数控加工工艺基本知识课件

数控加工工艺基本知识数控加工工艺基本知识11.1.1 数控加工工艺的主要内容选择并确定适合于数控加工的零件及内容；对零件图纸进行数控加工的工艺分析；确定数控加工的工艺过程，进行工艺设计；对零件图样的数学处理(又称为数值计算)；编写零件加工程序单和校核；按编程单制作控制介质；程序校验和试切削以及现场问题的处理；数控加工工艺技术文件的定型与归档。1.1数控加工工艺的内容与特点1.1.1 数控加工工艺的主要内容1.1数控加工工艺的内容21.1.2 数控加工的特点 自动化程度高提高加工精度生产效率高灵活性高、适应性强有利于实现计算机辅助制造但：加工成本一般较高、只适宜于多品种小批量或中批量生产、加工中难以调整、对操作人员、维修人员的技术水平要求较高1.1.2 数控加工的特点 自动化程度高 31.2数控加工工艺过程的基本概念 1.2.1 生产过程与工艺过程1.生产过程概念2.工艺过程概念1.2数控加工工艺过程的基本概念 1.2.1 生产过程与工艺41.2数控加工工艺过程的基本概念2机械加工工艺系统和机械制造系统机械加工工艺系统、机械制造系统、企业生产系统1.2数控加工工艺过程的基本概念2机械加工工艺系统和机械制53工艺过程在机械加工中，一台结构相同、要求相同的机器，一个要求相同的机械零件，可以采用几种不同的工艺过程来完成，但其中总有一种在某一特定的具体条件下是最合理的。那么，这种在具体条件下最合理或较合理的工艺过程，我们把它用文字的形式或按规定的表格形式书写下来，形成工艺文件，这种工艺文件就称为机械加工工艺规程。机械加工工艺过程是由一个或若干个顺次排列的工序组成。在一个工序中可能包含一个或几个安装，每一个安装可能包含一个或几个工位，每一个工位可能包含一个或几个工步，每一个工步可能包括一个或几个走刀。3工艺过程概念内容在机械加工中，一台结构相同、要求相同的机61工序工序 3走刀走刀 2工步工步 知识点1工序 3走刀 2工步 知识点75工位工位 4 安装安装 5工位 4 安装 知识点81.2.2 工件加工精度的获得方法1获得尺寸精度的方法(1)试切法(2)调整法(3)定尺寸法(4)主动测量法(5)自动控制法1.2.2 工件加工精度的获得方法 1获得尺寸精度的方法92获得形状精度的方法(1)轨迹法(2)成形法(3)相切法(4)展成法 2获得形状精度的方法(1)轨迹法103获得位置精度的方法（工件的安装方法）(1)一次安装法(2)多次安装法：直接安装法、找正安装法、夹具安装法3获得位置精度的方法（工件的安装方法）(1)一次安装法111.2.3生生产纲领与生与生产类型型1 生生产纲领NQn(1十十a十十b)生产批量2 生生产类型型单件小批量生产、批量生产、大量生产1.2.3生产纲领与生产类型 1 生产纲领12不同产品生产类型的划分生产类型工作地点每月担负的工序数产 品 年 产 量重 型(零件重大于2000kg)中 型(零件重1002000kg)轻 型(零件重小于100kg)单件生产不作规定5202040510020200100500中批生产10201003002005005005000大批生产11030010005005000500050000大量生产11000500050000不同产品生产类型的划分工作地点每月担负的工序数产 品 年13（2）会进行负会进行负荷计算荷计算（1）会进行负会进行负荷统计荷统计技技 能能 点点（2）（1）技 能 点141、长时连续工作制用工作制用电设备（补：解解释：热平衡、平衡、30分分钟、导体通体通过电流达到流达到稳定温升的定温升的时间大大约为（34），为发热时间常数。常数。10min（34）大大约就就是是30min。）。）铭牌牌值。举例：例：矿山通山通风机、机、压风机、机、照明灯照明灯负荷功率：等于荷功率：等于铭牌下的牌下的额定功率。定功率。2、短、短时工作制用工作制用电设备：（补：解解释：运行：运行时间短，停歇短，停歇时间长。）容。）容量小可不考量小可不考虑；容量大的适当考；容量大的适当考虑。举例：例：绞车、电动车负荷性荷性质。3、断、断续周期工作制用周期工作制用电设备1）断）断续周期工作制：周期性地周期工作制：周期性地时而工作，而工作，时而停而停歇，如此反复运行，工作周期一般不超歇，如此反复运行，工作周期一般不超过10分分钟。2）举例例:吊吊车、电焊机机一、用电设备工作制一、用电设备工作制1、长时连续工作制用电设备（补：解释：热平衡、30分钟、导15一、用电设备工作制一、用电设备工作制一、用电设备工作制断续周期工16二、需用系数法二、需用系数法1、单台用电设备的需、单台用电设备的需用系数用系数 2、成组用电设备需用系数：、成组用电设备需用系数：加权平均效率加权平均效率需用系需用系数数：用：用电设备的的实际负荷荷总容量容量与与其其额定定总容量的百分容量的百分比比值。同同时系系数数、负荷系荷系数数、线路效率、路效率、设备效率。效率。2、成组用电设备需用系数：、成组用电设备需用系数：加权平均效率加权平均效率2、成组用电设备需用系数：、成组用电设备需用系数：加权平均效率加权平均效率2、成组用电设备需用系数：、成组用电设备需用系数：加权平均效率加权平均效率2、成组用电设备需用系数：、成组用电设备需用系数：加权平均效率加权平均效率二、需用系数法1、单台用电设备的需用系数 2、成组用电设备需17三、负荷计算方法三、负荷计算方法1 1、单台用电设备、单台用电设备的计算负荷的计算负荷122 2、成组用电设备、成组用电设备的计算负荷的计算负荷煤矿各组用电设备的需用系煤矿各组用电设备的需用系数和加权平均功率因数可查数和加权平均功率因数可查表。表。3 3、变电所总负荷的计、变电所总负荷的计算算 原则：）按逐级原则：）按逐级计算法确定计算负荷：末计算法确定计算负荷：末首。考虑同时系数、线路损首。考虑同时系数、线路损耗、变压器损耗。）分组耗、变压器损耗。）分组原则：按生产环节、设置地原则：按生产环节、设置地点分。）分组计算：负荷点分。）分组计算：负荷系数原则。按需用系数法确系数原则。按需用系数法确定计算负荷总容量、需用系定计算负荷总容量、需用系数数3三、负荷计算方法1、单台用电设备的计算负荷122、成组用电设18四、进行负荷统计四、进行负荷统计四、进行负荷统计191、用需用系数法统计负荷时，应先将不同工作制下的用电设备功率换算成统一工作制下的额定功率。2、用电设备的计算负荷。3、统计变电所总计算负荷时，应从供电系统末端开始向电源侧统计。将下级各线路负荷相加后再乘以组间最大负荷同时系数即为本线路的计算负荷。但各最大负荷同时系数的乘积不得小于0.8。1、用需用系数法统计负荷时，应先将不同工作制下的用电设备功率201.1.用电设备工作制分那几种？用电设备工作制分那几种？2.2.负荷计算的原则是什么？负荷计算的原则是什么？3.3.根据提供的计算参数进行负荷计算？根据提供的计算参数进行负荷计算？思考题1.用电设备工作制分那几种？21任务二 补偿电容器的选择与安装任务描述任务分析根据电力部门22NO.1（一）（一）功率因功率因数有关数有关基本概基本概念念NO.2（二）（二）提高自然提高自然功率因数功率因数意义和方意义和方法法NO.3（三）（三）功率因功率因数的补数的补偿方法偿方法NO.1（一）NO.2（二）NO.3（三）知识点：23技能点：一、会制定提高自四、会确定补偿三、会选择补偿电容器 241 1、提高功率因数的意义、提高功率因数的意义 1 1）提高电力系统的供电能力）提高电力系统的供电能力2 2）减少供电网络中的电压损失，提高供电质量。）减少供电网络中的电压损失，提高供电质量。3 3）降低供电网络中的功率损耗。）降低供电网络中的功率损耗。4 4）降低企业产品的成本）降低企业产品的成本电费的收取方法：电费的收取方法：“两部电价制两部电价制”：基本电价、电度电价（包括调整电：基本电价、电度电价（包括调整电价）。价）。COSCOS大于等于大于等于0.9 0.9 奖，低于此值罚。奖，低于此值罚。2 2、提高自然功率因数的方法、提高自然功率因数的方法1 1）选：正确的选择、合理的使用电动机和变压器，在条件允许的条件）选：正确的选择、合理的使用电动机和变压器，在条件允许的条件下，尽量选择鼠笼型电动机。避免：空载、轻载运行。下，尽量选择鼠笼型电动机。避免：空载、轻载运行。2 2）调：合理选择变压器的容量，尽量空载、轻载运行。）调：合理选择变压器的容量，尽量空载、轻载运行。3 3）换：更换设备为节能设备，对大容量，长时工作的矿井通风机采用）换：更换设备为节能设备，对大容量，长时工作的矿井通风机采用同步电动机，使其工作在过激状态。同步电动机，使其工作在过激状态。一、提高自然功率因数意义和方法一、提高自然功率因数意义和方法 1、提高功率因数的意义 2、提高自然功率因数的方法一、提251、电容器无功容量的容器无功容量的计算算Qc=Pi(tanANTtanac)如如图2-13、电容器的容器的补偿方式和方式和联接方式接方式1）电容器的容器的补偿方式方式（1）单独就地独就地补偿方式：接方式：接线、优缺点、适用缺点、适用对象。象。（2）分散）分散补偿方式：接方式：接线、优缺点、适用缺点、适用对象。（象。（3）集）集中中补偿方式：接方式：接线、优缺点、适用缺点、适用对象：象：610kV 大中型煤大中型煤矿主要主要补偿方式，如：平煤各方式，如：平煤各矿。2）电容器的容器的联接方式接方式（1）三角形接法（）三角形接法（2）星形接法）星形接法二、功率因数的补偿方法二、功率因数的补偿方法2、电容器（柜）台数的确定容器（柜）台数的确定需需电容器台数：每相所需容器台数：每相所需电容器台数：取其相等或容器台数：取其相等或稍大的偶数，因稍大的偶数，因为变电所采用所采用单母母线分段式分段式结线。1、电容器无功容量的计算 3、电容器的补偿方式和联接方式功二26 补偿前后的功率三角形补偿前后的功率三角形 补偿前后的功率三角形271 1、提高功率因数的意义。、提高功率因数的意义。2 2、提高功率因数的方法：、提高功率因数的方法：a.a.自然提高。自然提高。b.b.人工补偿法（并联电容器法）。人工补偿法（并联电容器法）。3 3、电容器的选择：选择、接法、位置、放电要求。、电容器的选择：选择、接法、位置、放电要求。1、提高功率因数的意义。小结281.1.提高自然功率因数意义和方法提高自然功率因数意义和方法 。2.2.补偿电容器的选择与安装方法。补偿电容器的选择与安装方法。思考题1.提高自然功率因数意义和方法。？29任务三 变压器的选择任务描述首先根据是否有一、二类负荷确定30 （2）变压器的变压器的经济运行经济运行分析方法分析方法 （1）变压器选变压器选择原则择原则知知 识识 点点 （2）（1）知 识 点31技能点：一、会确定变压器的型号、台数、容量 二、32一、变压器选择原则一、变压器选择原则（3)3)变电所主变压变电所主变压器容量的确定器容量的确定 两台变压器同时工作：两台变压器同时工作：两台，一台工作，一台两台，一台工作，一台备用。备用。1、原则：供电安全、可靠、经济为前提，同时考虑发展余地。、原则：供电安全、可靠、经济为前提，同时考虑发展余地。2、变电所主变压器的选择。、变电所主变压器的选择。1 1）主变压器台）主变压器台数的确定数的确定（1 1）具有一类负）具有一类负荷的变电所：荷的变电所：两台：两台：矿山负荷矿山负荷的的80%80%。（2 2）只有二、三）只有二、三类负荷的变电所：类负荷的变电所：两台或两台或1 1台（备用台（备用电源）。电源）。一、变压器选择原则（3)变电所主变压器容量的确定 1、原则：33二、变压器的经济运行分析方法二、变压器的经济运行分析方法1 1 1 1）变压器的有功功率损耗）变压器的有功功率损耗）变压器的有功功率损耗）变压器的有功功率损耗（1）空）空载损耗（耗（铁损Pt）：与）：与变压器的器的负荷无关。荷无关。可由空可由空载实验测定。定。（2）铜损Pcu：与：与负荷荷电流（或功率）的平方成正比。流（或功率）的平方成正比。由短路由短路实验测得。得。有功有功损耗：耗：2 2 2 2）变压器的无功功率损耗）变压器的无功功率损耗）变压器的无功功率损耗）变压器的无功功率损耗（1）产生主磁通（生主磁通（产生励磁生励磁电流）流）QU：与：与负荷无关。荷无关。与励磁与励磁电流（或近似地与空流（或近似地与空载电流）成正比。流）成正比。（2）消耗在一、二次）消耗在一、二次绕组电抗上的无功功率抗上的无功功率QN：与：与负荷荷电流（或功率）的平方成正比。如果缺少参数，流（或功率）的平方成正比。如果缺少参数，变压器的功率器的功率损耗可估算如下：耗可估算如下：PT=0.02PT QT=0.1QT 二、变压器的经济运行分析方法1）变压器的有功功率损耗2）变压342 2 2 2）变压器运行损耗的计算）变压器运行损耗的计算）变压器运行损耗的计算）变压器运行损耗的计算（1）包括）包括变压器的有功器的有功损耗和无功耗和无功损耗两部分。耗两部分。（2）有关）有关计算（了解）算（了解）二、变压器的经济运行分析方法二、变压器的经济运行分析方法1 1 1 1）无功功率经济当量的概念）无功功率经济当量的概念）无功功率经济当量的概念）无功功率经济当量的概念（1）定）定义：无功功率：无功功率经济当量当量Kec，电力系力系统每每输送送1kvar的的无功功率，在系无功功率，在系统中所中所产生的有功功率生的有功功率损耗的千瓦数之比耗的千瓦数之比,（2）有关因素：）有关因素：Kec与与输电距离、距离、电压变换次数等次数等因素有关。（因素有关。（3）参考）参考值：0.020.15（平均取（平均取0.1）。）。对于于发电机直配用机直配用户 Kec=0.020.04；对于于经两两级变压的的Kec=0.050.07；对于于经三三级以上以上变压的；的；Kec=0.080.15。3 3 3 3）变压器的经济运行）变压器的经济运行）变压器的经济运行）变压器的经济运行（1）变压器器经济损耗的耗的计算算A、经济运行方式。运行方式。B、单台台变压器运行器运行时其功率其功率损耗的耗的计算：算：经济负荷荷:经济负荷率荷率:两台同容量两台同容量变压器并列运行器并列运行时其功率其功率损耗的耗的计算：算：临界界负荷：荷：2）变压器运行损耗的计算二、变压器的经济运行分析方法1）无功35三、会确定变压器的型号、台数、容量三、会确定变压器的型号、台数、容量示例：示例：已知某煤已知某煤矿年年产量量为150150万万t t，地，地区区电源源电压为63 kV63 kV，矿井全部井全部用用电设备的技的技术数数据据见负荷荷统计表。表。试求求该矿井井总降降压变电所的所的计算算负荷，荷，并并选择主主变压器；器；计算全算全矿吨吨煤煤电耗及确定耗及确定变压器的器的经济运运行方式。行方式。解：解：1 1、负荷荷统计1)1)低低压负荷的荷的统计负荷荷统计应从从线路末端路末端开开始逐始逐级向向电源源侧统计。这时应先先统计各低各低压负荷荷组的的计算算负苛，苛，选出配出配电变压器；求出器；求出变压器一次器一次计算算负荷后，荷后，将将计算算结果果填填入表中，然后再入表中，然后再参与参与全全矿负荷的荷的统计。下面以地面工下面以地面工业广广场为例例进行行计算。算。(1)(1)用用电设备功率的确定。由于煤功率的确定。由于煤矿大量大量负荷都荷都为长时或短或短时工作制的工作制的负荷，其荷，其设备的功率等于其的功率等于其额定功率，所以不必定功率，所以不必进行功率行功率换算。算。(2)(2)单相相负荷荷换算算为三相三相负荷。由于煤荷。由于煤矿单相用相用电设备占占总负荷比例很少，荷比例很少，故均按三相平衡故均按三相平衡负荷荷计算。算。(3)(3)用用电设备(组)的的计算算负荷。荷。用需用系用需用系数数法法统计负荷，荷，查表表查出出对应电气气设备(组)的需用系的需用系数数KdeKde、功率、功率因因数数 ，并并计算其正切算其正切值 ，填填于于负荷荷统计表的表的8 8、9 9及及1010等等栏内内。然后分然后分别计算算单台或成台或成组三相用三相用电设备的的计算算负荷，荷，并并分分别填填于于负荷荷统计表表1111、1212、1313及及1414等等栏内内。三、会确定变压器的型号、台数、容量示例：已知某煤矿年产量36kde=0.7,=0.7kde=0.7,=0.7，则，则Pca=KdePN=0.7259.8=181.9kwPca=KdePN=0.7259.8=181.9kwQca=Pca =181.91.02=185.5kvarQca=Pca =181.91.02=185.5kvarSca=259.8KVASca=259.8KVAE=PcaTmax=181.93500=636.7MWE=PcaTmax=181.93500=636.7MWH H将上述计算结果分别填入负荷统计表第将上述计算结果分别填入负荷统计表第1114栏和第栏和第16栏内。栏内。其它各组负荷的计算与上述相同。其它各组负荷的计算与上述相同。以主井提升辅助设备为例37 某矿负荷统计表某矿负荷统计表 某矿负荷统计表38 地面工业广场低压负荷统计表地面工业广场低压负荷统计表 地面工业广场低压负荷统计表39低压负荷总计：将表中第低压负荷总计：将表中第1 11010行的有关数据相加。即：行的有关数据相加。即：Pca=181.9+158.8+Pca=181.9+158.8+256.0=1325.9kw+256.0=1325.9kwQca=185.5+162.0+Qca=185.5+162.0+40.0=998.8kvar+40.0=998.8kvar低压计算负荷：工业广场低压侧计算负荷计算，取：低压计算负荷：工业广场低压侧计算负荷计算，取：Ksp=0.95Ksp=0.95，Ksq=0.97Ksq=0.97，则，则Pca=KspPca=0.951325.9=1259.6KWPca=KspPca=0.951325.9=1259.6KWQca=KsqQca=0.97998.8=968.8KWQca=KsqQca=0.97998.8=968.8KW低压负荷总计：将表中第110行的有关数据相加。即：40考虑到工业广场低压负荷有一类负荷的辅助设备，为了保证供考虑到工业广场低压负荷有一类负荷的辅助设备，为了保证供电的可靠须选两台变压器，每台变压器的计算容量为：电的可靠须选两台变压器，每台变压器的计算容量为：变压器的负荷系数为：变压器的负荷系数为：查表选查表选S9-1250/10S9-1250/10型变压器两台，其技术数据见下表：型变压器两台，其技术数据见下表：S9-1250/10S9-1250/10型变压器技术数据型变压器技术数据型号额定容量KVA额定电压KV额定损耗KW阻抗电压%空载电流%连接组重量t外形尺寸：mm高压 低压 空载短路长宽高S9-1250/10125060.42.211.84.51.2Y，yn04.65231019102630考虑到工业广场低压负荷有一类负荷的辅助设备，为了保证供电的可41地面主变压器421 1、变电所主变压器的选择。、变电所主变压器的选择。2 2、变压器的损耗计算；有功功率损耗和无功功率损、变压器的损耗计算；有功功率损耗和无功功率损耗。耗。3 3、变压器的经济运行：单台、两台、多台变压器经、变压器的经济运行：单台、两台、多台变压器经济运行负荷、临界负荷。济运行负荷、临界负荷。1、变电所主变压器的选择。小结431 1、负荷计算的原则是什么？、负荷计算的原则是什么？2 2、变压器具体选择方法步骤？、变压器具体选择方法步骤？思考题1、负荷计算的原则是什么？44