机械加工工艺学-讲义
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
课程研究任务：
▪ 掌握机械加工和装配方面的基本理论和知识，如零 件加工时的定位理论、工艺和装配尺寸链理论、加 工精度理论等。
▪ 学会制定零件机械加工工艺过程和部件、产品装配 工艺过程的方法。
▪ 了解当前制造技术的发展及一些重要的先进制造技 术，认识制造技术的作用和重要性。
制造技术的重要性：
制造技术已经不是单纯的制造工艺方法和产品 设计，它是一个从产品概念到最终产品的集成活动 和系统，是一个功能体系和信息处理系统。过去， 人们常常把制造技术看成是一些经验的积累，实际 上它是一个从产品设计—进入市场—返回产品设计 的大系统。
第一节.基本概念
• 工位—在一次安装中，通过分度（或移位） 装置，使工件相对于机床床身变换加工位置， 把每一个加工位置上的安装内容称为工位。 在一个安装中，可能只有一个工位，也可能 需要几个工位。例：立式回转工作台，如图 1-2，共四个工位，依次是装卸工件、钻孔、 扩孔、铰孔，实现一次装夹，同时进行三个 加工。可见，若一个工序只有一个安装，且 安装中只有一个工位，则工序内容即安装内 容，亦即工位内容。
▪ 专用夹具安装：工件安装在为其加工而专门 设计的夹具中，无须找正，迅速保证工件对 刀具和机床的准确定位。节约时间，生产效 率高，但夹具的设计和制造需要一定的成本。
第二节.工件加工时的定位及基准
1. 工件的定位 ② 定位原理：
▪ 六点定位：任何一个未被约束的物体，在空间 有六个自由度。而要使物体在空间有确定的位 置，必须约束这六个自由度。例：长方体工件 的定位。
第一节.基本概念
2.生产类型 ▪ 按产量划分：
2.生产类型
▪ 单件小批生产：很少重复，重型机器和 试制零件时通常是这种生产形式。
▪ 成批生产：成批的制造某种零件，每隔 一段时间又重复生产。如一般的机床制 造厂的生产。
▪ 大量生产：在大多数工作地点，经常重 复进行同一种零件的某一工序生产，如 汽车制造厂、轴承厂等的生产。
• 只要工人、工作地点发生变化或不是连 续完成，则应成为另一个工序。例：
1.加工小端面 2. 对小端面钻 中心孔
3.加工大端面 4.对大端面钻 中心孔
5.车大端外圆 6.对大端倒角 7.车小端外圆 8.对小端倒角 9.铣键槽 10.去毛刺
第一节.基本概念
第一节.基本概念
• 机械加工过程中的工序又可以依次分为 安装、工位、工步和走刀。
第一节.基本概念
• 工步—加工表面、切削刀具、切削速度和进 给量都不变的情况下索完成的工位内容称为 一个工步。例：带回转刀架的机床，其回转 刀架的一次转位所完成的工位内容应属一个 工步，此时若有几把刀具同时参与切削，该 工步称为复合工步。
第一节.基本概念
• 走刀—切削刀具在加工表面上的切削一次所 完成的工步内容，称为一次走刀。一个工步 可包括一次或数次走刀。当需要切去的金属 层很厚，不能在一次走刀下切完，则需分几 次走刀，走刀次数又称行程次数。
第一节.基本概念
3.机械加工工艺规程格式
▪ 通常，机械加工工艺规程被填写成表格（卡片）的 形式。我国各机械制造厂使用的机械加工工艺规程 表格的形式不尽一致，但是其基本内容是相同的。
▪ 单件小批生产，一般只编写简单的机械加工工艺过 程卡。
▪ 中批生产，多采用机械加工工艺卡。
▪ 大批大量生产中，则要求有详细和完整的工艺文件， 要求各工序都要有机械加工工序卡；对半自动及自 动机床，则要求有机床调整卡，对检验工序，则要 求有检验工序卡。
生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决 各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加 工工艺规程来体现。
第一节.基本概念
• 生产过程中，直接改变毛坯形状、尺寸 和性能，使之变为合格零件的过程，称 为工艺过程。
• 工艺过程由很多工序组成。 1. 工序是指在一个工作地点对一个或一组
工件所连续完成的部分工艺过程。
第一节.基本概念
4.机械加工工艺规程的设计原则、步骤和内容
第一节.基本概念
4.机械加工工艺规程的设计原则、步骤和内容
第一节.基本概念
4.机械加工工艺规程的设计原则、步骤和内容
第二节.工件加工时的定位及基准
1. 工件的定位 ① 工件的装夹：有两个含义，即定位和夹紧。
▪ 直接安装法：工件直接安装在工作台或采用 通用夹具（三爪卡盘、四爪卡盘、顶尖、平 口钳、电磁吸盘等标准附件），有时要对工 件进行划线找正，再行夹紧。
制定生产工艺通常要根据生产类型来进行
各种生产类型的要求和特征
单件小批 批量生产
大量生产
机床设备 通用机床
夹具 通用夹具
刀具量具 通用刀具
毛坯
木模铸造 和自由锻
对工人的 需要技术 技术要求 熟练工人
通用机床和部 广泛使用高效率的专 分专用机床 用机床
广泛使用专用 广泛采用高效率的专
夹具
用夹具
部分采用专用 高效率的专用刀具和 刀具和量具 量具
• 安装—如果在一个工序中需要对工件进 行几次装夹，则每次装夹下完成的那部 分工序内容称为一个安装。
第一节.基本概念
• 例：表1-1中的工序1，在一次装夹后尚 需有三次掉头装夹，才能完成全部工序 内容，因此该工序共有四个安装；表1-1 中工序2是在一次装夹中完成全部工序内 容，故该工序只有一个安装。
部分采用金属 机器造型、压力铸造、
模铸造和模锻
模锻等
Biblioteka Baidu
需要比较熟练 调整工要熟练，操作 的技术工人 工技术要求不高
第一节.基本概念
3.工艺规程—用工艺文件规定的机械加工工艺 过程，成为机械加工工艺规程。机械加工工 艺规程的详细程度与生产类型有关。
▪ 一般说来大批量生产类型要求有细致和严密 的组织工作，因此要求有比较详细的机械加 工和工艺规程。单件小批生产由于分工上比 较粗糙，因此其机械加工工艺规程可以简单 一些。但是，不论生产类型如何，都必须有 章可循，即都必须有机械加工工艺规程。
我国机械工业的不足：
基础机械、基础零部件、基础工艺的发展缓慢。
主要内容
第一节.基本概念 第二节.工件加工时的定位及基准 第三节 工艺路线的制定 第四节 加工余量、工序间尺寸及公差的确定 第五节 工艺尺寸链 第六节 时间额定和提高生产率的工艺途径 第七节 成组技术
机械加工工艺规程时规定产品或零部件机械 加工工艺过程和操作方法等的工艺性文件。
▪ 掌握机械加工和装配方面的基本理论和知识，如零 件加工时的定位理论、工艺和装配尺寸链理论、加 工精度理论等。
▪ 学会制定零件机械加工工艺过程和部件、产品装配 工艺过程的方法。
▪ 了解当前制造技术的发展及一些重要的先进制造技 术，认识制造技术的作用和重要性。
制造技术的重要性：
制造技术已经不是单纯的制造工艺方法和产品 设计，它是一个从产品概念到最终产品的集成活动 和系统，是一个功能体系和信息处理系统。过去， 人们常常把制造技术看成是一些经验的积累，实际 上它是一个从产品设计—进入市场—返回产品设计 的大系统。
第一节.基本概念
• 工位—在一次安装中，通过分度（或移位） 装置，使工件相对于机床床身变换加工位置， 把每一个加工位置上的安装内容称为工位。 在一个安装中，可能只有一个工位，也可能 需要几个工位。例：立式回转工作台，如图 1-2，共四个工位，依次是装卸工件、钻孔、 扩孔、铰孔，实现一次装夹，同时进行三个 加工。可见，若一个工序只有一个安装，且 安装中只有一个工位，则工序内容即安装内 容，亦即工位内容。
▪ 专用夹具安装：工件安装在为其加工而专门 设计的夹具中，无须找正，迅速保证工件对 刀具和机床的准确定位。节约时间，生产效 率高，但夹具的设计和制造需要一定的成本。
第二节.工件加工时的定位及基准
1. 工件的定位 ② 定位原理：
▪ 六点定位：任何一个未被约束的物体，在空间 有六个自由度。而要使物体在空间有确定的位 置，必须约束这六个自由度。例：长方体工件 的定位。
第一节.基本概念
2.生产类型 ▪ 按产量划分：
2.生产类型
▪ 单件小批生产：很少重复，重型机器和 试制零件时通常是这种生产形式。
▪ 成批生产：成批的制造某种零件，每隔 一段时间又重复生产。如一般的机床制 造厂的生产。
▪ 大量生产：在大多数工作地点，经常重 复进行同一种零件的某一工序生产，如 汽车制造厂、轴承厂等的生产。
• 只要工人、工作地点发生变化或不是连 续完成，则应成为另一个工序。例：
1.加工小端面 2. 对小端面钻 中心孔
3.加工大端面 4.对大端面钻 中心孔
5.车大端外圆 6.对大端倒角 7.车小端外圆 8.对小端倒角 9.铣键槽 10.去毛刺
第一节.基本概念
第一节.基本概念
• 机械加工过程中的工序又可以依次分为 安装、工位、工步和走刀。
第一节.基本概念
• 工步—加工表面、切削刀具、切削速度和进 给量都不变的情况下索完成的工位内容称为 一个工步。例：带回转刀架的机床，其回转 刀架的一次转位所完成的工位内容应属一个 工步，此时若有几把刀具同时参与切削，该 工步称为复合工步。
第一节.基本概念
• 走刀—切削刀具在加工表面上的切削一次所 完成的工步内容，称为一次走刀。一个工步 可包括一次或数次走刀。当需要切去的金属 层很厚，不能在一次走刀下切完，则需分几 次走刀，走刀次数又称行程次数。
第一节.基本概念
3.机械加工工艺规程格式
▪ 通常，机械加工工艺规程被填写成表格（卡片）的 形式。我国各机械制造厂使用的机械加工工艺规程 表格的形式不尽一致，但是其基本内容是相同的。
▪ 单件小批生产，一般只编写简单的机械加工工艺过 程卡。
▪ 中批生产，多采用机械加工工艺卡。
▪ 大批大量生产中，则要求有详细和完整的工艺文件， 要求各工序都要有机械加工工序卡；对半自动及自 动机床，则要求有机床调整卡，对检验工序，则要 求有检验工序卡。
生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决 各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加 工工艺规程来体现。
第一节.基本概念
• 生产过程中，直接改变毛坯形状、尺寸 和性能，使之变为合格零件的过程，称 为工艺过程。
• 工艺过程由很多工序组成。 1. 工序是指在一个工作地点对一个或一组
工件所连续完成的部分工艺过程。
第一节.基本概念
4.机械加工工艺规程的设计原则、步骤和内容
第一节.基本概念
4.机械加工工艺规程的设计原则、步骤和内容
第一节.基本概念
4.机械加工工艺规程的设计原则、步骤和内容
第二节.工件加工时的定位及基准
1. 工件的定位 ① 工件的装夹：有两个含义，即定位和夹紧。
▪ 直接安装法：工件直接安装在工作台或采用 通用夹具（三爪卡盘、四爪卡盘、顶尖、平 口钳、电磁吸盘等标准附件），有时要对工 件进行划线找正，再行夹紧。
制定生产工艺通常要根据生产类型来进行
各种生产类型的要求和特征
单件小批 批量生产
大量生产
机床设备 通用机床
夹具 通用夹具
刀具量具 通用刀具
毛坯
木模铸造 和自由锻
对工人的 需要技术 技术要求 熟练工人
通用机床和部 广泛使用高效率的专 分专用机床 用机床
广泛使用专用 广泛采用高效率的专
夹具
用夹具
部分采用专用 高效率的专用刀具和 刀具和量具 量具
• 安装—如果在一个工序中需要对工件进 行几次装夹，则每次装夹下完成的那部 分工序内容称为一个安装。
第一节.基本概念
• 例：表1-1中的工序1，在一次装夹后尚 需有三次掉头装夹，才能完成全部工序 内容，因此该工序共有四个安装；表1-1 中工序2是在一次装夹中完成全部工序内 容，故该工序只有一个安装。
部分采用金属 机器造型、压力铸造、
模铸造和模锻
模锻等
Biblioteka Baidu
需要比较熟练 调整工要熟练，操作 的技术工人 工技术要求不高
第一节.基本概念
3.工艺规程—用工艺文件规定的机械加工工艺 过程，成为机械加工工艺规程。机械加工工 艺规程的详细程度与生产类型有关。
▪ 一般说来大批量生产类型要求有细致和严密 的组织工作，因此要求有比较详细的机械加 工和工艺规程。单件小批生产由于分工上比 较粗糙，因此其机械加工工艺规程可以简单 一些。但是，不论生产类型如何，都必须有 章可循，即都必须有机械加工工艺规程。
我国机械工业的不足：
基础机械、基础零部件、基础工艺的发展缓慢。
主要内容
第一节.基本概念 第二节.工件加工时的定位及基准 第三节 工艺路线的制定 第四节 加工余量、工序间尺寸及公差的确定 第五节 工艺尺寸链 第六节 时间额定和提高生产率的工艺途径 第七节 成组技术
机械加工工艺规程时规定产品或零部件机械 加工工艺过程和操作方法等的工艺性文件。