机械制造工艺绪论

一、机械工业在国民经济中的重要地位。,1、重要的基础： 农业、60万kw火、30万kw水、 1000万吨露矿、 300万吨钢、 6000m钻机、 交通、 轻工、 电子 2、具有高的附加值和利润 例：在发达国家，机电产品的产值 占国民生产总值2/3以上。,绪论,3、现状 门类比较安全，具有相当规模，一定的技术基础。一些项目和产品达到世界先进水平。 总体水平存在阶段性差距。 例如机床产品。,决定产品生产的因素 1、制造什么由商品市场的需求决定。 2、如何制造制造业的能力和水平。 表现为：制造技术、工艺装备、材料科学、管理水平、人员素质等。 管理水平主要指工艺管理水平。 （包含社会科学和自然科学）,二、广义制造论,主要讨论：机械产品的制造工艺 指导思想：优质、高产、经济性。 主要内容： 1、研究如何制定零件的机械加工工艺规程。 2、加工质量：加工精度、表面质量 3、装配工艺 4、夹具设计 5、了解机械制造技术的发展,三、课程研究的对象和主要内容,1、专业课：与金属工艺学材料公差等密切相关。 2、学习方法：课程灵活性大，实践性强，概念结合实例加深理解，提高应用能力。 3、考试课：作业、实验占40%（平日成绩）。,四、课程的特点和学习方法和要求,第二节生产过程与工艺过程,一、生产过程与工艺过程 1、生产过程 2、工艺过程：毛坯加工、机械加工、热处理、装配等的工艺过程。 3、机械加工工艺过程。（工艺过程中的一部分）,二、机械加工工艺的组成 1、工序（一个、一个、一个、连续）；其为 工艺过程的基本单元。 2、安装：包括对工件的定位和夹紧。 3、工位：一次安装中，工件在机床上不同位 置完成的工艺内容。多工位加工（图1-5） 4、工步：加工表面，切削刀具，切削用量不变。复合工步：同时几把刀具参与切削（图1-7、1-8、1-9）。 5、走刀：同工步内的一次加工。,例：加工阶梯轴（图14） 第一种工序安排方案（表12） 工序一、车外圆 工步1：粗车40外圆到41 工步2：粗车25外圆到26 走刀1：车外圆到35 走刀2：车外圆到30 走刀3：车外圆到26 工步3：精车 工步4：4026倒角145,工步5：切断 工序二、铣键槽，去毛刺。 第二种工序安排方案（表13） 多工序少工步的安排方案 第三种工序安排方案（表14） 确定安装方式的安排方案 三、机械加工工艺系统 由工件、机床、刀具和夹具组成。,第三节 生产类型与工艺特点 一、年生产纲领与生产批量 年生产纲领N ：N=Qn（1+%+%） Q整台产品的年产量（台/年） n每台产品所需零件数（件/台） %备品率 %废品率,n 一次投入或产出的同一产品或零件数量。 N 年生产纲领 A零件应储备的天数 （注A上升与周转资金，零件加工调整费，保证装配等有关。） F一年中的工作日天数,二、生产批量,按生产纲领和零件的类型（大小、重量）划分生产类型。 单件，成批（小批、中批、大批）、大量，（见表1-5） 随生产类型不同，生产的专业化程度不同，在工艺特点上，区别有：毛坯、机床、夹具、刀具、量具等。见表1-6 注：生产过程柔性化的影响。,三、生产类型及工艺特点,二、基准 （在图纸上或零件上）用以确定一些几何要素相互位置的点、线、面。,一、工件的定位 （一）工件的装夹（安装） 两个含义：1.定位; 2.夹紧 1.定位：确定工件在机床或夹具中的正确位置。 2.夹紧：保持工件一件的正确位置不变。（受切削力等外力作用时）,第四节工件加工时的定位和基准,装夹的三种主要方式： 1.直接找正：用检具（百分表，划线盘）检验工件表面位置，找正后夹紧。（图1-12） 2.划线找正：工件上画出位置线，加工线，找正线等，按线找正后夹紧。（图1-13） （例如床身或箱体的第一道加工工序） 生产效率低，适用于中心批量的生产。 划线找正精度为0.1mm，直接找正精度由测量量具和操作过程确定。 （0.01, 0.001）,3、夹具装夹 装夹迅速、简单、 定位精度稳定、 定位精度由夹具 确定。,（二）、定位原理 1、六点定位原理： 一个物体在空间可以 有六个独立的自由度。 采取一定的约束措施，适当分布6个约束点，则物体被完全限制了六个自由度，称为6点定位原理。,长方体工件的定位分析： 1、2、3点：限制 4、5点：限制 6点：限制,2、用定位元件代替约束点 单个约束点可以用支承钉代替。 其它种类的定位元件：支承板、销钉、V形块，套筒以及 定位元件的组合见表17。 3、完全定位和不完全定位（图1-18、19） 1）完全定位限制了6个自由度，满足加工面定位要求。 2）不完全定位限制的自由度少于6个，且满足加工面的定位要求。 例如：车削工件时，一般不用限制工件与夹具或机床的初始角度即 。,讨论：工件的完全定位和不完全定位。（图118）,讨论：根据表面要求，应限制的自由度数。（图119）,讨论：采用不完全定位方案时，应同时考虑承受切削力，夹紧力 等因素，这时对没有位置尺寸要求的自由度加以限制，不仅是允许的，而且是必要的。（图120、121),4、欠定位和过定位： （1）欠定位约束点不足，不满足加工表面的位置尺寸要求。欠定位是不允许的。（图1-21a） 修正后如图1-21b)。,（2）过定位 一个自由度被两个以上约束点约束（定位干涉），如图1-22 。,若工件端面垂直度误差较大，夹紧后将使工件或销轴变形。消除方法：1）减力端面2）减短心轴 3）加球面垫 4）加大孔和轴之间的间隙 5）提高工件位置精度（垂直度）。,过定位产生的误差和变形，及改进措施。 （图1-23、24）,过定位的精度界线： 1）若工件、定位件的定位表面精度高，产生的误差在工件公差允许范围内，过定位允许存在，同时可增加安装的刚度和稳定性，如图1-22。 2）若工件和定位件的精度较低，则不允许过定位存在，如图1-24a。,常用定位元件可以限制的自由度（表17） 1）支承钉与工件点接触，限制1个。 2）条形支承板与工件窄面接触，限制2个。 3）短圆柱销（定位套）限制2个 4）长圆柱销（定位套）限制4个 5）短圆锥销（短圆锥孔）限制3个 6）长圆锥销（长圆锥孔）限制5个 7）短V型块限制2个 8）长V型块限制4个 9）组合形式：2钉1条形支承板，2条形支承条板1矩支承板，2短套1长套，2短V型块1长V型块。 10)浮动支承在浮动方向不限制。例如：浮动锥销短锥限制3-1=2个,二、基准 （一）设计基准零件图（设计图）上采用的基准。 （标注尺寸的起始位置） 图1-1 （二）工艺基准工艺过程中采用的基准。 1.工序基准工序图上采用的基准。 工序图表示内容： 本工序完成后的零件形状。 加工表面位置， 工序尺寸及公差,技术要求， 工件的定位符号：、定位符号后数字表示为为限制自由度数，指向夹紧面。 工件的夹紧符号：， 指向夹紧面. 刀具的形状、位