關于機械方面的一些必備知識

灰太狼66

公差
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1 一般情況下使用基孔制原則，這樣可以減少公差帶的數量，從而減少量具和塞規數量，即經濟又合理
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2 IT01-IT1 適應于量塊的尺寸公差 IT1-IT7 適用于量規 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 對于間隙和過渡配合，標準公差低于IT8 孔要與高一級的軸配合 50H8/f7 當等級高于IT9可同級配合 50H8/e8
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+ r- g/ a3 k/ v4 對于過盈配合，標準公差低于IT7 孔要與高一級的軸配合 50H8/f7 當等級高于IT8可同級配合 50H8/e8

5 間隙配合適用于工作時有相對運動或是沒有相對運動，要求拆裝方便的配合
  S8 c, ]5 j* }: y5 Q; ]: p
過渡配合適用于要求對中性，要求拆裝方便，在傳遞運動需加銷或鍵

  V( A1 R- K0 ?4 l, z過盈配合適用于要求保證固定或傳遞運動的配合

6最大實體尺寸：實際要素在位于公差帶內具有最多材料的極限尺寸

最小實體尺寸：實際要素在位于公差帶內具有最少材料的極限尺寸


+ j+ h' C& Z% J工程材料
8 Z2 e% j  d2 {
1 材料性能：力學性能，化學性能，物理性能，工藝性能
+ v* y( ~, W3 W8 Z) B4 h
力學性能：強度，硬度，彈性，塑性，沖擊韌度
, ]% d& [5 b" k' L* m2 T$ k
; }  B  b" I6 Z; ?  l# E8 o強度：材料在受外力作用下抵抗永久變形的能力

# a, t( T/ z/ R" k5 l塑性：材料在外力作用下產生塑性變形而不破壞的能力
' |$ O2 l( Y3 b0 }
# n& E7 t; {- e7 W硬度：材料抵抗硬物壓入表面的能力、
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( S2 ]# g" V* }, x- x! ]- y疲勞強度：材料抵抗無數次重復變外力而不破壞的能力(最常用的變載強度)

$ r% }4 O# x0 F: i6 F1 P3 x沖擊韌度：材料抵抗沖擊載荷的能力
; ]3 {# b9 ?7 K0 q( P0 }& A
2實驗方法 拉力實驗，沖擊實驗，硬度測試，化學分析，金相分析，無損探傷

3材料選擇：材料的工藝性，使用性，經濟性
) Y; F0 o$ a) @( ^" ?/ b6 E
4晶格缺陷：點 線 面 缺陷↑→強度↑→韌性，塑性↑

金屬內部晶粒越小，則晶界畸變越大，從而使金屬強度，硬度提高，并使變形均勻發布在許多晶粒上，塑性，韌性好
0 Z( w. e& K6 |
5純鐵Fe 塑性好，硬度低
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滲碳體Fe3C 硬度高，塑性差
# T4 U* E" o5 G' E
! j# {4 ^: r4 a3 P! {# N鐵素體F 碳溶于a-Fe（體心結構）強度硬度低，韌性好
% j7 S8 U# j  e' a
奧氏體A 碳溶于r-Fe（面心結構）強度硬度隨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度，又有一定的塑性和韌性，由F+Fe3C的片狀層疊

' I' ~( |# f( o( l% ]; ~7 共析鋼——珠光體 過共析鋼—珠光體+滲碳體 亞共析鋼—鐵素體+珠光體
  _6 }/ c/ A7 }7 M- f
8 普通熱處理:退火 正火 回火 淬火

1 T! V' `. Y4 c7 l9 退火：加熱到高于或低于相變點的適當溫度，保溫一段時間后放在爐里或是導熱性差的介質中緩慢冷卻，得到平衡狀態的鐵素體和珠光體

目的：降低硬度，改善切削性能，細化晶粒，改善組織，提高力學性能，消除內應力，為淬火做準備，提高塑性和韌性
0 d& u2 N  U7 U3 i- D
4 f( P6 z/ c" j# x3 j" K9 ?退火：1）完全退火2)球化退火（為淬火做準備）3)等溫退火、時間較完全退火短一半4)去應力退火（等溫退火）5）再結晶退火（恢復冷變形前的塑性）

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，常用于改善材料的切削性能，也有時用于對一些要求不高的零件作為最終熱處理。
; V: z2 |$ _' M/ R, H6 Z* I$ b
0 D( W+ H; x8 _" ?8 q11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
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: {. g' {4 Q+ W: U$ j+ F6 z12回火：消除淬火后的內應力和脆性，調整改善韌性

. z" T/ z6 Y; b13化學熱處理：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，提高疲勞強度和耐蝕性） 碳氮共滲 滲金屬 滲硫
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14熱處理設備：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 環氧塑料}

+ d+ U4 l/ H  x- ~/ N2 K16塑料成型方法：壓塑，擠塑，注射，中空，壓延
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+ h: R6 X" m2 ~) ]% q- v" A17滲硼：提高硬度和耐磨性，并提高抗疲勞強度和耐蝕度
1 C* `5 j% I+ K9 V2 x  H  i/ U" L
5 \# b+ y# E% n18調質處理=淬火+高溫回火

4 s, ?4 Q7 q$ j- B/ n19低溫回火 150-250° 中溫回火 250-500° 高溫回火 500-650°

4 k" A4 h. P6 M* J20堿性焊條比酸性焊條好，因為含有有益元素比如Mn較多，有害元素O，P，S，H少
1 y. t  j& I& s& T8 c- T" t( }, E
( Z3 w0 @3 n$ o" z) y" Y21消除焊接應力的方法：1）焊前預熱2)焊后熱處理
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22常用焊接方法：熔化焊 壓力焊 釬焊
$ D9 C, O/ h! z
常用熔化焊：埋弧焊 氣體保護焊 氣焊
5 \4 z9 c+ f+ S& t
1 m( V5 e- A6 G' N) @, F3 c23 正接：工件接正極，焊條接負極，用于焊接厚鋼板件，不銹鋼，耐熱鋼等。
# o" H' a7 `7 Q9 s% C: @
反接：工件接負極，用于焊薄鋼板及CO2氣體保護焊

; A6 u6 c" o( Q- B% N  ~1 _23影響晶核形核效率的因素：過冷度 和未熔雜質
4 d: l/ e: |+ S3 r$ u4 o
24細化晶粒的途徑：1提高冷卻速度2）變質處理3機械振動，超聲波振動，機械攪拌
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25金屬防銹措施：1覆蓋保護層（發藍，磷化，電鍍，涂漆）2）形成氧化膜3）提高金屬電極的電位

1 Q& ~8 a3 ~7 e! k, f( z7 }# c( z26鑄造方法：砂型 金屬型 熔模型 磁型

/ H4 A+ m" s4 K0 b3 e2 C% [, ]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型芯設置穩定

) d& m4 c, n8 l; J28鑄造的優缺點:優點1）可以產生形狀復雜的零件毛坯2）生產適應性廣，工藝靈活性大3）鑄造使用的原材料來源廣，價格低

; }' D) E( `6 T* C$ W+ r! i1 w缺點：鑄造的組織疏松，晶粒粗大，內部易產生縮孔，偏孔，氣孔等，力學性較差2）質量不夠穩定

7 v/ S  H6 p7 `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
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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，常用于制造機床床身機座
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/ p) U% \; q& a7 Z
3 I' W% @1 `6 h2 @% t機械
1 t0 _5 H3 J3 V: V6 S$ H
$ X  {' o2 d6 ^$ K1 磨損：運動副之間摩擦將導致零件表面材料逐漸喪失或遷移，主要分3個階段1)磨合磨損階段2)穩定磨損階段3)劇烈磨損階段

2 軸：支撐回轉件，傳遞運動，動力
& `+ O( w3 W) v$ x$ A% p) x
+ X3 {5 r, Y( g& U6 a心軸：受彎矩軸 傳動軸：受扭矩軸

轉軸:同時受彎矩和扭矩的軸
) S; S0 G' W! u; I" ^% e
- x: D0 c5 Z; ]& q; h: S" P軸要求：強度夠高，應力集中敏感性小，良好的工藝性

3齒輪的設計要求:傳動準確平穩，有足夠的強度
' A' ?% e' C5 h/ F
特點：優點1）傳動比準確2）傳動效率高3）適應范圍廣4）可傳遞空間任意兩軸的運動5）結構緊湊，工作可靠，壽命長

' p  p9 y3 t" H' v- p+ q( {9 y7 w缺點：制造安裝精度要求高，不能遠距離傳動
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4齒輪的實效形式1）齒斷裂-體失效 原因：齒根彎曲強度不足，斷裂處主要在齒根受拉處。措施1）改善材料及熱處理，提高彎曲強度2）減小應力集中3）提高輪心韌性4）減小偏載，增大軸或支承件的剛度
- Q1 u' d3 l( |$ b( \+ Z5 T+ b9 f" {
9 n; S; V; W; M4 [( N/ d+ i2）齒面磨損:面失效。是開式傳動的主要失效形式，措施1)提高齒面強度，降低表面粗糙度，2）將開式改為閉式傳動3）加潤滑油

$ G2 L/ f5 X' [0 V3）齒面點蝕：閉式傳動的主要失效形式

措施1)提高齒面強度，降低表面粗糙度，2）增大綜合曲率半徑3）加潤滑油

6增加齒數，齒面接觸應力不變，齒根彎曲應力變大
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7 齒輪為何產生干涉：兩嚙合齒輪，主動輪齒腹與從動輪齒頂接觸時，兩齒開始作用，若接觸發生在主動輪基圓下側的非漸開線部分時，則主動輪齒腹有被挖槽的趨勢，即產生干涉
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8 產生根切的原因：當刀具的齒頂線與嚙合線的交點超過嚙合極限點之外，便將已經切削出的漸開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

9 變位齒輪的優缺點：可以制造齒數Z《Zmin而無根切現象，可以使兩輪的彎曲強度趨于相等提高齒輪的承載能力，但是兩輪必須成對設計制造使用，重合度略有減少，小齒輪易磨損變尖

10 斜圓柱齒輪的特點：1傳動平穩，沖擊和噪聲小2）重合度好故承載能力高，傳動平穩適用于高速傳動3）不產生根切現象的最小齒數比直齒輪小故結構緊湊
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  t9 @. @8 A% s2 V11 蝸桿傳動的優缺點：優點：可實現空間交錯軸間很大的傳動比2）蝸桿傳動為線接觸，傳動平穩噪聲小3）易自鎖
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/ Y$ U* W2 g4 h: s" q7 Z% X/ {缺點：機械效率低，2)齒面的螺旋方向有很大的滑動速度，易發生熱和磨損，須要良好的潤滑與耐磨性（青銅合金）3）導程小→螺旋角大→軸承結構復雜
2 R" w/ A% r5 p0 m7 b
% q; o7 x3 V' l( H3 `: a; G12 直齒圓錐齒輪：傳遞相交兩軸的回轉運動
6 F, C: e0 A( K4 t6 {1 _6 H7 d* t6 ?
9 B( a' ~3 e, N& f+ }/ N+ I13 齒輪系作用：1）實現分路傳動2）獲得較大的傳動比3）實現變速傳動4）實現換向傳動5）用作運動合成6）用作運動分解7）在尺寸及負載較小時，實現大功率傳動。
  L, C  Y: S) D. G  B7 E# h  x5 g
& F$ \( U3 Y5 i13 凸輪的優缺點：1只要適當的設計出凸輪的輪廓曲線，就可以使推桿達到預期的運動效果，而且響應快速，機構簡單緊湊2由于輪廓與推桿之間為點線接觸，易磨損，制造困難。
) I  d0 x: R) q7 d+ f
8 w0 N# W' B! C/ g. ?7 q4 v1 K14 提高彎曲強度的措施：合理安排受力情況，梁的合理載面

/ E& J2 `3 V* F- G4 ], |! ?15螺紋的種類與使用：1緊固螺紋（保證旋合性和連接強度）2）傳動螺紋（梯形螺紋，鋸齒螺紋，保證傳遞的可靠性和位移的平穩性）3）管螺紋（保證連接強度和密封性）

7 R, X3 d# l2 X0 k$ s* h  ?4 K15螺紋連接防松：1、摩擦防松（對頂螺母、彈簧墊圈、自鎖螺母）2、機械防松（開口銷與六角開槽螺母，止動墊圈，串聯鋼絲）3、破壞運動副防松（鉚合、沖點、涂粘合劑）

! o, i% Y4 S1 @, D  f9 n16普通螺紋的牙型半角和牙側腳都為30°
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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）

# _2 L, S7 R( U0 _  R7 ^17 減小應力集中辦法：加大圓角，卸載槽、卸載過渡機構。

/ [) P2 j5 d- J- T& b) \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）齒高方向的基節誤差與齒形偏差
7 x. J- t3 V9 K
, l' t- O/ @: ?9 z18產生沖裁毛刺的原因：1)沖裁間隙不合理2）凹模和凸模磨鈍形成圓角（主要原因）
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19降低沖裁力的方法：1階梯沖裁2）斜刃沖裁3）加熱沖裁
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20影響彎曲回彈的因素：1材料的力學性能2）相對彎曲半徑3）彎曲方式4）模具間隙5）工件形狀6）彎曲件角度
( R, d# x% \  x3 e) S+ u% r' B( p
. d- T( o1 g6 v  G  l21預緊的目的：增強連接的可靠性，防止受載后出現縫隙或滑移

22潤滑的目的：減少摩擦磨損，散熱減溫，緩沖吸振

22 松動的原因：沖擊、振動、溫度變化
7 N; H; C" k) j% ~/ k" E# D
23軸承特點：旋轉精度高，摩擦力小，啟動靈活，載荷，轉速，工作溫度適應性廣，標準化程度高，互換性好，成本低。
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24齒輪泵：抗污能力好 柱塞泵 ：額定效率高

1 c! t6 C9 P1 U- ?/ t1 m25影響齒輪傳動的主要因素：平穩性（基節偏差和齒形偏差） 準確性（幾何偏心和運動偏心）載荷分布均勻性（齒寬方向齒形誤差 齒高方向的基節誤差和齒形誤差）
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26 曲柄可以繞固定鉸鏈中心作整周回轉。搖桿只能在某一角度范圍內繞固定鉸鏈中心往復擺動。曲桿可以轉360度,搖桿只可以兩邊搖小于或等于180度

27 帶傳動：結構簡單，傳動平穩，價格低廉，屬撓性傳動，但彈性滑動是無可避免的

, `$ c  g' t' g. f8 M28 鏈傳動的優點：1、無彈性滑動和整體打滑2、保持準確傳動比、徑向壓力小3、可在高溫高濕環境工作4、制造與安裝精度較低

缺點：1、只能實現平行軸同向傳動2、不能保持恒定瞬時傳動比3、磨損后易跳齒4、工作有噪聲5、不宜用在載荷變化很大，高速和急速轉向的運動


切削原理

, ?- Z: L1 k/ ~4 N  a# s6 ]1切削三要素：主運動 切削運動 背吃刀量

! V+ C) t% r3 v. l2刀具要求：1）高硬度和耐磨性2)足夠的強度和硬度3）高耐熱性4）良好的工藝性

5 I1 B/ `+ F  V- R8 M0 K' o' o3硬質合金刀具的耐磨性和耐熱性都很高，許多切削速度遠超過高速鋼，加工效率高，但是抗彎強度低，脆性大，抗彎矩和振動，抗沖擊性不夠好
* g6 d7 X/ T$ y+ E) y5 {" M  l
4切削速度對耐用度的影響最大

5銑削方式：順銑，逆銑
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順銑：切削力小，要使用時必須要求工作臺進給絲桿螺母副有消除側向間隙的裝置
0 y# u# C$ i. \
7 ?( a6 g# H4 @8 e  O, N7 D或采用其他有效措施。

逆銑：切削過程平穩，逆轉時，縱向銑削分力和縱向進給方向相反，絲桿螺母副始終貼
2 W7 T! B, G9 z  p- k
緊，刀具耐用度沒有逆銑高
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6 拉刀特點：1）生產率高，2）拉后工件精度與表面質量高3）刀具耐用度高，4）拉削力簡單 5）拉刀成本高
: Z% K4 {0 D+ D6 x& X
7齒輪加工方法：滾齒 銑齒 磨齒 插齒
$ m3 l: ?% P' c) f9 q' E
1 e; P% X! Q8 w$ O# r8夾具作用：1）縮短輔助時間，提高生產率2)保證加工精度和精度穩定性3）擴大機床的使用范圍4)減低工人技術要求和減輕勞動強度

& v7 C9 ^8 p$ u+ L9工藝誤差：工藝系統幾何誤差 工藝系統受力誤差 工藝系統受熱誤差 工藝系統內應力

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3 |  T! J" A* b+ ?# A- q誤差
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* \# f4 e7 s8 l" k6 G' H10工藝系統幾何誤差 ：1）原理誤差2）機床和幾何誤差3）調整誤差4)刀具和夾具的制造誤差，5）工件的安裝誤差6）工藝系統磨損誤差

& M% n( B4 B6 S! x11切削加工影響表面粗糙度的因素：1）刀具相對工件表面做進給運動時在加工表面留下的切削殘留面積2）工藝系統中各種形式的振動
4 u' K& ?: S( w
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
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13提高工件精度的途徑：1）查明原因直接消除2）誤差補償或抵消法3）誤差轉移法4）誤差分組法5）積極控制法6）就地加工法7）誤差平均法
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14表面質量：零件表面幾何特征和物理力學特征，主要有1）表面粗糙度和波度2）表面層的物理機械性能
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; p) a7 m5 A6 Z" C! d表面粗糙的影響：1）耐磨性2)配合的穩定性3）對疲勞強度的影響4）對抗腐蝕的影響，5）工作精度的影響

0 N6 d, [/ S9 T: S4 h  q15提高表面質量的途徑：1控制磨削參數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

2 ?0 X" C: D- v/ C) A4 L0 N5 ]16粗基準的選擇：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，沒有澆口冒口或飛邊等缺陷的表面

6 E8 q$ B' J5 T2 ~9 ?; R17切削量選擇要素：生產率，加工質量，切削力引起的變形，振動，刀具耐用度，機床功率

18提高生產率：1縮短單件時間2）采用成組技術
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/ J: u( E" w; y; C$ _# I5 z' U! Q19選擇加工方法因素：1）材料的質量2）工件的形狀和尺寸3）生產類型4）具體生產條件5）特殊要求
2 @7 c7 }( a( f( h7 Z
$ R/ t' [' e) k  W9 Z+ U20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）硬質合20 金高速鋼(能承受較大沖擊載荷，可磨性好)
+ W: m1 ?% N2 ]& x) u" @
- k" T9 I3 a- @) K3 W' n3 \$ M! o23切削溫度的影響因素：1)切削用量2）刀具的幾何參數3）工件材料4）刀具磨損5）切削液類型

; I2 p) R4 C5 W7 ~切削溫度影響工件材料的性能，前刀面摩擦系數，切削力大小，刀具磨損和刀具

耐用度，影響積屑瘤的產生
+ b  e& Z5 l$ S  p
! B* H2 e1 @' l" x0 Q+ {; J24切削熱：在切削過程中有98-99%的能量轉化為熱能，近似認為切削熱=切削功率

: G( \7 V/ k5 x2 `& x1 a; h25先進制造技術的發展方向：柔性化 智能化 敏捷化
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26 數控NC 計算機數控CNC 計算機輔助工藝規程設計CAPP 計算機輔助檢測柔性制造單元CAT 柔性制造系統FMC 計算機集成制造系統CIMS 智能制造系統IMS
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27 改善切削加工的途徑：1）改善材料的切削加工性能（調整材料的化學成分和進行適當的熱處理）2）改善切削加工條件（采用合適的刀具材料和切削用量，選用合適的設備和加工方法，選擇材料加工性好的材料狀態

28 孔加工刀具：扁鉆 麻花鉆（30MM以下用） 深孔鉆 擴孔鉆 鉸刀（精加工） 鏜刀（箱體）
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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計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行補償

30工藝裝備的選擇和設計原則：1）保證產品裝配質量，并要求提高產品質量，延長使用壽命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）盡量減小裝配場地面積，提高單位面積生產率
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1 N8 l9 ?9 c0 f31切削用量的選擇要素：生產率 加工質量（主要是表面質量） 切削力引起的彈性變形 刀具耐用度 切削振動 機床功率
7 q% C! F' n  W, d! N" y2 b. r0 q
+ U0 l" l" o! g+ W1 W8 Q2 d" i32安全生產：防火 防爆 防靜電 防噪聲
2 l7 n1 x) A" @8 q4 N  X4 D2 J
33刀具磨損：機械磨損 熱磨損 化學磨損

+ }4 s' s) a0 _9 p- }$ ~! M34 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，改善加工質量，另一方面，增大前角會使刀具到頭強度減低，易造成刀具崩斷或是早期失效

東莞新人

謝謝lz  對新人很有用

爭鋒許三多

謝謝  對初入機械的新人  很有用

A郝好

謝謝大佬

小白186

謝謝大佬
" k4 x+ s  U; S& r! G" \

月落星斜

感謝分享

無齒小齒輪

很有用

機械扒菜

謝謝分享

武漢老虎

學習了

馬云龍

樓主大氣，非常感謝