機(jī)械制造技術(shù)-機(jī)械加工工藝

機(jī)械加工工藝學(xué)習(xí)情境一機(jī)械加工工藝規(guī)程概述學(xué)習(xí)情境二基準(zhǔn)與定位學(xué)習(xí)情境三零件加工工藝路線學(xué)習(xí)情境四工件工藝性分析學(xué)習(xí)情境五零件制造質(zhì)量知識目標(biāo)

1．理解工序、工步、進(jìn)給、裝夾、工位、生產(chǎn)類型；2．了解基準(zhǔn)確定的原則、定位基準(zhǔn)的選擇、工序集中原則和工序分散原則；3．了解零件結(jié)構(gòu)工藝性、零件加工精度、工藝裝備的選擇；4.掌握設(shè)計基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)，降低表面粗糙度的工藝措施；5.掌握機(jī)械加工工藝過程卡、機(jī)械加工工藝卡、機(jī)械加工工序卡；6.理解經(jīng)濟(jì)精度與經(jīng)濟(jì)粗糙度、獲得規(guī)定尺寸精度的方法、影響加工精度的因素。機(jī)械加工工藝技能目標(biāo)

1．會選擇工件裝夾方法、定位基準(zhǔn)、工序集中和工序分散；2．會選擇降低表面粗糙度的工藝措施；3．會制訂機(jī)械加工工藝過程卡、機(jī)械加工工藝卡、機(jī)械加工工序卡；4.會選擇工藝裝備和零件加工精度，獲得規(guī)定尺寸精度的加工工藝。機(jī)械加工工藝學(xué)習(xí)情境一機(jī)械加工工藝規(guī)程概述一、夾具設(shè)計的基本要求

將原材料轉(zhuǎn)變成成品的全過程稱為生產(chǎn)過程。一個產(chǎn)品的生產(chǎn)過程常常有生產(chǎn)準(zhǔn)備(如原材料采購、工裝和工具的準(zhǔn)備、專用工藝裝備的準(zhǔn)備等）、毛坯制造(如鑄造、鍛造等）、零件加工(如車、銑、磨、鉆等）、零件熱處理、產(chǎn)品裝配、產(chǎn)品調(diào)試、產(chǎn)品檢驗(yàn)、產(chǎn)品包裝、產(chǎn)品發(fā)運(yùn)等工作。學(xué)習(xí)情境一機(jī)械加工工藝規(guī)程概述二、工藝過程及其組成5.工位1.工序4.裝夾2.工步3.進(jìn)給學(xué)習(xí)情境一機(jī)械加工工藝規(guī)程概述三、生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型1.生產(chǎn)綱領(lǐng)

生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計劃內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計劃。計劃期常為一年，故又稱年產(chǎn)量。學(xué)習(xí)情境一機(jī)械加工工藝規(guī)程概述三、生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型2.生產(chǎn)類型2）批量生產(chǎn)

3）大量生產(chǎn)

1）單件生產(chǎn)3.工藝特點(diǎn)學(xué)習(xí)情境二基準(zhǔn)與定位一、基準(zhǔn)確定的原則1.基準(zhǔn)的概念

基準(zhǔn)通常是指用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面。學(xué)習(xí)情境二基準(zhǔn)與定位一、基準(zhǔn)確定的原則2.設(shè)計基準(zhǔn)

設(shè)計基準(zhǔn)是指在設(shè)計圖樣上用以確定零件間相互位置關(guān)系及自身結(jié)構(gòu)所采用尺寸(或表面位置）的起點(diǎn)位置，它們可以是點(diǎn)，也可以是線或面。學(xué)習(xí)情境二基準(zhǔn)與定位一、基準(zhǔn)確定的原則3.工藝基準(zhǔn)

工藝基準(zhǔn)是指零件在機(jī)械加工工藝過程中所采用的基準(zhǔn)。根據(jù)環(huán)節(jié)和作用的不同，工藝基準(zhǔn)又分為工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)。學(xué)習(xí)情境二基準(zhǔn)與定位二、工件裝夾與定位1.工件裝夾的基本要求軸套零件裝夾1—快換鉆套；2—鉆模板；3—定位銷；4—螺母；5—開口墊圈；6—夾具體；7—定位鍵學(xué)習(xí)情境二基準(zhǔn)與定位二、工件裝夾與定位2.工件自由度

工工件在裝夾前，其位置是不確定的，一個工件在未被定位前有六個自由度，分別為沿x、y、z軸的移動自由度和繞x、y、z軸的轉(zhuǎn)動自由度。長方體定位時的支承分布學(xué)習(xí)情境二基準(zhǔn)與定位二、工件裝夾與定位3.工件的接觸形態(tài)支承點(diǎn)布置學(xué)習(xí)情境二基準(zhǔn)與定位二、工件裝夾與定位4.工件的定位形態(tài)4）過定位1）完全定位3）欠定位2）不完全定位學(xué)習(xí)情境二基準(zhǔn)與定位三、定位基準(zhǔn)的選擇1.粗基準(zhǔn)的選擇

（1）對于同時具有加工表面和不加工表面的零件，為了保證不加工表面與加工表面之間的位置精度，應(yīng)優(yōu)先選擇不加工表面作為粗基準(zhǔn)。（2）對于各表面均需加工的工件，選擇粗基準(zhǔn)時，應(yīng)考慮合理分配各加工表面的加工余量。學(xué)習(xí)情境二基準(zhǔn)與定位三、定位基準(zhǔn)的選擇（3）應(yīng)避免重復(fù)使用粗基準(zhǔn)。在同一尺寸方向上，粗基準(zhǔn)通常只能使用一次，以免產(chǎn)生較大的定位誤差。（4）選作粗基準(zhǔn)的平面應(yīng)平整，應(yīng)沒有澆冒口或飛邊等缺陷，以便定位可靠。學(xué)習(xí)情境二基準(zhǔn)與定位三、定位基準(zhǔn)的選擇2.精基準(zhǔn)的選擇

（1）（2）（3）（4）基準(zhǔn)重合原則基準(zhǔn)統(tǒng)一原則自為基準(zhǔn)原則互為基準(zhǔn)原則學(xué)習(xí)情境二基準(zhǔn)與定位三、定位基準(zhǔn)的選擇3.輔助基準(zhǔn)的應(yīng)用

有些零件在加工時為裝夾方便或易于實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)統(tǒng)一，人為地制造一種定位基準(zhǔn)，通常將為滿足工藝需要而在工件上專門設(shè)計的定位基準(zhǔn)稱為輔助基準(zhǔn)。如毛坯上的工藝凸臺和軸類零件的中心孔等。

學(xué)習(xí)情境三零件加工工藝路線一、零件毛坯的選擇1.零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)2.零件材料的工藝性3.零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸4.現(xiàn)有的生產(chǎn)條件學(xué)習(xí)情境三零件加工工藝路線二、加工階段和加工順序1.加工階段

4）光整加工階段2）半精加工階段1）粗加工階段3）精加工階段學(xué)習(xí)情境三零件加工工藝路線二、加工階段和加工順序2.加工順序

2）先粗后精原則先主后次原則先面后孔原則先基面后其他原則1）3）4）學(xué)習(xí)情境三零件加工工藝路線三、工序集中和工序分散1.工序集中原則

1）

在一次裝夾中可以完成零件多個表面的加工，可以較好地保證這些表面的相互位置精度，同時減少工件的裝夾時間，減少搬運(yùn)工作量，有利于縮短生產(chǎn)周期。2）

采用高效率的自動機(jī)床，機(jī)床數(shù)量少，節(jié)省車間面積，簡化生產(chǎn)組織工作。3）

所用設(shè)備調(diào)整和維護(hù)復(fù)雜，技術(shù)難度大。學(xué)習(xí)情境三零件加工工藝路線三、工序集中和工序分散2.工序分散原則

3）1）2）可采用最合理的切削用量，便于平衡工序時間。采用專用設(shè)備及工藝裝備，調(diào)整和維護(hù)方便，技術(shù)易于掌握。設(shè)備數(shù)量多，操作工人多，占用場地大。學(xué)習(xí)情境三零件加工工藝路線四、零件加工方法的選擇

零件在加工時，獲得同一精度和同一表面粗糙度的方案有好幾種，選擇加工方法時不僅要考慮零件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、材料和熱處理，還要結(jié)合產(chǎn)品生產(chǎn)率及工廠的現(xiàn)有條件等綜合分析。學(xué)習(xí)情境三零件加工工藝路線五、設(shè)備與工藝裝備的選擇1.機(jī)床的選擇

所選機(jī)床應(yīng)與加工零件相適應(yīng)。生產(chǎn)工藝技術(shù)的發(fā)展。生產(chǎn)現(xiàn)場的實(shí)際情況。（1）（3）（2）學(xué)習(xí)情境三零件加工工藝路線五、設(shè)備與工藝裝備的選擇2.工藝裝備的選擇

2）1）3）刀具的選擇夾具的選擇量具的選擇學(xué)習(xí)情境四工件工藝性分析一、分析零件圖3.分析零件的構(gòu)造特征2.1.分析零件的技術(shù)要求分析零件的材料學(xué)習(xí)情境四工件工藝性分析二、零件結(jié)構(gòu)工藝性

零件的結(jié)構(gòu)工藝性涉及面很廣，包括零件制造各環(huán)節(jié)中的工藝性，如零件結(jié)構(gòu)的鑄造、鍛造、沖壓、熱處理和切削加工等。良好的工藝性體現(xiàn)在裝夾、加工和測量方便，效率高，加工量小和易于保證加工質(zhì)量。學(xué)習(xí)情境四工件工藝性分析三、裝配與維修對零件結(jié)構(gòu)工藝性的要求裝配和維修對零件結(jié)構(gòu)工藝性要求學(xué)習(xí)情境四工件工藝性分析三、裝配與維修對零件結(jié)構(gòu)工藝性的要求學(xué)習(xí)情境四工件工藝性分析四、工序尺寸1.加工余量的概念

由于毛坯不能達(dá)到零件所需要求和表面粗糙度，因此要留有加工余量，以便經(jīng)過機(jī)械加工來達(dá)到要求。加工余量是指加工過程中從加工表面切除的金屬層厚度。加工余量分為工序余量和總余量。學(xué)習(xí)情境四工件工藝性分析四、工序尺寸2.確定加工余量的方法1）經(jīng)驗(yàn)估算法2）查表修正法3）分析計算法學(xué)習(xí)情境四工件工藝性分析四、工序尺寸3.工序尺寸的確定（1）從最后一道加工工序開始，即從零件圖設(shè)計尺寸開始，到第一道加工工序，逐次加上每道加工工序余量，可得到各工序基本尺寸直至毛坯尺寸。（1）除最后一道加工工序外，其他各加工工序按各自所采用加工方法的加工經(jīng)濟(jì)精度確定工序尺寸公差。（1）填寫工序尺寸并按單向入體原則標(biāo)注工序尺寸公差。學(xué)習(xí)情境四工件工藝性分析例：已知某一軸段的公稱直徑為50mm，其尺寸精度要求為IT5，表面粗糙度要求為0.04μm，并要求高頻淬火，毛坯為鍛件。其工藝路線為退火—粗車—半精車—高頻淬火—粗磨—精磨—研磨。下面計算各工序的工序尺寸及公差。學(xué)習(xí)情境四工件工藝性分析解(1）按經(jīng)驗(yàn)估算法計算。從最后一道加工工序開始得：研磨余量為0.01mm，精磨余量為0.1mm，粗磨余量為0.3mm，半精車余量為1.1mm，粗車余量為4.5mm，由此可得總加工余量為6.01mm，取為6mm，把粗車余量修正為4.49mm。(2）計算各加工工序基本尺寸。研磨后工序基本尺寸為φ50mm(圖樣要求尺寸）；其他各工序基本尺寸依次為：學(xué)習(xí)情境四工件工藝性分析解精磨φ(50+0.01）mm=φ50.01mm粗磨φ(50.01+0.1）mm=φ50.11mm半精車φ(50.11+0.3）mm=φ50.41mm粗車φ(50.41+1.1）mm=φ51.51mm毛坯φ(50.51+4.49）mm=φ55mm(3）確定各工序的加工經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度。研磨為IT5，Ra值為0.05μm(零件的設(shè)計要求）；精磨為IT6，Ra值為0.2μm；粗磨為IT8，Ra值為1.6μm；半精車后選定為IT10，Ra值為3.2μm；粗車后選定為IT12，Ra值為12.5μm。學(xué)習(xí)情境四工件工藝性分析五、工藝尺寸鏈1.封閉環(huán)2.組成環(huán)學(xué)習(xí)情境四工件工藝性分析六、工藝規(guī)程及其內(nèi)容1.機(jī)械加工工藝過程卡學(xué)習(xí)情境四工件工藝性分析2.機(jī)械加工工藝卡3.機(jī)械加工工序卡學(xué)習(xí)情境五零件制造質(zhì)量一、零件制造質(zhì)量概述1.零件加工精度

零件加工精度是指零件加工后的尺寸、形狀及各表面互相位置等參數(shù)的實(shí)際值與理想值相符合的程度，它們之間的偏離程度稱為加工誤差。加工精度的高低，通過加工誤差數(shù)值的大小來表達(dá)，精度高，誤差?。徽`差大，精度低。學(xué)習(xí)情境五零件制造質(zhì)量一、零件制造質(zhì)量概述2.表面質(zhì)量

表面質(zhì)量是指零件經(jīng)加工后表面層的狀態(tài)。機(jī)械表面層厚度一般只有0.05～0.15mm。表面質(zhì)量包含表面層的幾何形狀、物理性能、力學(xué)性能的變化以及表面層其他性能的變化等幾方面。學(xué)習(xí)情境五零件制造質(zhì)量一、零件制造質(zhì)量概述3.經(jīng)濟(jì)精度與經(jīng)濟(jì)粗糙度

高精度的獲得往往會以高成本作代價，不適合的高精度要求及加工方法會導(dǎo)致加工成本急劇上升。各種典型的加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度和經(jīng)濟(jì)粗糙度等級，在切削加工工藝手冊中均能查到。學(xué)習(xí)情境五零件制造質(zhì)量二、獲得零件精度的方法1.獲得規(guī)定尺寸精度的方法（1）（2）（3）（4）5）主動測量法定尺寸刀具法自動控制法調(diào)整法試切法學(xué)習(xí)情境五零件制造質(zhì)量二、獲得零件精度的方法2.獲得形狀精度的方法1）軌跡法2）成形法3）展成法4）相切法學(xué)習(xí)情境五零件制造質(zhì)量二、獲得零件精度的方法3.獲得位置精度的方法（1）直接找正裝夾法。（2）劃線找正裝夾法。（3）夾具裝夾法。學(xué)習(xí)情境五零件制造質(zhì)量三、影響加工精度的因素加工過程中可能出現(xiàn)的誤差學(xué)習(xí)情境五零件制造質(zhì)量三、影響加工精度的因素1.工藝系統(tǒng)靜誤差（3）刀具誤差（2）夾具誤差（1）機(jī)床誤差學(xué)習(xí)情境五零件制造質(zhì)量三、影響加工精度的因素2.工藝系統(tǒng)動誤差1）加工中誤差2）加工后誤差學(xué)習(xí)情境五零件制造質(zhì)量四、降低表面粗糙度的工藝措施12345

選擇合理的切削用量選擇合適的刀具幾何參數(shù)選擇合適的刀具材料改善工件材料的性能選擇合適的切削液學(xué)