机械制造工艺学复习

第一篇：机械制造工艺学复习

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第一章 绪论

1)何谓生产过程，工艺过程，工艺系统；

生产过程是指将原材料转变为成品的所有劳动过程

工艺过程：在生产过程中，毛坯的制造、零件的机械加工与热处理、产品的装配等工作直接改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品，这一过程称为。

工艺系统：机械加工中，由机床、刀具、夹具和工件组成的统一体。

2)生产纲领概念及计算，生产类型的确定及对应的工艺特点。

生产纲领定义：计划期内，包括备品率和废品率在内的产量。某零件在计划期为一年的年生产纲领N计算：

N=Qn（1+α%+β%）（件/年）式中：

Q—产品的产量（台/年）；

n—每台产品中该零件的数量（件/台）； α%—备品的百分率； β%—废品的百分率。

3)工艺过程：工序、安装、工位，工步（复合工步），走刀的概念

一个或一组工人在一个工作地点或一台机床上，对同一个或几个零件进行加工所连续完成的那部分工艺过程称为工序 在工件的一次安装中，通过分度（或移位）装置，使工件相对于机床床身变换加工位置，则把工件在机床上所占据的位置称为工位

在一次安装中，可能只有一个工位，也可能有几个工位

在加工表面不变、加工工具不变、切削用量中的进给量和切削速度不变的情况下所完成的那部分工序内容，称为工步。

注意：一个工序含有一个或几个工步。

为提高生产率，采用多刀同时加工一个零件的几个表面时，也看作一个工步，并称为复合工步。

在一个工步内，若被加工表面需切除的余量较大，一次切削无法完成，则可分几次切削，每一次切削就称为一次走刀。

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走刀是构成工艺过程的最小单元。

4)工件在机床或夹具中的装夹主要有哪三种方式？ 直接找正安装，划线找正装夹，夹具中装夹

5)工艺基准的分类（概念）（设计、工序、定位、测量、装配基准）, 知道什么是基准重合原则，会根据实际问题确定设计、工序、定位、测量基准。

基准重合原则即，设计基准与工序基准重合，定位基准与设计基准重合。.(应尽可能选用设计基准作为精基准，这样可以避免由于基准不重合而引起的误差。

6)工艺加工时的定位：不完全定位，过定位，欠定位概念及特点，会根据实际问题绘出定位方式，确定定位自由度。工件的6个自由度均被限制，称为完全定位

工件6个自由度中有1个或几个自由度未被限制，称为不完全定位

根据工件的加工（尺寸、形状、位置）要求，应该限制的自由度没有完全被限制，无法保证加工要求，欠定位是绝对不允许的。

工件某一个自由度（或某几个自由度）被两个（或两个以上）约束点约束，称为过定位

7)复习习题：1-6,1-7,1-10,1-12（图1-31b）

第二章 机械加工工艺规程设计

1)零件结构工艺性分析举例：表２－３； 2)粗基准、精基准的概念及选择的原则。

用毛坯上未经加工的表面作为定位基准（划线基准），称为粗基准 利用工件上已加工过的表面作为定位基准面，称为精基准

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粗基准的选择

（1）保证相互位置要求原则：如果首先要求保证工件加工面与不加工面相互位置要求，则应以不加工面作为粗基准

（2）重要表面余量均匀原则

工件如果必须保证某重要表面的余量均匀，则选择该重要表面为粗基准 ⑶便于工件装夹的原则

选择粗基准时，必须考虑定位准确，夹紧可靠以及夹具结构简单、操作方便等问题。为了保证定位准确，夹紧可靠，要求选用的粗基准尽可能平整、光洁和有足够大的尺寸，不允许有锻造飞边、铸造浇、冒口或其他缺陷（4）粗基准一般不得重复使用原则 精基准的选择

（1）基准重合原则：选用被加工面设计基准作为精基准

（2）统一基准原则：当工件以某一表面作精基准定位，可以方便地加工大多数（或全部）其余表面时，应尽早将这个基准面加工出来，并达到一定精度，以后大多数（或全部）工序均以它为精基准进行加工（3）互为基准原则（4）自为基准原则

对于某些精加工或光整加工工序，因为这些工序要求余量小而均匀，以保证表面加工的质量并提高生产率，此时应选择加工表面本身作为精基准

（5）便于装夹原则：所选择的精基准应能保证工件定位准确、可靠，并尽可能使夹具结构简单、操作方便

粗、精基准的选择使用，必注意：精基准选择在前，使用在后，粗基准选择在后，使用在先。

3)机械加工工艺规程的设计原则、步骤及工序顺序安排的原则。

制订工艺规程的原则

优质、高产和低成本，即在保证产品质量的前提下，争取最好的经济效益。

1、技术上的先进性在制定工艺规程时，要了解国内外本行业工艺技术的发展，通过必要的工艺试验，尽可能采用先进适用的工艺和工艺装备。

2、经济上的合理性在一定的生产条件下，可能会出现几种能够保证零件技术要求的工艺方案。此时应通过成本核算或相互对比，选择经济上最合理的方案，使产品生产成本最低。

3、良好的劳动条件及避免环境污染在制订工艺规程时，要注意保证工人操作时有良好而安全的劳动条件。因此，在工艺方案上要尽量采取机械化或自动化措施，以减轻工人繁重的体力劳动。同时，要避免环境污染。

产品质量、生产率和经济性这三个方面有时相互矛盾，因此，合理的工艺规程应该处理好这些矛盾，体现这三者的统一。

工艺规程设计步骤和内容

1.阅读装配图和零件图

了解产品的用途、性能和工作条件，熟悉零件在产品中的地位和作用，明确零件的主要技术

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要求。

2.工艺审查

审查图纸尺寸、视图和技术要求是否完整、正确、统一，分析主要技术要求是否合理、适当，审查零件结构工艺性。

零件结构工艺性正误举例（表2-3）3.熟悉或确定毛坯

确定毛坯依据是零件在产品中的作用、零件本身的结构特征与外形尺寸、零件材料工艺特征以及零件生产批量等。常用的毛坯种类有铸件、锻件、焊接件、冲压件、型材等 4.选择定位基准（见2.2节）5.拟定加工路线（见2.2节）

6.确定满足个工序要求的工艺装备

包括机床、夹具、刀具、量具、辅具等。

工艺装备的选择在满足零件加工工艺的需要和可靠地保证零件加工质量的前提下，应与生产批量和生产节怕相适应，并应充分利用现有条件，以降低生产准备费用。

对必须改装或重新设计的专用或成组工艺装备，应在进行经济性分析和论证的基础上提出设计任务书。

7.确定各主要工序技术要求和检验方法

8.确定各工序加工余量，计算工序尺寸和公差（见2.3，2.4节）9.确定切削用量

10.确定时间定额（见2.7.1节）11.编制数控加工程序（对数控加工）12.评价工艺路线（见2.6节）

对所制定的工艺方案进行技术经济分析，并对多种工艺方案进行比较，或采用优化方法，以确定出最优工艺方案。13.填写或打印工艺文件

4)机械加工经济精度的概念，选择加工方法时如何考虑。

加工经济精度是指在正常加工条件下（采用符合质量标准的设备、工艺装备和标准技术等级的工人，合理的加工时间）所能保证的加工精度。相应的粗糙度称为经济表面粗糙度

5)典型表面（如轴、平面）的加工工艺路线及适应范围（可以达到什么精度、适合什么材料等），能够根据加工精度、粗糙度及位置精度要求来选择零件加工的工艺路线、加工方法、加工机床。

选择表面加工方法应考虑的主要因素

（1）加工表面的精度和粗糙度要求（2）工件材料的性质（3）生产类型（4）具体生产条件

外圆表面的加工路线

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① 粗车—半精车—精车：常用材料（淬火钢除外），中等要求的表面； ② 粗车—半精车—精车—金刚石车：有色金属，要求较高的表面； ③ 粗车—半精车—粗磨—精磨：需要淬硬的材料，要求较高的表面；

④ 粗车—半精车—粗磨—光整加工或（超）精密加工：黑色金属材料，表面精度、粗糙度要求质量高的表面。

孔加工路线

① 钻孔—扩孔—铰—精铰：主要用于中、小直径（d＜50mm）的精密孔。

② 钻或扩（粗镗）—粗拉—精拉：用于大量生产中尺寸中等的孔、花键孔等。

③ 钻或粗镗—半精镗—精镗—浮动镗—金刚镗：广泛用于箱体零件的孔系加工、有色金属零件的精密孔的加工。

④ 钻或粗镗—半精镗—粗磨—精磨—珩磨或研磨：主要用于淬硬零件或要求高的零件。

平面加工路线

平面加工方法主要是铣削、刨削和磨削。

① 粗铣—半精铣—精铣—高速铣：用于精度和粗糙度要求高的平面加工，生产率高。② 粗刨—半精刨—精刨—刮或研磨：多用于单件、小批生产，生产率低。

③ 粗铣（刨）—半精铣（刨）—粗磨—精密磨、导轨磨、研磨、砂带磨：主要用于淬硬零件和精度要求高、表面粗糙度值要求小的平面加工。④ 粗拉—精拉：用于大量生产。

6)为什么要划分加工阶段？各加工阶段的主要作用是什么，以及加工过程中热处理的安排。

原因

1．有利于保证零件的加工质量 加工过程分阶段进行的优点在于，粗加工后零件的变形和加工误差可以通过后续的半精加工和精加工消除和修复，因而有利于保证零件最终的加工质量。2．有利于合理使用设备 划分加工阶段后，就可以充分发挥机床的优势

3．便于及时发现毛坯的缺陷 先安排零件的粗加工，可及时发现零件毛料的各种缺陷，采取补救措施，同时可以及时报废无法挽救的毛料避免浪费时间。

4．便于热处理工序的安排 对于有高强度和硬度要求的零件，必须在加工工序之间插入必要的热处理工序

5．有利于保护加工表面 精加工、光整加工安排在最后，可避免精加工和光整加工后的表面由于零件周转过程中可能出现的碰、划伤现象。

零件的加工质量要求较高时，都应划分加工阶段。一般划分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。如果零件要求的精度特别高，表面粗糙度很细时，还应増加光整加工和超精密加工阶段。各加工阶段的主要任务是：

1)粗加工阶段 主要任务是切除毛坯上各加工表面的大部分加工余量，使毛坯在形状和尺寸上接近零件成品。因此，应采取措施尽可能提高生产率。同时要为半精加工阶段提供精基准，并留有充分均匀 的加工余量，为后续工序创造有利条件。

2)半精加工阶段 达到一定的精度要求，并保证留有一定的加工余量，为主要表面的精加工作准备。同时完成一些次要表面的加工（如紧固孔的钻削，攻螺纹，铣键槽等）。

3)精加工阶段 主要任务是保证零件各主要表面达到图纸规定的技术要求。

4)光整加工阶段 对精度要求很高（IT6 以上），表面粗糙度很小（小于 R a 0.2 m）的零件，需安排光整加工阶段。其主要任务是减小表面粗糙度或进一步提高尺寸精度和形状精度

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7)直线尺寸链在工艺过程中的应用： 8)工序集中、工序分散概念及特点。

工序集中：就是将零件的加工集中在少数几道工序中完成，每道工序加工内容多，工艺路线短。其主要特点是：

①可以采用高效机床和工艺装备，生产率高；

②减少了设备数量以及操作工人人数和占地面积，节省人力、物力； ③减少了工件安装次数，利于保证表面间的位置精度；

④采用的工装设备结构复杂，调整维修较困难，生产准备工作量大

工序分散：就是将零件的加工分散到很多道工序内完成，每道工序加工的内容少，工艺路线很长。其主要特点是：

①设备和工艺装备比较简单，便于调整，容易适应产品的变换； ②对工人的技术要求较低；

③可以采用最合理的切削用量，减少机动时间；

④所需设备和工艺装备的数目多，操作工人多，占地面积大

9)生产成本,工艺成本、结构工艺性、工序余量概念，最小余量的影响因素。

生产成本:制造一个零件（或产品）所耗费的费用总和 工艺成本:与工艺过程直接有关的生产费用

加工余量——加工过程中从加工表面切去材料层厚度

工序（工步）余量——某一表面在某一工序（工步）中所切去的材料层厚度

总加工余量——零件从毛坯变为成品切除材料层总厚度

10)时间定额的概念、组成及提高生产率的途径。

时间定额是指在一定生产条件下，规定生产一件 产品或完成一道工序所需消耗的时间

时间定额的组成:基本时间Tb 辅助时间Ta 布置工作场地时间Tsw 生理和自然需要时间Tr 准终时间Te 提高生产效率的途径

1.缩短基本时间:提高切削用量,减少切削行程长度

2.缩短辅助时间:直接缩短辅助时间,间接缩短辅助时间 3.缩短布置场地时间:主要指更换刀具和调整刀具的时间

4.缩短准终时间:扩大零件的批量,减少调整机床、刀夹量具的时间

11)复习习题：2-3, 2-4, 2-7 第四章 机械加工精度及控制

1)机械加工质量包含哪几个方面(加工精度、表面质量)。

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2)机械加工精度、加工误差与原始误差概念及内容（尺寸、形状、位置精度）（原理、刀具、夹具、机床误差）。

加工精度是指零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状及各表面相互位置等参数）与理想几何参数的符合程度。符合程度越高，加工精度就越高

机械加工精度:尺寸精度,形状精度,位置精度

加工误差是指零件加工后的实际几何参数对理想几何参数的偏离程度

由机床、夹具、刀具和工件组成的机械加工工艺系统的误差是工件产生加工误差的根源。我们把工艺系统的各种误差称之为原始误差

3)误差敏感方向，能够通过作图及推理的方式分析误差的敏感方向。（p162）

把对加工误差影响最大的那个方向（即通过刀刃的加工表面的法线方向）称为误差敏感方向

4)何谓机床导轨的导向精度？直线导轨的导向精度一般包括哪些内容？

导轨导向精度是指机床导轨副的运动件实际运动方向与理想运动方向的符合程度，这两者之间的偏差称为导向误差。

内容

（1）导轨在水平面内的直线度Δy（弯曲）（2）导轨在垂直面内的直线度Δz（弯曲）（3）前后导轨平行度δ（扭曲）

（4）导轨与主轴回转轴线的平行度(或垂直度)5)机床主轴回转运动误差分类及对加工精度的影响。

径向圆跳动:实际回转轴线始终平行于理想回转轴线，在一个平面内作等幅的跳动，影响工件圆度

端面圆跳动:实际回转轴线始终沿理想回转轴线作等幅的窜动，影响轴向尺寸

倾角摆动:实际回转轴线与理想回转轴线始终成一倾角，在一个平面上作等幅摆动，且交点位置不变，影响圆柱度

6)何谓机床传动链的传动误差？减少传动链传动误差的措施？

传动链误差是指机床内联系传动链始末两端传动元件之间相对运动的误差

提高传动精度措施

缩短传动链长度

提高末端元件的制造精度与安装精度

采用降速传动

采用频谱分析方法，找出影响传动精度的误差环节

对传动误差进行补偿

7)机械加工工艺系统概念、组成;何谓工艺系统刚度？工艺系统刚度的计算。工艺系统刚度定义:在加工误差敏感方向上工艺系统所受外力与变形量之比 8)何谓误差复映和误差复映系数？

误差复映:由于工艺系统受力变形，使毛坯误差部分反映到工件上，此种现象称为“误差复映”

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误差复映系数:误差复映程度可用误差复映系数来表示，误差复映系数与系统刚度成反比 9)减少机床热变形的影响的措施。(1)减少热源的发热和隔离热源(2)均衡温度场

(3)采用合理的机床部件结构及装配基准(4)加速达到热平衡状态(5)控制环境温度

10)车床切削轴类时会产生哪些加工误差，主要原因。（作业）

11)加工误差如何分类？哪些属于常值系统误差？哪些属于变值系统误差？哪些属于随机误差？

系统误差:在顺序加工一批工件中，其大小和方向均不改变，或按一定规律变化的加工误差 常值系统误差——其大小和方向均不改变

(机床、夹具、刀具的制造误差，工艺系统在均匀切削力作用下的受力变形，调整误差，机床、夹具、量具的磨损等因素引起的加工误差)

变值系统误差——误差大小和方向按一定规律变化

(机床、夹具、刀具在热平衡前的热变形，刀具磨损等因素引起的加工误差)随机误差:在顺序加工一批工件中，其大小和方向随机变化的加工误差

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12)机械加工误差的统计，理解通过X-R图可以进行哪些分析，工序能力系数的概念，计算公式，产品不合格率的计算。（作业）

13)分布图分析法的应用：判别加工误差性质，确定工序能力及其等级，估算合格率或不合格率．例题４－４.14)复习习题：4-1, 4-3

第五章 机械加工表面质量及控制

1)加工表面质量的内容（粗糙度、冷作硬化的概念）。

表面质量的含义 指机器零件加工后表面层的状态。包括两部分：

（一）表面层的几何形状特征

表面粗糙度:指加工表面的微观几何形状误差，波长/波高<50，由刀具形状、切削过程中塑性变形及振动等引起

波纹度:介于形状误差与表面粗糙度之间的周期性形状误差。50<波长/波高<1000，由工艺系统的低频振动引起

纹理方向:表面刀纹的方向，取决于所采用的加工方法，图5-2所示 表面缺陷:加工表面上出现的缺陷，如砂眼、气孔、裂纹等

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2)表层金属的物理性能和化学性能包括哪些内容？

表面层的物理力学性能

1.表面层冷作硬化（简称冷硬）:零件在机械加工中表面层金属产生强烈的冷态塑性变形后，引起的强度和硬度都有所提高的现象

2.表面层金相组织的变化:由于切削热引起工件表面温升过高，表面层金属发生金相组织变化的现象

3.表面层残余应力:由于加工过程中切削变形和切削热的影响，工件表面层产生残余应力

3)表面粗糙度与起始磨损的关系：图５－４分析． 4)表面冷作硬化与耐磨性关系：图５－５分析 5)表层金属产生残余应力的原因有哪些？

6)何谓磨削烧伤，回火烧伤，淬火烧伤，退火烧伤？

磨削加工时，表面层有很高的温度，当温度达到相变临界点时，表层金属就发生金相组织变化，强度和硬度降低、产生残余应力、甚至出现微观裂纹。这种现象称为磨削烧伤

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7)在切削加工中对表层金属粗糙度的影响因素。

1.刀具几何形状及切削运动的影响2.刀具磨损3.积屑瘤的影响4.工件材料性质的影响5.鳞刺6.振动7.高温切削产生切削热8.切削用量的影响

8)机械加工中的振动类型主要有哪些，特点是什么。

强迫振动的特征

1、由周期性激振力引起的，不会被阻尼衰减掉，振动本身也不能使激振力变化；

2、与外界激振力的频率相同，或是干扰力频率整数倍，而与系统的固有频率无关。

自激振动的特征

1、自激振动是一种不衰减的振动；

2、自激振动的频率等于或接近于系统的固有频率；

3、自激振动能否产生及振幅的大小取决于振动系统在每一个周期内获得和消耗的能量对比情况。

9)复习习题：5-17，5-22

第六章：机械装配工艺过程设计

1)装配单元的概念，划分装配单元的原因。

为了便于装配，通常将机器分成若干个独立的装配单元。装配单元通常可划分为五个等级，即零件、套件、组件、部件和机器

2)制定装配工艺规程的原则。

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制定装配工艺规程的原则

保证产品装配质量；

选择合理的装配方法，综合考虑加工和装配的整体效益；

合理安排装配顺序和工序，尽量减少钳工装配工作量，缩短装配周期，提高装配效率；

尽量减少占地面积，提高单位生产率，改善劳动条件；

注意采用和发展新工艺、新技术

3)何谓尺寸链，工艺尺寸链及装配尺寸链概念？如何判断尺寸链的封闭环？

尺寸链：在零件加工或机器装配过程中，由一系列相互联系的尺寸所形成的封闭图形 工艺尺寸链：在零件的加工过程中，由同一零件有关工序尺寸所形成的尺寸链 装配尺寸链：在机器设计和装配的过程中,有关零件尺寸所形成的尺寸链 组成尺寸链的各个尺寸称为尺寸链的环，按性质不同可分为组成环和封闭环（1）封闭环

指在尺寸链中最后形成或未标注间接保证的尺寸。每个尺寸链中，封闭环只能有一个，用A0表示。（2）组成环

除封闭环以外的其他环都称为组成环。根据组成环对封闭环影响，将其分成如下两类： ① 增环

在尺寸链中，当其余各组成环不变，而该环增大使封闭环也增大的，称为增环。引起封闭环同向变动。

② 减环

在尺寸链中，当其余各组成环不变，而该环增大使封闭环减小的环，称为减环。引起封闭环异向变动。

装配尺寸链：在机器装配关系中，由相关零件尺寸或位置关系组成的尺寸链

装配尺寸链分类 直线尺寸链 角度尺寸链平面尺寸链 空间尺寸链

4)装配精度包括哪些内容？

相互位置精度:相互运动精度,相互配合精度

5)装配精度与零件加工精度间关系，保证装配精度的方法有哪些。

装配精度与零件精度的关系

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(1)机器和部件是由许多零件装配而成的，所以，零件的精度特别是关键零件的精度会直接影响相应的装配精度。

(2)多数装配精度均与和它相关的零件或部件的加工精度有关，即这些零件的加工误差的累积将影响装配精度。

(3)零件的加工精度受工艺条件、经济性的限制，不能简单按装配精度要求来加工，常在装配时采取一定工艺措施（如：修配、调整等）来保证最终装配精度。

6)何谓互换装配法，选择装配法，修配装配法，调整装配法？

互换装配法:采用互换法装配时，被装配的每一个零件不需作任何挑选、修配和调整就能达到规定的装配精度要求。

其装配精度主要取决于零件的制造精度。

完全互换装配法定义:在全部产品中，装配时

各组成环不需挑选或不需改变其大小或位置，装配后即能达到装配精度要求的装配方法，称为完全互换法。

不完全互换装配法:实质是将组成环的制造公差

适当放大，使零件容易加工，但这会使极少数产品的装配精度超出规定要求，但这种事件是小概率事件，很少发生

选择装配法定义:是将装配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，以保证装配精度要求的装配方法

直接选配法:在装配时，工人从许多待装配的

零件中，直接选择合适的零件进行装配，以保证装配精度要求的选择装配法，称为直接选配法。

分组选配法:将各组成环的公差按经济精度加工适当放大，再按实际测量尺寸将零件分组，按对应的组分别进行装配，以达到装配精度要求的选择装配法，称为分组选配法

修配装配法:是将装配尺寸链中各组成环按经济加工精度（放大公差）制造，装配时，通过改变尺寸链中某一预先确定的组成环尺寸(修配环)的方法来保证装配精度的装配法

调整装配法:装配时用改变调整件在机器结构中的相对位置或选用合适的调整件来达到装配精度的装配方法

可动调整法:就是用改变补偿件的位置移动、旋转或移动和旋转二者兼用）以达到装配精度的，调整过程中不需拆卸零件

固定调整法：利用调整垫片厚度的方法获得要求的装配精度。调整环可采用多件拼合的方式。适于大批量生产中装配精度要求较高的产品。

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7)装配顺序一般原则？

安排装配顺序的原则是：

先下后上，先内后外，先难后易，先精密后一般 8)复习习题：6-6，6-7,6-9

第七章：机械制造工艺理论和技术的发展： 1)主要复习习题：7-33，7-36

第九章 焊接工艺

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掌握标注焊缝符号含义，会根据实际钢结构，标注焊缝要求。

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第二篇：机械制造工艺学总结

学院：机电工程学院

机械制造工艺学学习报告

班级：13机械本2 姓名：黄

宇 学号：20130130815

机械制造过程是机械产品从原材料开始到成品之间各相互关联的劳动过程的总和。它包括毛坯制造、零件机械加工、热处理、机器的装配、检验、测试和油漆包装等主要生产过程，也包括专用夹具和专用量具制造、加工设备维修、动力供应（电力供应、压缩空气、液压动力以及蒸汽压力的供给等）。

工艺过程是指在生产过程中，通过改变生产对象的形状、相互位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程。机械产品生产工艺过程又可分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、热处理、装配、涂装等。其中与原材料变为成品直接有关的过程，称为直接生产过程，是生产过程的主要部分。而与原材料变为产品间接有关的过程，如生产准备、运输、保管、机床与工艺装备的维修等，称为辅助生产过程。

主要包括机械加工工艺规程的制订、机床夹具设计原理、机械加工精度、加工表面质量、典型零件加工工艺、机器装配工艺基础、机械设计工艺基础、现代制造技术及数控加工工艺等部分。

机械制造工艺学的研究对象是机械产品的制造工艺，包括零件加工和装配两方面，其指思想是在保证质量的前提达到高生产率、经济型。课程的研究重点是工艺过程，同样也包括零件加工工艺过程和装配工艺过程。工艺是使各种原料、半成品成为产品的方法和过程。

各种机械的制造方法和过程的总称为机械制造工艺

工艺系统：在机械加工时，机床、夹具、刀具和工件构成的一个完整的系统。研究加工精度的方法：单因素分析法、统计分析法

加工表面质量：加工表面的几何形貌和表面层材料的力学物理和化学性质 几何形貌：表面粗糙度表面波纹度纹理方向表面缺陷。表面材料力学的物理化学性能：表面层金属的冷作硬化、表面层金属金相组织变化。冷作硬化：机械加工中因切削力产生的塑性变形使表层金属硬度和强度提高的现象。

机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件，是一切有关生产人员都应严格执行、认真贯彻的纪律性文件

机械加工工艺规程的作用

1根据机械加工工艺规程进行生产准备（包括技术准备）

2.机械加工工艺规程是生产计划、调度，工人的操作、质量检查等的依据 3.新建或扩建车间，其原始依据也是机械加工工艺规程

机械加工工艺规程的设计原则：

（1）可靠地保证零件图样上所有技术要求的实现（2）必须能满足生产纲领要求

（3）在满足技术要求和生产纲领要求前提下，一般要求工艺成本 最低

（4）尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全。

通过对机械制造工艺学的学习我对我们机械设计制造及其自动化这个专业有了更深一步的理解，知道了工件的装夹与夹具的基础、机械工艺规程的制定典型模具与机械零件加工工艺、装配工艺、还有刀具的相关知识。使我受益匪浅。

第三篇：机械制造工艺学实验报告

《机械制造工艺学》课程实验报告

实 验 名 称：组合夹具的设计、组装与调整 姓 名：xx 班 级：机制1xxx学 号：xxxxx 实 验 日 期：2016年月日 指导教师： 成 绩：

1.实验目的

（1）掌握组合夹具的特点和设计装配方法，具有按加工要求组装组合夹具并进行检测的能力。

（2）了解组合夹具的元件种类、结构与功用。（3）掌握六点定位原理及粗、精基准选择原则。

（4）理解夹具各部分连接方法，了解夹具与机床连接及加工前的对刀方法。（5）掌握定位方法，调整定位尺寸、消除形位误差、夹紧力的分析等。（6）熟悉铣、钻、镗等机床夹具的特点。2.实验内容与实验步骤

（1）实验内容：根据工件工序要求及结构特点，自行设计夹具总装方案，并进行装配及调整，以巩固机制工艺学课程中所学到的有关组合夹具的基本理论知识，并用来解决实际加工中工件的装夹问题。

（2）实验步骤： 1．设计（2人一组）：（1）根据工件工序要求及结构特点，确定定位方案，画出定位简图；（2）自行设计夹具组装方案：构思整个夹具的总体结构，确定夹具中的基础件、支承件、定位元件、夹紧元件、对刀元件及导向元件；（3）确定各元件之间的连接及定位关系。（4）分析定位误差的构成，计算确定夹具定位元件间允许的位置公差值。

2．试装：根据夹具总装方案，在夹具标准件库中，找出所需元件，进行试装配，发现问题，及时更正。

3．装配：利用工具，在指导老师指导下按正确的装配顺序，把各元件装配好，了解装配方法。

4．调整：调整好各工作表面之间的位置。5．检测：按计算出的位置公差值（夹具要求），检测各工作表面之间的位置是否符合要求。

3.实验环境

1．组合夹具元件一套。2．零件实物一件。

3．活动扳手、铜锤、起子等工具。

4．千分尺、游标卡尺、千分表、磁力表座、块规、心棒等检具。

4.实验过程与分析 在实验过程中，通过小组的一同协作，独立的完成了我们小组的相应原件的定位与夹紧，成功的通过了老师的验收，在此过程中我们也遇到了一些问题，首先是定位元件的选择，因为本次定位的定位基面是外圆面，首先我们想的倒是通过三抓卡盘的夹紧，但是实验室不提供这个夹紧器件，又不得不在小组的商议之下，更换了其他的元件，选择了两个v型块的加一个端面的定位方式实现成功定位，以下就是本次实验的相关图表。（1）零件加工工序图（2）定位夹紧简图

（3）夹具简图 1

5.实验结果总结 对实验结果进行分析，完成思考题目，总结实验的心得体会，并。出实验的改进意见等。6.附录

实验安全注意事项等。

四、实验成绩评定

由实验指导教师给出学生实验成绩（优、良、中、差），其中差为不及格。

第四篇：机械制造工艺学教案专题

机械制造工艺学教案

第1次课（绪论、第一章 加工精度分析 1.1、加工精度概述）

一、教学目的和要求

掌握机械制造的基本理论和工艺规程的编制，对工艺问题能进行分析和提出改进措施。

2、掌握零件加工和机器装配结构工艺性的原则，设计的产品具有良好的结构工艺性。

3、掌握保证机器装配精度的方法。

4、掌握机床夹具的设计原理和方法，具有设计机床夹具的初步能力。

5、具有综合分析和解决实际工艺问题的能力，提出保证质量，提高劳动效率，降低成本的工艺途径。

二、教学内容纲要

1.绪论（机械制造工艺的概念、学习的目的、特点、内容、发展方向）

2、加工精度包括尺寸精度、形状精度、相互位置精度，各种精度的获得方法

三、重点、难点

各种加工精度的获得方法

四、教学方法，实施步骤

根据本章课的内容特点，运用启发式、案例分析式教学方法讲授本绪论课程内容。

五、时间分配（2学时）

本次课共两学时，其中绪论占一学时

六、布置思考题

1.了解制造业在国民经济中的地位

2.针对我国的机械制造业现状，指出我国机械制造业与世界发达国家的差距 3.你认为应该采取哪些具体的措施和方略来改变这种现状，使我国的机械制造行业处于世界的前列？

4.尺寸精度、形状精度、相互位置精度相比较，那种要求更高些？

第二次课（第一章、加工精度1.2、几何及原理误差、1.3受力变形）

一、教学目的和要求

使学生能够更清晰地明白在机械制造当中存在的构件受力变形的实际问题，在以后的机械制造分析中能够从力学受力变形的角度来思考问题。

二、教学内容纲要

1、工艺系统几何误差及原理误差 2.工艺系统的刚度

3.受力变形对加工精度的影响 4.机床刚度的测定，接触刚度，5.减少受力变形的措施；

三、重点、难点

1.工艺系统几何误差及原理误差

2.工艺系统受力变形对加工精度的影响，四、教学方法，实施步骤

根据本章课的内容特点，运用讲解式、问题探究式教学方法讲授本课程内容。

五、时间分配（3学时）1.工艺系统几何误差及原理误差（25分）2.工艺系统的刚度及测定（45分）3.受力变形对加工精度的影响（35分）

4.接触刚度，减少受力变形的措施；（30分）

六、布置思考题

1.查阅相关的资料，思考和比较普通机床和数控机床在工作的时候，哪个系统受力 的影响更大些？

2.几何误差与原理误差的区别？以车床为例说明机床的几何误差对零件的加工精度有何影响?

第3次课（第一章、加工精度 1.4受热变形1.5内应力变形）

一、教学目的和要求

能够系统地掌握工艺系统的热变形的相关知识和内容,同时能够熟练的掌握误差测量及起计算.二、教学内容纲要

1、.工艺系统的热变形：(1)工艺系统的热源，(2)工艺系统的温升及其计算公式，(3)机床的热变形对工件的影响，(4)工件遇刀具的热变形，(5)工艺系统热变形的对策；

2、.残余应力引起的变形；

三、重点、难点

.工艺系统的热变形：

四、教学方法，实施步骤

本此课可以采用黑板教学的方法和多媒体的教学方法两种手段，根据具体内容采 用启发式和讲解式、引导式和提问式教学方法。

五、时间分配（2学时）

1、.工艺系统的热变形：（45）

2、.残余应力引起的变形；（45）

六、布置思考题

1.自己将误差的内型总结和归纳.2.试举例说明在加工过程中，工艺系统受热变形会对零件的加工精度产生怎样的影响？应采取什么措施来克服这些影响？

第4次课（第一章、加工精度 1.6测量误差1.7误差分析 1.8提高措施）

一、教学目的和要求

二、教学内容纲要

1、.测量误差；

2.加工误差的统计分析法：(1)加工误差的性质，(2)分布曲线分析法，(3)点图分析法；

3.提高加工精度的措施.三、重点、难点

1、.测量误差；

2、提高加工精度的措施.四、教学方法，实施步骤

本此课可以采用黑板教学的方法和多媒体的教学方法两种手段，根据具体内容采 用启发式和讲解式、引导式和提问式教学方法。

五、时间分配（3学时）

1、.测量误差；（45）

2.加工误差的统计分析法：（60）(1)加工误差的性质，(2)分布曲线分析法，(3)点图分析法；

3.提高加工精度的措施.（30）

六、布置课后思考: 1.本章重点讲述了加工精度影响的原理和具体计算方法以及保证高的加工精度和质量的具体方法，应重点掌握此方法，并提前预习下章“表面质量”.第5次课（第二章表面质量2.1表面质量含义）

一、教学目的和要求

1.解掌握各原理的基本模式概念和特征，能举例说明各原理；

2.通过实际问题的讲解，使学生形成对机械制造表棉质量和粗糙度的个体认识，培养学生 独立思考，归纳的学习习惯；

二、教学内容纲要

1.表面质量的含义以及对零件使用的影响：；

三、重点、难点

1.刀具切削后的表面粗糙度，2.磨削后的表面粗糙度；

四、教学方法，实施步骤 根据本章课的内容特点，运用启发式原则、讲解式、案例分析式等教学方法讲授本课程内容。

五、时间分配（2学时）

表面质量的含义以及对零件使用的影响；

六、布置思考题

1.查找相关的资料并思考高精表面质量在现在的高科技行业当中有哪些具体的应用呢? 2.机器零件的表面质量包括哪几个方面内容？为什么说零件的表面质量与加工精度对保证机器的工作性能来说具有同等重要的意义？

第6次课（第二章表面质量2.2粗糙度影响因素2.3物理机械性能）

一、教学目的和要求

引导学生能够对机械的相关性能有更深的了解和掌握.二、教学内容纲要

1.表面粗糙度的形成及影响因素：(1)刀具切削后的表面粗糙度，(2)磨削后的表面粗糙度； 2.表面加工硬化：

三、重点、难点

表面粗糙度的形成及影响因素：(1)刀具切削后的表面粗糙度，(2)磨削后的表面粗糙度；

四、教学方法，实施步骤

本此课可以采用黑板教学的方法和多媒体的教学方法两种手段本此课可以采用黑板教学 的方法和多媒体的教学方法两种手段，根据具体内容采用启发式和讲解式、引导式和提 问式教学方法。

五、时间分配（3学时）

1.表面粗糙度的形成及影响因素：(1)刀具切削后的表面粗糙度，（50）(2)磨削后的表面粗糙度；（50）2.表面加工硬化：（35）

六、布置思考题

1.课后复习这一堂课的重点内容,下堂课提问.2.影响切削表面粗糙度的因素有哪些？

第7次课（第二章表面质量2.4机械加工振动2.5提高表面质量）

一、教学目的和要求

1.解掌握机械加工振动的具体概念和分类； 2.熟练掌握提高表面质量的具体的方法.二、教学内容纲要 1.受迫振动，2.自激振动；

3.提高表面质量的方法

三、重点、难点 提高表面质量的方法 自激振动

四、教学方法，实施步骤

本此课可以采用黑板教学的方法和多媒体的教学方法两种手段，根据具体内容采 用启发式和讲解式、引导式和提问式教学方法。

五、时间分配（2学时）1.受迫振动，（30）2.自激振动；（30）

3.提高表面质量的方法（30）

六、布置思考题

1.预习第三章:工艺规程制定.2.何为强迫振动？它与自由振动有何区别？减少强迫振动的基本途径哟哪些？

3.何谓自激振动？它与强迫振动有何区别？目前关于自激振动的学说有哪些？其要点是什么？通过哪些措施可以抑制自激振动？

第8次课（第三章、工艺规程制定3.1 基本概念 3.2制订步骤）

一、教学目的和要求

1.熟练掌握工艺规程的概念；

2.使学生在设计中能应用工艺规程的步骤和方法；

二、教学内容纲要

1、工艺规程的基本概念

2、工艺规程的制定步骤

三、重点、难点

1、工艺规程的基本概念

2、工艺规程的制定步骤

四、教学方法，实施步骤

本此课可以采用黑板教学的方法和多媒体的教学方法两种手段，根据具体内容采 用启发式和讲解式、引导式和提问式教学方法

五、时间分配（3学时）

1、工艺规程的基本概念（45）

2、工艺规程的制定步骤（90）

六、布置思考题

1.什么是机械加工的工艺过程，工艺规程？工艺规程在生产中起什么作用？ 2..熟练掌握工艺规程的概念和步骤,为机械工艺规程的设计作准备

3.制订工艺规程时，为什么要划分加工阶段？什么情况下可以不划分或不严格划分加工阶段？

第9次课（第三章、工艺规程制定3.3 毛坯选择3.4基准选择）

一、教学目的和要求

1.掌握各种新机械名词的概念；

2能熟练掌握基准的选择和路线的拟定

二、教学内容纲要

1、毛坯选择

2、基准选择

三、重点、难点

1、基准选择

四、教学方法，实施步骤

本此课可以采用黑板教学的方法和多媒体的教学方法两种手段，根据具体内容采 用启发式和讲解式、引导式和提问式教学方法

五、时间分配（2学时）

1、毛坯选择（30）

2、基准选择（60）

六、布置思考题

1.熟悉课堂所讲的内容，选择一个具体的实物分析和研究。2.什么是工序、工步、安装、工位？

第10次课（第三章、工艺规程制定3.5路线拟定3.6工序内容3.7经济分析）

一、教学目的和要求

能熟悉工序的具体内容,能进行具体的经济分析

二、教学内容纲要

1、路线拟定 2.工序内容 3.经济分析

三、重点、难点

1、路线拟定 2.工序内容

四、教学方法，实施步骤

本此课可以采用黑板教学的方法和多媒体的教学方法两种手段，根据具体内容采 用启发式和讲解式、引导式和提问式教学方法

五、时间分配（3学时）

1、路线拟定（60）2.工序内容（50）3.经济分析（25）

六、布置思考题

1.查找图书馆关于经济分析的具体书籍,扩展经济分析的能力和认识.2.什么是劳动生产率？提高劳动生产率的工艺措施有哪些？ 3.什么是时间定额、单件时间？

第11次课（第四章结构工艺设计4.1尺寸标准4.2精度标准）

一、教学目的和要求

掌握各种标准的具体概念；

二、教学内容纲要

1、尺寸标准

2、精度标准

三、重点、难点

尺寸标准和精度标准的具体确定

四、教学方法，实施步骤

根据本章课的内容特点，运用讲解式、讨论式.提问式教学方法讲授本课程内容。

五、时间分配（2学时）

1、尺寸标准（45）

2、精度标准（45）

六、布置思考题

1.何谓加工精度？何谓加工误差？两者有何区别和联系？

2.获得零件形状精度、尺寸精度、位置精度的方法有哪些？影响形状精度的主要因素是什么？试举例说明

3.何谓调整误差？在单件小批量生产或大批大量生产中各会产生哪方面的调整误差？他们对零件加工的精度会产生什么样的影响？

4.用这堂课所学的知识将课本中的课后习题做完。

第12次课（第四章结构工艺设计4.3便于加工4.4装配工艺性）

一、教学目的和要求

掌握机械加工中的毛坯结构的工艺设计原则，以便于加工和装配，同时又满足 精度要求和尺寸要求。

二、教学内容纲要

1、便于加工

2、装配工艺性

三、重点、难点 装配工艺性

四、教学方法，实施步骤

根据本章课的内容特点，运用讲解式、讨论式.提问式教学方法讲授本课程内容。

五、时间分配（3学时）

1、便于加工（45）

2、装配工艺性（90）

六、布置思考题

1.常见的装配性工艺问题有哪些？在设计中应该注意哪些问题？ 2.预习第五章:尺寸链的应用

第13次课（第五章尺寸链的应用5.1 尺寸链的概述）

一、教学目的和要求

重点掌握尺寸链的基本概念以及怎样画出尺寸链的具体方法和熟悉掌握和运用相关 尺寸链进行具体设计.二、教学内容纲要 尺寸链的概述: 封闭环的具体分析 :

三、重点、难点 封闭环的具体分析

四、教学方法，实施步骤

根据本章课的内容特点，运用讲解式、讨论式.提问式教学方法讲授本课程内容。

五、时间分配（2学时）尺寸链的概述:（30）封闭环的具体分析（60）

六、布置思考题 1.尺寸链的概念 2.什么是封闭环？

第14次课（第五章、尺寸链的应用5.2 尺寸链的解法）

一、教学目的和要求

重点掌握尺寸链的基本概念以及怎样画出尺寸链的具体方法和熟悉掌握和运用相关 尺寸链进行具体设计.二、教学内容纲要 尺寸链的解法 找封闭环

三、重点、难点 找封闭环

四、教学方法，实施步骤

根据本章课的内容特点，运用启发式、讲解式、讨论式、提问式教学方法讲授本课程内容。

五、时间分配（3学时）尺寸链的解法（65）找封闭环（70）

六、布置思考题

1.尺寸链的解题方法有哪些？举例说明 2.如何确定封闭环

3.完成课后相关的练习,下节课讲解答案.第15次课（第五章、尺寸链的应用5.3过程尺寸链）

一、教学目的和要求

重点掌握尺寸链的基本概念以及怎样画出尺寸链的具体方法和熟悉掌握和运用相关 尺寸链进行具体设计.二、教学内容纲要 封闭环

2.过程尺寸链的概念 3过程尺寸链的其他知识

三、重点、难点 过程尺寸链

四、教学方法，实施步骤

根据本章课的内容特点，运用启发式、讲解式、讨论式、提问式教学方法讲授本课程内容。

五、时间分配（2学时）1.封闭环（45）

2.过程尺寸链的概念（20）3过程尺寸链的其他知识（25）

六、布置思考题

1.什么是过程尺寸链？

2.封闭环在过程尺寸链中应如何确定？自己设计关于封闭环的题目，同学一起研究解题方法

第16次课（第五章、尺寸链的应用5.4装配尺寸链）

一、教学目的和要求

重点掌握尺寸链的基本概念以及怎样画出尺寸链的具体方法和熟悉掌握和运用相关 尺寸链进行具体设计.二、教学内容纲要 1.装配尺寸链的概念 2.封闭环

3.装配尺寸链的其他相关知识

三、重点、难点 1.装配尺寸链的概念 2.封闭环

四、教学方法，实施步骤

根据本章课的内容特点，运用启发式、讲解式、讨论式、提问式教学方法讲授本课程内容。

五、时间分配（3学时）1.装配尺寸链的概念（30）2.封闭环（60）

3.装配尺寸链的其他相关知识（45）

六、布置思考题 1.对本章关于封闭环的确定做一个总结.2.在解装配尺寸链时，什么情况下用完全互换法。什么情况用大数互换法？两者在计算公式及计算结果上有什么不同？

第17次课（第六章 典型零件加工6.1轴类加工6.2 套筒加工）教学目的和要求

重点掌握轴类加工,熟悉套筒加工

二、教学内容纲要 1.轴类加工 2.套筒加工

三、重点、难点 轴类加工

四、教学方法，实施步骤

根据本章课的内容特点，运用启发式、讲解式、讨论式、提问式教学方法讲授本课程内容。

五、时间分配（2学时）1.轴类加工（45）2.套筒加工（45）

六、布置思考题

1.如何设计轴类零件加工的工艺路线？轴类零件的加工方法有哪些？举例说明 2.如何设计套筒类零件加工的工艺路线？套筒加工的方法有哪些？举例说明

第18次课（第六章 典型零件加工6.3 齿轮加工6.4箱体加工）教学目的和要求

熟悉齿轮加工的一些具体方法,重点掌握箱体加工的具体原则和工艺要求.1.了解掌握新型结构设计；

二、教学内容纲要 齿轮加工 箱体加工

三、重点、难点

箱体加工

四、教学方法，实施步骤

根据本章课的内容特点，运用启发式、讲解式、讨论式、提问式教学方法讲授本课程内容。

五、时间分配（3学时）1.齿轮加工（75）2.箱体加工（60）

六、布置思考题

1.如何设计齿轮零件加工的工艺路线？齿轮零件的加工方法有哪些？举例说明 2.如何设计箱体加工的工艺路线？箱体加工的工艺哟哀求有哪些？

3.箱体加工的工艺原则是什么？

第19次课（第七章 先进制造技术7.1成组技术概述7.2数控制造系统）教学目的和要求

重点掌握成组技术,熟悉数控制造系统的相关的内容,为工厂实习奠定知识基础.二、教学内容纲要 1组成技术概述 2数控制造系统

三、重点、难点 1组成技术概述 2数控制造系统

四、教学方法，实施步骤

根据本章课的内容特点，运用启发式、讲解式、讨论式、提问式教学方法讲授本课程内容。

五、时间分配（2学时）1组成技术概述（40）2数控制造系统（50）

六、布置思考题

1什么是成组技术？成组技术在生产中有哪些应用？ 2.分类成组的方法有哪些？

3.数控制造系统在生产中的应用及其发展的意义是什么？

第20课（第七章 先进制造技术7.3柔性制造系统7.4集成制造系统）

一、教学目的和要求

重点掌握柔性制造系统的内容, 为工业工程思想的具体深化和机械制造的具体应用做准备, 并了解集成制造系统.二、教学内容纲要 1.柔性制造系统 2.集成制造系统

三、重点、难点 柔性制造系统

四、教学方法，实施步骤

根据本章课的内容特点，运用启发式、讲解式、讨论式、提问式教学方法讲授本课程内容。

五、时间分配（3学时）1.柔性制造系统（65）2.集成制造系统（70）

六、布置思考题

1.柔性制造系统的基本概念是什么？其具有哪些功能？

2.柔性制造系统由哪些部分组成？各组成部分都有什么作用？ 3.柔性制造系统有哪些经济效益？

4.集成制造系统的定义是什么？它由那些部分组成？我国的集成制造系统的发展现状如何？

第21次课（第七章、先进制造技术 7.5计算机辅助工艺过程设计CAPP7.6快速成形）教学目的和要求

熟悉计算机辅助工艺过程设计CAPP和快速成形的具体内容

二、教学内容纲要

1.计算机辅助工艺过程设计CAPP 2.快速成形

三、重点、难点 快速成形

四、教学方法，实施步骤

根据本章课的内容特点，运用启发式、讲解式、讨论式、提问式教学方法讲授本课程内容。

五、时间分配（2学时）

1.计算机辅助工艺过程设计CAPP（45）2.快速成形（45）

六、布置思考题

1.计算机辅助工艺过程设计CAPP在现代生产中有什么作用？ 2.什么是快速成形？快速成形有哪些优点？

第22次课（第七章、先进制造技术7.7敏捷制造7.8精益制造）教学目的和要求

熟悉敏捷制造和精益制造的具体内容

二、教学内容纲要 1.敏捷制造 2.精益制造

三、重点、难点 1.敏捷制造 2.精益制造

四、教学方法，实施步骤 根据本章课的内容特点，运用启发式、讲解式、讨论式、提问式教学方法讲授本课程内容。

五、时间分配（3学时）1.敏捷制造（65）2.精益制造（70）

六、布置思考题吗

1.敏捷制造和精益制造包括那些具体内容？ 2.我国的敏捷制造和精益制造的发展现状如何？

第23次课（第八章，机床夹具设计8.1夹具概念8.2工件定位）

一、教学目的和要求

1.了解机床夹具设计的具体概念；

2.使学生在设计中熟练掌握工件定位的相关知识；

二、教学内容纲要

1、卡具概念

2、工件定位

三、重点、难点 工件定位

四、教学方法，实施步骤

根据本章课的内容特点，运用启发式、讲解式、讨论式、提问式教学方法讲授本课程内容。

五、时间分配（2学时）

1、卡具概念（30）

2、工件定位（60）

六、布置思考题

1.机床夹具都由哪些部分组成？每个组成部分起何作用？

2.试分析使用夹具加工零件时，产生加工误差的因素有哪些？它们与零件公差成何比例？ 3.一批工件在夹具中定位的目的是什么？它与一个工件在加工时的定位有何不同？

第24次课（第八章，机床夹具设计8.3定位方式与定位元件）教学目的和要求

重点掌握定位方式和定位元件,为课程设计打下扎实的基础

二、教学内容纲要 定位方式与定位元件

三、重点、难点 定位方式与定位元件

四、教学方法，实施步骤

本此课可以采用黑板教学的方法和多媒体的教学方法两种手段，根据具体内容采用启发式和讲解式、引导式和提问式教学方法。

五、时间分配（3学时）定位方式（75）定位元件（60）

六、布置思考题

1.完成课后相关的练习.2.什么是“六点定位原理”？工件的合理定位是否一定要限制其在夹具中的六个不定度？ 3.试举例说明何谓工件在夹具中的“完全定位”、“部分定位”、“欠定位”、“重复定位”？

第25次课（第八章，机床夹具设计8.4定位误差8.5工件夹具与夹紧结构）教学目的和要求

重点掌握典型卡具的具体应用,提高学生的机械设计的水平.二、教学内容纲要 1.定位误差 2.工件夹具 3.夹紧结构

三、重点、难点 1.定位误差

2.工件夹具与夹紧结构

四、教学方法，实施步骤

根据本章课的内容特点，运用启发式、讲解式、讨论式、提问式教学方法讲授本课程内容。

五、时间分配（2学时）1.定位误差（50）2.工件夹具（20）3.夹紧结构（20）

六、布置思考题

1.在夹具中对一个零件进行试切法加工时，是否还有定位误差？为什么？ 2.工件在夹具中夹紧的目的是什么？夹紧和定位有何区别？

第26次课（第八章，机床夹具设计8.6典型夹具8.7夹具设计方法与步骤）

一、教学目的和要求 掌握夹具设计方法与步骤

二、教学内容纲要 1.典型夹具 2.夹具设计方法 3.夹具设计步骤

三、重点、难点

典型夹具、夹具设计方法与步骤

四、教学方法，实施步骤

根据本章课的内容特点，运用启发式、讲解式、讨论式、提问式教学方法讲授本课程内容。

五、时间分配（3学时）1.典型夹具（50）2.夹具设计方法（45）3.夹具设计步骤（40）

六、布置思考题

1.试举例论述设计夹具时，对夹紧力的三要素（力的作用点、方向、大小）有何要求？ 2.典型夹具有哪几类？如何设计？举例说明

第五篇：机械制造工艺学总结

1机械加工工艺过程：对机械零件采用各种加 工方法直接改变毛坯地形状、尺寸、表面粗糙 1实际定位方案时考虑三方面：1）根据加工面的尺寸形状和位置要求确定所需限制1减少传动链误差的措施1）尽量缩短传动链尽以减少传动元件数量。2）提高传动件1金相组织变化的原因（1）机械加工过程中产生的切削热会使得工件的加工表面产 部劳动过程。

2生产过程：将原材料或半成品转变为成品的各有关劳动过程的总和。包括：①生产技术准备过程如产品设计、生产准备、原材料的运输和保管；②毛坯制造过程；③机械加工和热处理；装配和调试过程；生产服务过程。

3机械加工工艺过程组成：是由一个或若干个顺序排列的工序组成的.依次细分为安装、工位、工步和走刀。

4生产专业化程度的分类，一般分为：（1）单件生产（2）成批生产（3）大量生产 5工艺特征 单件小批 成批生产 大批大量

①零件的互换性:缺乏互换性;大部分具有互换性;具有广泛的互换性

②毛坯制造方法与加工余量：木模手工造型或自由锻，加工余量大；部分采用金属模铸造或模锻，加工余量中等;广泛采用金属模机器造型、模锻或其它高效方法，加工余量小

③机床设备：通用机床；部分通用机床和高效机床；广泛采用高效专用机床及自动机床

④工艺装备：大多采用通用夹具、标准附件、通用刀具、万能量具。靠划线和试切法达到精度要求;广泛采用夹具，较多采用专用刀具和量具 ；广泛采用高效夹具、复合刀具、专用量具或自动检验装置 生产组织:机群式;分工段排列设备;流水线或自动线

⑤对工人的技术要求:较高;一定水平;调整工：要求高操作工：要求低 ⑥成本:较高；中等；较低

⑦工艺文件的要求:编制简单的工艺过程卡片;编制详细的工艺规程及关键工序的工序卡片;编制详细的工艺规程、工序卡片、调整卡片

⑧发展趋势:采用成组工艺，数控机床加工中心及柔性制造单元;采用成组工艺，用柔性制造系统或柔性自动线;用计算机控制的自动化制造系统、车间或无人工厂实现自适应控制

6定位 — 使工件在机床或夹具上占有正确位置。

7夹紧 — 对工件施加一定的外力，使其已确定的位置在加工过程中保持不变。8工件的装夹方法

①直接找正装夹用划针，百分表或目测直接找正工件在机床或夹具中的正确位置，然后再夹紧。这种方法称为直接找正装夹。精度高，效率低，对工人技术水平高。②划线找正装精度不高，效率低，多用于形状复杂的铸件。

③夹具装夹精度和效率均高，广泛采用。9六点定位原理：将 6 个支承抽象为6个“点”，6个点限制了工件的6 个自由度，这就是六点定位原理。10工件定位时的几种情况 1）完全定位：工件六个自由度被分别完全限制的定位，称为完全定位。2）不完全定位

根据具体的加工方法，在满足加工要求的前提下，把限制工件少于六个自由度的定位，称为不完全定位。3）欠定位

当定位支承点的数目，少于应限制的自由度数目，工件不能正确定位，不能满足加工要求。这种定位方式，称为欠定位。4）过定位几个定位支承点，同时限制同一个自由度的定位，称为过定位

★注意以下几点：1）设置3个定位支承点的平面限制一个移动自由度和两个转动自由度，称为主要定位面。2）设置2个定位支承点的平面限制两个自由度，称为导向定位面。3）设置1个定位支承点的平面限制一个自由度，称为止推定位面或防转定位面。4）一个定位支承点只能限制一个自由度。5）定位支承点必须与工件的定位基准始终贴紧接触。6)工件在定位时需要限制的自由度数目以及究竟是哪几个自由度，完全由工件的加工要求所决定。7)定位支承点所限制的自由度，原则上不允许重复或互相矛盾。

11总体分析法判别是否有欠定位；分件分析法判别是否有过定位

12机械加工工艺系统：零件进行机械加工时，必需具备一定的条件，即要有一个系统来支撑，称之为机械加工工艺系统。由能量分系统和信息分系统组成 的自由度2）在定位方案中，利用总体分析法和分件分析法来分析是否有欠定位和过定位，分析中应注意定位的组合关系，若有过定位，应分析气是否允许3）从承受切削力、加紧力、重力，以及为装夹方便，易于加工尺寸调整等角度考虑，在不定位中是否应有附加自由度的限制

2基准是用来确定生产对象上几何要素之间的几何关系所依据的那些点、线或面。分为两大类：设计基准和工艺基准

3工艺基准又可以分为工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。

工序基准：工序图上用来确定本工序表面加工后的尺寸、形状、位置的基准。4选择要求：首先考虑用设计基准；其次工序基准应可用于工件的定位与工序尺寸的检查；且能够可靠地保证零件设计尺寸的技术要求。

5定位基准：在加工时用于使工件占据正确位置以得到准确工序尺寸的基准。定位误差产生原因：基准不重合基准位移 定位基准在加工时用于使工件占据正确位置以得到准确工序尺寸的基准，又可以分为粗基准、精基准、附加基准

① 粗基准：未经机械加工的定位基准② 精基准：经过机械加工的定位基准.③ 附加基准：零件上依据机械加工工艺需要而专门设计的的定位基准

6测量基准：在加工中或加工后用来测量工件的形状、位置和尺寸误差时所采用的基准。

7装配基准：在装配时用来确定零件或部件在产品中的相对位置所采用的基准。8机械加工精度：是指零件加工后的实际几何参数(尺寸、形状和位置)与理想几何参数的符合程度。

9分类：装夹（定位误差和夹紧误差）调整误差、加工误差（工艺系统的动误差，测量误差）

10加工误差：是指零件加工后的实际几何参数(尺寸、形状和位置)与理想几何参数的偏离程度。加工精度越高，则加工误差越小，反之越大。（1）当尺寸精度要求高时，相应的位置精度和形状精度也要求高。其次形状精度应高于尺寸精度，而位置精度在多数情况下也应高于尺寸精度。（2）当形状精度要求高时，相应的位置精度和尺寸精度不一定要求高。

11误差的敏感方向： 原始误差所引起的切削刃与工件间的相对位移，如果产生在加工表面的法线方向上，则对加工误差有直接的影响；如果产生在加工表面的切线方向上，就可以忽略不记。我们把加工表面的法向称之为误差的敏感方向。

12加工误差和加工精度的区别联系：是从两个不同的角度来评定加工零件的几何参数，加工精度的低和高就是通过加工误差的大和小来表示的。所谓保证和提高加工精度的问题，实际上就是限制和降低加工误差问题。

14加工原理误差：加工原理是指加工表面的形成原理。加工原理误差是由于采用了近似的切削运动或近似的切削刃形状所产生的加工误差。

15机床主轴回转误差 ：指主轴实际回转轴线对其理想回转轴线的漂移。

▲主轴回转误差的基本型式a）径向圆跳动 b）端面圆跳动 c）倾角摆动

16主轴回转误差对加工精度的影响 1）主轴径向圆跳动对加工精度的影响2）主轴的轴向窜动对加工精度的影响3）主轴的倾角摆动对加工精度的影响

17影响主轴回转精度的主要因素①轴承误差②轴承的间隙③与轴承配合零件的误差④主轴转速⑤主轴系统径向不等刚度和热变形

18提高主轴回转精度的措施1）提高主轴部件的设计与制造精度 2）对滚动轴承进行预紧3）采用误差转移法

19导轨导向精度：指机床导轨副的运动件实际运动方向与理想运动方向的符合程度两者之间的差值称为导向误差

20影响机床导轨导向误差的因素1）机床制造误差2）机床安装误差3）导轨磨损机床传动链误差定义机床传动链指传动链始末两端执行元件间相对运动的误差。的制造和安装精度，尤其是末端零件的精度。3）尽可能采用降速运动4）消除传动链中齿轮副的间隙。5）采用误差校正机构对传动误差进行补偿

2工艺系统刚度可定义为：在加工误差敏感方向上工艺系统所受外力与变形量之比。

3工艺系统刚度对加工精度的影响（1）切削力作用点位置变化引起的工件形状误差1）机床变形引起的加工误差2）工件的变形3）机床变形和工件变形共同引起的加工误差（2）切削过程中受力大小变化引起的加工误差—误差复映（3）夹紧力和重力引起的加工误差被加工工件在装夹过程中，由于刚度较低或着力点不当，都会引起工件的变形，造成加工误差。(4)重力引起的加工误差(5)惯性力引起的加工误差

4误差复映现象是在机械加工中普遍存在的一种现象,它是由于加工时毛坯的尺寸和形位误差、装卡的偏心等原因导致了工件加工余量变化,而工件的材质也会不均匀,故引起切削力变化而使工艺系统变形量发生改变产生的加工误差。

5影响机床部件刚度的因素很多1）连接表面间的接触变形2）接合面间摩擦力的影响3）接合面间的间隙4）部件中个别薄弱零件的影响

6减小工艺系统受力变形的途径

（1）提高工艺系统刚度1）合理设计零部件结构2）提高联接表面的接触刚度3）采用合理的装夹方式和加工方式(2）减小载荷及其变化图

7减少和控制工艺系统热变形的主要途径①减少发热和隔离热源②均衡温度场③ 改进机床布局和结构设计④保持工艺系统的热平衡⑤控制环境温度⑥热位移补偿 8常值系统性误差在顺序加工一批一批工件时，误差的大小和方向保持不变者，称为。

9变值系统性误差在顺序加工一批一批工件时，误差的大小和方向呈有规律变化者，称为。

10随机性误差在顺序加工一批一批工件时，误差的大小和方向呈无规律者，称为 11㈠加工表面质量｛表面层的几何形状特征⑴ 表面粗糙度：它是指加工表面上较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特征。⑵ 表面波度：它是介于宏观形状误差与微观表面粗糙度之间的周期性形状误差。⑶ 表面加工纹理它是指表面切削加工刀纹的形状和方向｝｛伤痕是指在加工表面个别位置上出现的缺陷

㈡表面层的物理力学性能，化学性能（1）冷作硬化：机械加工过程中，工件表层金属在切削力的作用下产生强烈的塑性变形，金属的晶格扭曲，晶粒被拉长、纤维化甚至破碎而引起表层金属的强度和硬度增加，塑性降低，这种现象称为加工硬化。（2）表面层的金相组织变化（3）零件表面层残余应力｝

12表面质量对零件耐磨性的影响（1）表面粗糙度对耐磨性的影响表面粗糙度对摩擦副的影响，不是表面粗糙度值越小越耐磨，在一定工作条件下，表面粗糙度Ra值约为0.32～0.25μm较好。（2）表面纹理方向对耐磨性的影响（3）表面层的加工硬化对耐磨性的影响

13表面质量对零件疲劳强度的影响：表面粗糙度表面层金属的力学性能和化学性能14表面质量对零件耐腐蚀性能的影响：表面粗糙度表面层金属的力学性能和化学性能4．表面质量对零件间配合性质的影响相配零件间的配合性质是由过盈量或间隙量来决定的。5．表面质量对零件其他性能的影响表面质量对零件的使用性能还有一些其他影响

15影响表面粗糙度的因素及降低表面粗糙度的工艺措施

（一）影响切削加工表面粗糙度的因素1.影响切削残留面积高度的因素2.影响切削表面积屑瘤和鳞刺的因素

（二）磨削加工对表面粗糙度的影响(1)几何原因1）切削用量对表面粗糙度的影响2）砂轮的粒度和砂轮的修整对表面粗糙度的影响（2）物理因素金属表面层的塑性变形

生剧烈的温升，当温度超过工件材料金相组织变化的临界温度时，将发生金相组织转变。（2）磨削淬火钢时表面层产生的烧伤磨削淬火钢时极易发生磨削烧伤，磨削淬火钢时表面层产生的烧伤有：

① 回火烧伤磨削区温度超过马氏体转变温度而未超过相变温度，则工件表面原来的马氏作组织将产生回火现象，转化成硬度降低的回火组织——索氏体或屈氏体。

②淬火烧伤 磨削区温度超过相变温度，马氏体转变为奥氏体，由于冷却液的急冷作用，表层会出现二次淬火马氏体，硬度较原来的回火马氏体高，而它的下层则因为冷却缓慢成为硬度降低的回火组织。③退火烧伤 不用冷却液进行干磨削时，磨削区温度超过相变温度，马氏体转变为奥氏体，因工件冷却缓慢则表层硬度急剧下降，这时工件表层被退火。

2残余应力：构件在制造过程中，将受到来自各种工艺等因素的作用与影响；当这些因素消失之后，若构件所受到的上述作用与影响不能随之而完全消失，仍有部分作用与影响残留在构件内，则这种残留的作用与影响称为残留应力或残余应力。3残余应力（又称内应力）是指当外部载荷去除以后，仍然残存在工件内部的应力。残余应力的产生（1）毛坯制造和热处理过程产生的残余应力（2）冷校直带来的残余应力（3）切削加工带来的残余应力 4减少内应力引起变形的措施1）合理设计零件结构 应尽量简化结构，减小零件各部分尺寸差异，以减少铸锻件毛坯在制造中产生的残余应力2）增加消除残余应力的专门工序对铸、锻、焊件进行退火或回火；工件淬火后进行回火；对精度要求高的零件在粗加工或半精加工后进行时效处理（自然、人工、振动时效处理）3）合理安排工艺过程在安排零件加工工艺过程中，尽可能将粗、精加工分在不同工序中进行 5影响磨表面层金属残余应力的工艺因素：切削速度与被加工材料，前角

6影响磨削残余应力的工艺因素：磨削用量，工件材料，砂轮的影响

7强迫振动由外界周期性的干扰力（激振力）作用引起

8强迫振动特征频率特征：与干扰力的频率相同，或是干扰力频率整倍数。幅值特征：与干扰力幅值、工艺系统动态特性有关。当干扰力频率接近或等于工艺系统某一固有频率时，产生共振。相角特征：强迫振动位移的变化在相位上滞后干扰力一个φ角，其值与系统的动态特性及干扰力频率有关。

9自激振动在没有周期性外力作用下，由系统内部激发反馈产生的周期性振动 10自激振动特征自激振动是一种不衰减振动。自激振动的频率等于或接近于系统的固有频率。自激振动能否产生及振幅的大小取决于振动系统在每一个周期内获得和消耗的能量对比情况。

11自激自激振动机理1）再生机理2）振型耦合机理3）负摩擦原理4）切削力滞后原理

12工序能力是指处于稳定状态下的实际加工能力，工序能够稳定地生产出产品的能力常用标准偏差δ的6倍来表示工序能力的大小。

13获取尺寸精度：试切，调整，定尺寸计算法，自动控制法

14误差减少犯法：误差预防，误差补偿 15保证机器或部件装配精度的方法 互换法，选配法，修配法，调整法 成本：都是高

组成环：少，少，多，多

大批，大批，大批或单件，大批或单件