機械制造工藝學第1章1課件

生產過程是指將原材料或半成品轉變?yōu)槌善返乃袆趧舆^程。第二節(jié)工藝過程一、生產過程⑴原材料和成品的運輸與保管⑵生產技術準備工作⑶毛坯的制造⑷零件加工⑸產品的裝配、調試、檢驗、油漆和包裝等。包括：如生產計劃的制訂、工藝規(guī)程的編制與生產工具的準備等鍛壓、鑄造、焊接等機械加工（切削加工）、熱處理和表面處理等生產過程是指將原材料或半成品轉變?yōu)槌善返乃袆趧舆^程。第二二、工藝過程生產過程中，按一定順序改變生產對象的形狀、尺寸、位置和性質使其成為預期產品的過程。包括：鍛壓、鑄造、機械加工、熱處理、表面處理、裝配等。*其它過程為輔助生產過程。包括：三、機械加工工藝過程的組成1.工序一個或一組工人在一個工作地點（或一臺機床上）對同一個或同時對幾個工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程。

三、機械加工工藝過程的組成1.工序例：表1-1單件小批生產的工藝過程工序號工序內容設備1車一端面，鉆中心孔*；

調頭，車另一端面，鉆中心孔車床I

2車大外圓及倒角；調頭，車小外圓、切槽及倒角車床II3銑鍵槽、去毛刺銑床表1-2大批大量生產的工藝過程工序號工序內容設備1銑兩端面，鉆兩端中心孔*銑端面鉆中心孔機床2車大外圓及倒角車床I3車小外圓、切槽及倒角車床II4銑鍵槽專用銑床

5去毛刺鉗工臺圖1–1階梯軸討論：生產規(guī)模不同，工序的劃分不一樣。例：表1-1單件小批生產的工藝過程工序號工序內機械加工工藝過程的組成2.安裝工件實現定位和夾緊的過程稱為安裝

一道工序中可能有多次安裝

機械加工工藝過程的組成2.安裝例：表1-1單件小批生產的工藝過程工序號工序內容設備1車一端面，鉆中心孔*；

調頭，車另一端面，鉆中心孔車床I

2車大外圓及倒角；調頭，車小外圓、切槽及倒角車床II3銑鍵槽、去毛刺銑床表1-2大批大量生產的工藝過程工序號工序內容設備1銑兩端面，鉆兩端中心孔*銑端面鉆中心孔機床2車大外圓及倒角車床I3車小外圓、切槽及倒角車床II4銑鍵槽專用銑床

5去毛刺鉗工臺圖1–1階梯軸兩次兩次一次一次一次一次一次討論：安裝次數多好還是少好？例：表1-1單件小批生產的工藝過程工序號工序內機械加工工藝過程的組成3.工步

工步是指在加工表面、加工工具、切削速度、進給量不變的情況下，所連續(xù)完成的那一部分工序內容。

為提高生產率常用“復合工步”：同時用幾把刀分別加工幾個表面（計一個工步）。機械加工工藝過程的組成3.工步

例：表1-1單件小批生產的工藝過程工序號工序內容設備1車一端面，鉆中心孔*；

調頭，車另一端面，鉆中心孔車床I

2車大外圓及倒角；調頭，車小外圓、切槽及倒角車床II3銑鍵槽、去毛刺銑床表1-2大批大量生產的工藝過程工序號工序內容設備1銑兩端面，鉆兩端中心孔*銑端面鉆中心孔機床2車大外圓及倒角車床I3車小外圓、切槽及倒角車床II4銑鍵槽專用銑床

5去毛刺鉗工臺圖1–1階梯軸工步是為分解復雜工序和計算機加工時間而劃分的四個五個一個兩個（復合工步）三個兩個一個例：表1-1單件小批生產的工藝過程工序號工序內機械加工工藝過程的組成4.走刀

在一個工步中，有時因所需切除的金屬層較厚而不能一次切完，需分幾次切削，則每一次切削稱為一次走刀。

機械加工工藝過程的組成4.走刀

機械加工工藝過程的組成5.工位

為了完成一定的工序內容，工件在機床上占據的每個加工位置（或范圍）都稱為一個工位。

工序中是否有多個工位取決于機床是否是多工位機床。機械加工工藝過程的組成5.工位

機械加工工藝過程的組成

在三個工位上鉆、鉸圓盤零件上的孔工件機床夾具回轉部分夾具固定部分分度機構例：機械加工工藝過程的組成

在三個工位上鉆、鉸圓盤零件上的孔工第三節(jié)生產綱領與生產類型1.生產綱領

生產綱領是指企業(yè)在計劃期內應當生產的產品產量。

零件在計劃期一年中的生產綱領N（件/年）可按下式計算：

式中

Q——產品的年產量，單位：臺/年；

n——每臺產品中所含該零件的數量，單位：件/臺；a%——備品率，對易損件應考慮一定數量的備品，以供用戶修配的需要；

β%——廢品率。

第三節(jié)生產綱領與生產類型1.生產綱領

式中Q——產

2、生產類型：指企業(yè)生產專業(yè)化程度的分類。根據生產綱領和產品的大小，可分為：

單件生產：單個生產，很少重復或不重復的生產類型大量生產：產品數量很大，大多數工作地點重復進行成批生產：一年中分批輪流地制造，工作地點周期重復2、生產類型：指企業(yè)生產專業(yè)化程度的分類。單件生生產綱領決定生產類型，產品大小也對生產類型有影響。生產類型零件的年生產量/件重型零件零件重量＞50kg中型零件零件重量15～50kg輕型零件零件重量＜15kg單件生產＜5＜10＜100成批生產小批量5～10010～200100～500中批量100～300200～500500～5000大批量300～1000500～50005000～50000大量生產＞1000＞5000＞50000表1-1生產類型和生產綱領的關系生產綱領決定生產類型，產品大小也對生產類型有影響。生產類3、工藝特征：不同的生產類型具有不同的工藝特點。

工藝特點生產類型單件生產批量生產大量生產毛坯情況鍛件自由鍛造，鑄件木模手工造型，毛坯精度低鍛件部分采用模鍛，鑄件部分用金屬模，毛坯精度中等廣泛采用模鍛，金屬機器模造型等高效方法生產毛坯，毛坯精度高機床設備及其布置形式通用機床，機群式布置，也可用數控機床部分通用機床，部分專用機床，機床按零件類別分工段布置廣泛采用自動機床，專用機床，按流水線、自動線排列設備工藝裝置通用刀具、量具和夾具，或組合夾具，找正后裝夾工件廣泛采用夾具，部分靠找正裝夾工件，較多采用專用量具和刀具高效專用夾具，多用專用刀具，專用量具及自動檢測裝置對工人的技術要求需要技術熟練中等對調整工人的技術水平要求高，對操作工人技術水平要求低工藝文件僅要工藝過程卡工藝過程卡，關鍵零件有工序卡詳細的工藝文件，工藝過程卡、工序卡、調整卡等生產率較低中等高加工成本較高中等低表1-2各種生產類型的工藝特點3、工藝特征：不同的生產類型具有不同的工藝特點。工藝特【例】如下圖所示，不同生產類型階梯軸的工藝過程，如方法1、方法2所示。階梯軸加工

【例】如下圖所示，不同生產類型階梯軸的工藝過程，如方法1、方法1（單件小批生產的工藝過程）：序號工序名稱工序內容設備1車車一端外圓與端面、打中心孔并倒角，徑向尺寸至26mm；掉頭車另一端外圓及端面并倒角，徑向尺寸至18mm，軸向尺寸至32mm，軸向總長至61mm車床2銑銑鍵槽、去毛刺銑床方法1（單件小批生產的工藝過程）：序號工序工序內容方法2（大批量生產的工藝過程）：序號工序名稱工序內容設備1銑銑端面、打中心孔，軸向尺寸至61mm銑端面打中心孔機床，夾具SJ-18022車1車大端外圓并倒角，徑向尺寸至26mmCA61403車2車小端外圓并倒角，徑向尺寸至18mm，軸向尺寸至32mmCA6140（另一臺）4銑銑鍵槽X61325鉗去毛刺鉗工臺方法2（大批量生產的工藝過程）：序號工序名稱工序內容小結二、生產過程、工藝過程及其組成的概念三、生產綱領及生產類型的關系作業(yè)：P251—6、7、8題一、機械制造系統(tǒng)小結二、生產過程、工藝過程及其組成的概念三、生產綱領及生產類第四節(jié)工件加工時的定位和基準一、工件裝夾方式1）找正安裝法劃線找正安裝：先按加工要求用鋼針在工件表面劃出位置線、找正線、加工線，按找正線定位夾緊。安裝精度低，適用于單件小批形狀復雜的鑄件和一般鑄件的粗加工。直接找正安裝：利用劃線盤、百分表等精密量具直接對工件上位置精度高的表面找正在機床上的位置并夾緊。安裝精度高，但效率低，僅適用于單件小批生產。第四節(jié)工件加工時的定位和基準劃線找正安裝：先按加工要求用2）夾具安裝法利用夾具的功能實現安裝，機床夾具種類多，適合高生產率的各級精度的加工。2）夾具安裝法利用夾具的功能實現安裝，機床夾具通用夾具專用夾具指已經標準化的，在一定范圍內可用于加工不同工件的夾具。三爪卡盤、四爪卡盤、頂尖；平口虎鉗、分度頭和回轉工作臺專為某一工件的某道工序的加工而設計制造的夾具靠夾具將工件定位、夾緊，以保證工件相對于刀具、機床的正確位置。操作簡單，效率高，容易保證加工精度。軸承生產均是采用夾具安裝法。通用夾具專用夾具指已經標準化的，在一定范圍內可用于加工不同工常用的通用夾具：頂尖、三爪卡盤、四爪卡盤、花盤、跟刀架。常用的通用夾具：頂尖、三爪卡盤、四爪卡盤、花盤、跟刀架。1夾具體2定位元件3導向元件4工件專用夾具---鉆模1夾具體2定位元件3導向元件4工件專用夾具機械制造工藝學第1章1課件二、工件的定位原理1、自由度移動自由度轉動自由度沿X、Y、Z軸的移動：繞X、Y、Z軸的轉動一個在空間處于自由狀態(tài)的物體具有六個自由度：工件的定位應解決兩方面的問題：1)

“定與不定”

2)“準與不準”

二、工件的定位原理1、自由度移動自由度轉動自由度沿X、Y、Z工件的六個自由度工件的六個自由度2、六點定位原理定位，即限制自由度。用合理設置的6個支承點，限制工件的6個自由度，使工件在夾具中的位置完全確定，即工件定位的“六點定位原理”。矩形工件的定位2、六點定位原理定位，即限制自由度。用合理設置的6個支承點，軸類零件的定位軸類零件的定位實際定位元件的約束性：小平面限制一個自由度；窄長平面限制兩個自由度；大平面限制三個自由度。長銷、長套筒限制4個自由度；短銷、短套筒限制2個自由度（短銷、短套筒單獨使用不能限制轉動）固定V形塊：短接觸限制2個自由度；

長接觸限制4個自由度。實際定位元件的約束性：長銷、長套筒限制4個自由度；固定V形塊

實際定位元件的約束性：

錐度心軸可限制5個自由度：3移2轉固定頂尖、短錐銷可限制3個自由度（3移）浮動頂尖、短錐銷可限制2個自由度（常組合限制2個轉動）短扁銷（削邊銷、菱形銷）可限制1個自由度（常組合限制1個轉動）定位元件組合使用時，限制的自由度數為累加，但性質會變化（移動變?yōu)檗D動）

實際定位元件的約束性：

錐度心軸可限制5個自由度：3移2轉3、工件定位中的幾種情況工件各自由度的限定與否是相對定位元件而言的，限定越多越復雜。1）完全定位指工件的六個自由度全部被限制。3、工件定位中的幾種情況1）完全定位指工件的六個自由度全部被2）不完全定位（部分定位）：約束點數=所需限定的自由度數考慮工件形狀、加工方法、加工要求，并不是所有情況下都需要限制工件的全部自由度。（a）在車床上加工軸的通孔，使用三爪卡盤夾外圓，限制工件的4個自由度，采用四點定位即可以滿足加工要求。（回轉件）（b）工件在平面磨床上采用電磁吸盤工作臺裝夾磨平面，且只有厚度及平行度要求，故大平面定位限制了3個自由度即可。2）不完全定位（部分定位）：約束點數=所需限定的自由度數考慮3）欠定位約束點數<所需限定的自由度數

根據工件的加工要求，應該限制的自由度沒有被限制，是不允許的改進后的3）欠定位約束點數<所需限定的自由度數夾具上的兩個或兩個以上的定位元件，重復限制工件的同一個或幾個自由度。4）過定位（重復定位）：相同的自由度被重復限定如，大端平面與長銷組合產生的過定位：重復限定了兩個轉動。夾具上的兩個或兩個以上的定位元件，重復限制工件的同一個或幾個對過定位要具體分析是否允許：允許：當工件和定位元件的定位面尺寸、位置精度都很高時。不允許：有下列情形之一的1）定位不穩(wěn)定，同一批工件位置不同2）夾緊變形過量3）安裝困難對過定位要具體分析是否允許：改進措施b）將長圓柱銷改為短圓柱銷

a）將大支承板改為小支承板c）將大支承板改為浮動支承

改進措施b）將長圓柱銷改為短圓柱銷a）將大支承板改為小支承4、工件定位幾點說明1）定位元件的相對性：單一定位元件相對工件短時只能限制移動2）分析定位時不要考慮夾緊力的影響，只看工件反復安裝是否能在同一位置上3）對自動找正位置——定位夾緊同時進行

看為自動滿足過定位允許的條件4）對“自定位”——加工面又是定位面分析定位時僅考慮加工前的狀態(tài)5）定位原理不考慮工件毛坯幾何偏差的影響，認為工件幾何理想。4、工件定位幾點說明1）定位元件的相對性：單一定位元件相對工欠定位——應該消除的自由度沒有消除，不允許。過定位——幾個支承點重復限制某個自由度，一般不允許，應用是有條件的。欠定位與過定位

正確配置支承點正確處理過定位提高工件定位表面與定位元件之間的位置精度；改變定位元件的結構。一般按三、二、一布置。主要定位表面受力面積越大越好。欠定位——應該消除的自由度沒有欠定位與過定位

正確配置支承點小結一、工件裝夾方式二、工件的定位原理1、找正安裝法2、夾具安裝法1、自由度2、六點定位原理作業(yè)：P251—11、12題