金属制造工艺学

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,机械制造工艺学,中国海洋大学青岛学院,2011,年,2,月,28,号,密码：,123456789,课件到这个邮箱中下载,QQ,：,1574641234,，加时告知班级姓名,第一章 第一讲 绪论,一、主要内容,1,、,生产、工艺过程和工艺系统,2,、生产类型和工艺特点,二、重点内容,:,生产、工艺过程和工艺系统,三、难点内容,：工艺过程,四、重点掌握：,工艺过程和工艺系统。,预习：第一章,1-4,一、机械工业在国民经济中的地位、任务和作用,【,支柱产业,】【,提供技术装备,】【,促进经济发展,】,第一章 绪 论,1.1,概 论,纺织机械,动力机械,家用电器,通讯设备,出版印刷,网络媒体,文化娱乐,冶金机械,建筑机械,交通工具,环保设备,军事装备,医疗设备,机器制造,农业机械,化工设备,制 造 业,当今制造业的社会功能,1.1,概 论,二、机械工业的制造方法,1,、传统的制造方法,2,、现代制造技术,以机械为主体，交叉融合了光、电、声、信息、材料、管理等学科的综合体。,热加工,冷加工,1.1,概 论,三、机械工业的发展,瓦特改进蒸汽机、麦克斯韦尔建立电磁场理论,福特汽车生产线,泰勒科学管理方法,计算机、微电子技术，信息技术,自动化、柔性化、集成化、,1.1,概 论,四、机械制造工艺和机械制造工艺学,机械制造工艺,机械制造过程中将原材料或半成品转变成产品的方法和过程,机械制造工艺学,对上述方法和过程的分析、科学研究和探索,对前人机械制造成果和经验的总结和提炼,评价工艺优劣的指标：,质量要求、生产效率、制造成本,1.1,概 论,五、教学内容,1,、机械加工精度及其控制,2,、机械加工表面质量及其控制,3,、机械加工工艺规程设计,4,、机械装配工艺过程设计,5,、机床夹具设计,6,、工艺理论和技术的发展,FMS,自动仓库,工厂计算机,中央计算机,物流控制计算机,信 息 传 输 网 络,加工单元,1,加工单元,2,加工单元,n,运输小车,工夹具站,1.1,概 论,综合性很强,实践性很强,工程性很强,六、本课程特点和学习方法,1,、,课程特点,掌握基本概念,解决问题,理论密切联系实际,2,、,学习方法,一、机械产品生产过程,原材料转变为产品（机器）的全过程（相关作业总和）。,1.2,生产过程、工艺过程与工艺系统,压力加工,油漆,车身装配,内部装饰,驱动桥装配,变速箱装配,轮胎装配,底盘装配,车身安装 最后试验,发动机装配,发动机试验,机械加工,热处理,锻造,熔化,造型,浇铸,压铸,油漆,机械加工,自动线,热处理,汽车生产物流示意图,直接改变生产对象的,形状、尺寸和性质,的过程（相关作业总和），由基本车间完成。,二、机械加工工艺过程,1.2,生产过程、工艺过程与工艺系统,生产过程按功能可划分为工艺过程和辅助过程。,辅助过程,为工艺过程服务的过程。,（一）机械加工工艺 过程概念,（二）机械加工工艺过程的组成,(,1,2,),1.2,生产过程、工艺过程与工艺系统,1,、工序,一个（组）工人在一台机床（工作地点）上对一个（同时对几个）工件连续完成的那一部分工艺过程。,（二）机械加工工艺过程的组成,1.2,生产过程、工艺过程与工艺系统,2,、安装,每一次装夹下完成的工序内容,3,、工位,通过分度或移位装置改变加工位置时每一位置上完成的加工内容,1.2,生产过程、工艺过程与工艺系统,4,、工步,加工表面、刀具、切削用量不变的情况下完成的工位内容,（二）机械加工工艺过程的组成,1.2,生产过程、工艺过程与工艺系统,5,、走刀,切削刀具在加工表面切削一次所完成的工步内容,根据被切除的金属厚度不同，一个工步可以包括一次或数次,走刀。,（二）机械加工工艺过程的组成,（三）机械加工工艺过程组成小结,1.2,生产过程、工艺过程与工艺系统,工序,1,工艺过程,工序,2,工序,i,工序,n,安装,1,安装,2,安装,i,安装,m,工位,1,工位,2,工位,i,工位,p,工步,1,工步,2,工步,i,工步,k,走刀,1,走刀,2,走刀,i,走刀,q,误差流,物流,资金流,规划,控制,需求,信息流,实施,（车间或现场）,原材料,产品与服务,能源,能量流,制造系统的组成,三、机械制造工艺系统,用于给机械制造提供条件或支持的系统。由若干分系统构成。,1.2,生产过程、工艺过程与工艺系统,一、生产纲领,企业计划期内应当生产的产品产量和进度计划,1.3,生产类型与工艺特点,年生产纲领：,N=Qn(1+a%+b%),式中：,Q,：产品的年产量（台,/,年）,n,：每台产品中该零件的数量（件,/,台）,a%,：备品百分率,b%,：废品百分率,二、生产批量,一次投入或产出的同一产品或零件数量,1.3,生产类型与工艺特点,1,、企业确定生产批量应主要考虑几个因素：,2,、按企业生产专业化程度划分,市场需求及趋势,生产组织安排的方便性,产品制造的工作量,生产资金的投入,制造的生产率和成本,单件生产、小批生产、中批生产、大批生产、大量生产,各种生产类型的工艺特征 （表,1-6 P12,）,工艺特征,单件小批量,中批生产,大批大量,毛坯,自由锻、木模手工造型；精度低、余量大,模锻、金属模；,精度和余量中等,模锻、机器造型；,精度高，余量小,机床,通用机床，,机群式布置,通用机床，部分专机，,按零件类别分工段排列,自动机床，专用机床,生产流水线排列,工装,通用工装,专用工装,高效专用工装,工艺文件,简单工艺过程卡,详细工艺过程卡,详细工艺过程卡,工序卡、调整卡,发展趋势,成组技术、数控技术、,加工中心,柔性制造系统,(FMS),计算机集成制造系统,(CIMS),，加工自动化,第一章 第一讲 绪论,小 结,一、主要内容,1,、,生产、工艺过程和工艺系统,2,、生产类型和工艺特点,3,、,二、重点内容,:,生产、工艺过程和工艺系统,三、难点内容：工艺过程,四、重点掌握：工艺过程和工艺系统。,预习：第一章,1,4,第一章绪论 第二讲,一、主要内容,1,、,工件的定位和夹紧,2,、六点定位原理,3,、完全定位与不完全定位、过定位与欠定位,4,、基准：设计基准、工序基准,二、重点内容：,工件的定位、工序基准,三、难点内容：,工件的定位、工序基准,四、重点掌握：工件的定位、工序基准,预习：第二章,2,1,、,2,2,作业：,1-6 1-7 1-11,1.4,工件的定位和基准,划线找正装夹,精度不高，效率低，多用于形状复杂的铸件,直接找正装夹,精度高，效率低，对工人技术水平高,夹具装夹,精度和效率均高，广泛采用,一、装夹的含义,装夹又称安装，包括定位和夹紧两项内容。,定位,使工件相对于机床和刀具占有正确位置,夹紧,对工件施加一定的外力，保持其已确定的正确位置在加工过程中不变,1,、工件装夹方法,1.4,工件的定位和基准,夹具安装法,工件在夹具上装夹（滚齿夹具）,六点定位原理,X,Z,Y,1),六点定位原理：,六个合理分布的定位支承点限制工件的六个自由度,要确定其空间位置，就需要限制其,6,个自由度,将,6,个支承抽象为,6,个,“,点,”,，,6,个点限制了工件的,6,个自由度,六个点合理分布,任何一个物体在空间直角坐标系中都有,6,个自由度,2,、定位的原理,完全定位,:,工件的,6,个自由度均被限制，称为完全定位。,不完全定位,:,工件,6,个自由度中有,1,个或几个自由度未被限制，称为不完全定位。,2),完全定位与不完全定位,按工件的加工要求分析应限制的自由度：,工件应该完全定位还是不完全定位由工件的加工要求和自身形状决定。,3),完全定位与不完全定位实例,Z,Y,X,a,）,Z,Y,X,b,）,Z,Y,X,c,）,Z,Y,X,d,）,工件应限制的自由度,4),欠定位与过定位,对工件的定位情况分析：,欠定位,工件加工时必须限制的自由度未被完全限制，称为欠定位。,欠定位是不允许的。,过定位,工件某一个自由度（或某几个自由度）被两个（或两个以上）约束点约束，称为过定位,。,过定位是否允许，要视具体情况而定：,X,Z,Y,a,）,b,）,B,B,B,欠定位实例,过定位分析,a,）,Z,Y,X,Y,c,）,Z,Y,X,Y,b,）,Z,Y,Y,X,过定位分析,X,Y,a,）,Z,Y,b,）,Z,Y,X,Y,刀柄,主轴,拉杆,涨套,过定位应用,HSK,刀柄与传统刀柄结构,HSK,刀柄,传统刀柄,1:10,7:24,间隙,主轴,拉杆,刀柄,定位端面,配合锥面,过定位讨论,如图示，齿轮坯以内孔和一小端面定位，车削外圆和大端面。加工后检测发现大端面与内孔垂直度超差。试分析原因，提出改进意见。,4,A,0.02 A,间隙配合刚性心轴,过定位示例,过定位引起夹紧变形,橡胶垫,过定位处理分析,讨论,分析图示定位方案：,各方案限制的自由度,有无欠定位或过定位,对不合理的定位方案提出改进意见。,b,）,X,Z,Y,X,c,）,X,Z,Y,X,a,）,Y,X,Z,过定位分析,a,）,Y,X,Z,a1,）,Y,X,Z,a2,）,Y,X,Z,a3,）,Y,X,Z,过定位示例分析,b,）,X,Z,Y,X,b1,）,X,Z,Y,X,X,Z,b2,）,Y,X,X,Z,b3,）,Y,X,过定位示例分析,c,）,X,Z,Y,X,c,）,X,Z,Y,X,c1,）,Y,X,X,Z,过定位示例分析,支承定位。支承钉、支承板、夹具支承件和夹具体的凸台及平面等。,5),工件以平面定位,定心定位（定位基准为圆柱孔轴线）。定位销和心轴。,6),工件以圆孔定位,定心定位和支承定位。工件以外圆柱面定心定位的情况与工件以圆孔定位的情况相仿（用套筒和卡盘代替心轴或柱销）。外圆柱面支承定位 常采用,V,型块，短,V,型块限制,2,个自由度，长,V,型块（或两个短,V,型块组合）限制,4,个自由度。,7),工件以外圆柱面定位,确定加工对象上几何要素间几何关系所依据的那些点、线、面称为基准。,三、基准,基准分类,定位支座零件,设计基准,在设计图样上所采用的基准,支座零件第,1,工序（车削）,在工艺过程中所采用的基准。又可分为：工序基准、定位基准、测量基准与装配基准。,在工序图上用来确定本工序所加工表面加工后的尺寸、形状和位置的基准称为工序基准。,工艺基准,支座零件第,2,工序（钻孔）,支座零件第,3,工序（钻、锪,4,分布孔）,支座零件第,4,工序（磨内孔、端面）,支座零件第,5,工序（磨外圆、台阶面）,第一章 绪 论 第二讲,小 结,一、主要内容,1,、,工件的定位和夹紧,2,、六点定位原理,3,、完全定位与不完全定位、过定位与欠定位,4,、基准：设计基准、工序基准,二、重点内容：,工件的定位、工序基准,三、难点内容：,工件的定位、工序基准,四、重点掌握：工件的定位、工序基准,预习：第二章,2,1,、,2,2,作业：作业：,1-6 1-7 1-11,第一章 绪 论,小 结,一、主要内容,1,、,生产、工艺过程和工艺系统,2,、生产类型和工艺特点,3,、工件加工时的定位,4,、,工件的定位和夹紧,5,、六点定位原理,6,、完全定位与不完全定位、过定位与欠定位,7,、基准：设计基准、工序基准,二、重点内容：,三、难点内容：,工件的定位、工序基准,四、重点掌握：工件的定位、工序基准,、,工艺过程和工艺系统,预习：第二章,2,1,、,2,2,作业：作业：,1-6 1-7 1-11,交作业时间周,