机械制造工艺学第一章-XXXXm

第一节机械制造工程学科的发展一、机械制造技术的发展

1、什么是机械制造技术?用机器加工零件（工件）的技术，用切削方法加工零件。（狭义）机器：称机床(工作母机)机械制造技术也称制造某种机器的技术，如汽车、飞机等。

2、制造技术（广义）用机械加工方法和非机械加工方法（电加工、光学加工、化学加工、电子加工）制造产品的技术统称制造技术。从原材料进厂一直到成品制造出来各有关劳动过程的总和。包括：原材料运输保管，生产准备，原材料制成毛坏，毛坏制成零件，零件装配成机器,以及检验、试车、油漆、包装等。同时还包括刀具、夹具、量具、辅具制造以及设备维修与动力供应等。生产过程包括直接生产过程和辅助生产过程原料库毛坯生产车间机加车间热处理车间装配车间油漆车间成品库技术部采购部生产部管理部营销部第二节生产过程、工艺过程、工艺系统一、机械产品的生产过程机械制造厂的构成机械产品生产过程工艺过程可分为：铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、热处理、装配等工艺过程。

机械制造工艺过程一般指零件的机械加工工艺过程和装配工艺过程。二、机械加工工艺过程（一）工艺过程的概念

在生产过程中，凡改变生产对象形状、尺寸、相对位置和性能（物理、化学、机械）的过程，称工艺过程。其他过程则为辅助过程，如材料运输、保管、动力供应设备维修等。工艺过程是生产过程的一部分，是直接生产过程。

用文件形式确定下来的工艺过程称为工艺规程。（二）机械加工工艺过程的组成工序是组成工艺过程的基本单元,工艺由约干道工序组成每一工序又可分为多个安装、工位、工步和走刀。1、工序

工序是指一个（或一组）工人，在一台机床（或一个工作地），对同一个（或同时对几个）工件所连续完成的那一部分工艺过程。

一组（个）工人一个工作地（指机床）连续加工工序包括三要素三要素任何一个改变都将视为不同工序。（如热处理后再一次回到同一工作地）。同一零件、相同的加工内容可以有不同的工序安排。适于单件小批量生产适于大批量生产2、安装

安装是工序中装夹工件所完成的那部分工艺过程。在一道工序中可以进行多次安装。如上图…；在平面磨床上，磨车床的刀架座需装夹4次。注意：从减少安装误差和装夹工件的时间来考虑，应尽量减少安装次数。3、工位同一工序中，为减少因多次安装带来的误差和时间损失，采用转位工作台或者转位夹具。

工位：是在工件的一次安装中，工件相对于机床（刀具）每占住一个确切位置所完成的那一部分工艺过程。图a为四个工位：钻、扩、铰、装卸4、工步在一道工序中可能需加工若干个表面，也可能只加工一个表面而要用若干把刀具或用一把刀具选用若干种不同的切削用量分若干次加工。

工步：是指在加工表面不变、加工工具不变、切削用量不变（仅指转速和进给量）的条件下所完成的那一部分工艺过程。加工表面不变（可是单个表面或组合表面）工具不变（四角刀架，换刀）切削用量不变（转速和进给量）工步包括三要素只要有一个要素变化就属不同工步。例：该工序含四个工步为提高高生产产率有有时将将几个个待加加工表表面，，用几几把刀刀具同同时加加工，，可以以看作作一个个工步步，称为复复合工工步。当几个个相同同工步步连续续进行行时，，有时时为简简化工工艺文文件，，看作作是一一个工工步。。如在同同一工工件上上钻若若干个个直径径相同同的孔孔。5、走走刀（（又称称行程程）有的工工序，，加工工余量量较大大，需需用同同一刀刀具对对同一一表面面进行行多次次切削削，刀具在在加工工表面面上切切削一一次所所完成成的工工步部部分称称为一一次走走刀（如车车大余余量的的轴，，车螺螺纹、、磨外外圆））。生产规规模不不同，，工序序划分分和每每一个个工序序中包包含的的加工工内容容是不不同的的，一道工工序中中可以以有多多次安安装，，一次次安装装中可可含多多个工工步、、一个个工步步可含含多次次走刀刀。工序序安装装工位位工步步走刀刀工艺过过程第三节节生成类类型与与工艺艺特点点一、生生产纲纲领产品生生产纲纲领：：企业在在计划划期内内应当当生产产的产产品年年产量量。零件生生产纲纲领：：是包包括备备品率率和废废品率率在内内的年年产量量。生产纲纲领是是设计计工艺艺规程程重要要依据据，也也是设设计车车间和和工段段的重重要依依据。。生产纲纲领确确定后后，还还应确确定生生产批批量.二、生生产批批量生产批批量：：每批批制造造相同同产品品的数数量。。零件件生产产批量量确定生生产批批量需需考虑虑以下下因素素：1）市市场需需求生产的的组织织与安安排产品的的制造造工作作量生产资资金的的投入入制造生生产率率和成成本三、生生产类类型根据零零件生生产纲纲领和和零件件本身身特征征（轻轻、重重、大大、小小和复复杂程程度）），以以及生生产专专业化化程度度的不不同，，生产类类型分分为三三种：：单件生生产、、成批批生产产和大大量生生产。1．单件件生产产特征：：①产产品生生产数数量少少，只只做一一件或或数件件；②②一一个工工作地地进行行多工工序和和多品品种的的作业业；③③重重型机机器、、大型型船舶舶，样样机制制造属属此类类型。。2．成批批生产产特征：：①产品品生产产数量量较多多，按按周期期成批批投入入生产产；②②一个个工作作地顺顺序地地、分分批地地完成成不同同工件件的某某些工工序；；③③通通用机机床，，数量量需求求不大大，经经常更更新产产品就就属此此类型型。3.大量生生产特征:①产品生生产数数量大大，需需连续续不断断地进进行生生产；；②②一个个工作作地重重复不不断地地进行行某工工序的的加工工；③③如汽汽车通通用件件（轴轴承、、螺栓栓等））自行行车等等属此此生产产类型型。第四节节工工件件加工工时的的定位位和基基准一、工工件的的定位位（一））工件件的装装夹工件加加工前前，必必须将将工件件正确确安装装在机机床或或夹具具中，，安装过过程包包括定定位和和夹紧紧。定位：：使工件件在机机床或或夹具具中占占有正正确位位置的的过程程，在在这一一位置置接受受加工工能保保证尺尺寸和和形位位精度度要求求。夹紧：：工件定定位后后将其其固定定，在在加工工过程程中能能承受受重力力、切切削力力而保保护位位置不不变的的操使使其作作。工件固固定不不动了了，是是不是是定位位了？？1、夹夹具装装夹夹具是是按工工序要要求而而专门门设计计的。。夹具中中的定定位元元件确确定位位置，，夹具具中的的夹紧紧装置置实现现夹紧紧。只需需把工工件装装到夹夹具上上，工工件就就相对对于机机床和和刀具具占有有正确确位置置，能能保证证工件件的精精度要要求。。1夹具体体2定位元元件3导向元元件4工件夹具装装夹的的特点点：1）易易于保保证零零件加加工精精度2）操操作简简单、、生产产效率率高3）需需制造造或购购买夹夹具4、用用于成成批生生产和和大批批大量量生产产。缺点：：需投入入夹具具费用用，在在单件件、小小批量量时成成本提提高。。2、直直接找找正法法工件定定位是是由工工人用用千分分表、、划针针等工工具，，找正正某些些表面面，以以保证证被加加工表表面相相对刀刀具的的正确确位置置。优点：：减少夹夹具开开支，，适合合单件件小批批量生生产或或对定定位精精度要要求高高（误误差小小于0.01-0.005）），夹夹具难难达到到时，，可用用此法法。缺点：：效率低低、凭凭经验验，对对工人人要求求高。。3、划线线找正法法缺点：多一道划划线工序序，定位位精度决决定于划划线线迹迹，不很很高（一一般0.2-0.3））多用用于批量量小，毛毛坯精度度低和大大型工件件不宜采采用夹具具的场合合。优点：减少找正正时间，，对工人人技术要要求不高高。适于于中小批批量的复复杂铸件件或铸件件精度较较低的精精加工工工序。在工件上上画出加加工表面面的位置置，按划划线用划划针找正正被加工工表面相相对刀具具的正确确位置（二）定定位原理理1、六点点定位原原理物体在空空间具有有六个自自由度（（XYZ移动XYZ转转动），，工件定位位是采用用约束措措施限制制工件自自由度的的过程通常用约约束点来来描述，，一个约束束点只限限制一个个自由度度.例如一一个长方方体工件件六点定位位：用6个按按一定规规则布置置的约束束点来限限制工件件的6个个自由度度，使工工件在空空间位置置中完全全确定。。2、工件件的实际际定位实际定位位中，常常用接触触面积很很小的支支承钉作作为约束束点。定位元件件所限制制的自由由度数目目，与其其大小长长度、数数量及组组合关系系有关。。1）长短短关系：：短销限限制2自自由度，，长销限限制4自自由度2）大小小关系：：大支承承板（3），条条形板（（2），，支承钉钉（1））3）数量量关系：：一个短短V形块块限2，，两个限限44）组合合关系：：1个个条形支支承板限限2，，2个条条形支承承板限3，3、完全全定位与与不完全全定位完全定位位：工件的六六个自由由度全部部被限制制不完全定定位：根据加加工要求求，不需需将6个个自由度度全部限限制。a,1b,2c,3d,4e,5不完全定定位在生生产中是是允许的的。但有时时为了承承受夹紧紧力、切切削力、、和安装装方便,可以多多限度工工件的自自由度,这是必必要的，，也是合合理的。。4、欠定定位和过过定位欠定位：：根据加工工要求，，应该限限制的自自由度而而没有被被限制。。注意:1)欠定位不不允许存存在2)不完全定定位不一一定就是是欠定位位,要判断应应限制的的自由度度是否已已被限制制.过定位：：同一个自自由度同同时被2个或2个以上上的约束束点所限限制。也也称重复复定位。。由于过定位，，可能会会破坏定定位，一一般情况况是不允允许的，但如果果工件的的定位面面精度高高，同时时定位元元件的制制造精度度也很高高，此时时不仅不不会影响响定位，，而且还还能起到到提高刚刚性的作作用，这这种情况况过定位位是允许许的。为减少重重复定位位造成的的加工误误差，可可采取如如下措施施：（1）改变定定位元件件结构（2）撤消重重复定位位的定位位元件：：5、定位位分析方方法按思路分分：正向分析析法：从限制制了哪些些自由度度的角度度来分析析逆向分析析法：从哪些些自由度度没有限限制的角角度来分分析按步骤分分总体分析析法：从工件件定位的的总体来来分析限限制了哪哪些自由由度。该该方法易于判断断是否存存在欠定定位。分件分析析法：从各定定位面所所受约束束来分析析所限制制的自由由度。该该方法易于判断断是否存存在过定定位。进行定位位分析时时，先分分析限制制自由度度较多的的定位元元件，再再分析限限制自由由度较少少的定位位元件。。二、基准准基准：是用于来来确定生生产对象象上几何何要素间间的几何何关系所所依据的的点线面面。根据基准准作用的的不同，基准分分为设计基准准和工艺艺基准。（一）设计基准准零件设计计图样上上所采用用的基准准。是图纸纸上用来来确定其其它点线线面位置置的那些些点线面面。它根根据零件件在产品品中功能能、作用用和加工工工艺性性来确定定。一般情况况应以装装配基准准作为设设计基准准（二）工艺基准准在加