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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$ u+ _  }9 P: W1 u6 b2 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
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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
3 ^/ S) Q& T8 k5 V  @  {+ v1 A2 |
4 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

/ y! M. i6 U7 P3 {" i4 z! h5 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
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9 N% L4 ]: O8 U' v6 ]6 `7 U6 i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
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過盈配合適用于要求保證固定或傳遞運動的配合
1 ?$ |: w# O$ W4 ?" Z; j
7 Y1 a5 b, O% t, s6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

/ U& v, n' e, P$ O% F2 E2 A" B8 j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
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工程材料
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1 材料性能：力學性能，化學性能，物理性能，工藝性能

) t3 `. i# p: L* N# ^7 w% X力學性能：強度，硬度，彈性，塑性，沖擊韌度

1 E* c* N3 B1 t5 y強度：材料在受外力作用下抵抗永久變形的能力

, q+ n* g. k+ `6 M7 P' V: m* l塑性：材料在外力作用下產生塑性變形而不破壞的能力

: d; q( I5 l8 V+ ^# ]4 _; V硬度：材料抵抗硬物壓入表面的能力、

' ?7 Z9 _& V6 C4 Z% Q; v; z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)

沖擊韌度：材料抵抗沖擊載荷的能力
3 v+ M3 A6 v8 o. V4 u
9 y) C# Z6 E. k8 i% H; O% G  z2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
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3材料選擇：材料的工藝性，使用性，經濟性

$ J9 c! l" J2 u. S9 {4晶格缺陷：點 線 面 缺陷↑→強度↑→韌性，塑性↑
" ?) y1 y9 w5 ?0 F! ^
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
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5純鐵Fe 塑性好，硬度低

, `" x9 t% @! e. f: N滲碳體Fe3C 硬度高，塑性差

3 C% L2 H& ?) W鐵素體F 碳溶于a-Fe（體心結構）強度硬度低，韌性好

2 Y, g% ~/ W7 }9 G% ~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
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( |: v3 o; Z; h$ P1 ~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

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

8 普通熱處理:退火 正火 回火 淬火

/ q4 ]$ N! t2 I# U9 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
2 Y! _! w* h0 ~
- t4 _, i0 h4 B) K# J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
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* I* B! ^. e2 g& d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）
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4 z# S5 h+ k% b1 }" s8 S# `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。

+ F# W% J* q& m1 c! L% X11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：消除淬火后的內應力和脆性，調整改善韌性

13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
0 k+ D4 K+ K  E5 Z  g- G  p. X
% K* g7 d2 Z$ p  M6 u14熱處理設備：燃燒爐 電阻爐 真空爐
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7 V  p0 w4 u% Z' Q+ ~3 d15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}

16塑料成型方法：壓塑，擠塑，注射，中空，壓延

0 _, F/ s( s, n9 x* m* o) h17滲硼：提高硬度和耐磨性，并提高抗疲勞強度和耐蝕度

% p3 \. M: z5 E& b2 A; i18調質處理=淬火+高溫回火

9 X1 Q5 A& s( g5 j19低溫回火 150-250° 中溫回火 250-500° 高溫回火 500-650°

( \8 U, z* N* f# O2 D20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

: R1 ?1 r$ V. y! a21消除焊接應力的方法：1）焊前預熱2)焊后熱處理

" k8 _; {: h* O: K# j4 T22常用焊接方法：熔化焊 壓力焊 釬焊

. H! M& o1 B4 m8 Q2 P) c+ w1 i常用熔化焊：埋弧焊 氣體保護焊 氣焊

% j8 r& T' s7 g23 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。

5 I, g# l; o* F# b$ j0 V- K, k% V+ D反接：工件接負極，用于焊薄鋼板及CO2氣體保護焊

23影響晶核形核效率的因素：過冷度 和未熔雜質
' I7 N" L) {$ t
/ `4 A4 X2 U# S! x24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

' T5 s: z( f" q" e  [  _0 V& G26鑄造方法：砂型 金屬型 熔模型 磁型

5 ^2 W- U; U4 P27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
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" [+ b$ t8 e! p9 ~: \( U4 V28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
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( P. h0 F. U% c/ }& C3 R) i# p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

  o5 \8 ]5 d4 k- m, u29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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3 s8 f8 W0 S% [0 Q: D% [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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機械
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1 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

心軸：受彎矩軸 傳動軸：受扭矩軸
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. u7 A% a  w5 A+ d轉軸:同時受彎矩和扭矩的軸
7 N. I( ]; S! Q
軸要求：強度夠高，應力集中敏感性小，良好的工藝性
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3齒輪的設計要求:傳動準確平穩，有足夠的強度

  ~3 m0 @! U6 E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
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6 R$ I. F7 z. f缺點：制造安裝精度要求高，不能遠距離傳動

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
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- Q- b) m$ ?7 J) j& h2）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

( R3 D# ?$ \3 K$ o3）齒面點蝕：閉式傳動的主要失效形式

0 a; q$ I* P$ ]  ^8 V( ^, J- ]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
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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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) H1 E2 \. @% @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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  j4 V$ Q7 E! ?% w' P* }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
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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

. F+ Z' _' _, o+ d" P( c10 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

( p6 }, p: S7 A- C4 y11 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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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
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12 直齒圓錐齒輪：傳遞相交兩軸的回轉運動

13 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。
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13 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。

14 提高彎曲強度的措施：合理安排受力情況，梁的合理載面
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' T. ~4 M$ Y; q' \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）
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1 Z; T9 N) l% Q15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）

6 r- l' S: f: z4 i16普通螺紋的牙型半角和牙側腳都為30°

. o- j- i/ M4 l16 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 減小應力集中辦法：加大圓角，卸載槽、卸載過渡機構。

2 \) t/ j9 A5 i: l8 l( d" J17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
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- ]' o. `5 P1 n, s% a, m. |18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

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
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& E3 m( I3 P& n5 _! R& ?( t21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
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9 ^6 \' V" z8 c& ^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

+ P2 t* ]3 }2 s23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

25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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2 x# h- d" m- Y: G7 l7 \+ K26 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

  o! ?+ T7 S1 r  ?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

28 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
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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
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切削原理

1 W1 L7 N3 e4 _, h4 B+ t; F  d+ x1切削三要素：主運動 切削運動 背吃刀量

2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
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3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
, R8 L* v, P/ N6 H
  u2 y/ [1 X3 ?" W4切削速度對耐用度的影響最大
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5銑削方式：順銑，逆銑

$ `( S8 Y: C9 N) {" j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

, \+ p. g, N* }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
. ^& h8 m0 X# A* M
  \+ p, F, [' g8 r9 G4 \緊，刀具耐用度沒有逆銑高
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9 G7 N' A0 |; k8 t( D4 T0 s' }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

& d* h) l9 M8 s, A7齒輪加工方法：滾齒 銑齒 磨齒 插齒
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8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

1 w; R6 H! ~- ~5 S' u# E; A! o- h9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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誤差

10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

0 a1 F8 j! z9 q* t3 ?11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
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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

/ `7 h) X7 x+ F9 ^; p5 {5 g; `3 Z0 K5 C14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
$ `. }/ b. Q6 P2 D) S1 }& ?# b
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
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15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

) v- ~6 i, q9 B16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

17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
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  Q* C( I) z7 |$ L" e2 f18提高生產率：1縮短單件時間2）采用成組技術

/ v) J7 C3 q) R6 {) Z- U8 h( @0 p19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

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4）刀具材料5）切削液6）刀具刀面磨損情況
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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)
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23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

6 j+ `! t; q  C: r7 e- `& f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
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2 P4 l7 V! F% n( t0 t- ~: I耐用度，影響積屑瘤的產生

24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

2 T. J% J: }/ G, O9 ~. p25先進制造技術的發展方向：柔性化 智能化 敏捷化

0 ^7 o. S; T6 ~+ K. O26 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

9 }/ e4 U2 B  |; z9 `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
4 d' ~9 h; C) @5 z7 t
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）

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
0 f; G. p9 k+ M: R/ T6 [2 |
6 L$ q" h# Y& m! S* i30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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" J) J2 Q( _2 K- L31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

32安全生產：防火 防爆 防靜電 防噪聲
" L* o5 ]% ^; A+ S$ R9 O
1 S2 U$ m& ~% ^7 m* {33刀具磨損：機械磨損 熱磨損 化學磨損
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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，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
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東莞新人

謝謝lz  對新人很有用

爭鋒許三多

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A郝好

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小白186

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月落星斜

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無齒小齒輪

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機械扒菜

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武漢老虎

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馬云龍

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