第一篇:机械制造工艺学知识点总结(含名词解释)
机械制造工艺学知识点总结(含名词解释)
Made by Lucy
绪论
机械:是利用其几何形状实现力与运动方面的性能/功能要求的产品。制造:将原材料加工成为可供使用的物品、获得产品的过程。
机械制造:用机械的方法制造机械产品。关键是获得几何形状和位置。
目的:T ——时间,效率
Q——质量
C——成本
S——服务
E——环保
第一章 机械制造过程
生产过程:从确定生产需求之后,到得到产品的过程。包括产品开发过程、产品制造过程和产品销售过程。到现在,生产过程扩充到服务。
制造过程:直接把原材料和毛坯转换为成品的过程。包括毛坯制造、机械加工工艺、装配、热及表面处理、检验过程。
制造过程“三流”:能量流、物质流、信息流。
机械加工工艺过程:用切削加工的方法,直接改变工件几何形状及表面机械物理性能的过程。简称工艺过程。
工序:一个(或同时加工的一组)工件,在一个工作地,由一个(或相互协作的多个)工人所连续完成的工艺过程。
安装:如果在一个工序中需要对工件进行几次装夹,则每次装夹下完成的那部分工序
内容成为一个安装。
工位:在工件的一次安装中,通过分度装置,使工件相对于机床床身变换加工位置,则把每一个加工位置上的安装内装内容称为工位。
工步:加工表面,切削刀具,切削速度和进给量都不变的情况下所完成的工位内容。
走刀:切削刀具在加工表面上切削一次所完成的工步。
工步、走刀、工位和安装之间的关系:
走刀<工步<工位<安装
一次安装可以有多个工位、工步和多次走刀
一个工位可以有多个工步和多次走刀,但一般在一次安装下完成;
一个工步只能在一次安装和一个工位下完成,但可多次走刀。
可以规范工艺、保证质量
工艺规程:工艺过程的书面表达形式和文字记录,用法律文件形式规定下来的工艺过程。(工艺过程可以有多个,工艺规程只能有一个。)
生产纲领:是指企业在计划期内应生产的产品产量和进度计划,多数以年计,零件的生产纲领还包括一定的备品和废品数量。N=n(1+α)(1+β)Q
Q---产品的生产纲领
α---备品率
N---零件的生产纲领
β---废品率
生产类型:是企业(或车间、工段、班组)生产专业化程度的分类
生产批量:年生产纲领确定后,还应根据车间(或工段)的具体情况,确定在计划期内一次投入或产出的同一产品/零件的数量。
生产自动化:
为什么生产自动化:批量法则、需求、历史发展
含义:加工成型自动化、物料输送自动化、系统控制自动化
目的:满足企业最大利润,满足工人劳动要求,以TQCSE为目标满足需求 方法:生产设备自动化----单机自动化
解决成型成型自动化问题
生产过程自动化——物流自动化
解决传输自动化问题
生产信息自动化——系统自动化
解决管理与控制自动化问题
质量:质量是除去性能/功能之外,产品对社会造成的损失的度量
产品质量=装配质量+零件质量(加工质量+材料质量)
加工质量:几何形状、位置实际值与理论值的符合程度(加工精度+表面质量)。加工精度:零件尺寸、位置、形状的实际值与理论值的符合程度。加工误差:零件尺寸、位置、形状的实际值与理论值的差异程度
系统误差和随机误差。
九大误差因素
1.原理(理论)2.机床、夹具和刀具的制造,机床、夹具的磨损 3.调整(对刀)
4.安装 5.切削加工中的力 6.切削加工中的热 7.刀具磨损 8.残余应力变形 9.测量
误差统计
1.分布曲线法 2.正态分布法3.点图法
第二章 机械加工的成型运动及其实现
加工表面的种类 A)平面 B)外圆柱面 C)内圆柱面 D)回转面 D)曲面 E)功能面 发生线
素线(运动的线段)导线(运动的轨迹)发生线的形成方法
成型法:由刀具的切削刃直接形成素线,刀具的切削和(或)进给运动形成导线。
展成法:由刀具的切削刃与工件的纯滚动形成素线,刀具的进给运动形成导线。
轨迹法:由刀具的切削刃的切削运动形成素线,刀具的进给运动形成导线。
相切法:由刀具的切削刃旋转的切点连线形成素线,刀具的进给运动形成导线。机床的运动
直线运动、圆周运动、间歇运动(切削运动、进给运动、分度运动)
机床的基本组成床身系统、主轴系统、进给系统、工作台及分度系统、其它
齿轮加工
范成法加工、成型法加工、仿形法加工
大批大量生产的自动化机床
由机械机构实现各种运动的关联,用机械方法保证运动的精度,针对某一
零件、某一工序,少人或无人操作,高效,高劳动生产率,高价格。自动机床、专用机床、组合机床
单件小批生产的自动化机床
由计算机及数字控制实现各种运动的关联,用电气测量的方法保证运动的精度,针对所有零件的某类加工方法,少人或无人操作,应用灵活,高价格。
程控机床、数控及计算机数控机床(NC—CNC)、加工中心 机床对零件加工精度的三种影响因素
加工质量:与加工活动有关的质量问题
加工方法误差(原理误差):由于使用近似成形运动和近似刀具形状造成的加工误差。机床的制造和磨损误差:机床和工件本身的不精确造成的加工误差。调整误差:机床调整不准确造成的加工误差。
第三章 加工表面的形成及其质量 待加工表面:工件上加工前就有,加工后被切除的表面。已加工表面:工件上加工前没有,加工后形成的表面。
过渡表面(切削表面):由主切削刃在切削过程中直接作用的表面,该表面的素线与主切削刃的形状一致,一般情况下在待加工表面和已加工表面之间。
切削层:过渡表面到主切削刃部的将被切除的金属层。即加工余量。
主(切削)运动:使工件上被刀具刀刃切入的过渡表面部分变为切屑的刀具相对工件的运动。可以是直线运动,或圆周运动。对于切削过程,则认为是一样的,都只考虑切削点的瞬时速度。
进给运动:配合主运动,形成切削层的运动。进给运动可以是连续的,也可以是间歇的。合成切削运动:由主运动与进给运动合成的刀具相对于工件的实际运动。
切削速度:在考察点,主运动的瞬时速度称为切削速度。进给量:
进给速度 :表示在单位时间内在进给运动方向上的刀具位移。每转进给量 :表示旋转一周时,刀具在进给运动方向上的位移。
每齿进给量:表示经过一个刀齿时,刀具在进给运动方向上的位移。背吃刀量(切削深度):已加工表面到待加工表面的垂直距离。
刀具材料的要求
高硬度
必须高于被加工材料的硬度5~10HRC,>60HRC。
高耐磨性
刀具的耐磨性越高越好,可延长刀具的使用寿命。
足够的强度和韧性
刀具在切削时受到很大的切削力、冲击和振动,必须有足够的强度和韧性,不能在加工中破损。
高耐热性
在加工时,刀具表面的温度很高,因此刀具必须能在高温下保持硬度和强度。
高耐热冲击性
在加工时,刀具的升温和降温速度都很快,特别是在有冷却的情况下,刀具有很大的温度梯度和温变速度,在这样的条件下,不应因较大的内应力。
好的工艺性和经济性
刀具的结构形状复杂,精度高,因此,是否方便加工(工艺性)是很重要的。同时,刀具的材料价格很高,对刀具的成本也很高。
前刀面:切屑流出的刀具表面。
主后刀面:与工件过渡表面相对的刀具表面。也称后刀面。
副后刀面:与已加工表面相对的刀具表面。
主切削刃:前刀面与主后刀面的交线。副切削刃:前刀面与副后刀面的交线。
刃带:切削刃不是纯粹的一条线,而是有一定的宽度,即刃带。刃带可以是圆角过渡,也可以是一个狭长的平面过渡(称倒棱)。
刀尖:主切削刃与副切削刃的交点。圆弧刀尖、倒棱刀尖。
基面Pr:通过切削刃上选定的点,垂直于假定主运动方向的平面。
切削平面Ps:通过切削刃上选定的点,与切削刃相切,并垂直于基面。主剖面P0:通过切削刃上选定的点,与基面和切削平面都垂直的平面。
主剖面参考系:由基面、切削平面、主剖面构成的坐标系。(平面之间的交线称为坐标轴)
前角γ0:在主剖面上,前刀面的投影与基面的夹角。
主后角α0:在主剖面上,主后刀面的投影与切削平面的夹角。副后角α0:在主剖面上,副后刀面的投影与切削平面的夹角。主偏角Kr:在基面上,主切削刃的投影与进给方向的夹角。副偏角Kr’:在基面上,副切削刃的投影与进给方向的夹角。
刃倾角λ0:在切削平面上,切削刃的投影与基面的夹角,刀尖为切削刃的最低点时为负,为最高点时为正。
楔角β0:在主剖面之上,前刀面与后刀面之间的夹角。刀尖角εr:主刀刃和副刀刃在基面上投影的夹角。
金属切削过程:是指通过切削运动,使刀具从工件上切下多余的金属层,形成切屑和已加工表面的过程。第一变形区:由工件变成切屑发生剪切塑性的区域,位于刀剑前部。
第二变形区:切屑与刀具前刀面挤压和摩擦发生塑性变形的区域,位于切屑上。第三变形区:由于工件材料弹性恢复,使工件表面与后刀面接触摩擦,发生塑性变形的区域,位于工件上。
(剪切角、滑移系数、变形系数等请看课件。)
表面粗糙度的成因
残留面积影响
由于主偏角和副偏角的存在。
表面塑性变形影响
第三变形区,由于工件材料弹性恢复与后刀面的摩擦,在已加工表面的塑性变形。产生鱼鳞刺(微裂)。积屑瘤脱落(磨削时为金属涂抹)
加工中的振动
工件和刀尖之间的周期性位置变化。自由振动
由于偶然原因引起的,不断衰减的振动。
受迫振动
在外界周期力作用下,系统发生的与外界周期力频率相等的振动。
自激振动
没有外界周期力作用,由系统自身提供振动能量维持的振幅不衰减的持续振动。
如果振幅不断扩大,则称“颤振”。
几种磨削加工的特点
研磨
在研磨工具和被研表面之间加入研磨剂,研磨工具相对于被研表面做无规运动。
获得高的尺寸精度、形状精度(小于0.003mm)和表面精度Ra 0.008∽0.1之间,但不能改善位置精度。
珩磨
利用装有磨条(油石)的珩磨头以一定的压力在工件的表面做两个方向的往复运动(运动速度比为3∽4,但最好不要为整数或简单分数),运动速度低(0.1∽0.25m/s)。
获得高的尺寸精度、形状精度(小于0.003∽0.005 mm)和表面精度Ra 0.025∽0.4之间,但不能改善位置精度。
超精研磨
与珩磨一样,只是其中的一个往复运动是高速摆动(振幅2~6 ㎜,频率5~40Hz),生产率较高。
获得高的尺寸精度、形状精度(小于0.003~0.005㎜)和表面精度Ra 0.012~0.1之间,但不能改善位置精度。
抛光
利用弹性抛光轮粘上磨料或抛光膏(氧化铝、碳化硅、氧化铬、氧化铁等,加煤油或机油,或是为增加粘性和增加化学作用而加硬脂酸、油酸等)与工件表面高速摩擦。
只能提高表面精度(Ra 0.012~0.8之间),有镜面效果,但不能改善位置精度尺寸精度和形状精度。
切削力
切削力的来源:
塑性变形所需要的能量,以晶格变形的势能变化存储在切屑和工件表面的变形层中;
弹性变形所存储的能量,以振动能的形式散发到周围环境中;
摩擦所消耗的能量,以热能的形式传播到切屑、刀具和工件里。
在这三项能量中,第一项和第二项所占的比例不大,第三项占到95%以上。
通过刀具的作用力和与工件的相对运动,由刀具提供切削能量。
切削力:在切削过程中,刀具使切削层金属转变为切屑所需要克服的阻力。
积屑瘤:刀刃部工件强烈塑性变形在刀尖的粘结(冷焊),使工件材料停留在刀尖和工件表面之间。这些停留在刀尖和表面之间的工件材料就是积屑流。
刚度:是指工件抵抗外力使其变形的能力。系统刚度:主要是指加工面法向的刚度。
误差复映规律:由于毛坯的误差而使切削深度不均匀,引起切削力变化而引起的弹性位移量变化,使所加工的工件产生了近似于毛坯误差的误差。
动刚度:在工艺系统受迫振动中,产生单位振幅所需要的激振力大小。摩擦降落理论: 前后角变化理论:
工艺系统中的热源
切削热:切削区的摩擦(外摩擦和内摩擦)。
传动热:机床动力源(如电机、液压元件等)和传动副(如主轴箱中的齿轮、轴承,床身导轨等)的摩擦。派生热源:有其他热源产生,由冷却液、润滑油、切屑等带来的能量。外部热源:工艺系统以外产生的能量(阳光、空气等)。
温度场:温度是时间和空间的函数,因此,四维时空与温度的映射关系称为温度场。
硬质点磨损:由于工件材料中的极硬质点和积屑瘤碎片在刀具表面的刻划,在刀具表面形成沟槽。
粘结磨损(冷焊磨损):由于工件材料与刀具表面之间的强烈挤压摩擦,刀具本身的局部区域发生破裂,破裂的材料被切屑和工件带走,在刀具表面形成磨损。
扩散磨损:由于在第二和第三变形区与刀具表面紧密接触,并且温度很高,根据扩散定律,刀具与工件之间发生化学元素的相互转移(由含量高的向含量低的部分转移),从而改变了刀具接触表面的化学性质、削弱了这部分区域的强度,加速了磨损。
化学磨损:在切削时,刀具表面与周围环境介质(空气、冷却液等)中的硫和氯等作用,生成较软的硫化物和氯硫化物等表层,这样的表层在切削中不断地被磨去和生成,从而加速磨损。
刀具耐用度:当道具磨损到一定的程度,使加工精度或加工效率不能满足工艺要求,或者继续使用在经济上并不合算,这个时间限度被称为刀具耐用度。而判断是否达到使用限度的标准称为刀具磨钝的标准。
第四章 工艺过程的精度保证
工序的加工保证:安排工艺时,每一道工序选择的工艺参数必须能保证该工序要求的精度(工序尺寸),称为工序的加工保证。
工序的设计保证:安排工艺时,通过所给定的每一道工序的工序尺寸安排,必须保证加工零件的精度要求,称为工序的设计保证。
工序集中原则:一个零件的工艺过程只有少数的几道工序,在一个工序中较多的加工工作。
工序分散原则:一个零件的工艺过程由许多道工序组成,每一道工序只完成相对简单的加工工作。
基准:用于标注几何要素位置关系的几何要素。几何要素可以是点、线、面。
设计基准:在设计图中,用于描述设计几何要素的几何要素。由产品设计者决定。工艺基准:在工艺过程中所用到的基准。由工艺设计人员决定。
工序基准:在工序图中所用的基准(在工序设计时,用于标注工序尺寸的基准)。定位基准:在工序加工中,用于确定工件相对于机床或刀具位置的工件上的几何要素。
测量基准:在工序加工中,为使加工者了解实际加工尺寸是否满足工序尺寸要求而进行测量时所用的基准(对应的尺寸要求称为测量尺寸,在工序图中,用括号形式标注)。
装配基准:在装配过程中,为确定零件相互位置关系所用的基准。
基准不重合带来的问题
工序基准与设计基准不重合带来工序尺寸的换算——减少了工序允许的加工误差(工序尺寸公差)。定位基准与工序基准不重合带来加工精度计算问题——定位误差问题。测量基准与工序基准不重合带来测量尺寸的计算—— 出现假废品问题。
工艺基准的选择原则
工序基准尽可能与设计基准重合 工序基准尽可能与定位基准重合工序基准尽可能与测量基准重合
定位基准和测量基准要求是实际点、线、面
定位基准应方便安装
定位基准应使工件稳定
测量基准应使测量简单
定位误差:是工件安装在夹具或者机床上时,由于工件自身误差和夹具(或机床工作台)误差而产生的加工误差。
基准不重合误差:由于工序基准与定位基准不重合造成的误差。简称不重合误差、定基误差。基准误差:由于定位基准本身的误差产生的定位误差。夹具误差:由于夹具制造误差所产生的定位误差。
获得位置的方法
一次装夹加工
有相互位置精度要求的表面在一道工序中,通过一次装夹,分多个工步分别加工这一组表面。由于是在一次装夹中完成,因此没有定位误差。
互为基准加工
两个有相互位置精度要求的加工表面,在加工其中一个表面时以另一个表面作为定位基准。由于基准重合,因此没有不重合误差。
同一基准加工
一组有相互位置精度要求的表面在不同的工序中加工,这些工序都使用相同的基准。
方便夹具设计
找正定位加工
使用划线或试切找正定位的方法保证加工表面与机床刀具的位置。精度与操作者技术相关。
尺寸链:一组首尾相接形成一个封闭圈的尺寸称为尺寸链。环:在尺寸链中,每一个尺寸都是此尺寸链的环。
封闭环:尺寸链中,由其他尺寸所决定的环称之为封闭环(间接保证的尺寸、希望得到而又不能直接得到的尺寸),其他尺寸称之为组成环。
增环:在组成环中,若该环增加使得封闭环增加,则被称为增环。减环:在组成环中,若该环增加使得封闭环减少,则被称为减环。
第五章 生产率与经济性
企业生产率:企业单位时间内生产的产品数量或企业生产单位产品的时间。劳动生产率:单位劳动时间内生产的产品数量或单位产品所凝结的劳动时间。经济性:单位产品的成本。
生产节拍时间:在流水生产中,每生产一个产品的时间,即在生产线的末端,每得到一个产品的时间,对应生产纲领。
生产劳动时间:生产一个产品所需要的劳动时间,即一个产品中所凝结的劳动量,对应剩余价值。生产流程时间:产品从投料到最终产出的时间,即一个产品在企业的停留时间。工序时间:对于一个零件,完成某一道工序所消耗的时间。
基本时间(机动时间):在一道工序中,直接改变工件的形状、尺寸、表面质量等所消耗的时间。
辅助时间:在一道工序中,为保证基本工作所做动作需要的时间。
工作地服务时间:在工序之外,用于保证加工工作的顺利进行所做工作消耗时间在每个工件上的分摊,如换刀、机床调整的时间。
生理需要时间(休息时间或自然时间):工作中,工人自然需要花费的时间在每一个弓箭上的分摊。
准备终结时间:对于只生产一批零件的情况,在加工之前要进行工艺准备,加工之后的工作地整理,这些工作消耗的时间就是准备终结时间。在考虑准备终结时间时,工序时间又称为单位核算时间。
工序时间定额(工时定额):完成某一道工序所需时间的规定值。
第六章 机械加工工艺规程编制的若干问题
加工余量:一个表面在加工时被切除的工件材料的厚度。
工序余量:在一道工序中,某一加工表面被切除的材料层厚度。总余量:从毛坯表面到工件最后加工表面间的材料厚度。
最小余量:被切除层的最小厚度。包括最小工序余量和最小总余量。最大余量:被切除层的最大厚度。包括最大工序余量和最大总余量。
决定最小加工余量的因素
上道工序的表面粗糙度Ha、上道工序的表面交性层Ta; 上道工序的形状误差ρ、本道工序的装夹变形εb。
☆粗基准的选择原则
为保证重要表面在加工时 有均匀的加工余量(由于误差复映产生的形状误差最小),应选用重要表面。如工件上的不加工表面与加工表面之间有较高的位置精度要求,为保证这个尺寸,应选用不加工表面。粗基准不能是分型面、浇冒口、飞边、毛刺(因为太粗糙)。
一个粗基准只能使用一次(因为尽快加工出一个精基准表面,故不再用粗基准)。精基准的选择原则
尽可能考虑使基准重合(工序基准),以利于减少定位误差。定位基准有一定的加工精度,并且安装方面。
定位基准应尽量靠近加工表面,使得在加工中切削力引起的变形和振动最小。基准单一化(多数工序都使用同一基准)。机械加工顺序的安排原则
先主后次原则——粗加工阶段,主要表面先加工。(发现问题及早报废,节省其他加工费用)先次后主原则——精加工阶段,主要表面后加工。(避免磕伤划伤重要表面,保证其精度)
先基准后其他——在加工工艺中,用作定位基准的表面先加工。(可以减少粗基准的使用次数)先面后孔原则——在平面中有多个孔需要加工时,应先加工平面后加工孔。(指的是某个面上的垂直孔,并不是毫无关系的孔和面。有利于提高孔的加工精度)
可制造性:
第七章 装配工艺
装配:零件或部件按一定的要求组合在一起,实现一定功能的过程。套件(合件):没有相对运动关系的零件组合。
组合:实现简单运动关系,为了装配的方便性的零件组合。
部件:能独立实现一定功能,但又不作为一个独立产品使用的零件组合。机器:完成用户功能,独立使用的零件组合。
互换装配法:在装配过程中,装配零件调换后仍能保证装配精度的方法。
完全互换法:调换的零件只要是合格零件,无论任何限制都能保证装配精度的方法。大数互换法:调换的零件只要是合格零件,能以99.7%的概率装配保证精度的方法。选择互换法
直接选择装配法:直接在合格零件中,通过测量选择合适零件进行装配,以保证装配精度。分组装配法:把零件按装配尺寸测量分组,对应零件组的零件在装配时能获得互换装配的效果。复合选配法:把零件按装配尺寸测量分组,对应零件组的零件在装配时选择合适零件进行装配,以保证装配精度。
修配与调整法
修配装配法:在某一指定装配零件的装配尺寸上留有一定的修配余量,在装配过程中,根据实际要求修正尺寸,保证装配精度。
调整装配法:在某一指定装配零件的装配尺寸设计专门机构,在装配过程中,根据实际要求进行尺寸调整,保证装配精度。
第二篇:机械制造工艺学总结
1机械加工工艺过程:对机械零件采用各种加 工方法直接改变毛坯地形状、尺寸、表面粗糙 1实际定位方案时考虑三方面:1)根据加工面的尺寸形状和位置要求确定所需限制1减少传动链误差的措施1)尽量缩短传动链尽以减少传动元件数量。2)提高传动件1金相组织变化的原因(1)机械加工过程中产生的切削热会使得工件的加工表面产 部劳动过程。
2生产过程:将原材料或半成品转变为成品的各有关劳动过程的总和。包括:①生产技术准备过程如产品设计、生产准备、原材料的运输和保管;②毛坯制造过程;③机械加工和热处理;装配和调试过程;生产服务过程。
3机械加工工艺过程组成:是由一个或若干个顺序排列的工序组成的.依次细分为安装、工位、工步和走刀。
4生产专业化程度的分类,一般分为:(1)单件生产(2)成批生产(3)大量生产 5工艺特征 单件小批 成批生产 大批大量
①零件的互换性:缺乏互换性;大部分具有互换性;具有广泛的互换性
②毛坯制造方法与加工余量:木模手工造型或自由锻,加工余量大;部分采用金属模铸造或模锻,加工余量中等;广泛采用金属模机器造型、模锻或其它高效方法,加工余量小
③机床设备:通用机床;部分通用机床和高效机床;广泛采用高效专用机床及自动机床
④工艺装备:大多采用通用夹具、标准附件、通用刀具、万能量具。靠划线和试切法达到精度要求;广泛采用夹具,较多采用专用刀具和量具 ;广泛采用高效夹具、复合刀具、专用量具或自动检验装置 生产组织:机群式;分工段排列设备;流水线或自动线
⑤对工人的技术要求:较高;一定水平;调整工:要求高操作工:要求低 ⑥成本:较高;中等;较低
⑦工艺文件的要求:编制简单的工艺过程卡片;编制详细的工艺规程及关键工序的工序卡片;编制详细的工艺规程、工序卡片、调整卡片
⑧发展趋势:采用成组工艺,数控机床加工中心及柔性制造单元;采用成组工艺,用柔性制造系统或柔性自动线;用计算机控制的自动化制造系统、车间或无人工厂实现自适应控制
6定位 — 使工件在机床或夹具上占有正确位置。
7夹紧 — 对工件施加一定的外力,使其已确定的位置在加工过程中保持不变。8工件的装夹方法
①直接找正装夹用划针,百分表或目测直接找正工件在机床或夹具中的正确位置,然后再夹紧。这种方法称为直接找正装夹。精度高,效率低,对工人技术水平高。②划线找正装精度不高,效率低,多用于形状复杂的铸件。
③夹具装夹精度和效率均高,广泛采用。9六点定位原理: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,这就是六点定位原理。10工件定位时的几种情况 1)完全定位:工件六个自由度被分别完全限制的定位,称为完全定位。2)不完全定位
根据具体的加工方法,在满足加工要求的前提下,把限制工件少于六个自由度的定位,称为不完全定位。3)欠定位
当定位支承点的数目,少于应限制的自由度数目,工件不能正确定位,不能满足加工要求。这种定位方式,称为欠定位。4)过定位几个定位支承点,同时限制同一个自由度的定位,称为过定位
★注意以下几点:1)设置3个定位支承点的平面限制一个移动自由度和两个转动自由度,称为主要定位面。2)设置2个定位支承点的平面限制两个自由度,称为导向定位面。3)设置1个定位支承点的平面限制一个自由度,称为止推定位面或防转定位面。4)一个定位支承点只能限制一个自由度。5)定位支承点必须与工件的定位基准始终贴紧接触。6)工件在定位时需要限制的自由度数目以及究竟是哪几个自由度,完全由工件的加工要求所决定。7)定位支承点所限制的自由度,原则上不允许重复或互相矛盾。
11总体分析法判别是否有欠定位;分件分析法判别是否有过定位
12机械加工工艺系统:零件进行机械加工时,必需具备一定的条件,即要有一个系统来支撑,称之为机械加工工艺系统。由能量分系统和信息分系统组成 的自由度2)在定位方案中,利用总体分析法和分件分析法来分析是否有欠定位和过定位,分析中应注意定位的组合关系,若有过定位,应分析气是否允许3)从承受切削力、加紧力、重力,以及为装夹方便,易于加工尺寸调整等角度考虑,在不定位中是否应有附加自由度的限制
2基准是用来确定生产对象上几何要素之间的几何关系所依据的那些点、线或面。分为两大类:设计基准和工艺基准
3工艺基准又可以分为工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。
工序基准:工序图上用来确定本工序表面加工后的尺寸、形状、位置的基准。4选择要求:首先考虑用设计基准;其次工序基准应可用于工件的定位与工序尺寸的检查;且能够可靠地保证零件设计尺寸的技术要求。
5定位基准:在加工时用于使工件占据正确位置以得到准确工序尺寸的基准。定位误差产生原因:基准不重合基准位移 定位基准在加工时用于使工件占据正确位置以得到准确工序尺寸的基准,又可以分为粗基准、精基准、附加基准
① 粗基准:未经机械加工的定位基准② 精基准:经过机械加工的定位基准.③ 附加基准:零件上依据机械加工工艺需要而专门设计的的定位基准
6测量基准:在加工中或加工后用来测量工件的形状、位置和尺寸误差时所采用的基准。
7装配基准:在装配时用来确定零件或部件在产品中的相对位置所采用的基准。8机械加工精度:是指零件加工后的实际几何参数(尺寸、形状和位置)与理想几何参数的符合程度。
9分类:装夹(定位误差和夹紧误差)调整误差、加工误差(工艺系统的动误差,测量误差)
10加工误差:是指零件加工后的实际几何参数(尺寸、形状和位置)与理想几何参数的偏离程度。加工精度越高,则加工误差越小,反之越大。(1)当尺寸精度要求高时,相应的位置精度和形状精度也要求高。其次形状精度应高于尺寸精度,而位置精度在多数情况下也应高于尺寸精度。(2)当形状精度要求高时,相应的位置精度和尺寸精度不一定要求高。
11误差的敏感方向: 原始误差所引起的切削刃与工件间的相对位移,如果产生在加工表面的法线方向上,则对加工误差有直接的影响;如果产生在加工表面的切线方向上,就可以忽略不记。我们把加工表面的法向称之为误差的敏感方向。
12加工误差和加工精度的区别联系:是从两个不同的角度来评定加工零件的几何参数,加工精度的低和高就是通过加工误差的大和小来表示的。所谓保证和提高加工精度的问题,实际上就是限制和降低加工误差问题。
14加工原理误差:加工原理是指加工表面的形成原理。加工原理误差是由于采用了近似的切削运动或近似的切削刃形状所产生的加工误差。
15机床主轴回转误差 :指主轴实际回转轴线对其理想回转轴线的漂移。
▲主轴回转误差的基本型式a)径向圆跳动 b)端面圆跳动 c)倾角摆动
16主轴回转误差对加工精度的影响 1)主轴径向圆跳动对加工精度的影响2)主轴的轴向窜动对加工精度的影响3)主轴的倾角摆动对加工精度的影响
17影响主轴回转精度的主要因素①轴承误差②轴承的间隙③与轴承配合零件的误差④主轴转速⑤主轴系统径向不等刚度和热变形
18提高主轴回转精度的措施1)提高主轴部件的设计与制造精度 2)对滚动轴承进行预紧3)采用误差转移法
19导轨导向精度:指机床导轨副的运动件实际运动方向与理想运动方向的符合程度两者之间的差值称为导向误差
20影响机床导轨导向误差的因素1)机床制造误差2)机床安装误差3)导轨磨损机床传动链误差定义机床传动链指传动链始末两端执行元件间相对运动的误差。的制造和安装精度,尤其是末端零件的精度。3)尽可能采用降速运动4)消除传动链中齿轮副的间隙。5)采用误差校正机构对传动误差进行补偿
2工艺系统刚度可定义为:在加工误差敏感方向上工艺系统所受外力与变形量之比。
3工艺系统刚度对加工精度的影响(1)切削力作用点位置变化引起的工件形状误差1)机床变形引起的加工误差2)工件的变形3)机床变形和工件变形共同引起的加工误差(2)切削过程中受力大小变化引起的加工误差—误差复映(3)夹紧力和重力引起的加工误差被加工工件在装夹过程中,由于刚度较低或着力点不当,都会引起工件的变形,造成加工误差。(4)重力引起的加工误差(5)惯性力引起的加工误差
4误差复映现象是在机械加工中普遍存在的一种现象,它是由于加工时毛坯的尺寸和形位误差、装卡的偏心等原因导致了工件加工余量变化,而工件的材质也会不均匀,故引起切削力变化而使工艺系统变形量发生改变产生的加工误差。
5影响机床部件刚度的因素很多1)连接表面间的接触变形2)接合面间摩擦力的影响3)接合面间的间隙4)部件中个别薄弱零件的影响
6减小工艺系统受力变形的途径
(1)提高工艺系统刚度1)合理设计零部件结构2)提高联接表面的接触刚度3)采用合理的装夹方式和加工方式(2)减小载荷及其变化图
7减少和控制工艺系统热变形的主要途径①减少发热和隔离热源②均衡温度场③ 改进机床布局和结构设计④保持工艺系统的热平衡⑤控制环境温度⑥热位移补偿 8常值系统性误差在顺序加工一批一批工件时,误差的大小和方向保持不变者,称为。
9变值系统性误差在顺序加工一批一批工件时,误差的大小和方向呈有规律变化者,称为。
10随机性误差在顺序加工一批一批工件时,误差的大小和方向呈无规律者,称为 11㈠加工表面质量{表面层的几何形状特征⑴ 表面粗糙度:它是指加工表面上较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特征。⑵ 表面波度:它是介于宏观形状误差与微观表面粗糙度之间的周期性形状误差。⑶ 表面加工纹理它是指表面切削加工刀纹的形状和方向}{伤痕是指在加工表面个别位置上出现的缺陷
㈡表面层的物理力学性能,化学性能(1)冷作硬化:机械加工过程中,工件表层金属在切削力的作用下产生强烈的塑性变形,金属的晶格扭曲,晶粒被拉长、纤维化甚至破碎而引起表层金属的强度和硬度增加,塑性降低,这种现象称为加工硬化。(2)表面层的金相组织变化(3)零件表面层残余应力}
12表面质量对零件耐磨性的影响(1)表面粗糙度对耐磨性的影响表面粗糙度对摩擦副的影响,不是表面粗糙度值越小越耐磨,在一定工作条件下,表面粗糙度Ra值约为0.32~0.25μm较好。(2)表面纹理方向对耐磨性的影响(3)表面层的加工硬化对耐磨性的影响
13表面质量对零件疲劳强度的影响:表面粗糙度表面层金属的力学性能和化学性能14表面质量对零件耐腐蚀性能的影响:表面粗糙度表面层金属的力学性能和化学性能4.表面质量对零件间配合性质的影响相配零件间的配合性质是由过盈量或间隙量来决定的。5.表面质量对零件其他性能的影响表面质量对零件的使用性能还有一些其他影响
15影响表面粗糙度的因素及降低表面粗糙度的工艺措施
(一)影响切削加工表面粗糙度的因素1.影响切削残留面积高度的因素2.影响切削表面积屑瘤和鳞刺的因素
(二)磨削加工对表面粗糙度的影响(1)几何原因1)切削用量对表面粗糙度的影响2)砂轮的粒度和砂轮的修整对表面粗糙度的影响(2)物理因素金属表面层的塑性变形
生剧烈的温升,当温度超过工件材料金相组织变化的临界温度时,将发生金相组织转变。(2)磨削淬火钢时表面层产生的烧伤磨削淬火钢时极易发生磨削烧伤,磨削淬火钢时表面层产生的烧伤有:
① 回火烧伤磨削区温度超过马氏体转变温度而未超过相变温度,则工件表面原来的马氏作组织将产生回火现象,转化成硬度降低的回火组织——索氏体或屈氏体。
②淬火烧伤 磨削区温度超过相变温度,马氏体转变为奥氏体,由于冷却液的急冷作用,表层会出现二次淬火马氏体,硬度较原来的回火马氏体高,而它的下层则因为冷却缓慢成为硬度降低的回火组织。③退火烧伤 不用冷却液进行干磨削时,磨削区温度超过相变温度,马氏体转变为奥氏体,因工件冷却缓慢则表层硬度急剧下降,这时工件表层被退火。
2残余应力:构件在制造过程中,将受到来自各种工艺等因素的作用与影响;当这些因素消失之后,若构件所受到的上述作用与影响不能随之而完全消失,仍有部分作用与影响残留在构件内,则这种残留的作用与影响称为残留应力或残余应力。3残余应力(又称内应力)是指当外部载荷去除以后,仍然残存在工件内部的应力。残余应力的产生(1)毛坯制造和热处理过程产生的残余应力(2)冷校直带来的残余应力(3)切削加工带来的残余应力 4减少内应力引起变形的措施1)合理设计零件结构 应尽量简化结构,减小零件各部分尺寸差异,以减少铸锻件毛坯在制造中产生的残余应力2)增加消除残余应力的专门工序对铸、锻、焊件进行退火或回火;工件淬火后进行回火;对精度要求高的零件在粗加工或半精加工后进行时效处理(自然、人工、振动时效处理)3)合理安排工艺过程在安排零件加工工艺过程中,尽可能将粗、精加工分在不同工序中进行 5影响磨表面层金属残余应力的工艺因素:切削速度与被加工材料,前角
6影响磨削残余应力的工艺因素:磨削用量,工件材料,砂轮的影响
7强迫振动由外界周期性的干扰力(激振力)作用引起
8强迫振动特征频率特征:与干扰力的频率相同,或是干扰力频率整倍数。幅值特征:与干扰力幅值、工艺系统动态特性有关。当干扰力频率接近或等于工艺系统某一固有频率时,产生共振。相角特征:强迫振动位移的变化在相位上滞后干扰力一个φ角,其值与系统的动态特性及干扰力频率有关。
9自激振动在没有周期性外力作用下,由系统内部激发反馈产生的周期性振动 10自激振动特征自激振动是一种不衰减振动。自激振动的频率等于或接近于系统的固有频率。自激振动能否产生及振幅的大小取决于振动系统在每一个周期内获得和消耗的能量对比情况。
11自激自激振动机理1)再生机理2)振型耦合机理3)负摩擦原理4)切削力滞后原理
12工序能力是指处于稳定状态下的实际加工能力,工序能够稳定地生产出产品的能力常用标准偏差δ的6倍来表示工序能力的大小。
13获取尺寸精度:试切,调整,定尺寸计算法,自动控制法
14误差减少犯法:误差预防,误差补偿 15保证机器或部件装配精度的方法 互换法,选配法,修配法,调整法 成本:都是高
组成环:少,少,多,多
大批,大批,大批或单件,大批或单件
第三篇:《机械制造工艺学》名词解释(仅供参考)
工序:一个(或一组)工人在一个工作地点对一个(或同时对几个)工件连续完成的那一部分工艺过程。
机械加工工艺规程:规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件,是一切有关生产人员都应该严格执行,认真贯彻的纪律性文件。
工位:在工件的一次安装中,通过分度或(移位)装置,使工件相对于机床床身变换加工位置,则把每一个加工位置上的安装内容称为一个工位。
机械加工工艺过程:是机械产品生产过程的一部分,是直接生产过程。其原意是指采用金属切削刀具或磨具来加工工件,使之达到所要求的形状、尺寸、相对位置和性质、表面粗糙度和力学物理性能,成为合格零件的生产过程。
安装:每次装甲下完成的那部分工序内容称为一个安装。
工步:加工表面、切削刀具、切削速度和进给量都不改变的情况下所完成的工位内容称为一个工步。
工作行程:加工工具或工件以加工进给速度完成一次进给运动工步的行程。
生产纲领:企业根据市场需求和自身的生产能力决定的生产计划,在计划期内,应当生产的产品产量和进度计划称为生产纲领。
尺寸链:就是在零件加工或机器转配过程中,由相互联系的具有一定顺序的封闭尺寸组合。基准:为确定点、直线、平面的相对位置所依据的点、直线、平面称之为基准。定位:是指确定工件在机床(工作台)上或夹具中占有正确位置的过程。
工序基准: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。定位基准:在加工时用于工件定位的基准,称为定位基准。
装配基准:零件在转配时所用的基准。
封闭环:在零件加工或装配过程中间接获得或最后形成的环。
增环:该环的变动引起封闭环的同向变动。
工艺系统刚度:工艺系统整体抵抗变形的能力,工件加工表面在切削力法向分力的作用下,刀具相对工件在该方向上那个位移的比值。
误差复映:在待加工面有什么样的误差加工表面必然出现同样性质的误差。
系统误差:在顺序加工一批工件中,加工误差的大小和方向都保持不变或按一定规律变化。随机误差:在顺序加工一批工件中,加工误差的大小和方向都是随机性的。
原始误差:在机械加工时,机床,夹具,刀具和工件构成的完整系统误差。
原理误差:采用近似的成型运动或近似的切削刃轮廓进行加工而产生的误差。
时间定额:在一定的生产条件下,规定生产一件产品或完成一道工序所需消耗的时间。磨削烧伤:对于已淬火的钢件,很高的磨削温度会使表面层的金相组织产生变化,表层金属硬度下降,工件表面呈氧化膜颜色。
自激振动:在机械加工过程中,在没有周期性外力作用下,有系统内部反馈产生的周期性震动。
冷作硬化:机械加工过程中产生的塑性变形使晶格扭曲,畸变,晶粒间产生滑移,晶粒被拉长使表面层金属的硬度增加。
装配尺寸链:在机器的装配关系中,由相关零件的尺寸或相互位置关系所组成的封闭尺寸组合称为装配尺寸链。
定位误差:定位误差是由于工件在夹具上(或机床上)定位不准确而引起的加工误差。
第四篇:机械制造工艺学重点总结
第一章
机械制造工艺学的研究对象是机械产品的制造工艺,包括零件加工和装配两方面,其指导思想是在保证质量的前提达到高生产率、经济型。课程的研究重点是工艺过程,同样也包括零件加工工艺过程和装配工艺过程。工艺是使各种原料、半成品成为产品的方法和过程。各种机械的制造方法和过程的总称为机械制造工艺。
一、绪论
机械制造技术有两方面的含义:其一是指用机械来加工零件(或工件)的技术,更明确的说是在一种机器上用切削方法来加工,这种机器通常称为机床、工具机或工作母机;另一方面是指制造某种机械的技术,如汽车、涡轮机等。
广义制造论的形成过程
一、制造设计一体化
制造技术发展阶段: 手工业生产阶段、大工业生产阶段、虚拟现实工业生产阶段
二、材料成形机理的扩展
1去除加工:又称分离加工,是从工件上去除一部分材料二成形
2结合加工:是利用物理和化学的方法将相同材料或不同材料结合在一起而成形,是一种堆积成形,分层制造方法。按结合机理和结合强度分为附着、注入和连接三种
3变形加工:又称流动价格,是利用力,热,分子运动等手段使工件产生变形,改变其尺寸形状和性能,如锻造、铸造等。
三制造模式的发展
第二节
机械产品生产过程:是指从原材料开始到成品出厂的全部劳动过程,包括直接生产过程和辅助生产过程
直接生产过程:使被加工对象的尺寸、形状和性能产生一定的变化,即与生产过程有直接关系的劳动过程。包括毛坯的制造,零件的机械加工和热处理,机器的装配、检验、测试和涂装等主要劳动过程。
辅助生产过程:不是使加工对象产生直接变化,但也是非常必要的劳动过程。包括专用工具、夹具、量具和辅具的制造、机器的包装、工件和成品的储存和运输、加工设备的维修,以及动力(电、压缩空气、液压等)供应等辅助劳动过程。
机械加工工艺过程的概念:采用各种机械加工方法,直接用于改变毛坯的形状、尺寸、表面质量和力学物理性能,使之成为合格零件的生产过程。
机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程由一个或若干个顺序排列的工序组成,工序又分为安装、工位、工步和走刀。
1)工序
由一个(或一组)工人在同一台机床或同一个工作地,对一个(或同时对几个)工件所连续完成的那一部分机械加工工艺过程。
2)安装
在一道工序中,工件每经一次装夹后所完成的那部分工序内容称为一个安装。
3)工位
一次安装,工件在机床上占据每一个加工位置所完成的那部分安装称为工位。一个安装中可能只有一个工位,或者多个工位。
4)工步
指在加工表面不变、切削刀具不变的情况下所连续完成的那部分工序。若有几把刀具同时参与切削,该工步称为复合工步。复合工步主要是为了提高加工效率。
(5)走刀:切削刀具在加工表面上切削一次所完成的工步内容,称为一次走刀。一个工步可包括一次或数次走刀。当需要切去的金属层很厚,不能在一次走刀下切完,则需分几次走刀。走刀次数又称行程次数。
生产纲领:企业在计划期内应当生产的产品数量和进度计划称生产纲领。零件的年生产纲领指包括备品和废品在内的年产量。
N = Q n(1+α% +β%)
式中N — 零件的年生产纲领(件/年);Q — 产品年产量(台/年);
n — 每台产品中该零件数量(件/台);α% — 备品率;β% — 废品率。
生产批量:生产批量是指一次投入或产出的同一产品或零件的数量。
生产类型
根据生产纲领和生产的专业化程度不同,主要分为:大量生产、成批生产和单件生产三种生产类型。其中,成批生产又可分为大批生产、中批生产和小批生产。
工件的装夹
装夹又称安装,包括定位和夹紧两项内容。
定位 — 使工件在机床或夹具上占有正确位置的过程。
夹紧 — 对工件施加一定的外力,使其已确定的位置在加工过程中保持不变。
工件在机床或夹具中的装夹方法主要有三种。
①夹具中装夹②直接找正装夹③划线找正装夹
定位原理(看书)
基准
1、设计基准:设计者在设计零件时,根据零件在装配结构中的装配关系和零件本身结构要素之间的相互位置关系,确定标注尺寸的起始位置,这些起始位置称之为设计基准。
2.工艺基准:零件在加工工艺过程中所用的基准。可分为工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。
工序基准: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。定位基准:在加工时用于工件定位的基准。
测量基准:工件测量时所用的基准。
装配基准:零件装配时所用的基准。
第二章
工艺系统:在机械加工时,机床、夹具、刀具和工件构成的一个完整的系统。
研究加工精度的方法:单因素分析法、统计分析法
一、加工原理误差:采用近似的成形运动或近似的切削刃轮廓进行加工而产生的误差。
二、调整误差
三、机床误差
1、机床导轨的导向误差
(1)导向误差
1.导向精度
导轨在水平面内的直线度;导轨在垂直面内的直线度;前后导轨的平行度;导轨对主轴回转轴线的平行度
(2)回转误差:是指主轴实际回转轴线对其理想回转轴线的漂移。包括
1、径向圆跳动。
2、轴向圆跳动。
3、倾角摆动。
影响主轴回转精度的主要因素:轴承的误差、轴承的间隙、与轴承配合零件的误差、主轴系统的径向不等刚度和热变形,引起回转轴线的漂移。
提高主轴回转精度的措施:
提高主轴部件的制造精度;对滚动轴承进行预紧;使主轴的回转误差不反应到工件上 减少传动链传动误差的措施
1.传动件数越少,传动链越短,传动精度越高
2.采用降速传动3.提高传动链末端件的精度4.采用校正装置
四、家具的制造误差与磨损
五、刀具的制造误差与磨损
刀具误差对加工精度的影响
1.采用定尺寸刀具加工时,刀具的尺寸精度直接影响工件的尺寸精度
2.采用成形刀具加工时,刀具的形状精度直接影响工件的形状精度
3.展成刀具的切削刀形状必须是加工表面的共轭曲线。因此切削刃的形状误差会影响加工表面的形状精度
4.对于一般刀具,其制造精度对加工精度无直接影响,但易磨损
残余应力:也称内应力,是指在没有外力作用下或去除外力后工件内残留的应力 产生原因:毛坯制造和热处理过程中产生的残余应力;冷校直带来的残余应力
切削带来的残余应力
工艺系统的热源:
内部热源:切削热和摩擦热,产生于工艺系统内部,主要以热传导形式传递
外部热源:工艺系统外部的、以对流传热为主要形式的环境温度和各种热辐射
热传递方式:导热传热、对流传热、辐射传热
加工误差的性质
1、系统误差:在顺序加工一批工件中,其加工误差的大小和方向都保持不变,或者按一定规律变化,统称为系统误差。前者称为常值系统误差,后者称为变值系统误差。加工原理误差,机床等的制造误差等与时间无关,其大小在一次调整中也基本不变,因此都属于常值系统误差。机床、刀具等在热平衡前的热变形误差,刀具等的磨损等属于变值系统误差。
2、随机误差:在顺序加工的一批工件中,其加工误差的大小和方向的变化时属于随机性的,称为随机误差。
分布图分析法的应用:判别加工误差的性质;确定工序能力及其等级;估算合格品率或不合格品率
分布图分析法的缺点在于:没有考虑一批工件加工的先后顺序,故不能反映误差变化的趋势,难以区别变值系统误差和随机误差的影响;必须等到一批工件加工完毕之后才能绘制分布图,因此不能再加工过程中及时提供控制精度的信息。
保证和提高加工精度的途径:误差预防;误差补偿
误差预防技术:合理采用先进工艺与设备;直接减少原始误差;转移原始误差;均分原始误差;均化原始误差
误差补偿技术:在线检测;偶件自动配磨;积极控制起决定作用得到误差因素
第三章
加工表面质量:加工表面的几何形貌和表面层材料的力学物理和化学性质
几何形貌:表面粗糙度 表面波纹度 纹理方向 表面缺陷。
表面材料力学的物理化学性能:表面层金属的冷作硬化、表面层金属金相组织变化。冷作硬化:机械加工中因切削力产生的塑性变形使表层金属硬度和强度提高的现象。评定指标:表层金属的显微硬度HV、硬化层深度h、硬化程度N
加工表面质量对机器零件使用性能的影响:
表面质量对耐磨性影响:1表面粗糙度值越小 耐磨性越好,表面波纹度越大 粗糙度越大。2圆弧状 凹坑状表面纹理耐磨性好,尖峰状表面纹理耐磨性差。
3加工表面冷作硬化提高耐磨性能。
表面质量对耐疲劳性影响:1表面粗糙度值越小 表面缺陷越少 耐疲劳性越好。2 冷作硬化组织疲劳裂纹生长 提高零件耐疲劳强度。
表面质量对耐腐蚀性影响:1表面粗糙度值越大 耐蚀性越差。2 表面残余压应力 有利于提
高表面抗腐蚀能力。
表面质量对零件配合质量影响:1.对于间隙配合表面,其实磨损最显著 零件配合表面的起
始磨损量与表面粗糙度的平均值成正比增加。表面粗糙度越大 变量越大 影响配合稳定性。2.对于过盈配合 表面粗糙度越大 两表面相配合时表面凸峰易被挤掉 使过盈量减少。3 对于过度配合 兼有上述两种配合影响。切削速度V=20~50m/min时 表面粗糙度最大容易出现积瘤。
表面粗糙度测量:1比较法2触针法3光切法4干涉法
磨削烧伤:对于已淬火的钢件,很高的磨削温度使表面层金属金相组织产生变化,使表层金
属硬度下降,使工件表面呈现氧化膜颜色。
减少磨削烧伤工艺途径:1正确选择砂轮2合理选择磨削用量3改善冷却条件4选择开槽砂
轮
表面强化工艺 1喷丸强化2滚压加工
机械加工中的振动主要有强迫振动和自激振动
强迫振动是由于外界周期性干扰力的作用而引起的振动
机内振源主要有机床旋转的不平衡、机床传动机构的缺陷、往复运动部件的惯性力级切削过
程中的冲击力
特征:其振动频率与干扰力的频率相同,或是干扰力频率的数倍
自激振动:机械加工过程中,在没有周期性外力作用下,由系统内部激发反馈产生的周期性
振动。
自激振动的特征:是在没有外力干扰下产生的振动运动,这与强迫振动有本质的区别;自激
振动的频率接近系统的固有频率,这就说明颤振频率取决于振动系统的固有特性。这与自由振动相似但不相同。自由振动受阻尼作用将迅速衰减,而自激振动却不因为有阻尼存在而迅速衰减。
消除强迫振动的条件:减小机内外干扰力的幅值;适当调整振源的频率;采用隔振措施 消除自激振动的条件:减小前后两次切削的波纹重叠系数;调整振动系统小刚度主轴的位置;
增加切削阻尼;采用变速切削方法加工
提高工艺系统的稳定性:提高工艺系统刚度;增大工艺系统的阻尼
减振装置:动力减振器;摩擦减振器;冲击式减振器
第四章
机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件,是一切
有关生产人员都应严格执行、认真贯彻的纪律性文件
机械加工工艺规程的作用
1.根据机械加工工艺规程进行生产准备(包括技术准备)
2.机械加工工艺规程是生产计划、调度,工人的操作、质量检查等的依据
3.新建或扩建车间,其原始依据也是机械加工工艺规程
机械加工工艺规程的设计原则:(1)可靠地保证零件图样上所有技术要求的实现(2)必须
能满足生产纲领要求(3)在满足技术要求和生产纲领要求前提下,一般要求工艺成本最低(4)尽量减轻工人的劳动强度,保障生产安全。
步骤内容:(1)阅读装配图和零件图(2)工艺审查(3)熟悉或确定毛坯(4)拟定机械加工
工艺路线(5)确定满足各工序要求的工艺装备对需要改装或重新设计的专用工艺装备
应提出具体设计任务书(6)确定各主要工序的技术要求和检验方法(7)确定各工序的加工余量,计算工序尺寸和公差(8)确定切削用量(9)确定时间定额(10)填写工艺文件。
工艺路线的制定、主要问题、定位基准的选择、粗基准的选择:使用未经机械加工时的表面作为定位基准。&原则:(1)保证相互位置要求的原则(2)保证加工表面加工余量合理分配的原则(3)便于工件装夹原则(4)粗基准一般不得重复使用的原则。
精基准的选择:使用机械加工表面作为基准。&原则:(1)基准重合原则(2)统一基准原则
(3)互为基准原则(4)自为基准原则(5)便于装夹原则
工艺顺序的安排:1工艺顺序安排原则:(1)先加工基准面,再加工其他表面(2)一般情
况下,先加工平面后加工孔(3)先加工主要表面,后加工次要表面(4)先安排粗加工工序,后安排精加工工序。
热处理工序及其表面的安排:(1)为改善切削性而进行的热处理安排在切削之前(2)为消
除内应力而进行的热处理安排在粗加工之后(3)为改善材料力学物理性质半精加工之后,精加工之前常安排淬火,淬火—回火,渗碳淬火(4)对高精度零件,淬火后安排冷处理以稳定零件尺寸(5)为提高零件表面耐磨性或耐腐蚀性而安排的热处理工序以及以装饰为目的而安排的处理工序安排在最后。
工艺尺寸链:(1)尺寸链在零件加工或机器装配过程中,由相互联系的尺寸形成的封闭尺寸
组(2)尺寸环:尺寸链中每一个尺寸成一个环(3)封闭环:在零件加工过程或机器装配过程中最终形成的环(或间接得到的环)(4)组成环:除封闭环以外各环,一般由加工直接得到:a曾环:变动时引起封闭环同向变动。b:减环:变动时引起封闭环反向变动(5)直接尺寸链:在工艺尺寸链中,全部组成环平行于封闭环的尺寸链称直接尺寸链。
时间定额:在一定生产条件下,规定生产一件产品或完成一道生产工序所需消耗的时间-----------机械装配工艺规程设计---------------
装配包括:装配、调整、检验、试验等
零件:组成机器的最小单元,由整块金属或其他材料制成套件:在一个基准零件上,装上一个或若干个零件构成的组件:在一个基准零件上,装上若干套件及零件构成的部件:在一个基准零件上,装上若干组件、套件和零件构成的1.保证装备精度的装配方法:
一、互换法(1)完全互换(2)大数互换。
二、选择法(1)
直接选配法(2)分组选配法。
三、修配法(1)修配法单件修配法(2)合并加工修配法
(3)自身加工修配法。
四、调整法(1)固定调整法(2)可动调整法(3)误差抵消法 机器结构的装配工艺性:机器结构应能分成独立的装配单元;减少装配时的修配和机械加工;
机器结构应便于装配和拆卸
装配精度:相互位置精度;相对运动精度;相互配合精度
第五篇:机械制造工艺学实验报告
《机械制造工艺学》课程实验报告
实 验 名 称:组合夹具的设计、组装与调整 姓 名:xx 班 级:机制1xxx学 号:xxxxx 实 验 日 期:2016年月日 指导教师: 成 绩:
1.实验目的
(1)掌握组合夹具的特点和设计装配方法,具有按加工要求组装组合夹具并进行检测的能力。
(2)了解组合夹具的元件种类、结构与功用。(3)掌握六点定位原理及粗、精基准选择原则。
(4)理解夹具各部分连接方法,了解夹具与机床连接及加工前的对刀方法。(5)掌握定位方法,调整定位尺寸、消除形位误差、夹紧力的分析等。(6)熟悉铣、钻、镗等机床夹具的特点。2.实验内容与实验步骤
(1)实验内容:根据工件工序要求及结构特点,自行设计夹具总装方案,并进行装配及调整,以巩固机制工艺学课程中所学到的有关组合夹具的基本理论知识,并用来解决实际加工中工件的装夹问题。
(2)实验步骤: 1.设计(2人一组):(1)根据工件工序要求及结构特点,确定定位方案,画出定位简图;(2)自行设计夹具组装方案:构思整个夹具的总体结构,确定夹具中的基础件、支承件、定位元件、夹紧元件、对刀元件及导向元件;(3)确定各元件之间的连接及定位关系。(4)分析定位误差的构成,计算确定夹具定位元件间允许的位置公差值。
2.试装:根据夹具总装方案,在夹具标准件库中,找出所需元件,进行试装配,发现问题,及时更正。
3.装配:利用工具,在指导老师指导下按正确的装配顺序,把各元件装配好,了解装配方法。
4.调整:调整好各工作表面之间的位置。5.检测:按计算出的位置公差值(夹具要求),检测各工作表面之间的位置是否符合要求。
3.实验环境
1.组合夹具元件一套。2.零件实物一件。
3.活动扳手、铜锤、起子等工具。
4.千分尺、游标卡尺、千分表、磁力表座、块规、心棒等检具。
4.实验过程与分析 在实验过程中,通过小组的一同协作,独立的完成了我们小组的相应原件的定位与夹紧,成功的通过了老师的验收,在此过程中我们也遇到了一些问题,首先是定位元件的选择,因为本次定位的定位基面是外圆面,首先我们想的倒是通过三抓卡盘的夹紧,但是实验室不提供这个夹紧器件,又不得不在小组的商议之下,更换了其他的元件,选择了两个v型块的加一个端面的定位方式实现成功定位,以下就是本次实验的相关图表。(1)零件加工工序图(2)定位夹紧简图
(3)夹具简图 1
5.实验结果总结 对实验结果进行分析,完成思考题目,总结实验的心得体会,并。出实验的改进意见等。6.附录
实验安全注意事项等。
四、实验成绩评定
由实验指导教师给出学生实验成绩(优、良、中、差),其中差为不及格。