机械制造工艺学复习知识点.docx
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1、机械制造工艺学第一章绪论一、生产过程、工艺过程与工艺系统机械产品的生产过程:将原材料转变成机械产品的全部劳动过程工艺过程:改变生产对象的形状、尺寸、相互位置和性质,使其成为成品或半成品的过程。机械加工工艺过程的组成:1 .工序:一个或一组工人,在一台机床或一个工作地点对一个或同时对几个工件所 连续完成的那一部分工艺过程。2 .工步:加工表面、切削刀具、切削速度和进给量都不变的情况下所完成的那部分 工作称一个工步。3 .安装:工件经一次装夹后所完成的那一部分工序,称一次安装。4 .工位:为了完成一定的工序,一次装夹后,工件与夹具或设备的可动部分一起 相对刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置。5
2、 .走刀:切削刀具在加工表面上切削一次所完成的工步内容二、生产类型与工艺特点 生产纲领:(N )某种零件的年产量称为该零件的年生产纲领 生产纲领与生产类型的关系:单件、小批量生产成批生产大批大量生三、工件加工时的定位及基准工件的定位:定位:工件在机床或夹具中占有正确位置的过程。装夹夹紧:工件定位后的固定,使其在加工过程中保持定位位置不变的操 作。 工件的三种装夹方法:1 .直接找正法:用千分表、划线盘等工具,找正某些位置精度要求的表面,再夹紧。2 .划线找正装夹:按图纸要求在工件表面划出位置线、加工线及找正线,装夹工件 时先在机床上按找正线找正工件位置,然后再夹紧工件。3 .夹具装夹:用通用或
3、专用夹具装夹工件。定位原理1 .六点定位原理定义:物体在空间的六个自由度,可用按一定规则布置的六个约束 点来限制。2 .用定位元件限制自由度3 .完全定位和不完全定位完全定位:完全限制了物体的六个自由度。不完全定位:限制了物体六个自由度中的其中几个自由度。欠定位和过定位(1)欠定位定义:根据工件加工面位置尺寸要求必须限制的自由度没有完全限制。1.1工艺规程概述机械加工工艺规程概念与作用机械加工工艺规程:规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件,是切 有关生产人员都应当严格执行、认真贯彻的纪律性文件。作用口工艺规程是指导生产的主要技术文件口工艺规程是生产准备工作的主要依据口工艺规程
4、是新建机械制造厂(车间)的基本技术文件机械加工工艺规程格式工艺过程卡:没有统一格式,但基本内容基本相同。41定位支浜符号定位型班符号见表1.螫I定位支承类总符号啦总1联合定但标生在视图能露鼠上格违在视国正面.标注在理图的星毂上施理在福图正面、固定式A(D小小Q P建功过个Q华a生厩正面是指点盟岩面E的质面.4金藉助支承府号 辅由支承符号见表工表2苗支承期金玄.承际位性理由把尉绩上揖注柞区田正冏撵注在祝周稔惠以上标注在挑招正面A壁机械加工工艺规程设计原则e可靠的保证零件图上所有技术要求的实现。e必须能满足生产纲领的要求。e在满足技术要求和生产纲领的前提下,一般要求工艺成本最低。e尽量减轻工人的劳
5、动强度,确保生产安全。机械加工工艺规程设计步骤和内容1.阅读装配图和零件图2.工艺审查3.熟悉或确定毛坯4.拟定机械加工工艺路线(核 心)5,确定满足各工序要求的工艺装备6.确定各主要工序技术要求和检验方法7,确 定各工序加工余量,计算工序尺寸和公差(见P165.169) 8.确定切削用量9.确定时 间定额(见P183) 10.填写或打印工艺文件1.2工艺路线制定1.2.1 定位基准选择定位基准概念在加工时用于工件定位的基准称为定位基准。又可进一步分为:e粗基准e精基准e附加基准粗基准的选择/保证相互位置要求原则如果首先要求保证工件上加工面与不加工面的相互位 置要 求,则应以不加工面作为粗基准
6、。/余量均匀分配原则如果首先要求保证工件某重要表面加工余量均匀时,应选择该表 面的毛坯面作为粗基准。/余量足够的原则若工件上每个表面都要加工,则应以余量最小的表面作为粗基 准, 以保证各表面都有足够余量。/便于工件装夹原则要求选用的粗基准面尽可能平整、光洁,且有足够大的尺寸,不 允许有锻造飞边、铸造浇、冒口或其它缺陷。也不宜选用铸造分型面作粗基准。粗基准一般不得重复使用原则精基准的选择/基准重合原则选用被加工面的设计基准作为精基准,避免基准不重合误差。/ 统一基准原则一一当工件以某一表面作精基准定位,可以方便地加工大多数(或全部) 其余表面时,应尽早将这个基准面加工出来,并达到一定精度,以后大
7、多数(或 全 部)工序均以它为精基准进行加工,可保证各表面间的位置精度。 互为基准原则 自为基准原则/ 便于装夹原则所选择的精基准,应能保证工件定位准确、可靠,并尽可能使夹具 结构简单、操作方便。接触面积和分布面积尽可能大。加工方法的选择加工经济精度与加工方法的选择加工经济精度是指在正常加工条件下所能保证的加工精度和表面粗糙度。加工方法选 择考虑因素:1)零件加工表面的形状和精度及表面粗糙度要求2)零件材料的加工性3)生产批量和生产节拍要求4)企业现有加工设备和加工能力5)经济性机床选择根据零件的精度,选择精度适中的机床。口数控机床与普通机床产品变换周期短f数控机床 形状复杂、普通机床加工困难
8、f数控机床加工精度要求较高的重要零件数控机床 产品基本不变、大批大量生产玲组合机床典型表面加工路线典型表面加工路线加工顺序的安排 工艺顺序安排原则先基准后其他一一先加工基准面,再加工其他表面 先面后孔一 一*有两层含义:1)当零件上有较大的平面可以作定位基准时,先将其加工出来,再以面定位加 工孔,可以保证定位准确、稳定2)在毛坯面上钻孔或镶孔,容易使钻头引偏或打刀,先将此面加工好,再加工 孔,则可避免上述情况的发生 先主后次一一也有两层含义:1)先考虑主要表面加工,再安排次要表面加工,次要表面加工常常从加工方便 与经济角度出发进行安排2)次要表面和主要表面之间往往有相互位置要求,常常要求在主要
9、表面加工后, 以主要表面定位进行加工 先粗后精热处理和表面处理工序的安排e提高材料的力学物理性能:一般半精加工之后,精加工之前安排淬火-回火,渗碳淬 火等。e消除残余应力:一般安排在粗加工之后,进行人工时效、退火、正火等。e改善金属的切削加工性:应安排在切削之前,进行退火、正火、调质等。一般工艺路线为:下料一锻造一正火一粗加工一调质一半精加工一淬火一精加工。热处理工序的安排1.2.5 工序集中与工序分散工序集中 使每个工序中包括尽可能多的工步内容,从而使总的工序数目减少优点:1)有利于保证工件各加工面之间的位置精度;2)有利于采用高效机床,可节省工件装夹时间,减少工件搬运次数;3)可减小生产面
10、积,并有利于管理。工序分散 使每个工序的工步内容相对较少,从而使总的工序数目较多工序分散优点:每个工序使用的设备和工艺装备相对简单,调整、对刀比较容易, 对操作工人技术水平要求不高1.2.6 加工阶段的划分加工阶段的划分粗加工阶段一一主要任务是去除加工面多余的材料半精加工阶段一一使加工面达到一定的加工精度,为精加工作好准备:精加工阶段一一使加工面精度和表面粗糙度达到要求:光整加工阶段一一对于特别精密的零件,安排此阶段,以确保零件的精度要求加工阶 段划分的意义.有利于保证零件的加工精度;.有利于设备的合理使用和精密机床的精度保持;.有利于人员的合理安排;可及早发现毛坯缺陷,以减少损失。L3加工余
11、量、工序尺寸及公差的确定加工余量的概念加工总余量与工序余量加工余量加工过程中从加工表面切去材料层厚度加工总余量(毛坯余量)一一是指毛坯尺寸与零件设计尺寸之差,也就是某加工表 面上切除的金属层总厚度.工序(工步)余量一某一表面在某一工序(工步)中所切去的材料层厚度加工总余量与工序(工步)余量的关系:-1式中Z0一一总加工余量;n一一该表面加工工序数。n一一该表面加工工序数。Zi一一第I道工序加工余量;工序余量的计算单边余量:一般指非对称结构的非对称表面的加工余量。+对于被包容表面Zi - li-i- li+对于包容表面Z. = li- li.1式中Zi本工序余量;前工序尺寸;li本工序尺寸。口
12、一般情况下,工序尺寸按“入体原则”标注这样表示,是为了使工件以公称基本尺寸为目标尺寸加工 时,切产生不可修复的废品。双边余量:一般指对称结构的对称表面的加工余量。对称平面:键槽回转面:外圆内孔(包容尺寸) (被包容尺 G施容 尺寸)f械包容尺 寸)双边余量各边余量等于工序余量的一半。寺最大余量=7 I /jT niflK I milk=f, ,iH7ixJr-I mm最小余量IHLn -JtWU!2=/-,J iuui ? irim j-l ulls:余量公差=最大余量最小余量=前工序尺寸公差+本工序尺寸公差第五章 机器装配工艺过程设计5.1概述5.1.1 机器装配基本概念口任何机器都是由零件
13、、套件、组件、部件等组成的。为保证有效进行装配工作,通 常将机器划分为若干能独立装配的部分,称之为装配单元。口在一个基准零件上,装上若干部件、组件、套件及零件而构成为整个机器的过程称 之为总装。1)零件零件是最小单元,由整块材料制成。2)套件在一个基准零件上,装上一个或若干个零件构成的。此装配过程叫套装。3)组件在一个基准零件上,装上若干套件及零件而构成的。例如主轴箱的主轴。此装配过程叫 组装。4) 部件在一个基准零件上,装上若干组件、套件及零件而构成的。一般部件在机器中能完成一 定的、完整功能。此装配过程称为部装。装配工艺系统图装配工艺系统图在装配工艺规程制定过程中,表明产品零、部件间相互装
14、配关系及装配流程的示意图 称为装配系统图。装配单元用方框表示。编号5.2 装配工艺规程制定装配工艺规程制定原则 口制定装配工艺规程的原则e保证产品装配质量;e合理安排装配顺序,尽量减少钳工手工劳动量,缩短装配周期,提高装配效率;e尽量减少装配占地面积;e尽量降低装配成本;口制定装配工艺规程所需原始资料e产品装配图及验收技术标准e生产纲领:大批量尽量采用专用的装配设备和工具,采用流水装配。单件小批多 采用固定装配方式,手工操作比重大。e生产条件:依据本厂现有的装配工艺设备、工人技术水平、装配车间面积等制定 相应的装配工艺规程。5.2.1 制定装配工艺规程步骤1)研究产品装配图和验收技术条件2)确
15、定装配方法和装配组织形式3)划分装配单元,确定装配顺序。4)划分装配工序:确定工序内容,各工序时间定额等。5)编制装配工艺文件:大批量生产中,要制定装配工艺卡,还要制定装配工序卡。5.3 机器结构装配工艺性机器结构的装配工艺性:机器结构能保证装配过程中,使相互联接的零部件不用或 少用修配和机械加工,用较少的劳动量,花费较少的时间,按产品的设计要求顺利 地装配起来。为保证机器结构装配工艺,机器结构应满足以下要求:1)机器结构能分成独立装配单元最大限度的缩短机器的装配周期,便于许多装配可以同时进行。2)减少装配时修配与机加工为减少修配工作量,应尽量减少不必要的配合面。在机器结构设计上,采用调整装配
16、法代替修配法,可以从根本上减少修配工作 量。3)机器结构便于装配和拆卸为使装配简单、方便,组件的几个表面不应同时装入基准零件的配合孔中,应先后 依次进入装配。5.4 装配尺寸链口装配精度与零件精度关系装配精度由某一个零件精度来保证单件自保装配精度由多个零件或部件的精度来保证装配尺寸链口装配精度的内容1)相互位置精度2)相对位置精度3)相互配合精度装配精度间的关系:相互位置精度是相对运动精度的基础。配合精度对相互位置精度 和运动精度的实现有较大影响。5.5 保证装配精度的装配方法5.5J互换装配法在装配过程中,零件互换后仍能达到装配精度要求的装配方法。互换法实质:用控制零件加工误差来保证装配精度
17、的一种方法。根据互换程度,分两种:完全互换法和大数互换法(又称不完全、部分互换法) 完全互换法合格的零件在进入装配时,不经任何选择、调整和修配,就可以达到装配精度。这种 装配方法称完全互换法。大数互换法(不全互换法、部分互换法)指机器或部件的所有合格零件,在装配时无须选择、修配或改变其大小或位置,装入 后即能使绝大多数装配对象达到装配精度的装配方法,但少数产品有出现废品的可能 性。552选择装配法定义:将尺寸链中组成环的公差放大到经济可行的程度,然后选择合适的零件进行装 配,以保证装配精度的要求。选配法三种形式个直接选配法。分组选配法弋复合选配法553修配装配法定义:各组成环均按经济精度制造,
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