机械加工的概念

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1、机械加工技术机械加工技术第一章机械加工的概念机械生产过程和工艺过程1生产纲领和生产类型2生产过程的组织及提高生产率的途径3第一节机械生产过程和工艺过程 生产生产技术准技术准备过程备过程 毛坯毛坯的制造的制造过程过程 原原材料及材料及半成品半成品的运输的运输和保管和保管 零件零件的机械、的机械、加工、焊加工、焊接、热处接、热处理及其他理及其他表面处理表面处理 产产品的检品的检验、调验、调试、油试、油漆和包漆和包装等装等1. 生产过程生产过程部部件和件和产品产品的装的装配过配过程程原材料成品全过程一、机械生产过程一、机械生产过程2. 工艺过程工艺过程l工艺过程工艺过程是指在生产过程中改变生产对象的

2、形状、尺寸、相是指在生产过程中改变生产对象的形状、尺寸、相应位置和性能等，使其成为半成品或成品的过程。应位置和性能等，使其成为半成品或成品的过程。铸造、锻造、冲压、焊接、铆接、机械加工、热处理、电镀、铸造、锻造、冲压、焊接、铆接、机械加工、热处理、电镀、涂装、装配过程均属为工艺过程。涂装、装配过程均属为工艺过程。工艺过程工艺过程机械加工机械加工工艺过程工艺过程装配工装配工艺过程艺过程利用切削加工、磨削加工、线切割等加工利用切削加工、磨削加工、线切割等加工方法直接改变毛坯的形状、尺寸、相应位方法直接改变毛坯的形状、尺寸、相应位置和性能等，使其转变为合格零件的过程。置和性能等，使其转变为合格零件的

3、过程。把零件装配成部件或成品并达到装配要求把零件装配成部件或成品并达到装配要求的过程。的过程。二、机械加工工艺过程的组成二、机械加工工艺过程的组成由工序组成由工序组成安装安装走刀走刀工步工步工位工位工艺过程工艺过程工艺过程工艺过程 机械加工工艺过程一般由一个或若干个工序组成，而工序机械加工工艺过程一般由一个或若干个工序组成，而工序又可分为又可分为安装安装、工位工位、工步工步和和走刀走刀等。等。1. 工序工序车端面车端面车外圆车外圆铣键槽铣键槽热处理热处理磨外圆磨外圆去毛刺去毛刺检验检验工序工序工序工序示例示例阶梯轴的零件简图阶梯轴的零件简图l工序工序就是由一个（或一组）工人，在一个工作地点（或

4、一台机床就是由一个（或一组）工人，在一个工作地点（或一台机床 上），对同一个零件（或一组零件）进行加工所连续完成的那部分上），对同一个零件（或一组零件）进行加工所连续完成的那部分工艺过程，是工艺过程的基本单元。工艺过程，是工艺过程的基本单元。2. 安装安装l在机械加工中，使工件在机床或夹具中占据某一正确位置并被夹紧在机械加工中，使工件在机床或夹具中占据某一正确位置并被夹紧的过程称为装夹。工件（或装配单元）经一次装夹后，所完成的那的过程称为装夹。工件（或装配单元）经一次装夹后，所完成的那一部分工序称为一部分工序称为安装安装。l在大批量生产时在大批量生产时,常采用各种回转工作台、回转夹具或移位夹具

5、常采用各种回转工作台、回转夹具或移位夹具,使工使工件在一次安装中先后处于几个不同位置进行加工。每个位置所完成的件在一次安装中先后处于几个不同位置进行加工。每个位置所完成的那部分加工都叫那部分加工都叫工位工位。3. 工位工位 一个工序可以包括一个或几个工位。多工位加工如下图所示。一个工序可以包括一个或几个工位。多工位加工如下图所示。工位工位2 2： 钻孔钻孔工位工位1 1： 装卸工件装卸工件工位工位4 : 4 : 铰孔铰孔工位工位3: 3: 扩孔扩孔5. 走刀走刀(或进给或进给)l在一个工步内在一个工步内,当被加工表面切削余量较大、需要分几次切削时当被加工表面切削余量较大、需要分几次切削时,每每

6、进行一次切削进行一次切削,都称为一次都称为一次走刀走刀。l加工表面加工表面( (或装配时的连续表面或装配时的连续表面) ) 和和加工加工( (或装配或装配) )工具不变情况下工具不变情况下, ,所连所连续完成的那一部分工序称为续完成的那一部分工序称为工步工步。4. 工步工步包含包含6个工步的工序个工步的工序 构成工步的因素有构成工步的因素有:加工表面加工表面、刀刀具具和和切削用量切削用量。 一道工序可以包括一个或几个工步一道工序可以包括一个或几个工步，如左图所示。，如左图所示。第二节生产纲领和生产类型一、生产纲领一、生产纲领N =Qn(1+)l在计划期内生产的产品产量和进度计划称为在计划期内生

7、产的产品产量和进度计划称为生产纲领生产纲领。 零件的生产纲领要计入备品和允许的废品数量零件的生产纲领要计入备品和允许的废品数量,可按下式计算可按下式计算:二、生产类型及工艺特点二、生产类型及工艺特点l生产类型生产类型是指企业生产专门化程度的分类。是指企业生产专门化程度的分类。单件生产单件生产成批成批( (小批、中批和大批小批、中批和大批) )生产生产大量生产大量生产生产类型生产类型生产类型生产类型同种零件的年生产纲领同种零件的年生产纲领重型零件重型零件中型零件中型零件轻型零件轻型零件单件生产单件生产5 20 1000 5000 50000 生产纲领不同生产纲领不同,生产类型也不同。生产类型与生

8、产纲领的关系如下生产类型也不同。生产类型与生产纲领的关系如下表所示。表所示。1. 单件生产单件生产l单个生产不同结构和不同尺寸的产品单个生产不同结构和不同尺寸的产品,并且很少重复。并且很少重复。2. 成批生产成批生产l一年中分批地制造相同的产品一年中分批地制造相同的产品,制造过程有一定的重复性属于成批生产。制造过程有一定的重复性属于成批生产。 例如：例如：例如：例如：重型机械制造重型机械制造、专用设备制造专用设备制造、新产品试制新产品试制 例如：例如：例如：例如：机床制造机床制造成批生产成批生产小批生产小批生产中批生产中批生产大批生产大批生产工艺过程的特点和单件生产相似工艺过程的特点和单件生产

9、相似工艺过程的特点则介于单件小批生产和大批量工艺过程的特点则介于单件小批生产和大批量生产之间生产之间工艺过程的特点和大量生产相似工艺过程的特点和大量生产相似3. 大量生产大量生产l产品数量很大、品种少产品数量很大、品种少,大多数工作地点经常重复地进行某一个零件大多数工作地点经常重复地进行某一个零件的某一道工序的加工。的某一道工序的加工。 例如：例如：例如：例如：汽车汽车、拖拉机拖拉机、轴承轴承等的制造等的制造第三节生产过程的组织及提高生产率的途径要求连续性连续性经济性经济性 比例性比例性节奏性节奏性适应性适应性平行性平行性一、生产过程组织一、生产过程组织1. 生产过程组织的要求生产过程组织的要

10、求二、时间定额二、时间定额l时间定额时间定额是指在一定生产条件下是指在一定生产条件下,规定生产一件产品或完成一道工序规定生产一件产品或完成一道工序所需消耗的时间。所需消耗的时间。1. 单件时间单件时间l完成一个工件的一个工序所需的时间称为完成一个工件的一个工序所需的时间称为单件时间单件时间td。单件时间单件时间是指直接改变生产对象的尺寸、形状、相对位置、是指直接改变生产对象的尺寸、形状、相对位置、表面状态或材料性质等工艺过程所消耗的时间表面状态或材料性质等工艺过程所消耗的时间 基本时间基本时间tj 辅助时间辅助时间tf是指为实现工艺过程所必须进行的各种辅助动作是指为实现工艺过程所必须进行的各种

11、辅助动作所消耗的时间。所消耗的时间。 布置工作地时间布置工作地时间tb 休息和生理需要时间休息和生理需要时间tx 技术服务时间技术服务时间tc 组织服务时间组织服务时间tg工人照管工作地所消耗的时间工人照管工作地所消耗的时间是指工人在工作班内恢复体力和满是指工人在工作班内恢复体力和满足生理上的需要所消耗的时间足生理上的需要所消耗的时间在工作班内在工作班内,消耗在照看工作地而分摊到每一消耗在照看工作地而分摊到每一个零件上所消耗的时间个零件上所消耗的时间指在整个工作班内指在整个工作班内,消耗在照管工作地而分摊消耗在照管工作地而分摊到每一个零件上所消耗的时间到每一个零件上所消耗的时间2. 调整时间调

12、整时间 Tjl在成批生产中在成批生产中,为了更换工件或工序对设备及工艺装备进行重新调整为了更换工件或工序对设备及工艺装备进行重新调整所需要的时间所需要的时间,又称为准备又称为准备终结时间。终结时间。3. 计价时间计价时间Tpl完成一件产品的一道工序规定的时间定额完成一件产品的一道工序规定的时间定额,又称为单件核算定额。又称为单件核算定额。 基本时间基本时间tj和辅助时间和辅助时间tf的总和称为作业时间。的总和称为作业时间。 前前前前四部分时间的总和即为单件时间四部分时间的总和即为单件时间 td即即:td =tj +tf+tb+tx三、提高劳动生产率的工艺途径三、提高劳动生产率的工艺途径l劳动生

13、产率是指在单位时间内制造出合格产品的数量劳动生产率是指在单位时间内制造出合格产品的数量,或者是指用于或者是指用于制造单件合格产品所消耗的时间。制造单件合格产品所消耗的时间。1. 缩减基本时间缩减基本时间2. 减少辅助时间减少辅助时间4. 实施多台机床看管实施多台机床看管3. 减少调整时间减少调整时间 5. 采用新工艺、新技术采用新工艺、新技术6. 提高加工自动化程度提高加工自动化程度1. 缩减基本时间缩减基本时间 提高切削用量。提高切削用量。 减少或重合切削行程长度，多种方法如下图所示。减少或重合切削行程长度，多种方法如下图所示。(a)合并工步合并工步(b)多刀车削多刀车削(c)横向切入法车横

14、向切入法车削减少切削长度削减少切削长度 采用多件加工。可选用的多件加工方式如下图所示。采用多件加工。可选用的多件加工方式如下图所示。(a)顺序多件加工顺序多件加工(b)平行多件加工平行多件加工(c)平行顺序多件加工平行顺序多件加工2. 减少辅助时间减少辅助时间 采用先进夹具缩短工件装卸时间。采用先进夹具缩短工件装卸时间。 采用转位夹具、转位工作台、直线往复式工作台等，如下图所采用转位夹具、转位工作台、直线往复式工作台等，如下图所示。示。转位夹具示意图转位夹具示意图立式连续回转工作台铣床立式连续回转工作台铣床 采用连续加工。采用连续加工。 采用多种快速换刀、自动换刀装置。采用多种快速换刀、自动换

15、刀装置。 采用主动检测或数字显示自动测量装置。采用主动检测或数字显示自动测量装置。3. 减少调整时间减少调整时间 使刀具和夹具调整通用化。使刀具和夹具调整通用化。 采用可换刀架或刀夹。采用可换刀架或刀夹。 采用刀具的微调和快调。采用刀具的微调和快调。 减少夹具的安装找正时间。减少夹具的安装找正时间。 采用调整时间极少的先进设备。采用调整时间极少的先进设备。4. 实施多台机床看管实施多台机床看管5. 采用新工艺、新技术采用新工艺、新技术 采用先进的毛坯制造方法。采用先进的毛坯制造方法。 采用少或无切屑加工工艺。采用少或无切屑加工工艺。 采用特种加工。采用特种加工。 改进加工方法。改进加工方法。6. 提高机械加工自动化程度提高机械加工自动化程度 大批量生产时大批量生产时,可采用专用的组合机床和自动线可采用专用的组合机床和自动线;中小批量生产时中小批量生产时,采用数控机床或柔性制造系统。采用数控机床或柔性制造系统。