第一讲工艺概论ppt课件.ppt

1,机械制造工艺过程 第一讲 彭义兵 PENG988GMAIL.COM 华中科技大学机械学院,制造工艺主要是研究物体成形方法。按构成物体的成形原理分，有下列三种方法： 受迫成形（Compelled Forming） 去除成形（Dislodge Forming） 添加成形（Adding Forming）,物体的成形方法,M 0的制造过程 （1）M0主要指切削加工，切削加工是通过刀具和工件之间的相对运动及相互力的作用实现的。 （2）工件通过夹具安装在机床上，机床带动刀具或工件或两者同时进行运动。 （3）切削过程中，有力、热、变形、振动、磨损等现象发生。 这些运动综合决定零件最终获得的几何形状及表面质量。,零件的成形方法,M =0的制造过程 （1）M0的工艺内容主要由材料成形课程研究； （2）机电产品40%-50%的零件是由模具成形的，模具作用显而易见。模具可分为注射模、压铸模、锻模、冲裁模、拉伸模、吹塑模等等。 （3）模具制造精度一般要求较高，一般单件生产。模具设计要用到CAD、CAE等，属于技术密集型的产业。,零件的成形方法,M0的制造过程 （1）M0制造通过材料逐渐累加成形，可成形任意复杂形状的零件，无需刀、夹具等装备，又称RP技术（RAPID PROTOTYPING）。 （2）快速制造出来的原型可作为设计评估、投标或展示的样件。 （3）RP技术与快速精铸技术及快速模具制造技术等相结合，为小批量或大批量生产服务； （4）RP技术已成为加速新产品开发及实现并行工程的有效技术。美、日等工业发达国家已全面应用提高制造业的竞争能力。,零件的成形方法,机械加工方法,6,车削加工,7,进给运动：不断地把被切削层投入切削，以逐渐切削出整个工件表面的运动,主运动：使工件与刀具产生相对运动以进行切削的最基本运动。,猜猜看？,车削加工,车削方法的特点是工件旋转，形成主切削运动，因此车削加工后形成的面主要是回转表面，也可加工工件的端面。,铣削加工,铣刀是刀齿分布在圆周表面或端面上的多刃回转刀具，可以用来加工平面、台阶、沟槽和各种成形表面等。,猜猜看？,猜猜看？,a),b),顺铣和逆铣,铣削加工-典型加工方法,11,猜猜看？,铣刀可以加工各种平面、沟槽、齿槽、螺旋形表面，成形表面等。,刨削加工,12,主运动可以由工件完成，也可以由刀具完成。 可以是直线运动，也可以是旋转运动。,猜猜看？,进给运动：一般速度较低，消耗的功率较少。 可以是连续的，也可以是间断的。,磨削加工外圆磨,13,猜猜看？,磨削既可用于外圆、内孔、平面等简单形状表面的加工，也可用于螺纹、齿轮和其他复杂形状表面的加工。,磨削加工-平面磨削,14,猜猜看？,平面磨床的四种类型： 卧轴矩台式； 立轴矩台式； 卧轴圆台式； 立轴圆台式。减少换向时间。,钻削加工,15,猜猜看？,钻床的几种典型加工表面。,镗削加工,16,猜猜看？,镗床主要用于加工工件上已铸出或粗加工过的孔或孔系。 镗刀作旋转主运动，轴向的进给运动由工件或刀具完成。,拉削加工,17,猜猜看？,主要用来加工各种形状的通孔、平面及成形表面。 拉床上只有主运动，没有进给运动。,拉削加工（续）,18,拉床的生产率很高，且加工精度和表面质量也较好，但刀具结构复杂，设计、制造费用昂贵，所以仅用于大批大量生产。,猜猜看？,齿轮加工-滚齿加工方法,19,猜猜看？,滚齿加工是根据展成法原理加工齿轮的。 将啮合传动副中的一个螺旋齿轮齿数减少到14个齿，转化为蜗杆。再将蜗杆在轴向开槽形成切削刃和前刀面。,齿轮加工-插齿加工方法,20,猜猜看？,按齿形加工原理，加工方式只有两种：成形法和展成法。,齿轮加工-插齿加工方法（续）,21,猜猜看？,主要用于加工直齿圆柱齿轮。 插齿原理相当于一对圆柱齿轮相啮合，其中一个假想的齿轮是工件，另一个齿轮转化为插齿刀。,齿轮加工-磨齿加工方法,22,猜猜看？,成形法和展成法磨齿。 展成法磨齿又分为蜗杆形砂轮磨齿机（与滚齿相似）和锥形砂轮磨齿机（相当于齿轮和齿条相啮合）,常用刀具,23,刀具分类,按加工方式和具体用途，可分为车刀、孔加工刀具、铣刀、拉刀、螺纹刀具、齿轮刀具、自动线及数控机床刀具和磨具等几大类型； 按所用材料性质，可分为高速钢刀具、硬质合金刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼(CBN)刀具和金刚石刀具等； 按结构形式，分为整体刀具、镶片刀具、机夹刀具和复合刀具等； 按是否标准化，可分为标准刀具和非标准刀具等。,a)直头外圆车刀 b)45°弯头外圆车刀 c)90°弯头外圆车刀 d)端面车刀 e)内孔车刀 f)切断刀 g)宽刃光刀,车刀,车刀是金属切削加工中应用最广泛的一种刀具。,铣刀,26,猜猜看？,多刀刃参加切削，生产率较高。断续切削容易造成振动而影响加工表面的质量，对机床的刚度和抗振性有较高的要求。,镗削加工-镗刀,27,猜猜看？,镗削时切削力较小，其加工精度高于钻床。,麻花钻头,28,钻床与镗床是孔加工机床，主要用于加工外形复杂，没有对称回转轴线的工件，如各种杆件、板件、箱体等零件上的孔系。,铰刀,29,猜猜看？,铰刀用于中、小尺寸孔的半精加工和精加工能够，也可用于磨孔或研孔前的预加工。,拉刀,拉刀用于加工内孔、花键和平面等。,齿轮铣刀,31,猜猜看？,圆柱齿轮加工机床主要有滚齿机、插齿机、车齿机等； 圆锥齿轮加工机床有刨齿机、铣齿机、拉齿机等； 精加工还有研齿机、磨齿机等；,砂轮构造,32,图2-1 砂轮构造,猜猜看？,磨削是用带有磨粒的工具（砂轮、砂带、油石等）对工件进行切削加工的方法。,典型加工设备,33,车削加工-卧式车床,34,猜猜看？,CA6140型卧式车床不仅能车削外圆，还可以切削成形回转面、各种螺纹、端面和内圆面等。,车削加工-立式车床,35,猜猜看？,立式车床：加工径向尺寸大而轴向尺寸相对较小的工件。,铣削加工-卧式升降台铣床,36,猜猜看？,加工的工件尺寸、重量都不够大时，多使用工作台能垂直移动的升降台铣床。,铣削加工-立式升降台铣床,37,猜猜看？,与卧式升降台铣床的区别在于：其主轴为垂直布置，立铣头可以在垂直面内倾斜调整成某一角度，并且主轴套筒可沿轴向调整其伸出的长度。,铣削加工-龙门铣,38,猜猜看？,龙门铣床是大型、高效通用机床，主要用于各种大型工件上的平面、沟槽等的粗铣、半精铣或精铣加工，也可借助于附件加工斜面和内孔。,铣削加工-圆工作台立铣（床身式）,39,猜猜看？,工作台不作升降运动，机床垂直方向的进给运动由主轴箱沿立柱导轨运动来实现。 用来加工中等尺寸的零件。,钻削加工-立式钻床,40,猜猜看？,立式钻床的工作台可沿立柱上的导轨作调位运动。 立式钻床只适用于在单件、小批量生产中加工中、小型工件。,钻削加工-台式钻床,41,猜猜看？,只能加工较小工件上的孔。 但它的结构简单，体积小，使用方便，在机械加工和修理车间中应用广泛。,钻削加工-摇臂钻,42,猜猜看？,适用于在单件和成批生产中加工较大的工件。,镗削加工-卧式镗床,43,猜猜看？,除了镗孔外，还可以车端面、车外圆、车螺纹、车构槽、钻孔、铣平面等。,镗削加工-落地镗床,44,猜猜看？,刨削加工-牛头刨床,45,猜猜看？,刨床类机床主要用于加工各种平面和沟槽。 牛头刨床用于刨削较小的工件。,刨削加工-龙门刨床,46,猜猜看？,加工大型、重型工件上的各种平面和沟槽时，需使用龙门刨床。 可同时加工多个中、小型工件。,刨削加工-单臂刨床,47,猜猜看？,插削加工-插床,48,猜猜看？,插床实质上是立式刨床。 主要用来在单件小批生产中加工键槽、孔内的平面或成形表面。,万能外圆磨削加工,49,猜猜看？,砂轮旋转主运动； 工件圆周进给运动； 工件纵向进给运动 砂轮架周期或连续横向进给运动。,万能外圆磨床,50,猜猜看？,万能外圆磨床适于单件小批生产中磨削内外圆柱面、圆锥面、轴肩端面等。,内圆磨床,51,猜猜看？,对淬硬的零件和高硬度材料制品，磨床是主要的加工设备。 磨床除了用作精加工外，也可用来进行高效率的粗加工或一次完成粗、精加工。,基本概念,52,53,机械加工工艺过程,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，使之成为合格零件的全部劳动过程。,54,机械加工工艺过程的组成：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。,机械加工工艺过程的组成,55,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。,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。,56,机械加工工艺过程,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。,57,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。,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: 复合工步,机械加工工艺过程,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。,58,定义：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+% +% ） 式中 Q 产品年产量（件/年）； n 每台产品中该零件数量（件/台）； 备品率； 废品率。,生产纲领,59,根据生产纲领确定生产类型，主要分为：单件小批生产、批量生产和大批大量生产三种类型。,生产类型,60,生产类型的特点,61,机械加工工艺规程,机械加工工艺规程是指规定零件机械加工工艺过程的工艺文件。 一般包括：工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺装备、工件的检验项目用检验方法、切削用量、时间定额等。 工艺规程的作用 连接产品设计和制造过程的桥梁，是企业组织生产活动和进行生产管理的重要依据。,外圆表面的机械加工工艺路线,62,内孔表面的机械加工工艺路线（1）,63,内孔表面的机械加工工艺路线（2）,64,平面的机械加工工艺路线,65,平面的机械加工工艺路线（续）,66,