第一讲工艺概论课件教案资料

1机械制造工艺过程

第一讲

彭义兵

PENG988@GMAIL.COM

华中科技大学机械学院

制造工艺主要是研究物体成形方法。按构成物体的成形原理分，有下列三种方法：受迫成形（CompelledForming）去除成形（DislodgeForming）添加成形（AddingForming）物体的成形方法△M<0的制造过程

（1）△M＜0主要指切削加工，切削加工是通过刀具和工件之间的相对运动及相互力的作用实现的。

（2）工件通过夹具安装在机床上，机床带动刀具或工件或两者同时进行运动。

（3）切削过程中，有力、热、变形、振动、磨损等现象发生。

这些运动综合决定零件最终获得的几何形状及表面质量。零件的成形方法△M=0的制造过程

（1）△M＝0的工艺内容主要由材料成形课程研究；

（2）机电产品40%-50%的零件是由模具成形的，模具作用显而易见。模具可分为注射模、压铸模、锻模、冲裁模、拉伸模、吹塑模等等。

（3）模具制造精度一般要求较高，一般单件生产。模具设计要用到CAD、CAE等，属于技术密集型的产业。

零件的成形方法机械加工方法6车削加工7进给运动：不断地把被切削层投入切削，以逐渐切削出整个工件表面的运动主运动：使工件与刀具产生相对运动以进行切削的最基本运动。猜猜看？车削加工车削方法的特点是工件旋转，形成主切削运动，因此车削加工后形成的面主要是回转表面，也可加工工件的端面。铣削加工铣刀是刀齿分布在圆周表面或端面上的多刃回转刀具，可以用来加工平面、台阶、沟槽和各种成形表面等。猜猜看？猜猜看？a)b)顺铣和逆铣铣削加工----典型加工方法11猜猜看？铣刀可以加工各种平面、沟槽、齿槽、螺旋形表面，成形表面等。刨削加工12主运动可以由工件完成，也可以由刀具完成。可以是直线运动，也可以是旋转运动。猜猜看？进给运动：一般速度较低，消耗的功率较少。可以是连续的，也可以是间断的。磨削加工—外圆磨13猜猜看？磨削既可用于外圆、内孔、平面等简单形状表面的加工，也可用于螺纹、齿轮和其他复杂形状表面的加工。磨削加工--平面磨削14猜猜看？平面磨床的四种类型：卧轴矩台式；立轴矩台式；卧轴圆台式；立轴圆台式。减少换向时间。钻削加工15猜猜看？钻床的几种典型加工表面。镗削加工16猜猜看？镗床主要用于加工工件上已铸出或粗加工过的孔或孔系。镗刀作旋转主运动，轴向的进给运动由工件或刀具完成。拉削加工17猜猜看？主要用来加工各种形状的通孔、平面及成形表面。拉床上只有主运动，没有进给运动。拉削加工（续）18拉床的生产率很高，且加工精度和表面质量也较好，但刀具结构复杂，设计、制造费用昂贵，所以仅用于大批大量生产。猜猜看？齿轮加工--滚齿加工方法19猜猜看？滚齿加工是根据展成法原理加工齿轮的。将啮合传动副中的一个螺旋齿轮齿数减少到1~4个齿，转化为蜗杆。再将蜗杆在轴向开槽形成切削刃和前刀面。。。齿轮加工--插齿加工方法20猜猜看？按齿形加工原理，加工方式只有两种：成形法和展成法。齿轮加工--插齿加工方法（续）21猜猜看？主要用于加工直齿圆柱齿轮。插齿原理相当于一对圆柱齿轮相啮合，其中一个假想的齿轮是工件，另一个齿轮转化为插齿刀。齿轮加工----磨齿加工方法22猜猜看？成形法和展成法磨齿。展成法磨齿又分为蜗杆形砂轮磨齿机（与滚齿相似）和锥形砂轮磨齿机（相当于齿轮和齿条相啮合）常用刀具23刀具分类按加工方式和具体用途，可分为车刀、孔加工刀具、铣刀、拉刀、螺纹刀具、齿轮刀具、自动线及数控机床刀具和磨具等几大类型；按所用材料性质，可分为高速钢刀具、硬质合金刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼(CBN)刀具和金刚石刀具等；按结构形式，分为整体刀具、镶片刀具、机夹刀具和复合刀具等；按是否标准化，可分为标准刀具和非标准刀具等。a)直头外圆车刀b)45°弯头外圆车刀c)90°弯头外圆车刀d)端面车刀e)内孔车刀f)切断刀g)宽刃光刀车刀车刀是金属切削加工中应用最广泛的一种刀具。铣刀26猜猜看？多刀刃参加切削，生产率较高。断续切削容易造成振动而影响加工表面的质量，对机床的刚度和抗振性有较高的要求。镗削加工----镗刀27猜猜看？镗削时切削力较小，其加工精度高于钻床。麻花钻头28钻床与镗床是孔加工机床，主要用于加工外形复杂，没有对称回转轴线的工件，如各种杆件、板件、箱体等零件上的孔系。铰刀29猜猜看？铰刀用于中、小尺寸孔的半精加工和精加工能够，也可用于磨孔或研孔前的预加工。拉刀拉刀用于加工内孔、花键和平面等。齿轮铣刀31猜猜看？圆柱齿轮加工机床主要有滚齿机、插齿机、车齿机等；圆锥齿轮加工机床有刨齿机、铣齿机、拉齿机等；精加工还有研齿机、磨齿机等；砂轮构造32图2-1砂轮构造猜猜看？磨削是用带有磨粒的工具（砂轮、砂带、油石等）对工件进行切削加工的方法。典型加工设备33

车削加工--卧式车床34猜猜看？CA6140型卧式车床不仅能车削外圆，还可以切削成形回转面、各种螺纹、端面和内圆面等。车削加工--立式车床35猜猜看？立式车床：加工径向尺寸大而轴向尺寸相对较小的工件。铣削加工--卧式升降台铣床36猜猜看？加工的工件尺寸、重量都不够大时，多使用工作台能垂直移动的升降台铣床。铣削加工--立式升降台铣床37猜猜看？与卧式升降台铣床的区别在于：其主轴为垂直布置，立铣头可以在垂直面内倾斜调整成某一角度，并且主轴套筒可沿轴向调整其伸出的长度。

铣削加工--龙门铣38猜猜看？龙门铣床是大型、高效通用机床，主要用于各种大型工件上的平面、沟槽等的粗铣、半精铣或精铣加工，也可借助于附件加工斜面和内孔。铣削加工--圆工作台立铣（床身式）39猜猜看？工作台不作升降运动，机床垂直方向的进给运动由主轴箱沿立柱导轨运动来实现。用来加工中等尺寸的零件。

钻削加工--立式钻床40猜猜看？立式钻床的工作台可沿立柱上的导轨作调位运动。立式钻床只适用于在单件、小批量生产中加工中、小型工件。钻削加工--台式钻床41猜猜看？只能加工较小工件上的孔。但它的结构简单，体积小，使用方便，在机械加工和修理车间中应用广泛。钻削加工----摇臂钻42猜猜看？适用于在单件和成批生产中加工较大的工件。

镗削加工----卧式镗床43猜猜看？除了镗孔外，还可以车端面、车外圆、车螺纹、车构槽、钻孔、铣平面等。镗削加工----落地镗床44猜猜看？

刨削加工--牛头刨床45猜猜看？刨床类机床主要用于加工各种平面和沟槽。牛头刨床用于刨削较小的工件。刨削加工--龙门刨床46猜猜看？加工大型、重型工件上的各种平面和沟槽时，需使用龙门刨床。可同时加工多个中、小型工件。刨削加工--单臂刨床47猜猜看？插削加工--插床48猜猜看？插床实质上是立式刨床。主要用来在单件小批生产中加工键槽、孔内的平面或成形表面。万能外圆磨削加工49猜猜看？砂轮旋转主运动；工件圆周进给运动；工件纵向进给运动砂轮架周期或连续横向进给运动。万能外圆磨床50猜猜看？万能外圆磨床适于单件小批生产中磨削内外圆柱面、圆锥面、轴肩端面等。内圆磨床51猜猜看？对淬硬的零件和高硬度材料制品，磨床是主要的加工设备。磨床除了用作精加工外，也可用来进行高效率的粗加工或一次完成粗、精加工。基本概念5253机械加工工艺过程采用各种机械加工方法，直接用于改变毛坯的形状、尺寸、表面质量，使之成为合格零件的全部劳动过程。54

机械加工工艺过程的组成：由一个或若干个顺序排列的工序组成，工序又分为安装、工位、工步和走刀。机械加工工艺过程的组成55工序：是指由一个或一组工人在同一台机床或同一个工作地，对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分机械加工工艺过程。机械加工工艺过程安装：在一道工序中，工件每经一次装夹后所完成的那部分工序称为安装。56图1:多工位加工1：装卸工件2：钻孔3：扩孔4：绞孔机械加工工艺过程工位：工件在机床上占据每一个位置所完成的那部分工序称为工位。57走刀：同一加工表面加工余量较大，可以分作几次工作进给，每次工作进给所完成的工步称为一次走刀。a）立轴转塔车床的一个复合工步b）钻孔、扩孔复合工步图2:复合工步机械加工工艺过程工步：指在加工表面不变、切削刀具不变的情况下所连续完成的那部分工序。58定义：企业在计划期内应当生产的产品数量和进度计划称生产纲领。零件的年生产纲领指包括备品和废品在内的年产量。

N=Qn（1+α%+β%）式中Q—产品年产量（件/年）；

n—每台产品中该零件数量（件/台）；

α—备品率；

β—废品率。生产纲领59根据生产纲领确定生产类型，主要分为：单件小批生产、批量生产和大批大量生产三种类型。生产类型60生产类型的特点61机械加工工艺规程

机械加工工艺规程是指规定零件机械加工工艺过程的工艺文件。