制造技术基础》复习1.ppt

1、制造技术基础复习,1机械工艺制造装备,加工工件的大小不一，形状和结构各不相同，金属切削加工方法也多种多样。常用的有车削、钻削、镗削、刨削、拉削、铣削和磨削等。尽管它们在加工原理方面有许多共同之处，但由于所用机床和刀具不同，切削运动形式不同，所以它们有各自的工艺特点及应用范围。只有了解加工方法的特点和应用范围，才能合理地选择加工方法。,切削用量要素,切削速度对切削运动定量描述的重要指标之一。外圆车削的切削速度为Vc=dn/1000,进给量是指刀具在进给运动方向上相对工件的位移量。当主运动是回转运动时，进给量指工件或刀具每回转一周，两者沿进给方向的相对位移量，单位为mm/r；当主运动是直线运动时，

2、进给量指刀具或工件每往复直线运动一次，两者沿进给方向的相对位移量；,背吃刀量ap在基面上垂直于进给运动方向测量的切削层最大尺寸,外圆车削:ap(dw-dm)/2,车刀结构形式车刀按结构分类，有整体式、焊接式、机夹式和可转位式四种型式如图所示。,铣削方式：周铣、端铣逆铣、顺铣及其特点,铣削与铣刀,拉削与拉刀,拉削加工质量好，生产率高。拉刀寿命长，并且拉床结构简单。但拉刀结构复杂，制造比较麻烦，价格较高，因而多用于大量和批量生产的精加工。,拉削方式,（1）分层式拉削,（2）分块式拉削,可获得较高的表面质量，但拉刀长度较长，生产率较低。,拉刀长度短，生产率高，但拉刀结构复杂，制造困难，拉削后的工件表

3、面比较粗糙。,（3）综合式拉削,综合了上述两种拉削方式的优点，拉刀短，生产率高，加工表面也较光洁。,插齿刀按展成法加工，其原理为模拟一对圆柱齿轮的啮合过程，其中一个是工件，另一个是齿轮形刀具插齿刀，它与被加工齿轮的模数和压力角相同。直齿插齿刀的切削刃在插齿刀前端面上的投影是渐开线，当插齿刀沿其轴线方向往复运动时，切削刃的轨迹象一个直齿圆柱齿轮的齿面，这个假想的齿轮称为“产形”齿轮。插齿机是按展成法加工圆柱齿轮的。,插齿加工原理,机床分类及型号,分类技术参数,机床的运动,工件表面的形成：母线、导线,图形成发生线所需的运动1刀尖或切削刃；2发生线；3刀具轴线的运动轨迹,轨迹法,成形法,相切法,展成

4、法,机床的传动,传动链：从一个元件到另一个元件之间的一系列传动件末端件：传动链两端的元件内联系传动链：传动链的两个末端件的转角或移动量之间有严格的比例关系要求。如在卧式车床上车螺纹时，连接主轴和刀具之间的传动链。外联系传动链：是联系运动源（如电动机）和机床执行件（如主轴、刀架、工作台等）之间的传动链，使执行件得到运动，而且能改变运动的速度和方向，但不要求运动源和执行件之间有严格的传动比关系。,1）传动链,传动链中通常包括两类传动机构：定比传动机构换置机构机床传动链用传动系统图、转速图、传动原理图、传动路线表达式、运动平衡式等表示。,2）传动原理图,使用：拟订或分析机床的传动原理简单的符号：各执

5、行件、运动源之间的传动联系定比传动：虚线换置机构：菱形,3）转速图(有级变速),用来表达传动系统中各轴转速的变化规律和传动副速比的图形，称为转速图。它可以用来拟定新的传动系统，也可以用来对现有的机床传动系统进行分析和比较。从转速图上很容易找出各级转速的传动路线和各轴、齿轮的转速范围。,3）转速图(有级变速),竖线：轴（标明轴号）圆点：轴所能有的转速转速值：等比数列，对数坐标两轴(竖线)之间的线段：一对传动副，并在线旁标明带轮直径之比或齿轮的齿数比两竖线之间的一组平行线：同一对传动副,传动路线表达式,将各种可能的传动路线全部列出来，就得到主运动传动链的传动路线表达式(传动结构式)：,主运动传动系

6、统图,5）运动平衡式,运动平衡式：为了表达传动链两个末端件计算位移之间的数值关系，常将传动链内各传动副的传动比相连乘组成一个等式。上图示的主运动传动链在图示的啮合位置时的运动平衡式为：,数控机床的特点及应用范围,1）数控机床的特点,加工精度高，重复性好对加工对象的适应性强（软件调整，单件多品种）加工形状复杂的工件比较方便（多轴联动，复杂轨迹）加工生产率高（辅助时间、多刀多面）易于建立计算机通信网络使用、维修技术要求高，机床价格较昂贵,2）数控机床的适用范围,通用机床多适用于零件结构不太复杂、生产批量较小的场合。专用机床适用于生产批量很大的零件。数控机床最适宜批量小、加工精度要求高、结构形状复杂

7、的零件，或需要多次改型设计的零件。,数控机床的组成,输入介质：指令输入数控装置：运算和控制伺服系统：数控装置的脉冲信号机床移动部件的运动机床本体：精度、刚度、阻尼、刀具,数控机床分类按伺服系统类型开环控制数控机床闭环控制数控机床半闭环控制数控机床,开环、闭环和半闭环伺服系统,夹具,定义：在机床上用以装夹工件（和引导刀具）的一种装置。其作用是将工件定位，以使工件获得相对于机床或刀具的正确位置，并把工件可靠的夹紧。装夹：将工件在机床上或夹具中定位、夹紧的过程。定位：确定工件在机床或夹具中占有正确位置的过程。夹紧：是指工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。,夹具的应用与分类,通

8、用夹具：指结构已经标准化，且有较大适用范围的夹具。单件小批量生产；专用机床夹具：针对某一工件的某道工序专门设计制造的夹具。成批大量生产；组合夹具：用一套预先制造好的标准元件和合件组装而成的夹具。单件小批量生产。,基准及其分类,基准：是指用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。基准是由具体的几何表面来体现，称为基面。按基准在不同场合下的不同作用，可分为设计基准和工艺基准两大类。,基准分类归纳如下,六点定位原理,合理布置六个定位支承点，使工件上的定位基面与其接触，一个支承点限制工件一个自由度，使工件六个自由度被完全限制，在空间得到唯一确定的位置，此即六点定位原理。,2机械加工

9、工艺规程的制定,基本概念机械加工工艺规程的作用机械加工工艺规程的主要内容及其制定方法,工序,定义：一个或一组工人，在一个工作地对同一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。可划分为：安装、工位、工步、走刀,生产纲领,企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。零件在计划期为一年的生产纲领N可按下式计算：N=Qn(1+a%)(1+b%)（件/年）式中，Q产品的年产量（台/年）；n每台产品中该零件的数量（件/台)；a%备品的百分率；b%废品的百分率。,机械加工工艺规程的主要作用机械加工工艺规程是组织车间生产的主要技术文件。机械加工工艺规程是生产准备工作的主要依据。机械加工工艺规程是进行计划

10、调度的依据。机械加工工艺规程是新建工厂(或车间)的基本技术文件。,制订机械加工工艺规程的原则及步骤,制订零件机械加工工艺规程的步骤：分析加工零件的工艺性根据零件的生产纲领决定生产类型选择毛坯的种类和制造方法拟定工艺过程工序设计编制工艺文件,机械加工工艺规程,机械加工工艺过程卡工序序号、工序名称、工序内容、所用工艺装备等。机械加工工序卡工序简图、定位基准、装夹形式、工序尺寸、技术要求、刀具类型、进刀方向、切削用量等。,定位基准的选择,粗基准：工件加工的第一道工序中，只能用毛坯上未经加工的表面作为定位基准。精基准：在以后的工序中则使用经过加工的表面作为定位基准。有时工件上没有能作为定位基准用的恰当

11、表面，这时就必须在工件上专门设置或加工出定位基面，这种基面称为辅助基面。,精基准的选择,考虑保证零件的加工精度、特别是加工表面的相互位置精度照顾到装夹方便，夹具结构简单,1）“基准重合”原则,应尽量选用设计基准和工序基准作为定位基准，这就是基准重合原则。如果加工的是最终工序，所选择的定位基准应与设计基准重合；若是中间工序，应尽可能采用工序基准作为定位基准，以消除基准不重合误差。,2）“基准统一”原则,应尽可能选择加工工件多个表面时都能使用的定位基准作为精基准，即遵循基准统一的原则。这样便于保证各加工面间的相互位置精度，避免基准变换所产生的误差，并简化夹具的设计和制造。,阶梯轴两端的顶尖孔发动机

12、机体的精基准,组合工序,工序集中：如果在每道工序中所安排的加工内容多，则一个零件的加工将集中在少数几道工序里完成，这时工艺路线短，工序少。工序分散：若在每道工序中所安排的加工内容少，则一个零件的加工就分散在很多工序里完成，这时工艺路线长，工序多。选定了加工方法和划分加工阶段后，就要确定工序的数目，即工序的集中与分散问题。,1）工序集中的特点,采用高效率专用设备和工艺装备，可提高生产率、减少机床数量和生产面积。减少了工件的装夹次数。减少工序数目，缩短了工艺路线，也简化了生产计划和组织工作。专用设备和工艺装备较复杂，生产准备周期长，更换产品较复杂。,多品种、生产批量较小时，多采用工序集中,2）工序

13、分散的特点,设备和工艺装备比较简单，调整比较容易工艺路线长，设备和工人数量多，生产占地面积大可采用最合理的切削用量，减少基本时间容易变换产品,工序分散在较大批量生产时采用,加工余量的概念,加工余量，指使加工表面达到所需的精度和表面质量而应切除的金属表层。加工余量分为工序余量和加工总余量两种。工序余量，指相邻两工序的工序尺寸之差，也就是在一道工序中所切除的金属层厚度。按加工表面形状的不同，工序余量又分为单边余量和双边余量。平面加工属于单边余量；外圆、内孔等回转体表面加工属双边余量。加工总余量（亦称毛坯余量），指零件从毛坯变为成品的整个加工过程中某一表面切除的金属总厚度，即毛坯尺寸与零件图设计尺寸

14、之差。公称余量，如果相邻两工序的工序尺寸都是基本尺寸，则得到的加工余量就是工序的公称余量。,入体原则,工序尺寸的公差，一般按“入体原则”标注。在计算总余量时，第一道工序的公称余量不考虑毛坯尺寸的全部公差（毛坯的基本尺寸一般都注以双向偏差），而只用“入体”方向的偏差。,提高劳动生产率的工艺途径,劳动生产率：用工人在单位时间内制造合格产品的数量来评定的。对于机械加工来说，在保证产品质量的前提下提高劳动生产率，其主要工艺途径是缩短单件工时定额、采用高效及自动线加工及成组加工。,工艺成本的组成,工艺成本=可变费用+不变费用。可变费用：与年产量成比例的费用。这类费用以V表示，它包括：a.材料费;b.机床工人的工资；c.机床电费；d.普通机床折旧费；e.普通机床修理费；f.刀具费；g.万能夹具费。不变费用；与年产量的变化无直接关系的费用。当年产量在一定范围内变化时，全年的费用基本上保持不变。这类费用以S表示，它包括：a.调整工人的工资；b.专用机床折旧费;c.专用机床修理费;d.专用夹具费。因此全年工艺成本E=VN+S,CAPP类型,CAPP系统按照工艺决策方法主要分为：检索式CAPP系统派生式CAPP系统创成式CAP