机械制造工程高职层次.ppt

书名 机械制造工程ISBN 978 7 111 47620 7作者 郭彩芬出版社 机械工业出版社本书配有电子课件 第1章机械制造工艺基础 本章要点 生产过程的概念工艺过程及其组成生产纲领与生产类型各种机械制造方法机械制造工艺系统 教学重点 掌握机械产品生产过程的概念及组成 掌握机械制造工艺及工艺系统的含义和相关概念 掌握机械加工工艺过程的组成掌握生产纲领的计算方法和各生产类型的分类 教学难点 工序 三同一连续 原则的工程含义 工序的划分与组成 第1章机械制造工艺基础 1 1 1生产过程 1 生产技术准备过程 产品设计 工艺设计和专用工艺装备的设计制造 2 生产服务 包括原材料 半成品 工具的供应 运输和保管 3 毛坯制造 如铸造 锻造和冲压等 4 零件的加工 表面处理过程5 生产装配 部装 调试 总装 6 产品包装 产品装箱 包裹 捆扎等工作 1 1机械产品生产过程 图1 1产品的生产过程 1 1 2工艺过程 工艺 是使各种原材料 半成品成为成品的方法和过程 机械加工工艺过程 用机械加工方法来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 图1 2产品零部件加工工艺路线 1 1机械产品生产过程 1 工序 1 工序定义工序是一个 或一组 工人 在一个工作地对同一个 或同时对几个 工件进行加工所连续完成的那部分工艺过程 工序是组成工艺过程的基本单元 也是生产计划的基本单元 特点 三同 一个连续 1 1机械产品生产过程 表1 1阶梯轴加工工艺过程 单件小批生产 表1 2阶梯轴加工工艺过程 中批生产 1 1机械产品生产过程 2 工序的分类1 工艺工序 它是工人利用劳动工具改变劳动对象的物理和化学性质 使之成为产品的工序 可分为一般工序 重要工序和关键工序 关键工序 对产品质量起决定性作用的 直接明显影响最终产品质量的工序 主体工序 如冲压 车削 铣削 辅助工序 如去毛刺 除锈等 2 检验工序 对原材料 半成品和成品等进行质量控制 检验 评估 的工序 3 运输工序 在工艺工序之间 工艺工序和检验工序之间 搬运输送原材料 半成品和成品的工序 1 1机械产品生产过程 2安装与工位 1 安装 是工件经一次装夹后所完成的那一部分工序 2 工位为了完成一定的工序内容 工件一次装夹后 工件或装配单元与夹具或设备的可动部分 一起相对于夹具或设备的固定部分 所占据的每一个位置 叫做工位 也就是说 机械加工的某道工序中 工位就是借助于转位 移位工作台或转位夹具 工件在机床上占据的每个位置 1 1机械产品生产过程 图1 4四工位加工 1 1机械产品生产过程 3工步与工作行程 1 工步工步是在加工表面 或装配时的连接表面 和加工 或装配 工具不变的情况下 所连续完成的那一部分工序 复合工步 用几把刀具同时分别加工几个表面 2 工作行程也称走刀 它是切削工具以加工进给速度 相对工件所完成一次进给运动的工步部分 1 1机械产品生产过程 图1 5采用组合铣刀的复合工步 1 1机械产品生产过程 复合工步举例 1 1机械产品生产过程 1 2获得预定精度的加工方法 1 加工精度定义 机械加工后 零件的实际几何参数值 尺寸 形状和位置 与设计理想值的符合程度 称为机械加工精度 简称加工精度 它们之间的不符合程度称为加工误差 包括三个方面 1 尺寸精度 限制加工表面与其基准面间尺寸误差不超过一定范围 2 形状精度 限制加工表面宏观几何形状误差 如圆度 圆柱度 平面度 直线度等 3 位置精度 限制加工表面与其基准面间的相互位置误差 如平行度 垂直度 同轴度等 1 2获得预定精度的加工方法 2 获得加工精度的方法 1 获得表面形状精度的加工方法1 轨迹法 这种方法是依靠刀具与工件的相对运动轨迹来获得工件形状的 这时刀具的切削刃与被加工表面间为点接触 当该点按给定的规律运动时 便形成了所需的发生线 图1 8轨迹法 1 2获得预定精度的加工方法 2 成形法 成形法是指刀具与工件表面之间为线接触 切削刃的形状与形成工件表面的发生线完全相同 图1 9成形法 1 2获得预定精度的加工方法 3 展成法 展成法是指各种齿形表面进行加工时 刀具的切削刃与工件表面之间为线接触 但切削刃形状不同于齿形表面形状 刀具与工件之间作展成运动 或称啮合运动 齿形表面的母线是切削刃各瞬时位置的包络线 图1 10展成法 1 2获得预定精度的加工方法 4 相切法 是指利用刀具边旋转边作轨迹运动对工件进行加工的方法 相切法中 刀具的各个切削刃的运动轨迹共同形成了曲面的发生线 图1 11相切法 1 2获得预定精度的加工方法 2 获得尺寸精度的方法1 试切法2 调整法3 定尺寸刀具法4 主动测量法5 自动控制法 3 获得位置精度的方法1 根据工件上的有关基准 找出工件在加工 或装配 时的正确位置 即用找正法来保证工件的相互位置精度 2 用夹具装夹工件 工件的位置精度由夹具保证 1 3生产纲领与生产类型 1 3 1生产纲领1 生产纲领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 因计划期常常定为1年 所以也称为年产量 年度生产计划也称作年生产纲领 零件的生产纲领要记入备品和废品的数量 N Qk 1 i1 1 i2 表1 3生产类型划分 1 3生产纲领与生产类型 表1 4各种生产类型的工艺特征 1 3生产纲领与生产类型 表1 4各种生产类型的工艺特征 续 1 3生产纲领与生产类型 1 4机械加工方法 1 4 1去除加工去除加工 又称分离加工 分离成形 它是从工件表面去除 分离 部分材料而成形 去除加工使工件的质量 重量 由大变小 外形 体积都随之发生变化 常用加工方法 切削加工 特种加工中的电火花加工 电子束加工 离子束加工 等离子加工 激光加工 超声加工 电解加工 化学铣削 电解磨削 加热机械切割 振动切削 超声研磨 超声电火花加工 高压水切割 爆炸索切割等 1 4机械制造方法 表1 5各种去除加工的特点和适用范围 表1 5各种去除加工的特点和适用范围 续 1 4机械制造方法 1 4 2结合加工结合加工 是利用物理和化学方法 像做 加法 一样累加成形 将相同材料或不同材料结合在一起的累加成形制造方法 结合加工过程中 工件外形体积由小变大 结合加工的加工类型有 1 两种相同或不同材料通过物理或化学方法连接在一起的连接 接合 加工 如焊接 铆接 胶接 粘结 快速成形制造等 2 在工件表面覆盖一层材料的附着 沉积 加工 如电镀 电铸 喷镀 涂装 搪瓷等 另外 晶体生长 也属于结合加工 它主要是半导体制造技术的工艺方法 常用结合加工的方法及适用范围见表1 6 1 4机械制造方法 表1 6常用结合加工方法的特点和适用范围 1 4机械制造方法 1 4 3变形加工变形加工是利用力 热 分子运动等手段 使工件材料产生变形 改变其形状 尺寸和性能 它是使工件外形产生变化 但体积不变的 等量 加工 1 聚集成形聚集成形把分散的原材料通过相应的手段聚集而获得所需要的形状 主要有铸造 粉末冶金 非金属材料 塑料 橡胶 玻璃 复合材料 成形等 2 转移成形转移成形是利用固态材料本身的质点相对位移 通过相应的工艺手段获得所需形状的工艺方法 主要有压力加工 包括锻造 轧制 冲压 挤压 旋压 拉拔等 冷作 又称钣金 包括变形 收缩 整形等 表面喷砂粗化与光整 包括作表面预处理表面喷砂粗化 作表面强化处理的滚光 挤光等 缠绕和编织 如弹簧缠绕加工 筛网编织等 等 1 4机械制造方法 1 4 4改性加工改性加工是工件外形不变 工件体积不变 但其机械 物理或化学特性 形态 化学成分 组织结构 应力状态等 发生改变的加工方法 改性加工有整体改性和表面改性 一般常采用表面改性加工 机械制造方法中的改性加工主要有热处理 包括整体热处理 表面热处理 化学热处理 化学转化膜 包括发蓝膜 磷化膜 草酸盐膜 铝阳极氧化膜等 表面强化 包括喷丸强化 挤压强化 离子注入等 等 工件在磁力夹具上卸下后 进行的 退磁 也是属于 改性加工 1 4机械制造方法 1 机械制造系统是在特定的环境下 见图1 6 依托物料流 能量流 信息流和资金流 由 人 机 料 法 环 测 运 管 等软件硬件要素组成的 采用机械制造工艺 制造能增益的社会需求的产品的有机整体 2 机械加工工艺系统机械切削加工物质分子系统 是指在机械切削加工中由工具 机床 夹具和