装配钳工(4)-机制工艺.ppt

1 第七单元机械制造工艺基础 第一节铸造第二节锻造第五节铣削 刨削和拉削加工第六节磨削加工第八节机械加工工艺规程的编制 A组织教学 一 铸造及其分类 铸造分类图 第一节铸造基础 B引入新课 第一节铸造 一 铸造的特点将熔融金属浇注 压射或吸入铸型型腔中 将其凝固后而得到一定形状和性能铸件的方法称为铸造 1 优点 可获得复杂外形及内腔的铸件 如各种箱体 床身 机架 汽缸体等 铸件尺寸与质量几乎不受限制 小至几毫米 几克 大至十几米 几百吨的铸件都可铸造 可铸造任何金属和合金铸件 铸件成本低廉 铸件的形状 尺寸与零件很接近 减少了切削加工的工作量 可节省大量金属材料 2 缺点 铸造生产工序繁多 工艺过程较难控制 铸件易产生缺陷 铸件的尺寸均一性差 尺寸精度低 铸件的内在质量差 承载能力不及锻件 C新课讲授 尺寸毛坯的砂型铸造工艺流程 二 砂型铸造1 型芯砂 既包括型砂和芯砂 应具备的性能 1 可塑性 2 强度 3 耐火性 4 透气性 5 退让性 第一节铸造 2 型芯砂制备过程 四级 型芯砂制备过程为备料 配料 混砂 静置回性 过筛松砂 试验 造型 3 模样与芯盒 1 由木材 金属或其他材料制成 用来形成铸型型腔的工艺装备称为模样 2 制造型芯或其他种类耐火材料芯所用的装备称为芯盒 第一节铸造 4 造型用造型混合料及模样等工艺装备制造铸型的过程称为造型 造型方法有手工造型和机器造型两种 5 造芯制造型芯的过程称造芯 常用手工造芯的方法称为芯盒造芯 造型 1 手工造型 造型 利用制备的型砂及模样等制造铸型的过程 2 机器造型 造芯 造芯 制造型芯的过程 手工造芯 主要应用于单件 小批量生产 机器造芯 生产效率高 砂芯质量好 适用于批量生产 芯盒造芯示意图 a 芯盒的装配 b 取芯 6 浇注系统及冒口 1 浇注系统浇注系统是为填充型腔和冒口而开设于铸型中的一系列通道 通常由浇口杯 直浇道 横浇道和内浇道组成 2 冒口冒口是在铸型内储存供补缩铸件用熔融金属的空腔 7 合型将铸型的各个组元如上型 下型 型芯 浇口盆等组合成一个完整铸型的操作过程称为合型 浇注系统 铸型中引导液体金属进入型腔的通道 冒口 铸型内存储供补缩铸件用熔融金属的空腔 一般设置在铸件的最高处和最厚处 第一节铸造 复习题33 将熔融金属浇注到型腔中 待其凝固后得到一定形状的工件的方法是 A 锻造B 热处理C 铸造D 成型加工34 下列哪一项不属于铸造加工的工艺范畴 A 合箱B 落砂C 烘干D 切割35 下列哪一项不属于铸造中的浇注系统 A 冒口B 浇口杯C 内浇道D 横浇道36 铸造是制造机器零件毛坯的一种 成型方法 A 热加工B 冷加工C 金属液态D 金属固态37 用型砂及模样等工艺装备制造铸型的过程称为 A 模样B 造型C 浇注D 落砂38 由木材金属或其它材料制成的用来形成型腔的工艺装备称为 A 模样B 造型C 浇注D 落砂22 型心砂制备的过程为备料一配料一混砂一静置回性一过筛松砂一试验一造型 第二节锻造 一 锻造的特点和分类锻造是在加压设备及工模具的作用下 使金属坯料或铸锭产生局部或全部的塑性变形 改变尺寸 形状及改善性能 用以制造机械零件 工件或毛坯的成型加工方法 1 特点 1 改善金属的内部组织 提高金属的力学性能 2 具有较高的劳动生产率 3 采用精密模锻可使锻件尺寸 形状接近成品零件 4 适应范围广 5 不能铸造形状复杂的锻件 2 分类根据成型方式不同 锻造分为自由锻和模锻两大类 自由锻 模锻 第二节锻造 二 自由锻 四级 只用简单的通用性工具 或在锻造设备的上下砧间直接使坯料变形而获得所需的几何形状及内部质量的锻件的锻造方法称为自由锻 自由锻对工人技术要求高 大型及特大型锻件的制造 自由锻仍是唯一有效的方法 1 加热炉加热方式主要有火焰加热和电加热两大类 2 自由锻设备有空气锤和水压机 3 自由锻基本工序镦粗 拔长 冲孔 弯形 切割等 手工自由锻机械自由锻 空气锤 蒸汽 空气锤 水压机 镦粗 是对原坯料沿轴向锻打 使其高度降低 横截面面积增大的操作过程 分为整体镦粗和局部锻粗 整体镦粗 局部锻粗 拔长 是使坯料长度增加 横截面面积减小的锻造工序 拔长时 每次送进量L应为砧宽B的0 3 0 7倍 若L太大 拔长效率反而下降 若L太小 又易产生夹层 拔长的送进量a 送进量合适b 送进量太大 拔长效率低c 送进量太小 易产生夹层 a b c 圆形坯料拔长时的过渡截面形状 冲孔 是用冲子在坯料上冲出通孔或不通孔的锻造工序 弯曲 使坯料弯曲成一定角度或形状的锻造工序 a b c a b 角度弯曲c 成形弯曲 扭转 使坯料的一部分相对于另一部分旋转一定角度的锻造工序 切断 分割坯料或切除料头的锻造工序 方形截面切断 三 模锻 四级 模锻系在专用的模锻设备上进行锻造 优点 精度比自由锻高 机械加工余量少 生产率高 大批生产 成本较低 质量好 形状可以很复杂 缺点 锻件质量较小 小批生产时不经济 工艺灵活性不如自由端 模锻件 液压模锻锤 第二节锻造 四 金属的加热和锻件冷却 五级 1 始锻温度 允许加热达到的最高温度 2 终锻温度 停止锻造的温度 3 锻造温度范围 锻件的始锻温度到终锻温度的温度间隔 4 加热方法 火焰加热和电加热加热速度 加热时坯料表面温度升高的速度 h 5 锻件的冷却方法冷却过程中温度与时间的关系称为冷却规范 锻件冷却方式不当可能会产生较大的内应力而使锻件出现裂纹或产生白点 1 空冷 2 堆冷 3 坑冷 4 灰砂冷 5 炉冷 锻件的锻后冷却 第二节锻造 复习题39 利用冲击力或压力使金属坯料在一定形状的煅模型腔内受压变形 以获得锻件的方法称为 A 冲压B 铸造C 自由锻造D 模型锻造40 模型锻造与自由锻造相比 对人工的技术水平要求 A 严格得多B 基本相同C 较低D 差得很远23 模型锻造与自由锻造相比 锻件形状尺寸精度较高 24 模型锻造与自由锻造相比 机械加工余量较少 第五节铣削 刨削和拉削加工 一 铣削运动和加工范围铣削的主运动是刀具的旋转运动 进给运动是工件的纵向 横向移动或者工件的旋转运动 铣削能达到的尺寸精度为IT9 IT8 能达到的表面粗糙度为Ra6 3 1 6 m 二 铣床 四级 1 卧式万能升降台铣床 主轴是卧式布置的 主要用于铣削平面 沟槽和多齿零件等 2 立式升降台铣床 主轴是垂直布置的 可加工平面 沟槽 台阶 多齿零件和凸轮表面等 3 龙门铣床 主要用于加工各类大型工件上的平面和沟槽 4 数控铣床 除可加工平面 台阶 沟槽外 还可加工复杂的立体成形表面 三 铣削方式1 周铣法 逆铣和顺铣 2 端铣法3 铣削加工刀具4 铣削工艺特点 典型铣床 1 X6132型卧式万能升降台铣床 铣床 第五节铣削 刨削和拉削加工 铣床的加工范围和特点 1 铣床的加工范围 铣V形槽 端铣平面 铣齿轮 铣花键轴 切断 铣台阶 铣圆弧 铣孔 铣特形面 第五节铣削 刨削和拉削加工 四 刨削加工1 刨削运动和加工范围刨削的主运动是直线往复运动 进给运动是间歇运动 它通常在单件 小批生产和修理工作中应用 主要用来加工平面 沟槽 曲面等 特别是用来加工狭长的平面 刨削所能达到的尺寸精度为IT9 IT8 能达到的表面粗糙度为Ra3 2 1 6 m 2 刨床 1 牛头刨床 用于加工中 小型零件 2 龙门刨床 用于加工大型零件 如机床床身等 3 刨削的工艺特点 1 精度低 2 效率低 3 刀具结构简单 4 被铣削和拉削所代替 五 插削加工实质为立式刨床 主要用于单件小批生产时加工内表面 如孔内键槽 方孔 多边孔和花键孔等 刨床的类型 牛头刨床 主运动 滑枕带动刀架 滑枕 的直线往复运动 进给运动 包括工作台的横向移动和刨刀的垂直 或斜向 移动 龙门刨床 主运动 工作台带动工件的直线往复运动 进给运动 刨刀的横向或垂直间歇运动 2 刨床的加工范围 刨平面刨垂直面刨斜面刨燕尾形工件 刨台阶刨直角槽刨T形槽刨V形槽 刨曲面孔内加工 刨齿条刨复合表面 第五节铣削 刨削和拉削加工 复习题42 铣削是 作主运动 工件或铣刀作进给运动的切削加工方法 A 铣刀旋转B 铣刀移动C 工件旋转D 工件移动43 刨床的返回行程速度比工作行程速度 A 快B 慢C 相等D 等于零44 牛头刨床适宜于加工 零件 A 机座类B 床身导轨C 箱体类D 小型平面 沟槽26 铣削主要用于加工工件的平面 沟槽 角度等 27 刨削加工中 各类槽体和曲面也是能够加工的 28 刨削加工的沟槽类有直槽 v形槽 燕尾槽和T形槽等 第六节磨削加工 一 砂轮的组成要素1 磨料 1 刚玉类 包括白刚玉 棕刚玉和铬刚玉 主要磨削塑性材料 2 碳化硅类 包括黑色碳化硅和绿色碳化硅 主要磨削脆性材料 3 人造金刚石 立方氮化硼 主要磨削高硬度材料 2 粒度 五级 粒度号越大磨粒越细 粗磨时 选择粒度号小的磨粒 3 结合剂4 砂轮硬度 五级 5 组织6 形状和尺寸二 外圆磨削工艺方法 1 纵磨法 2 横磨法 3 深磨法 第六节磨削加工 三 磨孔1 内圆磨削工艺方法 1 纵磨法 2 横磨法 3 无心内圆磨削 4 坐标磨削2 磨孔的特点 1 砂轮轴长 刚性差 易变形 振动 加工质量差 2 磨削内孔精度IT8 IT6 Ra0 8 0 4 m 3 砂轮直径小 线速度低 磨削效率低 4 砂轮直径小 磨料切削次数多 磨损快 5 切削温度较高 冷却条件差 6 排屑困难 易堵塞砂轮 7 适应性好 可以加工硬材料 盲孔 阶梯孔等 四 磨削平面 四级 1 周磨 2 端磨 周磨 端磨 1 砂轮的组成 1 气孔2 磨料3 结合剂 砂轮 补充 2 砂轮的型号 形状和尺寸代号 平形砂轮 筒形砂轮 单斜边砂轮 双斜边砂轮 杯形砂轮 双面凹一号砂轮 碗形砂轮 碟形一号砂轮 薄片砂轮 补充 3 平面磨床 1 磨头2 立柱3 床鞍4 横向手轮5 工作台6 挡块7 升降手轮8 按钮9 床身 补充 平面磨床的类型 a 卧轴矩台平面磨床b 立轴矩台平面磨床c 卧轴圆台平面磨床d 立轴圆台平面磨床 补充 4 主运动与进给运动 M7120A型平面磨床运动示意图 1 主运动磨头主轴上砂轮的回转运动 2 进给运动1 工作台的纵向进给运动 2 砂轮的横向进给运动 3 砂轮的垂直进给运动 补充 5 内圆磨削方法 补充 二 磨削的加工范围 磨外圆磨孔磨平面无心磨削 磨成形面磨螺纹磨齿轮 6 磨削加工范围 补充 坐标磨床是以消除材料的热处理变形为目的发展起来的机床 它可以磨削孔距精度很高的孔以及各种轮廓形状 该机床设有精密坐标机构 砂轮架和工作台各移动部分装有数据装置 可以显示其移动量的大小 补充 第六节磨削加工 复习题14 磨削加工的主运动是 A 砂轮圆周运动B 工件旋转运动C 工作台移动D 砂轮架运动15 磨削加工的实质可看成是具有无数个刀齿的 刀的超高速切削加工 A 铣B 车C 磨D 插16 磨削加工工件的旋转是 运动 A 工作B 磨削C 进给D 主45 周磨平面一般在 上进行 A 立轴平面磨床B 卧轴平面磨床C 万能外圆磨床D 内圆磨床46 粗磨平面一般采用 A 平磨B 周磨C 端磨法D 都可以8 磨削加工砂轮的旋转是进给运动 29 常用于大批量生产中代替刨削和铣削进行粗加工平面的方法是周磨 30 周磨与端磨相比加工质量好 生产率低 第八节机械加工工艺规程的编制 一 基本概念1 生产过程和生产系统 五级 2 工艺过程 1 工序 2 安装 3 工位 4 工步和进给3 生产纲领 生产类型4 机械加工工艺规程 1 工艺规程的作用 2 工艺规程的类型和格式 3 制订工艺规程的基本要求 一 生产过程与工艺过程 生产过程 将原材料转变为成品的全过程 2 工艺过程 工艺过程 在生产过程中 直接改变原材料 或毛坯 形状 尺寸和性能 使之变为成品或半成品的过程 1 生产过程 第一节机械加工工艺过程的组成和特征 1 工序 工序 一个或一组工人 在一个工作地点对一个或一组工件所连续完成的那部分工艺过程 工序是工艺过程的基本组成部分 划分工序的主要依据是工作地点是否改变和加工是否连续完成 若生产批量比较小则其加工工艺过程可由五个工序组成 棒料毛坯依次通过这五个工序就变成阶梯轴的产品零件 2 安装 安装 工件装卸一次所完成的那部分工作 应尽可能减少工件装夹次数 以节省装卸工件的辅助时间 3 工位 工位 在一次安装中 工件在机床或夹具占据的每个加工位置上所完成的那一部分工艺过程 多任务位加工 4 工步 工步 在一个工序中 加工表面 刀具 转速和进给量都不变时所完成的那部分工作 5 进给 一次进给 在一个工步中 若所需切去的金属层很厚 可以分几次切削 每一次切削称为一次进给 3 生产过程与工艺过程 生产过程与工艺过程的关系 二 生产纲领和生产类型 1 生产纲领 工件的生产纲领主要是指包括备品与废品在内的年产量 它根据市场需求量与本企业的生产能力来确定 2 生产类型 生产类型 企业生产专业化程度的分类 单件生产成批生产大量生产 第八节机械加工工艺规程的编制 二 毛坯的确定1 毛坯的种类 1 铸件 2 锻件 3 型材 4 焊接件 5 冲压件 6 其他2 毛坯种类的选择依据 1 零件材料的工艺特性 2 生产纲领的大小 3 零件的形状和尺寸 4 现有的生产条件 三 零件的结构工艺性便于安装 减少装夹次数 刀具种类和加工面积 便于进刀和退刀 第八节机械加工工艺规程的编制 四 定位基准的选择1 概念2 定位基准的选择 1 粗基准的选择 2 精基准的选择 上述各种基准应尽可能使之重合 在设计机器零件时 应尽量选用装配基准作为设计基准 在编制零件的加工工艺规程时 应尽量选用设计基准作为工序基准 在加工及测量工作时 应尽量选用工序基准作为定位基准及测量基准 以消除由于基准不重合引起的误差 基准分类归纳如下 第八节机械加工工艺规程的编制 五 工艺路线的拟定 四级 1 表面加工方法的选择一般应考虑以下问题2 加工顺序的安排 1 加工阶段的划分 应遵循先粗后精的原则 2 先基面后其他表面 3 先面后孔 4 先主后次 3 热处理工序的安排 1 预处理 2 中间热处理 3 最终热处理 4 化学处理和表面处理 4 辅助工序的安排5 工序的集中与分散6 加工余量的确定7 基准不重合时工序尺寸及其公差的确定 第八节机械加工工艺规程的编制 六 时间定额和提高生产率的工艺途径 四级 七 工艺尺寸链 四级 1 工艺尺寸链的定义和特征2 尺寸链的组成及尺寸链图 1 尺寸链的组成 2 尺寸链图作法 3 尺寸链的基本计算式 4 竖式计算法 图示尺寸链中 尺寸A0是加工过程间接保证的 因而是尺寸链的封闭环 尺寸A1和A2是在加