模具制造技术培训教材

PAGE75/NUMPAGES75教案2017―2018学年第一学期所属学院_机电与汽车工程学院_教研室数控机电教研室课程名称_模具制造技术适用班级_15模具_主讲教师___呼昊__职称__高级工程师_____2017年9月5日厦门华天涉外职业技术学院教务处制首页课程名称模具制造技术授课对象（班级）15模具课程编号1113B224课程类型必修课公共基础课（）；专业基础课（√）；专业课（）选修课专业选修课（）；公共选修课（）授课方式课堂讲授（√）；实践课（）考核方式考试（√）；课程教学总学时数36学分数2学时分配理论教学：36学时；实验（实训）：学时选用的教材及要紧参考资料序号教材名称作者出版社出版时刻1模具制造技术周兰菊化工工业出版社2016.0623授课教师呼昊职称高级工程师授课时刻2017—2018学年第一学期—10周注：表中（）选项请打“√”。课程教案授课时刻第周第1-2节课2017年9月22日课次1授课方式（请打√）理论课（√）讨论课（）实践课（）习题课（）其他（）课时安排2授课题目（教学章、节或主题）：绪论教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：目的：了解模具技术的现状及进展趋势要求：模具制造的特点及差不多要求教学内容重点及难点：重点：模具制造的特点及差不多要求难点：模具制造的特点及差不多要求教具多媒体、现场作业考虑题课后小结1、了解模具技术的现状及进展趋势教学基本内容方法及手段第一章绪论一、模具制造的差不多要求：1、制造精度高2、使用寿命长3、制造周期短4、模具成本低二、现代模具制造的特点：传统制模现代制模制模质量依靠于人为因素，再现能力差，整体不易操纵依靠于物化因素，再现能力强，能够整体操纵制模流程串行方式进行，容易造成设计和制造脱节，重复劳动多，加工周期长并行方式进行，共享数学模型和数据库并行通信，相互协调重复劳动少，加工周期短制模评价通过试模进行评价，返修多，成本高计算机仿真和模拟来完善模具结构，返修少，成本低三、从科技进展趋势来看模具进展趋势能够先从下列最差不多六个方面进行分析：新材料——模具新材料及为成形产品新材料成形新型模具；新工艺——新成形工艺及模具加工新工艺；新技术——技术进步带动模具生产逐步向超高速、超精高度自动化方向进展；信息化——数字化生产、信息化治理、充分利用ＩＴ技术；网络化——溶入利用好世界全球化网络，掀起模具企业应用电子商务热潮；绿色制造低碳经济——用尽量少资源来制造尽量多价值，包括回收再利用与环保等，不但模具要能如此，而且更要使模具用户也能如此。为配合环保进展大方向，模具行业将“后危机”时期，从不同方面加大投入，使行业可持续进展。3.1、模具CAD/CAE/CAM正向集成化、三维化、智能化和网络化方向进展3.1.1、模具软件功能集成化模具软件功能的集成化要求软件的功能模块比较齐全，同时各功能模块采纳同一数据模型，以实现信息的综合治理与共享，从而支持模具设计、制造、装备、检测、测试及生产治理的全过程，达到实现最佳效益的目的。如英国Delcam公司的系列化软件就包括了曲面/实体几何造型，复杂性体工程制图，工业设计高级渲染，塑料模设计专家系统，复杂形体CAM，艺术造型及雕刻自动编程系统，逆向工程系统及复杂形体在线测量系统等。集成化程度较高的软件还包括：Pro/E,UG,CAIIA等。3.1.2、模具设计、分析及制造的三维化传统的二维模具结构设计已越来越不适应现代生产和集成化技术要求。模具设计、分析、制造的三维化、无纸化要求新一代模具软件以立体的、直观的感受来设计模具。讲授、讨论教学基本内容方法及手段3.1.3、模具软件应用的网络化趋势随着模具在企业竞争、合作、生产和治理等方面的全球化、国际化，以及计算机软硬件技术的迅速进展，模具软件应用的网络化的进展趋势是使CAD/CAE/CAM技术跨地区、跨企业、跨院所在整个行业中推广，实现技术资源的重新整合，使虚拟设计、敏捷制造技术成为可能。美国在其《21世纪制造企业战略》中指出，到2006年要实现汽车工业敏捷生产/虚拟工程方案，使汽车开发周期从80个月缩短到8个月。3.2、模具检测、加工设备向周密、高效和多功能方向进展3.2.1、模具向着周密、复杂、大型的方向进展对检测设备的要求越来越高。目前国内厂家使用较多的有意大利、美国、日本等国的高周密三坐标测量机，并具有数字化扫描功能。实现了从测量事物→建立数学模型→输出工程图纸→模具制造全过程，成功实现了逆向工程技术的开发和应用。3.2.2、数控电火花加工机床日本沙迪克公司采纳直线电机伺服驱动的AQ325L,AQ550LLS-WEDM具有驱动反应快、传动及定位精度高、热变形小等优点。瑞士夏米尔公司的NCEDM具有P-E3自适应操纵、PCE能量操纵及自动编程专家系统。另外还有些EDM还采纳了混粉加工工艺、微精加工脉冲电源及模糊操纵（FC）等技术。3.2.3、高速铣削机床（HSM）铣削加工是型腔模具加工的重要手段。而高速铣削具有工件温度低、切削力小、加工平稳、加工质量好、加工效率高（为一般铣削加工的5-10倍）及可加工硬材料（<60HRC）等诸多优点。因而在模具加工中日益受到重视。HSM要紧用于大、中型模具加工，如汽车覆盖件模具、压铸模、大型塑料模等曲面加工。高速铣削技术的进一步进展及其推广应用近年来，我国模具制造业中的一些骨干重点企业先后引进了高速铣床和高速加工中心，它们已在模具加工中发挥了专门好的作用。国外高速加工机床主轴最高转速有的已超过100000r/min，快速进给速度可达120m/min，加速度可达1～2g，换刀时刻可提高到1～2s。如此就可大幅度提高加工效率，并可获得Ra≤1μm的加工表面粗糙度，可切削60HRC以上的高硬度材料，形成了对电火花成形加工的挑战。随着主轴转速的提高，机床结构及其所配置的系统及关键部件和零配件、刀具等都必须要有相应的匹配，从而使机床造价大为提高。因此在一定时刻内，我国模具企业进口的高速加工机床主轴最高转速仍将以10000～20000r/min为主，少数会达到40000r/min左右。尽管向更高转速进展是一个方向，但目前最要紧的依旧推广应用。高速加工是切削加工工艺的革命性变革。从技术进展角度看，高速铣削正与超精加工、干硬切削加工相结合，开发了以铣代磨的新天地，并极大地减轻了模具的研抛工作量，缩短了模具制造周期。因此能够可能，我国模具企业将会越来越多地应用高速铣削技术。虚拟主轴并联机床和3D激光六轴铣床的诞生及开放式操纵系统的应用更为高速加工增添了光彩。讲授、讨论课程教案授课时刻第周第3-4节课2017年9月27日课次1授课方式（请打√）理论课（√）讨论课（）实践课（）习题课（）其他（）课时安排2授课题目（教学章、节或主题）：绪论教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：目的：了解模具技术的现状及进展趋势要求：模具制造的特点及差不多要求教学内容重点及难点：重点：模具制造的特点及差不多要求难点：模具制造的特点及差不多要求教具多媒体、现场作业考虑题课后小结了解模具技术的现状及进展趋势了解模具制造的特点及差不多要求教学基本内容方法及手段3.2.4、模具自动加工系统的研制和进展随着各种新技术的迅速进展，国外已出现了模具自动加工系统，这也是我国长远进展的目标。模具自动加工系统应有如下特征：多台机床合理组合、配有随行定位夹具或定位盘、有完整的机具刀具数控库、有完整的数控柔性同步系统、有质量检测操纵系统。3.3、快速经济制模技术的广泛使用缩短产品开发周期是赢得市场竞争的有效手段之一，与传统模具加工技术相比，快速经济制模技术具有制模周期短、成本较低的特点，精度和寿命又能满足生产需要，是综合经济效益比较显著的模具制造技术。快速原型制造（RPM）技术是周密机械制造、计算机技术、NC技术、激光成型技术和材料科学于一体的新技术，是当前最先进的零件及模具成型方法之一。RPM技术能够直接或间接用于模具制造，具有技术先进、成本较低、设计制造周期短、周密适中等特点。从模具的概念设计到制造完成仅为传统加工方法所需要时刻的1/3和成本的1/4左右。现在是多品种、少批量生产的时代，到下一个世纪，这种生产方式占工业生产的比例将达到75%以上，一方面是制品使用周期短，品种更新快，另一方面制品的花样变化频繁，均要求模具的生产周期越快越好。因此。开发快速经济模具越来越受到人们的重视。例如：研制各种超塑性材料（环氧、聚酯等）制造（或其中填充金属粉末、玻璃纤维等）的简易模具、中、低熔点合金模具、喷涂成型模具、快速电铸模、陶瓷型精铸模、陶瓷型吸塑模、叠层模及快速原型制造模具等快速经济模具。将进一步进展。将换模架、快速凸模等也将日益进展。另外，采纳计算机操纵和机械手操作的快速换模装置、快速试模技术也会得到进展和提高。3.4、模具材料及表面处理技术的研究因选材和用材不当，致使模具过早失效，大约占失效模具的45%以上，在整个模具价格构成中，材料所占比重不大，一般在20%-30%，因此，选用优质钢材和应用的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要，关于模具钢来讲，要采纳电渣重熔工艺，努力提高刚的纯净度、等向性、致密度和均匀性及研制更高性能或有专门性能的模具钢，如采纳粉末冶金工艺制造的粉末高速钢等。粉末高速钢解决了原来高速钢冶炼过程中产生的一次碳化物粗大和偏析，从而阻碍材质的问题。其碳化物微细，组织均匀，没有材料方向性，因此，它具有韧性高、磨削工艺性能好、耐磨性高、常年使用尺寸稳定等特点，特不对形状复杂的冲件及高速冲件的模具，其优越性更加突出，是一种专门有进展前途的钢材，模具钢品种规格多种多样、产品精细化、制品化，尽量缩短供货时刻亦是重要的进展趋势。热处理和表面处理是能否充分发挥模具钢性材料性能的关键步骤。模具热处理的要紧趋势是：由掺入单一元素向多元素共掺、复合掺（TD法）进展；由一般扩散向VCD、PVD、PCVD、离子掺入、离子注入等方向进展；能够采纳的镀膜有：TiC、TiN、TiCN、CrN、Cr7C3、W2C等，同时热处理手段由大气热处理向真空热处理进展。另外，目前对激光强化、辉光离子氮化技术及电镀B刷电镀C防腐强化处理等技术也日益受到重视。讲授、讨论教学基本内容方法及手段3.5、模具研磨抛光将向自动化、智能化方向进展模具表面的精加工是模具加工中未能专门好解决的难题之一。模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的阻碍，我国目前仍以手工研磨抛光为主，怒进效率低，且人工劳动强度大，质量不稳定，制约了我国模具加工更高层次进展。因此，研究抛光的自动化、智能化是模具抛光的进展趋势。日本已研制了数控研磨机，能够实现三维曲面模具研磨抛光的自动化、智能化。另外，由于模具控腔形状复杂，任何一种研磨抛光方法都有一定局限性。应该进展特种研磨与抛光，如挤压衍磨、电化学抛光、超声波抛光以及复合抛光工艺与装备，以提高模具表面质量。3.6、模具标准件的应用将日渐广泛使用模具标准件不但能缩短模具制造周期，而且能提高模具质量和降低模具制造成本。因此，模具标准件的应用必将日益广泛。为此，首先要制定统一的国家标准，并严格按标准生产，其次是要逐步形成规模生产，提高标准件质量、降低成本再次要是进一步增加标准件规格品种，进展和完善联销网，保证供货速度。讲授、讨论课程教案授课时刻第周第5-6节课2017年9月29日课次1授课方式（请打√）理论课（√）讨论课（）实践课（）习题课（）其他（）课时安排2授课题目（教学章、节或主题）：模具生产过程和工艺过程教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：目的：了解本课程所学的内容及生产过程、工艺过程要求：熟悉生产过程、工艺过程组成教学内容重点及难点：重点：生产过程、工艺过程难点：生产过程、工艺过程教具多媒体、现场作业考虑题模具生产步骤和工艺要求、组成？课后小结了解本课程所学的内容及生产过程、工艺过程教学基本内容方法及手段第二章模具制造工艺基础

第一节模具的生产过程和工艺过程一、生产过程将原材料转变为成品的全过程称为生产过程。（1）产品投入前的生产技术预备工作产品试验研究和设计、工艺设计和专用工艺装备的设计及制造、各种生产资料和生产组织等方面的预备工作。（2）毛坯制造毛坯的锻造、铸造和冲压等。（3）零件的加工过程机械加工、特种加工、焊接、热处理和表面处理。（4）产品的装配过程部件装配、总装配、检验和调试等。（5）各种生产服务活动原材料、半成品、工具的供应、运输、保管以及产品的油漆和包装等。二、工艺过程及其组成生产过程中为改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等。使其成为成品或半成品的过程称为工艺过程。1．工序工序是一个或一组工人。在一个工作地点对同一个或同时对几个工件进行加工所连续完成的那一部分工艺过程。它是组成工艺过程的差不多单元。图1-1所示为模柄的机械加工工艺过程，可划分为三道工序，见表1-1。表1-1模柄的工艺过程工序编号工序内容设备1车两端面钻中心孔车床2车外圆（Φ32留磨削余量）车槽并倒角车床3磨Φ32外圆外圆磨床

讲授、讨论教学基本内容方法及手段（2）复合工步用几把刀具或复合刀具，同时加工同一工件上的几个表面，称为复合工步。在工艺文件上，复合工步应视为一个工步。如图1-4所示是用钻头和车刀同时加工内孔和外圆的复合工步。图1-5所示是用复合中心钻钻孔、锪锥面的复合工步。图1-4多刀加工图1-5钻孔、锪锥面复合工步2．安装（1）夹紧工件在加工之前，应使其在机床上（或夹具中）处于一个正确的位置并将其夹紧。（2）装夹工件具有正确位置及夹紧的过程称为装夹。（3）安装工件经一次装夹后所完成的那一部分工序称为安装。在工序中应尽量减少装夹次数。3．工位为了完成一定的工序部分，一次装夹工件后，工件与夹具或设备的可动部分一起，相关于刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置称为工位。图1-2所示是利用万能分度头使工件依次处于工位Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ来完成对凸模槽的铣削加工。

讲授、讨论教学基本内容方法及手段4．进给刀具从被加工表面每切下一层金属层即称为一次进给。一个工步可能只一次进给，也可能要几次进给。讲授、讨论课程教案授课时刻第周第7-8节课2017年10月9日课次1授课方式（请打√）理论课（√）讨论课（）实践课（）习题课（）其他（）课时安排2授课题目（教学章、节或主题）：模具生产过程和工艺过程教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：目的：了解本课程所学的内容及生产纲领和生产类型要求：熟悉生产纲领和生产类型组成教学内容重点及难点：重点：生产纲领和生产类型难点：生产纲领和生产类型教具多媒体、现场作业考虑题模具生产纲领和生产类型的要求、组成？课后小结了解本课程所学的内容及生产纲领和生产类型教学基本内容方法及手段三、生产纲领和生产类型1．生产纲领企业在打算内应生产的产品量（年产量）和进度打算称为生产纲领。年产量计算公式：N=Qn(1+α%+β%)2．生产类型的确定企业（或车间、工段、班组、工作地）生产专业化程度的分类称为生产类型。（1）单件生产产品品种繁多，每种产品仅生产一件或数件，工作地的加工对象经常改变。（2）批量生产产品品种多，同一产品有一定的数量。一次投入或生产的同一产品（或零件）的数量称为生产批量。可分为小批量生产（工艺方面接近单件生产）、中批量生产、大批量生产。（3）大量生产产品品种单一而固定，工作地长期进行一个零件某道工序的加工。表1-2所列是按产品年产量划分的生产类型。表1-2年产量与生产类型的关系生产类型同类零件的年产量/件轻型零件（质量‹100kg）中型零件重型零件（质量›2000kg）单件生产﹤100﹤10﹤5成批生产小批100~50010~2005~100中批500~5000200~500100~300大批5000~50000500~5000300~1000大量生产﹥50000﹥5000﹥1000生产类型对工厂的生产过程和生产组织起决定性的作用。各种生产类型的工艺特征见表1-3。讲授、讨论教学基本内容方法及手段表1-3各种生产类型的工艺特征类型特点单件生产成批生产大量生产加工对象经常改变周期性改变固定不变毛坯的制造方法及加工余量铸件用木模、手工造型；锻造用自由锻。毛坯精度低，加工余量大部分铸件用金属模，部分锻件采纳模锻。毛坯精度中等，加工余量中等铸件广泛采纳金属模机器造型。锻件广泛采纳模锻以及其它高生产率的毛坯制造方法。毛坯精度高，加工余量小机床设备及其布置形式采纳通用机床。机床按类不和规定大小采纳“机群式”排列布置采纳部分通用机床和部分高生产率的专用机床。机床设备按加工零件类不分“工段”排列布置广泛采纳高生产率的专用机床及自动机床。按流水线形式排列布置工艺装备多用标准夹具，专门少采纳专用夹具，靠划线及试切法达到尺寸精度采纳通用刀具与万能量具广泛采纳专用夹具部分靠划线进行加工较多采纳专用刀具和专用量具广泛采纳先进高效夹具，靠夹具及调整法达到加工要求广泛采纳高生产率的刀具和量具对操作工人的要求需要技术熟练的操作工人操作工人需要一定的技术熟练程度对操作工人的技术要求较低，对调整工人的技术要求较高工艺文件有简单的工艺过程卡片有较详细的工艺规程，对重要零件需编制工艺卡片有详细编制的工艺文件零件的互换性广泛采纳钳工修配零件大部分有互换性，少数用钳工修配零件全部有互换性，某些配合要求专门高的零件采纳分组互换生产率低中等高单件加工成本高中等低讲授、讨论课程教案授课时刻第周第9-10节课2017年10月11日课次1授课方式（请打√）理论课（√）讨论课（）实践课（）习题课（）其他（）课时安排2授课题目（教学章、节或主题）：模具制造工艺规程的制订教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：目的：了解模具制造工艺规程要求：熟悉模具制造工艺规程的制订及步骤教学内容重点及难点：重点：模具制造工艺规程的制订难点：模具制造工艺规程的制订教具多媒体、现场作业考虑题工艺规程的编制步骤？课后小结了解模具制造工艺规程的编制步骤教学基本内容方法及手段第二节模具制造工艺规程的制订规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件称为工艺规程。1．工艺规程的作用（1）是指导生产的重要技术文件（2）是生产组织和生产治理工作的差不多依据（3）是新建或扩建工厂或车间的差不多资料制定工艺规程的差不多原则：保证以最低的生产成本和最高的生产效率，可靠地加工出符号设计图样要求的产品。2．工艺规程的种类（1）机械加工工艺过程卡片要紧用于单件小批生产和中批生产的零件。其格式见表1-4。表1-4机械加工工艺过程卡片（厂名）机械加工工艺过程卡片产品型号

共页产品名称

第页材料牌号工序名称工序内容车间工段设备工艺装备工时准终单件

（2）机械加工工序卡片用于大批、大量生产中的加工零件，中批生产以及单件小批生产中的某些复杂零件。3．对工艺规程的要求（1）生产质量的可靠性（2）工艺技术的先进性（3）经济性（4）有良好的劳动条件讲授、讨论教学基本内容方法及手段4．编制工艺规程的步骤（1）研究产品的装配图和零件图进行工艺分析（2）确定生产类型（3）确定毛坯（4）拟订工艺路线（5）确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及其公差（6）选择各工序使用的机床设备及刀具、夹具、量具和辅助工具。（7）确定切削用量及时刻定额。（8）填写工艺文件。讲授、讨论课程教案授课时刻第周第11-12节课2017年10月13日课次1授课方式（请打√）理论课（√）讨论课（）实践课（）习题课（）其他（）课时安排2授课题目（教学章、节或主题）：零件的工艺分析教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：目的：了解零件工艺规程的差不多概念、机械加工工艺规程的制定方法和步骤要求：理解机械加工工艺规程的制定方法和步骤教学内容重点及难点：重点：工艺规程、零件的工艺分析难点：零件的工艺分析教具多媒体、现场作业考虑题机械加工工艺规程的制定方法和步骤课后小结了解机械加工工艺规程的制定方法和步骤教学基本内容方法及手段第三节零件的工艺分析一、零件结构的工艺分析差不多表面内、外圆柱表面、圆锥面和平面零件形状构成专门表面 螺旋面、渐开线齿轮表面、其它成形表面各种零件大致分为五大类：轴类零件、套类零件、盘环类零件、叉架类零件以及箱体。表1-6列出了几种零件的结构并对零件结构的工艺性进行对比。表1-6零件结构的工艺性比较二、零件的技术要求分析1．零件的技术要求：尺寸精度、几何形状精度、各表面的相互位置精度、表面质量、零件材料、热处理及其它要求。2．通过分析，推断其可行性和合理性，合理选择零件的各种加工方法和工艺路线。讲授、讨论课程教案授课时刻第周第13-14节课2017年10月17日课次1授课方式（请打√）理论课（√）讨论课（）实践课（）习题课（）其他（）课时安排2授课题目（教学章、节或主题）：毛坯的选择教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：目的：了解零件的材料和毛坯的种类和选择原则要求：掌握零件的材料和毛坯的种类和选择原则教学内容重点及难点：重点：毛坯的选择难点：教具多媒体、现场作业考虑题课后小结零件的材料和毛坯的种类和选择原则教学基本内容方法及手段第三节毛坯的选择一、毛坯的种类和选择1．种类：锻件、铸件、焊接件、各种型材及板料等2．选择原则（1）零件材料的工艺性及组织和力学性能要求。（2）零件的结构形状和尺寸（3）生产类型（4）工厂生产条件二、毛坯形状与尺寸的确定1．毛坯余量（加工总余量）毛坯尺寸与零件的设计尺寸之差。2．毛坯公差毛坯尺寸的制造公差。3．毛坯长度如图1-6所示。L=20n+(n-1)B

三、模具材料及毛坯（冲模）模柄Q235/20棒料上下模座HT200/HT400/45铸件垫板、固定板、卸料板导料板45/20板料导柱/套20棒料凸、凹模T109SiCr9Mn2VCr12Cr12MoVCrWMn40CrPMSSM2锻件讲授、讨论课程教案授课时刻第周第15-16节课2017年10月23日课次1授课方式（请打√）理论课（√）讨论课（）实践课（）习题课（）其他（）课时安排2授课题目（教学章、节或主题）：定位基准的选择教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：目的：了解定位基准的选择要求：掌握定位基准的选择教学内容重点及难点：重点：定位基准的选择难点：定位基准的选择教具多媒体、现场作业考虑题课后小结定位基准的选择教学基本内容方法及手段第四节定位基准的选择一、基准及其分类1．设计基准在设计图样上所采纳的基准称为设计基准。如图1-7所示。

图1-7设计基准2．工艺基准在工艺过程中采纳的基准称为工艺基准。可分为工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。（1）工序基准在工序图上用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、形状、位置的基准称为工序基准。如图1-8所示。图1-8工序基准（2）定位基准在加工时，为了保证工件相关于机床和刀具之间的正确位置（立即工件定位）所使用的基准称为定位基准。（3）测量基准测量时所采纳的基准称为测量基准。如图1-9所示。图1-9测量基准1—工件2—游标深度尺讲授、讨论教学基本内容方法及手段（4）装配基准装配时用来确定零件或部件在产品中的相对位置所采纳的基准称为装配基准。如图1-10所示的定位环孔D（H7）的轴线是设计基准，在进行模具装配时又是模具的装配基准。图1-10装配基准a)定位环b)装配好的定位环1—定位环2—凹模3—螺钉4—销钉讲授、讨论课程教案授课时刻第周第17-18节课2017年10月25日课次1授课方式（请打√）理论课（√）讨论课（）实践课（）习题课（）其他（）课时安排2授课题目（教学章、节或主题）：定位基准的选择教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：目的：了解工件定位的差不多原理要求：掌握工件定位的差不多原理教学内容重点及难点：重点：工件定位的差不多原理难点：工件定位的差不多原理教具多媒体、现场作业考虑题课后小结工件定位的差不多原理教学基本内容方法及手段二、工件定位的差不多原理1．工件定位工件正确定位应满足的要求：（1）应使工件相关于机床处于一个正确的位置。如图1-11所示零件，为保证被加工表面（φ45r6）相关于内圆柱面的同轴度要求，工件定位时必须使设计基准内圆柱面的轴心线O-O与机床主轴的回转轴线重合。图1-11导套图1-12所示凸模固定板，加工时为保证孔与Ⅰ面垂直，必须使Ⅰ面与机床的工作台面平行。图1-12凸模固定板（2）要保证加工精度，位于机床或夹具上的工件还必须相关于刀具有一个正确位置。1）试切法试切——测量——调整——再试切，反复进行到被加工尺寸达到要求为止的加工方法。如图1-13a所示。多用于单件小批生产。讲授、讨论教学基本内容方法及手段1）试切法试切——测量——调整——再试切，反复进行到被加工尺寸达到要求为止的加工方法。如图1-13a所示。多用于单件小批生产。图1-13零件加工a)试切法加工b)调整法加工2）调整法先调整好刀具和工件在机床上的相对位置，并在一批零件的加工过程中保持那个位置不变，以保证工件被加工尺寸的方法。如图1-13b所示。多用于成批和大量生产。2．工件定位的差不多原理如图1-14所示的工件。可沿三个垂直坐标轴方向平移到任何位置，通常称工件沿三个垂直坐标轴具有移动的自由度，分不以X、Y、Z表示。

图1-14工件的六个自由度

图1-15工件定位讲授、讨论课程教案授课时刻第周第19-20节课2017年10月27日课次1授课方式（请打√）理论课（√）讨论课（）实践课（）习题课（）其他（）课时安排2授课题目（教学章、节或主题）：定位基准的选择教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：目的：了解工件定位的差不多原理要求：掌握工件定位的差不多原理教学内容重点及难点：重点：工件定位的差不多原理难点：工件定位的差不多原理教具多媒体、现场作业考虑题课后小结工件定位的差不多原理教学基本内容方法及手段三、定位基准的选择1．粗基准（1）定义：机械加工的最初工序只能用工件毛坯上未经加工的表面做定位基准，这种定位基准称为粗基准。（2）选择1）为保证加工表面与不加工表面之间的位置尺寸要求，应选不加工表面作粗基准。如图1-17所示。

图1-172）若要保证某加工表面切除的余量均匀，应选该表面作粗基准。如图1-18所示。图1-183）为保证各加工表面都有足够的加工余量，应选择毛坯余量小的表面作粗基准。4）选作粗基准的表面，应尽可能平坦，不能有飞边、浇注系统、冒口或其它缺陷。5）一般情况下粗基准不重复使用。2．精基准（1）用差不多加工过的表面作定位基准则称为精基准。（2）选择1）基准重合原则选设计基准作定位基准，容易保证加工精度。如图1-20a所示零件，加工平面3时，选平面2为定位基准则符号重合原则，采纳调整法加工，直接保证的尺寸为设计尺寸。选平面1作定位基准时，则不符号基准重合原则，采纳调整法加工，直接保证的尺寸为，如图1-20b所示。讲授、讨论教学基本内容方法及手段图1-20基准重合与不重合的示例a)以平面2定位b)以平面1定位2）基准统一原则应选择几个被加工表面（或几道工序）都能使用的定位基准为精基准。即便于保证各加工表面间的位置精度，又有利于提高生产率。3）自为基准原则精加工或光整加工工序要求加工余量小而均匀，这时应尽可能用加工表面自身为精基准。4）互为基准原则两个被加工表面之间位置精度较高，要求加工余量小而均匀时，多以两表面互为基准进行加工。如图1-21所示。讲授、讨论教学基本内容方法及手段图1-21采纳互为基准磨内孔和外圆a)工件简图b)用三爪卡盘磨内孔c)在心轴上磨外圆以上每条都只讲明一个方面的问题，在实际应用时有可能出现相互矛盾的情况，因此一定要全面考虑，灵活应用。加工限制的自由度如图1-22所示。讲授、讨论教学基本内容方法及手段b)图1-22用示意号指示基准定位基准选择不能单单考虑本工序定位、夹紧是否合适，而应结合整个工艺路线进行统一考虑，使先行工序为后续工序制造条件，是每个工序都有合适的定位基准和夹紧方式。讲授、讨论课程教案授课时刻第周第21-22节课2017年11月1日课次1授课方式（请打√）理论课（√）讨论课（）实践课（）习题课（）其他（）课时安排2授课题目（教学章、节或主题）：定位基准的选择教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：目的：了解工件的装夹方法要求：掌握工件的装夹方法教学内容重点及难点：重点：工件的装夹方法难点：教具多媒体、现场作业考虑题课后小结工件的装夹方法教学基本内容方法及手段四、工件的装夹方法1．找正法装夹工件（1）直接找正法用百分表、划针或目测在机床上直接找正工件的有关基准，使工件占有正确的位置称为直接找正法。如图1-23所示。多用于单件和小批生产。（2）划线找正法在机床上用划线盘按毛坯或半成品上预先划好的线找正工件，使工件获得正确的位置称划线找正法。如图1-24所示。多用于单件小批生产。图1-24划线找正法2．用夹具装夹工件利用夹具上的定位元件使工件获得正确位置。一般用于成批和大量生产。讲授、讨论课程教案授课时刻第周第23-24节课2017年11月3日课次1授课方式（请打√）理论课（√）讨论课（）实践课（）习题课（）其他（）课时安排2授课题目（教学章、节或主题）：工艺路线的拟定教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：目的：了解工件表面加工方法的选择，方案的确定要求：掌握工件表面加工方法的选择，方案的确定教学内容重点及难点：重点：工艺路线的拟定难点：工艺路线的拟定教具多媒体、现场作业考虑题课后小结工件表面加工方法的选择，方案的确定教学基本内容方法及手段第五节工艺路线的拟定工艺路线是工艺设计的总体布局一、表面加工方法的选择选择加工方法时总是依照各种工艺方法所能达到的加工经济精度和表面粗糙度等因素来选定它的最后加工方法。零件表面加工方法选择原则：（1）被加工表面的精度和零件的结构形状一般所采纳加工方法的经济精度，应保证零件所要求的加工精度和表面质量。（2）零件材料的性质及热处理要求（3）生产率和经济性要求（4）现有生产条件二、工艺时期的划分（1）粗加工时期切除加工表面上的大部分余量。（2）半精加工时期为要紧表面的精加工作好必要的精度和余量预备，并完成一些次要表面的加工。（3）精加工时期使要求高的表面达到规定要求。（4）光整加工时期提高被加工表面的尺寸精度和减少表面粗糙度，一般不能纠正形状和位置误差。工艺时期划分的作用（1）保证产品质量（2）合理使用设备（3）便于热处理工序的安排，使热处理与切削加工工序配合更合理（4）便于及时发觉毛坯缺陷和爱护已加工表面三、工序的划分1．工序集中特点（1）工件在一次装夹后，能够加工多个表面。能较好地保证表面之间的相互位置精度；能够减少装夹工件的次数和辅助时刻；减少工件在机床之间的搬运次数，有利于缩短生产周期。（2）可减少机床数量、操作工人，节约车间生产面积，简化生产打算和生产组织工作。（3）采纳的设备和工装结构复杂、投资大，调节和维修的难度大，对工人的技术水平要求高。（4）单件小批生产采纳工序集中2．工序分散特点（1）机床设备及工装比较简单，调整方便，生产工人易于掌握。（2）能够采纳最合理的切削用量，减少机动时刻。（3）设备数量多，操作工人多，生产面积大。（4）大批、大量生产采纳工序集中和分散四、加工顺序的安排1．切削加工工序的安排1）零件分段加工时，应遵循“先粗后精”的加工顺序。2）先加工基准表面，后加工其它表面3）先加工要紧表面，后加工次要表面4）先加工平面，后加工内孔讲授、讨论教学基本内容方法及手段2．热处理工序的安排1）为改善金属组织和加工性能的热处理工序退火、正火和调质等，一般安排在粗加工前后。2）为提高零件硬度和耐磨性的热处理工序淬火、渗碳淬火等，一般安排在半精加工之后，精加工、光整加工之前。3）时效处理工序减小或消除工件的内应力3．辅助工序安排检验、去毛刺、清洗、涂防锈油等。讲授、讨论课程教案授课时刻第周第25-26节课2017年11月8日课次1授课方式（请打√）理论课（√）讨论课（）实践课（）习题课（）其他（）课时安排2授课题目（教学章、节或主题）：加工余量的确定教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：目的：依照工艺基准与设计基准是否重合，了解查表法确定工序余量要求：掌握查表法确定工序余量教学内容重点及难点：重点：加工余量难点：工序尺寸及其公差教具多媒体、现场作业考虑题课后小结加工余量的确定教学基本内容方法及手段

第六节加工余量的确定一、加工余量的概念1．工序余量和加工总余量（1）工序余量相邻两工序的工序尺寸之差。是被加工表面在一道工序切除的金属层厚度。如图1-25所示。（图1-25a）（图1-25b）关于对称表面或回转体表面，其加工余量是对称分布的，是双边余量。如图1-26所示。图1-26双边加工余量关于轴（图1-26a）关于孔（图1-26b）（2）加工总余量是毛坯尺寸与零件图的设计尺寸之差。也称毛坯余量。图1-27是轴和孔的毛坯余量的分布情况。讲授、讨论教学基本内容方法及手段图1-27工序余量和毛坯余量a)轴b)孔工序尺寸的公差一般规定在零件的人体方向。关于被包容面（轴），差不多尺寸为最大工序尺寸；关于包容面（孔），差不多尺寸为最小工序尺寸。毛坯尺寸的公差一般采纳双向标注。2．差不多余量、最大余量、最小余量如图1-28所示。图1-28差不多余量、最大余量、最小余量差不多余量（）为最大余量（）为最小余量（）为余量公差（）：加工余量的变化范围。二、阻碍加工余量的因素图1-29所示圆柱孔为例。图1-29阻碍加工余量的因素讲授、讨论教学基本内容方法及手段1）被加工表面上由前道工序生产的微观不平度和表面缺陷层深度。2）被加工表面上由前道工序生产的尺寸误差和几何形状误差。3）前道工序引起的被加工表面的位置误差。4）本道工序的装夹误差。对称表面或回转体表面，工序的最小余量：非对称表面其加工余量是单边的：三、确定加工余量的方法1．经验可能法采纳类比法可能确定加工余量的大小。多用于单件小批生产。2．分析计算法以一定的经验资料和计算公式为依据，对阻碍加工余量的诸因素进行逐项的分析计算以确定加工余量的大小。仅在贵重材料及某些大批生产和大量生产中采纳。3．查表修正法以有关工艺手册和资料所推举的加工余量为基础，结合实际加工情况进行修正以确定加工余量的大小。应用较广。讲授、讨论课程教案授课时刻第周第27-28节课2017年11月15日课次1授课方式（请打√）理论课（√）讨论课（）实践课（）习题课（）其他（）