02-1 机械制造过程基础知识.ppt
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1、第第2 2章章 机械制造过程基础知识机械制造过程基础知识机械制造工艺过程零件机械加工方法基准与装夹工件材料切削加工性刀具材料与刀具几何角度机床与夹具1机械制造技术基础机械制造技术基础第第2章章 机械制造过程基础知识机械制造过程基础知识Fundamental of Mechanical Manufacturing Process2.1 机械制造工艺过程机械制造工艺过程Mechanical Manufacturing Process22.1.1 机械加工工艺过程及其组成机械加工工艺过程及其组成 工工序序是是指指由由一一个个或或一一组组工工人人在在同同一一台台机机床床或或同同一一个个工工作作地地,对
2、对一一个个或或同同时时对对几几个个工工件件所所连连续续完完成成的的那那一一部部分分机械加工工艺过程。机械加工工艺过程。l劳动者(一个或一组工人)l工作地(机械设备)l加工对象(一个或几个工件)l工序是工艺过程的最基本单元。划分主要依据:划分主要依据:工作地是否改变或加工是否连续完成。3工作地是否改变?工作地是否改变?铣床铣床1铣床铣床24铣床铣床1铣床铣床2同一铣床,同一铣床,I、II连续连续 一个工序一个工序同一铣床,同一铣床,I、II不连续不连续 两个工序两个工序加工是否连续?加工是否连续?52.1.1 机械加工工艺过程及其组成机械加工工艺过程及其组成 工工序序是是指指由由一一个个或或一一
3、组组工工人人在在同同一一台台机机床床或或同同一一个个工工作作地地,对对一一个个或或同同时时对对几几个个工工件件所所连连续续完完成成的的那那一一部部分分机械加工工艺过程。机械加工工艺过程。200.07210.8图2-3阶梯轴3240250.07350-0.0170.80.8354030550150其余倒角1453.221flashflash62.1.1 机械加工工艺过程及其组成机械加工工艺过程及其组成200.07210.8图2-3阶梯轴3240250.07350-0.0170.80.8354030550150其余倒角1453.221flashflash 工工序序是是指指由由一一个个或或一一组组工
4、工人人在在同同一一台台机机床床或或同同一一个个工工作作地地,对对一一个个或或同同时时对对几几个个工工件件所所连连续续完完成成的的那那一一部部分分机械加工工艺过程。机械加工工艺过程。安安装装在在一一道道工工序序中中,工工件件每每经经一一次次装装夹夹后后所所完完成成的的那部分工序称为安装。那部分工序称为安装。92.1.1 机械加工工艺过程及其组成机械加工工艺过程及其组成工工位位工工件件在在机机床床上上占占据据每每一一个个位位置置所所完完成成的的那那部部分分工序称为工位。工序称为工位。图2-4多工位加工1:装卸工件2:钻孔3:扩孔4:绞孔flash102.1.1 机械加工工艺过程及其组成机械加工工艺
5、过程及其组成工工步步指指在在加加工工表表面面不不变变、切切削削刀刀具具不不变变的的情情况况下下所所连续完成的那部分工序。连续完成的那部分工序。122.1.1 机械加工工艺过程及其组成机械加工工艺过程及其组成工工步步指指在在加加工工表表面面不不变变、切切削削刀刀具具不不变变的的情情况况下下所所连连续续完完成成的的那那部部分分工工序序。(在在在在一一一一个个个个工工工工步步步步内内内内,若若若若有有有有几几几几把把把把刀刀刀刀具具具具同时加工几个不同表面,称此工步为复合工步)同时加工几个不同表面,称此工步为复合工步)同时加工几个不同表面,称此工步为复合工步)同时加工几个不同表面,称此工步为复合工步
6、)走走刀刀同同一一加加工工表表面面加加工工余余量量较较大大,可可以以分分作作几几次次工工作进给,每次工作进给所完成的工步称为一次走刀。作进给,每次工作进给所完成的工步称为一次走刀。a)立轴转塔车床的一个复合工步b)钻孔、扩孔复合工步图2-5复合工步132.1.2 机械装配工艺过程机械装配工艺过程 机械装配工艺过程机械装配工艺过程 将组成机器的零、部件按一定的精度要求和技术条件连接与固定在一起,构成合格机械产品的过程 机械装配工作机械装配工作 包括:组装、部装、总装、调试、检验、试车、涂装与包装等 装配工序、工步和操作装配工序、工步和操作装配工序在一个工作地点,由一个或一组工人所连续完成的那一部
7、分装配工作装配工步装配工序的组成部分,在装配工步中,装配对象、装配工具和装配方法均不改变装配操作装配工步中各个装配动作 flash142.1.3 生产类型及其工艺特点生产类型及其工艺特点 生产纲领生产纲领 N N=Q nQ n(1+1+%+%+%)(2-1)单件小批生产批量生产大批大量生产 式中Q 产品年产量(件/年);n 每台产品中该零件数量(件/台);备品率;废品率。生产类型生产类型161718不同生产类型机械加工的工艺特征 生产类型特征 大批、大量生产 批量生产 单件、小批生产产品生产单一产品或系列化产品,数量很大。每台设备常年生产某一种零件的某一种零件的某一工序。产品改型后,设备很难改
8、装生产单一产品或几种产品,数量较多。每台设备完成多种零件的相同工序。产品改型对生产有影响。生产多种产品,数量较少,产品改型对生产影响不大。生产组织采用流水线或自动生产线。按部件(总成)组织生产成批轮番生产。部分零件按流水线生产,部分按同类零件组织生产。零件生产无流水线。按零件类别划分车间或工段。生产设备采用高生产率的专用机床、组合机床、半自动或自动机床和自动生产线采用万能机床,部分采用高效率的专用机床和组合机床、数控机床等采用万能机床、部分采用数控机床、自动换刀数控机床等。工艺设备采用专用复合刀具、成形刀具;专用高效率量具或自动化量具;高效率专用夹具部分采用标准刀具、万能量具、夹具,部分采用高
9、效率的专用刀具、量具、夹具和组合夹具采用标准刀具、万能量具、万能夹具、组合夹具机床调整法工件在已调整好的机床上加工工件大部分在已调整好的机床上加工,部分用试切法工作基本用试切法加工对毛坯的要求高精度、余量小的各种毛坯,大量采用精铸件、压铸件、金属模铸件、模锻件等主要采用金属模铸件、模锻件或胎膜锻件,部分采用精密铸、锻件等采用木模铸件、手工造型,自由锻件。毛坯精度低,余量大工艺文件有详细的工艺文件,重点工序有工序调整卡有工艺过程卡,重点工序由工序调整卡工艺文件简单,只有工艺过程卡19机械制造技术基础机械制造技术基础2.2 零件机械加工方法零件机械加工方法Mechanical Machining
10、Method for Parts202.2.1 零件表面形成方法零件表面形成方法 轨迹法轨迹法 成形法成形法 相切法相切法 展成法展成法flashflashflashflasha)轨迹法b)成形法c)相切法d)展成法图2-6零件表面成形方法21主运动主运动指直接切除工件上的余量形成加工表面的运动。主运动的速度即切削速度,用v(m/s)表示。主运动和进给运动是实现切削加工的基本运动,可以由刀具来完成,也可以由工件来完成;可以是直线运动(用T表示),也可以是回转运动(用 R表示)。正是由于上述不同运动形式和不同运动执行元件的多种组合,产生了不同的加工方法。进给运动进给运动指为不断把余量投入切削的运
11、动。进给运动的速度用进给量(fmm/r)或进给速度(vf mm/min)表示。定位和调整运动定位和调整运动使工件或刀具进入正确加工位置的运动。如调整切削深度,工件分度等。2.2.2 切削加工的成形运动切削加工的成形运动 26外圆表面加工方法2.2.3 典型表面加工方法典型表面加工方法内圆表面加工方法平面表面加工方法螺纹表面加工方法齿形表面加工方法271 车削加工的主要范围内外圆柱面、内外圆锥面、内外螺纹、端面、沟槽、回转型成形面以及滚花、盘绕弹簧等;还可以进行钻孔、铰孔和镗孔等操作。282 铣削的加工范围 l铣刀的种类很多,铣削的加工范围很铣刀的种类很多,铣削的加工范围很广。广。l铣平面的方法
12、有铣平面的方法有周铣法周铣法和和端铣法端铣法两种,两种,在卧式铣床或立式铣床上均可进行。在卧式铣床或立式铣床上均可进行。35铣削的基本工作示例36铣削的基本工作示例37逆铣和顺铣38周铣周铣和和端铣端铣比较比较(1)(1)端铣加工质量高端铣加工质量高端铣时同时参加工作的刀齿多,切削力变化小,因此,端铣的切削过程比周铣时平稳 周铣和端铣比较周铣和端铣比较(2)(2)端铣生产率比周铣高端铣生产率比周铣高n 端铣刀具系统刚性好;n 端铣刀镶装硬质合金刀片,圆柱铣刀多用高速钢制造。n 端铣时可以采用高速铣削,提高了生产率。周铣和端铣比较周铣和端铣比较(3)(3)周铣适应性强周铣适应性强n 周铣便于使用
13、各种结构形式的铣刀铣削斜面、成形表面、台阶面、各种沟槽和切断等 (1)钻孔尺寸公差等级IT13IT11、表面粗糙度Ra值2512.5m3 3 钻削容易产生容易产生“引偏引偏”n麻花钻刚性差n导向作用差n横刃的不利影响n两个主切削刃不对称(2)钻孔的工艺特点解决办法解决办法n预钻定心坑n用钻套导向n两个主切削刃刃磨均匀排屑困难排屑困难切削热不易传散切削热不易传散尺寸公差等级IT10IT9、表面粗糙度Ra值6.33.2m(2)扩孔扩孔与钻孔相比的特点:1.刚性较好2.导向性好3.切削条件好4.不能更正孔的位置偏差尺寸公差等级IT8IT6、表面粗糙度Ra值1.60.4m(3)铰孔铰孔的工艺特点:铰孔
14、的工艺特点:1.铰刀是定径精加工工具,易保证孔的尺、形状精铰刀是定径精加工工具,易保证孔的尺、形状精度,生产率高。但适应性较差。度,生产率高。但适应性较差。2.铰刀不能校正孔的位置误差。铰刀不能校正孔的位置误差。3.孔的精度和表面粗糙度主要取决于铰刀的精度和孔的精度和表面粗糙度主要取决于铰刀的精度和装夹方式以及加工余量、切削用量和切削液等。装夹方式以及加工余量、切削用量和切削液等。4 4 镗削镗削卧式铣镗床因其工艺范围广泛而得到普遍应用。卧式铣镗床因其工艺范围广泛而得到普遍应用。尤其适合大型、复杂的箱体类零件的孔加工。尤其适合大型、复杂的箱体类零件的孔加工。当零件孔的精度、孔间距精度、孔的轴心
15、线之间当零件孔的精度、孔间距精度、孔的轴心线之间的同轴度、垂直度、平行度等都有严格要求时,的同轴度、垂直度、平行度等都有严格要求时,如在钻床上加工难以保证精度。如在钻床上加工难以保证精度。卧式铣镗床除镗孔以外,还可车端面、铣平面、卧式铣镗床除镗孔以外,还可车端面、铣平面、车外圆、车螺纹等。因此,一般情况下,零件可车外圆、车螺纹等。因此,一般情况下,零件可在一次安装中完成大部分甚至全部的加工工序。在一次安装中完成大部分甚至全部的加工工序。图图所示为卧式铣镗床的外形。所示为卧式铣镗床的外形。51卧式镗床的主要加工方法53拉削加工拉削加工就是用各种不同的拉刀在相应的拉床上切削就是用各种不同的拉刀在相
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