第一章 机械工艺学 基本概念.ppt

第一章基本概念 加工工艺 产品制造的方法 工艺规程制订的原则 是优质 高产 低成本 即在保证产品质量的前题下 争取最好的经济效益 第一节生产过程和工艺过程 生产过程是指把原材料转变为成品的全过程 机械工厂的生产过程一般包括原材料的验收 保管 运输 生产技术准备 毛坯制造 零件加工 含热处理 产品装配 检验以及涂装等 一 生产过程 1 生产全部零部件 组装机器 2 生产一部分关键的零部件 其余的由其它企业供应 3 完全不生产零部件 自己只负责设计与销售 企业在市场导向下 产品的生产过程主要可划分为四个阶段 即新产品开发 产品制造 产品销售和售后服务阶段 企业组织产品生产的模式 工艺过程可根据其具体工作内容分为铸造 锻造 冲压 焊接 机械加工 热处理 表面处理 装配等不同的工艺过程 二 工艺过程 把生产过程中改变生产对象的形状 尺寸 相对位置和物理 力学性能等 使其成为成品或半成品的过程称为工艺过程 机械加工工艺过程是指用机械加工方法 主要是切削加工方法 逐步改变毛坯的形态 形状 尺寸以及表面质量 使其成为合格零件所进行的全部过程 它一般由工序 工步 走刀等不同层次的单元所组成 机械加工工艺过程及其组成 机械加工工艺过程由若干个按一定顺序排列的工序组成 1 工序 一个或一组工人在一个工作地点 对一个或同时对几个工件所连续完成的那部分工艺过程叫工序 它包括在这个工件上连续进行的直到转向加工下一个工件为止的全部动作 区分工序的主要依据是 工作地点固定和工作连续 图2 1小轴零件 工序是组成工艺过程的基本单元 也是制定生产计划 进行经济核算的基本单元 工序又可细分为安装 工位 工步 走刀等组成部分 工件在机床或夹具中定位并夹紧的过程称为安装 也叫装夹 工件在一次安装后 工件与夹具或设备的可动部分一起相对于刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置上所完成的那一部分工艺过程称为工位 如图2 2所示 图2 2多工位加工 在加工表面 切削刀具和切削用量 仅指转速和进给量 都不变的情况下 所连续完成的那部分工艺过程 称为一个工步 例图2 3 图2 4所示 有时为了提高生产效率 经常把几个待加工表面用几把刀具同时进行加工 这可看作为一个工步 并称为复合工步 如图2 5所示 图2 4转塔自动车床的不同工步图2 5复合工步 图2 3底座零件底孔加工工序 5 走刀 在一个工步内 有些表面由于加工余量太大 或由于其它原因 需用同一把刀具以及同一切削用量 不包括ap 对同一表面进行多次切削 这样刀具对工件的每一次切削就称为一次走刀 如图2 6所示的零件加工 图2 6以棒料制造阶梯轴 零件的年生产纲领按下列公式计算 N Qn 1 a 1 b 3 1 式中N 零件的生产纲领 单位为件 年 Q 产品的年产量 单位为台 年 n 每台产品中所含该零件的数量 单位为件 台 a 零件的备品百分率 b 零件的废品百分率 一 生产纲领 产品的年生产纲领就是产品的年生产量 第二节生产纲领与生产类型 二 生产类型的划分 根据产品投入生产的连续性 可大致分为三种不同的生产类型 1 单件生产 产品品种不固定 每一品种的产品数量很少 大多数工作地点的加工对象经常改变 例如 重型机械 造船业等一般属于单件生产 2 大量生产 产品品种固定 每种产品数量很大 大多数工作地点的加工的对象固定不变 例如 汽车 轴承制造等一般属于大量生产 在成批生产中 根据批量大小可分为小批 中批和大批生产 小批生产的特点接近于单件生产的特点 大批生产的特点接近于大量生产的特点 中批生产的特点介于单件和大量生产特点之间 因此生产类型可分为 单件小批生产 大批大量生产 中批生产 各种生产类型的工艺特点见表3 3 3 成批生产 产品品种基本固定 但数量少 品种较多 需要周期性地轮换生产 大多数工作地点的加工对象是周期性的变换 各种生产类型的规范 2020 1 21 24 第三节基准的概念 学习要点 掌握基准的概念 深刻理解设计基准 工艺基准 包括工序基准 定位基准 装配基准和测量基准 的含义及其相互之间的关系 掌握装夹的概念及三种装夹方法的特点 1 基准的定义 工件是个几何形体 它由一些几何元素 如点 线 面 所构成 工件上任何一个点 线 面的位置总是要用它与另外一些点 线 面的相互关系 如尺寸距离 平行度 垂直度 同轴度等 来确定 在零件图上或实际的零件上 用来确定其它点 线 面位置时所依据的那些点 线 面 称为基准 2020 1 21 26 2 基准的分类 按其功用可分为 1 设计基准 零件工作图上用来确定其它点 线 面位置的基准 为设计基准 2 工艺基准 是加工 测量和装配过程中使用的基准 又称制造基准 2020 1 21 27 设计基准 在设计图样上所采用的基准称为设计基准 如图所示的箱体零件 顶面B的设计基准为底面A 尺寸H 孔I的设计基准为底面A与角尺面C 尺寸X1 Y1 孔 的设计基准为底面A孔I的中心 尺寸Y2 R1 孔 的设计基准为孔I与孔 的中心 尺寸R2 R3 2020 1 21 28 设计人员是从零件的工作性能要求出发而确定设计基准的 图中孔I与孔 孔 之间 孔 与孔 之间均有齿轮啮合传动关系 为保证齿侧啮合间隙量 孔 采用了孔I中心作设计基准 孔 采用了孔I与孔 的中心作为的设计基准 2020 1 21 29 2020 1 21 30 思考题 试指出下图所示零件的设计基准 2020 1 21 31 思考题答案 a 图 外圆表面 和 的设计基准为中心线 平面 的设计基准为母线C b 图 端面 和 的设计基准为端面 外圆表面D2的设计基准是内孔D1 注 作为基准的点 线 通常是由某些具体表面来体现的 这些表面称为基面 例如图a中零件的中心线实际是由外圆表面d1和d2所确定的 在没有特别标定的情况下 这两个外圆表面可理解为互为基准 2020 1 21 32 工艺基准是指在工艺过程中所采用的基准 又可分为 工序基准 定位基准 测量基准与装配基准 二 工艺基准 2020 1 21 33 1 工序基准 工序基准是在工序图上用来确定本道工序所加工的表面加工后位置尺寸和位置关系的基准 工序基准的选择应主要考虑如下两个方面的问题 尽可能用设计基准作工序基准 当采用设计基准为工序基准有困难时 可另选工序基准 但必须可靠地保证零件的设计尺寸和技术要求 所选工序基准应尽可能用于工件的定位和工序尺寸的检查 2020 1 21 34 2 定位基准 定位基准是加工中用作定位的基准 定位基准可进一步分为粗基准 精基准和附加基准 粗基准使用未经机械加工的表面作定位基准 称为粗基准 精基准使用已经机械加工的表面作定位基准 称为精基准 附加基准仅仅是为了机械加工工艺需要设计的定位基准 称为附加基准 例如 轴类零件常用的顶尖孔 某些箱体零件加工所用的工艺孔 支架类零件用到的工艺凸台等都属于附加基准 2020 1 21 35 2020 1 21 36 3 测量基准 零件测量时所采用的基准 称为测量基准 4 装配基准装配时用来确定零件或部件在机器中的相对位置所采用的基准 称为装配基准 装配基准一般与零件的主要设计基准相一致 举例如下 定位基准表示方法 2020 1 21 39 第四节零件机械加工精度获得方法 一 加工精度与加工误差 加工精度是指零件加工后的实际几何参数 尺寸 形状及各表面相互位置等参数