第1章緒論機械制造工藝學精簡版

課程簡介

卷面成績65%實驗成績10%□作業(yè)成績%□測驗成績%項目成績10%出勤成績5%討論課成績10%（請在所選成績的□中打“√”，并填寫相應成績所占比例）考核方式1.1課程簡介

機械加工精度及其控制機械加工工藝規(guī)程的制訂加工表面質(zhì)量及其控制機床夾具設(shè)計典型零件加工工藝現(xiàn)代制造技術(shù)及數(shù)控加工工藝等機械制造工藝學機械制造工藝學的研究對象與內(nèi)容：機器裝配工藝過程設(shè)計31.1課程簡介研究對象：零部件制造、裝配中的工藝問題研究范圍：零件的機械加工和產(chǎn)品的裝配研究問題：質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性現(xiàn)代制造要求：TQCRSE機械制造工藝學是以機械制造中的工藝問題為研究對象的一門應用性制造技術(shù)學科。是使各種原材料、半成品成為產(chǎn)品的方法和過程4

制造技術(shù)是科學技術(shù)物化的基礎(chǔ)

協(xié)同論系統(tǒng)論控制論方法論信息論數(shù)控技術(shù)制造技術(shù)微電子技術(shù)成形技術(shù)材料技術(shù)設(shè)計方法學計算機技術(shù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換系統(tǒng)分配輸送能量系統(tǒng)物質(zhì)系統(tǒng)加工系統(tǒng)裝配系統(tǒng)拆卸系統(tǒng)物料系統(tǒng)檢測系統(tǒng)信息系統(tǒng)工程設(shè)計過程管理工況監(jiān)控質(zhì)量保證制造系統(tǒng)傳感技術(shù)自動控制技術(shù)能源技術(shù)管理技術(shù)制造系統(tǒng)工程學體系結(jié)構(gòu)一、制造的永恒性5

制造技術(shù)是所有工業(yè)的支柱

紡織機械動力機械家用電器通訊設(shè)備出版印刷網(wǎng)絡(luò)媒體文化娛樂冶金機械建筑機械交通工具環(huán)保設(shè)備軍事裝備醫(yī)療設(shè)備機器制造農(nóng)業(yè)機械化工設(shè)備制造技術(shù)當今制造業(yè)社會功能（一）制造技術(shù)的重要性6

狹義制造——傳統(tǒng)意義上的制造，由于設(shè)計和工藝的分家，制造被定位于制造工藝。指生產(chǎn)過程從原材料→成品直接起作用的那部分工作內(nèi)容，包括毛坯制造、零件加工、產(chǎn)品裝配、檢驗、包裝等具體操作（物質(zhì)流）。

廣義制造——狹義制造的擴展，又稱“大制造”。CIRP(國際生產(chǎn)工程科學院）定義：制造包括制造企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計、材料選擇、制造生產(chǎn)、質(zhì)量保證、管理和營銷一系列有內(nèi)在聯(lián)系的運作和活動。制造業(yè)——制造業(yè)是指對制造資源（物料、能源、設(shè)備、工具、資金、技術(shù)、信息和人力等），按照市場要求，通過制造過程，轉(zhuǎn)化為可供人們使用和利用的大型工具、工業(yè)品與生活消費產(chǎn)品的行業(yè)。二、狹義制造與廣義制造7材料成形機理的擴展分類加工機理加工方法去除加工力學加工切削加工、磨削加工、磨粒流加工、磨料噴射加工、液體噴射加工電物理加工電火花加工、電火花線切割、等離子體加工、電子束加工、離子束加工電化學加工電解加工物理加工超聲波加工、激光加工化學加工化學銑削、光刻加工復合加工電解磨削、超聲電解磨削、超聲電火花電解磨削、化學機械拋光結(jié)合加工附著加工物理加工物理氣相沉積、離子鍍熱物理加工蒸鍍、熔化鍍化學加工化學氣相沉積、化學鍍電化學加工電鍍、電鑄注入加工物理加工離子注入、離子束外延熱物理加工晶體生長、分子束外延、滲碳、摻雜、燒結(jié)化學加工滲氮、氧化、活性化學反應電化學加工陽極氧化連接加工激光焊接、化學粘接、快速成形制造、卷繞成形制造變形加工冷、熱流動加工鍛造、輥鍛、軋制、輥壓、液態(tài)模鍛、粉末冶金粘滯流動加工金屬型鑄造、壓力鑄造、離心鑄造、熔模鑄造、殼型鑄造分子定向加工液晶定向8一、機械產(chǎn)品生產(chǎn)過程1.2生產(chǎn)過程、工藝過程、工藝系統(tǒng)將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^程二、機械加工工藝過程

是機械產(chǎn)品直接生產(chǎn)過程的一部分，傳統(tǒng)上是指采用金屬切削刀具或磨具來加工零件，使之達到所要求的形狀、尺寸、表面粗糙度和力學物理性能、成為合格零件的生產(chǎn)過程。（一）機械加工工藝過程9（二）機械加工工藝過程組成二、機械加工工藝過程機械加工工藝過程工序1工序2工序n安裝1安裝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——是指由一個或一組工人在同一臺機床或同一個工作地，對一個或同時對幾個工件所連續(xù)完成的那一部分機械加工工藝過程。二、機械加工工藝過程

安裝——在一道工序中，工件每經(jīng)一次裝夾后所完成的那部分工序稱為安裝。工位——工件在機床上占據(jù)每一個位置所完成的那部分工序稱為工位。工步——指在加工表面不變、切削刀具不變的情況下所連續(xù)完成的那部分工序。（在一個工步內(nèi)，若有幾把刀具同時加工幾個不同表面，稱此工步為復合工步）

走刀——同一加工表面加工余量較大，可以分作幾次工作進給，每次工作進給所完成的工步稱為一次走刀。11三、機械加工系統(tǒng)機械加工工藝系統(tǒng)是指工件、機床、工具和夾具構(gòu)成的有機體。121.3生產(chǎn)綱領(lǐng)與工藝特點

生產(chǎn)綱領(lǐng)——在計劃期內(nèi)，應當生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃

年生產(chǎn)綱領(lǐng)式中N——年生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年）；

Q——產(chǎn)品年產(chǎn)量（臺/年）；

m——每臺產(chǎn)品中該零件數(shù)量（件/臺）；

α——備品率；

β——廢品率。

年生產(chǎn)綱領(lǐng)是設(shè)計或修改工藝規(guī)程的重要依據(jù)，是車間（或工段）設(shè)計的基本文件

一、

生產(chǎn)綱領(lǐng)13三、生產(chǎn)類型及工藝特點零件年生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年）重型機械中型機械輕型機械單件生產(chǎn)小批量生產(chǎn)中批量生產(chǎn)大批量生產(chǎn)大量生產(chǎn)≤5＞5～100＞100～300＞300～1000＞1000生產(chǎn)類型≤20＞20～200＞200～500＞500～5000＞5000≤100＞100～500＞500～5000＞5000～50000＞50000生產(chǎn)類型單件生產(chǎn)批量生產(chǎn)大量生產(chǎn)小批量生產(chǎn)中批量生產(chǎn)大批量生產(chǎn)單件小批生產(chǎn)中批生產(chǎn)大批大量生產(chǎn)

生產(chǎn)類型劃分

生產(chǎn)類型規(guī)范14三、生產(chǎn)類型及工藝特點生產(chǎn)類型單件小批生產(chǎn)中批生產(chǎn)大批大量生產(chǎn)加工對象毛坯制造方法及加工余量機床及布置形式夾具刀具和量具裝夾方法裝配方法工人技術(shù)水平生產(chǎn)率成本工藝文件經(jīng)常變換木模手工造型，自由鍛，毛坯精度低，加工余量大通用機床，機群式排列布置通用夾具，組合夾具通用刀具和量具畫線找正，通用夾具配置，調(diào)整法，修配法高低高簡單工藝過程卡周期性變換部分金屬膜、鍛模，毛坯精度中等，加工余量中等部分通用、部分專用機床機群式或生產(chǎn)線排列布置專用夾具，可調(diào)整夾具刀具和量具部分通用、部分專用部分畫線找正，通用或?qū)Ｓ脢A具少量配置，多數(shù)互換裝配中中中詳細工藝過程卡，關(guān)鍵工序工序卡相對固定不變金屬膜、模鍛，毛坯精度高，加工余量小專用高效機床，流水線或自動線排列布置專用、高效夾具專用、高效刀具和量具專用、高效夾具互換裝配法低高低詳細工藝過程卡，工序卡項目

不同生產(chǎn)類型工藝特點15一、工件的定位劃線找正裝夾——精度不高，效率低，多用于形狀復雜的鑄件。直接找正裝夾——精度高，效率低，對工人技術(shù)水平高。夾具裝夾——

精度和效率均高，廣泛采用。（一）工件的裝夾定位

——使工件相對機床切削成形運動處于正確位置的過程。夾緊

——通過施加力使工件在加工過程中保持其正確位置的過程。工件裝夾方法含義：裝夾又稱安裝，包括定位和夾緊兩項內(nèi)容。六點定位原理zxyxzy六點定位簡圖定義：在機械加工中，采用用六個按一定規(guī)則分布的約束點來分別限制工件的六個自由度,實現(xiàn)完全定位，稱為六點定位原理。

17工件的6個自由度均被限制，稱為完全定位。工件6個自由度中有無需限制的，且未被限制定位方案，稱為不完全定位。完全定位與不完全定位（二）定位原理

18（二）定位原理

工件需要限制的自由度---應限制的自由度ZYXa）ZYXb）ZYXc）ZYXd）工件應限制的自由度F）ZYXe）ZYX19欠定位工件加工時必須限制的自由度未被完全限制，稱為欠定位。欠定位不能保證工件的正確安裝，因而是不允許的。欠定位示例XZYa）b）BBB×（二）

定位原理

20過定位

過定位——工件某一個自由度（或某幾個自由度）被兩個（或兩個以上）約束點約束，稱為過定位。（二）

定位原理

面類精基準允許，孔類精基準一般不允許。粗基準不允許。21

過定位分析過定位示例a）ZYXYc）ZYXY（二）

定位原理

b）ZYYX22

過定位分析過定位示例XYa）ZYb）ZYXY（二）定位原理

23刀柄主軸拉桿漲套

過定位應用HSK刀柄與傳統(tǒng)刀柄結(jié)構(gòu)HSK刀柄傳統(tǒng)刀柄1:107:24間隙主軸拉桿刀柄（二）定位原理

定位端面配合錐面24橡膠墊過定位處理分析（二）定位原理

25

討論分析圖示定位方案：①各方案限制的自由度②有無欠定位或過定位③對不合理的定位方案提出改進意見。

b）XZYXc）XZYXa）YXZ過定位分析（二）定位原理

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

27c）XZYXc’）XZYXc1）YXXZ過定位示例分析1.4.3