机械制造技术基础(学生版)2

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第2章机械制造过程基础知识本章要点机械制造工艺机械加工方法定位原理与定位误差机床与夹具刀具材料与刀具几何角度工件材料切削加工性1

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机械制造技术基础第2章机械制造过程基础知识 Fundamental of Mechanical Manufacturing Process 2.1机械制造工艺总论 Introduction to Mechanical Manufacturing Process2

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2.1.1机械制造工艺过程机械制造工艺过程机械制造中与产品生成直接有关的生产过程常被称为机械制造工艺过程

主要内容毛坯和零件成形——铸造、锻压、冲压、焊接、压制、烧结、注塑、压塑…机械加工——切削、磨削、特种加工材料改性与处理——热处理、电镀、转化膜、涂装、热喷涂…机械装配——把零件按一定的关系和要求连接在一起，组合成部件和整台机械产品，包括零件的固定、连接、调整、平衡、检验和试验等工作3

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2.1.2机械制造工艺方法机械制造工艺方法与分类JB/T5992-92——按大、中、小和细分类四个层次划分表2-1机械制造工艺方法类别划分及代码(JB/T5992-92)大类代码 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9装配包装其他装配粉末冶金试验与检验冷作非金属成形表面处理包装防锈缠绕编织其他 4名称铸造压力加工焊接切削加工特种加工热处理覆盖层 0 1砂型铸造锻造电弧焊刃具加工 2特种铸造轧制电阻焊磨削冲压气焊挤压压焊钳加工复合加工其他旋压拉拔特种焊接其他钎焊 3中类代码 4中类名称 5 6 7 8 9

电物理加工电化学加工化学加工整体热处理表面热处理电镀化学镀

化学热处理真空沉积热侵镀转化膜热喷涂

涂装

其他

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2.1.3零件成形方法零件成形方法材料成形法——进入工艺过程物料初始重量近似等于——加工后最终重量。如铸造、压力加工、粉末冶金、注塑成形等，这些方法多用于毛坯制造，但也可直接成形零件。材料去除法——零件的最终几何形状局限在毛坯的初——始几何形状范围内，零件形状的改变是通过去除一部分材料，减少一部分重量来实现的。如切削与磨削，电火花加工、电解加工等特种加工等。材料累加法——传统的累加方法有焊接、粘接或铆接——等，通过不可拆卸连接使物料结合成一个整体，形成零件。近几年才发展起来的快速原型制造技术(RPM),是材料累加法的新发展。5

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2.1.3零件成形方法快速原型制造技术(RPM)◆快速原型制造 ( Rapid Prototype Manufacturing— RPM),又称“快速成形技术”( Rapid Prototype— RP)或“分层制造”(Layer Manufacturing— LM),是 20世纪80年代后期迅速发展起来的一种新型制造技术。◆它将计算机辅助

设计 ( CAD )、计算机辅助制造 (CAM)、计算机数控(CNC)、精密伺服驱动、新材料等先进技术集于一体，依据计算机上构成的产品三维设计模型，对其进行分层切片，得到各层截面的轮廓。逐步迭加成三维实体(见图2-1)。

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2.1.3零件成形方法构造三维模型构造三维模型模型近似处理模型近似处理切片处理切片处理激光激光固化树脂固化树脂切割箔材切割箔材烧结粉末烧结粉末喷射源喷射源喷粘结剂喷粘结剂喷热熔材料喷热熔材料

三维产品(样品/模具)三维产品(样品/模具)表面处理表面处理图2-1快速成型过程7

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2.1.3零件成形方法设计铸造模具锻压模具焊接设计

快速成形

去除

毛坯 (大于工件)半成品

加工半成品工件 a)图2-2传统加工与快速成型比较样品 b)8

模具

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2.1.3零件成形方法

图2-2a快速成型机床及快速成型件

Real

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机械制造技术基础第2章机械制造过程基础知识 Fundamental of Mechanical Manufacturing Process 2.2机械制造工艺过程 Mechanical Manufacturing Process10

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2.2.1机械加工工艺过程及其组成工序——是指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。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称为安装。φ25±0.07其余 3.2φ20±0.07 0.8 0.8φ32φ40 0.8倒角1×45°

40 5 150 50 2×1 35

2×1 30

0φ35 -0.017

flash

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图2-3阶梯轴

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2.2.1机械加工工艺过程及其组成工位——工件在机床上占据每一个位置所完成的那部分工序称为工位。

3 2 1 4

图2-4多工位加工1:装卸工件 2:钻孔 3:扩孔 4:绞孔

flash12

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2.2.1机械加工工艺过程及其组成工步——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。(在一个工步内，若有几把刀具同时加工几个不同表面，称此工步为复合工步)

a)立轴转塔车床的一个复合工步

b)钻孔、扩孔复合工步

图2-5复合工步

走刀——同一加工表面加工余量较大，可以分作几次工作进给，每次工作进给所完成的工步称为一次走刀。13

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2.2.2机械装配工艺过程机械装配工艺过程将组成机器的零、部件按一定的精度要求和技术条件连接与固定在一起，构成合格机械产品的过程机械装配工作包括：组装、部装、总装、调试、检验、试车、涂装与包装等装配工序、工步和操作◆装配工序——在一个工作地点，由一个或一组工人所连续完成的那一部分装配工作◆装配工步——装配工序的组成部分，在装配工步中，装配对象、装配工具和装配方法均不改

变 flash◆装配操作——装配工步中各个装配动作14

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2.2.3生产类型及其工艺特点生产纲领 N= Q n(1+α%+β% )式中 Q——产品年产量(件/年); n——每台产品中该零件数量(件/台);α——备品率；β——废品率。生产类型◆单件小批生产◆批量生产◆大批大量生产15

(2-1)

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2.2.3生产类型及其工艺特点

生产类型与生产纲领的关系零件生产纲领(件/年)重型机械单件生产小批生产中批生产大批生产大量生产≤5>5~100> 100~300> 300~1000> 1000中型机械≤ 20> 20~200> 200~500> 500~5000> 5000轻型机械≤ 100> 100~500> 500~5000> 5000~50000> 50000

生产类型

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各种生产类型工艺过程的重要特点类型特点加工对象机床设备机床布局夹具刀具量具装配方法生产周期生产率成本工人技术工艺文件

单件生产经常变换通用设备、数控设备按机群式布置通用或组合夹具通用刀具和量具零件不互换，钳工修配不一定低，用数控机床可提高高高简单

成批生产周期性变换通用、专门及部分专用设备按零件类别、按工段排列专用夹具专用或通用刀具量具多数互换，部分试配或修配周期重复中等中等中等比较详细

大量生产固定不变专用、自动设备及自动线按流水线或自动线排列高效率的专用夹具专用刀具量具、自动测量全部呼唤或分组互换长时间连续生产高低一般详细编制 17

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机械制造技术基础第2章机械制造过程基础知识 Fundamental of Mechanical Manufacturing Process 2.3零件机械加工方法 Mechanical Machining Method for Parts18

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2.3.1零件表面形成方法轨迹法成形法相切法展成法flash flash flash a)轨迹法 flash b)成形法

c)相切法

d)展成法19

图2-6零件表面成形方法

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