關(guān)于機(jī)械方面的一些必備知識(shí)

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公差

1 一般情況下使用基孔制原則，這樣可以減少公差帶的數(shù)量，從而減少量具和塞規(guī)數(shù)量，即經(jīng)濟(jì)又合理

2 IT01-IT1 適應(yīng)于量塊的尺寸公差 IT1-IT7 適用于量規(guī) IT2-IT5 精密配合 IT5-IT10 有精度要求的配合 IT11-IT12 不重要配合 IT12-IT18 非配合尺寸

3 對(duì)于間隙和過(guò)渡配合，標(biāo)準(zhǔn)公差低于IT8 孔要與高一級(jí)的軸配合 50H8/f7 當(dāng)?shù)燃?jí)高于IT9可同級(jí)配合 50H8/e8

4 對(duì)于過(guò)盈配合，標(biāo)準(zhǔn)公差低于IT7 孔要與高一級(jí)的軸配合 50H8/f7 當(dāng)?shù)燃?jí)高于IT8可同級(jí)配合 50H8/e8

5 間隙配合適用于工作時(shí)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或是沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，要求拆裝方便的配合

過(guò)渡配合適用于要求對(duì)中性，要求拆裝方便，在傳遞運(yùn)動(dòng)需加銷或鍵

過(guò)盈配合適用于要求保證固定或傳遞運(yùn)動(dòng)的配合

6最大實(shí)體尺寸：實(shí)際要素在位于公差帶內(nèi)具有最多材料的極限尺寸

最小實(shí)體尺寸：實(shí)際要素在位于公差帶內(nèi)具有最少材料的極限尺寸


工程材料

1 材料性能：力學(xué)性能，化學(xué)性能，物理性能，工藝性能

力學(xué)性能：強(qiáng)度，硬度，彈性，塑性，沖擊韌度

強(qiáng)度：材料在受外力作用下抵抗永久變形的能力

塑性：材料在外力作用下產(chǎn)生塑性變形而不破壞的能力

硬度：材料抵抗硬物壓入表面的能力、

疲勞強(qiáng)度：材料抵抗無(wú)數(shù)次重復(fù)變外力而不破壞的能力(最常用的變載強(qiáng)度)

沖擊韌度：材料抵抗沖擊載荷的能力

2實(shí)驗(yàn)方法 拉力實(shí)驗(yàn)，沖擊實(shí)驗(yàn)，硬度測(cè)試，化學(xué)分析，金相分析，無(wú)損探傷

3材料選擇：材料的工藝性，使用性，經(jīng)濟(jì)性

4晶格缺陷：點(diǎn) 線 面 缺陷↑→強(qiáng)度↑→韌性，塑性↑

金屬內(nèi)部晶粒越小，則晶界畸變?cè)酱螅瑥亩�使金屬�(gòu)?qiáng)度，硬度提高，并使變形均勻發(fā)布在許多晶粒上，塑性，韌性好

5純鐵Fe 塑性好，硬度低

滲碳體Fe3C 硬度高，塑性差

鐵素體F 碳溶于a-Fe（體心結(jié)構(gòu)）強(qiáng)度硬度低，韌性好

奧氏體A 碳溶于r-Fe（面心結(jié)構(gòu)）強(qiáng)度硬度隨C的比率上升而上升

珠光體P 由A冷卻有較高的硬度和強(qiáng)度，又有一定的塑性和韌性，由F+Fe3C的片狀層疊

7 共析鋼——珠光體 過(guò)共析鋼—珠光體+滲碳體 亞共析鋼—鐵素體+珠光體

8 普通熱處理:退火 正火 回火 淬火

9 退火：加熱到高于或低于相變點(diǎn)的適當(dāng)溫度，保溫一段時(shí)間后放在爐里或是導(dǎo)熱性差的介質(zhì)中緩慢冷卻，得到平衡狀態(tài)的鐵素體和珠光體

目的：降低硬度，改善切削性能，細(xì)化晶粒，改善組織，提高力學(xué)性能，消除內(nèi)應(yīng)力，為淬火做準(zhǔn)備，提高塑性和韌性

退火：1）完全退火2)球化退火（為淬火做準(zhǔn)備）3)等溫退火、時(shí)間較完全退火短一半4)去應(yīng)力退火（等溫退火）5）再結(jié)晶退火（恢復(fù)冷變形前的塑性）

10正火：目的與退火相同，得到珠光體組織，但冷卻的速度稍快，得到的組織更細(xì)，常用于改善材料的切削性能，也有時(shí)用于對(duì)一些要求不高的零件作為最終熱處理。

11淬火：加溫后迅速冷卻。目的：得到馬氏體，提高鋼的硬度和耐磨性

12回火：消除淬火后的內(nèi)應(yīng)力和脆性，調(diào)整改善韌性

13化學(xué)熱處理：滲碳（提高硬度和耐磨性）滲硼（表面具有很高的硬度、耐磨性和抗蝕性） 滲氮（顯著提高硬度和耐磨性，提高疲勞強(qiáng)度和耐蝕性） 碳氮共滲 滲金屬 滲硫

14熱處理設(shè)備：燃燒爐 電阻爐 真空爐

15其他工程材料：常用熱塑性材料{聚乙烯 聚丙烯 塑料 尼龍 錦綸 } 常用熱固性塑料{酚醛聚酯 環(huán)氧塑料}

16塑料成型方法：壓塑，擠塑，注射，中空，壓延

17滲硼：提高硬度和耐磨性，并提高抗疲勞強(qiáng)度和耐蝕度

18調(diào)質(zhì)處理=淬火+高溫回火

19低溫回火 150-250° 中溫回火 250-500° 高溫回火 500-650°

20堿性焊條比酸性焊條好，因?yàn)楹�有有益元素比如Mn較多，有害元素O，P，S，H少

21消除焊接應(yīng)力的方法：1）焊前預(yù)熱2)焊后熱處理

22常用焊接方法：熔化焊 壓力焊 釬焊

常用熔化焊：埋弧焊 氣體保護(hù)焊 氣焊

23 正接：工件接正極，焊條接負(fù)極，用于焊接厚鋼板件，不銹鋼，耐熱鋼等。

反接：工件接負(fù)極，用于焊薄鋼板及CO2氣體保護(hù)焊

23影響晶核形核效率的因素：過(guò)冷度 和未熔雜質(zhì)

24細(xì)化晶粒的途徑：1提高冷卻速度2）變質(zhì)處理3機(jī)械振動(dòng)，超聲波振動(dòng)，機(jī)械攪拌

25金屬防銹措施：1覆蓋保護(hù)層（發(fā)藍(lán)，磷化，電鍍，涂漆）2）形成氧化膜3）提高金屬電極的電位

26鑄造方法：砂型 金屬型 熔模型 磁型

27分型面的選擇：1）分型面最少2）鑄件全部或大部在下3）斷面處向上40型芯設(shè)置穩(wěn)定

28鑄造的優(yōu)缺點(diǎn):優(yōu)點(diǎn)1）可以產(chǎn)生形狀復(fù)雜的零件毛坯2）生產(chǎn)適應(yīng)性廣，工藝靈活性大3）鑄造使用的原材料來(lái)源廣，價(jià)格低

缺點(diǎn)：鑄造的組織疏松，晶粒粗大，內(nèi)部易產(chǎn)生縮孔，偏孔，氣孔等，力學(xué)性較差2）質(zhì)量不夠穩(wěn)定

29縮孔氣孔的防止措施：采用定向凝固原則，合理選擇鑄件的澆注位置和澆注工藝

30灰鑄鐵的脆性大，不能用于沖壓，但是切削性能好，耐磨性好，常用于制造機(jī)床床身機(jī)座


機(jī)械

1 磨損：運(yùn)動(dòng)副之間摩擦將導(dǎo)致零件表面材料逐漸喪失或遷移，主要分3個(gè)階段1)磨合磨損階段2)穩(wěn)定磨損階段3)劇烈磨損階段

2 軸：支撐回轉(zhuǎn)件，傳遞運(yùn)動(dòng)，動(dòng)力

心軸：受彎矩軸 傳動(dòng)軸：受扭矩軸

轉(zhuǎn)軸:同時(shí)受彎矩和扭矩的軸

軸要求：強(qiáng)度夠高，應(yīng)力集中敏感性小，良好的工藝性

3齒輪的設(shè)計(jì)要求:傳動(dòng)準(zhǔn)確平穩(wěn)，有足夠的強(qiáng)度

特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)1）傳動(dòng)比準(zhǔn)確2）傳動(dòng)效率高3）適應(yīng)范圍廣4）可傳遞空間任意兩軸的運(yùn)動(dòng)5）結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，壽命長(zhǎng)

缺點(diǎn)：制造安裝精度要求高，不能遠(yuǎn)距離傳動(dòng)

4齒輪的實(shí)效形式1）齒斷裂-體失效 原因：齒根彎曲強(qiáng)度不足，斷裂處主要在齒根受拉處。措施1）改善材料及熱處理，提高彎曲強(qiáng)度2）減小應(yīng)力集中3）提高輪心韌性4）減小偏載，增大軸或支承件的剛度

2）齒面磨損:面失效。是開(kāi)式傳動(dòng)的主要失效形式，措施1)提高齒面強(qiáng)度，降低表面粗糙度，2）將開(kāi)式改為閉式傳動(dòng)3）加潤(rùn)滑油

3）齒面點(diǎn)蝕：閉式傳動(dòng)的主要失效形式

措施1)提高齒面強(qiáng)度，降低表面粗糙度，2）增大綜合曲率半徑3）加潤(rùn)滑油

6增加齒數(shù)，齒面接觸應(yīng)力不變，齒根彎曲應(yīng)力變大

7 齒輪為何產(chǎn)生干涉：兩嚙合齒輪，主動(dòng)輪齒腹與從動(dòng)輪齒頂接觸時(shí)，兩齒開(kāi)始作用，若接觸發(fā)生在主動(dòng)輪基圓下側(cè)的非漸開(kāi)線部分時(shí)，則主動(dòng)輪齒腹有被挖槽的趨勢(shì)，即產(chǎn)生干涉

8 產(chǎn)生根切的原因：當(dāng)?shù)毒叩凝X頂線與嚙合線的交點(diǎn)超過(guò)嚙合極限點(diǎn)之外，便將已經(jīng)切削出的漸開(kāi)線齒廓再切去一部分 避免辦法：采用變位齒輪或是有足夠的齒數(shù)

9 變位齒輪的優(yōu)缺點(diǎn)：可以制造齒數(shù)Z《Zmin而無(wú)根切現(xiàn)象，可以使兩輪的彎曲強(qiáng)度趨于相等提高齒輪的承載能力，但是兩輪必須成對(duì)設(shè)計(jì)制造使用，重合度略有減少，小齒輪易磨損變尖

10 斜圓柱齒輪的特點(diǎn)：1傳動(dòng)平穩(wěn)，沖擊和噪聲小2）重合度好故承載能力高，傳動(dòng)平穩(wěn)適用于高速傳動(dòng)3）不產(chǎn)生根切現(xiàn)象的最小齒數(shù)比直齒輪小故結(jié)構(gòu)緊湊

11 蝸桿傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：可實(shí)現(xiàn)空間交錯(cuò)軸間很大的傳動(dòng)比2）蝸桿傳動(dòng)為線接觸，傳動(dòng)平穩(wěn)噪聲小3）易自鎖

缺點(diǎn)：機(jī)械效率低，2)齒面的螺旋方向有很大的滑動(dòng)速度，易發(fā)生熱和磨損，須要良好的潤(rùn)滑與耐磨性（青銅合金）3）導(dǎo)程小→螺旋角大→軸承結(jié)構(gòu)復(fù)雜

12 直齒圓錐齒輪：傳遞相交兩軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)

13 齒輪系作用：1）實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng)2）獲得較大的傳動(dòng)比3）實(shí)現(xiàn)變速傳動(dòng)4）實(shí)現(xiàn)換向傳動(dòng)5）用作運(yùn)動(dòng)合成6）用作運(yùn)動(dòng)分解7）在尺寸及負(fù)載較小時(shí)，實(shí)現(xiàn)大功率傳動(dòng)。

13 凸輪的優(yōu)缺點(diǎn)：1只要適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)出凸輪的輪廓曲線，就可以使推桿達(dá)到預(yù)期的運(yùn)動(dòng)效果，而且響應(yīng)快速，機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊2由于輪廓與推桿之間為點(diǎn)線接觸，易磨損，制造困難。

14 提高彎曲強(qiáng)度的措施：合理安排受力情況，梁的合理載面

15螺紋的種類與使用：1緊固螺紋（保證旋合性和連接強(qiáng)度）2）傳動(dòng)螺紋（梯形螺紋，鋸齒螺紋，保證傳遞的可靠性和位移的平穩(wěn)性）3）管螺紋（保證連接強(qiáng)度和密封性）

15螺紋連接防松：1、摩擦防松（對(duì)頂螺母、彈簧墊圈、自鎖螺母）2、機(jī)械防松（開(kāi)口銷與六角開(kāi)槽螺母，止動(dòng)墊圈，串聯(lián)鋼絲）3、破壞運(yùn)動(dòng)副防松（鉚合、沖點(diǎn)、涂粘合劑）

16普通螺紋的牙型半角和牙側(cè)腳都為30°

16 改善螺紋載荷不均的辦法：1/3的載荷集中在第一圈螺紋，第八圈后基本不受力 1、使螺母受拉（采用懸置螺母）2、減小受力的螺紋和剛度（減小螺柱旋合段受力的受力面，采用鋼絲套索）

17 減小應(yīng)力集中辦法：加大圓角，卸載槽、卸載過(guò)渡機(jī)構(gòu)。

17影響齒輪載荷均勻性的主要誤差：1，齒寬方向的齒向誤差2）齒高方向的基節(jié)誤差與齒形偏差

18產(chǎn)生沖裁毛刺的原因：1)沖裁間隙不合理2）凹模和凸模磨鈍形成圓角（主要原因）

19降低沖裁力的方法：1階梯沖裁2）斜刃沖裁3）加熱沖裁

20影響彎曲回彈的因素：1材料的力學(xué)性能2）相對(duì)彎曲半徑3）彎曲方式4）模具間隙5）工件形狀6）彎曲件角度

21預(yù)緊的目的：增強(qiáng)連接的可靠性，防止受載后出現(xiàn)縫隙或滑移

22潤(rùn)滑的目的：減少摩擦磨損，散熱減溫，緩沖吸振

22 松動(dòng)的原因：沖擊、振動(dòng)、溫度變化

23軸承特點(diǎn)：旋轉(zhuǎn)精度高，摩擦力小，啟動(dòng)靈活，載荷，轉(zhuǎn)速，工作溫度適應(yīng)性廣，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，互換性好，成本低。

24齒輪泵：抗污能力好 柱塞泵 ：額定效率高

25影響齒輪傳動(dòng)的主要因素：平穩(wěn)性（基節(jié)偏差和齒形偏差） 準(zhǔn)確性（幾何偏心和運(yùn)動(dòng)偏心）載荷分布均勻性（齒寬方向齒形誤差 齒高方向的基節(jié)誤差和齒形誤差）

26 曲柄可以繞固定鉸鏈中心作整周回轉(zhuǎn)。搖桿只能在某一角度范圍內(nèi)繞固定鉸鏈中心往復(fù)擺動(dòng)。曲桿可以轉(zhuǎn)360度,搖桿只可以兩邊搖小于或等于180度

27 帶傳動(dòng)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)平穩(wěn)，價(jià)格低廉，屬撓性傳動(dòng)，但彈性滑動(dòng)是無(wú)可避免的

28 鏈傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)：1、無(wú)彈性滑動(dòng)和整體打滑2、保持準(zhǔn)確傳動(dòng)比、徑向壓力小3、可在高溫高濕環(huán)境工作4、制造與安裝精度較低

缺點(diǎn)：1、只能實(shí)現(xiàn)平行軸同向傳動(dòng)2、不能保持恒定瞬時(shí)傳動(dòng)比3、磨損后易跳齒4、工作有噪聲5、不宜用在載荷變化很大，高速和急速轉(zhuǎn)向的運(yùn)動(dòng)


切削原理

1切削三要素：主運(yùn)動(dòng) 切削運(yùn)動(dòng) 背吃刀量

2刀具要求：1）高硬度和耐磨性2)足夠的強(qiáng)度和硬度3）高耐熱性4）良好的工藝性

3硬質(zhì)合金刀具的耐磨性和耐熱性都很高，許多切削速度遠(yuǎn)超過(guò)高速鋼，加工效率高，但是抗彎強(qiáng)度低，脆性大，抗彎矩和振動(dòng)，抗沖擊性不夠好

4切削速度對(duì)耐用度的影響最大

5銑削方式：順銑，逆銑

順銑：切削力小，要使用時(shí)必須要求工作臺(tái)進(jìn)給絲桿螺母副有消除側(cè)向間隙的裝置

或采用其他有效措施。

逆銑：切削過(guò)程平穩(wěn)，逆轉(zhuǎn)時(shí)，縱向銑削分力和縱向進(jìn)給方向相反，絲桿螺母副始終貼

緊，刀具耐用度沒(méi)有逆銑高

6 拉刀特點(diǎn)：1）生產(chǎn)率高，2）拉后工件精度與表面質(zhì)量高3）刀具耐用度高，4）拉削力簡(jiǎn)單 5）拉刀成本高

7齒輪加工方法：滾齒 銑齒 磨齒 插齒

8夾具作用：1）縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)率2)保證加工精度和精度穩(wěn)定性3）擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍4)減低工人技術(shù)要求和減輕勞動(dòng)強(qiáng)度

9工藝誤差：工藝系統(tǒng)幾何誤差 工藝系統(tǒng)受力誤差 工藝系統(tǒng)受熱誤差 工藝系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)力


誤差

10工藝系統(tǒng)幾何誤差 ：1）原理誤差2）機(jī)床和幾何誤差3）調(diào)整誤差4)刀具和夾具的制造誤差，5）工件的安裝誤差6）工藝系統(tǒng)磨損誤差

11切削加工影響表面粗糙度的因素：1）刀具相對(duì)工件表面做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)時(shí)在加工表面留下的切削殘留面積2）工藝系統(tǒng)中各種形式的振動(dòng)

12磨削加工中的表面粗糙度：1砂輪的粒度2）砂輪的修理3）砂輪的速度4）磨削速度與工件速度

13提高工件精度的途徑：1）查明原因直接消除2）誤差補(bǔ)償或抵消法3）誤差轉(zhuǎn)移法4）誤差分組法5）積極控制法6）就地加工法7）誤差平均法

14表面質(zhì)量：零件表面幾何特征和物理力學(xué)特征，主要有1）表面粗糙度和波度2）表面層的物理機(jī)械性能

表面粗糙的影響：1）耐磨性2)配合的穩(wěn)定性3）對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響4）對(duì)抗腐蝕的影響，5）工作精度的影響

15提高表面質(zhì)量的途徑：1控制磨削參數(shù)2）采用超精加工作為最終工序3）采用噴丸，碾壓拋光等工藝

16粗基準(zhǔn)的選擇：1）如果要保證工件上不加工面和加工面的位置要求，選不加工面2）保證工件重要表面的余量均勻，選該表明3）對(duì)于多表面工件，為保證表面有足夠的加工余量，選余量最小面4）盡量選擇平整光滑，有足夠大尺寸，沒(méi)有澆口冒口或飛邊等缺陷的表面

17切削量選擇要素：生產(chǎn)率，加工質(zhì)量，切削力引起的變形，振動(dòng)，刀具耐用度，機(jī)床功率

18提高生產(chǎn)率：1縮短單件時(shí)間2）采用成組技術(shù)

19選擇加工方法因素：1）材料的質(zhì)量2）工件的形狀和尺寸3）生產(chǎn)類型4）具體生產(chǎn)條件5）特殊要求

20影響切削力的因素：1工件材料2）切削用量3）刀具幾何參數(shù)4）刀具材料5）切削液6）刀具刀面磨損情況

21切削角度參考平面：正交平面參考系 法平面參考系 家定平面 背平面參考系

22刀具材料：1）硬質(zhì)合20 金高速鋼(能承受較大沖擊載荷，可磨性好)

23切削溫度的影響因素：1)切削用量2）刀具的幾何參數(shù)3）工件材料4）刀具磨損5）切削液類型

切削溫度影響工件材料的性能，前刀面摩擦系數(shù)，切削力大小，刀具磨損和刀具

耐用度，影響積屑瘤的產(chǎn)生

24切削熱：在切削過(guò)程中有98-99%的能量轉(zhuǎn)化為熱能，近似認(rèn)為切削熱=切削功率

25先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展方向：柔性化 智能化 敏捷化

26 數(shù)控NC 計(jì)算機(jī)數(shù)控CNC 計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì)CAPP 計(jì)算機(jī)輔助檢測(cè)柔性制造單元CAT 柔性制造系統(tǒng)FMC 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMS 智能制造系統(tǒng)IMS

27 改善切削加工的途徑：1）改善材料的切削加工性能（調(diào)整材料的化學(xué)成分和進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚恚?）改善切削加工條件（采用合適的刀具材料和切削用量，選用合適的設(shè)備和加工方法，選擇材料加工性好的材料狀態(tài)

28 孔加工刀具：扁鉆 麻花鉆（30MM以下用） 深孔鉆 擴(kuò)孔鉆 鉸刀（精加工） 鏜刀（箱體）

29 加工余量的影響因素：1)上道工序加工表面的表面粗糙度和表面缺陷層要在本道工序消除2）上道工序尺寸公差應(yīng)計(jì)入本道工序加工余量3）上道工序位置誤差要在本道工序修正4）本工序加工的安裝誤差也要求和余量進(jìn)行補(bǔ)償

30工藝裝備的選擇和設(shè)計(jì)原則：1）保證產(chǎn)品裝配質(zhì)量，并要求提高產(chǎn)品質(zhì)量，延長(zhǎng)使用壽命2）合理安排裝配工藝，盡量減少工人工作量，以提高效率和縮短周期3）盡量減小裝配場(chǎng)地面積，提高單位面積生產(chǎn)率

31切削用量的選擇要素：生產(chǎn)率 加工質(zhì)量（主要是表面質(zhì)量） 切削力引起的彈性變形 刀具耐用度 切削振動(dòng) 機(jī)床功率

32安全生產(chǎn)：防火 防爆 防靜電 防噪聲

33刀具磨損：機(jī)械磨損 熱磨損 化學(xué)磨損

34 刀具前角的選擇：增大前角，刀具鋒利，可減低切削力，切削溫度和功率損耗，減輕刀具磨損和提高耐用度，還可以抑制切屑瘤，減輕振動(dòng)，改善加工質(zhì)量，另一方面，增大前角會(huì)使刀具到頭強(qiáng)度減低，易造成刀具崩斷或是早期失效

林汐771k

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