机械制造基础复习串讲.ppt

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1、机械制造基础复习串讲机械制造基础复习串讲（4）教学内容概述整个课程知识大体分为整个课程知识大体分为4个为部分：个为部分：工程材料及其热处理工程材料及其热处理公差与金属测量部分公差与金属测量部分切削原理与机床切削原理与机床加工工艺加工工艺复习内容概述四个部分包括四个部分包括10个重点：个重点：1.金属材料基本性质金属材料基本性质2.铁碳相图与热处理（材料相转换）铁碳相图与热处理（材料相转换）3.毛坯成型（热工）结构工艺性毛坯成型（热工）结构工艺性4.毛坯选择毛坯选择5.公差与技术测量公差与技术测量6.切削原理与刀具（积屑瘤）切削原理与刀具（积屑瘤）7.金属加工机床（传动系统图等）金属加工机床（传

2、动系统图等）第四部分章节内容：第四部分章节内容：涵盖三章涵盖三章n第十章夹具第十章夹具n第十一章机械加工质量第十一章机械加工质量n第十二章工艺规程的基本知识第十二章工艺规程的基本知识三个重点三个重点n基准与误差（包括尺寸链和误差复映计算）基准与误差（包括尺寸链和误差复映计算）n工艺过程设计工艺过程设计n加工工艺规程加工工艺规程机床夹具机床夹具n在机械加工中，为了保证工件加工精度，使之在机械加工中，为了保证工件加工精度，使之占有确定位置以接受加工或检测的工艺装备统占有确定位置以接受加工或检测的工艺装备统称。称。n夹具设计的核心元件：用以确定工件在夹具中夹具设计的核心元件：用以确定工件在夹具中的正

3、确位置的元件定位元件。的正确位置的元件定位元件。六点定位原理六点定位原理n六点定位原理（原则）：用合理分布的六个支六点定位原理（原则）：用合理分布的六个支承点限制工件的六个自由度（沿轴线方向的移承点限制工件的六个自由度（沿轴线方向的移动自由度；称为绕轴的转动自由度）的方法，动自由度；称为绕轴的转动自由度）的方法，使工件在夹具中的位置完全确定。使工件在夹具中的位置完全确定。工件定位中的几种情况工件定位中的几种情况：n完全定位完全定位 工件的六个自由度全部被限制的定工件的六个自由度全部被限制的定位，称为完全定位。位，称为完全定位。n不完全定位不完全定位 根据加工要求，对不需要限制的根据加工要求，对

4、不需要限制的自由度。是合理的定位方式。自由度。是合理的定位方式。n欠定位欠定位 欠定位是不允许的。欠定位是不允许的。n过定位过定位 必要性必要性夹紧夹紧n必须：既保定位，又有足够的夹，手动要自锁；必须：既保定位，又有足够的夹，手动要自锁；机动要稳定的原动力。机动要稳定的原动力。n尽量满足：夹紧动作迅速，操作方便、安全省尽量满足：夹紧动作迅速，操作方便、安全省力；结构应尽量简单紧凑，工艺性要好。力；结构应尽量简单紧凑，工艺性要好。夹紧夹紧力力三要素三要素（方向、作用点、大小）（方向、作用点、大小）n方向：夹紧力的方向应朝向主要限方向：夹紧力的方向应朝向主要限位面。位面。n作用点：正对定位元件或落

5、在定位作用点：正对定位元件或落在定位元件的承受力范围内，尽可能靠近元件的承受力范围内，尽可能靠近加工表面加工表面n大小计算：以主切削力为依据与夹大小计算：以主切削力为依据与夹紧力建立静平衡方程式，解此方程紧力建立静平衡方程式，解此方程来求夹紧力大小。来求夹紧力大小。基准基准：零件上用以确定其它点、线、面的位置零件上用以确定其它点、线、面的位置所依据的那些点、线、面为基准。所依据的那些点、线、面为基准。分设计基准和工艺基准分设计基准和工艺基准n设计基准：在零件图上用以确定其设计基准：在零件图上用以确定其它点、线、面位置的基准，称设计它点、线、面位置的基准，称设计基准。基准。n工艺基准：零件在加工

6、、测量、装工艺基准：零件在加工、测量、装配等工艺过程中所使用的基准统称配等工艺过程中所使用的基准统称为工艺基准。工艺基准可分为：为工艺基准。工艺基准可分为：4种工艺基准种工艺基准n工序基准工序基准 在工序图中用以确定被加工表面位在工序图中用以确定被加工表面位置所依据的基准。所标注的加工面的位置尺寸置所依据的基准。所标注的加工面的位置尺寸称工序尺寸。定位基准称工序尺寸。定位基准 用以确定工件在机床用以确定工件在机床上或夹具中正确位置所依据的基准。上或夹具中正确位置所依据的基准。n装配基准装配基准 在零件或部件装配时用以确定它在在零件或部件装配时用以确定它在部件或机器中相对位置的基准。部件或机器中

7、相对位置的基准。n测量基准测量基准 用以测量工件已加工表面所依据的用以测量工件已加工表面所依据的基准基准。质量：质量：加工精度和表面质量加工精度和表面质量n机械加工精度：加工后的实际几何参数机械加工精度：加工后的实际几何参数与理想几何参数的符合程度（精度）。与理想几何参数的符合程度（精度）。n机械加工经济精度。机械加工经济精度。n表面质量：表面质量：n切削层残留面积（几何形状）切削层残留面积（几何形状）n表面层的加工硬化与残余应力（力学）表面层的加工硬化与残余应力（力学）n金相组织变化与磨削烧伤（物理）金相组织变化与磨削烧伤（物理）精度影响因素与控制精度影响因素与控制n热、工件内应力、刀具磨损

8、热、工件内应力、刀具磨损、量具、量具与测量误差与测量误差 n提高加工精度的工艺措施提高加工精度的工艺措施n减少误差法；减少误差法；n误差补偿法；误差补偿法；n误差转移法；误差转移法；n误差均分法。误差均分法。误差误差加工后实际几何参数与理想参数的偏差加工后实际几何参数与理想参数的偏差n加工误差：包括随机误差和原始误差（系统误差）加工误差：包括随机误差和原始误差（系统误差）误差复映误差复映误差复映现象误差复映现象n工艺系统与刚度工艺系统与刚度n误差复映系数误差复映系数n计算计算尺寸链：尺寸链：封闭性、相关性封闭性、相关性n构成尺寸链的各个尺寸环分为封闭环和构成尺寸链的各个尺寸环分为封闭环和组成环

9、（增环与减环）组成环（增环与减环）n计算尺寸链步骤：计算尺寸链步骤：n画尺寸链图画尺寸链图n封闭环的基本尺寸封闭环的基本尺寸n封闭环的极限尺寸封闭环的极限尺寸 n封闭环的平均尺寸封闭环的平均尺寸 n封闭环的上、下偏差封闭环的上、下偏差 n封闭环的公差封闭环的公差解尺寸链解尺寸链（作业册（作业册4-9）计算图示零件的封闭计算图示零件的封闭环是否能够保证，环是否能够保证，如果需要调整，请如果需要调整，请提供技术方案。提供技术方案。n这个题目教学中值得探讨的切削加工问题，按照不同的工艺设计，本题目有多种解法。10-0.0210-0.0110+0.2解尺寸链解尺寸链n为了描述方便，先对为了描述方便，先

10、对零件尺寸命名。零件尺寸命名。A1A2A3A4A5解尺寸链解尺寸链方法一：方法一：n以以A4尺寸右端定位，后尺寸右端定位，后加工加工A1尺寸内孔端面保尺寸内孔端面保证，证，n此时可以没有尺寸链问此时可以没有尺寸链问题，直接加工即可。题，直接加工即可。n但通常需要专门夹具。但通常需要专门夹具。对于小批量生产可以通对于小批量生产可以通过软爪工装实现。过软爪工装实现。A1A2A3A4A5解尺寸链解尺寸链方法二：方法二：nA1尺寸加工完成，最后尺寸加工完成，最后以左端面定位，加工右以左端面定位，加工右侧外圆和端面，侧外圆和端面，n则则A2为封闭环，解此三为封闭环，解此三环尺寸链，给出环尺寸链，给出A4

11、尺寸尺寸及其偏差。及其偏差。n适合中小批量生产适合中小批量生产A1A2A3A4A5解尺寸链解尺寸链方法三：方法三：n以零件右端作定位基准，以零件右端作定位基准，分步骤分步骤加工加工A1、A3尺寸尺寸n需计算需计算A5、A1、A2、A3的四环尺寸链，的四环尺寸链，A2为缝补为缝补环的尺寸链，确定环的尺寸链，确定A5尺寸，尺寸，并可能要修改组成并可能要修改组成环的偏环的偏差。差。n对于大批量生产采用，可对于大批量生产采用，可能装卡最方便能装卡最方便。A1A2A3A5工艺规程基本概念工艺规程基本概念：n生产过程、生产纲领、生产类型。生产过程、生产纲领、生产类型。n工艺过程及组成：工艺过程及组成：工艺

12、过程工艺过程 一个或若干个顺次排列的工序一个或若干个顺次排列的工序 若干个安装、工位、工步若干个安装、工位、工步 若干个走刀。若干个走刀。制定机械加工工艺规程制定机械加工工艺规程（原则）（原则）n技术上的先进性技术上的先进性 n经济上的合理性经济上的合理性n有良好的劳动条件有良好的劳动条件制定工艺路线制定工艺路线（内容）（内容）n确定工序的加工余量，计算工序尺寸和确定工序的加工余量，计算工序尺寸和公差；公差；n确定各工序的设备、刀、夹、量具和辅确定各工序的设备、刀、夹、量具和辅助工具；助工具；n确定切削用量和工时定额；确定切削用量和工时定额；n确定各主要工序的技术要求及检验方法；确定各主要工序

13、的技术要求及检验方法；填写工艺文件填写工艺文件。制定工艺路线制定工艺路线（重要环节）（重要环节）n毛坯的选择毛坯的选择n粗基准与精基准的选择粗基准与精基准的选择（4原则原则重合、重合、统一、互为、自为）统一、互为、自为）n零件的结构工艺性零件的结构工艺性n加工阶段的划分：粗、半精、精、光整。加工阶段的划分：粗、半精、精、光整。n工序的集中与分散；工序的集中与分散；n机械加工顺序的安排原则：基面先行、机械加工顺序的安排原则：基面先行、先主后次、先粗后精、先面后孔、配套先主后次、先粗后精、先面后孔、配套加工、热处理安排。加工、热处理安排。装配装配（四种方法）（四种方法）n互换法：完全互换法互换法：完全互换法(极值法极值法)、大数互换、大数互换法法(概率法概率法)。n分组装配法：成批或大量生产，按经济分组装配法：成批或大量生产，按经济精度加工，按精度加工，按实际尺寸大小分组装配。实际尺寸大小分组装配。n修配法：产品精度要求高以及单件和小修配法：产品精度要求高以及单件和小批生产的场合。批生产的场合。n调整法：按经济精度加工，装配时补充调整法：按经济精度加工，装配时补充加工补偿。加工补偿。