機(jī)械制造工程高職層次.ppt

書名 機(jī)械制造工程ISBN 978 7 111 47620 7作者 郭彩芬出版社 機(jī)械工業(yè)出版社本書配有電子課件 第1章機(jī)械制造工藝基礎(chǔ) 本章要點(diǎn) 生產(chǎn)過程的概念工藝過程及其組成生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型各種機(jī)械制造方法機(jī)械制造工藝系統(tǒng) 教學(xué)重點(diǎn) 掌握機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過程的概念及組成 掌握機(jī)械制造工藝及工藝系統(tǒng)的含義和相關(guān)概念 掌握機(jī)械加工工藝過程的組成掌握生產(chǎn)綱領(lǐng)的計(jì)算方法和各生產(chǎn)類型的分類 教學(xué)難點(diǎn) 工序 三同一連續(xù) 原則的工程含義 工序的劃分與組成 第1章機(jī)械制造工藝基礎(chǔ) 1 1 1生產(chǎn)過程 1 生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備過程 產(chǎn)品設(shè)計(jì) 工藝設(shè)計(jì)和專用工藝裝備的設(shè)計(jì)制造 2 生產(chǎn)服務(wù) 包括原材料 半成品 工具的供應(yīng) 運(yùn)輸和保管 3 毛坯制造 如鑄造 鍛造和沖壓等 4 零件的加工 表面處理過程5 生產(chǎn)裝配 部裝 調(diào)試 總裝 6 產(chǎn)品包裝 產(chǎn)品裝箱 包裹 捆扎等工作 1 1機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過程 圖1 1產(chǎn)品的生產(chǎn)過程 1 1 2工藝過程 工藝 是使各種原材料 半成品成為成品的方法和過程 機(jī)械加工工藝過程 用機(jī)械加工方法來改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀 尺寸 相對(duì)位置和性質(zhì)等 使其成為成品或半成品的過程 圖1 2產(chǎn)品零部件加工工藝路線 1 1機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過程 1 工序 1 工序定義工序是一個(gè) 或一組 工人 在一個(gè)工作地對(duì)同一個(gè) 或同時(shí)對(duì)幾個(gè) 工件進(jìn)行加工所連續(xù)完成的那部分工藝過程 工序是組成工藝過程的基本單元 也是生產(chǎn)計(jì)劃的基本單元 特點(diǎn) 三同 一個(gè)連續(xù) 1 1機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過程 表1 1階梯軸加工工藝過程 單件小批生產(chǎn) 表1 2階梯軸加工工藝過程 中批生產(chǎn) 1 1機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過程 2 工序的分類1 工藝工序 它是工人利用勞動(dòng)工具改變勞動(dòng)對(duì)象的物理和化學(xué)性質(zhì) 使之成為產(chǎn)品的工序 可分為一般工序 重要工序和關(guān)鍵工序 關(guān)鍵工序 對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量起決定性作用的 直接明顯影響最終產(chǎn)品質(zhì)量的工序 主體工序 如沖壓 車削 銑削 輔助工序 如去毛刺 除銹等 2 檢驗(yàn)工序 對(duì)原材料 半成品和成品等進(jìn)行質(zhì)量控制 檢驗(yàn) 評(píng)估 的工序 3 運(yùn)輸工序 在工藝工序之間 工藝工序和檢驗(yàn)工序之間 搬運(yùn)輸送原材料 半成品和成品的工序 1 1機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過程 2安裝與工位 1 安裝 是工件經(jīng)一次裝夾后所完成的那一部分工序 2 工位為了完成一定的工序內(nèi)容 工件一次裝夾后 工件或裝配單元與夾具或設(shè)備的可動(dòng)部分 一起相對(duì)于夾具或設(shè)備的固定部分 所占據(jù)的每一個(gè)位置 叫做工位 也就是說 機(jī)械加工的某道工序中 工位就是借助于轉(zhuǎn)位 移位工作臺(tái)或轉(zhuǎn)位夾具 工件在機(jī)床上占據(jù)的每個(gè)位置 1 1機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過程 圖1 4四工位加工 1 1機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過程 3工步與工作行程 1 工步工步是在加工表面 或裝配時(shí)的連接表面 和加工 或裝配 工具不變的情況下 所連續(xù)完成的那一部分工序 復(fù)合工步 用幾把刀具同時(shí)分別加工幾個(gè)表面 2 工作行程也稱走刀 它是切削工具以加工進(jìn)給速度 相對(duì)工件所完成一次進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的工步部分 1 1機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過程 圖1 5采用組合銑刀的復(fù)合工步 1 1機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過程 復(fù)合工步舉例 1 1機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過程 1 2獲得預(yù)定精度的加工方法 1 加工精度定義 機(jī)械加工后 零件的實(shí)際幾何參數(shù)值 尺寸 形狀和位置 與設(shè)計(jì)理想值的符合程度 稱為機(jī)械加工精度 簡(jiǎn)稱加工精度 它們之間的不符合程度稱為加工誤差 包括三個(gè)方面 1 尺寸精度 限制加工表面與其基準(zhǔn)面間尺寸誤差不超過一定范圍 2 形狀精度 限制加工表面宏觀幾何形狀誤差 如圓度 圓柱度 平面度 直線度等 3 位置精度 限制加工表面與其基準(zhǔn)面間的相互位置誤差 如平行度 垂直度 同軸度等 1 2獲得預(yù)定精度的加工方法 2 獲得加工精度的方法 1 獲得表面形狀精度的加工方法1 軌跡法 這種方法是依靠刀具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡來獲得工件形狀的 這時(shí)刀具的切削刃與被加工表面間為點(diǎn)接觸 當(dāng)該點(diǎn)按給定的規(guī)律運(yùn)動(dòng)時(shí) 便形成了所需的發(fā)生線 圖1 8軌跡法 1 2獲得預(yù)定精度的加工方法 2 成形法 成形法是指刀具與工件表面之間為線接觸 切削刃的形狀與形成工件表面的發(fā)生線完全相同 圖1 9成形法 1 2獲得預(yù)定精度的加工方法 3 展成法 展成法是指各種齒形表面進(jìn)行加工時(shí) 刀具的切削刃與工件表面之間為線接觸 但切削刃形狀不同于齒形表面形狀 刀具與工件之間作展成運(yùn)動(dòng) 或稱嚙合運(yùn)動(dòng) 齒形表面的母線是切削刃各瞬時(shí)位置的包絡(luò)線 圖1 10展成法 1 2獲得預(yù)定精度的加工方法 4 相切法 是指利用刀具邊旋轉(zhuǎn)邊作軌跡運(yùn)動(dòng)對(duì)工件進(jìn)行加工的方法 相切法中 刀具的各個(gè)切削刃的運(yùn)動(dòng)軌跡共同形成了曲面的發(fā)生線 圖1 11相切法 1 2獲得預(yù)定精度的加工方法 2 獲得尺寸精度的方法1 試切法2 調(diào)整法3 定尺寸刀具法4 主動(dòng)測(cè)量法5 自動(dòng)控制法 3 獲得位置精度的方法1 根據(jù)工件上的有關(guān)基準(zhǔn) 找出工件在加工 或裝配 時(shí)的正確位置 即用找正法來保證工件的相互位置精度 2 用夾具裝夾工件 工件的位置精度由夾具保證 1 3生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型 1 3 1生產(chǎn)綱領(lǐng)1 生產(chǎn)綱領(lǐng)生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃 因計(jì)劃期常常定為1年 所以也稱為年產(chǎn)量 年度生產(chǎn)計(jì)劃也稱作年生產(chǎn)綱領(lǐng) 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)要記入備品和廢品的數(shù)量 N Qk 1 i1 1 i2 表1 3生產(chǎn)類型劃分 1 3生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型 表1 4各種生產(chǎn)類型的工藝特征 1 3生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型 表1 4各種生產(chǎn)類型的工藝特征 續(xù) 1 3生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型 1 4機(jī)械加工方法 1 4 1去除加工去除加工 又稱分離加工 分離成形 它是從工件表面去除 分離 部分材料而成形 去除加工使工件的質(zhì)量 重量 由大變小 外形 體積都隨之發(fā)生變化 常用加工方法 切削加工 特種加工中的電火花加工 電子束加工 離子束加工 等離子加工 激光加工 超聲加工 電解加工 化學(xué)銑削 電解磨削 加熱機(jī)械切割 振動(dòng)切削 超聲研磨 超聲電火花加工 高壓水切割 爆炸索切割等 1 4機(jī)械制造方法 表1 5各種去除加工的特點(diǎn)和適用范圍 表1 5各種去除加工的特點(diǎn)和適用范圍 續(xù) 1 4機(jī)械制造方法 1 4 2結(jié)合加工結(jié)合加工 是利用物理和化學(xué)方法 像做 加法 一樣累加成形 將相同材料或不同材料結(jié)合在一起的累加成形制造方法 結(jié)合加工過程中 工件外形體積由小變大 結(jié)合加工的加工類型有 1 兩種相同或不同材料通過物理或化學(xué)方法連接在一起的連接 接合 加工 如焊接 鉚接 膠接 粘結(jié) 快速成形制造等 2 在工件表面覆蓋一層材料的附著 沉積 加工 如電鍍 電鑄 噴鍍 涂裝 搪瓷等 另外 晶體生長(zhǎng) 也屬于結(jié)合加工 它主要是半導(dǎo)體制造技術(shù)的工藝方法 常用結(jié)合加工的方法及適用范圍見表1 6 1 4機(jī)械制造方法 表1 6常用結(jié)合加工方法的特點(diǎn)和適用范圍 1 4機(jī)械制造方法 1 4 3變形加工變形加工是利用力 熱 分子運(yùn)動(dòng)等手段 使工件材料產(chǎn)生變形 改變其形狀 尺寸和性能 它是使工件外形產(chǎn)生變化 但體積不變的 等量 加工 1 聚集成形聚集成形把分散的原材料通過相應(yīng)的手段聚集而獲得所需要的形狀 主要有鑄造 粉末冶金 非金屬材料 塑料 橡膠 玻璃 復(fù)合材料 成形等 2 轉(zhuǎn)移成形轉(zhuǎn)移成形是利用固態(tài)材料本身的質(zhì)點(diǎn)相對(duì)位移 通過相應(yīng)的工藝手段獲得所需形狀的工藝方法 主要有壓力加工 包括鍛造 軋制 沖壓 擠壓 旋壓 拉拔等 冷作 又稱鈑金 包括變形 收縮 整形等 表面噴砂粗化與光整 包括作表面預(yù)處理表面噴砂粗化 作表面強(qiáng)化處理的滾光 擠光等 纏繞和編織 如彈簧纏繞加工 篩網(wǎng)編織等 等 1 4機(jī)械制造方法 1 4 4改性加工改性加工是工件外形不變 工件體積不變 但其機(jī)械 物理或化學(xué)特性 形態(tài) 化學(xué)成分 組織結(jié)構(gòu) 應(yīng)力狀態(tài)等 發(fā)生改變的加工方法 改性加工有整體改性和表面改性 一般常采用表面改性加工 機(jī)械制造方法中的改性加工主要有熱處理 包括整體熱處理 表面熱處理 化學(xué)熱處理 化學(xué)轉(zhuǎn)化膜 包括發(fā)藍(lán)膜 磷化膜 草酸鹽膜 鋁陽(yáng)極氧化膜等 表面強(qiáng)化 包括噴丸強(qiáng)化 擠壓強(qiáng)化 離子注入等 等 工件在磁力夾具上卸下后 進(jìn)行的 退磁 也是屬于 改性加工 1 4機(jī)械制造方法 1 機(jī)械制造系統(tǒng)是在特定的環(huán)境下 見圖1 6 依托物料流 能量流 信息流和資金流 由 人 機(jī) 料 法 環(huán) 測(cè) 運(yùn) 管 等軟件硬件要素組成的 采用機(jī)械制造工藝 制造能增益的社會(huì)需求的產(chǎn)品的有機(jī)整體 2 機(jī)械加工工藝系統(tǒng)機(jī)械切削加工物質(zhì)分子系統(tǒng) 是指在機(jī)械切削加工中由工具 機(jī)床 夾具和