机械加工技术教案.docx
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1、教学课程:绪论教学目的:1.理解课程的性质和内容2.理解机械制造技术的发呈现状3.理解先进制造技术及其开展方向4.理解课程的目的和要求教学重点:1.理解课程的性质和内容2.理解课程的目的和要求教学过程:讲授新课:一、 本课程的性质和内容本课程所讲的机械制造技术主要是指机械冷加工技术和机械装配技术。内容包括:(1)驾驭金属切削过程的根本规律和机械加工的根本学问。合理选择机械加工方法及机床、刀具、夹具及切削加工参数,并初步具备制订机械加工工艺规程的实力。(2)驾驭机械加工精度和外表质量的根本理论和根本学问。初步具备分析和解决现场工艺问题的实力。二、机械制造技术的发呈现状我国的制造业得到长足开展,但
2、还存在阶段性的差距。1.数控机床在我国机械制造领域的普及率不高。2.国产先进数控设备的市场占有率较低。3.数控刀具、数控检测系统等数控机床的配套设备不能适应技术开展的须要。4.机械制造行业的制造精度、消费效率、整体效益等都不能满意市场经济开展的要求。三、 先进制造技术的及其开展方向先进制造技术是传统制造业不断汲取机械、电子、信息、材料及现代管理等方面的最新成果,将其综合应用于制造的全过程以实现优质、高效、低消耗、灵敏及无污染消费的前沿制造技术的总称。先进制造技术的主要开展趋势(1)制造技术向自动化、集成化和智能化的方向开展(CNC)机床、加工中心(MC)、柔性制造系统(FMS)以及计算机集成制
3、造系统(CIMS)等自动化制造设备或系统的开展适应了多品种、小批量的消费方式,它们将进一步向柔性化、对市场快速响应以及智能化的方向开展,灵敏制造设备将会问世,以机器人为根底的可重组加工或装配系统将诞生,智能制造单元也可望在消费中发挥作用。加速产品开发过程的CADCAM一体化技术、快速成形(RP)技术、并行工程(CE)和虚拟制造(VM)将会得到广泛的应用。(2)制造技术向高精度方向开展21世纪的超精细加工将向分子级、原子级精度推动,采纳一般的精细加工也可以稳定地获得亚微米级的精度。精细成形技术及磨削加工相结合,有可能覆盖大局部零件的加工。以微细加工为主要手段的微型机电系统技术将广泛应用于生物医学
4、、航空航天、军事、农业、家庭等领域,而成为下世纪最重要的先进制造技术前沿之一。(3)综合考虑社会、环境要求及节约资源的可持续开展的制造技术将越来越受到重视。绿色产品、绿色包装、绿色制造过程将在下个世纪普及。四、 学习本课程的目的和要求通过本课程的学习,使学生驾驭机械制造技术的根本加工技术和根本理论,再通过后续课程的学习,进一步驾驭先进制造技术的有关学问,从而为将来胜任不同职业和不同岗位上的专业技术工作、驾驭先进制造技术手段应用、具备突出的工程理论实力奠定良好的根底。1.驾驭机械制造过程中工艺系统、外表成形和切削加工的根本理论;驾驭常用加工方法及其工艺装备的根本学问和根本理论;理解现代制造技术的
5、学问、应用及开展。2.驾驭常用加工方法的综合应用、机械加工工艺、装配工艺设计的方法,初步驾驭工艺装备选用和夹具设计的方法。3.初步具备解决机械制造过程中工艺技术问题的实力和产品质量限制的实力。教学后记:激发学习爱好,进步学习质量教学课程:机械加工的根本概念教学目的:1.理解机械加工的概念及分类2.理解机械制产品消费过程3.驾驭机械加工工艺过程的组成4.理解消费纲领和消费类型教学重点:1.机械加工工艺过程的组成2.消费类型教学难点: 机械加工工艺过程的组成教学过程:讲授新课:机械加工是一种用加工机械对工件的外形尺寸或性能进展变更的过程。按被加工的工件处于的温度状态分为冷加工和热加工。一般在常温下
6、加工,并且不引起工件的化学或物相变更称冷加工。一般在高于或低于常温状态的加工会引起工件的化学或物相变更称热加工。冷加工按加工方式的差异可分为切削加工和压力加工。热加工常见有热处理煅造铸造和焊接。一、机械产品消费过程和机械加工工艺过程1.机械产品消费过程消费过程是指从原材料(或半成品)制成产品的全部过程。对机器消费而言包括原材料的运输和保存,消费的打算,毛坯的制造,零件的加工和热处理,产品的装配、及调试,油漆和包装等内容。消费过程的内容非常广泛,现代企业用系统工程学的原理和方法组织消费和指导消费,将消费过程看成是一个具有输入和输出的消费系统。能使企业的管理科学化,使企业更具应变力和竞争力。 2.
7、机械加工工艺过程 在消费过程中,干脆变更原材料(或毛坯)形态、尺寸和性能,使之变为成品的过程,称为工艺过程。它是消费过程的主要局部。例如毛坯的铸造、锻造和焊接;变更材料性能的热处理;零件的机械加工等,都属于工艺过程。机械加工工艺过程是机械产品消费过程的一局部。二、机械加工工艺过程的组成零件的机械加工工艺过程由很多工序组合而成,每个工序又可分为若干个安装、工位、工步和走刀。(1)工序 工序是机械加工工艺过程的根本单元,是指由一个或一组工人在同一台机床或同一个工作地,对一个或同时对几个工件所连续完成的那一局部工艺过程。工作地、工人、工 件及连续作业构成了工序的四个要素,若其中任一要素发生变更,则构
8、成了另一道工序。 一个工艺过程须要包括哪些工序,是由被加工零件的构造困难程度、加工精度要求及消费类型所确定的。如图1-36所示的阶梯轴,因不同的消费批量,就有不同的工艺过程及工序,如表1-4及表1-5所列。图1-36 阶梯轴表1-4 单件消费阶梯轴的工艺过程 表1-5 大批量消费阶梯轴的工艺过程(2)安装 工件每经一次装夹后所完成的那局部工序。在一道工序中,工件在加工位置上至少要装夹一次,但有的工件也可能会装夹几次。如表1-5中的第2、3及5工序,须调头经过两次安装才能完成其工序的全部内容。应尽可能削减装夹次数,多一次装夹就多一次安装误差,又增加了装卸协助时间。(3)工位 工件在机床上占据每一
9、个位置所完成的那局部工序。为削减装夹次数,常采纳多工位夹具或多轴(多工位)机床,使工件在一次安装中 先后经过若干个不同位置顺次进展加工。(4)工步 工步是加工外表、切削刀具和切削用量(仅指主轴转速和进给量)都不变的状况下所完成的那一局部工艺过程。变更其中的一个就是另一个工步。如图1-37所示车削阶梯轴85 mm外圆面为第一工步,车削65 mm外圆面为第二工步。这是因为加工的外表变了。有时为了进步消费率,把几个待加工外表用几把刀具同时加工,这也可看作一个工步,称为复合工步,如图1-38所示。 图1-37 车削阶梯轴 图1-38 复合工步(5)走刀 在一个工步中,假如要切掉的金属层很厚,可分几次切
10、削,每切削一次就称为一次走刀。如图1-37所示车削阶梯轴的第二工步中,就包含了两次走刀。三、消费纲领和消费类型(1)消费纲领 消费纲领是指包括备品和废品在内的该产品的年产量。零件在安排期为一年的消费纲领N可按下式计算式中:N零件的年产量(件/年);Q产品的年产量(台/年);n每台产品中该零件的数量(件/台);、备品率(%)和废品率(%)。当零件的消费纲领确定后,还要根据车间的状况按肯定期限分批投产,每批投产的数量,称为消费批量。(2)消费类型 根据消费纲领的大小和产品品种的多少,机械制造企业的消费可分为单件消费、成批消费和大量消费三种消费类型。1)单件消费:产品的种类多而同一产品的产量很小,工
11、件地点的加工对象完全不重复或很少重复,例如重型机器、专用设备或新产品试制都属于单件消费。2)成批消费:工作地点的加工对象,周期性地进展轮换。一般机床、纺织机械等的制造等多属此种消费类型。根据批量的大小,成批消费又可分为小批消费、中批消费和大批消费三种类型。3)大量消费:产品数量很大,大多数工作地点长期进展某一零件的某一道工序的加工。如汽车、轴承、自行车等的制造多属此种消费类型。消费类型取决于产品(零件)的年产量、尺寸大小及困难程度。表1-6列出了各种消费类型的消费纲领及工艺特点。表1-6 各种消费类型的消费纲领及工艺特点 单位:件课后作业: 1-1、1-2、1-3、1-4、1-5、1-6教学课
12、程:工件的定位基准教学目的:1.理解基准的定义2.驾驭基准的分类教学重点:基准的分类教学难点: 基准的分类教学过程:复习提问:1. 何谓机械加工?它分为哪两类?2. 什么是机械产品的消费过程,它包括哪些内容?3. 何谓消费类型,分为哪几类,各有何特点?4. 什么是工序、安装、工位、工步和走刀?讲授新课:零件是由若干几何外表组成的,这些外表之间有肯定的互相位置和间隔 尺寸的要求。因此,在加工过程中必需相应的以某个或某几个外表为根据来加工其他外表,以保证图样上所规定的要求。一、基准的定义基准是确定零件上某一个点、线、面的位置时所根据的那些点、线、面。二、基准的分类根据其作用的不同,基准可分为设计基
13、准和工艺基准两大类,前者用于产品零件的设计图上,后者用于机械制造的工艺过程中。1设计基准在零件图上用以确定其它点、线、面位置的基准,称为设计基准。2工艺基准零件在加工和装配过程中所运用的基准,称为工艺基准。工艺基准按用处不同又分为装配基准、测量基准及定位基准。(1)装配基准装配时用以确定零件在部件或产品中的位置的基准,称为装配基准。(2)测量基准用以检验已加工外表的尺寸及位置的基准,称为测量基准。(3)定位基准加工时工件定位所用的基准,称为定位基准。作为定位基准的外表(或线、点),在第一道工序中只能选择未加工的毛坯外表,这种定位外表称粗基准.在以后的各个工序中就可采纳已加工外表作为定位基准,这
14、种定位外表称精基准。(4)工序基准工序图上用来标注本工序加工的尺寸和形位公差的基准。就其本质来说,及设计基准有相像之处,只不过是工序图的基准。工序基准大多及设计基准重合,有时为了加工便利,也有及设计基准不重合而及定位基准重合的。课后作业: 1-7教学课程:机械加工的劳动消费率教学目的:1.理解劳动消费率的概念2.理解时间定额的分类3.驾驭时间定额的组成4.理解进步劳动消费率的工艺途径教学重点:1.时间定额的组成2.进步劳动消费率的工艺途径教学难点:进步劳动消费率的工艺途径教学过程:复习提问:1. 什么是基准?2. 基准分为哪几类?讲授新课:制度机械加工工艺规程的根本原则是优质、高效、低本钱,即
15、在保证零件质量要求的前提下,尽量进步劳动消费率和降低本钱。劳动消费率是指在单位时间内制造出的合格产品的数量,或者是指用于制造单件合格产品所消耗的时间。一、时间定额劳动定额是衡量劳动消费率的一项重要指标,它表现为时间定额(计时)和产量定额(计件)两种根本形式。时间定额是在肯定消费技术组织条件下,规定消费一件产品或完成一道工序所消耗的时间。产量定额在肯定消费技术组织条件下,规定在单位时间内消费合格产品数量的标准。目前,时间定额这一劳动定额形式为多数企业所采纳。1.单件工序时间(t0)在机械加工中,完成一个工件的一道工序所须要的时间,称为单件工序时间,简称单件时间。它包括下列组成局部:(1)根本时间
16、(tb)根本时间是指干脆变更消费对象的尺寸、形态、性能或相对位置等工艺过程所消耗的时间。(2)协助时间(ta)协助时间是指为保证完成根本工作而执行的各种协助工作所需的时间。它包括:装卸工件的时间、开动和停顿机床的时间、机床工作中变换刀具的时间、变更加工标准的时间、试切和测量工件等所消耗的时间等。(3)技术效劳时间(tc)技术效劳时间是指在工作班内,消耗在照看工作地而分摊到每一个零件上所消耗的时间。一般包括:更换刀具、光滑机床、清理切屑、修磨刀具、修整砂轮和修整工具所消耗的时间。(4)组织效劳时间(tg)组织效劳时间是指在整个工作班内,消耗在照管工作地而分摊到每一个上所消耗的时间。一般包括:班前
17、和班后领换及整理工具、检查及试运转设备、更换切削液或光滑剂、下班前清扫工作场地、清理设备等消耗的时间。(5)自然须要及休息时间(tn)自然须要及休息时间是指工人在工作班内为复原体力和满意生理上的须要而分摊到每一个零件上所消耗的时间。2.调整时间(tj)调整时间是指在成批消费中,为了更换工件或工序而对设备及工艺装备进展重新调整所须要的时间。调整时间是消耗在一批工件上的时间,所以分摊到每一个工件上的时间为Tj/N(N为批量数)。3.计价时间(tp)计件时间是指完成一件产品的一道工序所规定的时间定额。二、进步劳动消费率的工艺途径机械加工消费率在很大程度上取决于所采纳的加工工艺和消费组织管理方式。采纳
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