机械制造技术 课件 第1章 机械制造过程概述

第1章机械制造过程概述第四节

案例分析—机械制造过程示例第三节

工件的安装第二节

生产过程与工艺过程第一节

机械制造过程中的生产组织

第1章机械制造过程概述第一节机械制造过程中的生产组织机器是由零件、部件组成的，机器的制造过程也就包含了从零部件加工、装配到整机总装的全部过程。第1章机械制造过程概述生产纲领是企业根据市场的需求和自身的生产能力决定的、在计划生产期内应当生产的产品产量和进度计划。计划期为一年的生产纲领称为年生产纲领。

零件的年生产纲领的计算公式为1.1.1生产纲领第一节机械制造过程中的生产组织第1章机械制造过程概述根据生产专业化程度不同，生产组织类型分为单件生产、成批生产、大量生产三种。其中，成批生产又可以分为大批生产、中批生产和小批生产。

1.1.2生产组织类型第一节机械制造过程中的生产组织第1章机械制造过程概述1.1.2生产组织类型第一节机械制造过程中的生产组织第1章机械制造过程概述第二节生产过程与工艺过程1.2.1生产过程

机械制造厂将产品所需要的原材料或半成品转变为成品的全过程就是该产品的生产过程。

机械制造厂的生产以车间为单位进行，产品的生产过程又可分为若干车间的生产过程，甲车间所用的原材料(或半成品)，可能是乙车间的成品，而乙车间的成品又可能是其他车间的原材料(或半成品)。第1章机械制造过程概述第二节生产过程与工艺过程1.2.1生产过程第1章机械制造过程概述第二节生产过程与工艺过程工艺过程

在上述产品的生产过程中，凡是直接改变生产对象的形状、尺寸、性质以及相对位置关系等，使之成为成品或半成品的过程统称为工艺过程。

1.2.2工艺过程1.工艺过程的概念与分类毛坯制造工艺过程

原材料经过铸造或锻造(冲压、焊接)等方法制成铸件或锻件毛坯，这个过程就是铸造或锻造工艺过程，统称为毛坯制造工艺过程，它主要改变了材料的形状和性质机械加工工艺过程在机械加工车间，使用各种工具和设备将毛坯加工成零件，主要改变其形状和尺寸，称为机械加工工艺过程。第1章机械制造过程概述第二节生产过程与工艺过程机械装配工艺过程

将加工好的零件，按一定的装配技术要求装配成部件或机器，是改变了零件之间的相对位置，称为机械装配工艺过程。1.2.2工艺过程1.工艺过程的概念与分类辅助过程

除工艺过程外，生产过程中的其他过程，称为辅助过程，例如统计报表、动力供应运输保管、工具的制造修理等。第1章机械制造过程概述第二节生产过程与工艺过程一个机械零件，大都要经过毛坯制造、机械加工、热处理等阶段才能成为合格的成品，它涉及到许多加工方法的应用，这些加工方法完整有序地排列起来，就形成了零件的机械加工工艺过程。

1.2.2工艺过程2.机械加工工艺过程零件加工通过的整个路线称为工艺路线（或工艺流程）。工艺路线是制定工艺过程和进行车间分工的重要依据。第1章机械制造过程概述第二节生产过程与工艺过程零件的加工工艺过程由若干个基本单元（即工序）组成，而每一个工序又可分为安装、工位、工步和走刀。工序是指由一个(或一组)工人在一个工作地点对一个(或同时对几个)工件连续完成的那一部分工艺过程。1.2.2工艺过程2.机械加工工艺过程第1章机械制造过程概述第二节生产过程与工艺过程（1）安装

如果一个工序中加工内容较多，要对工件几个方位的表面加工,需要工件处于不同的位置下才能完成，就需要相应地改变工件相对机床或夹具的位置，卸下再次装夹。采用传统的加工设备，有时需要对工件多次进行装夹，每次装夹下所完成的工序内容称为一次安装。

1.2.2工艺过程2.机械加工工艺过程第1章机械制造过程概述第二节生产过程与工艺过程1.2.2工艺过程2.机械加工工艺过程（2）工位

在一次安装过程中，通过工作台或某些机床夹具的分度、位移装置，使工件相对于机床变换加工位置，可以完成对工件不同表面位置的加工。工件在每一个加工位置上所完成的加工内容称为一个工位。第1章机械制造过程概述第二节生产过程与工艺过程（3）工步

在同一个工位上，要完成不同的表面加工时，在加工表面、刀具、主运动转速和进给量不变的情况下所完成的加工内容，称为一个工步。

1.2.2工艺过程2.机械加工工艺过程（4）走刀

在一个工步内，刀具在加工表面每切削一次所完成的工步内容，称为一次走刀。第1章机械制造过程概述第三节工件的安装

毛坯是工件的基础，毛坯的种类和质量直接影响机械加工质量，选择确定毛坯，要在保证零件要求的前提下，减少机械加工劳动量。还要充分重视利用新工艺、新技术、新材料，使零件总性价比最好。毛坯的种类有铸件、锻件、压制件、冲压件、焊接件、型材和板材等。

1.3.1工件概述1.工件的毛坯第1章机械制造过程概述第三节工件的安装

（1）工件加工质量包括加工精度和表面质量两方面。具有绝对准确参数的零件称为理想零件。（2）工件是机械加工工艺系统的核心。获得毛坯的方法不同，工件结构不同，机械加工工艺也有很大差别。（3）工件的形状和尺寸对工艺系统也有影响，工件形状越复杂，被加工表面数量就越多，制造越困难，成本越高，因此应尽可能采用最简单的表面及其组合。1.3.1工件概述2.工件的加工质量要求第1章机械制造过程概述第三节工件的安装

所谓基准就是工件上用来确定其他点、线、面位置所依据的那些点、线、面。一般用中心线、对称线或平面作为基准。基准可分为设计基准和工艺基准两大类。（1）设计基准在零件设计图上所依据的基准,称为设计基准。1.3.2工件的基准第1章机械制造过程概述第三节工件的安装

（2）工艺基准零件在加工、检验和装配过程中所采用的基准，称为工艺基准。按其用途不同，工艺基准又分为工序基准、测量基准、定位基准和装配基准。

1）工序基准在工艺文件上用以确定本工序被加工表面加工后的尺寸、形状和位置的基准。1.3.2工件的基准第1章机械制造过程概述第三节工件的安装2）测量基准检验零件时，用以测量加工表面的尺寸、形状、位置等误差所依据的基准。3）定位基准加工时,使工件在机床或夹具中占据正确位置所用的基准。需要指出的是，定位基准不一定具体存在，而常用一些真实存在的表面来定位，这样的定位表面称为定位基准面。

1.3.2工件的基准第1章机械制造过程概述第三节工件的安装4）装配基准

装配时用以确定零件、组件和部件相对于其他零件、组件和部件的位置所采用的基准。1.3.2工件的基准第1章机械制造过程概述第三节工件的安装常用的安装方法有直接找正安装、划线找正安装、用专用夹具安装。

（1）直接找正安装是用百分表、划针或用目测，在机床上直接找正工件，使工件获得正确位置的方法。1.3.3工件的安装方法、定位与装夹1.工件的安装方法适用于以下情况：1）工件批量小，采用夹具不经济时，常采用直接找正安装。2）对工件的定位精度要求特别高，采用夹具不能保证精度时，只能用精密量具直接找正安装。第1章机械制造过程概述第三节工件的安装

（2）划线找正安装当零件形状很复杂时，采用直接找正安装会顾此失彼,这时就有必要按照零件图在毛坯上先划出中心线、对称线及各待加工表面的加工线，并检查它们与各不加工表面的尺寸和位置，然后按照划好的线找正工件在机床上的位置1.3.3工件的安装方法、定位与装夹1.工件的安装方法适用于以下情况：1）批量不大，形状复杂的铸件。2）在重型机械制造中，尺寸和重量都很大的铸件和锻件。3）毛坯的尺寸公差很大，表面很粗糙，一般无法直接使用夹具时。第1章机械制造过程概述第三节工件的安装

（3）用专用夹具安装采用直接能够确定工件全部或部分位置、方向的工艺装备安装工件，可以大大提高效率和工件位置的一致性，这样的工艺装备就是夹具。1.3.3工件的安装方法、定位与装夹1.工件的安装方法用专用夹具安装工件不仅可以保证加工精度，而且能大大地提高生产率、缩短辅助时间，并减轻工人劳动强度，这种安装方法被广泛应用于成批及大量生产中。采用夹具安装工件，需要解决工件在夹具内的定位和夹紧问题。第1章机械制造过程概述第三节工件的安装

（1）六点定位原理一个处于空间自由状态的物体，具有六个自由度，即沿三个互相垂直的坐标轴的移动自由度和绕这三个坐标轴的转动自由度。要确定物体在空间的位置，就是确定其六个空间自由度。1.3.3工件的安装方法、定位与装夹2.工件的定位第1章机械制造过程概述第三节工件的安装

（2）常见定位方式分析1）支承点（1、2、3）限制z轴移动与x、y轴转动

2）支承点（4、5）限制y轴移动与z轴转动

3）支撑点（6）限制x轴移动1.3.3工件的安装方法、定位与装夹2.工件的定位第1章机械制造过程概述第三节工件的安装

（2）常见定位方式分析根据工件的加工要求不同，有些自由度对加工有影响，这样的自由度必须限制，有些不影响加工要求的自由度，有时可以不必限制，例如在四棱柱体工件上铣槽。1.3.3工件的安装方法、定位与装夹2.工件的定位第1章机械制造过程概述第三节工件的安装

案例分析：1.3.3工件的安装方法、定位与装夹2.工件的定位第1章机械制造过程概述第三节工件的安装

案例分析：1.3.3工件的安装方法、定位与装夹2.工件的定位第1章机械制造过程概述第三节工件的安装

（2）常见定位方式分析1）过定位在底平面处只能用三个定位支承点，若设置了四个支承点，由于三点决定一平面，则其中必有一个是多余的，工件反而不稳定。几个定位支承点重复限制同一个自由度，这种定位现象称为过定位。2）欠定位如果上例中侧面减少一个支承点定位，则工件就有可能绕z轴旋转,这样就无法保证槽与B面的距离和平行度.这种工件实际定位所限制的自由度数目少于按其加工要求必须限制的自由度数目的定位现象，称为欠定位。1.3.3工件的安装方法、定位与装夹2.工件的定位第1章机械制造过程概述第三节工件的安装

（1）夹紧装置的组成夹具中对工件夹紧的机构装置称为夹紧装置。夹紧装置分为手动夹紧和机动夹紧两类，根据结构特点和功用不同，典型夹紧装置一般由三部分组成。1.3.3工件的安装方法、定位与装夹3.工件的夹紧1）动力源装置：它用于产生夹紧力,是机动夹紧的必备装置。2）传力机构：它是介于动力源和夹紧元件之间的机构。3）夹紧元件：它是实现夹紧的最终执行元件，通过它和工件直接接触来完成夹紧工作。第1章机械制造过程概述第三节工件的安装

（2）对夹紧装置的基本要求正确合理的选择夹紧装置，有利于保证工件的加工质量，提高生产率和减轻工人的劳动强度，因此对夹紧装置提出以下要求:1.3.3工件的安装方法、定位与装夹3.工件的夹紧1）夹紧过程可靠。夹紧不能破坏工件定位时所获得的正确位置。2）夹紧力大小适当。夹紧后的工件变形和表面压伤程度必须在加工精度允许的范围内。3）结构性好。夹紧装置的结构力求简单、紧凑，便于制造和维修。4）操作性好。夹紧动作迅速、操作方便、安全省力。第1章机械制造过程概述第四节案例分析新产品设计开发，要经过市场需求调查研究、产品功能价值定位、完成结构方案和全部设计，才能试制生产。一般是先完成总装配图设计，并区分标准件、非标准件，再逐个拆画完成非标准件的零件图。生产制造过程与设计过程顺序相反，即先要将各个零件合格地加工完毕,再根据机器的结构和技术要求，把这些零件装配、组合成合格产品。第1章机械制造过程概述第四节案例分析减速器包括几十种、近百个零件，其中除了标准件，所有非标准件都需要绘制零件图