机械加工工艺过程的组成
机械加工工艺规程
机械加工工艺规程10.1 工艺过程10.1.1 生产过程与工艺过程(1) 生产过程生产过程是指把原材料(半成品)转变为成品的全过程。
机械产品的生产过程,一般包括:①生产与技术的准备,如工艺设计和专用工艺装备的设计和制造、生产计划的编制,生产资料的准备;②毛坯的制造,如铸造、锻造、冲压等;③零件的加工,如切削加工、热处理、表面处理等;④产品的装配,如总装,部装、调试检验和油漆等;⑤生产的服务,如原材料、外购件和工具的供应、运输、保管等。
机械产品的生产过程一般比较复杂,目前很多产品往往不是在一个工厂内单独生产,而是由许多专业工厂共同完成的。
例如:飞机制造工厂就需要用到许多其他工厂的产品(如发动机、电器设备、仪表等),相互协作共同完成一架飞机的生产过程。
因此,生产过程即可以指整台机器的制造过程,也可以是某一零部件的制造过程。
(2) 工艺过程工艺过程是指在生产过程中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。
如毛坯的制造,机械加工、热处理、装配等均为工艺过程。
在工艺过程中,若用机械加工的方法直接改变生产对象的形状、尺寸和表面质量,使之成为合格零件的工艺过程,称为机械加工工艺过程。
同样,将加工好的零件装配成机器使之达到所要求的装配精度并获得预定技术性能的工艺过程,称为装配工艺过程。
机械加工工艺过程和装配工艺过程是机械制造工艺学研究的两项主要内容。
10.1.2 机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程是由一个或若干个顺序排列的工序组成的,而工序又可分为若干个安装、工位、工步和走刀,毛坯就是依次通过这些工序的加工而变成为成品的。
(1) 工序工序是指一个或一组工人,在一个工作地点对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。
区分工序的主要依据,是工作地点(或设备)是否变动和完成的那部分工艺内容是否连续。
如图4.1所示的零件,孔1需要进行钻孔和铰孔,如果一批工件中,每个工件都是在一台机床上依次地先钻孔,而后铰孔,则钻孔和铰孔就构成一个工序。
机械制造工艺学重点以及习题
机械制造工艺学重点以及习题----考前打印版1.生产过程是将原材料变为产品的全过程。
其包括下列过程1原材料、半成品和产品的运输和保管。
2生产和技术准备工作。
3毛坯制造。
4零件的机械加工、热处理和其他表面处理等。
5部件和产品的装配、调整、检验、试验、油漆和包装等。
2.工艺过程;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、半成品的过程。
3.机械加工工艺过程的组成:采用机械加工的方法,直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等,使其成为零件的过程。
其组成是由一个或者若干个顺序排列的工序组成的。
①工序: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。
②安装:工件经一次装夹后所完成的那一部分工序。
③工位:为了完成一定的工序部分装夹工件后,工件与夹具或设备的可动部分一起相对刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置。
④工步:在加工表面和加工工具不变的情况下,所连续完成的那一部分工序。
⑤行程:又有工作行程【指刀具以加工进给速度相对工件所完成一次进给运动的工步部分】和空行程{指刀具以非加工进给速度相对工件所完成一次进给运动的工步部分】之分。
3.定位:确定工件在机床上火夹具中占有正确位置的过程。
4.夹紧: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过程。
5.装夹:将工件在机床上或夹具中定位、夹紧的过程。
6.生产纲领:是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。
零件的生产纲领要计入要计入备品和废品的数量N=Qn(1+α)(1+β)N、零件的年产量(件|年)Q、产品的年产量(台|年)n、每台产品中该零件的数量(件|台)α备品的百分率β、废品的百分率7.生产类型:指企业(或车间、工段、班组、工作地)生产专业化程度的分类。
一般分为大量生产(产品的产量很大,大多数生产地按照一定的生产节拍(即在流水生产中,相继完成两件制品之间的时间间隔)进行某种零件的某道工序的重复加工)、成批生产(一年中分批轮流地制造集中不同的产品,每种产品均有一定的数量,工作地的加工对象周期性地重复)和单件生产(产品品种很多,同一产品的产量很少,各个工作地的加工对象经常改变,而且很少重复生产)三种类型。
什么是机械加工工艺过程
1.什么是机械加工工艺过程?答:机械加工工艺过程是指用机械加工的方法按规定的顺序把毛坯变成零件的全部过程。
2.工艺过程的基本单元是什么?如何划分?答:工序是组成工艺过程的基本单元。
工序又可分为安装、工位、工步和走刀。
3.什么是工序,安装,工步,工位和走刀?答:工序是指一个(或一组)工人在同一个工作地对一个(或同时对几个)工件连续完成的那一部分工艺过程。
安装是指在一道工序中工件经一次装夹后所完成的那部分工序内容。
工位是指工件在机床上占据每一个位置所完成的加工工步是指在加工表面、刀具和切削速度和进给量均保持不变的情况下完成的部分内容。
走刀是指刀具在加工表面上切削一次所完成的内容。
走刀是构成工艺过程的最小单元。
4.机械加工工艺规程制定的指导思想?答:保证质量,提高效率,降低成本。
尽量减少工人的劳动强度。
在保证质量的前提下,最大限度的提高生产率,满足生产要求,尽可能节约耗费,减少投资,降低制造成本。
6.什么是机械加工的工艺规程?它的作用特点是什么?工艺规程设计的原则和步骤有哪些?答:机械加工的工艺规程是机械制造厂最重要的文件之一。
蒋工艺规程内容填入一定的格式的卡片。
即成生产准备和施工依据的工艺文件。
设计原则:1)以保证零件加工质量,达到设计图纸规定的各项技术要求为前提。
2)工艺过程有较高的生产效率和较低的成本。
3)充分考虑和利用现有生产条件,尽可能作到平衡生产4)尽量减轻工人劳动强度,保证安全生产,创造良好、文明劳动条件。
5)积极采用先进技术和工艺,减少材料和能源消耗,并应符合环保要求。
设计步骤:1).阅读装配图和零件图2).工艺审查审查图纸上的尺寸、视图和技术要求是否完整、正确、统一,分析主要技术要求是否合理、适当,审查零件结构工艺性。
3).熟悉或确定毛坯确定毛坯的依据是零件在产品中的作用、零件本身的结构特征与外形尺寸、零件生产批量等。
7.何为零件的结构工艺性?零件的结构工艺性:零件制造、装配和维修的可行性和经济性。
机械制造工艺
1.机械制造工艺过程:毛坯和零件成形、机械加工、材料改性与处理、机械装配2.零件制造方法:材料成形法、材料去除法、材料累加法(焊接、粘贴、铆接)3.机械加工工艺过程及其组成:工序、安装、工位、工步、走刀4.工艺过程特点:单件小批生产、成批生产、大批大量生产5.形成零件表面的四种方法:轨迹法、成形法、相切法、范成法6.基准:设计基准、工艺基准(工序基准、定位基准(粗基准、精基准、附加基准)、测量基准、装配基准)7.工件的装夹主要形式:直接找正装夹、划线找正装夹、使用夹具装夹8.六点定位原则9.机械工艺系统的硬件:由机床、夹具、刀具、工件构成10.机床的基本组成:动力源、传动系统、支撑件、工作部件、控制系统、冷却系统、润滑系统、其它装置11.机床的技术参数:尺寸参数、运动参数、动力参数12.机床夹具的组成部分:定位元件及定位装置、夹紧元件及夹紧装置、对刀及导向元件、连接元件、其它元件及装置、夹具体13.机床夹具的分类:通用夹具、专用夹具、通用可调夹具、组合夹具、随行夹具14.刀具切削部分的组成(能看出各种角)15.刀具材料应具备的性能:高的硬度和耐磨性、足够的强度和韧性、耐热高、良好的工艺性能、经济性16.金刚石刀具不适应于加工钢和铸铁17.题目P91 2-4 2-7 2-9 2-10 2-11 2-12 2-13 2-14 2-17 2-18 2-21 2-2318.积屑瘤中速会变大19.影响切削变形的因素:切削用量、工件材料、刀具的几何参数20.切削的类型:带状切削、节状切削、粒状切削21.切削力的来源:弹性变形及塑性变形产生的抗力、刀具与切削及工件表面之间的摩擦阻力22.随着切削速度的增大,积屑瘤高度增加,切削变形程度减小,切削层单位面积切削力减小23.切削用量要素:切削速度(影响最大)、进给量、背吃刀量24.刀具几何参数的影响:前角增大,温度下降,主偏角减小,温度也下降25.道具的磨损形式:前刀面磨损、后刀面磨损、边界磨损26.刀具磨损原因:磨料磨损、粘结磨损、扩散磨损、化学磨损27.切削速度对刀具使用寿命影响最大,进给量次之,背吃刀量最小28.机械加工质量:机械加工精度、机械加工表面粗糙度、机械加工表面变质层29.机械加工表面对使用性能的影响:影响耐磨性、影响疲劳强度、影响耐蚀性、影响配合性质、影响结合面的密封性30.误差对加工精度的影响:回转运动的精度(径向跳动、轴向窜动、角度摆动)、直线运动精度、成形运动间的位置关系精度、成形运动间的速度关系精度31.提高传动精度的措施:(1)减少传动链中的传动件数目,缩短传动链长度;(2)采用降速传动链,以减小传动链中各元件对末端元件转角误差的影响;(3)提高传动元件,特别是末端传动元件的制造精度和装配精度;(4)采用误差补偿的方法32.提高工业系统刚度的措施:提高工件在加工时的刚度,提高刀具在加工时的刚度,提高机床和夹具的刚度33.加工误差:系统误差、随机误差34.工序能力系数Cp表示工序能力的大小35.机械加工工艺规程的设计原则:(1)编制工艺规程应以保证零件加工质量,达到设计图纸规定的各项技术要求为前提。
机械制造工艺学
1.生产过程:指从原材料开始到成品出厂的全部劳动过程。
2.系统属性:集合性、关联性、目的性、环境适应性。
3.机械加工工艺系统的组成:机床、夹具、刀具、工件。
4.机械加工工艺过程:指采用金属切削工具或磨具来加工工件,使之达到所要求的形状尺寸,表面粗糙度和力学物理性能,成为合格零件的生产过程。
5.工序:一个(或一组)工人在一个工作地点对一个(或同时对几个)工件连续完成的那一部分工艺过程。
分为安装、工位、工步、走刀6.安装: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一部分工序内容称为一个安装。
7.工位:在工件的一次安装中通过分度(或位移)装置,使工件相对于机床床身变换加工位置,则把每一个加工位置上的安装内容称为工位。
8.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所完成的工位内容称为一个工步。
9.走刀:切削刀具在加工表面上切削一次所完成的工步内容,称为一次走刀。
10.多工位加工的好处:①减少工件的安装次数②减少辅助时间,缩短工时,提高效率。
③可实现加工时间与辅助时间重叠。
11.生产纲领:在计划期内,应当生产的产品产量和进度计划。
12.生产批量:指一次投入或产出的同一产品或零件的数量。
13.生产类型可按大量生产、成批生产、单件生产三种生产类型来分类。
14.工件在机床或夹具中的装夹方法有三种:直接找正装夹(比较经济,定位精度不易保证,生产率低,仅适用于单件小批量生产);划线找正装夹(生产效率低,精度不高,适用于单件中小批生产中的复杂铸件或铸件精度较低的粗加工工序);夹具装夹(生产率高,易于保证加工精度要求,操作简单方便,效率高,适用于大批量生产,形状复杂件)。
15.六点定位原理:采用六个按一定规则布置的约束点来限制工件的六个自由度,实现完全定位。
16.工件装夹(安装):即定位和加紧。
17.定位:在进行机加工前,使工件在机床或夹具上,占据某一正确位置的过程。
18.夹紧:工件定位后,通过一定的机构给工件施以一定的力,避免工件因受切削力或重力等力的作用而改变原有的位置。
机械制造工艺学总结
1机械加工工艺过程:对机械零件采用各种加工方法直接改变毛坯地形状、尺寸、表面粗糙部劳动过程。
2生产过程:将原材料或半成品转变为成品的各有关劳动过程的总和。
包括:①生产技术准备过程如产品设计、生产准备、原材料的运输和保管;②毛坯制造过程;③机械加工和热处理;装配和调试过程;生产服务过程。
3机械加工工艺过程组成:是由一个或若干个顺序排列的工序组成的.依次细分为安装、工位、工步和走刀。
4生产专业化程度的分类,一般分为:(1)单件生产(2)成批生产(3)大量生产5工艺特征单件小批成批生产大批大量①零件的互换性:缺乏互换性;大部分具有互换性;具有广泛的互换性②毛坯制造方法与加工余量:木模手工造型或自由锻,加工余量大;部分采用金属模铸造或模锻,加工余量中等;广泛采用金属模机器造型、模锻或其它高效方法,加工余量小③机床设备:通用机床;部分通用机床和高效机床;广泛采用高效专用机床及自动机床④工艺装备:大多采用通用夹具、标准附件、通用刀具、万能量具。
靠划线和试切法达到精度要求;广泛采用夹具,较多采用专用刀具和量具;广泛采用高效夹具、复合刀具、专用量具或自动检验装置生产组织:机群式;分工段排列设备;流水线或自动线⑤对工人的技术要求:较高;一定水平;调整工:要求高操作工:要求低⑥成本:较高;中等;较低⑦工艺文件的要求:编制简单的工艺过程卡片;编制详细的工艺规程及关键工序的工序卡片; 编制详细的工艺规程、工序卡片、调整卡片⑧发展趋势:采用成组工艺,数控机床加工中心及柔性制造单元;采用成组工艺,用柔性制造系统或柔性自动线 ;用计算机控制的自动化制造系统、车间或无人工厂实现自适应控制6定位—使工件在机床或夹具上占有正确位置。
7夹紧—对工件施加一定的外力,使其已确定的位置在加工过程中保持不变。
8工件的装夹方法①直接找正装夹用划针,百分表或目测直接找正工件在机床或夹具中的正确位置,然后再夹紧。
这种方法称为直接找正装夹。
精度高,效率低,对工人技术水平高。
机械加工工艺过程的基本知识
零件的年生产纲领按下列公式计算:
N=Qn(1+a)(1+b)
二、生产类型的划分
根据零件生产纲领和质量的大小,就可以确定零件的生产
类型。 1.单件生产
2.大量生产 3.成批生产
在成批生产中,根据批量大小可分为小批、中批和大批生产。
小批生产的特点接近于单件生产的特点,大批生产的特点接近
于大量生产的特点,中批生产的特点介于单件和大量生产特点
由加工任务、加工顺序、加工方法、物质流
要求等确定的计划、调度、管理等属于信息流。 机械制造系统中能量的消耗及其流程为能量
流。图3-2所示为机械制造系统图。
3.生产系统
工厂是社会生产的基 层单位,在市场经济体制 下,工厂应根据市场供销 情况以及自身的生产条件, 决定自己生产的产品类型 和产量,制定生产计划, 进行产品设计、制造和装 配等,最后输出产品。如 果以整个机械制造工厂为 整体,所有这些生产活动 的总和,用系统的观点来 看,就是一个具有输入和 输出的生产系统。图3-3为 生产系统图。
Ø它技利术用文计件算。机网络和数据库技术实现各子系统互连, 可 Ø构CI成MS一、个ER具P充有分有反机映联了系制的造整系体统,的即这自一动新化发工展厂。。
三、工艺过程及其组成
零件的制造过程是指按一定顺序直接改变生产对象的形状、
尺寸,物理、化学、力学性能,以及决定零件相互位置关系的 过程,简称为工艺过程。
5.工位
为了减少工件的安装次数,在加工中常采用各
种回转工作台、回转夹具或移位夹具以及多轴机床。 工件在一次安装后,工件与夹具或设备的可动部分 一起相对于刀具或设备的固定部分所占据的每一个 位置上所完成的那一部分工艺过程称为工位。
第二节 生产纲领与生产类型
机械制造工艺学知识点综合
机械制造工艺学机械制造技术有两方面的含义:其一是指用机械来加工零件的技术,更明确的说是在一种机器上用切削的方法来加工,这种机器通常称为机床、工具机或工作母机。
另一方面是指制造某种机械的技术,如汽车涡轮机等;机械产品生产过程是指从原料开始到成品出厂的全部劳动过程,他不仅包括毛坯的制造,零件的机械加工、特种加工和热处理,机器的装配检验测试和涂装等主要劳动过程,还包括专用工具、夹具、量具、和辅具的制造,机器的包装,工件和成品的储存和运输,加工设备的维修,以及动力供应等辅助生产过程机械加工工艺过程:机械产品生产过程的一部分,是直接生产过程,其原意是指采用金属切削刀具或磨具来加工工件,使之达到所要求的形状、尺寸、表面粗糙度和力学物理性能,成为合格零件的生产过程。
机械加工工艺过程的组成:1工序:一个工人在同一个工作地点对一个工件连续完成的工艺过程。
2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成为一个安装。
3工位:在工件的一次安装中通过分度装置,使工件相对于机床床身变换加工位置,这把每一个加工位置上的安装内容称为工位。
4工步:叫那个表面、切削刀具、切削速度和进给量都不变的情况下所完成的工位内容,称为一个工步。
5走刀:切削刀具在加工表面上切削一次所完成的工步内容,称为一次走刀。
机械加工工艺系统:工件、机床、工具和家具组成。
生产纲领:企业根据市场需求和自身的生产能力决定生产计划。
在计划期内,应当生产的产品产量和进度计划称为生产纲领N=Qn(1+a%+&%);生产批量:指一次投入或产出的同一产品或零件的数量。
n=NA/f定位:指确定工件在机床上或夹具中占有正确位置的过程,通常可以理解为工件相对于切削刀具或磨具的一定位置,以保证加工尺寸、形状和位置的要求。
夹紧:指工件在定位后将其固定,使其在加工中能承受重力、切削力等而保持定位位置不变的操作。
装夹的三种方法及特点:1夹具中装夹:将工件装夹在夹具中,由夹具上的定位元件来确定工件的位置,由夹具上的夹紧装置进行夹紧。
机械加工工艺规程
机械加工工艺规程10。
1 工艺过程10.1.1 生产过程与工艺过程(1) 生产过程生产过程是指把原材料(半成品)转变为成品的全过程.机械产品的生产过程,一般包括: ①生产与技术的准备,如工艺设计和专用工艺装备的设计和制造、生产计划的编制,生产资料的准备;②毛坯的制造,如铸造、锻造、冲压等;③零件的加工,如切削加工、热处理、表面处理等;④产品的装配,如总装,部装、调试检验和油漆等;⑤生产的服务,如原材料、外购件和工具的供应、运输、保管等。
机械产品的生产过程一般比较复杂,目前很多产品往往不是在一个工厂内单独生产,而是由许多专业工厂共同完成的。
例如:飞机制造工厂就需要用到许多其他工厂的产品(如发动机、电器设备、仪表等),相互协作共同完成一架飞机的生产过程.因此,生产过程即可以指整台机器的制造过程,也可以是某一零部件的制造过程。
(2) 工艺过程工艺过程是指在生产过程中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。
如毛坯的制造,机械加工、热处理、装配等均为工艺过程。
在工艺过程中,若用机械加工的方法直接改变生产对象的形状、尺寸和表面质量,使之成为合格零件的工艺过程,称为机械加工工艺过程.同样,将加工好的零件装配成机器使之达到所要求的装配精度并获得预定技术性能的工艺过程,称为装配工艺过程。
机械加工工艺过程和装配工艺过程是机械制造工艺学研究的两项主要内容。
10。
1.2 机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程是由一个或若干个顺序排列的工序组成的,而工序又可分为若干个安装、工位、工步和走刀,毛坯就是依次通过这些工序的加工而变成为成品的。
(1) 工序工序是指一个或一组工人,在一个工作地点对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。
区分工序的主要依据,是工作地点(或设备)是否变动和完成的那部分工艺内容是否连续。
如图4。
1所示的零件,孔1需要进行钻孔和铰孔,如果一批工件中,每个工件都是在一台机床上依次地先钻孔,而后铰孔,则钻孔和铰孔就构成一个工序。
机械加工工艺基本知识
机械加工工艺基本知识newmaker一、生产过程与工艺过程专咫产品的生产过程是指把原材料变为成品的全过程。
机械产品的生产过程通常包含:1 .生产与技术的准备如工艺设计与专用工艺装备的设计与制造、生产计划的编制、生产资料的准备等;2 .毛坯的制造如铸造、锻造、冲压等;3 .零件的加工切削加工、热处理、表面处理等:4 .产品的装配如总装、部装、调试检验与油漆等;5 .生产的服务如原材料、外购件与工具的供应、运输、保管等;在生产过程中改变生产对象的形状、尺寸、相对位置与性质等,使其成为成品或者半成品的过程,称之工艺过程。
如毛坯的制造、机械加工、热处理、装配等均为工艺过程。
工艺过程中,若用机械加工的方法直接改变生产对象的形状、尺寸与表面质量,使之成为合格零件的工艺过程,称之机械加工工艺过程。
同样,将加工好的零件装配成机器使之达到所要求的装配精度并获得预定技术性能的工艺过程,称之装配工艺过程。
机械加工工艺过程与装配工艺过程是机械制造工艺学研究的两项要紧内容。
二、机械加工工艺过程的构成机械加工工艺过程是由一个或者若干个顺序排列的工序构成的,而工序又可分为若干个安装、工位、工步与走刀。
(一)工序工序是指一个或者一组工人,在一个工作地对一个或者同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺内容。
区分工序的要紧根据,是工作地(或者设备)是否变动与完成的那部分工艺内容是否连续。
图3-1所示的圆盘零件,单件小批生产时其加工工艺过程如表3-1所示;成批生产时其加工工艺过程如表3-2所示。
20表3-1圆盘零件单件小批机械加工工艺过程表3-2圆盘零件成批机械加工工艺过程铳刀铳刀<a)同时车夕隔和倒角(b)同时播IJ两凸台面图3-2复合工步图3-3多工位加工工位[--装卸工件;工位口--钻孔;工位III-扩孔;工位IV一皎孔三、工件的夹紧(一)工作夹紧概述如上所述,工件在加工前需要定位与夹紧。
这是两项十分重要的工作。
关于定位在后面章节中全面论述,本节对工件在机床上或者夹具中的夹紧作一概略说明。
机械制造基础
1、机械加工工艺过程的组成:(1)工序:是机械加工过程中的基本单元,是指一个或一组工人在同一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的过程。
工序四要素:工人工作地工件连续作业。
每道工序又分为:(2)安装:在一道工序中,工作在加工位置上至少要装夹一次,工件每经一次装夹后所完成的那部分工序。
(3)工位:工件在机床上占据每一个位置多完成的工序(4)工步:在加工表面不变,切削刀具不变的情况下所连续完成的工序(5)走刀:每次工作进给所完成的工步2、生产纲领在计划期内应当生产的产品数量年生产纲领N=Qn(1+a%+B%)Q产品年产量n每台产品中该零件数量a备品B废品率3、生产类型:单件小批量生产成批量生产大批大量生产4、零件表面切削加工方法:(1)轨迹法:工件表面的生线均由轨迹运动生成(2)成形法:工件的一条生线是刀刃的形状直接获得(3)相切法:工件的一条生线是刀刃运动轨迹的包络线(4)范成法:工件的一条生产线是,且包络线需要通过刀具和工件之间的范成运动来生成5、切削加工的成形运动:(1)主运动:(2)进给运动(3)定位和调整运动6、内切削量:包括切削速度v 进给量f 背吃刀具7、切削层截面参数:进给量f 背吃刀量切削厚度切削宽度8、基准(1)定义:用来确定加工对象上几何要素间的几何关系所一句的那些点线面称为基准(2)分为设计基准和工艺基准(3)工艺基准可分为:工序基准定位基准(a粗基准b精基准c附加基准)测量基准装配基准a以未加工的表面作为定位基准b以已加工的表面作为定位基准c根据加工需要而专门设计的定位基准9、工件的装夹主要形式有三种:(1)直接找正装夹效率较低,找正精度可以达到很高的精度,适用于单件小批量生产或定位精度要求特别高的(2)划线找正装夹通用性好,精度并不高,适用于单件小批量生成中的粗加工工序(3)夹具装夹效率高,定位精度高,广泛应用于各种生产类型10.定位原理(1)六点定位原则中“点”的含义是限制自由度,不是接触点(2)完全定位:工件定位时6个自由度完全被限制,反之不完全定位(3)欠定位与过定位欠定位:应限制的自由度未被限制过定位:某一自由度被定位元件重复限制11.定位误差(1)来源a.由于工件的定位表面或夹具上的定位元件制作不标准引起的定位误差,称基准位置误差b由于工件的工序基准与定位基准不重合而引起的定位误差,称为基准不重合误差13.磨削加工的主要工具时砂轮第3章五要素磨料、粒度、结合剂、硬度、组织切削与磨削原理1.切削形成是在切削过程中工件材料受到刀具前刀面的推挤后发生塑性变形,最后沿某一斜面剪切滑移形成的3.切削变形程度的表示方法度变形系数度变形系数4.积屑瘤(1)成因:a.一定温度、压力作用下,切屑底层与前刀面发生粘接.b.粘接金属严重塑性变形,产生加工硬化(2)形成过程:滞留----粘接----长大(3)影响:a.增大前角,保护刀刃 b.影响加工精度和表面粗糙度5.影响切削变形的因素分为工件材料、刀具集合参数及切削用量(1)工件材料:工件材料强度和硬度越大,变形系数也越小(2)刀具几何参数:刀具几何参数中影响最大的是前角,刀具前角越大,剪切角大,变形系数小(3)切削用量:切削用量对变形系数的影响分为有积屑瘤阶段和无积屑瘤阶段a.在无积屑瘤的切削速度范围内,切削速度变大,则变形系数变小b.在产生积屑瘤的切削速度范围内,切削速度通过前角来影响变形系数c.zai 无积屑瘤情况下,进给量f 通过抹茶系数来影响切削变形系数6.切屑类型带状切屑,节状切屑,粒状切屑,崩碎切屑7.为了使切削过程正常进行和保证加工表面质量必须使切屑卷曲和折断8.切削力 来源 是切屑形成弹性变形及塑性变形产生的抗力和刀具与切屑及工件表面之间的摩擦阻力9.切屑与前刀面的两个摩擦区 粘结区,滑动区10.已加工表面的变形1)原因切削刃存在刃p 圆弧,导致挤压和摩擦,产生变形区11.磨屑形成 弹性变形→塑性变形→切削12.积屑瘤 生成→长大→脱落→再生成→再长大13.影响增大前角减小切削力,影响尺寸精度,增大表面粗糙度,减小刀具磨损2.影响切削力的因素1)工作材料2)切削用量3)刀具几何关系4)刀具材料5)切削液6)刀面磨损3.3.1.近似认为单位时间内产生的切削热等于切削功率2.切削力分别产生于三个切削板型区剪切区,切屑与前刀面接触区,后刀面与切削表面接触区3.切削温度是指前刀面与切屑表面接触区内的平均温度,它是由切削热的产生和传出的平衡条件所决定的。
机械制造基础第九单元 机械加工工艺过程的基本知识
2.工步与走刀
所谓工步,是指加工表面、切削工具和 切削用量三要素中的切削速度与进给量 不变的前提下完成的那部分工艺过程。
图9.2 包括6个工步的工序
图9.3 钻孔
在工艺文件上,复合工步应视为一个工 步,图9.4所示是用一把钻头和两把车刀 同时加工内孔和外圆的复合工步(不同 类刀具)。 图9.5所示是用复合镗刀加工内孔的不同 表面(同类刀具)。
各工序定位基准的选择,影响着加工精 度、工艺流程、夹具的结构及实现流水 线、自动线的可能性。
1.粗基准选择原则
(1)首先选择要求保证加工余量均匀的 重要表面为粗基准。
(2)尽可能选用精度要求高的主要表面作粗 基准。 (3)尽量用非加工表面作粗基准。 (4)尽可能选大而平整的表面作粗基准,且 不能有飞边、浇口、冒口或其他缺陷。 (5)粗基准在同一尺寸方向上尽可能避免重 复使用。
第九单元 机械加工工艺过程的基本知识
任务一
基本概念
【任务描述】 认识机械加工工艺过程的组成,通过工艺过程的 组成了解生产工序、生产类型的划分。
【学习目标】 理解生产过程和工艺过程,掌握工艺工 程的组成。了解不同生产类型及生产纲 领的应用。
9.1.1 生产过程和工艺过程
1.生产过程
(1)生产技术准备。 (2)毛坯的制造。 (3)零件的加工。 (4)产品的装配。 (5)产品的质量检验。 (6)各种生产服务。
9.2.4 工件的定位
工件定位时,作为定位基准的点和线, 往往由某些具体表面体现出来,这种表 面称为定位基面。
工作地点(设备) 车床 铣床 工序号 3 工序内容 磨外圆 工作地点(设备) 外圆磨床
车端面、打顶尖孔、车外圆、 切槽、倒角 铣键槽、去毛刺
表9.2
机械制造工艺学第1章1
原有基准、附加基准
工件的定位应解决两方面的问题 :
1) “定与不定”
2) “准与不准”
1、自由度 一个在空间处于自由状态的物体具有六个自由度:
移动自由度 转动自由度 沿X、Y、Z轴的移动: X、、 Y Z 绕X、Y、Z轴的转动
工件的六个自由度
2、六点定位原理 定位,即限制自由度。用合理设置的6个支承点,限制工件 的6个自由度,使工件在夹具中的位置完全确定,即工件定 位的“六点定位原理”。
一个
图1–1 阶梯轴
工序号
表1-2 大批大量生产的工艺过程
工 序 内 容 铣两端面,钻两端中心孔* 车大外圆及倒角 设备 铣端面钻中 心孔机床 车床 I 车床II 专用铣床 钳工台
工步是为分解 复杂工序和计 算机加工时间 而划分的
1 2 3 4 5
两个(复合工步)
两个 车小外圆、切槽及倒角 三个 一个 铣键槽
例:
工序号 1 2 3
表1-1 单件小批生产的工艺过程 工 序 内 容 车一端面,钻中心孔*; 调头,车另一端面,钻中心孔 车大外圆及倒角;调头,车 小外圆、切槽及倒角 铣键槽、去毛刺 设备 车床I 车床II 铣床
图1–1 阶梯轴
工序号
表1-2 大批大量生产的工艺过程
工 序 内 容 铣两端面,钻两端中心孔* 车大外圆及倒角 车小外圆、切槽及倒角 铣键槽 去毛刺 设备 铣端面钻中 心孔机床 车床 I 车床II 专用铣床 钳工台
3、工件定位中的几种情况
工件各自由度的限定与否是相对定位元件而言的,限定越多 越复杂。
1)完全定位 指工件的六个自由度全部被限制。
考虑工件形状、加工方法、加工要求,并不是所有情况下都需 要限制工件的全部自由度。 2)不完全定位(部分定位):约束点数=所需限定的自由度数
机械加工工艺规程设计的基本概念
机电工程系
二.机械加工工艺过程的组成
1. 工序
一个或一组工人,在一台机床或一个工作地点 对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分 工艺过程。
划分工序的主要依据:工作地点是否改变和 加工是否连续完成。
同一零件,同样的加工内容可以有不同的工 序安排。
如图所示的阶梯轴的加工:
机电工程系
加工内容:
1.加工小端面 3.加工大端面 5.车大端外圆 7.车小端外圆 9.精车外圆 11.去毛刺
3)复合工步 为提高生产率,经常把几个带加工表面,用几把
刀具同时进行加工,或采用复合刀具加工表面,采用 复合刀具和多刀加工的工步称为复合工步。
复合工步举例
机电工程系
机电工程系
5、走刀 切削刀具在加工表面上切削一次所完成的工步
内容,称为一次走刀。一个工步可以包括一次或数 次走刀。
机电工程系
(二)生产纲领和生产批量 1.生产纲领: 企业在计划期内,应生产的产品产量和进度计划称为 生产纲领,计划期为一年的生产纲领成为年生产纲领。
F
n:每批中零件数量 N:年生产纲领中规定的零件数量 A:零件应储备的天数 F:一年中工作日天数。
机电工程系
4.生产类型
按企业生产专业化程度划分: 1)大量生产:
同一产品的数量很大,大多数工作地点经常重 复的进行同一零件的同一道工序的加工。
2)成批生产(大批、中批、小批): 一年中分批的制造相同的产品,制造过程有一
定的重复性。 3)单件: 单个生产不同结构和不同尺寸的产品。很少重
复。
从工艺角度划分: 单件小批生产 中批生产 大批大量生产
机电工程系
下表为不同生产类型的规范 机电工程系
各种生产类型的工艺特征 机电工程系
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工艺§概述一.机械加工工艺过程的组成1.工序——工人,在工作地对工件所连续完成的工艺过程。
2.安装——经一次装夹后所完成的工序内容装夹——定位——加工前工件在机床或夹具上占据一正确的位置夹紧——使正确位置不发生变化增加安装误差增加装夹时间——应尽量减少安装次数3.工位——工件与工装可动部分相对工装固定部分所占的位置多工位加工——提高生产率、保证加工面间的相互位置精度4.工步——加工表面和加工工具不变条件下所完成的工艺过程一次安装中连续进行的若干相同的工步→1个工步用几把不同刀具或复合刀具加工→复合工步5.走刀——每进行一次切削——1次走刀二.工艺规程1.工艺规程的作用——①指导生产②组织生产和管理生产③新建、扩建或改建工厂及车间2.工艺规程的设计原则——①技术上的先进性②经济上的合理性③良好的劳动条件§机械加工工艺规程设计一.零件的工艺分析1.零件技术要求分析①加工表面的尺寸精度②主要加工表面的形状精度③主要加工表面之间的相互位置精度④各加工表面粗糙度以及表面质量方面的其他要求⑤热处理要求及其它技术要求(如动平衡等)。
1)零件的视图、技术要求是否齐全——主要技术要求和加工关键2)零件图所规定的加工要求是否合理3)零件的选材是否恰当,热处理要求是否合理2.零件结构及其工艺性分析①结构组成——内外圆柱面、圆锥面、平面、螺旋面、齿形面、成形面②结构组合——轴类、套筒类、盘环类、叉架类、箱体类★分析刚度及其方向③结构工艺性——保证使用要求的前提下,能否以高生产率和低成本制造二.毛坯的选择1.毛坯种类的选择铸件、锻件、焊接件、型材、冲压件、粉末冶金件和工程塑料件2.确定毛坯的形状和尺寸——尽量与零件接近毛坯加工余量——毛坯制造尺寸与零件相应尺寸的差值——加工总余量毛坯公差——毛坯制造尺寸的公差①为工件安装稳定,有些毛坯需工艺凸台②为加工方便,一些零件作整体毛坯——半圆形零件→合成整圆小零件(垫圈)→合成1件3.选择毛坯时应考虑的问题①零件的材料及力学性能要求——铸铁、有色金属→铸重要件→锻②零件的结构形状与尺寸——复杂件→铸小台阶轴→棒料,大台阶轴→锻③生产纲领的大小——大批量→先进方法④现有生产条件⑤采用新工艺、新技术、新材料三.定位基准选择1.基准的概念——确定其他点、线、面的位置所依据的点、线、面(1)设计基准——零件图上的基准——尺寸→尺寸线的起点相互位置→基准符号(2)工艺基准——工艺中用的基准——①工序基准②定位基准③测量基准④装配基准2.定位基准的选择——毛坯面定位→粗基准已加工面定位→精基准(1)精基准的选择——可靠保证主要加工表面间的相互位置精度1)基准重合原则——选设计基准为定位基准2)基准统一原则——尽可能在多数工序中用一组精基准定位3)定位稳定准确,简单方便的原则——选面大、精度高的面为精基准4)互为基准原则——为加工余量均匀,位置精度高——反复加工5)自为基准原则——要求余量小而均匀——选加工面本身为精基准●辅助基准——人为制造的基准——工艺需要而作的工艺凸台、中心孔提高精度——一面两孔定位(2)粗基准选择——可靠方便地加工精基准1)保证不加工面与加工面间的位置关系——选择不加工面作粗基准2)定位稳定可靠,简单方便——选大面、平整面,无缺陷3)合理分配各面加工余量——①应保证各加工面有足够的余量②某些重要面使其加工余量均匀4)同一方向上的粗基准原则上只允许使用一次●基准选择——具体情况具体分析,综合考虑,灵活运用,正确选择【例】选择支架零件的精基准和粗基准◆零件分析——加工面——底面、顶面、φ16H7孔、2-φ10孔、直槽、圆弧槽主要加工要求——φ16H7、对称度0.1、32±0.1、28±0.1◆基准分析——底面——顶面、φ16H7孔高度方向的设计基准φ16H7孔轴线——直槽、圆弧槽、2-φ10孔的设计基准。
◆精基准选择:底面——限制3个自由度(z 、x 、y)①基准重合(底面是顶面、φ16H7孔高度方向的设计基准)②基准统一(在大多数工序中使用)③定位稳定可靠、夹具结构简单(定位面积大且平整)。
φ16H7孔——限制2个自由度(x 、y)①基准重合(直槽、圆弧槽、2-φ10孔的设计基准)②基准统一(在大多数工序中使用)③定位稳定可靠,夹具结构简单。
左边φ10孔——限制1个自由度(z)①基准重合(与φ16H7中心连线是直槽、圆槽、右φ10夹角的设计基准)②基准统一(在大多数工序中使用)③定位稳定可靠,离φ16H7中心远,转角误差小,夹具结构简单 ◆粗基准的选择:φ40外圆——限制4个自由度(x 、y 、x 、y)①保证加工面与不加工面间的位置关系(φ16H7与外圆壁厚均匀)②定位稳定可靠、夹紧方便(定位面平整光洁、可用三爪卡盘装夹)K 面——限制1个自由度(z)①保证加工面与不加工面间的位置关系(保证尺寸12)②定位方便(直接靠在三爪卡盘卡爪上)。
左边R10外缘——限制1个自由度(z)①保证加工面与不加工面间的位置关系(φ10孔中心与外圆对称)四.工艺路线的拟订1.表面加工方法和加工方案的选择(1)加工面的技术要求——经济精度——正常工作条件下所达到的加工精度(2)工件材料的性质及热处理(3)工件的形状和尺寸(4)结合生产类型考虑生产率和经济性(5)现有生产条件2.加工阶段的划分粗加工阶段——尽快切除余量——高生产率半精加工阶段——继续减少加工余量,为精加工作准备,次要面加工精加工阶段——达到要求的加工精度和表面粗糙度光整加工和超精密阶段——降低表面粗糙度值原因:①保证加工质量②合理使用设备③便于安排热处理④及时发现毛坯缺陷,保护精加工表面★加工阶段划分——针对零件加工的整个过程、针对主要加工面3.工序集中与工序分散工序集中——工序少,内容多——装夹次数少,位置精度高,设备数量少,工人少工序分散——工序多,内容少——设备工装简单,调整方便,切削用量合理;设备多,工人多4.加工顺序的安排(1)机械加工顺序的安排——①先基准后其它②先粗后精③先主后次、穿插进行④先面后孔●基准加工→主要面粗加工→次要面加工→主要面半精加工→次要面加工→修基准→主要面精加工(2)热处理工序的安排1)预备热处理——正火和退火——粗加工前时效处理——粗加工前、后调质处理——粗加工后,半精加工前2)最终热处理——淬火——精加工、磨削前渗碳淬火——半精加工后渗氮——尽量靠后表面处理(电镀及氧化)——最后●毛坯制造→退火或正火→主要面粗加工→次要面加工→调质(或时效)→主要面半精加工→次要面加工→淬火(或渗碳淬火)→修基准→主要面精加工(3)辅助工序的安排检验——粗加工后,精加工0前;转车间前后;重要工序前后,完工后去毛刺——钻、铣、刨、拉后,淬火前辅助工序——清洗、防锈、去磁、平衡等五.加工余量的确定1.加工余量的概念(1)工序余量——切除的金属层厚度——等于前后工序尺寸之差被包容面:Z b=a-b包容面:Z b=b-a外圆表面:2Z b=d a-d b内孔表面:2Z b=d b-d a(2)总加工余量ZΣ=各工序加工余量之和 =毛坯尺寸与零件尺寸之差 =毛坯余量●单向入体原则——被包容面——基本尺寸为最大极限尺寸,上偏差为零包容面——基本尺寸为最小极限尺寸,下偏差为零孔与孔(平面)间距离尺寸——对称分布毛坯尺寸——正负分布●工序余量的变动范围=前后工序尺寸公差之和2.影响最小加工余量的因素(1)前工序的表面粗糙度Ra和表面缺陷层深度Ha(2)前工序的尺寸公差Ta(3)前工序的相互位置偏差ρa(4)本工序加工时的安装误差εb3.确定加工余量的方法——①计算法②查表修正法③经验估算法六.工序尺寸的确定●余量法①确定各工序基本余量及各工序经济加工精度②从后向前推算各工序基本尺寸及毛坯尺寸③按“单向入体原则”确定各工序尺寸公差●基准不重合时,必须用尺寸链的原理进行分析计算七.机床及工艺装备的确定1.机床的确定1)机床规格尺寸应与工件尺寸相适应2)机床的精度应与加工精度相适应3)机床生产率应与生产类型相适应——单件小批生产→通用设备大批量生产→高效专用设备4)机床的选择应结合现场的实际情况——类型,设备负荷,排列等2.工艺装备的确定(1)夹具的选择单件小批生产→通用夹具,组合夹具大批量生产→高效和自动化专用夹具多品种中小批量生产→可调夹具、成组夹具◆夹具的精度——与工件加工精度相适应(2)刀具的选择——优先选用标准刀具高效复合刀具、专用刀具◆刀具的类型、规格及精度——与工件加工要求相适应(3)量具的选择单件小批量生产——通用量具大批量生产——高效专用量具--极限量规、专用量具和测量仪器◆量具的量程和精度——与工件结构尺寸和精度相适应八.确定切削用量和时间定额1.切削用量的选择单件小批生产——不规定 批量较大——严格地确定粗加工——保证高生产率大的背吃刀量,较大的进给量,合理的切削速度精加工——保证加工精度和表面质量较小的背吃刀量和进给量、合理的切削速度。
组合机床、自动机床——比一般低一些2.时间定额——生产1件产品或完成1道工序所耗的时间(1)单件时间定额T p①基本时间T b ——直接改变对象的尺寸形状、位置、状态或性质所耗的时间直接切除余量所耗时间(含切入切出时间)②辅助时间T a ——实现基本工艺所进行的各种辅助动作所耗的时间装卸、开停机、进退刀、改变切削用量、试切和测量等◆基本时间+辅助时间=作业时间③布置工作地时间T s ——工作班内照管工作地所耗的时间,作业时间2~7%调整更换刀具、修整砂轮、润滑擦试机床、清理切屑④休息与生理需要时间T r ——工作班内满足生理需要所耗的时间,作业时间2~4%⑤准备和终结时间T e ——为生产一批产品准备和结束工作所耗的时间T p =T b +T a +T s +T r +n T e(2)提高生产率的措施1)缩减基本时间T b 外圆车削:T b = p c fa v DLZ1000①增大切削用量——硬质合金——200m/min ,陶瓷刀具——500m/min金刚石、立方氮化硼刀具——普通钢材——900m/min↘淬火钢或高镍合金钢——90m/min高速磨削——80m/s ;强力磨削深度——6~30mm②减少或重合切削行程长度——多刀多刃加工多件加工——顺序加工平行加工平行顺序加工③减小切削加工余量Z ——毛坯精化粉末冶金、压力铸造、精密铸造、精锻、冷挤压、热挤压等冷挤压齿轮代替剃齿2)缩短辅助时间——直接缩减、间接缩减①直接缩减辅助时间——大批量生产——先进高效夹具单件小批量生产——成组夹具或通用夹具主动测量法——加工过程中测量工件实际尺寸,并主动控制数字显示装置——显示尺寸变化、刀具位移量②间接缩减辅助时间——使辅助时间与基本时间重合转位移位工作台或多根心轴——加工时间内装卸工件主动测量或数字显示装置——使测量时间与基本时间重合(3)缩短布置工件地时间——减少调刀对刀时间快换刀夹、刀具微调机构、专用对刀样板、对刀块(4)缩短准备和终结时间——扩大零件批量和减少调整机床、工装的时间成批生产——缩短安装刀具、调整机床的时间,扩大零件批量中小批生产——零件通用化和标准化,或采用成组技术十.编制工艺规程文件①机械加工工艺过程卡片——成批生产工艺路线——工序名称、内容、车间工段、机床工艺装备名称、时间定额②机械加工工序卡片——大批量生产、中批关键件、小批关键工序工序加工要求——细实线画工件外形(加工面用粗实线表示)本工序尺寸及公差、表面粗糙度及其它技术要求定位基准、夹压位置和方式§3-3工艺尺寸链一.工艺尺寸链的概念1.尺寸链的定义——互相联系的,按一定顺序排列成的封闭尺寸图形①封闭性——首尾相接②工艺性——随工艺方案变化而变2.工艺尺寸链的组成: 封闭环——最后自然形成的尺寸,A 0组成环——直接获得的尺寸↘增环——该环增大,封闭环相应增大,i A减环——该环增大,封闭环相应减小,i A3.增、减环的判定方法——设封闭环为减环方向,沿减环方向绕尺寸链顺次画箭头,即为各组成环方向4.工艺尺寸链的建立①封闭环的确定——间接得到②组成环的查找——从定位面到加工面的尺寸——直接得到二.工艺尺寸链计算的基本公式1.封闭环基本尺寸=所有增环基本尺寸之和减去所有减环基本尺寸之和∑∑+==-=mn i i ni i A A A 1102.封闭环上偏差=所有增环上偏差之和减去所有减环下偏差之和∑∑+==-=mn i i n i i I E S E ES 110 3.封闭环下偏差=所有增环下偏差之和减去所有减环上偏差之和∑∑+==-=m n i i ni i S E I E EI 1104.封闭环公差=各组成环公差之和∑∑∑=+===+=m i i m n i i ni i T T T T 1110三.工艺尺寸链的应用1.基准不重合时工序尺寸及公差的确定(1)测量基准与设计基准不重合时尺寸的换算【例】尺寸036.010-不便测量,改测量孔深A 2 ,通过017.050-(A 1)间接保证尺寸036.010-(A 0),求工序尺寸A 2及偏差。