机械制造基础 教学课件 作者 张辛喜 第五章.ppt

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1、机械制造基础第二篇机械制造工艺理论机械制造工艺是指制造机械产品的技巧、方法和程序。在机械制造过程中，凡是直接改变生产对象的形状、尺寸、表面质量、物理机械性质，以及决定零件相互位置关系等，使其成为成品或半成品的过程称为机械制造工艺过程。机械产品的工艺过程分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、热处理、装配等过程。本篇主要讲述机械加工工艺过程和装配工艺过程的基本概念、基本理论知识。第五章机械制造工艺基础知识【要点和目的】本章主要讲述机械制造工艺的基本概念，工件在机床上正确安装的方法和要求，以及机床夹具设计的基本知识。通过学习，了解生产过程、工艺过程、工艺规程等基本概念，理解和掌握工件在

2、机床上正确装夹的实质和方法，了解机床夹具的概念、作用和分类。深刻理解工件的六点定位原理，熟悉常用定位元件的结构特点，并能正确运用它分析解决定位问题；掌握定位误差产生的原因，并能通过定位误差的计算分析确定合理的定位方案；掌握常用夹紧机构的工作原理、结构特征和使用场合；了解专用夹具的设计方法、步骤和基本要求。第一节　基本概念一、机械的生产过程和工艺过程1.生产过程制造机械产品时，将原材料(或半成品)转变为成品的所有劳动过程，称为生产过程。它包括生产技术准备工作、原材料及半成品的运输和保管、毛坯制造、零件的机械加工和热处理、表面处理、产品装配、检验、调试、油漆和包装等过程。2.工艺过程

3、所谓“工艺”，就是制造产品的方法，工艺过程是生产过程的主要组成部分。在生产过程中，直接改变原材料或毛坯的形状、尺寸、性能以及相互位置关系，使之成为成品的过程，称为工艺过程，如毛坯制造(铸造、锻造、冲压等)、机械加工、热处理、表面处理及装配等。因此，工艺过程可分为铸造工艺过程、锻造工艺过程、机械加工工艺过程、焊接工艺过程、热处理工艺过程、装配工艺过程等。二、机械加工工艺过程的组成利用机械加工的方法，直接改变毛坯形状、尺寸和表面质量，使其变为机械零件的过程，称为机械加工工艺过程。它一般由一个或若干个工序组成，而工序又可分为安装、工位、工步和走刀等，它们按一定顺序排列，逐步改变毛坯的形

4、状、尺寸和材料的性能，使之成为合格的零件。1.工序所谓工序就是由一个(或一组)工人，在一个工作地点(或一台机床上)，对同一个零件(或一组零件)进行加工所连续完成的那部分工艺过程。工序是工艺过程的基本单元，划分工序的主要依据是工作地点(或设备)是否变动和工作是否连续。若有变动或不连续完成表面加工则构成了另一道工序。通常把仅列出主要工序名称的简略工艺过程简称为工艺路线。如图5-1所示的阶梯轴，在生产批量较小时其工序的划分如表5-1所示；加工批量较大时，可按表5-2所示划分工序。2.安装在机械加工中，使工件在机床或夹具中占据某一正确位置并被夹紧的过程，称为装夹。有时，工件在机床上需经过

5、多次装夹才能完成一个工序的工作内容。工件在机床上每装卸一次所完成的那部分工序，称为安装。在同一工序中，工件的工作位置可能只需一次安装，也可能需要多次安装。例如表5-1的工序2，一次安装即可铣出键槽；而工序1中，为了车出全部外圆则最少需要两次安装。工件在加工中，应尽可能减少安装次数，以减少安装误差和安装工件所花费的时间。3.工位为了减少工件的安装次数，在大批量生产时，常采用各种回转工作台、回转夹具或移位夹具，使工件在一次安装中先后处于几个不同位置进行加工。工件在一次安装下相对于机床或刀具每占据一个加工位置所完成的那部分工艺过程称为工位。工位又可分为单工位和多工位。图5-2所示为一种

6、用回转工作台在一次安装中顺次完成装卸工件、钻孔、扩孔和铰孔四个工位加工的实例。4.工步在加工表面、切削工具、切削速度和进给量都不变的情况下，所连续完成的那一部分工序，称为工步。一道工序可以包括几个工步，也可以只包括一个工步。例如在表5-2的工序3中，它包括车各外圆表面及车槽等工步。而工序4中采用键槽铣刀铣键槽时，就只包括一个工步。应该说明的是，构成工步的因素有：加工表面、刀具和切削用量，它们中的任一因素改变后，一般就变成了另一个工步。但对于那些在一次安装中连续进行的若干相同工步，可简写成一个工步。有时为了提高生产率，用几把不同刀具同时加工一个零件的几个不同表面，此类工步称为复合工

7、步，如图5-3所示。5.走刀(或进给)在一个工步内，若被加工表面需切除的金属层很厚(即加工余量较大)，需要分几次切削，则每进行一次切削就是一次走刀，亦即每次切削所完成的那部分工序，称为走刀。一个工步可以包括一次或多次走刀。三、生产纲领、生产类型及其工艺特征机械产品的制造工艺不仅和产品的结构、技术要求有很大关系，而且也与企业的生产类型有较大关系，而企业的生产类型是由企业的生产纲领来决定的。1.生产纲领企业在计划期内应生产的产品产量和进度计划，称为生产纲领。企业的计划期常定为一年，因