机械制造工艺学 第一章 绪论

一、机械工业在国民经济中的重要地位。1、重要的基础：农业、60万kw火、30万kw水、1000万吨露矿、300万吨钢、6000m钻机、交通、轻工、电子……2、具有高的附加值和利润例：在发达国家，机电产品的产值占国民生产总值2/3以上。机械制造工艺学(34学时)绪论3、现状门类比较安全，具有相当规模，一定的技术基础。一些项目和产品达到世界先进水平。总体水平存在阶段性差距。例如机床产品。决定产品生产的因素1、制造什么——由商品市场的需求决定。2、如何制造——制造业的能力和水平。表现为：制造技术、工艺装备、材料科学、管理水平、人员素质等。管理水平主要指工艺管理水平。（包含社会科学和自然科学）二、广义制造论主要讨论：机械产品的制造工艺指导思想：优质、高产、经济性。主要内容：1、研究如何制定零件的机械加工工艺规程。2、加工质量：加工精度、表面质量3、装配工艺4、夹具设计5、了解机械制造技术的发展三、课程研究的对象和主要内容1、专业课：与《金属工艺学》《材料》《公差》等密切相关。2、学习方法：课程灵活性大，实践性强，概念结合实例加深理解，提高应用能力。3、考试课：作业、实验占40%（平日成绩）。四、课程的特点和学习方法和要求第二节生产过程与工艺过程一、生产过程与工艺过程1、生产过程2、工艺过程：毛坯加工、机械加工、热处理、装配等的工艺过程。3、机械加工工艺过程。（工艺过程中的一部分）二、机械加工工艺的组成1、工序（一个、一个、一个、连续）；其为工艺过程的基本单元。2、安装：包括对工件的定位和夹紧。3、工位：一次安装中，工件在机床上不同位置完成的工艺内容。多工位加工（图1-5）4、工步：加工表面，切削刀具，切削用量不变。复合工步：同时几把刀具参与切削（图1-7、1-8、1-9）。5、走刀：同工步内的一次加工。例：加工阶梯轴（图1－4）第一种工序安排方案（表1－2）工序一、车外圆工步1：粗车φ40外圆到φ41工步2：粗车φ25外圆到φ26走刀1：车外圆到φ35走刀2：车外圆到φ30走刀3：车外圆到φ26工步3：精车工步4：φ40φ26倒角1×45°033.0017.00025.02540、033.0017.00025.02540、工步5：切断工序二、铣键槽，去毛刺。第二种工序安排方案（表1－3）多工序少工步的安排方案第三种工序安排方案（表1－4）确定安装方式的安排方案三、机械加工工艺系统由工件、机床、刀具和夹具组成。第三节生产类型与工艺特点一、年生产纲领与生产批量年生产纲领N：N=Qn（1+α%+β%）Q—整台产品的年产量（台/年）n—每台产品所需零件数（件/台）α%—备品率β%—废品率n——一次投入或产出的同一产品或零件数量。N——年生产纲领A—零件应储备的天数（注A上升与周转资金，零件加工调整费，保证装配等有关。）F——一年中的工作日天数FNAn二、生产批量按生产纲领和零件的类型（大小、重量）划分生产类型。单件，成批（小批、中批、大批）、大量，（见表1-5）随生产类型不同，生产的专业化程度不同，在工艺特点上，区别有：毛坯、机床、夹具、刀具、量具等。见表1-6注：生产过程柔性化的影响。。三、生产类型及工艺特点二、基准（在图纸上或零件上）用以确定一些几何要素相互位置的点、线、面。一、工件的定位（一）工件的装夹（安装）两个含义：1.定位;2.夹紧1.定位：确定工件在机床或夹具中的正确位置。2.夹紧：保持工件一件的正确位置不变。（受切削力等外力作用时）第四节工件加工时的定位和基准装夹的三种主要方式：1.直接找正：用检具（百分表，划线盘）检验工件表面位置，找正后夹紧。（图1-12）2.划线找正：工件上画出位置线，加工线，找正线等，按线找正后夹紧。（图1-13）（例如床身或箱体的第一道加工工序）生产效率低，适用于中心批量的生产。划线找正精度为0.1mm，直接找正精度由测量量具和操作过程确定。（0.01,0.001）3、夹具装夹装夹迅速、简单、定位精度稳定、定位精度由夹具确定。（二）、定位原理1、六点定位原理：一个物体在空间可以有六个独立的自由度。采取一定的约束措施，适当分布6个约束点，则物体被完全限制了六个自由度，称为6点定位原理。⌒⌒⌒、、、、、ZYXZYX长方体工件的定位分析：1、2、3点：限制4、5点：限制6点：限制⌒⌒、、YXZ⌒、ZYX2、用定位元件代替约束点单个约束点可以用支承钉代替。其它种类的定位元件：支承板、销钉、V形块，套筒以及定位元件的组合见表1－7。3、完全定位和不完全定位（图1-18、19）1）完全定位——限制了6个自由度，满足加工面定位要求。2）不完全定位——限制的自由度少于6个，且满足加工面的定位要求。例如：车削工件时，一般不用限制工件与夹具或机床的初始角度即。⌒X讨论：工件的完全定位和不完全定位。（图1－18）讨论：根据表面要求，应限制的自由度数。（图1－19）讨论：采用不完全定位方案时，应同时考虑承受切削力，夹紧力等因素，这时对没有位置尺寸要求的自由度加以限制，不仅是允许的，而且是必要的。（图1－20、1－21)4、欠定位和过定位：（1）欠定位——约束点不足，不满足加工表面的位置尺寸要求。欠定位是不允许的。（图1-21a）修正后如图1-21b)。（2）过定位——一个自由度被两个以上约束点约束（定位干涉），如图1-22。若工件端面垂直度误差较大，夹紧后将使工件或销轴变形。消除方法：1）减力端面2）减短心轴3）加球面垫4）加大孔和轴之间的间隙5）提高工件位置精度（垂直度）。过定位产生的误差和变形，及改进措施。（图1-23、24）过定位的精度界线：1）若工件、定位件的定位表面精度高，产生的误差在工件公差允许范围内，过定位允许存在，同时可增加安装的刚度和稳定性，如图1-22。2）若工件和定位件的精度较低，则不允许过定位存在，如图1-24a。常用定位元件可以限制的自由度（表1－7）1）支承钉——与工件点接触，限制1个。2）条形支承板——与工件窄面接触，限制2个。3）短圆柱销（定位套）——限制2个4）长圆柱销（定位套）——限制4个5）短圆锥销（短圆锥孔）——限制3个6）长圆锥销（长圆锥孔）——限制5个7）短V型块——限制2个8）长V型块——限制4个9）组合形式：2钉≌1条形支承板，2条形支承条板≌1矩支承板，2短套≌1长套，2短V型块≌1长V型块。10)浮动支承——在浮动方向不限制。例如：浮动锥销≌短锥限制3-1=2个二、基准（一）设计基准——零件图（设计图）上采用的基准。（标注尺寸的起始位置）图1-1（二）工艺基准——工艺过程中采用的基准。1.工序基准——工序图上采用的基准。工序图表示内容：①本工序完成后的零件形状。②加工表面位置，③工序尺寸及公差④技术要求，⑤工件的定位符号：∧□、定位符号后□数字表示为为限制自由度数，∧指向夹紧面。⑥工件的夹紧符号：↓，↓指向夹紧面.⑦刀具的形状、位置等。2.定位基准——安装中用于定位的基准。有：粗基准、精基准、辅助基准（附加基准）。3.测量基准：与测量方式有关，例：用卡尺测量时，其测量基准为卡尺的量爪接触的表面。4.装配基准：例：减速器装配齿轮——孔，端面。轴——轴承安装处箱体——安装面基准分类如图（1-26）设计基准装配基准测量基准定位基准基准工艺基准工序基准辅助基准粗基准精基准作业：1－8、1－11、1－12