操纵槽带动拨叉与变速叉轴一起在变速箱中滑动，拨叉脚拨动双联变换齿轮在花键轴上滑动以改换转速，从而改变车床的主轴转度。 该拨叉在改换转速时要承受弯曲应力和冲击载荷的作用，因此该零件应具有足够的强度、刚度和韧性，以适应拨叉的工作条件。该零件的主要工作表面为拨叉脚两端面、叉轴孔mm（H7）和锁销孔φ8mm，在设计工艺规程时应重点予以保证。 图1-1 拨叉零件图 2.零件的技术要求 CA6140车床拨叉技术要求表1-1 第一章练习题 窗体顶部 单项选择题 切削铸铁工件时，刀具的磨损部位主要发生在：（单选） C 1、前刀而C2、后刀而「3、前、后刀而 影响刀头强度和切屑流出方向的刀具角度是：（单选） 「I、主偏角C2、前角C3、副偏角C4、刃倾角 粗车碳钢工件时，刀具的磨损部位主要发生在：（单选） 「1、前刀面C2、后刀面C3、前、厉刀面 钻削时，切削热传出途径中所占比例最大的是：（单选） C 1、刀具厂2、工件「3、切屑厂4、空气介质 车削时切削热传出途径中所占比例最人的是：（单选） C 1、刀具「2、工件「3、切屑厂4、空气介质 对铸铁材料进行粗车，宜选用的刀具材料是：（单选） C 1、YT15（P10）C 2、YT5（P3O）「3、YG3X（K01）C 4、YG8（K20） 下列刀具材料屮，强度和韧性最好的是：（单选） C 1、高速钢「2、YG类硬质合金「3、YT类换质合金C4、立方氮化硼 安装外车槽刀时，当刀尖低于工件的冋转轴线，与其标注角度相比刀具工作角度将会：（单选） C 1、前角不变，后角变小「2、前角变人，后角变小C3、前角变小，后角变人C 4、前后角均不变 ISO标准规定刀具的磨钝标准是控制：（单选） 「1、沿工件径向刀具的磨损量「2、后刀面上平均磨损带的宽度VB「3、前刀面月 牙洼的深度KT「4、前刀面月牙洼的宽度 —?般当工件的强度、换度、蜩性越高时，刀具耐用度：（单选） 「1、不变「2、有时高，有时低「3、越高C4、越低 下列刀具材料中，适宜制造形状复杂的机用刀具的材料是：（单选） 「1、碳索工具钢r2、人造金刚石C3、高速钢「4、硬质合金 精车碳钢工件时，刀具的磨损部位主要发生在：（单选） C 1、前刀而2、厉刀而3、前、后刀而 第1章 金属材料及热处理概论 1.1 金属及合金的基本性能 2、强度指标：屈服点σs ；屈服强度σ 0.2；抗拉强度σb （判别金属材料强度高低的指标） 3、塑性：金属发生塑性变形但不破坏的能力。 5、硬度：金属材料抵抗局部变形的能力。 布氏硬度：用符号HBW 洛氏硬度：用符号表示 HR 表示 二、习题 1、单项选择题 （1）符号σb 表示材料的 （） A 、屈服强度 B 、抗拉强度 C 、疲劳强度 D 、断裂强度 （2）拉伸实验时，试样拉断前能承受的最大应力称为材料的（B ） A 、屈服点 B 、抗拉强度 C 、弹性极限 D 、疲劳极限 2、多项选择题 （1）以下说法正确的是（） A 、布氏硬度用符号HBW 表示 B 、洛氏硬度用符号HR 表示 C 、洛氏硬度用符号HBW 表示 D 、布氏硬度用符号HR 表示 （2）以下说法正确的是（BCD ） A 、布氏硬度的压痕面积大，数据重复性好，用于成品的测定 B 、洛氏硬度的操作简便，硬度值可以直接读出，压痕较小 C 、金属材料抵抗冲击载荷作用而不被破坏的能力称为冲击韧度 D 、金属材料在指定循环基数的变荷作用下，不产生疲劳断裂所能承受的最大应力称为疲劳强度 3、判断题 金属材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力称为强度（） 4、填空题 强度按力的性质有___、___、___。 5、简答题 简述拉伸低碳钢过程，拉伸曲线的变化以及金属变形 答案：1、B B 2、AB BCD 3、√ 4、屈服强度 抗拉强度 抗弯强度 抗剪强度 5、在力到达Fe 之前处于弹性变形阶段△L 线性增加，超过Fe 以后不仅有弹性变形还有塑性变形，形成永久变形，到Fs 以后出现塑性变形，出现屈服现象，进入强化阶段。 1.2 金属和合金的晶体结构及结晶过程 一、知识点整理 1、内部原子在空间按一定次序有规律的排列的物质称为晶体，反之为则为非晶体晶体具有。 固定的熔点和各向异性 等特征，非晶体则反之。 2、晶体中源于排列规律具有明显的周期性征的最小几何单元，称为晶胞。 变化，因此，在晶格中选取一个能够代表晶格特 3、常见的纯金属晶格结构有体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格 。 4、如果晶体内部的晶格位向完全一致，称为单晶体。实际使用的金属材料多由许多位向不同的小单晶体组成，成为多晶。 5、只有用显微镜才能看到晶粒。 6、在显微镜下所观察到的晶粒大小、形状和分布称为显微组织。 7、合金是指由两种或两种以上的金属元素(或金属与非金属融合)组成的具有金属特性的物 质。 8、组成合金的元素称为组元，可以是纯金属和非金属的化学元素，也可以是某些稳定的化合物 。 9、合金系是由两种以上的组元，按不同的比例浓度配制而成的一系列合金。按组元的数目不同，合金可分为二元合金系、三元合金系及多元合金系。 机械加工工序卡片生产类型大批生产工序号 2 零件名称车床套零件号 零件重量同时加工零件 数 1 材料毛坯 牌号硬度型式重量 45 HB190～ 210 圆钢 设备夹具和辅助工具名称型号 三爪卡盘 车床CA6140 工序工 步 工步说明 刀 具 量 具 走刀 长度 （mm） 走刀 次数 切削 深度 (mm) 进给量 (mm/z) 主轴 转速 （r/ min） 切削 速度 (mm/s ) 基本工 时min 2 1 2 3 夹φ75外圆，粗车一端面，车 外圆φ42.4，长43，外圆φ45.4， 长41，外圆φ70，长5 钻内孔φ23 扩孔φ24.8 掉头装夹，粗车相同参数 切断 45°硬质合金 车刀 Φ23麻花钻 Φ24.8扩孔钻 切断刀 游标卡尺43 45 5 90 90 35 6 4 2 1 1 1 3 3 2 0.6 0.6 0.6 0.20 0.56 500 500 560 200 250 117.8 117.8 122.1 14.45 17.85 1.92 1.60 0.06 2.65 0.714 10.1 卧式铣床X62W 工序工 步 工步说明 刀 具 量 具 走刀 长度 （mm） 走刀 次数 切削 深度 (mm) 进给量 (mm/r) 主轴转 速 （r/mi n） 切削 速度 (m/mi n) 基本工 时min 5 1 铣开挡5H9，保证尺寸2 6 φ63三面 刃铣刀游标 卡尺 9 1 4 0.06 750 148 0.04 机械加工工序卡片生产类型大批生产工序号 6 零件名称车床套零件号 零件重量同时加工零件数 1 材料毛坯 牌号硬度型式重量 45 HB190～ 210 圆钢 设备夹具和辅助工具名称型号 专用钻床夹具摇臂钻床Z35 工序工 步 工步说明 刀 具 量 具 走刀 长度 （mm） 走刀 次数 切削 深度 (mm) 进给量 (mm/r) 主轴转 速 （r/mi n） 切削 速度 (mm/r ) 基本工 时min 6 1 钻孔φ7，钻锥孔φ13 φ7麻花 钻 φ13x90 度锪钻游标 卡尺 4.5 2 1 1 4.5 2 0.20 0.20 530 530 11.65 11.65 0.108 0.047 0.155 机械加工工序卡片生产类型大批生产工序号7 零件名称车床套零件号 第2章练习题 1. 单项选择 1-1 构成工序的要素之一是（）。 ①同一台机床②同一套夹具③同一把刀具④同一个加工表面 1-2 目前机械零件的主要制造方法是（）。 ①材料成形法②材料去除法③材料累加法④材料复合法 1-3 快速原型制造技术采用（）方法生成零件。 ①仿形②浇注③分层制造④晶粒生长 1-4 在数控铣床上用球头立铣刀铣削一凹球面型腔，属于（）。 ①轨迹法②成型法③相切法④范成法 1-5 进给运动通常是机床中（）。 ①切削运动中消耗功率最多的运动②切削运动中速度最高的运动 ③不断地把切削层投入切削的运动④使工件或刀具进入正确加工位置的运动 1-6 在外圆磨床上磨削工件外圆表面，其主运动是（）。 ①砂轮的回转运动②工件的回转运动③砂轮的直线运动④工件的直线运动 1-7 在立式钻床上钻孔，其主运动和进给运动（）。 ①均由工件来完成②均由刀具来完成 ③分别由工件和刀具来完成④分别由刀具和工件来完成 1-8 背吃刀量p a是指主刀刃与工件切削表面接触长度（）。 ①在切削平面的法线方向上测量的值②正交平面的法线方向上测量的值 ③在基面上的投影值④在主运动及进给运动方向所组成的平面的法线方向上测 量的值 1-9 在背吃刀量p a和进给量f一定的条件下，切削厚度与切削宽度的比值取决于（）。 ①刀具前角②刀具后角③刀具主偏角④刀具副偏角 1-10 垂直于过渡表面度量的切削层尺寸称为（）。 ①切削深度②切削长度③切削厚度④切削宽度 1-11 锥度心轴限制（）个自由度。 ① 2 ② 3 ③ 4 ④ 5 1-12 小锥度心轴限制（ ）个自由度。 ① 2 ② 3 ③ 4 ④ 5 1-13 在球体上铣平面，要求保证尺寸H （习图2-1-13），必须限制（ ）个自由度。 ① 1 ② 2 ③ 3 ④ 4 1-14 在球体上铣平面，若采用习图2-1-14所示方法定位，则实际限制（ ）个自由度。 ① 1 ② 2 ③ 3 ④ 4 1-15 过正方体工件中心垂直于某一表面打一通孔，必须限制（ ）个自由度。 ① 2 ② 3 ③ 4 ④ 5 1-16 普通车床的主参数是（ ）。 ① 车床最大轮廓尺寸 ② 主轴与尾座之间最大距离 ③ 中心高 ④ 床身上工件最大回转直径 1-17 大批大量生产中广泛采用（ ）。 ① 通用夹具 ② 专用夹具 ③ 成组夹具 ④ 组合夹具 1-18 通过切削刃选定点，垂直于主运动方向的平面称为（ ）。 ① 切削平面 ② 进给平面 ③ 基面 ④ 主剖面 1-19 在正交平面内度量的基面与前刀面的夹角为（ ）。 ① 前角 ② 后角 ③ 主偏角 ④ 刃倾角 1-20 刃倾角是主切削刃与（ ）之间的夹角。 ① 切削平面 ② 基面 ③ 主运动方向 ④ 进给方向 1-21 车削加工时，车刀的工作前角（ ）车刀标注前角。——（对应知识点2.6.4） ① 大于 ② 等于 ③ 小于 ④ 有时大于、有时小于 1-22 用硬质合金刀具对碳素钢工件进行精加工时，应选择刀具材料的牌号为（ ）。 ① YT30 ② YT5 ③ YG3 ④ YG8 H 习图2-1-13 习图 2-1-14 工程材料基础 第七章金属材料主要性能 7-6名词解释 晶格：表示原子排列规则的空间格子 晶胞：组成晶格的最基本几何单位 晶格常数：晶胞中各棱边长度（埃） 晶粒：由一个晶核长成的小颗粒晶体 晶界：晶粒与晶粒之间的界面 过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度之间的温度差，过冷现象：金属实际结晶温度一般低于他的理论结晶温度 重结晶：把金属从一种固体晶态转变为另一种固体晶态的过程 合金：以一种金属元素为基础，加入其他金属或非金属元素，经融合而形成具有金属特性的物质 组元：组成合金的元素 相：凡化学成分和晶格结构相同，并与其它界面分开的均匀组织 固溶体：溶质原子溶入溶剂，晶格类型保持溶剂类型 金属化合物：合金各组元之间发生化学作用形成的具有金属特征的新物质 7-18铁碳图的应用 1在铸造中应用 （1）确定钢和铸铁浇铸温度 （2）判断其流动性好坏和收缩大小 2 在锻造中应用 确保钢在奥氏体区适当温度范围内变形 3 在热处理工艺依据 7-30随着碳质量分数的增加，碳钢力学性能的变化？ 钢的特性主要取决于碳与铁含量的比重。一般来说，碳含量越少，钢越柔韧，低于一定比例就变成生铁了，含量越高，同时柔韧度也随之降低，变得越来越脆。其塑性降低，锻造性变差。7-34牌号表示 Q235AF 屈服强度数值为235Mpa的A级沸腾钢 20：含碳量为0.2%的优质碳素结构钢 45：含碳量为0.45%的优质碳素结构钢 Q345：屈服强度为345Mpa的低合金高强度结构钢 40cr：平均碳的质量分数为0.4%，铬的平均质量分数小于1.5%的合金结构钢 10si2MnA：平均碳质量分数为0.1%，硅质量分数为2%，锰的质量分数小于1.5%的高级优质合金结构钢 T10A：含碳量为1.0%的高级优质碳合金工具钢 9SiCr：含碳量为0.9%硅，铬质量分数小于1.5%的合金工具钢 W18Cr4V：含碳量大于1.0%,钨质量分数为18%,铬质量分数为4%，矾质量分数小于1.5%的合金工具钢 12Cr18Ni9:含碳量为0.12%，铬质量分数为18%，镍质量分数为9%的不锈钢 重点： 过冷度越大，晶粒越细 从内部看，结晶就是液体到固体的过程 冲击韧性：金属抵抗冲击载荷的能力 常见晶格：体心立方，面心立方，密排立方 力学性能：强度，硬度，塑性和韧性 工艺性能：锻造，铸造，焊接和热处理，切削加工性能 晶粒粗细与冷却速度和孕育与否有关 耐磨=硬度 结晶过程=形核+长大 液态金属结晶时，冷却速度越快，过冷度越大晶粒越多 比较晶体和非晶体 ①均是固态结构 机械制造基础课程设计 设计题目：制订轴承端盖工艺及直径为10mm孔夹具设计 班级： 学生： 指导教师： 目录 设计任务书 一、零件的分析……………………………………… 二、工艺规程设计…………………………………… （一）、确定毛坯的制造形式…………………… （二）、基面的选择……………………………… （三）、制订工艺路线…………………………… （四）、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺 才的确定…………………………………………… （五）、确定切削用量及基本工时……………… 三、夹具设计………………………………………… 四、参考文献………………………………………… 订做机械制造基础课程设计工艺及夹具设计- 1 - 一、零件的分析 （一）零件的工艺分析 轴承端盖具有密封，定位的作用，因此结合面要有比较高的表面质量，孔系加工也要求有比较高位置精度和形状精度，这个零件从零件图上可以看出，所有加工表面是以?16mm为中心的，包括：?32H7mm及倒角，尺寸为?11mm，?7mm的沉头孔及螺纹孔，M5螺纹底孔，?11mm，?10mm进油孔，以及?56mm圆柱面，?16mm孔与?56mm柱面同心度为0.025； 由以上分析可知，对于这些加工表面而言，我们首先加工出?56mm外圆柱面，并以此为粗基准加工出关键部分孔?16mm，并以此为基准加工其它表面，并且保证其它表面与孔之间的位置精度要求。 二、工艺规程设计 （一）确定毛坯的制造形式 零件材料为HT200，考虑到该零件在车床中的受力并保证零件的工作可靠性，零件为中批生产，而且零件的尺寸不大，因此，毛坯可采用金属模砂型铸造。 （二）基面的选择 1 基准选择原则 ①粗基准的选择 选择粗基准时，主要要求保证各加工面有足够的余量，使加工面与不加工面间的位置符合图样要求，并特别注意要尽快获得精基面。具体选择时应考虑下列原则： 1) 选择重要表面为粗基准 2) 选择加工余量最小的表面为粗基准 3) 选择较为平整光洁、加工面积较大的表面为粗基准以便工件定位可靠、夹紧方便。 4) 粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次因为粗基准本身都是未经机械加工的毛坯面，其表面粗糙且精度低，若重复使用将产生较大的误差。 订做机械制造基础课程设计工艺及夹具设计- 2 - 机械制造基础技术重点 ----前面1-19点是老师画的重点大家重点花时间背这十九点，后面的大家过两遍就行。预祝大家考试顺利。 1》键槽方向不一致，需要两次装夹才能完成加工；键槽方向一致时，一次装夹即可完成。（看表1-7的12图）P30 2》外圆表面加工方法：结合图形进行复习，其中图形中T表示平动，R表示转动，T/R表示平动与转动的符合运动。实线箭线表示主运动，虚线箭线表示进给运动，点画线箭线表示调整运动。其中包括：车削成形车削旋转拉削研磨铣削外圆成形外圆磨普通外圆磨无心磨车铣加工滚压加工。P48 3》切削用量包括：切削速度ve(即主运动速度，单位m/s)、进给量f ( vf=n f单位mm/r )、背吃刀量（切削深度）ap 其中记住2-2 2-3 2-4 2-5 几个公式计算。P54 4》基准分为设计基准和工艺基准两大类；其中工艺基准可分为：工序基准（尽可能用设计基准做工序基准）、定位基准（定位基准又分为粗基准：第一道机械加工工序所使用的定位基准都是粗基准和精基准：经过机械表面加工作为定位基准称为精基准和附加基准）、测量基准、装配基准（装配基准通常和设计基准是一致的。）P58 5》六点定位原理：任何一个工件在其位置尚未确定前，均具有6个自由度。其中我们要区分定位和夹紧的概念。定位：使工件在夹紧之前就相对于机床占有某一确定的位置，此过程称为定位夹紧：使 工件在加工过程中保持其正确位置所做的压紧 10.定位误差与夹紧误差之和称为装夹误差P60。 工件定位的时候6个自由度完全被限制称为完全定位，工件定位时有一个或者以上自由度未被限制称为不完全定位。（看懂表2-10 和表2-14里面几种定位情况下的自由度） 按照工艺要求应该限制的自由度未被限制的定位称为欠定位，其中欠定位是不被允许的；如果工件的一个自由度被定位原件重复限制称为过定位。P65 6》刀具标注角度：弄清楚前角r、后角a、锲角b、主偏角Kr、副偏角Kr'、刀尖角Er的概念。B+r+a=90；Kr+Kr'+Er=180度度切削平面Ps、正交平面P、基面Pr.前角---前刀面与基面之间的夹角后角--后刀面与切削平面之间的夹角。刀倾角--主切削刃与基面之间的夹角。P83 刀具工作角度：横车和纵车时的角度的计算公式P84 7》硬度：砂轮硬度表示磨粒在磨削力的作用下，从砂轮表面脱落的难以程度。砂轮硬，磨粒不易脱落；砂轮软，磨粒抑郁脱落。选择砂轮硬度时可以选择一下原则：1工件硬度：工件材料越硬，砂轮硬度应选软一些，以使磨钝的磨粒尽快脱落，包吃工件磨粒的锐利。2加工接触面：砂轮与工件接触面大，砂轮硬度应选软一些，使磨粒容易脱落，以防止砂轮堵塞3砂粒硬度：砂轮粒度号大，砂轮硬度应选软一些，以防止砂轮堵塞。4精磨和成形磨：精磨和成型模时，应选硬一些的砂轮，以利于保持砂轮的形状。P90 机械制造基础重要知识点 影响合金充型能力的主要因素有哪些？ 1.合金的流动性 2.浇注条件 3.铸型条件 简述合金收缩的三个阶段 液态收缩：从浇注温度冷却到凝固开始温度的收缩即金属在液态时由于温度降低而发生的体积收缩 2.凝固收缩：从凝固开始温度冷却到凝固终止温度的收缩即熔融金属在凝固阶段的体积收缩 3.固态收缩:从凝固终止温度冷却到室温的收缩，即金属在固态由于室温降低而发生的体积收缩。 热应力：是由于铸件壁厚不均，各部分收缩收到热阻碍而引起的。 简述铸铁件的生产工艺特点 灰铸铁：目前大多数灰铸铁采用冲天炉熔炼，主要采用砂型铸造。 球墨铸铁：球墨铸铁是经球化，孕育处理而制成的石墨呈球状的铸铁。化学成分与灰铸铁基本相同。其铸造工艺特点可生产最小壁厚3~4mm的铸件，长增设冒口和冷铁，采用顺序凝固，应严格控制型砂中水分和铁液中硫的含量。 可锻铸铁：可锻铸铁是用低碳，低硅的铁液建筑白口组织的中间毛坯，然后经长时间高温石墨化退火，是白口铸铁中的渗碳体分解成团絮状石墨，从而得到由絮状石墨和不同基体组织的铸铁。 蠕墨铸铁：其铸造性能具有比灰铸铁更高的流动性，有一定的韧性，不宜产生冷裂纹，生产过程与球墨铸铁相似，一般不热处理。 缩孔的形成：缩孔通常隐藏在铸件上部或最后凝固部位，有时在机械加工中可暴露出来。缩松的形成：形成缩松的基本原因坏人形成缩孔相同，但条件不同。 按模样特征分类： 整模造型：造型简单，逐渐精度和表面质量较好； 分模造型：造型简单，节约工时； 挖沙造型：生产率低，技术水平高; 假箱造型：底胎可多次使用，不参与浇注； 活块造型：启模时先取主体部分，再取活动部分; 刮板造型：节约木材缩短生产周期，生产率低，技术水平高，精度较差。 按砂箱分类： 两箱造型：操作方便； 三箱造型：必须有来年哥哥分型面； 脱箱造型：采用活动砂箱造型，合型后脱出砂箱； 地坑造型：在地面沙坑中造型，不用砂箱或只有上箱。 铸件壁厚的设计原则有哪些？ 壁厚须大于“最小壁厚”在砂型铸造条件下，各种铸造金属的临界壁厚约等于其自小壁厚的三倍，铸件壁厚应均匀，避免厚大断面。 第三章压力加工 塑形变形的实质是什么? 晶体内部产生滑移的结果，滑移是在切应力的作用下，晶体的一部分相对其另一部分沿着一定的晶面产生相对滑动的结果。 机械制造基础课程设计书明书 课程名称：机械制造基础课程设计 题目名称：设计“阶梯轴”的机械加工工艺班级： 姓名： 学号： 指导老： 工序号工序名称工序内容 1 备料锻造 2 车 1 三爪卡盘夹持工件，车端面见平，钻中心孔。 用尾顶尖顶住，粗车三个台阶，直径、长度均 留2mm余量. 2调头，三爪卡盘夹持工件另一端，车端面， 保证总长259mm，钻中心孔。用尾顶尖顶住， 粗车另外四个台阶，长度、直径均留2mm余 量 3 热处理调质处理硬度24~28HRC 4 钳修研中心孔 5 粗车 1 双顶尖装夹半精车三个台阶，长度达到尺 寸要求，螺纹大径车到 mm，其余两个台阶直径上留 0.5mm余量，切槽三个，倒角三个 2调头，双顶尖装夹半精车余下的五个台阶。 mm及mm 台阶车到图样规 定的尺寸。螺纹大径车到mm， 其余两个台阶直径上留0.5mm余量，切槽三 个，倒角四个 6 修中心孔用金刚石或硬质合金顶尖加压修研 7 精车双顶尖装夹，车一端螺纹M24×1.6-6g 调头，车另一端M24×1.6-6g 8 划线划出键槽及?5位置 9 铣铣两个键槽及一个止动垫圈槽，键槽深度比图 样规定尺寸大0.25mm，作为外圆磨削的余量 10 磨磨外圆Q、M并用砂轮端面靠磨台肩H、I 调头，磨外圆N、P，靠磨台肩G 11 检验按图纸检验 工序说明： 1、该零件先以外圆作为粗基准，车端面和钻中心孔，再以中心孔为定位基准粗车外又以粗车外圆为定位基准加工孔，此即为互为基准原则，使加工有一次比一次精度更高的定位基准面。 2、螺纹因淬火后，在车床上无法加工，如先车好螺纹后再淬火，会使螺纹产生变形。因此，螺纹一般不允许淬硬，所以在工件的螺纹部分的直径和长度上必须留去碳层。 3、为保证中心孔精度，工件中心孔也不允许淬硬。 4、为保证工件外圆的磨削精度，热处理后需安排研磨中心孔的工序，并要求达到较细的表面粗糙度。 5、为消除磨削应力，磨后安排低温时效工序。 机械制造基础考试复习题 及答案 The latest revision on November 22, 2020 《机械制造基础》复习题及答案 一、填空题： 1、金属材料的性能主要包括使用性能和工艺性能两个方面。 2、金属材料在外力作用下所表现出来的性能称为力学性能。 3、强度是指金属材料在静载荷作用下，抵抗_变形__和_断裂__的能力。 4、硬度可通过硬度试验测定，常用的有布氏硬度和洛氏硬度两种。 5、金属材料的常用强度指标为屈服点和抗拉强度。 6、金属的结晶包括晶核的形成和晶核的长大。 7、通常把金属从液态向固态的转变称为结晶。 8、金属的品格类型主要有体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格三大类 9、通常固态合金中形成固溶体、金属化合物和机械混合物三类组织。 10、珠光体是铁素体和渗碳体组成的机械混合物。 11、铁素体碳在α-Fe中固溶体。 12、金属在固态下晶格类型随温度（或压力）发生变化的现象称为同素异构转 变。 13、金属材料热处理主要有钢的普通热处理和钢的表面热处理。 14、常用的两种表面热处理方法是_表面淬火和_化学热处理___。 15、普通热处理通常是指对工件进行整体的热处理。 16、普通热处理按加热温度和冷却方法不同，常用的有退火、正火、淬火和回 火等。 17、热处理时须将钢加热到一定温度，便其组织全部或部分转变为奥氏体。 18、钢件的加热温度主要由钢的化学成分确定。 19、常见的退火方法有.完全退火、球化退火和去应力退火三种。 20、常见的淬火方法有-单介质淬火、双介质淬火、马氏体分级淬火和贝氏体等 温淬火。 21、根据钢的热处理原理可知，当过冷奥氏体快速冷却至Ms点以下时，会发生 马氏体_转变。 22、调质的热处理工艺是淬火＋高温回火。 23、常见的化学热处理是渗碳、渗氮、碳氮共渗。 24、按用途不同碳素钢可分为碳素结构钢和碳素工具钢。 25、低合金结构钢是在低碳钢的基础上加入少量合金元素炼成的。 26、.常用的刃具钢有低合金工具钢和高速工具钢-。 27、在合金调质钢中加入铬、锰、镍等合金元素，主要是为了增加钢的淬透 性。 28、铸铁是含碳量大于2．11%的铁碳合金. 29、碳在铸铁中的存在形式有石墨和渗碳体。 30、灰铸铁中按石墨存在的形态不同分灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁__。 机械制造基础重点例题 【例6】：如图所示零件简图，其内、外圆均已加工完毕，外圆尺寸为? mm ，内孔尺寸为? mm 。现铣键槽，其深度要求为 mm ，该尺寸不便直接测量，为检验槽深是否合格，可直接测量哪些尺寸？试标出它们的尺寸及公差。 【题解】：可直接测量键槽底部至内孔上母线的尺寸。 设此尺寸为L 。则画出尺寸链如上图右，判断闭环、增环和减环如下—— 闭环为 ，增环为 ，其余为减环。 具体解法略去。 【例7】：如图所示的轴套类零件的外圆、内孔 及端面均已加工，现铣缺口，求以A 和B 轴向定位基 00.1 90-0.05 060+0.305 +0.305+0 0.0545- 准，M 和N 为径向定位基准时的工序尺寸。 分析：要找出轴向和径向铣缺口时的设计基准，然后求解。 【题解】：根据加工要求及零件图知，轴向的设计基准是A 面，而径向的设计基准是M 轴线。 （1）以A 面定位时，定位基准与设计基准重合，则工序尺寸为 。 （2）以M 定位时，定位基准与设计基准重合，则工序尺寸为 。 （3）以B 为轴向定位基准时，设工序尺寸为x 做出尺寸链如下 闭环为 减环为60+0 其余为增环 计算略。 （4）以N 为径向定位基准时，设工序 尺寸为y ，做出尺寸链如下 闭环为 减环为 0.2010+00.5 10 -0.2 10 +00.510-0 0.05 20- 增环为y 尺寸计算略。 说明：此类型的题，当定位基准与设计基准不重合时，需用调整法加工，让设计基准与定位基准重合，确定工序尺寸。而在画出的尺寸链图中，以设计基准到加工面间的那个尺寸就是闭环。 【例8】工件定位如图所示。已知：工件外径为 ，内孔直径为 ，外径与内孔的同轴度为2e 。本工序加工键槽，要求保证尺寸A 。试分析计算（1）该定位方案引起工序尺寸A 的最大变化量是多少？（2）采取什么定位方案可使工序尺寸A 的变化量最小？ 【题解】：先计算定位误差 （1）?jb= ?jw= 由于?jb 和?jw 无公共误差因素 ∴ ?dw= ?jb+ ?jw 22TD e +2sin 2 Td ? 机械制造基础重点例题 TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8- 【例6】：如图所示零件简图，其内、外圆均已加工完毕，外圆尺寸为 mm ，内孔尺寸为 mm 。现铣键槽，其深度要求为 mm ，该尺寸不便直接测量，为检验槽深是否合格，可直接测量哪些尺寸？试标出它们的尺寸及公差。 【题解】：可直接测量键槽底部至内孔上母线的尺寸。 设此尺寸为L 。则画出尺寸链如上图右，判断闭环、增环和减环如下—— 闭环为 ，增环为 ，其余为减环。 具体解法略去。 【例7】：如图所示的轴套类零件的外圆、内孔及端面均已加工，现铣缺口，求以A 和B 轴向定位基准，M 和N 为径向定位基准时的工序尺寸。 分析：要找出轴向和径向铣缺口时的设计基准，然后求解。 【题解】：根据加工要求及零件图知，轴向的设计基准是A 面，而径向的设计基准是M 轴线。 （1）以A 面定位时，定位基准与设计基准重合，则工序尺寸为 。 （2）以M 定位时，定位基准与设计基准重合，则工序尺寸为 。 （3）以B 为轴向定位基准时，设工序尺寸为x 做出尺寸链如下 闭环为 减环为60+0 其余为增环 计算略。 （4）以N 为径向定位基准时，设工序尺寸为y ，做出尺寸链如下 00.1 90-0.05 60+0.30 5+0.3 5+0 0.0545-0.2 10+00.5 10-0.2 10+ 闭环为 减环为 增环为y 尺寸计算略。 说明：此类型的题，当定位基准与设计基准不重合时，需用调整法加工，让设计基准与定位基准重合，确定工序尺寸。而在画出的尺寸链图中，以设计基准到加工面间的那个尺寸就是闭环。 【例8】工件定位如图所示。已知：工件外径为 ，内孔直径为 ，外径与内孔的同轴度为2e 。本工序加工键槽，要求保证尺寸A 。试分析计算（1）该定位方案引起工序尺寸A 的最大变化量是多少（ 2）采取什么定位方案可使工序尺寸A 的变化量最小？ 【题解】：先计算定位误差 （1）jb= jw= 由于?jb 和jw 无公共误差因素 ∴ dw= jb+ jw （2）若以D 的上母线为定位基准，则定位基准与设计基准重合，此时jb 为0，所以可采取此方法。 说明：一般对于不满足加工精度的改进方法，都首先考虑将定位基准与设计基准重合。 【例9】：在圆柱工件上铣缺口的定位如图所示，试分析该定位方案能否满足工序要求？若不能满足，提出改进方法。 【题解】：由图知径向设计基准为径向轴线，而定位基准为工件的轴线，则—— jb=0 jw= = ∴ dw=0+= 又∵ > 0.510-0 0.0520-22 TD e +2sin 2 Td ?0.1 2sin 45。 1 0.23 ? 机械制造基础课程设计--一阶梯状轴 1序言------------------------------------------（1） 2机械加工工艺规程设计步骤---------------------（2-7) 2.1 生产类型及零件分析-------------------------------------- (2) 2.2确定毛坯及各表面加工方法--------------------------------（2-3） 2.3确定定位基准及划分加工阶段------------------------------（3-4） 2.4热处理及工艺路线----------------------------------------（4-5） 2.5工序设计及加工余量选择----------------------------------（6） 3工艺说明----------------------—-------------（7-17） 3.1 工序一 --------------------------------------------(7) 3.2 工序二 --------------------------------------------(7) 3.3 工序三 --------------------------------------------(7-17) 塞规 -------------------------------------------（7-14）深浅样板 -------------------------------------------（15-16）成型车刀 -------------------------------------------（16-17） 3.4 工序四 -------------------------------------------（17） 4课设总结-------------------------------------（18） 第1章材料的机械性能 1.掌握力学性能指标的基本概念、意义、测试方法 第2章金属的晶体结构与结晶 1.三种典型晶格结构是什么？ 2.实际金属中存在那些晶体缺陷？它们的定义和举例，它们对金属性能的影响。 3. 纯金属结晶特点，金属铸锭中有哪三种组织？ 4.掌握概念：组元、合金系、相、组织、固溶体、金属化合物、固溶强化 第3章二元合金相图及应用 1.掌握概念：相图、晶内偏析、包晶偏析、Fe的同素异构转变 2.理解匀晶相图、共晶相图、包晶相图、共析相图和相组织组成物、组织组成物 3.应用杠杆定律计算相对含量 第4章二元合金相图及应用 1.默画铁碳相图，说明图中主要点、线的意义，填出各相区的组织。 2.何谓铁素体（Ｆ），奥氏体（Ａ），渗碳体（Ｃ），珠光体（Ｐ），莱氏体（Ld），低温莱氏体（Ld’）？ 3.理解0.4％C、0.77％C、1.2％C、2.3％C、 4.3％C及4.6％C合金的结晶过程。 4.说明Fe-Fe3C 相图中五种渗碳体名称及微观形貌。 5.说明含碳量对钢组织和性能的影响。 6.说明碳钢按含碳量和用途如何分类？ 第5章金属的塑性变形与再结晶 1.掌握概念：滑移、加工硬化、回复、再结晶、冷加工、热加工 2.金属塑性变形有哪几种方式？了解滑移特点。多晶体塑性变形的特点。 3.塑性变形对金属组织和性能的影响。热加工对金属组织和性能的影响。 4.用冷拉钢丝绳吊装一大型工件如炉，并随工件一起加热到1000℃，加热完毕，再次吊装工件时， 钢丝绳发生断裂，分析原因。 5.为什么生产中一般应尽量避免在临界变形度这一范围内加工变形？ 6.理解回复、再结晶和晶粒长大。在回复和再结晶过程中金属的组织和性能有何变化？去应力退 火和再结晶退火。 第6章钢的热处理 1.掌握概念：钢的热处理、本质晶粒度、调质处理、表面淬火、化学热处理 2.理解Ac1、Ac3、Ac cm、Ar1、Ar3、Ar cm各相变点的意义。 3.钢在加热时的转变(奥氏体形核，奥氏体晶核长大，剩余渗碳体的溶解和奥氏体成分均匀化) 4.掌握TTT和CCT曲线。共析钢加热到奥氏体后，说明以各种速度连续冷却后的组织(图 5.17)。 5.马氏体的本质、转变特点和性能。 6.说明回火马氏体、回火索氏体、回火屈氏体、马氏体、索氏体、屈氏体、显微组织特征。 7.退火与正火的主要区别是什么？哪种热处理工艺可以消除过共析钢中的网状碳化物？ 8.淬火的目的是什么？如何确定亚共析钢和过共析钢淬火加热温度 9.回火的目的、种类、回火后组织及性能。 10.淬透性和淬硬性的概念和影响因素。 11.一个工件原始组织中含有网状碳化物，预制作滚动轴承钢，请制订热处理工艺使最终组织为回 火马氏体和粒状碳化物。 12.回火脆性的定义、种类和解决措施。为何不在250℃～350℃温度范围内进行回火？ 机械制造基础形考任务一试题及答案整理 一、填空题(每空2分,共58分)(请选择正确的文字答案填写,例如:塑性变形) 塑性变形;断裂;变形;破坏;交变载荷;断裂;奥氏体; 渗碳体;断裂前;最大塑性变形;通用橡胶;特种橡胶;含碳量;万分之几;正火;碳钢;合金元素;酸性焊条;碱性焊条;表面淬火; 表面化学热处理;分离工序;整模造型;分模造型;变形工序;挖砂造型;活块造型;焊芯;药皮 题目1、 题目2强度就是指金属材料在外载荷作用下, 题目3 题目4在铁碳合金中, 题目5的最大应力值。 题目6优质碳素结构钢的牌号有两位数字表示, 题目7 题目8 题目9 题目10淬火前,若钢中存在网状渗碳体,,否则会增大钢的淬透性。 题目11 题目12根据药皮所含氧化物的性质, 题目13 题目14 二、就是非判断题(每题1分,共42分) 题目15冲击韧性值随温度的降低而增加。 选择一项: 对 错 题目16抗拉强度就是表示金属材料抵抗最大均匀塑性变形或断裂的能力。 选择一项: 对 错 题目17硬度就是指金属材料抵抗其她物体压入其表面的能力。 选择一项: 对 错 题目18金属材料在外载荷作用下产生断裂前所能承受最大塑性变形的能力称为塑性。选择一项: 对 错 题目19冲击韧性值随温度的降低而减小。 选择一项: 对 错 题目20强度越高,塑性变形抗力越大,硬度值也越高。 选择一项: 对 错 题目21屈服强度就是表示金属材料抵抗微量弹性变形的能力。 选择一项: 对 错 题目22冲击韧性值愈大,材料的韧性愈好。 选择一项: 对 错 题目23硬度就是指金属材料抵抗比它更硬的物体压入其表面的能力。选择一项: 对 错 题目24通常材料的力学性能就是选材的主要指标。 选择一项: 对 错 题目25一般来说,材料的硬度越高,耐磨性越好。 选择一项: 对 错 题目26测量布氏硬度时,压头为淬火钢球,用符号HBW表示。 选择一项: 对 错 题目27测量布氏硬度时,压头为淬火钢球,用符号HBS表示。 选择一项: 对 错 题目28测量布氏硬度时,压头为硬质合金球,用符号HBW表示。 选择一项: 对 错 题目29测量洛氏硬度时,压头为120°金刚石圆锥体,用符号HRC表示。选择一项: 对 错 第一章金属材料的力学性能 1、力学性能的主要指标有：强度、塑性、硬度、冲击韧度等。 *强度：—金属材料在静载荷作用下抵抗变形和断裂的能力。 *强度指标：（1）弹性极限σe（2）屈服点σs与屈服强度σ0.2（3）抗拉强度σb【判别金属材料强度高低的指标】 *塑性：金属发生塑性变形但不破坏的能力 *塑性指标：（1）伸长率δ（2）断面收缩率ψ δ和ψ是材料的重要性能指标。它们的数值越大，材料的塑性就越好，故可以进行压力加工；普通铸铁的塑性差，因而不能进行压力加工，只能进行铸造。 2、硬度的表示方法。 *布氏硬度：用符号HBW表示，习惯上只写明硬度的数值而不标出单位。硬度符号HBW前面的数值为硬度值，符号后面的数值表示试验条件的指标，依次为球体直径、试验力大小及试验力保持时间（10～15 s时不标注）。【例：600HBW1/30/20表示用直径为1mm的硬质合金球，在294N 的试验力作用下保持20s，测得的布氏硬度值为600。】 *洛氏硬度：用符号HR表示。顶角为120°的金刚石圆锥或直径为1.588mm 的淬火钢球或硬质合金球作压头，用深度的大小来表示材料的洛氏硬度值，并规定每压入0.002mm为一个硬度单位。淬火钢球压头用于退火件、有色金属等较软材料的硬度测定；金刚石压头适用于淬火钢等较硬材料的硬度测定。当材料的硬度较高或试样过小时，需要用洛氏硬度计进行硬度测试。 *维氏印度:用符号HV表示。压头为锥面夹角为136度的金刚石正四棱锥体。维氏硬度标注时，在符号HV前面标出硬度值，在HV后面的数值依次表示试验力值和试验力保持时间(保持时间为10～15s时不标出)。【例：640HV300表示在试验力为294.2N下，保持10～15s测得的维氏硬度为640；640HV300／20表示在试验力为294.2N下，保持20s测得的维氏硬度值为640。】 3、强度、塑性、冲击韧度符号的表示意义。 *强度：（1）弹性极限σe（2）屈服点σs（3）屈服强度σ0.2（4）抗拉强度σb *塑性：（1）伸长率δ（2）断面收缩率ψ *冲击韧度：（1）冲击吸收功Ak（2）冲击韧度值：用试样缺口处的横截面积S 去除AK所得的商。用符号αK表示，单位为焦耳／厘米2 (J／cm2)。(3)试样缺口有U和V两种，冲击韧度值分别以αKU和αKV表示。 第二章金属与合金的晶体结构 1、金属中常见的晶体结构类型：（1）体心立方晶格（铬、钨、钼、钒及α铁）（2）面心立方晶格（铜、铝、银、金、镍、γ铁）（3）密排六方晶格（铍、镁、锌和钛） 2、合金中相的结构类型：（1）固溶体：合金在固态下，组元间仍能互相溶解而形成的均匀相。（2）金属化合物：各组元的原子按一定的比例相互作用生成的晶格类型和性能完全不同于任一组元，并且有一定金属性质的新相。 3、固溶体根据溶质原子在溶剂晶格结点所占的位置分类：（1）置换固溶体：保持溶剂的晶格不变，但引起晶格常数的改变。（2）间隙固溶体：引起晶格畸变，使其塑性变形的抗力增大，因而使合金的强的、硬度增大。 4、金属晶体缺按照几何特征分为:(1)空位和间隙原子(2)位错(3)晶体和亚晶体。第三章金属与合金的结晶 1、掌握过冷度的概念，过冷度的特点？机械制造基础下重点
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