机械制造知识点-盘古文库

机械制造知识点

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来源：开心麻花

作者：开心麻花

2025-09-18

机械制造知识点（精选6篇）

机械制造知识点第1篇

切削运动：用刀具切除工件上多余的金属，刀具和工件之间必须具有一定的相对运动，该运动称为切削运动。切削运动包含主运动和进给运动。

切削三要素切削速度进给量背吃刀量

进给量工件或刀具每回转一周时两者沿进给运动方向的相对位移

背吃刀量工件上以加工表面和被加工表面的垂直距离

刀具组成前刀面刀具上切屑流过的表面主副后刀面与工件（已）加工表面相对的刀面切削刃刀尖

参考系刀具静止参考系动态参考系各个角度标注影响因素见书7页

刀具的工作角度按照切削工作的实际情况在刀具工作角度的参考系中确定的角度切削层

切削厚度垂直于加工表面来度量的切削层尺寸

切削深度沿加工表面度量的切削层尺寸

切削面积切削层在基面的面积

刀具应具备的性能高的硬度和耐磨性足够的强度和韧性高的热稳定性良好的工艺性良好的经济性

常用的刀具材料适用场合特点

积屑瘤切削塑性金属时往往会在切削刃口附近堆积一楔状或鼻状金属块他包围着切削刃且覆盖部分前刀面该堆积物称为

对切削过程的影响实际前角增大（减小变形降低切削力）覆盖前刀面一部分保护切削刃及前刀面稳定性差加剧磨损增大背吃刀量增大以加工表面粗糙度值

对策合理控制切削条件调节切削参数尽量不形成中温区域

切屑类型既反映问题

带状塑性材料切削厚度小速度高前角大时

挤裂速度低厚度大前角小

单元剪切面的剪应力超过材料的强度极限产生剪切破坏

崩碎材料脆前角小厚度大

影响切削变形的因素工件材料前角（前角越大剪切角越大）切削速度（积屑瘤）进给量（进给量越大变形系数越小）

切削力的来源切削层金属切屑和工件表层金属的弹性变形抗力和塑性变形抗力切屑工件与刀具间的摩擦阻力

主切削力z 主运动切削运动方向的分力

切深抗力 y切深方向的分力

进给抗力 x进给方向的分力

影响切削力的因素

工件材料切削用量背吃刀量和进给量增大是切削层面积增大引起切削力增大

切削速度刀具几何角度

影响切削温度的因素

切削用量参数越大温度越高

刀具几何角度的影响前角增大摩擦小温度低主偏角增大刀尖角减小散热慢温度高工件材料的影响强度硬度低温度低

刀具磨损形式

正常磨损前刀面后道面前后刀面

非正常磨损破损（硬度和耐热性高）卷刃（韧性好硬度耐热性差）

原因磨料磨损粘接磨损扩散磨损相变磨损氧化磨损总之温度越高磨损越严重

刀具的耐用度刃磨后的刀具从开始切削到磨损量达到磨钝标准为止所用的切削时间影响刀具耐用度的因素

切削用量个参数影响依次减弱刀具几何参数前角在一点范围内增大提高耐用度主偏角减小耐用度增高刀具材料硬度越大越耐磨越高

切削用量的选择

切削生产率刀具耐用度机床功率加工质量

前角选择原则刀具强度许可条件下尽量选用大前角对于成形刀具减小前角可减小刀具截形误差提高零件的加工精度

有色金属前角30 铸铁刚硬度越高越小合金10度淬硬刚0到-10度

前角的选择功用：增大前角，可减少切削变形，从而减少切削力、切削热和切削功率，提高刀具的使用寿命。但增大前角，会使切削刃强度降低，容易造成崩刃，另一方面使散热情况变坏，致使切削温度增高，刀具使用寿命下降。

后角的选择功用：增大后角，可降低切削力和切削温度，改善已加工表面质量。但增大后角也会使切削刃和刀头的强度降低，减少了散热面积和容热体积，加速刀具磨损。

合理选择后角应遵循的原则：根据切削厚度（粗、精加工）选择。1)粗加工或承受冲击载荷时，切削刃应该有足够强度，应取较小后角；精加工时可适当增大后角，应提高刀具使用寿命和加工表面质量。2)工件材料强度﹑硬度高时，宜取较小后角；对于有尺寸精度要求的刀具，则宜减小后角，以减小NB 值。工件材料的切削加工性衡量指标：

1)刀具耐用度：在相同切削条件下，刀具使用寿命高，切削加工性好。

2）切削力和切削温度：在相同切削条件下，切削力大或切削温度高，则切削加工性差。

3）加工表面粗糙度：加工后表面粗糙度低加工性好。精加工时常用此指标。

4）切屑形状控制：切屑形状是否容易控制

改善切削加工性措施

调整化学成分加工前进行合理的热处理选择加工性好的材料状态

切削液的作用机理

冷却润滑洗防锈

常用切削液水溶液（精车精铣铰孔）切削油（普通车削攻丝）乳化液（精加工）极压切削液（高硬度刚耐热合金）

机床的型号编制

工件表面成形与成形方法轨迹法（刀具做一定规律的轨迹运动）成形法（刀具的切削刃与所需要成形的发生线完全吻合）相切法（刀具边旋转边做轨迹运动）范成法（工件和刀具做范成切削运动）

表面成形运动简单成形运动一个独立的成形运动由单独的旋转运动或直线运动构成复合成形运动（由两个或两个以上的旋转运动或和直线运动构成）

机床的三个组成动力源为执行元件提供运动和动力的装置传动装置传递动力和运动的装置执行件执行机床运动的部件

外联系传动链联系动力源和执行件的传动链可以有传动比不准确的传动副

内联系传动链联系两个执行件间的传动链决定复合运动的轨迹对所联系的执行件间的相互速度有严格要求传动比准确

车刀

孔加工机床特点与加工刀具

麻花钻结构柄部传递扭矩轴向力加持定位作用颈部工作部分由切削部分及导向部分组成切削刃长前角变化大螺旋槽排泄不畅横刃部分切削条件很差

外磨床内磨床无心外的工作方式

第七章机械加工精度

机械加工精度概念零件加工后的实际几何参数与理想几何参数相符合的程度。

尺寸精度加工零件后的实际尺寸与零件尺寸公差带中心的相符合程度

形状精度实际几何形状与理想几何形状相符合的程度

有关表面之间的实际位置与理想位置的相符合度

机床误差无切削负荷情况下来自机床本身的制造误差安装误差和磨损

主轴回转误差（纯径向圆跳动纯轴向窜动纯角度摆动）导轨误差传动链误差

第八章机械加工表面质量

表面质量机器零件加工后表面层的微观几何形状和物理机械性能

表面几何形状特征

物理机械性能表面层冷作硬化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强度和硬度都有所提高的现象

表面金相怎组织的变化切削热引起工件表面温度过高表面层金属发生金相组织变化的想象

影响耐磨性疲劳强度抗腐蚀性

零件的磨损初期正常急剧磨损

表面粗糙度的形成因素几何因素（刀具相对于工件做进给运动时在加工表面上遗留下来的切削层残留面积）物理因素（被加工材料的性能及切削机理有关的物理因素）工艺系统的振动

冷作硬化切削加工时表面层金属由于塑性变形使晶粒间产生剪切滑移，晶格扭曲晶粒发生拉长破碎纤维化从而使表面材料强化强度和硬度升高

硬化程度取决于塑性变形的力变形速度变形温度

影响因素刀具切削用量被加工材料

烧伤形式回火烧伤淬火烧伤退货烧伤

光整加工珩磨超精加工研磨剖光

第九章零件精度与装配精度的关系

装配精度尺寸精度相互位置精度运动精度

保证装配精度的方法完全互换法不完全互换法选配法修配法调整法

机械制造知识点第2篇

Made by Lucy

绪论

机械：是利用其几何形状实现力与运动方面的性能/功能要求的产品。制造：将原材料加工成为可供使用的物品、获得产品的过程。

机械制造：用机械的方法制造机械产品。关键是获得几何形状和位置。

目的：T ——时间，效率

Q——质量

C——成本

S——服务

E——环保

第一章机械制造过程

生产过程：从确定生产需求之后，到得到产品的过程。包括产品开发过程、产品制造过程和产品销售过程。到现在，生产过程扩充到服务。

制造过程：直接把原材料和毛坯转换为成品的过程。包括毛坯制造、机械加工工艺、装配、热及表面处理、检验过程。

制造过程“三流”：能量流、物质流、信息流。

机械加工工艺过程：用切削加工的方法，直接改变工件几何形状及表面机械物理性能的过程。简称工艺过程。

工序：一个（或同时加工的一组）工件，在一个工作地，由一个（或相互协作的多个）工人所连续完成的工艺过程。

安装：如果在一个工序中需要对工件进行几次装夹，则每次装夹下完成的那部分工序

内容成为一个安装。

工位：在工件的一次安装中，通过分度装置，使工件相对于机床床身变换加工位置，则把每一个加工位置上的安装内装内容称为工位。

工步：加工表面，切削刀具，切削速度和进给量都不变的情况下所完成的工位内容。

走刀：切削刀具在加工表面上切削一次所完成的工步。

工步、走刀、工位和安装之间的关系：

走刀＜工步＜工位＜安装

一次安装可以有多个工位、工步和多次走刀

一个工位可以有多个工步和多次走刀，但一般在一次安装下完成；

一个工步只能在一次安装和一个工位下完成，但可多次走刀。

可以规范工艺、保证质量

工艺规程：工艺过程的书面表达形式和文字记录，用法律文件形式规定下来的工艺过程。（工艺过程可以有多个，工艺规程只能有一个。）

生产纲领：是指企业在计划期内应生产的产品产量和进度计划，多数以年计，零件的生产纲领还包括一定的备品和废品数量。N=n(1+α)(1+β）Q

Q---产品的生产纲领

α---备品率

N---零件的生产纲领

β---废品率

生产类型：是企业（或车间、工段、班组）生产专业化程度的分类

生产批量：年生产纲领确定后，还应根据车间（或工段）的具体情况，确定在计划期内一次投入或产出的同一产品/零件的数量。

生产自动化：

为什么生产自动化：批量法则、需求、历史发展

含义：加工成型自动化、物料输送自动化、系统控制自动化

目的：满足企业最大利润，满足工人劳动要求，以TQCSE为目标满足需求方法：生产设备自动化----单机自动化

解决成型成型自动化问题

生产过程自动化——物流自动化

解决传输自动化问题

生产信息自动化——系统自动化

解决管理与控制自动化问题

质量：质量是除去性能/功能之外，产品对社会造成的损失的度量

产品质量=装配质量+零件质量（加工质量+材料质量）

加工质量：几何形状、位置实际值与理论值的符合程度（加工精度+表面质量）。加工精度：零件尺寸、位置、形状的实际值与理论值的符合程度。加工误差：零件尺寸、位置、形状的实际值与理论值的差异程度

系统误差和随机误差。

九大误差因素

1.原理（理论）2.机床、夹具和刀具的制造，机床、夹具的磨损 3.调整（对刀）

4.安装 5.切削加工中的力 6.切削加工中的热 7.刀具磨损 8.残余应力变形 9.测量

误差统计

1.分布曲线法 2.正态分布法3.点图法

第二章机械加工的成型运动及其实现

加工表面的种类 A）平面 B）外圆柱面 C）内圆柱面 D）回转面 D）曲面 E）功能面发生线

素线（运动的线段）导线（运动的轨迹）发生线的形成方法

成型法：由刀具的切削刃直接形成素线，刀具的切削和（或）进给运动形成导线。

展成法：由刀具的切削刃与工件的纯滚动形成素线，刀具的进给运动形成导线。

轨迹法：由刀具的切削刃的切削运动形成素线，刀具的进给运动形成导线。

相切法：由刀具的切削刃旋转的切点连线形成素线，刀具的进给运动形成导线。机床的运动

直线运动、圆周运动、间歇运动（切削运动、进给运动、分度运动）

机床的基本组成床身系统、主轴系统、进给系统、工作台及分度系统、其它

齿轮加工

范成法加工、成型法加工、仿形法加工

大批大量生产的自动化机床

由机械机构实现各种运动的关联，用机械方法保证运动的精度，针对某一

零件、某一工序，少人或无人操作，高效，高劳动生产率，高价格。自动机床、专用机床、组合机床

单件小批生产的自动化机床

由计算机及数字控制实现各种运动的关联，用电气测量的方法保证运动的精度，针对所有零件的某类加工方法，少人或无人操作，应用灵活，高价格。

程控机床、数控及计算机数控机床（NC—CNC）、加工中心机床对零件加工精度的三种影响因素

加工质量：与加工活动有关的质量问题

加工方法误差（原理误差）：由于使用近似成形运动和近似刀具形状造成的加工误差。机床的制造和磨损误差：机床和工件本身的不精确造成的加工误差。调整误差：机床调整不准确造成的加工误差。

第三章加工表面的形成及其质量待加工表面：工件上加工前就有，加工后被切除的表面。已加工表面：工件上加工前没有，加工后形成的表面。

过渡表面（切削表面）：由主切削刃在切削过程中直接作用的表面，该表面的素线与主切削刃的形状一致，一般情况下在待加工表面和已加工表面之间。

切削层：过渡表面到主切削刃部的将被切除的金属层。即加工余量。

主（切削）运动：使工件上被刀具刀刃切入的过渡表面部分变为切屑的刀具相对工件的运动。可以是直线运动，或圆周运动。对于切削过程，则认为是一样的，都只考虑切削点的瞬时速度。

进给运动：配合主运动，形成切削层的运动。进给运动可以是连续的，也可以是间歇的。合成切削运动：由主运动与进给运动合成的刀具相对于工件的实际运动。

切削速度：在考察点，主运动的瞬时速度称为切削速度。进给量：

进给速度：表示在单位时间内在进给运动方向上的刀具位移。每转进给量：表示旋转一周时，刀具在进给运动方向上的位移。

每齿进给量：表示经过一个刀齿时，刀具在进给运动方向上的位移。背吃刀量（切削深度）：已加工表面到待加工表面的垂直距离。

刀具材料的要求

高硬度

必须高于被加工材料的硬度5~10HRC，>60HRC。

高耐磨性

刀具的耐磨性越高越好，可延长刀具的使用寿命。

足够的强度和韧性

刀具在切削时受到很大的切削力、冲击和振动，必须有足够的强度和韧性，不能在加工中破损。

高耐热性

在加工时，刀具表面的温度很高，因此刀具必须能在高温下保持硬度和强度。

高耐热冲击性

在加工时，刀具的升温和降温速度都很快，特别是在有冷却的情况下，刀具有很大的温度梯度和温变速度，在这样的条件下，不应因较大的内应力。

好的工艺性和经济性

刀具的结构形状复杂，精度高，因此，是否方便加工（工艺性）是很重要的。同时，刀具的材料价格很高，对刀具的成本也很高。

前刀面：切屑流出的刀具表面。

主后刀面：与工件过渡表面相对的刀具表面。也称后刀面。

副后刀面：与已加工表面相对的刀具表面。

主切削刃：前刀面与主后刀面的交线。副切削刃：前刀面与副后刀面的交线。

刃带：切削刃不是纯粹的一条线，而是有一定的宽度，即刃带。刃带可以是圆角过渡，也可以是一个狭长的平面过渡（称倒棱）。

刀尖：主切削刃与副切削刃的交点。圆弧刀尖、倒棱刀尖。

基面Pr：通过切削刃上选定的点，垂直于假定主运动方向的平面。

切削平面Ps：通过切削刃上选定的点，与切削刃相切，并垂直于基面。主剖面P0：通过切削刃上选定的点，与基面和切削平面都垂直的平面。

主剖面参考系：由基面、切削平面、主剖面构成的坐标系。（平面之间的交线称为坐标轴）

前角γ0：在主剖面上，前刀面的投影与基面的夹角。

主后角α0：在主剖面上，主后刀面的投影与切削平面的夹角。副后角α0：在主剖面上，副后刀面的投影与切削平面的夹角。主偏角Kr：在基面上，主切削刃的投影与进给方向的夹角。副偏角Kr’：在基面上，副切削刃的投影与进给方向的夹角。

刃倾角λ0：在切削平面上，切削刃的投影与基面的夹角，刀尖为切削刃的最低点时为负，为最高点时为正。

楔角β0：在主剖面之上，前刀面与后刀面之间的夹角。刀尖角εr：主刀刃和副刀刃在基面上投影的夹角。

金属切削过程：是指通过切削运动，使刀具从工件上切下多余的金属层，形成切屑和已加工表面的过程。第一变形区：由工件变成切屑发生剪切塑性的区域，位于刀剑前部。

第二变形区：切屑与刀具前刀面挤压和摩擦发生塑性变形的区域，位于切屑上。第三变形区：由于工件材料弹性恢复，使工件表面与后刀面接触摩擦，发生塑性变形的区域，位于工件上。

（剪切角、滑移系数、变形系数等请看课件。）

表面粗糙度的成因

残留面积影响

由于主偏角和副偏角的存在。

表面塑性变形影响

第三变形区，由于工件材料弹性恢复与后刀面的摩擦，在已加工表面的塑性变形。产生鱼鳞刺（微裂）。积屑瘤脱落（磨削时为金属涂抹）

加工中的振动

工件和刀尖之间的周期性位置变化。自由振动

由于偶然原因引起的，不断衰减的振动。

受迫振动

在外界周期力作用下，系统发生的与外界周期力频率相等的振动。

自激振动

没有外界周期力作用，由系统自身提供振动能量维持的振幅不衰减的持续振动。

如果振幅不断扩大，则称“颤振”。

几种磨削加工的特点

研磨

在研磨工具和被研表面之间加入研磨剂，研磨工具相对于被研表面做无规运动。

获得高的尺寸精度、形状精度（小于0.003mm）和表面精度Ra 0.008∽0.1之间，但不能改善位置精度。

珩磨

利用装有磨条（油石）的珩磨头以一定的压力在工件的表面做两个方向的往复运动（运动速度比为3∽4，但最好不要为整数或简单分数），运动速度低（0.1∽0.25m/s）。

获得高的尺寸精度、形状精度（小于0.003∽0.005 mm）和表面精度Ra 0.025∽0.4之间，但不能改善位置精度。

超精研磨

与珩磨一样，只是其中的一个往复运动是高速摆动（振幅2~6 ㎜，频率5~40Hz），生产率较高。

获得高的尺寸精度、形状精度（小于0.003~0.005㎜）和表面精度Ra 0.012~0.1之间，但不能改善位置精度。

抛光

利用弹性抛光轮粘上磨料或抛光膏（氧化铝、碳化硅、氧化铬、氧化铁等，加煤油或机油，或是为增加粘性和增加化学作用而加硬脂酸、油酸等）与工件表面高速摩擦。

只能提高表面精度（Ra 0.012~0.8之间），有镜面效果，但不能改善位置精度尺寸精度和形状精度。

切削力

切削力的来源：

塑性变形所需要的能量，以晶格变形的势能变化存储在切屑和工件表面的变形层中；

弹性变形所存储的能量，以振动能的形式散发到周围环境中；

摩擦所消耗的能量，以热能的形式传播到切屑、刀具和工件里。

在这三项能量中，第一项和第二项所占的比例不大，第三项占到95%以上。

通过刀具的作用力和与工件的相对运动，由刀具提供切削能量。

切削力：在切削过程中，刀具使切削层金属转变为切屑所需要克服的阻力。

积屑瘤：刀刃部工件强烈塑性变形在刀尖的粘结（冷焊），使工件材料停留在刀尖和工件表面之间。这些停留在刀尖和表面之间的工件材料就是积屑流。

刚度：是指工件抵抗外力使其变形的能力。系统刚度：主要是指加工面法向的刚度。

误差复映规律：由于毛坯的误差而使切削深度不均匀，引起切削力变化而引起的弹性位移量变化，使所加工的工件产生了近似于毛坯误差的误差。

动刚度：在工艺系统受迫振动中，产生单位振幅所需要的激振力大小。摩擦降落理论：前后角变化理论：

工艺系统中的热源

切削热：切削区的摩擦（外摩擦和内摩擦）。

传动热：机床动力源（如电机、液压元件等）和传动副（如主轴箱中的齿轮、轴承，床身导轨等）的摩擦。派生热源：有其他热源产生，由冷却液、润滑油、切屑等带来的能量。外部热源：工艺系统以外产生的能量（阳光、空气等）。

温度场：温度是时间和空间的函数，因此，四维时空与温度的映射关系称为温度场。

硬质点磨损：由于工件材料中的极硬质点和积屑瘤碎片在刀具表面的刻划，在刀具表面形成沟槽。

粘结磨损（冷焊磨损）：由于工件材料与刀具表面之间的强烈挤压摩擦，刀具本身的局部区域发生破裂，破裂的材料被切屑和工件带走，在刀具表面形成磨损。

扩散磨损：由于在第二和第三变形区与刀具表面紧密接触，并且温度很高，根据扩散定律，刀具与工件之间发生化学元素的相互转移（由含量高的向含量低的部分转移），从而改变了刀具接触表面的化学性质、削弱了这部分区域的强度，加速了磨损。

化学磨损：在切削时，刀具表面与周围环境介质（空气、冷却液等）中的硫和氯等作用，生成较软的硫化物和氯硫化物等表层，这样的表层在切削中不断地被磨去和生成，从而加速磨损。

刀具耐用度：当道具磨损到一定的程度，使加工精度或加工效率不能满足工艺要求，或者继续使用在经济上并不合算，这个时间限度被称为刀具耐用度。而判断是否达到使用限度的标准称为刀具磨钝的标准。

第四章工艺过程的精度保证

工序的加工保证：安排工艺时，每一道工序选择的工艺参数必须能保证该工序要求的精度（工序尺寸），称为工序的加工保证。

工序的设计保证：安排工艺时，通过所给定的每一道工序的工序尺寸安排，必须保证加工零件的精度要求，称为工序的设计保证。

工序集中原则：一个零件的工艺过程只有少数的几道工序，在一个工序中较多的加工工作。

工序分散原则：一个零件的工艺过程由许多道工序组成，每一道工序只完成相对简单的加工工作。

基准：用于标注几何要素位置关系的几何要素。几何要素可以是点、线、面。

设计基准：在设计图中，用于描述设计几何要素的几何要素。由产品设计者决定。工艺基准：在工艺过程中所用到的基准。由工艺设计人员决定。

工序基准：在工序图中所用的基准（在工序设计时，用于标注工序尺寸的基准）。定位基准：在工序加工中，用于确定工件相对于机床或刀具位置的工件上的几何要素。

测量基准：在工序加工中，为使加工者了解实际加工尺寸是否满足工序尺寸要求而进行测量时所用的基准（对应的尺寸要求称为测量尺寸，在工序图中，用括号形式标注）。

装配基准：在装配过程中，为确定零件相互位置关系所用的基准。

基准不重合带来的问题

工序基准与设计基准不重合带来工序尺寸的换算——减少了工序允许的加工误差（工序尺寸公差）。定位基准与工序基准不重合带来加工精度计算问题——定位误差问题。测量基准与工序基准不重合带来测量尺寸的计算—— 出现假废品问题。

工艺基准的选择原则

工序基准尽可能与设计基准重合工序基准尽可能与定位基准重合工序基准尽可能与测量基准重合

定位基准和测量基准要求是实际点、线、面

定位基准应方便安装

定位基准应使工件稳定

测量基准应使测量简单

定位误差：是工件安装在夹具或者机床上时，由于工件自身误差和夹具（或机床工作台）误差而产生的加工误差。

基准不重合误差：由于工序基准与定位基准不重合造成的误差。简称不重合误差、定基误差。基准误差：由于定位基准本身的误差产生的定位误差。夹具误差：由于夹具制造误差所产生的定位误差。

获得位置的方法

一次装夹加工

有相互位置精度要求的表面在一道工序中，通过一次装夹，分多个工步分别加工这一组表面。由于是在一次装夹中完成，因此没有定位误差。

互为基准加工

两个有相互位置精度要求的加工表面，在加工其中一个表面时以另一个表面作为定位基准。由于基准重合，因此没有不重合误差。

同一基准加工

一组有相互位置精度要求的表面在不同的工序中加工，这些工序都使用相同的基准。

方便夹具设计

找正定位加工

使用划线或试切找正定位的方法保证加工表面与机床刀具的位置。精度与操作者技术相关。

尺寸链：一组首尾相接形成一个封闭圈的尺寸称为尺寸链。环：在尺寸链中，每一个尺寸都是此尺寸链的环。

封闭环：尺寸链中，由其他尺寸所决定的环称之为封闭环（间接保证的尺寸、希望得到而又不能直接得到的尺寸），其他尺寸称之为组成环。

增环：在组成环中，若该环增加使得封闭环增加，则被称为增环。减环：在组成环中，若该环增加使得封闭环减少，则被称为减环。

第五章生产率与经济性

企业生产率：企业单位时间内生产的产品数量或企业生产单位产品的时间。劳动生产率：单位劳动时间内生产的产品数量或单位产品所凝结的劳动时间。经济性：单位产品的成本。

生产节拍时间：在流水生产中，每生产一个产品的时间，即在生产线的末端，每得到一个产品的时间，对应生产纲领。

生产劳动时间：生产一个产品所需要的劳动时间，即一个产品中所凝结的劳动量，对应剩余价值。生产流程时间：产品从投料到最终产出的时间，即一个产品在企业的停留时间。工序时间：对于一个零件，完成某一道工序所消耗的时间。

基本时间（机动时间）：在一道工序中，直接改变工件的形状、尺寸、表面质量等所消耗的时间。

辅助时间：在一道工序中，为保证基本工作所做动作需要的时间。

工作地服务时间：在工序之外，用于保证加工工作的顺利进行所做工作消耗时间在每个工件上的分摊，如换刀、机床调整的时间。

生理需要时间（休息时间或自然时间）：工作中，工人自然需要花费的时间在每一个弓箭上的分摊。

准备终结时间：对于只生产一批零件的情况，在加工之前要进行工艺准备，加工之后的工作地整理，这些工作消耗的时间就是准备终结时间。在考虑准备终结时间时，工序时间又称为单位核算时间。

工序时间定额（工时定额）：完成某一道工序所需时间的规定值。

第六章机械加工工艺规程编制的若干问题

加工余量：一个表面在加工时被切除的工件材料的厚度。

工序余量：在一道工序中，某一加工表面被切除的材料层厚度。总余量：从毛坯表面到工件最后加工表面间的材料厚度。

最小余量：被切除层的最小厚度。包括最小工序余量和最小总余量。最大余量：被切除层的最大厚度。包括最大工序余量和最大总余量。

决定最小加工余量的因素

上道工序的表面粗糙度Ha、上道工序的表面交性层Ta；上道工序的形状误差ρ、本道工序的装夹变形εb。

☆粗基准的选择原则

为保证重要表面在加工时有均匀的加工余量（由于误差复映产生的形状误差最小），应选用重要表面。如工件上的不加工表面与加工表面之间有较高的位置精度要求，为保证这个尺寸，应选用不加工表面。粗基准不能是分型面、浇冒口、飞边、毛刺（因为太粗糙）。

一个粗基准只能使用一次（因为尽快加工出一个精基准表面，故不再用粗基准）。精基准的选择原则

尽可能考虑使基准重合（工序基准），以利于减少定位误差。定位基准有一定的加工精度，并且安装方面。

定位基准应尽量靠近加工表面，使得在加工中切削力引起的变形和振动最小。基准单一化（多数工序都使用同一基准）。机械加工顺序的安排原则

先主后次原则——粗加工阶段，主要表面先加工。（发现问题及早报废，节省其他加工费用）先次后主原则——精加工阶段，主要表面后加工。（避免磕伤划伤重要表面，保证其精度）

先基准后其他——在加工工艺中，用作定位基准的表面先加工。（可以减少粗基准的使用次数）先面后孔原则——在平面中有多个孔需要加工时，应先加工平面后加工孔。（指的是某个面上的垂直孔，并不是毫无关系的孔和面。有利于提高孔的加工精度）

可制造性：

第七章装配工艺

装配：零件或部件按一定的要求组合在一起，实现一定功能的过程。套件（合件）：没有相对运动关系的零件组合。

组合：实现简单运动关系，为了装配的方便性的零件组合。

部件：能独立实现一定功能，但又不作为一个独立产品使用的零件组合。机器：完成用户功能，独立使用的零件组合。

互换装配法：在装配过程中，装配零件调换后仍能保证装配精度的方法。

完全互换法：调换的零件只要是合格零件，无论任何限制都能保证装配精度的方法。大数互换法：调换的零件只要是合格零件，能以99.7%的概率装配保证精度的方法。选择互换法

直接选择装配法：直接在合格零件中，通过测量选择合适零件进行装配，以保证装配精度。分组装配法：把零件按装配尺寸测量分组，对应零件组的零件在装配时能获得互换装配的效果。复合选配法：把零件按装配尺寸测量分组，对应零件组的零件在装配时选择合适零件进行装配，以保证装配精度。

修配与调整法

修配装配法：在某一指定装配零件的装配尺寸上留有一定的修配余量，在装配过程中，根据实际要求修正尺寸，保证装配精度。

机械制造企业知识管理系统研究第3篇

关键词：制造企业,知识管理,知识管理系统模型

1 制造企业知识管理框架模型和体系结构

知识管理可以由低到高分为三个层次:基础层、开发层和研究层。基础层包括知识的存储、浏览、检索和查询等基本功能;开发层主要是知识的利用, 即实现知识的可用性:研究层主要是知识的创新, 即实现知识的产生新知识的能力“相应地, 知识管理体系也可以分可扩展为三层体系结构。

其中, (1) 基础层包括硬软件基础、网络传输和基本的群件功能。

(2) 服务层包括组件管理、数据管理、安全管理、文档管理和合作管理等服务。其中, 组件管理负责知识库中的方法、功能等知识的管理, 向知识用户提供标准化、即插即用的软件模块。数据管理提供完成数据交互的软件模块, 文档管理包括文档的版本更新、历史记录、审批流程管理等, 同时也提供文档结构化处理、自动标引服务等。合作管理包括工作流管理、项目管理、虚拟讨论区管理、邮件管理等服务。

(3) 应用层的知识门户是用户访问所有信息与应用程序的切人点, 与搜索引擎紧密相连, 提供知识管理的各种分类方法。经过充分扩展的知识管理体系将成为制造企业的知识创新。

2 机械制造企业知识管理系统应具备的功能

2.1 知识共享功能

知识共享可以使每一个新项目的运行都建立在全公司的经验和知识的基础之上。知识管理的核心就是要在企业内部建立一个有利于交流的组织结构和文化氛围, 使员工之间的交流畅通无阻, 这样才能最大限度地使知识在交流过程中得到融合和升华, 使知识交流者得到启发和提高, 通过知识共享可以使组织的集体智商得到最大程度的提升。

2.2 知识采集功能

企业可以通过全球互联网来收集知识, 供知识员工共享。另一方面, 企业也可以通过内部网形成企业内部的知识网络, 为知识员工自由地发布或收集资料创造环境。

2.3 知识挖掘功能

知识挖掘就是从信息中提取、分析出有用的知识, 为企业的决策提供可靠的支持。通过知识挖掘发现的新知识可以用于指导制造企业供应链成员各企业的业务处理, 也可以立即补充到制造企业供应链管理信息系统的知识库中。

2.4 知识创新功能

知识创新是知识管理的最终目标, 知识只有作用于实践, 才能给人们带来价值。一个组织能否充分利用组织的知识, 能否不断地创造出新的知识, 进行知识更新, 将是其能否成功的关键因素。在知识经济时代, 企业竞争的主要资源是知识, 让员工更快地学习, 使企业进入自我学习、自我组织、自我控制、自我发展的新境界。

2.5 知识评估功能

在某些情况下, 不是所有的知识都符合标准的, 也不是所有的知识都是有用的。这就需要知识的评估能力来筛选哪些是有用知识, 哪些是无用知识。

2.6 知识开发功能

知识具有一定的生命周期, 在制造企业知识管理系统中知识能够自我更新、生发成长出新的知识。

在上述6个功能中, 通过调研发现, 对于制造企业来讲, 知识共享能力最为迫切。获取这种能力的最佳途径是通过利用企业内人员和合作伙伴如自己的供应商、分销商或者客户体系内部已存在的显性和隐性知识来获得。因此建立完善的知识仓库是制造业实施知识管理的重要途径, 是实现将这些隐性知识转化为显性知识、知识积累的有效手段。知识仓库包括数据库、人才库、方法库等, 知识仓库将原有的分散和经验类知识积聚在一起, 将其变成可以为人们所共享的知识资源, 使其他人可以方便地使用前人的经验和成果, 从而使知识资源发挥更大的作用和效益。

实践证明, 实现了知识管理系统的正常应用及与其它信息化系统的集成化运行, 为制造过程提供了知识支持, 使制造知识和制造企业务流程通过信息化平台紧密地结合在了一起, 提高了流程执行和问题解决的效率, 为企业积累了大量的制造过程和管理的相关知识;同时, 形成了一种知识共享和协作的工作氛围, 并为新员工的培训和成长提供了一个开放的知识平台。取得了初步的应用成效, 如制造现场问题解决的效率得到了极大的提高;通过协作及在线的知识平台, 生产装配过程出错率有了明显的改善, 员工的素质有了较大的提高。

参考文献

[1]史忠植.知识工程[M].北京:清华大学出版社, 1988.

[2]伍虹儒.制造企业知识管理战略分析[J].科技管理研究, 2010.

[3]梁浩.基于互联网的大规模知识生产模式研究[D].上海:上海理工大学, 2007.

[4]谢坤武.制造企业知识管理平台的模型框架[J].湖北民族学院学报 (自然科学版) , 2006, (3) :22-23.

机械制造知识点第4篇

摘要：本文按照产品制造流程的逻辑关系构建了“工程材料与机械制造基础”课程的知识体系和能力要求。该体系的构建将为进一步修订课程基本要求（或制定课程标准）、编写教材、加快与工程训练课程的协同创新提供重要基础，为本课程教学提供参考。

关键词：课程知识体系和能力体系;工程材料与机械制造;机械制造实习

“工程材料与机械制造基础（金工）”课程因知识面宽、理论与实践密切结合，在相当长一段时期内，为我国工科人才的培养发挥了不可替代的作用。但是，随着科学技术的不断发展，越来越多的工程材料及其制造技术在工程领域的应用，使得原课程的知识体系与实习教学体系已经不能完全满足现有各专业人才培养和知识构成的需求，难以为后续学习奠定必要的知识基础，导致该课程在工科人才培养中的实际作用趋于弱化，基础地位下降，课堂与实践学时不断被压缩，教学效果和质量受到不同程度的冲击。因此，重新构建“工程材料与机械制造基础”课程知识体系就显得十分必要，也十分紧迫。在教育部机械基础课程教学指导委员会和工程训练教学指导委员会联合立项的教研项目支持下，课题组基于近实践类课程的教学理念，本着与国际工程教育认证标准接轨、与院系专业人才培养深度融合的目的，联合国内六所高校，在充分调研的基础上，对该课程新的知识体系进行了构建，对课程的知识点、能力点进行了汇集，并取得了预期成果。

一、“工程材料与机械制造基础”课程现状与存在的问题

“工程材料与机械制造基础”课程原名“金属工艺学”。历经教育部机械基础课程教学指导委员会金工课程指组近三十年的辛勤工作，先后修订制定了“九五”“十五”“十一五”三个版本教学基本要求。分析这些教学基本要求可知，虽然课程名称已从金属材料拓宽到工程材料，但其知识体系仍基本围绕金属材料及其制造展开，相关知识点在各教学基本要求中只是得到粗线条展示，缺少系统性与完整性的整理。

“十一五”以后，随着新材料、新技术、新工艺的不断出现，制造技术出现了前所未有的发展变化，产品制造所涉及材料已不再仅以金属材料为主，无机非金属材料、高分子材料、复合材料的快速发展，正在不断替代金属材料而获得广泛应用。制造技术也不再局限于金属材料的冷热加工，其中涉及各种工程材料制造的液态成形技术、塑性成形技术、连接成形技术、粉体成形技术、快速成型技术，以及各种特种加工技术、先进制造技术也在不断地获得广泛应用。各专业不仅对制造技术基础知识的需求在发生相应的变化，对课程的功能和教学目标也在不断地进行调整。卓越工程师培养标准、专业认证标准都不同程度地反映了这些变化。比如，本科层次卓越工程师培养标准[1]明确提到，要“了解生产工艺、设备与制造系统，了解本专业的发展现状和趋势”，在第3条中提到了要“具有良好的质量、安全、效益、环境等意识”，要“具有较好的环境适应和团队合作的能力等”。显然，这些标准条款与本课程设定的教学性质、教学任务和教学目标是吻合的。又如，目前国际工程教育有两大互认体系，一是以“华盛顿协议”为代表的工程教育互认体系，另一个是以欧洲大陆为代表的工程教育互认体系[2]。其中，欧洲大陆工程教育互认体系有12条专业认证标准，第3条就明确要求所培养的学生要“了解所在工程领域的工程实践知识以及材料、部件和软件的属性、状态、制造与使用”。该要求与本课程所涉及的教学内容和所提供的教学目标也是完全吻合的。目前，“工程意识、工程素质、实践能力、创新意识”，加强团队精神，熟悉相关领域的新材料、新工艺、新设备，具有环境保护和可持续发展等方面的意识，能够综合考虑经济、环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素，掌握工程实践中基本工艺操作等各种技术、技能，具有使用现代化工程工具的能力，已经成为各专业人才培养的基本要求。

虽然从整体看，人才培养环境有利于本课程的发展，但是当前课程发展也存在一些不可回避的问题。首先，现有专业人才培养目标和培养基本要求的制定更多局限于各专业人才培养自身的特点和教学需求，缺少基于工科和复合型人才培养所需的顶层设计和统一指导，对材料与制造知识对人才培养的先导性、基础性认识不足。其次，目前课程教与学中缺少对产品制造的整体认知，教学内容更多地集中于“金属材料的制造，而不是工程材料的制造”，使课程提供的知识落后于专业的发展需求。第三，过多强调知识的传授，忽视对能力的养成，对综合能力和创新能力的训练强调不够，使教学目标对能力点的达成缺乏明确要求。第四，教学内容不断增加、学时不断减少的矛盾突出，缺少对核心知识的凝练与梳理。上述问题都是课程发展过程中不可回避的问题，需要在充分调研的基础上加以解决。

二、构建课程知识体系的思路和方法

1. 思路

工程教育有自己的认知规律。首先，获取工程知识的过程始于认知实习，遵循“认知实习—理论学习—实践—再学习—再实践—探索性认知实践”这一规律性，具有多层次循序渐进的特点。其次，获取工程知识的最佳方式是理论学习与实践相结合，但实践是第一位的，实践获取知识比理论学习获取知识更快捷、更可靠。因此，将实践与理论知识密切结合，构建实践与理论一体化的新知识体系是值得深入探究和可行的。

在知识体系构建中，本研究将理论课的知识体系与机械制造实习知识体系、实验课体系进行了交叉融合，使能力的实现不仅体现在对知识的把握上，同时也更强调通过对基本工艺和基本理论的实践过程，加深对知识的应用和理解。

（1）跳出原金属工艺学课程以金属材料及其制造技术为主线的知识体系，基于不同专业人才培养对该课程知识的需求，汇集凝练不同专业人才培养所需的工程材料和机械制造技术基础知识点和能力点。同时，结合专业认证和卓越工程师培养标准，按照各知识点的逻辑关系调整面向各专业人才培养的课程知识体系（含理论教学和实习部分），并在此基础上制定相应的教学基本要求。

（2）按照完整的产品生产制造流程搭建知识体系框架。知识体系按照模块化设计，包括工程材料、材料改性、材料成形、机械制造基础、课程实验、机械制造实习等模块，尽可能地与国际工程教育认证标准接轨，以满足不同专业人才培养的需求。

（3）为避免理论与实践、知识与能力相互分离，按照近实践类课程特点，对课程知识和能力体系进行协同构建。

（4）知识点的征集要面向不同类型的学校与专业，使知识点具有选择性。知识体系要分类设计，有充分的代表性。知识点的最终达成要体现在能力点上。

2. 方法

一是结合我国专业认证和人才培养目标，紧密结合国际工程教育发展趋势，深入调研和研讨机械类、近机类各专业人才培养目标对本课程的知识需求，汇集凝练出人才培养所需的各部分教学基本要求。在教学基本要求基础上构筑课程知识体系;在课程知识体系基础上，构筑能力体系;在知识体系和能力体系基础上，汇集知识点和能力点。

二是结合非机类专业对材料与制造技术的跨学科知识需求（或复合型人才培养需求），汇集各种相应的理论与实践知识。

三是按照各种知识点、能力点的合理逻辑关系，构筑面向专业人才（或复合型人才）培养的课程知识体系（含理论与实践教学），在此基础上制定或修订原有教学基本要求。

三、课程知识体系和能力要求的构建

“工程材料与机械制造基础”课程经过近三十年的不断建设和发展，虽然已构建了较完整的理论、实践、知识、能力、素质教学体系，但随着科学技术的进步，以及专业人才培养要求的不断变化，课程知识体系、教学性质、教学任务、教学目标、能力培养仍然需要进一步调整。课程知识体系应真正从围绕金属材料及其制造向围绕工程材料及其制造过渡，调整后的“工程材料与机械制造基础”课程知识体系应基于产品整体的制造过程（而不是单个机械零件的制造过程），教学内容不仅要体现知识的传授，更要强调能力的培养;实践能力的训练应进一步向综合能力的训练与创新能力的训练转变;为了培养复合型人才，应为不同专业提供“了解所在工程领域的工程实践知识以及材料、部件和软件的属性、状态、制造与使用等基础知识”;为了培养合格的工程师，应让学生了解、实践必要的生产工艺、设备与制造系统。为缓解教学内容不断增加、学时不断减少的矛盾，应进一步加强对核心知识的凝练与梳理，使汇集的知识点具有可选择性。有鉴于此，课题组拟将课程知识体系作了以下调整。

1. 课程知识体系

课程知识体系按专业认证的知识需求和产品制造流程中的核心内容，基于以下逻辑关系加以构建：材料与制造简论—材料基础与选材—材料成形—机械制造工艺—材料改性—机械制造实习（含零件的组装调试）—产品。每一部分不仅涉及基本要求和知识点，同时还赋予了能力点的要求。

“材料与制造简论”部分主要介绍材料与制造的历史、现状与发展，介绍本课程涉及的主要内容和制造工艺过程，目的是使学生在开始课程学习以前从整体上了解材料与制造技术前沿，了解本课程在工科人才培养中的重要作用和定位，以及本课程所涉及主要教学内容，提升学生的学习兴趣。“材料基础与选材”部分主要给学生提供材料性能和材料学的基础知识，为产品选材、零件改性、材料成形和产品制造提供材料基础知识。“材料成形”部分主要为学生提供各种形状产品或毛坯的外形制造技术，使学生了解产品制造首先是对外形的制造，材料成形是产品制造过程中不可或缺的制造技术，理解各种成形工艺在产品制造中具有多样性、可替换性和选择性，材料成形的技术基础与材料和选材部分密切相关。“机械制造工艺”部分主要介绍毛坯的切削加工与精加工技术，以及特种加工与先进制造技术，该部分与材料成形和毛坯生产部分紧密衔接，是产品获得所需几何尺寸和精度的重要生产方法，机械制造工艺在产品制造中同样具有多样性、可替换性和选择性。“材料改性”部分涉及零件整体性能或表面性质的改善，与毛坯和零件在不改变形状和尺寸精度情况下改善性能的方法紧密相关，材料与选材部分是材料改性的知识基础（为教学方便，该部分也可以放在材料与材料成形部分之间实施教学）。“机械制造实习”部分涉及零件的组装调试，其前期知识基础和实习内容来自材料成形、材料改性、机械制造工艺，在机械制造实习中不仅要对前面所涉及工艺技术进行实操，而且要对分散的零件进行组装，并对组装后的产品进行调试，直至产品出厂。该过程将涉及学生的实践、创新、工程安全、工程意识、工程能力的综合性训练，也是融会整门课程的重要环节。

此外，课程中将同时涉及各种制造技术的工艺性问题、结构工艺性问题、工艺规程制定、工艺选择、经济性分析和环境保护、实际操作能力等重要的共性问题，从整体上体现和构成对能力点的把握。

2.课程能力要求

课程能力体系在课程知识体系基础上构建。其中，“材料与制造简论”部分要求学生能掌握、材料与制造有关的基本概念，了解材料与制造的现状与发展趋势，能把握产品制造整体工艺流程，能理解本课程知识体系及逻辑关系，清楚本课程在人才培养中的作用和特点。“材料基础与选材”部分要求学生能理解材料力学性能的物理意义及其用途，判断在何种条件下材料会破坏与失效，能结合材料学基础知识，分析理解工程材料的组织、结构、性能、工艺四者之间的内在关系，会运用这些关系解释材料性能和加工中的问题，能读懂材料的牌号及含义，能了解各种材料的主要用途，熟悉材料选材原则，会为产品或零件选材。“材料成形”部分要求学生能用材料成形基础知识分析不同材料或成形件的工艺性好坏;在了解各种工艺特点的基础上，能为成形件或产品选择合理的成形工艺;在熟悉各成形工艺特点的基础上，会判别工件结构设计的合理性，改进构件不合理之处;具有制定简单成形工艺规程的能力，以及利用所学知识解释成形件缺陷产生的主要原因及质量问题的能力。“机械制造工艺”部分要求学生会运用机械加工基础知识分析典型零件表面加工工艺性能好坏，制订简单件工艺方案;能制定或选择典型零件合理的机械加工工艺，读懂工艺图纸;会判别机械零件结构设计的合理性，改进构件设计的不合理之处;能初步分析判断机械产品制造工艺的经济合理性和环境污染问题。“材料改性”部分主要要求学生能理解材料改性的目的、方法、价值和意义;熟悉热处理工艺的目的和基本工艺;能读懂基本的热处理工艺，能为简单零件制定热处理工艺;了解表面工程技术用途，能区分不同表面工程技术;能结合产品性能及成本，为产品或零件提供合理的改性建议。“机械制造实习”部分要求学生较熟练操作规定的设备或基本工艺技术;能读懂工艺图纸和工艺规程;能辨别产品制造过程中的常见缺陷;在综合工艺训练基础上，具有一定的创新能力;具有安装调试产品的初步能力;具有必要的安全意识、团队精神和工程意识。

参考文献：

[1] 教育部中国工程院关于印发《卓越工程师教育培养计划通用标准》的通知[Z]. 教高函[2013]15号，2013-11-28.

[2] 张文雪，王孙禺，李蔚. 高等工程教育专业认证标准的研究与建议[J]. 高等工程教育研究，2006（5）.

[本文是在教育部机械基础课程教学指导委员会“工程材料与机械制造基础”课指组调研报告的基础上写成的。参加课题组的专家有孙康宁、张景德、李爱菊（山东大学），傅水根（清华大学）、朱华炳（合肥工业大学）、邢忠文（哈尔滨工业大学）、张远明（东南大学）、罗阳（四川大学）]

机械制造知识点第5篇

1.①.以提高质量、降低成本为标志的生产模式出现的年代是70年代的“精益生产”模式，50年代为“规模效益”模式，即少品种、大批量生产模式，80年代较多的采用数控机床、机器人、柔性制造单元和系统等高技术的集成机械制造装备，90年代以来，机械制造装备普遍具有自动化、柔性化、精密化的特点，一适应多品种、小批量和经常更新产品的需要。②机床在不运动或空载低速运动时的精度是几何精度。③刨床的主运动参数是每分钟的往复次数④标准公比有1.06,1.12,1.26,1.41,1.58,1.78,2。⑤金属切削机床的总体设计是机床设计的关键环节，对机床的技术性能和经济性能指标起着决定性作用。⑥主轴组件的抗振性主要取决于前轴承。⑦轴承精度应采用p2、p4、p5级。⑧导轨按运动性质可分为主运动导轨、进给运动导轨和移置导轨。⑨导轨间隙的调整有：辅助导轨副间隙调整；矩形导轨和燕尾形导轨的间隙调整。⑩用于粗加工主轴上的齿轮，应尽可能设置在前端第一排，以减少主轴的扭转变形；精加工主轴上的齿轮，应设置在第三排，以减少主轴端的弯曲变形。

⑾机床夹具的基本组成有：定位元件及定位装置；夹紧元件及夹紧装置；导向元件；对刀元件及定向元件；夹具体；其他元件及装置。⑿金属切削加工时，工件在机床上的安装方式一般有找正安装和采用机床夹具安装两种，成批、大量生产常采用机床夹具安装。

2.①大批量生产，工序分散，工艺范围窄，加工效率高用专用机床和组合机床；单件、小批量生产，工序集中，工艺范围广，用普通机床和万能机床；多品种、小批量，工艺范围更广，加工精度和效率高用数控机床和柔性制造单元和柔性制造系统。②机床设计大致包括总体设计、技术设计、零件设计及资料编写、样机试制和试验鉴定四个阶段。③主要技术参数包括尺寸参数、运动参数和动力参数。尺寸参数主要是对机床加工性能影响较大的一些尺寸；运动参数是指机床主轴转速或主运动速度，移动部件的速度等；动力参数包括电动机功率、伺服电动机的功率或转矩，步进电动机的转矩等

④机床运动的分配应掌握四个原则：将运动分配给质量小的零部件；运动分配应有利于提高工件的加工精度；运动分配应有利于提高运动部件的刚度；运动分配应视工件形状而定。

⑤主轴组件由主轴及其支承轴承、传动件、定位元件等组成。

⑥通用多轴箱的总图由主视图、展示图、装配图和技术要求等四个部分组成。⑦拉刀从工件上把拉削余量材料切下来的顺序称为拉削方式，用于表示拉削方式的图形即为拉削图形。拉削方式可分为分层式分块式、组合式。分层式拉削又分为成形式及渐成式两种。

3①机械制造装备的组成包括总体设计、技术设计、零件设计及资料编写、样机试制试验鉴定四个阶段②金属切削机床所担负的工作量约占机器制造总工作量的40%--50%。

③机床的精度包括几何精度、传动精度、运动精度和定位精度。几何精度是指机床在不运动或空载低速运动时的精度；传动精度是指内联系传动链两末端执行件相对运动的精度，它取决于传动零件的制造精度和传动系统的设计合理性；运动精度是指机床在额定负载下运动时主要零部件的几何位置精度；定位精度是指机床工作零部件运动终了时所达到的位置的准确性和机床调整精度。④提高动刚度的措施有提高抗振性能；减少热变形；降低噪声。

⑤机床设计时应满足的基本要求：满足机床的使用要求，有足够的变速范围和转

速级数。直线运动机床，应具有足够的双行程数范围和变速级数。合理地满足机

床的自动化和生产率的要求。有良好的人机关系；满足机床传递动力的要求，传

动系统应能传递足够的功率和转矩；满足机床的工作性能要求，传动系统应有足

够的刚度、精度、抗振性能和较小的热变形；满足经济性要求。⑥转速图包括一

点三线，一点是转速图，三线是主轴转速线、传动轴线、传动线。⑦滚珠丝杠副

分为内循环及外循环两类。⑧加工精度的影响：工件的加工精度要求，往往影响

组合机床的配置形式和结构方案。如，加工精度要求高时，应采用固定夹具的单

工位组合机床；加工精度要求较低时，可采用移动夹具的多工位组合机床。⑨成形车刀的类型有：平体形、；棱形、圆形。⑩成形车刀磨钝后需要重磨，一般只

磨前刀面。⑾圆孔拉刀由工作部分和非工作部分构成。工作部分分为切削齿和校

准齿；非工作部分有头部、颈部、过渡锥部、前导部、后导部、尾部。⑿根据工

件加工表面的位置要求，有时需要将工件的六个自由度完全限制，称为完全定位；

有时需要限制的自由度少于六个，称为不完全定位；根据加工表面的位置尺寸要

求，需要限制的自由度没有被完全限制，或某自由度被两个或两个以上的约束重

复限制，称之为非正常情况，前者又称为欠定位，它不能保证位置精度，是绝对

不允许的。后者称为过定位，加工中一般是不允许的，它不能保证正确的位置精

度，但在特殊情况下，如果应用得当，过定位不仅是允许的，而且会成为对加工

有利的因素。

⒀定位误差的产生？实际上的工件的定位基准和定位元件均有制造误差，因而工

件在夹具中的实际位置将在一定的范围内变动，即存在一定的定位公差。⒁常用的增力机构有：杠杆、斜面、螺旋、铰链及其组合。常用的自锁机构有螺旋、斜

面及偏心机构等。

4①在机床主运动系统设计中，有哪些扩大变速范围的方法？增加变速组的传动

系统；单回曲机构；对称双公比传动系统；双速电动机传动系统。

②何谓生产率计算卡？生产率计算卡是反映所设计机床的工作循环过程、动作时

间、切削用量、生产率、负荷率的技术文件。通过生产率计算卡可以分析所拟定的方案是否满足用户对生产率及负荷率的要求

③什么是“前多后少”？为什么要“前多后少”？前多就是前面传动件多一些，后少就是后面传动件少一些。传动件越靠近电动机，其转速就越高，在电动机功

率一定的情况下，所需传递的转矩就越小，传动件和传动轴的几何尺寸就越小。

因此，从传动顺序来讲，应尽量使前面的传动件多一些，即前多后少的原则。

④主轴组件的基本要求是什么？主轴组件应满足其相应的旋转精度、静刚度、动

刚度、温升与变形、精度保持性

⑤简述六点定位原理。六点定位原理是采用六个按一定规则布置的约束点，限制

工件的六个自由度，使工件实现完全定位。这里要清楚每个点都必须起到限制一

个自由度的作用，而绝不能用一个以上的点来限制同一个自由度。因此，这六个

点绝不能随意布置。

⑥简述组合夹具的特点？这类夹具是由预先制造好的标准元件和部件，按照工序

加工的要求组合装配起来的，使用完后可拆卸存放，其元件和部件可以重复使用。

它适用于新产品试制或小批量生产。目前，组合夹具的元件都已经标准化了，但

尺寸过小或过大的工件还没用相应的组合夹具标准件。位置精度要求过高的工件

也不宜采用组合夹具。

⑦夹具装配图上需要标注哪些尺寸？夹具外形的最大轮廓尺寸；定位副的配合公

差带及定位支承间的位置精度；引导副的配合公差带、引导元件间位置精度及其

一个引导元件对定位元件的位置精度；夹具（指定位元件）对机床装夹面（即夹

具安装面）的相互位置公差；其他结合副的公差带及相互位置精度⑧夹紧力作用

方向确定的原则是什么？尽可能使夹紧点和支承点对应，使夹紧力作用在支承

上，这样会减少加紧变形，凡有定位支承的地方，对应处都应选择为夹紧点并施

以适应的夹紧力，以免在加工过程中工件离开元件；夹紧点选择应尽量靠近加工

表面，且选择在不致引起过大夹紧变形的位置

⑨试述如何减少机床的振动、减少齿轮的噪声值？机床是由许多零部件装配成的复杂振动系统，各部分的不同方向的静刚度不可能相同，因而机床有多个固有频

率。固有频率较低的振动易与激振力的频率接近从而形成共振。应针对机床性能

影响较大的固有频率低的几种振型，制定提高动刚度的措施。对来自机床外部的振源，最可靠、最有效的方法就是隔离振源。应尽量使主运动电动机与主机分离，并且采用带传动驱动机床的主运动，避免了电动机振动的传递。对无法隔离的振

源，应该：选择合理的传动形式，尽量减短传动链，减少传动件个数，即即减少

振动源的数量；提高传动链各传动轴组件，尤其是主轴组件的刚度，提高其固有

角频率；大传动件应作动平衡或设置阻尼机构；箱体外表面涂刷高阻尼图层；提

高各部件组合面的表情精度，增强结合面的局部刚度。减少齿轮噪声的措施有缩

短传动链，减少传动件个数；采用小模数、硬齿面齿轮，降低传动件的线速度；

提高齿轮的精度；采用增加齿数、减少压力角或采用圆柱螺旋齿轮，增加齿轮啮

合的重合度，机床齿轮的重合度应不小于1.3；提高传动件的阻尼比，增加支承

组件的刚度。

⑩机械制造装备的组成包括加工设备、工艺装备、工件输送装备和辅助装备。加

工设备主要指金属切削机床、特种加工机床；工艺装备是机械加工中所使用的刀

具、模具、机床夹具、量具、工具的总称；工件输送装备主要指坯料、半成品或

成品在车间内工作点间的转移输送装备，以及机床的上下料装备；辅助装备包括

清洗剂、排屑装备和计量装备等。

⑾进给传动系统应满足的条件有：有较高的静刚度；具有良好的快速响应器，抗

振性能好，噪音低，有良好的爬行性能，切削稳定性好；进给系统有较高的传动

精度和定位精度；能满足工艺需求，有足够的变速范围；结构简单，制造工艺性

好，调整维修方便，操纵轻便灵活；制造成本低，有较好的经济性。⑿提高传动

精度的措施有：尽量缩短传动链；使尽量多的传动线路线采用先缓后急的降速传

动，且末端传动组件（包括轴承）要有较高的制造精度、支承刚度，必要时采用

校正机构，这样可缩小前面传动件的传动误差，且末端组件不产生或少产生传动

误差；升速传动，尤其是传动比大的升速传动，传动件的制造精度应高一些，传

动轴组件应有较高的支承刚度。减小误差源的误差值，避免误差在传动中扩大；

传动链应有较高的刚度，减少受载后的弯曲变形。⒀三种驱动方式各自的特点？

Ⅰ.主轴上的传动方式，主要有带传动和齿轮传动。带传动是靠摩擦力传递动力，结构简单，中心距调整方便；能抑制振动，噪声低，工作平稳，特别适用于高速

主轴。Ⅱ.齿轮能传递较大的转矩，结构紧凑，尤其适合于变速传动。线速度小

于15m/s时，采用6级精度的齿轮，线速度大于15m/s时，则采用5级精度的齿

轮。Ⅲ.电动机直接驱动主轴，也是精密机床、高速加工中心和数控车床常用的一种驱动形式。⒁提高主轴部件性能的措施有：提高旋转精度；提高刚度；提高

动刚度。⒂支承件应满足的基本要求有：支承件应有足够的静刚度和较高的固有

频率；良好的动态特性；支承件应结构合理，成形后进行时效处理，充分消除内

应力，形状稳定，热变形小，变热变形后对加工精度的影响较小；支承件应排屑

畅通，工艺性好，易于制造，成本低，吊运安装方便。⒃常用的双螺母消除轴向

间隙的结构形式有以下三种：垫片调隙式；螺纹调隙式；齿差调隙式。⒄拟定多

轴箱传动系统的基本方法是：先把主轴分为几组，在每组主轴轴心组成的多边形

外接圆圆心上设置传动轴；然后在传动轴轴心组成的多边形的外接圆圆心上设置

中心传动轴；把最后的中心传动轴与动力箱的驱动轴联接起来。⒅孔加工复合刀

具的特点有：生产效率高；加工精度高；加工成本低；加工范围广。⒆夹紧机

构设计时，一般应满足的主要原则有：夹紧时不能破坏工件在定位元件上所获得的位置；夹紧力应保证工件位置在整个加工过程中不变或不产生不允许的振动；

使工件不产生过大的变形和表面损伤；夹紧机构必须可靠；夹紧机构操作必须安

全、省力、方便，符合工人操作的习惯；夹紧机构的复杂程度、自动化程度必须

与生产纲领和工厂的条件相适应。上述前三条要求是为了保证加工质量和安全生

产的，必须无条件予以满足，它是衡量夹紧装置好坏的最根本准则。

⒇机床专用夹具的设计步骤大致如下：收集并研究与设计有关的各种原始资料；

合理地确定夹具的类型及其总体布局，绘出夹具结构草图；绘制夹具总装配图；

绘制夹具元件的零件图；整理并修正机床夹具设计说明书。

5.①试述如何实现组合机床多轴箱箱内齿轮的润滑，设计多轴箱时为何需要配

置一个手柄轴？手柄轴的设计应满足什么要求？用润滑油泵从油池中吸油，由管

道输送分油器，一部分输送到箱体顶面的淋油盘，喷淋箱体中间的传动齿轮。另

一部分由油管穿入到前盖和后盖中，浇注箱内前、后盖上的传动齿轮；为了组合机床多轴箱上多个刀具主轴能正确而稳定地切削，需要在多轴箱中设置手柄轴。

用于主轴对刀，调整或修配时检查每个主轴的运动精度；为了人工搬动手柄省力

轻便，手柄轴转速尽量设计的高一些。同时手柄轴位置应靠近工人操作位置，其

周围应有较大的空间，使于扳手旋转操作，即保证回转时手柄不碰主轴。

②什么是“三图一卡”，分别简述其各个的作用？三图一卡指被加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸图以及生产率计算卡。被加工零件工序图是根据选定的工艺方案，表明零件形状、尺寸、硬度以及在所设计的组合机床上完成的工艺

内容和所采用的定位基准、夹压点的图样。它是组合机床设计的主要依据，也是

制造、验收和调整机床的重要技术条件；加工示意图是被加工零件工艺方案在图

样上的反映，表示被加工零件在机床上的加工过程，刀具的布置以及工件、夹具、刀具的相对位置关系，机床的工作行程及工作循环等。加工示意图是刀具、夹具、多轴箱、电气和液压系统设计选择动力部件的主要依据，是整台组合机床布局形

式的原始要求，也是调整机床和刀具所必须的重要技术文件；机床联系尺寸图是

用来表示机床的配置形式、机床个部件之间相对位置关系和运动关系的总体布局

图。它是进行多轴箱、夹具等专用部件的重要依据；生产率计算卡是反映所设计

机床的工作循环过程、动作时间、切削用量、生产率、负荷率等的技术文件。通

过生产率计算卡，可以分析所拟定的方案是否满足用户对生产率及负荷率的要

求。

③试述机床主轴转速一般成等比数列分布的理由？设计简单，使用方便，最大相

对转速损失率相等。如果机床的主轴转速数列是等比的，公比为Ψ，且转速级数

Z为非质数，则这个数列可以分解成几个等比数列的乘积看，使传动设计简单化。

如果加工某一工件需要的最佳切削速度为v，相应的转速为n。一般情况下，n

不可能正好在某一转速线上，而是在两转速线n j与n j+1之间，采用较高转速n j+1会提高切削速度，降低刀具使用寿命。为保证刀具的使用寿命，应选择较低的转速n j，这时转速的损失为n-n j，相对转速损失率为A=（n-n j）/n*100%，最大相对转速损失率为n趋近于n j+1时的A值，即A max=1-n j/n j+1=（1-1/Ψ）*100%最大相对转速损失率A max只与公比Ψ有关，是恒定值，它影响机床的劳动生产率，特别是加工时间长的大型重型机床。因此是机床设计的重要指标之一。

④圆孔拉刀粗切齿为什么需要设计分屑槽？校准齿具有什么作用？为什么圆孔拉刀的后角取值很小？圆孔拉刀是内拉刀，当拉削钢件和其它塑料材料时，切屑呈带状，为了更顺利地从工件加工孔中排屑，需要将较宽切屑分割成窄宽度，以便于卷曲和容纳在容屑中，因此需要在圆孔拉刀前后刀齿上交错地磨出分屑槽；在圆孔拉刀中，校准齿一是能起修光、校准作用，二是当切削齿因重磨直径减少时，校准齿还可依次递补成为切削齿；拉刀的切削厚度（齿升量）很小，如按切削原理选择后角的一般原则，必须取较大后角。但是圆孔拉刀一般重磨前刀面，后角取值大了，重磨后刀齿直径会减少很多，这样拉刀的使用寿命会显著缩短，因此孔拉刀切削齿后角不宜选得过大，其校准齿的后角应比切削齿的后角更小。⑤机床应具有的性能指标有工艺范围、加工精度、生产率和自动化、可靠性。机床的工艺范围是指机床适应不同生产要求的能力，它包括可加工的零件类型、形状和尺寸范围，能完成的工序种类等；机床加工精度是指被加工工件表面的形状、位置、尺寸的准确度、表面的粗糙程度；机床东的生产率是指机床在单位时间内所能加工的工件数量、机床的自动化分为大批量生产自动化和单件、小批量生产自动化；机床的可靠性是指机床在整个使用寿命期间内完成规定功能的能力。⑥隔板和加强肋的作用？连接外壁之间的内壁称为隔板，又称为肋板。隔板的作用是将局部载荷传递给其他隔板，从而使整个支承件能比较均匀地承受载荷。因此，支承件不能采用全封闭截面时，应采用隔板等措施加强支承件的刚度。纵向隔板能提高抗弯刚度。横向隔板能提高抗扭刚度。斜向隔板既能提高抗弯刚度，又能提高抗扭刚度；加强肋又称为肋条。一般配置在外壁内侧或内壁上。其主要用途是加强局部刚度和减少薄壁振动。

机械设计基础知识点总结第6篇

1、通用零件，2、专用零件。一：自由度：构件所具有的独立运动的数目称为构件的自由度。运动副：使两构件直接接触并能产生一定相对运动的可动联接。高副：两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。低副：两构件通过面接触而构成的运动副。根据两构件间的相对运动形式，可分为转动副和移动副。F = 3n-2PL-PH机构的原动件（主动件）数目必须等于机构的自由度。复合铰链：虚约束：重复而不起独立限制作用的约束称为虚约束。计算机构的自由度时，虚约束应除去不计。局部自由度: 与输出件运动无关的自由度，计算机构自由度时可删除。

二：连杆机构：由若干构件通过低副（转动副和移动副）联接而成的平面机构，用以实现运动的传递、变换和传送动力。铰链四杆机构：具有转换运动功能而构件数目最少的平面连杆机构。整转副：存在条件：最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。构成：整转副是由最短杆及其邻边构成。类型判定：(1）如果：lmin+lmax≤其它两杆长度之和，曲柄轮的失效形式主要是齿面磨损；采用弯曲疲劳强度进行设计，并适当加大齿厚（加大模数）以延长其使用寿命。开式齿轮不进行齿面接触疲劳强度计算。

1、机械零件常用材料：普通碳素结构钢（Q屈服强度）优

质碳素结构钢（20平均碳的质量分数为万分之20）、合金结构钢（20Mn2锰的平均质量分数约为2%）、铸钢（ZG230-450屈服点不小于230，抗拉强度不小于450）、铸铁（HT200灰铸铁抗拉强度）

2、常用的热处理方法：退火（随炉缓冷）、正火（在空气中

冷却）、淬火（在水或油中迅速冷却）、回火（吧淬火后的零件再次加热到低于临界温度的一定温度，保温一段时间后在空气中冷却）、调质（淬火+高温回火的过程）、化学热处理（渗碳、渗氮、碳氮共渗）

3、机械零件的结构工艺性：便于零件毛坯的制造、便于零

件的机械加工、便于零件的装卸和可靠定位

4、机械零件常见的失效形式：因强度不足而断裂；过大的弹性变形或塑性变形；摩擦表面的过度磨损、打滑或过热；连接松动；容器、管道等的泄露；运动精度达不到设计要求

5、应力的分类：分为静应力和变应力。最基本的变应力为

稳定循环变应力，稳定循环变应力有非对称循环变应力、脉动循环变应力和对称循环变应力三种

6、疲劳破坏及其特点：变应力作用下的破坏称为疲劳破坏。

从而提高一对齿轮传动的总体强度

26、齿轮的失效形式：齿轮折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿

面磨损；开式齿轮主要失效形式为齿轮磨损和轮齿折断；闭式齿轮主要是齿面点蚀和轮齿折断；蜗杆传动的失效形式为轮齿的胶合、点蚀和磨损

27、齿轮设计准则：对于一般使用的齿轮传动，通常只按保

证齿面接触疲劳强度及保证齿根弯曲疲劳强度进行计算

28、参数选择：①齿数：保持分度圆直径不变，增加齿数能

增大重合度，改善传动的平稳性，节省制造费用，故在满足齿根弯曲疲劳强度的条件下，齿数多一些好；闭式z=20~40开式z=17~20；②齿宽系数：大齿轮齿宽b2=b；小齿轮b1=b2+（2~10）mm；③齿数比：直齿u≤5；斜齿u≤6~7；开式齿轮或手动齿轮u可取到8~12

29、直齿轮传动平稳性差，冲击和噪声大；斜齿轮传动平稳，冲击和噪声小，适合于高速传动

30、轮系的功用：获得大的传动比（减速器）；实现变速、变

向传动（汽车变速箱）；实现运动的合成与分解（差速器、汽车后桥）；实现结构紧凑的大功率传动（发动机主减速器、行星减速器）

31、带传动优缺点：①优点：具有良好的弹性，能缓冲吸振，尤其是V带没有接头，传动较平稳，噪声小；过载时带在带轮上打滑，可以防止其他器件损坏；结构简单，制为最短杆；曲柄摇杆机构：以最短杆的相邻构件为机架。双曲柄机构：以最短杆为机架。双摇杆机构：以最短杆的对边为机架。(2)如果： lmin+lmax＞其它两杆长度之和；不满足曲柄存在的条件，则不论选哪个构件为机架，都为双摇杆机构。急回运动：有不少的平面机构，当主动曲柄做等速转动时，做往复运动的从动件摇杆，在前进行程运行速度较慢，而回程运动速度要快，机构的这种性质就是所谓的机构的“急回运动”特性。

压力角：作用于C点的力P与C点绝对速度方向所夹的锐角α。传动角：压力角的余角γ，死点：无论我们在原动件上施加多大的力都不能使机构运动，这种位置我们称为死点γ=0。解决办法：（1）在机构中安装大质量的飞轮，利用其惯性闯过转折点；（2）利用多组机构来消除运动不确定现象。即连杆BC与摇杆CD所夹锐角。

三：凸轮: 一个具有曲线轮廓或凹槽的构件。从动件: 被凸轮直接推动的构件。机架: 固定不动的构件(导路)。凸轮类型：(1)盘形回转凸轮(2)移动凸轮(3)圆柱回转凸轮从动件类型：(1)尖顶从动件(2)滚子从动件(3)平底从动件(1)直动从动件(2)摆动从动件

1基圆：以凸轮最小向径为半径作的圆，用rmin表示。2推程：从动件远离中心位置的过程。推程运动角δt；3远休止：从动件在远离中心位置停留不动。远休止角δs；4回程:从动件由远离中心位置向中心位置运动的过程。回程运动角δh；5近休止:从动件靠近中心位置停留不动。近休止角δsˊ；6行程:从动件在推程或回程中移动的距离，用 h 表示。7从动件位移线图：从动件位移S2与凸轮转角δ1之间的关系曲线称为从动件位移线图。1.等速运动规律:

1、特点：设计简单、匀速进给。始点、末点有刚性冲击。适于低速、轻载、从动杆质量不大，以及要求匀速的情况。

2、等加速等减速运动规律: 推程等加速段运动方程：推程等减速段运动方程：

柔性冲击:加速度发生有限值的突变（适用于中速场合）

3、简谐运动规律:

柔性冲击

四：根切根念：用范成法加工齿轮时，有时会发现刀具的顶部切入了轮齿的根部，而把齿根切去了一部分，破坏了渐开线齿廓，如图这种现象称为根切。

根切形成的原因：标准齿轮：刀具的齿顶线超过了极限啮合点N。

标准齿轮：指m、α、ha*、c* 均取标准值，具有标准的齿顶高和齿根高，且分度圆齿厚s等于齿槽宽e的齿轮。成型法：范成法：

九：失效：机械零件由于某种原因不能正常工作时，称为失效。类型：（1）断裂。在机械载荷或应力作用下(有时还兼有各种热、腐蚀等因素作用)，使物体分成几个部分的现象（2）变形。由于作用零件上的应力超过了材料的屈服极限，使零件本身发生的变形。弹性变形、塑性变形（3）零件的表面破坏。腐蚀、磨损、接触疲劳（点蚀）。（4）破化正常工作条件而引起的失效。强度：零件的应力不超过允许的限度

1、名义载荷：在理想的平稳工作条件下作用在零件上的载荷。

2、载荷系数K：综合考虑零件在实际工作中承受的各种附加载荷所引入的系数。

3、计算载荷：载荷系数与名义载荷的乘积。

刚度：在载荷作用下，零件产生的弹性变形量，小于或等于机器工作性能所允许的极限值。设计要求：具有预定功能的要求、具有经济性要求采用先进设计理论和方法，运用先进工具。合理选用零件材料、降低材料费用。设计中，尽量使重量系数下降。用最少零件组成部件或机械，尽量采用价廉的标准件。提高机器效率，降低能耗。尽量降低包装、运输费用。安装、拆卸方便

十一：失效形式：轮齿折断：一般发生在轮齿根部，指齿的大部分或整个齿的断落，是轮齿中最危险的失效形式。齿面失效：齿面疲劳点蚀和表层剥落

齿面磨损、齿面胶合、齿面塑性变形。

传动过程中，主要失效形式：通常对润滑良好的闭式齿轮传动主要发生齿面点蚀，齿根弯曲疲劳折断。特殊情况，如严重的冲击或有相当大的短期过载时，须注意轮齿发生过载折断和齿面塑性变形的可能性。高速重载而润滑条件受限制情况下，齿面胶合又可能成为主要失效原因。开式齿轮传动的主要失效形式是磨粒磨损

设计准则：对于闭式软齿面齿轮（HBS≤350）：齿轮的失效形式以疲劳点蚀为主。先按齿面接触疲劳强度公式进行计算，再用齿根弯曲疲劳强度公式进行校核。2对于闭式硬齿面齿轮：齿轮的失效形式为轮齿折断；先按齿根弯曲疲劳强度作为设计公式，再用齿面接触疲劳强度进行校核。3开式齿轮传动：齿特点：在某类变应力多次作用后突然断裂；断裂时变应力的最大应力远小于材料的屈服极限；即使是塑性材料，断裂时也无明显的塑性变形。确定疲劳极限时，应考虑应力的大小、循环次数和循环特征

7、接触疲劳破坏的特点：零件在接触应力的反复作用下，首先在表面或表层产生初始疲劳裂纹，然后再滚动接触过程中，由于润滑油被基金裂纹内而造成高压，使裂纹扩展，最后使表层金属呈小片状剥落下来，在零件表面形成一个个小坑，即疲劳点蚀。疲劳点蚀危害：减小了接触面积，损坏了零件的光滑表面，使其承载能力降低，并引起振动和噪声。疲劳点蚀使齿轮。滚动轴承等零件的主要失效形式

8、引入虚约束的原因：为了改善构件的受力情况（多个行

星轮）、增强机构的刚度（轴与轴承）、保证机械运转性能

9、螺纹的种类：普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹

10、自锁条件：λ≤ψ即螺旋升角小于等于当量摩擦角

11、螺旋机构传动与连接：普通螺纹由于牙斜角β大，自锁

性好，故常用于连接；矩形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹因β小，传动效率高，故常用于传动

12、螺旋副的效率：η=有效功/输入功=tanλ/tan（λ+ψv）

一般螺旋升角不宜大于40°。在d2和P一定的情况下，锁着螺纹线数n的增加，λ将增大，传动效率也相应增大。因此，要提高传动效率，可采用多线螺旋传动

13、螺旋机构的类型及应用：①变回转运动为直线运动，传

力螺旋（千斤顶、压力机、台虎钳）、传导螺旋（车窗进给螺旋机构）、调整螺旋（测微计、分度机构、调整机构、道具进给量的微调机构）②变直线运动为回转运动

14、螺旋机构的特点：具有大的减速比；具有大的里的增益；

反行程可以自锁；传动平稳，噪声小，工作可靠；各种不同螺旋机构的机械效率差别很大（具有自锁能力的的螺旋副效率低于50%）

15、连杆机构广泛应用的原因：能实现多种运动形式的转换；

连杆机构中各运动副均为低副，压强小、磨损轻、便于润滑、寿命长；其接触表面是圆柱面或平面，制造比较简易，易于获得较高的制造精度

16、曲柄存在条件：①最短杆长度+最长杆长度≤其他两杆之

和②最短杆为连架杆或机架。

17、凸轮运动规律及冲击特性：①等速：刚性冲击、低速轻

载②等加速等减速：柔性冲击、中速轻载③余弦加速度：柔性冲击、中速中载④正弦加速度：无冲击、高速轻载

18、凸轮机构压力角与基圆半径关系：r0=v2/(ωtanα)-s，其中r0为基圆半径，s为推杆位移量

19、滚子半径选择：ρa=ρ-r，当ρ=r时，在凸轮实际轮廓

上出现尖点，即变尖现象，尖点很容易被磨损；当ρ＜r时，实际廓线发生相交，交叉线的上面部分在实际加工中被切掉，使得推杆在这一部分的运动规律无法实现，即运动失真；所以应保证ρ＞r，通常取r≤0.8ρ，一般可增大基圆半径以使ρ增大

20、齿轮传动的优缺点：①优点：适用的圆周速度和功率范

围广；传动比精确；机械效率高；工作可靠；寿命长；可实现平行轴、相交轴交错轴之间的传动；结构紧凑；②缺点：要求有较高的制造和安装精度，成本较高；不适宜于远距离的两轴之间的传动

21、齿轮啮合条件：必须保证处于啮合线上的各对齿轮都能

正确的进入啮合状态，m1=m2=m；α1=α2=α即模数和压力角都相等；斜齿轮还要求两轮螺旋角必须大小相等，旋向相反；锥齿轮还要求两轮的锥距相等；涡轮蜗杆要求蜗杆的导程角与涡轮的螺旋角大小相等，旋向相同

22、轮齿的连续传动条件：重合度ε=B1B2/ρb＞1（实际啮

合线段B1B2的长度大于轮齿的法向齿距）1

23、齿廓啮合基本定律：作平面啮合的一对齿廓，它们的瞬

时接触点的公法线，必于两齿轮的连心线交于相应的节点C，该节点将齿轮的连心线所分的两个线段的与齿轮的角速成反比。

24、根切：①产生原因：用齿条型刀具（或齿轮型刀具）加

工齿轮时。若被加工齿轮的齿数过少，道具的齿顶线就会超过轮坯的啮合极限点，这时会出现刀刃把齿轮根部的渐开线齿廓切去一部分的现象，即根切；②后果：使得齿轮根部被削弱，齿轮的抗弯能力降低，重合度减小；③解决方法：正变位齿轮

25、正变位齿轮优点：可以加工出齿数小于Zmin而不发生根

切的齿轮，使齿轮传动结构尺寸减小；选择适当变位量来满足实际中心距得的要求；提高小齿轮的抗弯能力，造和维护方便，成本低；适用于中心距较大的传动；②缺点：工作中有弹性滑动，使传动效率降低，不能准确的保持主动轴和从动轴的转速比关系；传动的外廓尺寸较大；由于需要张紧，使轴上受力较大；带传动可能因摩擦起电，产生火花，故不能用于易燃易爆的场合

32、影响带传动承载能力的因素：初拉力Fo包角a 摩擦系

数f 带的单位长度质量q 速度v

33、带传动的主要失效形式：打滑和疲劳破坏；设计准则：

在不打滑的前提下，具有一定的疲劳强度和寿命。

34、弹性滑动与打滑：打滑：由于超载所引起的带在带轮上的全面滑动，可以避免；弹性滑动：由于带的弹性变形而引起的带在带轮上的滑动，不可避免

35、螺纹连接的基本类型：螺栓连接（普通螺栓连接、铰制

孔用螺栓连接）、双头螺柱连接、螺钉连接、紧螺钉连接

36、螺纹连接的防松：摩擦防松（弹簧垫圈、双螺母、椭圆

口自锁螺母、横向切口螺母）、机械防松（开口销与槽形螺母、止动垫圈、圆螺母止动垫圈、串连钢丝）、永久防松（冲点法、端焊法、黏结法）

37、提高螺栓连接强度的方法：避免产生附加弯曲应力；减

少应力集中

38、键连接类型：平键连接（侧面）、半圆键连接（侧面）、楔键连接（上下面）、花键连接（侧面）