高職《機(jī)械制造工藝及夾具設(shè)計(jì)》PPT電子課件

高職《機(jī)械制造工藝及夾具設(shè)計(jì)》PPT電子課件,機(jī)械制造工藝及夾具設(shè)計(jì),高職,機(jī)械制造,工藝,夾具,設(shè)計(jì),PPT,電子,課件 模塊一 機(jī)械加工工藝規(guī)程編制2主要內(nèi)容主要內(nèi)容r 項(xiàng)目1 機(jī)械加工工藝規(guī)程的基本概念r 項(xiàng)目2 工件的安裝、基準(zhǔn)和定位r 項(xiàng)目3 工藝路線的擬定r 項(xiàng)目4 加工余量、工序尺寸及公差r 項(xiàng)目5 工藝尺寸鏈r 項(xiàng)目6 工藝過(guò)程的生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性r 項(xiàng)目7 零件結(jié)構(gòu)的工藝性3項(xiàng)目1 機(jī)加工工藝規(guī)程的基本概念1.1 生產(chǎn)過(guò)程和工藝過(guò)程1.2 機(jī)械加工工藝過(guò)程的組成1.3 生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型1.4 機(jī)械加工工藝規(guī)程1.5 工藝規(guī)程的類型41.1 生產(chǎn)過(guò)程和工藝過(guò)程生產(chǎn)過(guò)程生產(chǎn)過(guò)程是指將原材料制成產(chǎn)品的全部過(guò)程。其內(nèi)容包括：原材料和成品的運(yùn)輸與保管；生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作；毛坯的制造；零件的機(jī)械加工、熱處理和其它表面處理；產(chǎn)品的裝配、調(diào)試、檢驗(yàn)、油漆和包裝等。51.1 生產(chǎn)過(guò)程和工藝過(guò)程工藝過(guò)程工藝過(guò)程是指在生產(chǎn)過(guò)程中，直接改變?cè)牧匣蛎鞯男螤睢⒊叽绾托阅?，使之成為成品的過(guò)程。其內(nèi)容包括：毛坯的鑄造、鍛造和焊接；改變材料性能的熱處理；零件的機(jī)械加工等；61.2 機(jī)械加工工藝過(guò)程的組成工序指一個(gè)或一組工人在一個(gè)工作地點(diǎn)或一臺(tái)機(jī)床上，對(duì)同一個(gè)或幾個(gè)零件進(jìn)行加工所連續(xù)完成的那部分工藝過(guò)程。71.2 機(jī)械加工工藝過(guò)程的組成安裝指工件在一次裝夾中所完成的那部分工序。在同一道工序中，可能要經(jīng)過(guò)幾次安裝。在加工過(guò)程中，要盡量減少安裝次數(shù)。81.2 機(jī)械加工工藝過(guò)程的組成工位指工件在一次裝夾中有不同的工作位置。多工位加工是提高生產(chǎn)率的有效途徑。91.2 機(jī)械加工工藝過(guò)程的組成工步指在加工表面、切削刀具、切削速度和進(jìn)給量不變的條件下，連續(xù)完成的那一部分工序內(nèi)容。為提高生產(chǎn)率，有時(shí)需采用復(fù)合工步。101.2 機(jī)械加工工藝過(guò)程的組成走刀指切削刀具在加工表面上切削一次所完成的工序內(nèi)容。走刀是構(gòu)成工藝過(guò)程的最小單元。一個(gè)工步可包括一次或數(shù)次走刀。111.2 機(jī)械加工工藝過(guò)程的組成機(jī)械加工工藝過(guò)程基本組成部分之間的關(guān)系見(jiàn)表1-3121.3生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型 生產(chǎn)綱領(lǐng)指企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)生產(chǎn)的產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。生產(chǎn)綱領(lǐng)一般指年產(chǎn)量。零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)應(yīng)計(jì)入備品和廢品的數(shù)量。生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小一定程度上決定了零件或產(chǎn)品的生產(chǎn)類型。131.3生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型 生產(chǎn)類型單件生產(chǎn)成批生產(chǎn)大量生產(chǎn)141.4 機(jī)械加工工藝規(guī)程機(jī)械加工工藝規(guī)程的概念機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的原則制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的原始資料制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的步驟151.4 機(jī)械加工工藝規(guī)程機(jī)械加工工藝規(guī)程的概念用規(guī)定的圖表和文字的形式將其固定下來(lái)，并用來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)的工藝文件。工藝規(guī)程是在總結(jié)工人及技術(shù)人員實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，依據(jù)科學(xué)理論和必要的工藝試驗(yàn)制訂的。經(jīng)審定批準(zhǔn)的工藝規(guī)程是指導(dǎo)生產(chǎn)的工藝文件，企業(yè)人員必須嚴(yán)格遵守。161.4 機(jī)械加工工藝規(guī)程機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用 指導(dǎo)生產(chǎn)的重要技術(shù)文件 組織和管理生產(chǎn)的重要依據(jù) 新建或改、擴(kuò)建工廠的主要依據(jù) 工藝規(guī)程有助于技術(shù)交流和推廣先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)171.4 機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的原則技術(shù)上的先進(jìn)性 經(jīng)濟(jì)上的合理性 具有良好的勞動(dòng)條件產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性這三個(gè)方面有時(shí)相互矛盾，合理的工藝規(guī)程應(yīng)用該處理好這些矛盾，體現(xiàn)這三者的統(tǒng)一。181.4 機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的原始資料產(chǎn)品的裝配圖和零件圖產(chǎn)品的驗(yàn)收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品或零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)條件有關(guān)的工藝手冊(cè)及圖冊(cè)國(guó)內(nèi)外工藝技術(shù)發(fā)展情況191.4 機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的步驟計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型零件的工藝分析毛坯的選擇擬定工藝路線確定各工序的設(shè)備、夾具、刀具、量具和輔助工具確定各工序加工余量，計(jì)算工序尺寸及公差確定切削用量和工時(shí)定額確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法填寫工藝文件201.5 工藝規(guī)程的類型機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片該卡片以工序?yàn)閱挝?，?jiǎn)要列出零件的加工步驟和加工內(nèi)容，主要用于單件小批量生產(chǎn)，也可用于生產(chǎn)管理。211.5 工藝規(guī)程的類型機(jī)械加工工藝卡片該卡片以工序?yàn)閱挝唬敿?xì)說(shuō)明零件的加工過(guò)程，用以指導(dǎo)生產(chǎn)?？ㄆ袘?yīng)畫(huà)出零件圖，不必畫(huà)出各工序圖，多用于不太復(fù)雜零件的批量加工。221.5 工藝規(guī)程的類型機(jī)械加工工序卡片 該卡片以工序?yàn)閱挝?，每張卡片都?huà)出工序簡(jiǎn)圖并標(biāo)注該工序加工技術(shù)要求，同時(shí)用粗實(shí)線標(biāo)出加工部位，用規(guī)定符號(hào)標(biāo)出定位及夾緊部位等，還應(yīng)詳細(xì)填寫各工步內(nèi)容、加工中所需設(shè)備及工裝、切削用量及冷卻液種類等內(nèi)容。23案例1-1編制如圖1-4所示的階梯軸在單件小批生產(chǎn)和大批大量生產(chǎn)時(shí)的工藝過(guò)程。24項(xiàng)目2 工件的安裝、基準(zhǔn)和定位2.1 工件的安裝2.2 工件的定位原理2.3 基準(zhǔn)及其分類2.4 定位基準(zhǔn)的選擇252.1 工件的安裝工件的三種安裝方式直接找正安裝劃線找正安裝采用夾具安裝26272.2 工件的定位原理六點(diǎn)定位原理工件定位的四種情況典型定位元件限制的自由度數(shù)282.2 工件的定位原理六點(diǎn)定位原理任何一個(gè)工件，它在空間直角坐標(biāo)系中均有六個(gè)自由度，即沿X、Y、Z坐標(biāo)軸的移動(dòng)自由度和繞X、Y、Z坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度；如果要使工件在某方向上有確定的位置，就必須限制該方向上的自由度；當(dāng)工件的六個(gè)自由度完全被限制后，則該工件在空間的位置就完全被確定了；限制自由度的方法是采用定位支承點(diǎn)，每一個(gè)定位支承點(diǎn)限制工件的一個(gè)自由度。292.2 工件的定位原理六點(diǎn)定位原理采用六個(gè)按一定規(guī)則合理布置的支承點(diǎn)，限制工件的六個(gè)自由度，使工件在機(jī)床或夾具中占有正確的位置，這就是“六點(diǎn)定位原理”。30案例1-2分析圖1.9所示長(zhǎng)方體的六點(diǎn)定位【解】圖1.9定位情況如下：在底面布置三個(gè)不共線的支承點(diǎn)限制三個(gè)自由度；側(cè)面沿y軸布置兩個(gè)支承點(diǎn)，限制兩個(gè)自由度；端面布置一個(gè)支承點(diǎn)，限制一個(gè)自由度。31案例1-3分析圖1.10所示盤類零件的六點(diǎn)定位【解】圖1.10盤類零件的六點(diǎn)定位如下：在圓盤底面布置三個(gè)不共線的支承點(diǎn)限制三個(gè)自由度；在圓柱側(cè)面布置兩支承點(diǎn)，限制兩個(gè)自由度；在槽側(cè)布置一個(gè)支承點(diǎn)，限制一個(gè)自由度。32案例1-4分析圖1.11軸類零件的六點(diǎn)定位【解】圖1.11軸類零件的六點(diǎn)定位如下：在軸的外圓表面布置四個(gè)定位點(diǎn)1、3、4、5限制四個(gè)自由度；在軸端布置一個(gè)定位點(diǎn)6，限制一個(gè)自由度；在槽側(cè)布置一個(gè)定位點(diǎn)2，限制一個(gè)自由度。332.2 工件的定位原理工件定位的四種情況完全定位部分定位欠定位過(guò)定位34圖1.12（a）：完全定位圖1.12（b）：部分定位圖1.12（c）：部分定位35案例1-5根據(jù)如圖1.13套類零件的定位，分析其限制的自由度數(shù)，并提出改進(jìn)措施。36【解】限制自由度的情況見(jiàn)圖1.13，改進(jìn)措施見(jiàn)下圖1.14。372.2 工件的定位原理典型定位元件限制的自由度數(shù)見(jiàn)表1-9382.2 工件的定位原理典型定位元件限制的自由度數(shù)見(jiàn)表1-9392.3 基準(zhǔn)及其分類設(shè)計(jì)基準(zhǔn)工藝基準(zhǔn)工序基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)測(cè)量基準(zhǔn)裝配基準(zhǔn)40各種基準(zhǔn)的示例見(jiàn)圖1.15412.4 定位基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)的選擇原則保證相互位置要求原則（圖1.16）余量均勻分配原則（圖1.17）對(duì)于所有表面都要加工的表面，選取余量和公差最小的表面作粗基準(zhǔn) 選擇平整、光滑、有足夠大面積的表面為粗基準(zhǔn) 粗基準(zhǔn)在同一定位方向上只允許使用一次，不允許重復(fù)使用 42432.4 定位基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇原則基準(zhǔn)重合原則（圖1.18）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則互為基準(zhǔn)原則 自為基準(zhǔn)原則 44基準(zhǔn)重合原則（圖1.18）45案例1-6基準(zhǔn)重合和基準(zhǔn)統(tǒng)一有何不同？【解】基準(zhǔn)重合和基準(zhǔn)統(tǒng)一是不同的概念；基準(zhǔn)重合是針對(duì)一道工序來(lái)說(shuō)的；基準(zhǔn)重合是針對(duì)多道工序或整個(gè)工藝過(guò)程來(lái)說(shuō)；采用統(tǒng)一基準(zhǔn)時(shí)，不一定要基準(zhǔn)重合。46案例1-7列舉自為基準(zhǔn)的例子？【解】精鉸孔時(shí)，鉸刀與主軸采用浮動(dòng)連接，加工時(shí)是以孔本身為定位基準(zhǔn)；磨削車床床身導(dǎo)軌面時(shí)，常在磨頭上裝百分表以導(dǎo)軌面本身為基準(zhǔn)來(lái)找正工件，或者用觀察火花的方法來(lái)找正工作；精鏜連桿小頭孔，以自身定位。47項(xiàng)目3 工藝路線的擬定3.1 表面加工方法的選擇3.2 加工階段的劃分3.3 工序的集中與分散3.4 加工順序的安排3.5 設(shè)備及工裝的選擇483.1 表面加工方法的選擇加工經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度加工經(jīng)濟(jì)精度表面粗糙度加工方法和加工方案的選擇外圓的加工方案內(nèi)孔的加工方案平面的加工方案4950案例1-8某零件上孔的加工精度為IT7級(jí)，粗糙度Ra1.63.2m，確定孔的加工方案?！窘狻坎楸?-11可有下面四種加工方案：（1）鉆擴(kuò)粗鉸精鉸；（2）粗鏜半精鏜精鏜；（3）粗鏜半精鏜粗磨精磨；（4）鉆(擴(kuò))拉。51方案（1）用得最多，該方案一般用于加工小于80mm的孔徑，工件材料為未淬火鋼或鑄鐵，不適于加工大孔徑，否則刀具過(guò)于笨重。方案（2）用于加工毛坯本身有鑄出或鍛出的孔，但其直徑不宜太小；箱體零件的孔加工常用這種方案。方案（3）適用于淬火的工件。方案（4）適用于成批或大量生產(chǎn)的中小型零件，其材料為未淬火鋼、鑄鐵及有色金屬。523.2 加工階段的劃分加工階段及其任務(wù)粗加工階段半精加工階段精加工階段光整加工階段劃分加工階段的目的保證加工質(zhì)量合理使用機(jī)床便于安排熱處理工序及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷533.3 工序的集中與分散工序集中的特點(diǎn)減少裝夾次數(shù)，保證位置精度工序少，減少設(shè)備數(shù)量、操作人數(shù)和生產(chǎn)面積提高加工精度和生產(chǎn)率設(shè)備的一次性投資大，工裝復(fù)雜工序分散的特點(diǎn)設(shè)備和工裝簡(jiǎn)單，調(diào)整維護(hù)方便工序的加工內(nèi)容少，能合理選擇切削用量工序數(shù)多，設(shè)備多，操作人員多，生產(chǎn)面積大543.4 加工順序的安排機(jī)械加工順序的安排基準(zhǔn)先行先主后次先粗后精先面后孔熱處理工序的安排退火和正火；時(shí)效處理；調(diào)質(zhì)處理淬火或滲碳淬火表面處理553.4 加工順序的安排檢驗(yàn)工序的安排重要工序的加工前后不同加工階段的前后車間交接的前后零件加工結(jié)束之后其它工序的安排去毛刺去磁清洗563.5 設(shè)備及工裝的安排機(jī)床設(shè)備的選擇機(jī)床工作區(qū)域的尺寸選擇 機(jī)床的精度選擇機(jī)床的功率、剛度和工作參數(shù)選擇 機(jī)床生產(chǎn)率選擇 工裝的選擇工藝裝備選擇應(yīng)考慮工件的加工精度、生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。機(jī)床和工裝的選擇不僅要考慮設(shè)備投資的當(dāng)前效益，還應(yīng)有較大的柔性。57項(xiàng)目4 加工余量、工序尺寸及公差4.1 加工余量的概念4.2 影響加工余量的因素4.3 確定加工余量的方法4.4 工序尺寸及其公差的確定584.1 加工余量的概念工序余量工序總余量59入體原則對(duì)被包容尺寸（如軸徑），上偏差為零，最大尺寸為其基本尺寸；對(duì)包容尺寸（如孔徑和槽寬），下偏差為零，最小尺寸為其基本尺寸；毛坯尺寸和孔距類尺寸的偏差按“對(duì)稱偏差”標(biāo)注。60案例1-9以孔和軸為例，列出公稱余量、最大最小余量和余量公差的公式（圖1-20）。圖1-20（a）孔的余量計(jì)算 圖1-20（b）軸的余量計(jì)算【解】614.2 影響加工余量的因素前工序的表面質(zhì)量粗糙度Ry表面缺陷層深度Ha前工序的尺寸公差（Ta）前工序的位置誤差（ea）本工序的安裝誤差（b）624.3 確定加工余量的方法經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法 查表修正法 分析計(jì)算法 634.4 工序尺寸及其公差的確定基準(zhǔn)重合時(shí)工序尺寸及公差的確定采用“倒推法”計(jì)算 基準(zhǔn)不重合時(shí)工序尺寸及公差的確定用“工藝尺寸鏈”求解64“倒推法”的計(jì)算過(guò)程確定該加工表面的總余量，再根據(jù)加工路線確定各工序的加工余量，并核對(duì)第一道工序的加工余量是否合理；從最終加工工序開(kāi)始，即從設(shè)計(jì)尺寸開(kāi)始，逐次加上（對(duì)于被包容面）或減去（對(duì)于包容面）每道工序的加工余量，分別得到各工序的基本工序尺寸；除最終工序外，根據(jù)各工序加工方法的加工經(jīng)濟(jì)精度確定工序尺寸公差；除最終工序外，其余各工序按“入體原則”標(biāo)注工序尺寸公差。65案例1-10確定箱體上某孔的工序尺寸及其公差。已知毛坯材料為HT200，其工藝路線為粗鏜半精鏜精鏜精密鏜。要求加工后孔的要求達(dá)到100H7,Ra0.8m。【解】根據(jù)倒推法計(jì)算，各工序的工序尺寸及公差如下表1-14所示。66項(xiàng)目5 工藝尺寸鏈5.1 工藝尺寸鏈的概念5.2 尺寸鏈的計(jì)算5.3 工藝尺寸鏈的應(yīng)用675.1 工藝尺寸鏈的概念工藝尺寸鏈的定義 尺寸鏈的組成尺寸鏈圖尺寸鏈的特性尺寸鏈的分類68工藝尺寸鏈的定義69尺寸鏈的組成封閉環(huán)：在零件加工過(guò)程中間接獲得的環(huán)或在機(jī)器裝配過(guò)程中最后形成的環(huán) 組成環(huán)：尺寸鏈中除封閉環(huán)以外的其它環(huán)都稱為組成環(huán)。增環(huán)：尺寸鏈中的某組成環(huán)，如果它的變動(dòng)引起封閉環(huán)同向變動(dòng)，則該組成環(huán)為增環(huán)。減環(huán)：尺寸鏈中的某組成環(huán)，如果它的變動(dòng)引起封閉環(huán)反向變動(dòng)，則該組成環(huán)為減環(huán)。70尺寸鏈圖畫(huà)尺寸鏈圖的步驟首先根據(jù)工藝過(guò)程，找出間接獲得或間接保證的尺寸，作為封閉環(huán)；從封閉環(huán)兩端出發(fā)，按照工件表面間的尺寸聯(lián)系，依次畫(huà)出直接獲得的尺寸，形成封閉圖形。用尺寸鏈圖來(lái)判斷增減環(huán) 71尺寸鏈的特性封閉性關(guān)聯(lián)性（制約性）封閉環(huán)的分類零件尺寸鏈、裝配尺寸鏈、工藝尺寸鏈直線尺寸鏈、平面尺寸鏈、空間尺寸鏈長(zhǎng)度尺寸鏈和角度尺寸鏈獨(dú)立尺寸鏈和并聯(lián)尺寸鏈725.2 工藝尺寸鏈的計(jì)算極值法解工藝尺寸鏈的公式 概率法解裝配尺寸鏈的公式工藝尺寸鏈的計(jì)算類型73極值法解尺寸鏈的公式74概率法解尺寸鏈的公式公差公式為：其余公式同前面75工藝尺寸鏈的計(jì)算類型正計(jì)算反計(jì)算中間計(jì)算765.3 工藝尺寸鏈的應(yīng)用定位基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)工藝尺寸的換算 測(cè)量基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)工藝尺寸的換算工序基準(zhǔn)是待加工的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)時(shí)的尺寸鏈計(jì)算保證滲碳層和滲氮層的工序尺寸計(jì)算77案例1-1178案例1-1279案例1-1380案例1-1481項(xiàng)目6 工藝過(guò)程的生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性6.1 時(shí)間定額及其組成6.2 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的途徑6.3 工藝方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析826.1 時(shí)間定額及其組成基本時(shí)間 輔助時(shí)間布置工作地時(shí)間休息和生理需要時(shí)間準(zhǔn)備和終結(jié)時(shí)間836.2 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的途徑縮減基本時(shí)間 縮減輔助時(shí)間縮減布置工作地時(shí)間縮減準(zhǔn)備和終結(jié)時(shí)間采用先進(jìn)工藝方法采用自動(dòng)化制造系統(tǒng)84縮減基本時(shí)間的示例圖（a）轉(zhuǎn)塔車床多刀加工 （b）曲軸多砂輪磨削（c）鉆鏜組合刀具加工孔（d）多件加工85縮短輔助時(shí)間的示例圖866.3 工藝方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析工藝成本的組成可變費(fèi)用：與年產(chǎn)量有關(guān)不變費(fèi)用：與年產(chǎn)量無(wú)關(guān)工藝成本的計(jì)算可變費(fèi)用 V=S材+S資+S護(hù)+S舊+S刀+S夾不變費(fèi)用 C=S調(diào)+S專機(jī)+S專夾8788工藝成本和年產(chǎn)量關(guān)系圖896.3 工藝方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析工藝方案的經(jīng)濟(jì)性分析基本投資相近或都使用現(xiàn)有設(shè)備時(shí)：E1=NV1+C1E2=NV2+C2當(dāng)產(chǎn)量N一定時(shí)，可直接由上式算出E1和E2。若E1E2，則第二方案的經(jīng)濟(jì)性好；反之，則第一方案的經(jīng)濟(jì)性好。90基本投資相近或都使用現(xiàn)有設(shè)備時(shí)：當(dāng)N為一變量時(shí)，可根據(jù)上述公式作圖比較（圖1-30c）。由圖可知：當(dāng)NNk時(shí)，宜采用方案I。91 （a）EN （b）EdN （c）兩種方案的E比較圖1-30 工藝方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析圖926.3 工藝方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析工藝方案的經(jīng)濟(jì)性分析當(dāng)兩方案基本投資相差較大時(shí)：通常采用回收期進(jìn)行比較顯然，回收期愈短，經(jīng)濟(jì)效果就愈好。93項(xiàng)目7 零件結(jié)構(gòu)的工藝性7.1 結(jié)構(gòu)工藝性概述7.2 零件的鑄造工藝性7.3 零件的鍛造工藝性7.4 零件的機(jī)加工工藝性947.1 零件結(jié)構(gòu)工藝性概述零件結(jié)構(gòu)工藝性概念指設(shè)計(jì)的零件在滿足使用性能的前提下制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性。影響結(jié)構(gòu)工藝性的因素生產(chǎn)類型生產(chǎn)條件工藝方法957.1 零件結(jié)構(gòu)工藝性概述零件結(jié)構(gòu)工藝性的基本要求服從整機(jī)的結(jié)構(gòu)工藝性；零件造型應(yīng)盡量簡(jiǎn)單；應(yīng)盡量減少加工部位和加工面積；應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件和通用結(jié)構(gòu)；應(yīng)充分考慮加工性和經(jīng)濟(jì)性；合理選擇零件材料，降低生產(chǎn)成本；減少對(duì)環(huán)境的污染，零件便于回收和再制造。967.2 零件的鑄造工藝性977.3 零件的鍛造工藝性987.4 零件的機(jī)加工工藝性99100101102103104105106107108109110Thank You！模塊二 典型零件的機(jī)械加工工藝2主要內(nèi)容主要內(nèi)容r 項(xiàng)目1 軸類零件的加工工藝r 項(xiàng)目2 套筒零件的加工工藝r 項(xiàng)目3 箱體零件的加工工藝r 項(xiàng)目4 齒輪零件的加工工藝r 項(xiàng)目5 連桿零件的加工工藝3項(xiàng)目1 軸類零件的加工工藝1.1 軸類零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、材料和毛坯1）結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 2）材料：45；40Cr；20CrMnTi3）毛坯：軋制的棒料；鍛件45項(xiàng)目1 軸類零件的加工工藝1.2 軸類零件的技術(shù)要求1）尺寸精度2）形狀精度3）位置精度4）表面粗糙度6項(xiàng)目1 軸類零件的加工工藝1.3 軸類零件的工藝分析1）加工階段的劃分2）定位基準(zhǔn)的選擇3）定位基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換4）工序順序的安排7【案例】冷軋軋輥加工工藝89冷軋輥加工工藝過(guò)程卡冷軋輥加工工藝過(guò)程卡（工廠名）（工廠名）產(chǎn)產(chǎn)品型號(hào)品型號(hào)零零(部部)件型號(hào)件型號(hào)第第 頁(yè)頁(yè)產(chǎn)產(chǎn)品名稱品名稱零零(部部)件名稱件名稱冷軋輥冷軋輥共共 頁(yè)頁(yè)機(jī)械加工工機(jī)械加工工藝過(guò)藝過(guò)程卡片程卡片毛坯外形尺寸毛坯外形尺寸6103745每料可制件數(shù)每料可制件數(shù)1生生產(chǎn)產(chǎn)數(shù)量數(shù)量1毛坯種毛坯種類類鍛件鍛件材料牌號(hào)材料牌號(hào)9Cr2W單單件重量件重量5460Kg備備注注工序工序號(hào)號(hào)工序名稱工序名稱工序內(nèi)容工序內(nèi)容車車間間工工段段設(shè)設(shè) 備備工工藝藝裝裝備備工工時(shí)時(shí)(h)(h)準(zhǔn)準(zhǔn)終終單單件件1打中心打中心孔孔已劃線為參考，檢查確定中心孔加工位置，已劃線為參考，檢查確定中心孔加工位置，找正裝緊后加工中心孔。找正裝緊后加工中心孔。專用專用中心鉆中心鉆0.50.52荒車荒車一夾一頂裝夾工件，荒車各軸段，見(jiàn)光即一夾一頂裝夾工件，荒車各軸段，見(jiàn)光即可。可。C8465A外圓車刀外圓車刀切斷刀切斷刀2163熱處理熱處理正火，改善內(nèi)部金相組織結(jié)構(gòu)正火，改善內(nèi)部金相組織結(jié)構(gòu)正火正火4粗車粗車粗車各軸段粗車各軸段C8465A外圓車刀外圓車刀端面車刀端面車刀33210工工序序號(hào)號(hào)工序名稱工序名稱工序內(nèi)容工序內(nèi)容車車間間工工段段設(shè)設(shè) 備備工工藝藝裝裝備備工工時(shí)時(shí)(h)(h)準(zhǔn)準(zhǔn)終終單單件件5鉆深孔鉆深孔鉆鉆110深孔深孔深孔深孔鉆床鉆床深孔鉆深孔鉆126探傷探傷超聲波探傷各部，達(dá)鍛件超聲波探傷各部，達(dá)鍛件級(jí)合格。級(jí)合格。超探超探2327熱處理熱處理調(diào)質(zhì)，達(dá)調(diào)質(zhì)，達(dá)HB255270。調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)8鏜孔鏜孔鏜鏜110孔兩端，鉗工配芯堵?？變啥耍Q工配芯堵。T615內(nèi)孔鏜刀內(nèi)孔鏜刀中心鉆中心鉆119半精車半精車半精車各軸段半精車各軸段C61125外圓精外圓精車刀車刀21610探傷探傷探傷各部，檢查零件內(nèi)部有無(wú)超標(biāo)缺陷探傷各部，檢查零件內(nèi)部有無(wú)超標(biāo)缺陷超探超探11精車精車精車各軸段，留磨削余量精車各軸段，留磨削余量C61125外圓精外圓精車刀車刀12412熱處理熱處理表面淬火達(dá)圖要求表面淬火達(dá)圖要求表面表面淬火淬火13磨削磨削粗磨后精磨輥頸及輥身達(dá)圖要求。粗磨后精磨輥頸及輥身達(dá)圖要求。軋輥軋輥磨床磨床砂輪砂輪212（續(xù)）（續(xù)）11工序工序號(hào)號(hào)工序名稱工序名稱工序內(nèi)容工序內(nèi)容車車間間工工段段設(shè)設(shè) 備備工工藝藝裝裝備備工工時(shí)時(shí)(h)(h)準(zhǔn)準(zhǔn)終終單單件件15鉗工劃鉗工劃線線劃出扁頭和鍵槽的加工位置線。劃出扁頭和鍵槽的加工位置線。劃線劃線16銑削銑削銑削扁頭達(dá)圖要求。銑削扁頭達(dá)圖要求。W160HC面銑刀面銑刀鍵槽銑刀鍵槽銑刀單刃鏜刀單刃鏜刀21217鉗工鉗工鉗工清整，交檢入庫(kù)。鉗工清整，交檢入庫(kù)。鉗工鉗工1（續(xù)）（續(xù)）編編制制校校 核核批批 準(zhǔn)準(zhǔn)會(huì)會(huì)簽簽（日期）（日期）12（工廠名）（工廠名）產(chǎn)產(chǎn)品型號(hào)品型號(hào)零零(部部)件型號(hào)件型號(hào)第第 頁(yè)頁(yè)產(chǎn)產(chǎn)品名稱品名稱冷軋輥冷軋輥零零(部部)件名稱件名稱共共 頁(yè)頁(yè)機(jī)加工工機(jī)加工工藝藝卡片卡片毛坯外形尺寸毛坯外形尺寸6103745每料可制件數(shù)每料可制件數(shù)1生生產(chǎn)產(chǎn)數(shù)量數(shù)量毛坯毛坯種種類類鍛件鍛件材料牌號(hào)材料牌號(hào)9Cr2W單單件重量件重量5460Kg備備注注工工序序安安裝裝工工步步工序內(nèi)容工序內(nèi)容工工藝藝裝裝備備工工時(shí)時(shí)(h)(h)設(shè)設(shè) 備備名名 稱稱刀具刀具夾夾具具量具量具準(zhǔn)準(zhǔn)終終單單件件111已劃線為參考，檢查確定中心孔加工位置，找正裝緊后加工中心孔。已劃線為參考，檢查確定中心孔加工位置，找正裝緊后加工中心孔。專用銑頭專用銑頭中心鉆中心鉆211一夾一頂裝夾工件，加工尺寸一夾一頂裝夾工件，加工尺寸610，見(jiàn)光即可。，見(jiàn)光即可。C8465A外圓車刀外圓車刀切斷刀切斷刀2加工尺寸加工尺寸500及其端面，見(jiàn)光即可，不允許銳角出現(xiàn)，過(guò)渡半徑取及其端面，見(jiàn)光即可，不允許銳角出現(xiàn)，過(guò)渡半徑取大值大值3加工尺寸加工尺寸420及其端面，見(jiàn)光即可，不允許銳角出現(xiàn)，過(guò)渡半徑取及其端面，見(jiàn)光即可，不允許銳角出現(xiàn)，過(guò)渡半徑取大值大值4加工尺寸加工尺寸350及其端面，見(jiàn)光即可，不允許銳角出現(xiàn)，過(guò)渡半徑取及其端面，見(jiàn)光即可，不允許銳角出現(xiàn)，過(guò)渡半徑取大值大值2165加工尺寸加工尺寸340及其端面，見(jiàn)光即可，不允許銳角出現(xiàn)，過(guò)渡半徑取及其端面，見(jiàn)光即可，不允許銳角出現(xiàn)，過(guò)渡半徑取大值大值6加工尺寸加工尺寸330及其端面，見(jiàn)光即可，不允許銳角出現(xiàn)，過(guò)渡半徑取及其端面，見(jiàn)光即可，不允許銳角出現(xiàn)，過(guò)渡半徑取大值。大值?；募庸つ康模喝コ懺旎募庸つ康模喝コ懺旌谄?，將過(guò)多的加工余黑皮，將過(guò)多的加工余量去除，如為鑄件，應(yīng)量去除，如為鑄件，應(yīng)切去冒口等。切去冒口等。冷軋輥加工工藝卡片13工工序序安安裝裝工工步步工序內(nèi)容工序內(nèi)容工工藝藝裝裝備備工工時(shí)時(shí)(h)(h)設(shè)設(shè) 備備名名 稱稱刀具刀具夾夾具具量具量具準(zhǔn)準(zhǔn)終終單單件件32工步內(nèi)容本工序安裝工步內(nèi)容本工序安裝1 內(nèi)容，只是外圓不用再加工，在此不內(nèi)容，只是外圓不用再加工，在此不再詳細(xì)描敘工步內(nèi)容。再詳細(xì)描敘工步內(nèi)容。劃線劃線0.5124熱處理：正火，改善內(nèi)部金相組織結(jié)構(gòu)。熱處理：正火，改善內(nèi)部金相組織結(jié)構(gòu)。正火正火511一夾一頂裝夾工件，加工尺寸一夾一頂裝夾工件，加工尺寸610，單邊留，單邊留6mm余量。余量。C8465A外圓粗車外圓粗車刀刀端面車刀端面車刀3322加工尺寸加工尺寸500及其端面，單邊留及其端面，單邊留6mm余量，不允許銳角出余量，不允許銳角出現(xiàn)，過(guò)渡半徑取大值?，F(xiàn)，過(guò)渡半徑取大值。3加工尺寸加工尺寸420及其端面，單邊留及其端面，單邊留6mm余量，不允許銳角出余量，不允許銳角出現(xiàn)，過(guò)渡半徑取大值?，F(xiàn)，過(guò)渡半徑取大值。4加工尺寸加工尺寸350及其端面，單邊留及其端面，單邊留6mm余量，不允許銳角出余量，不允許銳角出現(xiàn)，過(guò)渡半徑取大值?，F(xiàn)，過(guò)渡半徑取大值。5加工尺寸加工尺寸340及其端面，單邊留及其端面，單邊留6mm余量，不允許銳角出余量，不允許銳角出現(xiàn)，過(guò)渡半徑取大值。現(xiàn)，過(guò)渡半徑取大值。6加工尺寸加工尺寸330及其端面，單邊留及其端面，單邊留6mm余量，不允許銳角出余量，不允許銳角出現(xiàn)，過(guò)渡半徑取大值?，F(xiàn)，過(guò)渡半徑取大值。7工步內(nèi)容本工序安裝工步內(nèi)容本工序安裝1 內(nèi)容，只是內(nèi)容，只是610外圓不用再加工，在外圓不用再加工，在此不再詳細(xì)描敘工步內(nèi)容。此不再詳細(xì)描敘工步內(nèi)容。611架上中心架，找正夾緊后加工中心孔達(dá)圖要求。架上中心架，找正夾緊后加工中心孔達(dá)圖要求。深孔鉆床深孔鉆床深孔鉆深孔鉆127超聲波探傷各部，達(dá)鍛件超聲波探傷各部，達(dá)鍛件級(jí)合格。級(jí)合格。超超 探探2328熱處理：調(diào)質(zhì)，達(dá)熱處理：調(diào)質(zhì)，達(dá)HB255270。調(diào)調(diào) 質(zhì)質(zhì)應(yīng)在調(diào)質(zhì)前將中心應(yīng)在調(diào)質(zhì)前將中心孔加工好，否則影孔加工好，否則影響加工效率。響加工效率。14工工序序安安裝裝工工步步工序內(nèi)容工序內(nèi)容工工藝藝裝裝備備工工時(shí)時(shí)(h)(h)設(shè)設(shè) 備備名名 稱稱刀具刀具夾夾具具量具量具準(zhǔn)準(zhǔn)終終單單件件911鏜孔，鉗工配芯堵，加工中心孔一端。鏜孔，鉗工配芯堵，加工中心孔一端。T615內(nèi)孔鏜刀內(nèi)孔鏜刀中心鉆中心鉆112鏜孔，鉗工配芯堵，加工中心孔另一端。鏜孔，鉗工配芯堵，加工中心孔另一端。1011一夾一頂裝夾工件，加工尺寸一夾一頂裝夾工件，加工尺寸610，單邊留，單邊留2mm余量。余量。C61125外圓精車外圓精車刀刀2162加工尺寸加工尺寸500及其端面，單邊留及其端面，單邊留2mm余量。余量。3加工尺寸加工尺寸420及其端面，單邊留及其端面，單邊留2mm余量。余量。4加工尺寸加工尺寸340及其端面，單邊留及其端面，單邊留2mm余量。余量。5加工尺寸加工尺寸330及其端面，單邊留及其端面，單邊留2mm余量。余量。2工步內(nèi)容本工序安裝工步內(nèi)容本工序安裝1 內(nèi)容，只是內(nèi)容，只是610外圓不用再加工，外圓不用再加工，在此不再詳細(xì)描敘工步內(nèi)容。在此不再詳細(xì)描敘工步內(nèi)容。11探傷各部，檢查零件內(nèi)部有無(wú)超標(biāo)缺陷。探傷各部，檢查零件內(nèi)部有無(wú)超標(biāo)缺陷。超超 探探孔已加工，需鑲堵打孔已加工，需鑲堵打中心孔作為后序工序中心孔作為后序工序基準(zhǔn)。基準(zhǔn)。半精加工工件。半精加工工件。二次探傷檢查調(diào)質(zhì)二次探傷檢查調(diào)質(zhì)處理是否對(duì)工件內(nèi)處理是否對(duì)工件內(nèi)部組織產(chǎn)生影響部組織產(chǎn)生影響15工工序序安安裝裝工工步步工序內(nèi)容工序內(nèi)容工工藝藝裝裝備備工工時(shí)時(shí)(h)(h)設(shè)設(shè) 備備名名 稱稱刀具刀具夾夾具具量具量具準(zhǔn)準(zhǔn)終終單單件件1211一夾一頂裝夾工件，加工尺寸一夾一頂裝夾工件，加工尺寸610，單邊留，單邊留0.5mm余余量。量。C61125外圓精車刀外圓精車刀切槽刀切槽刀1242精加工尺寸精加工尺寸500及其端面達(dá)圖要求。及其端面達(dá)圖要求。3精加工尺寸精加工尺寸420及其端面達(dá)圖要求。及其端面達(dá)圖要求。4半精加工尺寸半精加工尺寸350及其端面，單邊留及其端面，單邊留0.5mm磨削余量。磨削余量。5半精加工尺寸半精加工尺寸340及其端面，單邊留及其端面，單邊留0.5mm磨削余量。磨削余量。6半精加工尺寸半精加工尺寸330及其端面，單邊留及其端面，單邊留0.5mm磨削余量。磨削余量。21工步內(nèi)容本工序安裝工步內(nèi)容本工序安裝1 內(nèi)容，只是外圓不用再加工，在內(nèi)容，只是外圓不用再加工，在此不再詳細(xì)描敘工步內(nèi)容。此不再詳細(xì)描敘工步內(nèi)容。13熱處理：表面淬火達(dá)圖要求。熱處理：表面淬火達(dá)圖要求。淬火淬火1411粗磨后精磨輥頸及輥身達(dá)圖要求。粗磨后精磨輥頸及輥身達(dá)圖要求。軋輥磨床軋輥磨床21215劃出扁頭和鍵槽的加工位置線。劃出扁頭和鍵槽的加工位置線。劃線劃線16工工序序安安裝裝工工步步工序內(nèi)容工序內(nèi)容工工藝藝裝裝備備工工時(shí)時(shí)(h)(h)設(shè)設(shè) 備備名名 稱稱刀具刀具夾夾具具量具量具準(zhǔn)準(zhǔn)終終單單件件1611以劃線為參考，以已加工各面為基準(zhǔn)，找正夾緊后，加以劃線為參考，以已加工各面為基準(zhǔn)，找正夾緊后，加工鍵槽達(dá)圖要求。工鍵槽達(dá)圖要求。W160HC面銑刀面銑刀鍵槽銑鍵槽銑刀單刃刀單刃鏜刀鏜刀2122銑削扁頭達(dá)圖要求。銑削扁頭達(dá)圖要求。17鉗工清整，交檢入庫(kù)。鉗工清整，交檢入庫(kù)。鉗工鉗工1編編制制校校 核核批批 準(zhǔn)準(zhǔn)會(huì)會(huì)簽簽（日期）（日期）17項(xiàng)目2 套筒零件的加工工藝2.1 軸類零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、材料和毛坯1）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2）材料：碳鋼、鑄鐵或青銅3）毛坯：棒料、鑄件、無(wú)縫鋼管1819項(xiàng)目2 套筒零件的加工工藝2.2 套筒零件的技術(shù)要求1）尺寸精度2）形狀精度3）位置精度4）表面粗糙度20項(xiàng)目2 套筒零件的加工工藝2.3 套筒零件的工藝分析1）定位基準(zhǔn)的選擇2）定位基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換3）防止套筒零件的變形4）套筒零件孔的加工21項(xiàng)目3 箱體零件的加工工藝3.1 箱體零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、材料和毛坯1）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2）材料：灰鑄鐵、合金鑄鐵3）毛坯：鑄件、焊接件2223項(xiàng)目3 箱體零件的加工工藝3.2 箱體零件的技術(shù)要求1）尺寸精度2）形狀精度3）位置精度4）表面粗糙度24項(xiàng)目3 箱體零件的加工工藝3.3 箱體零件的工藝分析1）定位基準(zhǔn)的選擇2）加工順序的安排3）時(shí)效處理4）設(shè)備選擇25項(xiàng)目4 齒輪零件的加工工藝4.1 齒輪零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、材料和毛坯1）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2）材料：20CrMnTi、38CrMoAlA3）毛坯：棒料、鍛件和鑄件2627項(xiàng)目4 齒輪零件的加工工藝4.2 齒輪零件的技術(shù)要求1）尺寸精度2）形狀精度3）位置精度4）表面粗糙度28項(xiàng)目4 齒輪零件的加工工藝4.3 齒輪零件的工藝分析1）定位基準(zhǔn)的選擇2）齒坯的加工3）齒形的加工4）齒端的加工5）精基準(zhǔn)的修正29項(xiàng)目5 連桿零件的加工工藝5.1 連桿零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、材料和毛坯1）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2）材料：45、40Cr3）毛坯：鍛件3031項(xiàng)目5 連桿零件的加工工藝5.2 連桿零件的技術(shù)要求1）尺寸精度2）形狀精度3）位置精度4）表面粗糙度32項(xiàng)目5 連桿零件的加工工藝5.3 連桿零件的工藝分析1）定位基準(zhǔn)的選擇2）加工階段的劃分3）加工順序的安排4）夾緊方法的確定33Thank You！模塊三 機(jī)械加工精度2主要內(nèi)容主要內(nèi)容r 項(xiàng)目1 機(jī)械加工精度概述r 項(xiàng)目2 工藝系統(tǒng)的幾何誤差r 項(xiàng)目3 工藝系統(tǒng)的受力變形r 項(xiàng)目4 工藝系統(tǒng)的熱變形和內(nèi)應(yīng)力r 項(xiàng)目5 加工誤差的統(tǒng)計(jì)分析r 項(xiàng)目6 保證和提高加工精度的措施3項(xiàng)目1 機(jī)械加工精度概述1.1 加工精度和加工誤差1）加工精度尺寸精度形狀精度位置精度 2）加工誤差系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差靜態(tài)誤差和切削狀態(tài)誤差4原原始始誤誤差差引起加工誤差的根本原因是工藝系統(tǒng)存在著誤差，將工藝系統(tǒng)的誤差稱為原始誤差。影響加工精度的因素影響加工精度的因素影響加工精度的因素影響加工精度的因素 原始誤差與工藝系統(tǒng)原始狀態(tài)有關(guān)的原始誤差(幾何誤差)與工藝過(guò)程有關(guān)的原始誤差(動(dòng)誤差)原理誤差定位誤差調(diào)整誤差刀具誤差?yuàn)A具誤差機(jī)床誤差工藝系統(tǒng)受力變形（包括夾緊變形）工藝系統(tǒng)受熱變形刀具磨損測(cè)量誤差工件殘余應(yīng)力引起的變形工件相對(duì)于刀具靜止?fàn)顟B(tài)下的誤差工件相對(duì)于刀具運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的誤差主軸回轉(zhuǎn)誤差導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差傳動(dòng)誤差原始誤差分類原始誤差分類5項(xiàng)目1 機(jī)械加工精度概述1.2 獲得加工精度的方法1）獲得尺寸精度的方法試切法調(diào)整法定尺寸刀具法自動(dòng)控制法6項(xiàng)目1 機(jī)械加工精度概述1.2 獲得加工精度的方法2）獲得形狀精度的方法軌跡法展成法成形法仿形法3）獲得位置精度的方法7項(xiàng)目2 工藝系統(tǒng)的幾何誤差2.1 機(jī)床的幾何誤差1）主軸回轉(zhuǎn)誤差徑向跳動(dòng)軸向竄動(dòng)角度擺動(dòng)8 主軸回轉(zhuǎn)誤差是指主軸實(shí)主軸回轉(zhuǎn)誤差是指主軸實(shí)際回轉(zhuǎn)線對(duì)其理想回轉(zhuǎn)軸線際回轉(zhuǎn)線對(duì)其理想回轉(zhuǎn)軸線的漂移。的漂移。為便于研究，可將主軸回為便于研究，可將主軸回轉(zhuǎn)誤差分解為徑向圓跳動(dòng)、轉(zhuǎn)誤差分解為徑向圓跳動(dòng)、端面圓跳動(dòng)和傾角擺動(dòng)三種端面圓跳動(dòng)和傾角擺動(dòng)三種基本型式?；拘褪?。b）端面圓跳動(dòng)a）徑向圓跳動(dòng)c）傾角擺動(dòng)主軸回轉(zhuǎn)誤差基本形式主軸回轉(zhuǎn)誤差9主軸回轉(zhuǎn)誤差對(duì)加工精度的影響主軸徑向圓跳動(dòng)對(duì)鏜孔的影響考慮最簡(jiǎn)單的情況，主軸回轉(zhuǎn)中心在X方向上作簡(jiǎn)諧直線運(yùn)動(dòng)，其頻率與主軸轉(zhuǎn)速相同，幅值為2e。則刀尖的坐標(biāo)值為：e徑向跳動(dòng)對(duì)鏜孔精度影響式中 R 刀尖回轉(zhuǎn)半徑；主軸轉(zhuǎn)角。顯然，為一橢圓。10徑向跳動(dòng)對(duì)車外圓精度影響12345678仍考慮最簡(jiǎn)單的情況，主軸回轉(zhuǎn)中心在X方向上作簡(jiǎn)諧直線運(yùn)動(dòng)，其頻率與主軸轉(zhuǎn)速相同，幅值為2e。則刀尖運(yùn)動(dòng)軌跡接近于正圓。思考：主軸回轉(zhuǎn)中心在X方向上作簡(jiǎn)諧直線運(yùn)動(dòng)，其頻率為主軸轉(zhuǎn)速兩倍，被車外圓形狀如何？結(jié)結(jié)論論：主軸徑向跳動(dòng)影響加工表面的圓度誤差e主軸徑向圓跳動(dòng)對(duì)車外圓的影響主軸回轉(zhuǎn)誤差對(duì)加工精度的影響11主軸端面圓跳動(dòng)對(duì)加工精度的影響主軸端面圓跳動(dòng)對(duì)加工精度的影響被加工端面不平，與圓柱面不垂直；加工螺紋時(shí)，產(chǎn)生螺距周期性誤差。主軸傾角擺動(dòng)對(duì)加工精度的影響主軸傾角擺動(dòng)對(duì)加工精度的影響影響圓度誤差；影響圓度誤差；影響圓柱度誤差。影響圓柱度誤差。12AB影響主軸回轉(zhuǎn)精度的主要因素軸徑不圓引起車床主軸徑向跳動(dòng) 滑動(dòng)軸承鏜床鏜床 軸承孔不圓引起鏜床軸承孔不圓引起鏜床主軸徑向跳動(dòng)主軸徑向跳動(dòng)軸承孔不圓引起鏜床主軸徑向跳動(dòng) 滾動(dòng)軸承車床車床 軸徑不圓引起車床主軸徑不圓引起車床主軸向跳動(dòng)（注意其頻率特性）軸向跳動(dòng)（注意其頻率特性）靜靜壓壓軸軸承承 對(duì)對(duì)軸軸承承孔孔或或軸軸徑圓度誤差起均化作用徑圓度誤差起均化作用內(nèi)外滾道圓度誤差、滾動(dòng)體形狀及尺寸誤差 13影響主軸回轉(zhuǎn)精度的主要因素 推力軸承滾道端面平面度誤差及與回轉(zhuǎn)軸線的垂直度誤差 其他因素軸承孔、軸徑圓度誤差；軸承孔同軸度誤差；軸肩、隔套端面平面度誤差及與回轉(zhuǎn)軸線的垂直度誤差；裝配質(zhì)量等a）b）0止推軸承端面誤差對(duì)主軸軸向竄動(dòng)的影響14傳統(tǒng)測(cè)量方法存在問(wèn)題：主軸回轉(zhuǎn)誤差的測(cè)量傳統(tǒng)測(cè)量方法a)b)主軸回轉(zhuǎn)誤差測(cè)量法1 擺動(dòng)盤；2，4 傳感器；3 精密測(cè)球；5 放大器；6 示波器準(zhǔn)確測(cè)量方法包含心軸、錐孔誤差在內(nèi)包含心軸、錐孔誤差在內(nèi)非運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。非運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。15項(xiàng)目2 工藝系統(tǒng)的幾何誤差2.1 機(jī)床的幾何誤差2）導(dǎo)軌誤差導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的直線度誤差導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度誤差導(dǎo)軌間的平行度誤差1617影響導(dǎo)軌導(dǎo)向精度的主要因素機(jī)床制造誤差機(jī)床制造誤差機(jī)床安裝誤差機(jī)床安裝誤差導(dǎo)軌磨損導(dǎo)軌磨損18項(xiàng)目2 工藝系統(tǒng)的幾何誤差2.1 機(jī)床的幾何誤差3）傳動(dòng)鏈誤差傳動(dòng)鏈誤差是指?jìng)鲃?dòng)鏈?zhǔn)寄﹥啥藗鲃?dòng)元件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的誤差，一般用傳動(dòng)鏈末端元件的轉(zhuǎn)角誤差來(lái)衡量。當(dāng)傳動(dòng)鏈中的傳動(dòng)元件有制造誤差、裝配誤差以及有磨損時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生傳動(dòng)鏈誤差，從而影響加工精度。19機(jī)床傳動(dòng)誤差對(duì)加工精度的影響齒輪機(jī)床傳動(dòng)鏈z7=z8=16z1=64zn=96z5=z6=23z3=z4=23bz2=16zn-1=1icefacd 以齒輪機(jī)床傳動(dòng)鏈為例：式中n 傳動(dòng)鏈末端元件轉(zhuǎn)角誤差；kj 第j 個(gè)傳動(dòng)元件的誤差傳遞系數(shù)，表明第j個(gè)傳動(dòng)元件對(duì)末端元件轉(zhuǎn)角誤差影響程度，其數(shù)值等于該元件至末端元件的傳動(dòng)比；n 傳動(dòng)鏈末端元件角速度；j第j 個(gè)傳動(dòng)元件轉(zhuǎn)角誤差的初相角。20 縮短傳動(dòng)鏈長(zhǎng)度縮短傳動(dòng)鏈長(zhǎng)度 提高末端元件的制造精度與安裝精度提高末端元件的制造精度與安裝精度 采用降速傳動(dòng)采用降速傳動(dòng) 采用頻譜分析方法，找出影響傳動(dòng)精度的誤差環(huán)節(jié)采用頻譜分析方法，找出影響傳動(dòng)精度的誤差環(huán)節(jié) 對(duì)傳動(dòng)誤差進(jìn)行補(bǔ)償對(duì)傳動(dòng)誤差進(jìn)行補(bǔ)償末端元件轉(zhuǎn)角誤差末端元件轉(zhuǎn)角誤差 傳動(dòng)鏈誤差的頻譜分析a)nA1A2Aib)（頻率）A（幅值）12i提高傳動(dòng)精度措施21項(xiàng)目2 工藝系統(tǒng)的幾何誤差2.2 刀具的幾何誤差刀具誤差對(duì)精度的影響隨刀具種類不同而不同；定尺寸刀具如鉆頭、鉸刀和圓孔拉刀等，其制造誤差和磨損將直接影響工件的尺寸精度；成形刀具如成形車刀、成形銑刀、齒輪模數(shù)銑刀、成形砂輪等，其形狀誤差和磨損將直接影響工件的形狀精度；一般的刀具如車刀、鏜刀、銑刀等，其制造誤差和磨損對(duì)加工精度無(wú)直接影響。22L0.056F710F7k620H 7g 6YZ鉆徑向孔的夾具 夾具誤差影響加工位置精度。夾具誤差影響加工位置精度。與夾具有關(guān)的影響位置誤差因素與夾具有關(guān)的影響位置誤差因素包括：包括：通常要求定位誤差和夾具制造誤差不大于工件相應(yīng)公差的1/3。2.3 夾具誤差1）定位誤差；2）刀具導(dǎo)向（對(duì)刀）誤差；3）夾緊誤差；4）夾具制造誤差；5）夾具安裝誤差；項(xiàng)目2 工藝系統(tǒng)的幾何誤差23項(xiàng)目2 工藝系統(tǒng)的幾何誤差2.4 加工原理誤差加工原理誤差是指由于采用了近似的成形運(yùn)動(dòng)或近似的刀具輪廓而產(chǎn)生的誤差。在普通公制絲杠的車床上加工英制螺紋；用阿基米德蝸桿滾刀切削漸開(kāi)線齒輪；在數(shù)控機(jī)床上用插補(bǔ)原理加工復(fù)雜曲面等。24項(xiàng)目2 工藝系統(tǒng)的幾何誤差2.5 其它誤差調(diào)整誤差測(cè)量誤差裝夾誤差25Thank You！模塊三 機(jī)械加工精度2主要內(nèi)容主要內(nèi)容r 項(xiàng)目1 機(jī)械加工精度概述r 項(xiàng)目2 工藝系統(tǒng)的幾何誤差r 項(xiàng)目3 工藝系統(tǒng)的受力變形r 項(xiàng)目4 工藝系統(tǒng)的熱變形和內(nèi)應(yīng)力r 項(xiàng)目5 加工誤差的統(tǒng)計(jì)分析r 項(xiàng)目6 保證和提高加工精度的措施3項(xiàng)目3 工藝系統(tǒng)的受力變形3.1 基本概念1）剛度指工件加工表面在切削力法向分力Fy作用下，刀具相對(duì)工件在該方向上位移y的比值。k=Fy/y 2）柔度指工藝系統(tǒng)受單位力時(shí)在受力方向上的位移。G=y/Fy 4項(xiàng)目3 工藝系統(tǒng)的受力變形3.2 工藝系統(tǒng)剛度的計(jì)算1）工藝系統(tǒng)的剛度k=Fp/y工藝系統(tǒng)剛度的倒數(shù)等于系統(tǒng)各組成部分剛度的倒數(shù)之和。工藝系統(tǒng)剛度主要取決于薄弱環(huán)節(jié)的剛度。5項(xiàng)目3 工藝系統(tǒng)的受力變形3.2 工藝系統(tǒng)剛度的計(jì)算2）機(jī)床部件的剛度機(jī)床結(jié)構(gòu)是由許多零部件組成，其剛度值目前主要采用實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)定。測(cè)得機(jī)床部件主軸、尾座和刀架的剛度之后，通過(guò)計(jì)算可以求得機(jī)床剛度。6項(xiàng)目3 工藝系統(tǒng)的受力變形3.2 工藝系統(tǒng)剛度的計(jì)算3）機(jī)床部件剛度的特點(diǎn)載荷和變形呈非線性關(guān)系，線上各點(diǎn)的剛度不同；加載和卸載曲線不重合，卸載曲線滯后加載曲線；卸載后曲線不能回到原點(diǎn)，說(shuō)明有殘余變形；部件實(shí)測(cè)剛度遠(yuǎn)小于實(shí)體結(jié)構(gòu)估算值。7項(xiàng)目3 工藝系統(tǒng)的受力變形3.2 工藝系統(tǒng)剛度的計(jì)算4）影響機(jī)床部件剛度的因素連接表面間的接觸變形薄弱零件本身的變形零件間摩擦力的影響結(jié)合面間隙的影響8項(xiàng)目3 工藝系統(tǒng)的受力變形3.3 工藝系統(tǒng)剛度對(duì)加工精度的影響1）切削力作用點(diǎn)位置變化對(duì)加工精度的影響（1）機(jī)床的變形9 機(jī)床變形引起的加工誤差 變形隨受力點(diǎn)變化規(guī)律XtjXwzXdjXFpAABBCCxLFAFBXz1011項(xiàng)目3 工藝系統(tǒng)的受力變形3.3 工藝系統(tǒng)剛度對(duì)加工精度的影響1）切削力作用點(diǎn)位置變化對(duì)加工精度的影響（2）工件的變形當(dāng)在兩頂尖間車削剛性很差的細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)，則必須考慮工藝系統(tǒng)中的工件變形；當(dāng)x=0和x=L時(shí)，ygj=0；當(dāng)x=L/2時(shí)，工件剛度最小，變形最大。12項(xiàng)目3 工藝系統(tǒng)的受力變形3.3 工藝系統(tǒng)剛度對(duì)加工精度的影響1）切削力作用點(diǎn)位置變化對(duì)加工精度的影響（3）工藝系統(tǒng)的總變形當(dāng)同時(shí)考慮機(jī)床和工件的變形時(shí)，工藝系統(tǒng)的總變形為機(jī)床變形和工件變形之和。13【案例】加工誤差的計(jì)算已知臥式車床的ktj=300000N/mm、kwz=56600 N/mm、kdj=30000 N/mm，徑向切削分力為Fy=4000N。設(shè)工件、刀具和夾具的剛度很大，試計(jì)算加工長(zhǎng)為L(zhǎng)的光軸由于工藝系統(tǒng)剛度變化引起的加工誤差?！窘狻扛鶕?jù)工藝系統(tǒng)的最大變形和最小變形公式，求出：加工誤差為y=ymax-ymin=0.204-0.144=0.06(mm)14項(xiàng)目3 工藝系統(tǒng)的受力變形3.3 工藝系統(tǒng)剛度對(duì)加工精度的影響2）切削力的大小變化對(duì)加工精度的影響（1）誤差復(fù)映現(xiàn)象由于毛坯加工余量和材料硬度的變化，引起切削力及工藝系統(tǒng)受力變形，從而使工件產(chǎn)生尺寸和形狀誤差。例如，車削帶有橢圓形圓度誤差的毛坯，由于工藝系統(tǒng)受力變形的變化，車削后使毛坯誤差復(fù)映到加工后的工件表面上，這種現(xiàn)象叫做“誤差復(fù)映”。1516項(xiàng)目3 工藝系統(tǒng)的受力變形3.3 工藝系統(tǒng)剛度對(duì)加工精度的影響2）切削力的大小變化對(duì)加工精度的影響（2）誤差復(fù)映系數(shù)工件誤差g與毛坯誤差m之比稱為誤差復(fù)映系數(shù)，用表示。17項(xiàng)目3 工藝系統(tǒng)的受力變形3.3 工藝系統(tǒng)剛度對(duì)加工精度的影響2）切削力的大小變化對(duì)加工精度的影響（3）誤差復(fù)映規(guī)律誤差復(fù)映系數(shù)總是小于1的正數(shù)，定量地反映了毛坯誤差經(jīng)加工后減少的程度。誤差復(fù)映系數(shù)與工藝系統(tǒng)剛度成反比，剛度越大，誤差復(fù)映系數(shù)就越小，加工后復(fù)映到工件上的誤差就小。多次走刀后的總誤差復(fù)映系數(shù)等于每次走刀誤差復(fù)映系數(shù)的乘積。尺寸誤差和形位誤差都存在誤差復(fù)映現(xiàn)象。18【案例】誤差復(fù)映在車床上用硬質(zhì)合金刀具鏜削內(nèi)孔，加工前內(nèi)孔的圓度誤差為0.5mm，加工后要求圓度誤差小于0.01mm，已知工藝系統(tǒng)剛度為k=2790N/mm，進(jìn)給量f=0.05mm/r，=1.0,工件材料硬度為190HBS。問(wèn)此鏜孔工序能否達(dá)到加工精度要求？【解】根據(jù)工藝手冊(cè)，查得CF=530，代入公式：計(jì)算結(jié)果表明，該工序能夠達(dá)到加工精度要求。19項(xiàng)目3 工藝系統(tǒng)的受力變形3.3 工藝系統(tǒng)剛度對(duì)加工精度的影響3）其它力對(duì)加工精度的影響（1）傳動(dòng)力對(duì)加工精度的影響（2）慣性力對(duì)加工精度的影響（3）夾緊力對(duì)加工精度的影響（4）重力對(duì)加工精度的影響20夾緊力引起的加工誤差?yuàn)A緊力引起的加工誤差 a）b）薄壁套夾緊變形薄壁工件磨削【例1】薄壁套夾緊變形 解決：加開(kāi)口套【例2】薄壁工件磨削 解決：加橡皮墊21龍門銑橫梁變形【例】龍門銑橫梁龍門銑橫梁變形轉(zhuǎn)移 龍門銑橫梁變形補(bǔ)償 解決1：重量轉(zhuǎn)移 解決2：變形補(bǔ)償重力引起的加工誤差重力引起的加工誤差22 理論上不會(huì)產(chǎn)生圓理論上不會(huì)產(chǎn)生圓度誤差（但會(huì)產(chǎn)生圓度誤差（但會(huì)產(chǎn)生圓柱度誤差）柱度誤差）易會(huì)引起強(qiáng)迫振動(dòng)易會(huì)引起強(qiáng)迫振動(dòng)zlRXYFpFcFcdFcdxra）OOr0XYFpAFcdrcd=Fcd/kcOFcFc/kcFp/kcb）O傳動(dòng)力引起的加工誤差傳動(dòng)力引起的加工誤差23項(xiàng)目3 工藝系統(tǒng)的受力變形3.4 減小工藝系統(tǒng)受力變形的措施提高機(jī)床部件和夾具部件的剛度；提高零件間連接表面的接觸剛度；采用合理的加工方法或裝夾以提高工件剛度；減少切削力及其變化對(duì)加工精度的影響。24Thank You！