第1章绪论机械制造工艺学精简版

课程简介

卷面成绩65%实验成绩10%□作业成绩%□测验成绩%项目成绩10%出勤成绩5%讨论课成绩10%（请在所选成绩的□中打“√”，并填写相应成绩所占比例）考核方式1.1课程简介

机械加工精度及其控制机械加工工艺规程的制订加工表面质量及其控制机床夹具设计典型零件加工工艺现代制造技术及数控加工工艺等机械制造工艺学机械制造工艺学的研究对象与内容：机器装配工艺过程设计31.1课程简介研究对象：零部件制造、装配中的工艺问题研究范围：零件的机械加工和产品的装配研究问题：质量、生产率和经济性现代制造要求：TQCRSE机械制造工艺学是以机械制造中的工艺问题为研究对象的一门应用性制造技术学科。是使各种原材料、半成品成为产品的方法和过程4

制造技术是科学技术物化的基础

协同论系统论控制论方法论信息论数控技术制造技术微电子技术成形技术材料技术设计方法学计算机技术网络数据库转换系统分配输送能量系统物质系统加工系统装配系统拆卸系统物料系统检测系统信息系统工程设计过程管理工况监控质量保证制造系统传感技术自动控制技术能源技术管理技术制造系统工程学体系结构一、制造的永恒性5

制造技术是所有工业的支柱

纺织机械动力机械家用电器通讯设备出版印刷网络媒体文化娱乐冶金机械建筑机械交通工具环保设备军事装备医疗设备机器制造农业机械化工设备制造技术当今制造业社会功能（一）制造技术的重要性6

狭义制造——传统意义上的制造，由于设计和工艺的分家，制造被定位于制造工艺。指生产过程从原材料→成品直接起作用的那部分工作内容，包括毛坯制造、零件加工、产品装配、检验、包装等具体操作（物质流）。

广义制造——狭义制造的扩展，又称“大制造”。CIRP(国际生产工程科学院）定义：制造包括制造企业的产品设计、材料选择、制造生产、质量保证、管理和营销一系列有内在联系的运作和活动。制造业——制造业是指对制造资源（物料、能源、设备、工具、资金、技术、信息和人力等），按照市场要求，通过制造过程，转化为可供人们使用和利用的大型工具、工业品与生活消费产品的行业。二、狭义制造与广义制造7材料成形机理的扩展分类加工机理加工方法去除加工力学加工切削加工、磨削加工、磨粒流加工、磨料喷射加工、液体喷射加工电物理加工电火花加工、电火花线切割、等离子体加工、电子束加工、离子束加工电化学加工电解加工物理加工超声波加工、激光加工化学加工化学铣削、光刻加工复合加工电解磨削、超声电解磨削、超声电火花电解磨削、化学机械抛光结合加工附着加工物理加工物理气相沉积、离子镀热物理加工蒸镀、熔化镀化学加工化学气相沉积、化学镀电化学加工电镀、电铸注入加工物理加工离子注入、离子束外延热物理加工晶体生长、分子束外延、渗碳、掺杂、烧结化学加工渗氮、氧化、活性化学反应电化学加工阳极氧化连接加工激光焊接、化学粘接、快速成形制造、卷绕成形制造变形加工冷、热流动加工锻造、辊锻、轧制、辊压、液态模锻、粉末冶金粘滞流动加工金属型铸造、压力铸造、离心铸造、熔模铸造、壳型铸造分子定向加工液晶定向8一、机械产品生产过程1.2生产过程、工艺过程、工艺系统将原材料转变为成品的全过程二、机械加工工艺过程

是机械产品直接生产过程的一部分，传统上是指采用金属切削刀具或磨具来加工零件，使之达到所要求的形状、尺寸、表面粗糙度和力学物理性能、成为合格零件的生产过程。（一）机械加工工艺过程9（二）机械加工工艺过程组成二、机械加工工艺过程机械加工工艺过程工序1工序2工序n安装1安装2工位1工位2工步1工步2工步1工步2工步1工步1工步2走刀1走刀2走刀1走刀2•••10

工序——是指由一个或一组工人在同一台机床或同一个工作地，对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分机械加工工艺过程。二、机械加工工艺过程

安装——在一道工序中，工件每经一次装夹后所完成的那部分工序称为安装。工位——工件在机床上占据每一个位置所完成的那部分工序称为工位。工步——指在加工表面不变、切削刀具不变的情况下所连续完成的那部分工序。（在一个工步内，若有几把刀具同时加工几个不同表面，称此工步为复合工步）

走刀——同一加工表面加工余量较大，可以分作几次工作进给，每次工作进给所完成的工步称为一次走刀。11三、机械加工系统机械加工工艺系统是指工件、机床、工具和夹具构成的有机体。121.3生产纲领与工艺特点

生产纲领——在计划期内，应当生产的产品产量和进度计划

年生产纲领式中N——年生产纲领（件/年）；

Q——产品年产量（台/年）；

m——每台产品中该零件数量（件/台）；

α——备品率；

β——废品率。

年生产纲领是设计或修改工艺规程的重要依据，是车间（或工段）设计的基本文件

一、

生产纲领13三、生产类型及工艺特点零件年生产纲领（件/年）重型机械中型机械轻型机械单件生产小批量生产中批量生产大批量生产大量生产≤5＞5～100＞100～300＞300～1000＞1000生产类型≤20＞20～200＞200～500＞500～5000＞5000≤100＞100～500＞500～5000＞5000～50000＞50000生产类型单件生产批量生产大量生产小批量生产中批量生产大批量生产单件小批生产中批生产大批大量生产

生产类型划分

生产类型规范14三、生产类型及工艺特点生产类型单件小批生产中批生产大批大量生产加工对象毛坯制造方法及加工余量机床及布置形式夹具刀具和量具装夹方法装配方法工人技术水平生产率成本工艺文件经常变换木模手工造型，自由锻，毛坯精度低，加工余量大通用机床，机群式排列布置通用夹具，组合夹具通用刀具和量具画线找正，通用夹具配置，调整法，修配法高低高简单工艺过程卡周期性变换部分金属膜、锻模，毛坯精度中等，加工余量中等部分通用、部分专用机床机群式或生产线排列布置专用夹具，可调整夹具刀具和量具部分通用、部分专用部分画线找正，通用或专用夹具少量配置，多数互换装配中中中详细工艺过程卡，关键工序工序卡相对固定不变金属膜、模锻，毛坯精度高，加工余量小专用高效机床，流水线或自动线排列布置专用、高效夹具专用、高效刀具和量具专用、高效夹具互换装配法低高低详细工艺过程卡，工序卡项目

不同生产类型工艺特点15一、工件的定位划线找正装夹——精度不高，效率低，多用于形状复杂的铸件。直接找正装夹——精度高，效率低，对工人技术水平高。夹具装夹——

精度和效率均高，广泛采用。（一）工件的装夹定位

——使工件相对机床切削成形运动处于正确位置的过程。夹紧

——通过施加力使工件在加工过程中保持其正确位置的过程。工件装夹方法含义：装夹又称安装，包括定位和夹紧两项内容。六点定位原理zxyxzy六点定位简图定义：在机械加工中，采用用六个按一定规则分布的约束点来分别限制工件的六个自由度,实现完全定位，称为六点定位原理。

17工件的6个自由度均被限制，称为完全定位。工件6个自由度中有无需限制的，且未被限制定位方案，称为不完全定位。完全定位与不完全定位（二）定位原理

18（二）定位原理

工件需要限制的自由度---应限制的自由度ZYXa）ZYXb）ZYXc）ZYXd）工件应限制的自由度F）ZYXe）ZYX19欠定位工件加工时必须限制的自由度未被完全限制，称为欠定位。欠定位不能保证工件的正确安装，因而是不允许的。欠定位示例XZYa）b）BBB×（二）

定位原理

20过定位

过定位——工件某一个自由度（或某几个自由度）被两个（或两个以上）约束点约束，称为过定位。（二）

定位原理

面类精基准允许，孔类精基准一般不允许。粗基准不允许。21

过定位分析过定位示例a）ZYXYc）ZYXY（二）

定位原理

b）ZYYX22

过定位分析过定位示例XYa）ZYb）ZYXY（二）定位原理

23刀柄主轴拉杆涨套

过定位应用HSK刀柄与传统刀柄结构HSK刀柄传统刀柄1:107:24间隙主轴拉杆刀柄（二）定位原理

定位端面配合锥面24橡胶垫过定位处理分析（二）定位原理

25

讨论分析图示定位方案：①各方案限制的自由度②有无欠定位或过定位③对不合理的定位方案提出改进意见。

b）XZYXc）XZYXa）YXZ过定位分析（二）定位原理

26a）YXZa1）YXZa2）YXZa3）YXZ过定位示例分析（二）定位原理

27c）XZYXc’）XZYXc1）YXXZ过定位示例分析1.4.3