【正文】 何不同？第13章 機械加工工藝過程的基礎(chǔ)知識一、學(xué)習(xí)目標(biāo)了解機械加工工藝過程的基本概念。熟悉工件的裝夾方式和基準(zhǔn)的選擇。了解制定機械加工工藝規(guī)程的步驟。掌握典型零件加工工藝過程。二、基本內(nèi)容基本概念1）生產(chǎn)過程和工藝過程：生產(chǎn)過程：制造機器時，將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^程稱為生產(chǎn)過程。工藝過程：在生產(chǎn)過程中，改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)等使其成為成品或半成品的過程稱為工藝過程。2）工藝過程的組成：有工序、工步、走刀、安裝、工位。一個零件完整的工藝過程需要多道工序，每個工序包括多個工步，每個工步有幾次走刀。每個工序中至少有一次安裝，也可以有多次安裝。一次安裝可以有一個或多個工位。3）生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型：生產(chǎn)綱領(lǐng)：企業(yè)在計劃期內(nèi)，應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃成為生產(chǎn)綱領(lǐng)。一般為年生產(chǎn)綱領(lǐng)。生產(chǎn)類型：分為單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)、大量生產(chǎn)。 工件的裝夾與定位1） 工件的裝夾方式:直接找正裝夾法、劃線找正裝夾法、使用專用夾具裝夾。2） 工件的定位基準(zhǔn)的選擇:粗基準(zhǔn)的選擇:選擇與加工表面相對位置精度要求高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)；選擇重要表面作為粗基準(zhǔn)，合理分配加工余量；粗基準(zhǔn)表面應(yīng)平整光潔，便于工件定位穩(wěn)定，加緊可靠；粗基準(zhǔn)不能重復(fù)使用。精基準(zhǔn)的選擇:盡可能選擇設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)；盡可能選擇統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)；兩表面之間位置精度要求高時，可互為基準(zhǔn)；精加工表面余量小而均勻，可自為基準(zhǔn)。機械加工工藝規(guī)程的制定制定機械加工工藝規(guī)程的步驟：零件的工藝分析；毛坯的選擇；選擇定位基準(zhǔn)；擬定工藝路線；機床與工藝裝備的選擇；確定工序余量、工序尺寸、切削用量、時間定額；填寫工藝文件。擬定工藝路線要考慮如下幾個問題：加工方法的選擇；加工階段的劃分；加工順序的安排；熱處理及表面處理工序的安排；輔助工序的安排。加工順序的安排一般遵循下列原則：基準(zhǔn)先行、先主后次、先粗后精、先面后孔。典型零件加工工藝過程軸類零件加工工藝過程一般為：毛坯、下料→車端面、鉆中心孔→粗車表面→正火或調(diào)質(zhì)→修研中心孔→半精車、精車表面、車螺紋→銑鍵槽或花鍵→淬火、回火→修研中心孔→粗、精磨表面→檢驗。齒輪類零件加工工藝過程一般為：下料→鍛造毛坯→正火→粗車齒坯→調(diào)質(zhì)→精車齒坯→磨端面→劃鍵槽線→插鍵槽→齒形加工→齒段倒角→齒面高頻淬火→磨內(nèi)孔→磨齒→檢驗。箱體類零件加工工藝過程一般為：鑄造毛坯→退火→劃線→粗加工平面→粗加工孔→時效處理→劃線→精加工平面→精加工孔→鉆小孔、攻螺紋等→檢驗。三、本章重點掌握典型零件加工工藝過程。四、習(xí)題一、填空題精基準(zhǔn)的選擇原則是（ ）原則、（ ）原則、（ ）原則、（ ）原則。當(dāng)零件加工精度要求較高時，一般都要經(jīng)過（ ）、（ ）、（ ）、（ ）四個加工階段。在安排加工順序時，一般應(yīng)遵循以下原則：（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。機械加工工藝過程可以細(xì)分為（ ）、（ ）、（ ）等各個加工層次。二、判斷題一批先鉆孔后擴孔的工件，先將該批工件鉆孔，再將該批工件擴孔，在同一臺鉆床上進行，可視為一道工序。（ ）工件的裝夾就是把工件進行安裝和夾緊。（ ）工件用一個平面定位時，可以限制三個自由度，用兩個互相垂直平面定位時，可以限制五個自由度。（ ）三、選擇題退火工序應(yīng)安排在（ ）進行，淬火工序應(yīng)安排在（ ）進行，調(diào)質(zhì)工序應(yīng)安排在（ ）進行。A 粗加工之前 B 半精加工之前 C 精加工之前一般單件小批生產(chǎn)應(yīng)選用（ ），成批生產(chǎn)應(yīng)選用（ ），大批大量生產(chǎn)應(yīng)選用（ ）。A 通用機床和通用工藝裝備 B 通用機床和專用工藝裝備 C專用機床和專用工藝裝備四、名詞解釋生產(chǎn)過程 工藝過程 生產(chǎn)綱領(lǐng)五、簡答題制定工藝規(guī)程的步驟是什么制定工藝規(guī)程的步驟是什么？擬定工藝路線需要考慮哪幾方面問題？第14章 零件結(jié)構(gòu)工藝性一、學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握零件結(jié)構(gòu)的切削加工工藝性。掌握零件結(jié)構(gòu)的裝配工藝性。二、基本內(nèi)容零件結(jié)構(gòu)的切削加工工藝性零件結(jié)構(gòu)的切削加工工藝性原則：1）零件結(jié)構(gòu)要素必須符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。2）在滿足使用性能條件下，選取經(jīng)濟精度。3）應(yīng)保證定位準(zhǔn)確，加緊可靠，便于加工，便于測量。4）有位置精度要求的表面，最好再一次裝夾中加工。5）零件應(yīng)具有足夠的剛性，能承受切削力和夾緊力。6）加工表面形狀應(yīng)盡量簡單，盡可能布置在同一平面或同一軸線上。7）零件結(jié)構(gòu)與高效率機床和先進工藝方法相適應(yīng)。零件結(jié)構(gòu)的裝配工藝性：零件結(jié)構(gòu)的裝配工藝性原則：1）機器結(jié)構(gòu)應(yīng)能劃分成幾個獨立裝配單元，便于簡化裝配過程和縮短裝配周期。2）盡量減少裝配過程中的修配勞動量和機械加工勞動量。3）應(yīng)便于裝配和拆卸。4）應(yīng)考慮零件起吊、安裝、運輸方便。三、本章重點零件結(jié)構(gòu)的切削加工工藝性。零件結(jié)構(gòu)的裝配工藝性。四、習(xí)題一、簡答題下圖中工件切削加工結(jié)構(gòu)工藝性不好，說明原因，畫出正確圖形。習(xí) 題 答 案第一章 一、填空題使用 工藝 鑄造 鍛造 焊接 切削加工 熱處理σs HRA σb δ二、判斷題 ⅹ ⅹ √三、選擇題C B四、名詞解釋強度——金屬材料在載荷作用下抵抗塑性變形或斷裂的能力。 硬度——材料表面局部體積內(nèi)抵抗另一物體壓入時變形的能力。 塑性——金屬材料在載荷作用下產(chǎn)生塑性變形而不斷裂的能力。 沖擊韌性——金屬材料抵抗沖擊載荷作用而不破壞的能力。 疲勞強度——材料經(jīng)無數(shù)次交變載荷作用而不發(fā)生斷裂的最大應(yīng)力。五、簡答題為什么疲勞斷裂對機械零件危害最大？如何提高零件的疲勞強度？答：在交變載荷作用下，零件所受應(yīng)力遠低于屈服點，但在長期使用中往往會突然發(fā)生斷裂，對零件造成最大危害。金屬產(chǎn)生疲勞和材料內(nèi)部缺陷、表面質(zhì)量、殘余應(yīng)立及能引起應(yīng)力集中的因素有關(guān)。為了提高零件的疲勞強度，應(yīng)改善結(jié)構(gòu)設(shè)計，避免應(yīng)力集中；提高工藝水平，減少內(nèi)部缺陷；降低表面粗糙度和強化表面，提高表面質(zhì)量。第二章 一、填空題原子是否有序排列 體心立方 面心立方 密排六方點缺陷 線缺陷 面缺陷愈高 愈好二、判斷題 ⅹ √ ⅹ 三、選擇題A B四、名詞解釋晶體——固態(tài)下原子在物質(zhì)內(nèi)部作有規(guī)則的排列的結(jié)構(gòu)。 晶體缺陷——在金屬晶體中，由于其他因素影響使原子排列在局部受到破壞的形態(tài)。 結(jié)晶——物質(zhì)由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)的過程是原子有序排列的凝固過程。 合金——一種金屬元素與其他金屬元素或非金屬元素，經(jīng)熔煉、燒結(jié)或其他方法結(jié)合成具有金屬特性的物質(zhì)。 固溶體——合金由液態(tài)結(jié)晶成固態(tài)時，一組元溶解在另一組元中，形成一種保持占主要地位元素的晶格類型的物質(zhì)。 金屬間化合物——合金組員間發(fā)生相互作用而形成具有金屬特性，晶格類型完全不同于任一組元的物質(zhì)。五、簡答題實際金屬中存在的晶體缺陷對金屬的力學(xué)性能有何影響？答：實際金屬中存在的晶體缺陷中的點缺陷使晶格發(fā)生畸變，使金屬內(nèi)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，晶體性能發(fā)生變化，強度、硬度增加；線缺陷表現(xiàn)為位錯密度增加，使強度得到提高；面缺陷指晶界和亞晶界原子無規(guī)則排列，能量較高，常溫下有較高的強度和硬度。為什么希望得到細(xì)小晶粒組織？如何細(xì)化晶粒？答：金屬結(jié)晶后晶粒大小對金屬的力學(xué)性能有重大影響，一般來說細(xì)晶粒金屬具有較高的強度和韌性，所以希望得到細(xì)小晶粒。凡能促進形核率，抑制長大速率，均能細(xì)化晶粒。常用以下方法：增大過冷度；變質(zhì)處理；都能增加形核率。此外，震動、攪拌等使枝晶破碎，也可增加形核數(shù)量，達到細(xì)化晶粒。第三章 一、填空題F A Fe3C P工業(yè)純鐵 鋼 白口鑄鐵%～% % %～%二、判斷題 ⅹ √ √ 三、選擇題A B A四、名詞解釋同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變—— 金屬在固態(tài)下晶格類型隨溫度或壓力變化的特性。 鐵素體——碳溶于αFe中所形成的間隙固溶體。 奧氏體——碳溶于γ Fe中所形成的間隙固溶體。 滲碳體——鐵和碳組成的具有復(fù)雜斜方晶格結(jié)構(gòu)的間隙化合物。五、簡答題簡述含碳量對鋼的組織和力學(xué)性能影響。答：隨著鋼中含碳量的增加，鐵素體不斷減少，滲碳體不斷增加，由于形成條件不同，滲碳體形態(tài)和分布有所變化。由于鐵素體不斷減少，滲碳體不斷增加，鋼的硬度、強度增加，而塑性和韌性下降。%以后，強度開始明顯下降。第四章 一、填空題退火 正火 淬火 回火 加熱 保溫 冷卻單液 雙液 馬氏體分級 貝氏體等溫低溫 中溫 高溫感應(yīng)加熱 火焰加熱二、判斷題 ⅹ ⅹ √ √ √三、選擇題A B A B C A A B C C四、名詞解釋熱處理——將鋼在固態(tài)下進行加熱、保溫和冷卻，以改變其內(nèi)部組織，從而獲得所需要性能的一種工藝方法。 淬硬性——鋼在理想條件下淬火硬化所能達到的最高硬度。 淬透性——在規(guī)定條件下，決定鋼材淬硬深度和硬度分布的特性。 化學(xué)熱處理——是將工件至于一定溫度的活性介質(zhì)中，將一種或幾種元素滲入它的表層，與改變其表層化學(xué)成分、組織、性能的熱處理工藝。五、簡答題退火的目的是什么？答：細(xì)化組織，降低硬度，提高塑性，消除偏析，消除殘余應(yīng)力，組織均勻化。工件淬火后為什么要及時回火？答：工件淬火后通常獲得馬氏體組織，這種組織不穩(wěn)定，存在很大內(nèi)應(yīng)力，會引起工件發(fā)生變形甚至開裂，通過回火可以消除應(yīng)力，穩(wěn)定尺寸，獲得需要的性能。所以，淬火后必須及時回火。什么是表面淬火？其目的是什么？答：僅對工件表面進行淬火的工藝，稱為表面淬火。其目的是使表層獲得馬氏體組織，提高硬度和耐磨性，而心部仍保持原來組織和性能。滲碳的目的是什么？為什么滲碳后一定要淬火和低溫回火？答：滲碳的目的是提高工件表層的含碳量。滲碳后只有經(jīng)過淬火和低溫回火，工件的表面才能夠獲得穩(wěn)定的馬氏體組織，以達到提高硬度、耐磨性和疲勞強度的目的。第六章 一、填空題硅 錳 硫 磷 結(jié)構(gòu)鋼 工具鋼 特殊性能港含碳量≤% %～% 含碳量≥%結(jié)構(gòu)鋼 工具鋼灰鑄鐵 球墨鑄鐵 蠕墨鑄鐵 可鍛鑄鐵 二、判斷題 √ √ ⅹ 三、選擇題C A B A C B B C A A B CC A B C B A四、簡答題比較普通鋼和灰鑄鐵在性能上的區(qū)別以及承載用途特點。答：普通鋼具有力學(xué)性能好，鍛壓性能、焊接性能好的特點?；诣T鐵力學(xué)性能差，但鑄造性能好，切削加工性能好，耐磨性與消震性好。普通鋼可以承受復(fù)雜載荷，用于各種結(jié)構(gòu)件?；诣T鐵適于承受靜壓載荷，一般用于機座、箱體、支架和殼體等構(gòu)件。第七章 一、填空題流動性 收縮性 偏析 吸氣性 液態(tài)收縮 凝固收縮 固態(tài)收縮液態(tài)收縮 凝固收縮固態(tài)收縮二、判斷題 √ ⅹ 三、選擇題B A A B C四、簡答題砂型鑄造工藝對鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計有哪些要求？答：砂型鑄造時，對鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮以下因素：減少和簡化分型面；鑄件外形力求簡單；鑄件應(yīng)有一定結(jié)構(gòu)斜度；鑄件結(jié)構(gòu)要有利于節(jié)省型芯及便于型芯的定位、固定、排氣和清理。合金鑄造性能對鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計有哪些要求？答：合金鑄造性能對鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計要求有：鑄件壁厚要合理；鑄件壁厚應(yīng)均勻；鑄件的連接要有圓角和過渡；鑄件應(yīng)盡量避免有過大的平面。下圖中砂型鑄造鑄件結(jié)構(gòu)工藝性不好，說明原因，畫出正確圖形。答：圖中鑄件結(jié)構(gòu)不便于型芯的定位和固定。改正后如下圖。第八章 一、填空題較高的 較高的 基本工序 輔助工序 修正工序錘上 胎 壓力機上分離 變形二、判斷題 ⅹ ⅹ ⅹ 三、選擇題B A B C四、名詞解釋熱變形——金屬在再結(jié)晶溫度以上進行的塑性變形。 冷變形——金屬在再結(jié)晶溫度以下進行的塑性變形。五、簡答題什么叫冷變形強化？答：金屬在塑性變形中，隨著變形程度的增加，強度和硬度提高而塑性和韌性下降的現(xiàn)象稱為冷變形強化。以圓鋼為坯料，自由鍛制帶孔圓環(huán)形、圓筒形鍛件，其鍛造工序有何異同？答：帶孔圓環(huán)形鍛件的鍛造工序是：鐓粗、沖孔、馬杠擴孔、定徑。圓筒形鍛件的鍛造工序是：鐓粗、沖孔、