第二章--机械制造过程的基本概念

机械制造技术基础12009第2章机械制造过程的基础知识材料成形法:材料去除法（表2.1）材料累加法2.1机械制造过程的基本概念2.1.1机械制造工艺方法铸造锻造冲压粉末冶金注塑成形法机械力去除法热能去除法化学去除法复合去除法特种加工。焊接粘接铆接快速原型传统方法2009220093材料去除法（表2.1）2.1.1机械零件制造工艺方法机械力去除法（机械加工方法）电火花、电子束、离子束与激光束。电解、电腐蚀、电铸化学腐蚀溶解切削磨削研磨、抛光高压水、磨料喷射超声加工等。机械与热能机械与化学机械与电（磁）热能、化学去除法（特种加工）复合去除法20094•完成一个合格零件的制造，可以是一种或是几种工艺方法来完成。200952.1.1机械零件制造工艺方法机械加工特种加工复合法加工切削磨削研磨、抛光高压水、磨料喷射超声加工等。材料成形法材料去除法材料累加法切削-----用金属切削刀具将工件上的多余金属层去除掉的工艺方法磨削-----用砂轮将工件上的多余金属层去除掉的工艺方法200962.1.2生产纲领与生产类型生产纲领通常也称年产量，它是指企业在生产计划期内应当生产的产品数量。N=Qn（1+α%+β%）（2-1）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。200972.1.2生产类型及其工艺特点单件小批生产是指单个制造结构或尺寸不同、很少重复甚至不重复的产品的生产。如：重型机器制造厂、机修车间或试制车间等的生产。成批生产是指成批制造相同的零件，或每隔一定时间又重复进行的生产。批量是根据零件的年产量及产品装配周期划定的，根据批量的大小可分为大批、中批和小批三种。如：机床制造厂多为成批生产企业。大量生产是指产品数量很多，大多数工作地点经常重复进行某一种零件加工的生产。如：轴承厂、拖拉机厂或汽车厂等的生产。生产类型2009892.1.3机械加工工艺过程•机械制造工艺----是指制造机械产品的技巧、方法和程序。•机械制造工艺过程----机械制造过程中，凡是直接改变“零件”形状、尺寸、性能及与其它零件的相对位置，使其成为成品或半成品的工艺过程。它通常包括零件的制造与机器的装配两部分。20092.1.3机械加工工艺过程机械制造过程机械产品采用机械加工方法以合格产品为目标，改变毛坯的形状、尺寸、各组成表面间的位置以及表面质量所经过的所有工作过程。毛坯机械加工工艺过程200910机械加工工艺过程工序Ⅰ工序Ⅱ工序N走刀工步安装工位2.1.3机械加工工艺过程（零件）及其组成2009112.1.3---------工序12工序工件工人地点工序是指一个（或一组）工人在同一台机床（或同一工作地点）对一个（或同时对几个）工件所连续完成的那部分工艺过程。工人、工作地点、工件与连续完成构成了工序的4要素。其中任一个要素发生了变更就构成了另一道工序。20092009车削工序1安装工件切削阶梯端面卸下工件在另一台车床上安装加工轴颈卸下工件车削工序213铣削工序钻孔工序磨削工序（轴颈）1420092.1.3---------安装安装是指一道工序中，工件装夹一次所完成的那部分工艺过程。（安装不是一个动作，而是一部分工作内容）当一道工序中只发生一次安装时，该工序的工作内容与安装的工作内容是相同的；当一道工序中发生n次安装时，该工序的工作内容是这n次安装工作内容的总合；为减少安装误差，应尽量减少安装次数。1520092.1.3---------工位工位是指在某一工序的一次安装中的每个位置所完成的那部分工艺过程。当一个安装中工件只在一个位置完成加工内容，该安装的工作内容与工位的工作内容是相同的；当一个安装中工件在n个位置完成加工内容，该安装的工作内容是这n个工位工作内容的总合；为减少安装次数和安装误差，应尽量采用多工位加工。1620092.1.3---------工步工步1工步2工步是指在一道工序（一次安装或一个工位）中加工表面及所用刀具与切削用量都不变情况下所连续完成的那部分工艺过程。1720092.1.3---------复合工步有时为了提高生产效率，经常把几个待加工表面用几把刀具同时进行加工，这样的工步称复合工步（图2.5）。1820092.1.3---------走刀走刀是指在一个工步中，由于加工余量较大需要同一刀具对同一表面进行多次进给才能达到尺寸要求，每次进给即称一次走刀192009机械加工工艺过程工序1工序2工序N走刀2安装1安装2安装N工位1工位2工位N工步1工步2走刀12.1.3---------概念总结2020092.1.3---------工序数工序是机械加工工艺过程的基本单元工序数--------组成一个工艺过程的工序数是由被加工工件结构的复杂程度、加工精度要求及生产类型决定。2120092.1.3---------工序数举例2009222009表2.4单件生产阶梯轴的工艺过程表2.5大批量生产阶梯轴的工艺过程2.1.3---------工序数举例232.1.4基准基准的分类：设计基准、工艺基准基准的概念工件上，用来确定某些点、线、面的空间位置的那些个点、线、面。242009设计基准基准工序基准装配基准定位基准测量基准工艺基准2.1.4基准252009设计基准在零件工作图上，用来确定某些点、线、面的位置所依据的那些点、线、面或其组合。2.1.4基准----1设计基准2620092.1.4基准----1设计基准272009工序基准装配基准定位基准测量基准工艺基准工件在机床或夹具上进行加工时用来确定本工序被加工表面位置的基准装配时，用来确定零件在部件中的位置的基准（部件在机器中的位置）测量工件已加工表面位置所依据的基准在工序图上，用来标定本工序加工位置尺寸关系的基准2.1.4基准----2工艺基准282009工艺基准2920092.1.5机械装配工艺过程机械装配过程:以合格机械产品为目标，将组成机器的全部零、部件按一定的精度要求和技术条件连接与固定在一起的工作过程。机械装配工作包括：组装、部装、总装、调试、检验、平衡、试车、涂装与包装等工作。机械装配过程由一系列的工序、工步和操作组成。•装配工序是指在一个工作地点，由一个或一组工人所连续完成的那一部分装配工作。•装配工步是装配工序的组成部分，在装配工步中，装配对象、装配工具和装配方法均不改变。•装配操作是指装配工步中各个装配动作。3020092.2机械加工的最基本方法---切削加工方法2.2.1工件表面的形状及其形成方法311.切削加工成形方法•几何表面的形成原理任何一个表面都可以看是一条曲线（或直线）沿着另一条曲线（或直线）运动的轨迹。这两条曲线（或直线）称为该表面的生成线，前者称为母线，后者称为导线。20092.2.1工件表面的形状及其形成方法。。。。322009工件加工表面的发生线是通过刀具切削刃与工件接触并产生相对运动而形成的。形成工件表面的方法：（1）轨迹法（2）成型法（3）相切法（4）范成法2.2.1工件表面的形状及其形成方法。。。3320092.2.1工件表面的形状及其形成方法3420092.切削加工成形运动（切削运动）工件表面的成形方法母线形成方法和导线形成方法的组合。形成加工表面所需的刀具与工件之间的相对运动也是形成母线和导线所需相对运动的组合。2.2.2成形运动与切削用量图2.16合成运动352009表面成形运动非表面成形运动主运动进给运动（纵、横、斜向）按运动的功能分类切入运动分度运动辅助运动控制运动接近退刀返回2.2.2成形运动与切削用量3620091.主运动:使切削能够发生的运动，是唯一的，消耗功率最大的。2.进给运动：使切削连续进行的运动3.其他辅助运动：保证加工余量全部切除掉的运动，可是连续的和非连续的。2.2.1。。。。切削运动3720092.2.3成形运动与切削用量图2.15外圆车削的切削运动与工件表面工件上的三个表面待加工表面：切削过程中，即将被切掉的表面加工表面：刀具正在切削的表面已加工表面：刀具切削后形成的表面。*有粗、精等多序加工的表面，这道工序是已加工表面，下道工序就是待加工表面。3820092.2.2成形运动与切削用量主运动进给运动待加工表面已加工表面加工表面切削速度：主运动的最大线速度1000cdnvm/s进给量：有每转进给量、每齿进给、进给速度nzfnfvzf背吃刀量：待加工表面与已加工表面之间的垂直距离。3920092.2.3典型表面的加工方法---外圆20094020092.2.3典型表面的加工方法---内圆4120092.2.3典型表面的加工方法---平面422.2.3典型表面的加工方法---螺纹432009成形表面加工回转成形面直线成形面立体成形面2.2.3典型表面的加工方法---成型表面加工442009硬件软件机械加工工艺系统工件机床刀具夹具工艺方法工艺过程数控程序2.3机床的基本概念452009金属切削机床作用:利用切削刀具与金属工件的相对运动从工件上切除多余的金属或预留层，以获得符合规定的尺寸、形状、精度及表面质量要求的零件。2.3.1机床的分类与型号表示法—1分类200946HarbinInstituteofTechnology通用机床专用机床专门化机床自动生产线按通用性分按精度分普通精度机床精密机床高精度机床超精密机床按自动化程度分手动机床自动机床半自动机床2.3.1机床的分类与型号表示法—1分类按加工方式分车床、铣床、钻床、镗床、磨床、刨（插）床、拉床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、珩磨机床、锯床、键槽加工机床2009472.3.1机床的分类与型号表示法—2机床型号表示方法482009类别车床钻床镗床磨床齿轮加工机床螺纹加工机床铣床刨插床拉床电加工机床切断机床其他机床代号CZTMYSXBLDGQ表2.14机床的类别代号表2.15机床的通用性代号通用特性高精度精密自动半自动数控自动换刀仿形万能轻型简式代号GMZBKHFWQJ2.3.1机床的分类与型号表示法—2机床型号表示方法2009492.3.1机床的分类与型号表示法—2机床型号举例（万能）特性代号CW6140（车床）类别代号（卧式）组别代号（普通）型别代号（直径1/10）主参数200950卧式X62W铣床类（2号工作台）主参数（万能）改进序号2.3.1机床的分类与型号表示法—2机床型号举例2009512.3.1机床的分类与型号表示法—2机床型号举例2009522.3.1机床的分类与型号表示法—2机床型号举例2009532.3.2机床的基本组成200954图2.21立式钻床图2.22摇臂钻床2.3.2机床的基本组成200955图2.24卧式镗床图2.25牛头刨床2.3.2机床的基本组成200956图2.30立式加工中心1-床身；2-滑座；3-工作台；4-立柱；5-数控柜；6-机械手；7-刀库；8-主轴箱；9-驱动电柜；10-操纵面板图2.29M2120内圆磨床1-床身；2-头架；3-砂轮修整器；4-砂轮；5-磨具架；6-工作台；7-操纵磨具架手轮；8-操纵工作台手轮2.3.2机床的基本组成2009572009图2.23立式车床1-立刀架溜板；2-立刀架；3-横梁；4-花盘；5-横刀架；6-立柱2.3.2机床的基本组成58图2.26龙门刨床图2.27M7120A平面磨床1-床身；2-垂直进给手轮；3-工作台；4-行程挡块；8-拖板；9-磨头；10-驱动工作台手轮5-立柱；6-砂轮修整器；7-横向进给手轮；2.3.2机床的基本组成200959图2.28M1432A万能外圆磨床1-床身；2-工作台；3-头架；4-砂轮；5-内圆磨头；6-砂轮架；7-尾架2.3.2机床的基本组成2009602.3.2机床的基本组成动力源传动系统支撑件工作部件包括控制系统冷却系统润滑系统其他装置机床基本部分组成：6120092.3.2机床的基本组成动力源为机床提供动力（功率）和运动的驱动部分传动系统支撑件支撑件用于安装和支承其它固定的或运动的部件，承受其重力和切削力交流电动机直流电动机液压马达主传动系统变速箱、主轴箱进给传动系统进给箱其他运动的传动系