机械制造过程的基础知识.ppt

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1、机械制造技术基础,1,2009,第2章 机械制造过程的基础知识,材料成形法: 材料去除法（表2.1） 材料累加法,2.1机械制造过程的基本概念 2.1.1机械制造工艺方法,铸造 锻造 冲压 粉末冶金 注塑成形法,机械力去除法热能去除法 化学去除法 复合去除法,特种加工。,焊接 粘接 铆接 快速原型,传统方法,2009,2,2009,3,材料去除法（表2.1）,2.1.1机械零件制造工艺方法,机械力去除法 （机械加工方法）,电火花、电子束、离子束与激光束。 电解、电腐蚀、电铸化学腐蚀溶解,切削 磨削 研磨、抛光 高压水、磨料喷射 超声加工等。,机械与热能 机械与化学 机械与电（磁）,热能、 化学

2、去除法 （特种加工）,复合去除法,2009,4,完成一个合格零件的制造，可以是一种或是几种工艺方法来完成。,2009,5,2.1.1机械零件制造工艺方法,机械加工 特种加工 复合法加工,切削 磨削 研磨、抛光 高压水、磨料喷射 超声加工等。,材料成形法 材料去除法 材料累加法,切削-用金属切削刀具将工件上的多余金属层 去除掉的工艺方法 磨削-用砂轮将工件上的多余金属层去除掉的工艺方法,2009,6,2.1.2 生产纲领与生产类型,生产纲领 通常也称年产量，它是指企业在生产计划期内应当生产的产品数量。 N = Q n（1+% +% ） （2-1） 式中 Q-产品年产量（件/年）； n-每台产品中

3、该零件数量（件/台）； -备品率； -废品率。,2009,7,2.1.2生产类型及其工艺特点,单件小批生产是指单个制造结构或尺寸不同、很少重复甚至不重复的产品的生产。如：重型机器制造厂、机修车间或试制车间等的生产。 成批生产是指成批制造相同的零件，或每隔一定时间又重复进行的生产。批量是根据零件的年产量及产品装配周期划定的，根据批量的大小可分为大批、中批和小批三种。如：机床制造厂多为成批生产企业。 大量生产是指产品数量很多，大多数工作地点经常重复进行某一种零件加工的生产。如：轴承厂、拖拉机厂或汽车厂等的生产。,生 产 类 型,2009,8,9,2.1.3机械加工工艺过程,机械制造工艺-是指制造机

4、械产品的技巧、方法和程序。,机械制造工艺过程- 机械制造过程中，凡是直接改变“零件”形状、尺寸、性能及与其它零件的相对位置，使其成为成品或半成品的工艺过程。 它通常包括零件的制造与机器的装配两部分。,2009,2.1.3机械加工工艺过程,机械制造过程,机械产品,采用机械加工方法以合格产品为目标，改变毛坯的形状、尺寸、各组成表面间的位置以及表面质量所经过的所有工作过程。,毛坯,机械加工工艺过程,2009,10,机械加工工艺过程,走刀,工步,安装,工位,2.1.3机械加工工艺过程（零件）及其组成,2009,11,2.1.3-工序,12,工序是指一个（或一组）工人在同一台机床（或同一工作地点）对一个

5、（或同时对几个）工件所连续完成的那部分工艺过程。 工人、工作地点、工件与连续完成构成了工序的4要素。其中任一个要素发生了变更就构成了另一道工序。,2009,2009,车削工序1,车削工序2,13,14,2009,2.1.3-安装,安装 是指一道工序中，工件装夹一次所完成的那部分工艺过程。（安装不是一个动作，而是一部分工作内容） 当一道工序中只发生一次安装时，该工序的工作内容与安装的工作内容是相同的；当一道工序中发生n次安装时，该工序的工作内容是这n次安装工作内容的总合； 为减少安装误差，应尽量减少安装次数。,15,2009,2.1.3-工位,工位 是指在某一工序的一次安装中的每个位置所完成的那

6、部分工艺过程。 当一个安装中工件只在一个位置完成加工内容，该安装的工作内容与工位的工作内容是相同的；当一个安装中工件在n个位置完成加工内容，该安装的工作内容是这n个工位工作内容的总合； 为减少安装次数和安装误差，应尽量采用多工位加工。,16,2009,2.1.3-工步,工步1,工步2,工步 是指在一道工序（一次安装或一个工位）中加工表面及所用刀具与切削用量都不变情况下所连续完成的那部分工艺过程。,17,2009,2.1.3-复合工步,有时为了提高生产效率，经常把几个待加工表面用几把刀具同时进行加工，这样的工步称复合工步（图2.5）。,18,2009,2.1.3-走刀,走刀 是指在一个工步中，由

7、于加工余量较大需要同一刀具对同一表面进行多次进给才能达到尺寸要求，每次进给即称一次走刀,19,2009,机械加工工艺过程,走刀2,工步1,工步2,走刀1,2.1.3-概念总结,20,2009,2.1.3-工序数,工序是机械加工工艺过程的基本单元,工序数-组成一个工艺过程的工序数是由被加工工件结构的复杂程度、加工精度要求及生产类型决定。,21,2009,2.1.3-工序数举例,2009,22,2009,表2.4 单件生产阶梯轴的工艺过程 表2.5 大批量生产阶梯轴的工艺过程,2.1.3-工序数举例,23,2.1.4基准,基准的分类：设计基准、工艺基准,基准的概念 工件上，用来确定某些点、线、面的

8、空间位置的那些个点、线、面。,24,2009,设计基准,2. 1.4基准,25,2009,设计基准,在零件工作图上，用来确定某些点、线、面的位置所依据的那些点、线、面或其组合。,2. 1.4基准-1 设计基准,26,2009,2.1.4基准-1 设计基准,27,2009,工序基准,装配基准,定位基准,测量基准,工艺基准,工件在机床或夹具上进行加工时用来确定本工序被加工表面位置的基准,装配时，用来确定零件在部件中的位置的基准（部件在机器中的位置）,测量工件已加工表面位置所依据的基准,在工序图上，用来标定本工序加工位置尺寸关系的基准,2.1.4基准-2 工艺基准,28,2009,工艺基准,29,2

9、009,2.1.5机械装配工艺过程,机械装配过程 : 以合格机械产品为目标，将组成机器的全部零、部件按一定的精度要求和技术条件连接与固定在一起的工作过程。 机械装配工作包括：组装、部装、总装、调试、检验、平衡、试车、涂装与包装等工作。 机械装配过程由一系列的工序、工步和操作组成。 装配工序是指在一个工作地点，由一个或一组工人所连续完成的那一部分装配工作。 装配工步是装配工序的组成部分，在装配工步中，装配对象、装配工具和装配方法均不改变。 装配操作是指装配工步中各个装配动作。,30,2009,2.2 机械加工的最基本方法-切削加工方法,2.2.1工件表面的形状及其形成方法,31,切削加工成形方法

10、 几何表面的形成原理 任何一个表面都可以看是一条曲线（或直线）沿着另一条曲线（或直线）运动的轨迹。这两条曲线（或直线）称为该表面的生成线，前者称为母线，后者称为导线。,2009,2.2.1工件表面的形状及其形成方法 。,32,2009,工件加工表面的发生线是通过刀具切削刃与工件接触并产生相对运动而形成的。 形成工件表面的方法： （1）轨迹法 （2）成型法 （3）相切法 （4）范成法,2.2.1工件表面的形状及其形成方法 。,33,2009,2.2.1工件表面的形状及其形成方法,34,2009,2. 切削加工成形运动（切削运动） 工件表面的成形方法母线形成方法和导线形成方法的组合。 形成加工表面

11、所需的刀具与工件之间的相对运动也是形成母线和导线所需相对运动的组合。,2.2.2成形运动 与切削用量,图2.16 合成运动,35,2009,表面成形运动,非表面成形运动,主运动,进给运动（纵、横、斜向）,按运动的功能分类,切入运动,分度运动,辅助运动,控制运动,接近,退刀,返回,2.2.2成形运动 与切削用量,36,2009,主运动:使切削能够发生的运动，是唯一的，消耗功率最大的。 进给运动：使切削连续进行的运动 其他辅助运动：保证加工余量全部切除掉的运动，可是连续的和非连续的。,2.2.1。切削运动,37,2009,2.2.3成形运动与切削用量,图2.15 外圆车削的切削运动与工件表面,工件

12、上的三个表面 待加工表面：切削过程中，即将被切掉的表面 加工表面：刀具正在切削的表面 已加工表面：刀具切削后形成的表面。 *有粗、精等多序加工的表面，这道工序是已加工表面，下道工序就是待加工表面。,38,2009,2.2.2成形运动与切削用量,主运动 进给运动 待加工表面 已加工表面 加工表面,背吃刀量：待加工表面与已加工表面之间的垂直距离。,39,2009,2.2.3 典型表面的加工方法 -外圆,2009,40,2009,2.2.3 典型表面的加工方法 -内圆,41,2009,2.2.3典型表面的加工方法 -平面,42,2.2.3 典型表面的加工方法 -螺纹,43,2009,成形表面加工,回

13、转成形面,直线成形面,立体成形面,2.2.3 典型表面的加工方法 -成型表面加工,44,2009,硬件 软件,机械加工工艺系统,工件 机床 刀具 夹具,工艺方法 工艺过程 数控程序,2.3 机床的基本概念,45,2009,金属切削机床作用: 利用切削刀具与金属工件的相对运动从工件上切除多余的金属或预留层，以获得符合规定的尺寸、形状、精度及表面质量要求的零件。,2.3.1机床的分类与型号表示法1分类,2009,46,Harbin Institute of Technology,通用机床 专用机床 专门化机床 自动生产线,按通用性分,按精度分,普通精度机床 精密机床 高精度机床 超精密机床,按自动

14、化程度分,手动机床 自动机床 半自动机床,2.3.1机床的分类与型号表示法1分类,按加工方式分,车床、铣床、钻床、镗床、磨床、刨（插）床、拉床、齿轮加工机床、 螺纹加工机床、珩磨机床、锯床、键槽加工机床,2009,47,2.3.1机床的分类与型号表示法2机床型号表示方法,48,2009,2.3.1机床的分类与型号表示法2机床型号表示方法,2009,49,2.3.1机床的分类与型号表示法2机床型号举例,2009,50,2.3.1机床的分类与型号表示法2机床型号举例,2009,51,2.3.1机床的分类与型号表示法2机床型号举例,2009,52,2.3.1机床的分类与型号表示法2机床型号举例,20

15、09,53,2.3.2机床的基本组成,2009,54,图2.21 立式钻床 图2.22 摇臂钻床,2.3.2机床的基本组成,2009,55,图2.24 卧式镗床 图2.25 牛头刨床,2.3.2机床的基本组成,2009,56,图2.30 立式加工中心 1-床身；2-滑座；3-工作台；4-立柱；5-数控柜；6-机械手； 7-刀库；8-主轴箱；9-驱动电柜；10-操纵面板,图2.29 M2120内圆磨床 1-床身；2-头架；3-砂轮修整器；4-砂轮；5-磨具架； 6-工作台；7-操纵磨具架手轮； 8-操纵工作台手轮,2.3.2机床的基本组成,2009,57,2009,图2.23 立式车床 1-立刀架溜板；2-立刀架；3-横梁；4-花盘；5-横刀架；6-立柱,2.3.2机床的基本组成,58,图2.26 龙门刨床,图2.27 M7120A平面磨床 1-床身；2-垂直进给手轮；3-工作台；4-行程挡块； 8-拖板；9-磨头；10-驱动工作台手轮 5-立柱；6-砂轮修整器；7-横向进给手轮；,2.3