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机械制造基础知识

时间:2020-02-25   来源: 乐天堂官方网站  点击:

  以亚泰老总黄来兴的一句话开始 ? ? 现在的大学生都愿意在办公室画图,我们的主 要图纸都是购买或测绘的。 懂工艺的太少,我们是有图做不出来。 一 机械制造基础知识 第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节 第九节 第十节 机械的生产过程和工艺过程 零件的工艺分析 (重点) 毛坯的选择 元件装夹和定位基准的选择(难点) 定位误差的分析与计算 (重点) 工件的夹紧 工艺路线的拟定 (重点) 工序尺寸及其公差的确定 (难点) 机械加工生产率 机械制造技术的发展 第一节 机械的生产过程和工艺过程 一 生产过程 1.生产过程 指把原材料转变为成品的全过程。 机械工厂的生产过程一般包括原材料的验收、保 管、运输,生产技术准备,毛坯制造,零件加工(含 热处理),产品装配,检验以及涂装等。 二 工艺过程及其组成 1.工艺过程 把生产过程中改变生产对象的形状、尺寸、相 对位置和物理、力学性能等,使其成为成品或半成品 的过程称为工艺过程。 ? 工艺过程可根据其具体工作内容分为铸造、 锻造、冲压、焊接、机械加工、热处理、 表面处理、装配等不同的工艺过程。 工艺过程(视频) 2.工艺过程由工序组成 (1)工序: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 (2)安装:定位+夹紧 (3)工位:待加工位置 (4)工步:在一道工序中,当加工表面 不变、切削工具不变、切削用量中的进给量和 切削速度基本不变的情况下所完成的那部分工 艺过程 (5)走刀:切去一层金属,一个工步可 以包括一次或几次走刀 多工位加工 复合工步 阶梯轴 当加工批量较小时,其工序的划分见表1-1;当加工批量较大时,其工序划 分见表1-2。 表1-1 阶梯轴加工工艺过程(生产批量较小时) 序号 1 工序内容 车端面,钻中心孔;车全部 外圆,车槽与倒角 设备 车床 序号 3 4 工序内容 粗磨各外圆 热处理 设备 外圆磨床 高频淬火机 2 铣键槽,去毛刺 铣床 5 精磨外圆 外圆磨床 表1-2 阶梯轴加工工艺过程(成批生产时) 序号 1 2 3 4 工序内容 铣端面、钻中心孔 设备 铣端面钻中心孔机床 序号 5 6 7 8 工序内容 去毛刺 粗磨外圆 热处理 精磨外圆 设备 钳工台 外圆磨床 高频淬火机 外圆磨床 车一端外圆,车槽与 车床 倒角 车另一端外圆,车槽 车床 与倒角 铣键槽 铣床 三 生产纲领与生产类型 产品的年生产 纲领就是产品的年 生产量。 1. 生产纲领 N ? Qn(1 ? a% ? b%) 2.生产类型 ①单件生产 ②成批生产 ③大量生产 ①. 单 件 生 产 产品品种不固定,每一品种 的产品数量很少,大多数工作地 点的加工对象经常改变。例如, 重型机械、造船业等一般属于单 件生产。 ②.成批生产 产品品种基本固定,但数 量少,品种较多,需要周期性 地轮换生产,大多数工作地点 的加工对象是周期性的变换。 产品品种固定,每种产品数 量很大,大多数工作地点的加工 的对象固定不变。例如,汽车、 轴承制造等一般属于大量生产。 ③. 大 量 生 产 表1-4 各种生产类型工艺过程的主要特点 生产类型 工艺特征 工件的互换性 单件生产 成批生产 大批量生产 一般是配对制造, 没有互换性,广泛 用钳工修配 大部分有互换 性,少数用钳工 修配 部分铸件用金属 模;部分锻件用 模锻。毛坯精度 中等,加工余量 中等 数控机床、加工 中心或柔性制造 单元。设备条件 不够时,也采用 部分通用机床、 部分专用机床 全部有互换性,某些 精度较高的配合件用 分组选择装配法 铸件广泛采用金属模 机器造型;锻件广泛 采用模锻及其他高生 产率的毛坯制造方 法。毛坯精度高,加 工余量小 专用生产线、自动生 产线、柔制造生产线 或数控机床 铸造用木模手工造 毛坯的制造方法及加 型;锻件用自由 工余量 锻。毛坯精度低, 加工余量大 机床设备 通用机床或数控机 床或加工中心 单件生产(视频) 批量生产(视频) (续) 生产类型 工艺特征 单件生产 多采用标准附件, 很少采用夹具,靠 划线及试切法达到 精度要求 采用通用刀具和万 能量具 成批生产 大批量生产 夹具 广泛采用夹具或组合 广泛采用高生产率夹具, 夹具,部分靠加工中 靠夹具及调整法达到精 心一次安装 度要求 可以采用专用刀具及 广泛采用高生产率刀具 专用量具或三坐标测 和量具,或采用统计分 量机 析法保证质量 对操作工人的技术要求 需要一定熟练程序的 较低,对生产线维护人 工人和编程技术人员 员要求有高的素质 有工艺规程,对关键 零件有详细的工艺规 有详细的工艺规程 程 刀具与量具 对工人的要求 需要熟练的技术工 人 有简单的工艺路线 卡 工艺规程 四 机械加工工艺规程 1. 工艺规程的作用 ?工艺规程是指导生产的主要技术文件 ?工艺规程是组织生产和管理工作的基本依据 ?工艺规程是新建或扩建工厂或车间的基本资料 2.机械加工工艺规程的格式 生产类型不同,所有的工艺规程的模式和内 容也不相同。 (1)机械加工工艺过程卡片(工艺路线)机械加工工艺卡片。 (3)机械加工工序卡片。 3 机械加工工艺规程制定的原则 (1)保证加工质量 (2)保证生产效率 (3)较低制造成本 (4)良好劳动条件 4. 制订机械加工工艺规程的原始资料 ?产品整套装配图、零件图 ?质量标准 ?生产纲领、生产类型 ?毛坯情况 ?本厂现有生产条件 ?先进技术、工艺 ?有关手册、图册 5步 骤 ?分析研究产品图纸 ?工艺性分析 ?选择毛坯 ?拟订工艺路线 ?选择设备、工装 ?确定工序余量、工序尺寸 ?确定切削用量、工时定额 ?技术经济分析 ?填写工艺文件 第二节 一 零件的工艺分析 零件图的完整性和正确性 检查零件的视图、尺寸、公差和技术要求是否齐 全、合理、符合国家标准,若有错误或遗漏,应提出 修改措施。 二 零件的技术要求分析 零件的技术要求包括下列几个方面: 1)加工表面的尺寸精度。 2)主要加工表面的形状精度。 3)主要加工表面之间的相互位置精度。 4)加工表面的粗糙度以及表面质量方面的其他 要求。 5)热处理要求。 6)其他要求(如动平衡、未注圆角或倒角、去 毛剌、毛坯要求等)。 三 零件的结构工艺性分析 ?铸件:便于造型、拔模 斜度 ?璧厚均匀、无尖边、尖角 ?锻件:形状简单、无尖边、 尖角、飞刺,便于出模 ?合理标注零件的技术 要求 ?便于加工、减少加工 ?数控加工工艺性分析 (见表9-1) ?便于装配、减少修配量 在毛坯制造方面 在加工方面 在装配方面 表1-8列出了一些零件结构工艺性示例。 表1-8 零件结构工艺性示例 序号 结构工艺性差 结构工艺性好 1 孔离箱壁太近,钻头 在圆角处易引偏;箱 壁高度尺寸大,需加 长钻头方能钻孔 加长箱耳,不需加长 长头(见图a);只要 使用上允许将箱耳设 计在某一端,则不需 加长箱耳,即可方便 加工(见图b) 留有退刀槽,可使螺 纹清根,避免打刀 2 车螺纹时,螺纹根部 易打刀,且不能清根 (续) 序号 3 结构工艺性差 插齿无退刀空间,小 齿轮无法加工 两端轴颈需磨削加工, 因砂轮圆角而不能清 根 斜面钻孔,钻头易引 偏 锥面加工时,易碰伤 圆柱面,且不能清根 结构工艺性好 大齿轮可进行滚齿或插齿, 小齿轮可进行插齿加工 留有砂轮越程槽,磨削时 可以清根 只要结构允许留出平台, 可直接钻孔 可方便地对锥面进行加工 4 5 6 7 加工面高度不同,需 两次调整刀具加工, 影响生产率 加工面在同一高度,一次 调整刀具可加工两个平面 (续) 序号 8 结构工艺性差 三个退刀槽的宽度有 三种尺寸,需用三把 不同尺寸的刀具加工 结构工艺性好 同一宽度尺寸的退刀槽, 使用一把刀具即可加工 9 加工面大,加工时间 长,平面度误差大 加工面减小,节省工时, 减少刀损耗且易保证平面 度要求 内壁孔出口处平整,钻孔 方便,易保证孔中心位置 10 11 内壁孔出口处易钻偏 或钻头折断 键槽设置在阶梯轴 90°方向上,需两次 装夹加工 将阶梯轴的两个键槽设计 在同一方向上,一次装夹 即可对两个键槽加工 第三节 毛坯的选择 选择毛坯的基本任务是选定毛坯的制造方法及其 制造精度。 一 毛坯的种类 1.铸件 2.锻件 3.型材 4.焊接件 二 毛坯的选择原则 1.零件材料及力学性能要求。 2.零件的结构形状与大小 3.生产类型 4.现有生产条件 5.充分利用新工艺、新材料 第四节 元件装夹和定位基准的选择 一 工件装夹方法 工件的装夹包含两方面的内容: (1)定位 (2)夹紧 1.工件的装夹方法 (1)找正装夹法 1)直接找正:用百分表、划线盘或目测 直接在机床上找正工件位置的装夹方法。 直接找正装夹 2)划线找正:在毛坯上按照划好的线在机床上 用划针找正的装夹方法。 划线)夹具装夹法 对刀或引导元件 夹紧装置 定位元件 用夹具装夹 夹具体 二 机床夹具组成 (1)定位元件。 (2)夹紧装置。 (3)联接元件。 (4)对刀或导向元件。 (5)夹具体。 (6)其他元件及装置。 三 工件定位的基本原理 1.六点定位原则 工件在空间直角坐标系中有六个自由度。工件能 沿x、y、z轴线移动,称为移动自由度,分别表示 为 x 、y 、 ;并能绕着x、y、z轴转动,称为转动 z 自由度。 六点定位原理(视频) 3.工件定位中的几种情况 (1)完全定位。 (2)不完全定位。 (3)欠定位。 (4)过定位。 过定位造成的后果: (1)使工件或夹具元件变形,引起加工误差; (2)使部分工件不能安装,产生定位干涉(如一面两销) 过定位一般是不允许的,但在精加工时也可看到。 (2)工艺基准 1)定位基准:在加工时,用以确定工件的 机床上或夹具中占据正确位置所采用的基准称为 定位基准。 2)工序基准:在工序图上用以标注本工序 加工尺寸和形位公差的基准,称为工序基准。 3)测量基准:零件检验时,用以测量已加 工表面尺寸及位置的基准,称为测量基准。 4)装配基准:装配时,用以确定零件在部 件或产品中位置的基准,称为装配基准。 2.定位基准的选择 定位基准分为粗基准和基准。 (1)精基准的选择 1)基准重合原则:尽可能选用加工表面 的设计基准作为定位基准,以避免定位基准与 设计基准不重合而引起的基准不重合误差。 基准不重合误差示例 2)基准统一原则:应尽可能使多个加工表面 和加工工序采用同一组定位基准,这就是基准统 一原则。 3)互为基准原则:当对工件上位置精度要求高的 表面进行加工时,需要用两个表面互为基准,反复加工 的原则。 4)自为基准原则:某些要求加工余量小而均匀的 精加工工序,选择加工面本身作为定位基准,称为自为 基准原则。 (2)粗基准的选择 1)余量最小原则:为了保证零件各加工面都 有足够的加工余量,应选择加工余量最小的表面 为粗基准。 2)重要表面原则:为了保证工件上某些重要表 面的加工余量均匀,则应选择该表面为粗基准。 床身加工粗基准选择 3)非加工表面原则:如果主要要求保证加 工面与非加工面间的位置要求,则应选非加工面 为粗基准,以求均匀,外形对称。 选非加工面为粗基准 4)不重复使用原则:粗基准在同一尺寸方 向上只能使用一次。或P149图4-4 不应重复使用粗基准 第七节 一 工艺路线的拟定 表面加工方法的选择 1.加工经济精度和经济表面粗糙度 表1-10、表1-11、表1-12摘录了各种加 工方法所能达到的经济精度和经济粗糙度及 典型的加工方案。(仅供参考) 表1-10 外圆表面加工方案的加工经济精度和经济表面粗糙度 序 号 加工方案 公差等级 表面粗糙度 Ra / μm 适用范围 1 2 3 4 5 粗车 粗车—半精车 粗车—半精车—精车 粗车—半精车—精车—滚压(或抛 光) 粗车—半精车—磨削 IT11~IT13 IT8~IT10 IT7~IT8 IT7~IT8 IT7~IT8 12.5~50 3.2~6.3 0.8~1.6 0.025~0.2 0.4~0.8 主要用于淬火钢, 也可以用于淬火钢, 但不宜加工有色金 属 主要用于要求较同 的有色金属加工 极高精度的外圆加 工 适用于淬火钢以外 的各种金属 6 7 粗车—半精车—粗磨—精磨 粗车—半精车—粗磨—精磨—超精 加工(或轮式超精磨) 粗车—半精车—精车—精细车(金 刚车) 粗车—半精车—粗磨—精磨—超精 磨(或镜面磨) IT6~IT7 IT5 0.1~0.4 0.012~0.1 8 9 IT6~IT7 IT5以上 0.025~0.4 0.006~0.025 10 精车—半精车—粗磨—精磨—研磨 IT5以上 0.006~0.1 表1-11 孔加工方案的加工经济精度和表面粗糙度 序 号 1 2 钻 钻—铰 加工方案 公差等级 IT11~IT13 IT8~IT10 表面粗糙度 Ra / μm 12.5 1.6~6.3 适用范围 加工未淬火钢及铸铁的 实心毛坯,也可用于加 工有色金属,孔径小于 15~20mm 加工未淬火钢及铸铁的 实心毛坯,可用于加工 有色金属,孔径大于 15~20mm 大批大量生产(精度由 拉刀的精度而定) 3 4 5 6 钻—粗铰—精铰 钻—扩 钻—扩—铰 钻—扩—粗铰—精铰 IT7~IT8 IT10~IT11 IT8~IT9 IT7 0.8~1.6 6.3~12.5 1.6~3.2 0.8~1.6 7 8 9 钻—扩—机铰—手铰 钻—扩—拉 粗镗(或扩张) IT6~IT7 IT7~IT9 IT11~IT13 0.2~0.4 0.1~1.6 6.3~12.5 10 11 12 粗镗(粗扩)—半精镗(精扩) 粗镗(粗扩)—半精镗(精扩)— 精镗(铰) 粗镗(粗扩)—半精镗(精扩)— 精镗—浮动镗刀精镗 IT9~IT10 IT7~IT8 IT6~IT7 1.6~3.2 0.8~1.6 0.4~0.8 除淬火钢外各种材料, 毛坯有预孔 (续) 序 号 13 14 15 加工方案 粗镗(扩)—半精镗—磨孔 粗镗(扩)—半精镗—粗磨—精磨 粗镗—半精镗—精镗—精细镗(金 刚镗) 钻—(扩)—粗铰—精铰—珩磨; 钻—(扩)—拉—珩磨;粗镗—半 精镗—精镗—珩磨 公差等级 IT7~IT8 IT6~IT7 IT6~IT7 表面粗糙度 Ra / μm 0.2~0.8 0.1~0.2 0.05~0.4 适用范围 主要用于淬火钢,也可 用于未淬火钢,但不宜 用于有色金属 主要用于精度要求高的 有色金属加工 精度要求很高的孔 16 IT6~IT7 0.025~0.2 表1-12 平面工方案的加工经济精度和表面粗糙度 序 号 1 2 3 4 5 粗车 粗车—半精车 粗车—半精车—精车 粗车—半精车—磨削 粗铣(粗刨) 加工方案 公差等级 IT11~IT13 IT8~IT10 IT7~IT8 IT6~IT8 IT11~IT13 表面粗糙度 Ra / μm 12.5~50 3.2~6.3 0.8~1.6 0.2~0.8 6.3~25 一般不淬硬平面 (端铣表面粗糙 值较小) 用于加工回转体 零件的端面 适用范围 6 7 粗铣(粗刨)—精铣(精刨) 粗铣(粗刨)—精铣(精刨)—刮研 粗铣(粗刨)—精铣(精刨)—宽刀细 刨 I8~IT10 IT6~IT7 1.6~6.3 0.1~0.8 8 IT6 0.8~0.2 精度要求较高的 不淬火钢、铸铁、 有色金属等材料 (续) 序 号 9 加工方案 粗铣(粗刨)—精铣(精刨)—磨削 公差等级 IT6 IT5~IT6 IT4~IT5 IT6~IT9 表面粗糙度 Ra / μm 0.8~0.2 0.4~0.1 0.4~0.025 0.8~0.2 适用范围 粗铣(粗刨)—精铣(精刨)—粗磨— 10 精磨 11 粗铣—精铣—磨削—研磨 12 拉削 用于加工不淬火 钢、铸铁、有色 金属等材料 用于大批量生产 除淬火钢以外的 各种金属 2.选择加工方法时应考虑的因素 (1)应考虑能获得经济精度的加工方法 (2)应考虑工件材料的性质 (3)应考虑工件的结构和尺寸 (4)应考虑生产率和经济性 (5)应考虑现有条件 二 加工阶段的划分 二、加工阶段的划分 粗加工阶段 半精加工阶段 切除大量多余材 料,主要提高生 产率。 完成次要表面加工(钻、 攻丝、铣键槽等)主要表 面达到一定要求,为精 加工作好余量准备安排 在热处理前。 加工阶段 精加工阶段 光整加工阶段 划分加工阶段的原因 主要表面达到图纸要求。 1、保证加工质量 2、合理使用设备 3、便于安排热处理工序 4、便于及时发现毛坯缺陷 5、避免重要表面损伤。 进一步提高尺寸精度 降低粗糙度,但不能 提高形状、位置精度 三 工序的集中与分散 1.工序集中原则 主要特点如下: 1)有利于采用高效机床和工艺装备,生产效率高。 2)工序数目少,设备数目少,可相应减少操作工人 数和生产面积。 3)工件装夹次数少,不但可缩短了辅助时间,而且 有利于保证各加工表面之间的相互位置精度。 4)采用的专业设备和工艺装备较复杂,调整、维修 费时,生产准备工作量大。 2.工序分散原则 主要特点如下: 1)设备、工艺装备相对简单; 2)对工人技术水平要求低,转产困难。 四 工序顺序的安排 基面先行 1.机械加工顺序的安排 先粗后精 先主后次 先面后孔 进给路线. 热处理工序的安排 位置:粗加工前 目的:改善切削性能, 消除内应力 预备热处理 ?退火:用于高碳钢、 合金钢等,降低硬度, 便于切削; ?正火:用于低碳钢, 提高硬度,便于切削; ?调质:淬火后高温回 火 ?淬火、渗碳、氮化等 位置:半精加工后,精 加工前 目的:提高强度、硬度 位置:粗加工前、后,半 精加工后,精加工前 目的:消除内应力,防止 变形、开裂。 最终热处理 去除内应力处理 ?自然时效 ?人工时效 3.辅助工序的安排 位置:工艺过程最后 目的:美观 表面处理工序 ?金属镀层 ?非金属镀层 ?氧化膜 位置:粗加工后、关键工序 后、送往外车间加工前后、 零件全部加工结束之后 目的:质量控制。 检验工序 ?质量检验 ?特种检验(无损探伤、 磁力探伤、水压、超 速试验) ?去毛刺、倒钝锐边 ?去磁 ?清洗 ?涂防锈油 位置:去毛刺、倒钝锐边 应在淬火前 目的:安全 其它工序安排 五 加工余量的确定 1.加工余量的概念 加工余量是指加工过程中从加工表面切去 的金属层厚度。加工余量可分为工序余量和总 余量。 加工余量 (1)工序余量 金属层厚度( Z )。 b 对于外表面 Zb ? a ? b 对于内表面 Zb ? b ? a 旋转表面的加工余量是对称加工余量 2Z b ? d a ? d b 对于轴 对于孔 2Z ? D ? D b a b (2)总加工余量 其值等于某一表面的毛坯尺寸与零件尺寸之差。 Z ? ? ? Zi i ?1 n 加工余量和加工尺寸分布图 2.影响加工余量的因素 影响加工余量的因素如下: (1)前工序形成的表面粗糙度和表面缺陷层。 (2)前工序的工序尺寸公差。 (3)前工序产生的开关误差和位置误差。 (4)本工序的装夹误差 3.确定加工余量的方法 (1)经验估计法 (2)查表修正法 (3)分析计算法 第八节 一 工序尺寸及其公差的确定 基准重合时工序尺寸及其公差的确定 内孔工序尺寸计算 1)确定各工序的加工余量。 2)根据查得的余量计算各工序尺寸。 3)确定各工序的尺寸公差及表面粗糙度。 4)确定各工序的上、下偏差。 表1-13 工序尺寸及公差的计算 1 工序名称 磨孔 半精镗孔 粗镗孔 2 工序余量 0.4 1.6 7 3 4 (单位:mm) 5 工序所能达到的精 度等级 工序尺寸 (最小工序尺寸) 60 60-0.4=59.6 59.6-1.6=58 工序尺寸及其上、下 偏差 毛坯孔 ±2 58-7=51 二 工艺尺寸链 1.工艺尺寸链的定义和特征 工艺尺寸链的主要特征如下: (1)封闭性 (2)关联性 尺寸链示例 2、特征 1、封闭性 2、关联性。 环——尺寸链中的每一个尺寸。它可以是长度或角度 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。 组成环——尺寸链中对封闭环有影响的全部环。 组成环又可分为增环和减环。 增环 —— 若该环的变动引起封闭环的同向变动, 则该环为增环. 减环 —— 若该环的变动引起封闭环的反向变动。 则该环为减环。 3、 组成 4、增、减环判别方法 在尺寸链图中用首尾相接的单向 箭头顺序表示各尺寸环,其中与 封闭环箭头方向相反者为增环, 与封闭环箭头方向相同者为减环。 增环 A1 A0 A2 A3 减环 封闭环 举例: 5、尺寸链计算的基本公式 .极值法 (1) 极值法各环基本尺寸之间的关系 封闭环的基本尺寸A0等于增环的基本尺寸之和减去减环的 基本尺寸之和,即 ? A ??A m 0基 i ?1 i基 ? i ? m ?1 ? ?A n ?1 i基 (2)各环极限尺寸之间的关系 封闭环的最大极限尺寸 A0max 等于增环的最大极限尺寸之和减去 减环的最小极限尺寸之和,即 A 0 max ? ? ??A ? ?A m n ?1 i ?1 i max i ? m ?1 i min 封闭环的最小极限尺寸A0min等于增环的最小极限尺寸 之和减去减环的最大极限尺寸之和,即 A 0 min ? ? ??A ? ?A m n ?1 i ?1 i min i ? m ?1 i max (3) 各环上、下偏差之间的关系 封闭环的上偏差 ES(A0) 等于增环的上偏差之和减去减 环的下偏差之和,即 ? ES( A0 ) ? ? ES( Ai ) ? m i ?1 i ?m?1 ? ? EI ( AI ) n ?1 封闭环的下偏差EI(A0)等于增环下偏差之和减去减环 的上偏差之和,即 ? ? EI ( A ) ? ? EI ( A ) ? ? ES ( A ) m n ?1 0 i ?1 i i ? m ?1 i (4)各环公差之间的关系 封闭环的公差T(A0)等于各组成环的公差T(Ai)之和,即 ? ? T (A ) ? ?T (A) ? ?T (A) ? ?T (A) m n ?1 n ?1 i ?1 0 i ?1 i i ? m ?1 i i 极值法解算尺寸链的特点是:简便、可靠,但当封闭 环公差较小,组成环数目较多时,分摊到各组成环的公 差可能过小,从而造成加工困难,制造成本增加,在此 情况小,常采用概率法进行尺寸链的计算。 计算封闭环的竖式 口诀:增环上下偏差照抄; 减环上下偏差对调、反号 第九节 机械加工生产率 一 时间定额 单件时间 t d,它由下述部分组成: (1)基本时间 t j 书P185 (2)辅助时间 t f (3)布置工作地时间 b (4)休息和生理需要时间 (5)准备与终结时间 e t t tx 二 提高机械加工生产率的工艺措施 1.缩减时间定额 (1)缩减基本时间 1)提高切削用量。 2)减小或重合切削行程长度。 减小或重合切削长度 3)多件加工。 多件加工示意图 (2)缩减辅助时间 第十节 特种加工概述 特种加工就是指那些不属于传统加工工艺范畴的 加工工艺方法。 特种加工可按用途分为尺寸加工和表面加工两大 类,每类中又按能量形式、作用原理分为多种不同的 工艺方法,具体分类见表10-1。 表10-1 几种常用特种加工方法的比较 加工方法 可加工材料 尺寸精度/mm (平均/最高) 表面粗糙度Ra / μm (平均/最高) 主要适用范围 电火花加工 电火花线 切割加工 电解加工 电解磨削 超声波加工 激光加工 任何导电的 金属材 料,如 硬质合 金、不 锈钢、 淬火钢、 钛合金 等 0.03/0.003 10/0.04 从数微米的孔、槽到数米的超 大型模具、工件等,如圆孔、 方孔、异形孔、微孔、弯孔、 深孔及各种模具,还可刻字、 表面强化、涂覆加工 切割各种模具及零件,各种样 板等,也常用于钼、钨、半导 体材料或贵重金属的切割 从细小零件到上吨重的超大型 工铁皮及模具,如仪表微型 轴、蜗轮叶片、炮管镗线/0.16 1.025/0.04 0.63/0.16 10/1.25 硬质合金等难加工材料的磨削 以及超精光整研磨、珩磨 加工、切割脆硬材料,如玻 璃、石英、宝石、金刚石、半 导体材料等 任何脆性 材料 任何材料 0.03/0.005 0.01/0.001 精密加工小孔、窄缝及成形加 工、刻蚀,还可焊接、热处理 一 电火花加工的基本原理 电火花加工原理示意图 电火花加工表面示意图 二 电火花加工工艺特点和应用 电火花可加工的异形孔的径向截面形成 三 电火花电极切割加工 电火花线切割加工原理示意图 四 电解加工 电解加工成型原理 五 超声波加工 超声波加工的特点及应用 六 激光加工 七 超高压水射流切割 1.超高压水射流切割的原理 超高压水射流切割原理图 2.超高压水射流切割的特点 3.超高压水射流切割的应用 石材拼花图案 八 虚拟技术 装配过程仿真 装配过程仿真 CAM 装配过程仿真 数字预装配 强度分析 强度分析 结构分析 九 数控加工技术 数控机床的组成及其工作原理 数控机床是一种利用数控技术,准确地按照事先 安排好的工艺流程,实现规定动作的金属加工机床。 数控机床组成框图 数控车床 数控铣床 十 柔性制造技术 (一) 柔性制造系统(FMS) 1.柔性制造系统的概念 FMS是由公共计算机控制系统、物料运贮系统和 一组数控机床组成的制造系统 2.FMS的类型和应用 (1)柔性制造单元(FMC) (2)柔性制造系统(FMS) (3)柔性生产线(FML) (二) 计算机集成制造系统 计算机集成制造系统(CIMS)是一个从市场预 测、生产决策、生产决策、产品设计、工艺设计、 夹 具设计制造、物料储运、零件加工、检验、产品装配 到产品装运等,由多级计算机控制的,将设计、制造、 管理等进行高度集成的全部自动化的制造系统。 计算机集成制造系统

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