儀器制造工藝學(xué)課程總結(jié)

1、課程總結(jié)第一章加工精度：由零件圖紙上以公差T給定的，表征的是與理想幾何參數(shù)相符合的程度加工誤差：加工后實(shí)際測(cè)得的偏離值，表征的是與理想幾何參數(shù)的偏差的程度加工精度分為尺寸精度形狀精度位置精度方法誤差（原理誤差）：由于加工時(shí)采用了近似的加工運(yùn)動(dòng)方式，或形狀近似的道具輪廓而產(chǎn)生的加工誤差機(jī)床誤差:指在無切削負(fù)荷下，來自機(jī)床本身的制造誤差安裝誤差和磨損，主要由主軸回轉(zhuǎn)誤差、導(dǎo)軌誤差及傳動(dòng)誤差組成。主軸回轉(zhuǎn)誤差1 主軸回轉(zhuǎn)誤差不僅對(duì)加工表面的形狀和位置精度影響較大，而且對(duì)加工表面的粗糙度和波度影響亦較大，尤其是在精密加工中，它是決定工件圓度的主要因素。2 主軸回轉(zhuǎn)誤差主軸幾何軸線主軸實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線主軸理

2、想回轉(zhuǎn)軸線主軸平均回轉(zhuǎn)軸線：各瞬時(shí)回轉(zhuǎn)軸線的平均位置主軸回轉(zhuǎn)誤差（精度）：主軸實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線與主軸理想回轉(zhuǎn)軸線的符合程度3 主軸回轉(zhuǎn)誤差的表現(xiàn)徑向跳動(dòng)：瞬時(shí)回轉(zhuǎn)軸線始終平行于平均回轉(zhuǎn)軸線，但沿Y軸和Z軸方向有變動(dòng)（加工圓柱面的形狀精度）軸向竄動(dòng)：瞬時(shí)回轉(zhuǎn)軸線沿平均回轉(zhuǎn)軸線方向的變動(dòng)角度擺動(dòng)：瞬時(shí)回轉(zhuǎn)軸線與平均回轉(zhuǎn)軸線是一傾斜角，但其交點(diǎn)位置固定不變（形狀精度）軸向竄動(dòng)在加工端面時(shí)，對(duì)形狀精度有影響。4 影響主軸回轉(zhuǎn)精度的因素 軸承和軸頸的影響（車床類和鏜床類）（軸頸是軸兩端較細(xì)，裝在軸承內(nèi)環(huán)中，和軸承一起運(yùn)動(dòng)） 軸承間隙的影響 配合零件和裝配質(zhì)量的影響5 提高主軸回轉(zhuǎn)精度的措施 設(shè)計(jì)與制造高精度

3、的主軸部件 使主軸回轉(zhuǎn)誤差不反映到工件上作法：在結(jié)構(gòu)上采用運(yùn)動(dòng)和定位分開的主軸結(jié)構(gòu)2、機(jī)床導(dǎo)軌誤差機(jī)床導(dǎo)軌誤差項(xiàng)目水平面內(nèi)的直線度，垂直面內(nèi)的直線度前后導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的平行度誤差敏感方向：原始誤差引起的刀刃與工件間的相對(duì)位移，若產(chǎn)生在加工表面的法線方向，則對(duì)加工精度影響較大，若產(chǎn)生在加工表面的切線方向，則影響甚小，可忽略不計(jì)，一般對(duì)加工精度影響大的方向稱為誤差敏感方向機(jī)床傳動(dòng)鏈誤差：機(jī)床傳動(dòng)鏈誤差是指機(jī)床內(nèi)聯(lián)傳動(dòng)鏈?zhǔn)寄﹥啥藗鲃?dòng)元件之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的誤差，是螺紋加工，螺旋面加工和展成法加工齒輪等工件時(shí)，影響其加工精度的主要因素提高機(jī)床傳動(dòng)精度：制造高精度傳動(dòng)元件 減少傳動(dòng)元件數(shù)目，縮短傳動(dòng)鏈長(zhǎng)度 采

4、用校正裝置（即測(cè)量加補(bǔ)償裝置）第二章 夾具誤差1夾具誤差來自?shī)A具的制造誤差和使用過程中的磨損 2、會(huì)影響工件的加工精度刀具誤差：是指刀具制造誤差和磨損（包括刃磨）2刀具誤差對(duì)加工精度影響隨刀具種類的不同而不同定尺寸刀具：刀具的制造誤差及磨損會(huì)直接影響被加工工件的尺寸精度成型刀具：成形車刀，成形銑刀，模數(shù)銑刀展成刀具：齒輪滾刀，插齒刀，花鍵滾刀一般刀具：普通車刀，單刃鏜刀，端銑刀，刨刀用成形刀具，刀具的形狀精度直接影響工件的形狀精度用展成刀具，刀具切削刃的幾何形狀及有關(guān)尺寸，會(huì)直接影響加工精度一般刀具，刀具的制造精度對(duì)工件精度無直接影響，刀具的磨損對(duì)工件形狀尺寸精度均有影響加工表面精度由機(jī)床運(yùn)動(dòng)

5、精度決定加工表面尺寸精度由機(jī)床調(diào)整精度決定四點(diǎn)結(jié)論 力和變形的關(guān)系不是直線關(guān)系 加載曲線和卸載曲線不重合 當(dāng)載荷去除后變形回不到起點(diǎn) 部件的實(shí)際剛度遠(yuǎn)比我們按實(shí)體估計(jì)的要小影響部件剛度的因素：1、連接表面的接觸變形 2、薄弱零件本身的變形 3、間隙的影響 4、摩擦的影響 5、施力方向的影響工藝系統(tǒng)剛度的特點(diǎn)：1、整個(gè)工藝系統(tǒng)的剛度比其中剛度最小的那個(gè)環(huán)節(jié)的剛度還小 2、工藝系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的剛度和整個(gè)工藝系統(tǒng)的剛度是隨著受力點(diǎn)位置的變化而變化 3、由于工藝系統(tǒng)剛度定義式中的Y是在FxFyFz的共同作用下，產(chǎn)生了沿Fy方向的變形，即Y=YFxYFyYFz因而就有可能出現(xiàn)Y<0的情況，即工藝系統(tǒng)出

6、現(xiàn)了負(fù)剛度誤差復(fù)映：毛皮橢圓，加工后工件仍為橢圓：毛坯偏心，加工后工件仍有偏心工藝系統(tǒng)的熱源 內(nèi)部（切削熱：去除材料所消耗的能量 摩擦熱：機(jī)熱電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)部分產(chǎn)生的 派生熱：切削、切削液、潤(rùn)滑油攜帶） 外部（環(huán)境溫度：氣溫對(duì)流，地基溫度 輻射熱：陽(yáng)光、暖氣設(shè)備等輻射出）工藝系統(tǒng)熱變形對(duì)加工精度的影響 1、機(jī)床熱變形產(chǎn)生的加工誤差 2、工件熱變形產(chǎn)生的加工誤差（1、熱源：主要是切削熱，對(duì)于大型工件或要進(jìn)行精密加工的工件來說環(huán)境熱與輻射熱也不可忽視 2、工件熱變形的兩種情況：均勻受熱：弓箭的溫度在沿全長(zhǎng)圓周上是一樣的變形也較為均勻，影響尺寸精度 不均勻受熱，工件又在單面受切削熱作用下影響形狀及相互位

7、置精度）刀具熱變形產(chǎn)生的加工誤差：1、刀具的熱變形 2、車刀的熱伸長(zhǎng)表面層的微觀幾何性質(zhì)（表面粗糙度：切削刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡所形成其波長(zhǎng)L與波高H之比小于50 波度：介于加工精度和表面粗糙度之間的周期性幾何形狀誤差，由加工工藝系統(tǒng)的振動(dòng)和偏移造成L/H=50-1000 宏觀幾何形狀誤差L/H>1000）表面層物理性質(zhì)：冷作硬化（鋼材在常溫或再結(jié)晶溫度以下的加工，能顯著提高強(qiáng)度和硬度，降低塑性和沖擊韌性，成為冷作硬化），金相組織變化，殘余應(yīng)力磨削燒傷分為回火燒傷和淬火燒傷，振動(dòng)情況分為自激振動(dòng)和強(qiáng)迫振動(dòng)減小切削顫動(dòng)的途徑：合理選擇切削用量 合理選擇刀具的幾何參數(shù) 采用消振刀具（彈簧車刀或?yàn)硹U刨

8、刀） 提高工藝系統(tǒng)本身的抗振性包括提高機(jī)床的抗振性、提高刀具的抗振性 改變振動(dòng)系統(tǒng)的剛度組合避免自激振動(dòng) 使用減震裝置減震（阻尼器減震器）積屑瘤指在加工中碳鋼時(shí)，在刀尖處出現(xiàn)的小塊且硬度較高的金屬粘附物。1、 積屑瘤的形成 在加工過程中，由于工件材料是被擠裂的，因此切屑對(duì)刀具的前面產(chǎn)生有很大的壓力，并摩擦生成大量的切削熱。在這種高溫高壓下，與刀具前面接觸的那一部分切屑由于摩擦力的影響，流動(dòng)速度相對(duì)減慢，形成“滯留層”。當(dāng)摩擦力一旦大于材料內(nèi)部晶格之間的結(jié)合力時(shí)，“滯流層”中的一些材料就會(huì)粘附在刀具*近刀尖的前面上，形成積屑瘤。2、積屑瘤的作用優(yōu)點(diǎn)：積屑瘤的硬度比原材料的硬度要高，可代替刀刃進(jìn)行

9、切削，提高了刀刃的耐磨性；同時(shí)積屑瘤的存在使得刀具的實(shí)際前角變大，刀具變得較鋒利。 缺點(diǎn)：積屑瘤的存在，在實(shí)際上是一個(gè)形成、脫落、再形成、再脫落的過程（1）部分脫落的積屑瘤會(huì)粘附在工件表面上，（2）而刀具刀尖的實(shí)際位置也會(huì)隨著積屑瘤的變化而改變，（3）同時(shí)，由于積屑瘤很難形成較鋒利的刀刃，在加工中會(huì)產(chǎn)生一定的振動(dòng)。所以這樣加工后所得到的工件表面質(zhì)量和尺寸精度都會(huì)受到影響。 鑒于積屑瘤的優(yōu)缺點(diǎn)，我們?cè)诖旨庸r(shí)應(yīng)設(shè)法形成積屑瘤，而在精加工時(shí)則要避免積屑瘤的產(chǎn)生。第三章勞動(dòng)生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性時(shí)間定額:指在一定生產(chǎn)條件下,規(guī)定生產(chǎn)一定產(chǎn)品或完成一道工序所需要消耗的時(shí)間單件時(shí)間定額:完成一個(gè)零件的一道工序的

10、時(shí)間定額1. 基本時(shí)間T基:直接改變零件尺寸,形狀,相對(duì)位置,表面狀態(tài)或材料性質(zhì)等工藝過程所消耗時(shí)間2. 輔助時(shí)間T輔:指為實(shí)現(xiàn)工藝過程所必需進(jìn)行的各種輔助動(dòng)作所消耗時(shí)間3. 作業(yè)時(shí)間: 作業(yè)時(shí)間為基本時(shí)間與輔助時(shí)間之和4. 布置工作地時(shí)間T布:為使加工正常進(jìn)行,工人照管工作地的時(shí)間一般按作業(yè)時(shí)間的a%（2%7%）來估算5. 休息時(shí)間T休：工人在工作班內(nèi)恢復(fù)體力所消耗時(shí)間，一般按作業(yè)時(shí)間的b%（2%7%）來估算6. 準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間T準(zhǔn)/終：是指工人為了生產(chǎn)一批產(chǎn)品或零件部件，進(jìn)行準(zhǔn)備和結(jié)束工作所消耗時(shí)間成批生產(chǎn)的單件時(shí)間定額為：T定俄=T單件+T準(zhǔn)/終/n大批量生產(chǎn)中，零件批量n 很大，可以忽

11、略：T定俄=T單件第四章7. 生產(chǎn)過程：在機(jī)械制造中，將原材料轉(zhuǎn)變成為成品的全過程稱為生產(chǎn)過程。8. 工藝過程：改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)等使其成為成品或半成品的過程稱為工藝過程。分為：加工工藝過程和裝配工藝過程。9. 工藝過程組成：最基本的單元是工序，一個(gè)或一組工人在一個(gè)工作地對(duì)同一個(gè)零件或同時(shí)對(duì)幾個(gè)工件所連續(xù)完成的那部分工藝過程；10. 又可以分為：安裝、工位、工步、走刀。11. 安裝：工件經(jīng)一次裝夾后完成的那部分工序。12. 工位：一次裝夾后工件與夾具或設(shè)備可動(dòng)部分，共同相對(duì)刀具或設(shè)備的固定部分所占的每一個(gè)位置。13. 工步：在加工表面與加工工具不變下，所連續(xù)完成的那部分工

12、序，復(fù)合工步，用幾把刀同時(shí)加工幾個(gè)表面。14. 走刀：刀具相對(duì)工件完成一次切削所做的工作。15. 工藝規(guī)程：指導(dǎo)加工和裝配過程的工藝文件。16. 工藝文件是指導(dǎo)工人用于生產(chǎn)、管理的各種技術(shù)性的文件。17. 常見的有：工藝路線卡，工藝過程卡，工序卡，檢驗(yàn)卡。18. 生產(chǎn)類型：按生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品本身大小結(jié)構(gòu)復(fù)雜性分為：?jiǎn)渭a(chǎn)，成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)。19. 生產(chǎn)綱領(lǐng)是包括備品和廢品在內(nèi)的儀器或零件年產(chǎn)量N=yn(1+a%+b%)。20. 基準(zhǔn)：圖紙上用來確定相對(duì)幾何位置關(guān)系的點(diǎn)線面。21. 分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)（工序基準(zhǔn):在工序圖上用來確定本工序所加工表面加工后的尺寸形狀位置的基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)：在加工

13、中用來定位的基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)：測(cè)量時(shí)采用的基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)：裝配時(shí)用來確定零件或部件的相對(duì)位置）。22. 定位基準(zhǔn)原則：1保證某重要表面雨量均勻，應(yīng)選該表面為粗基準(zhǔn)。2需保證工件上加工表面遇不加工表面之間的位置要求應(yīng)以不加工表面做為粗基準(zhǔn)3選擇基準(zhǔn)時(shí)還應(yīng)考慮定位準(zhǔn)確加緊可靠夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單操作方便。4粗基準(zhǔn)只能使用一次23. 粗基準(zhǔn)只能用一次；先選精基準(zhǔn)，然后再選擇粗基準(zhǔn)24. 精基準(zhǔn)選擇原則：25. 基準(zhǔn)重合：盡量選用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，以消除基準(zhǔn)不重合誤差對(duì)加工精度的影響，從而容易的獲得加工表面對(duì)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的相對(duì)位置精度和尺寸精度26. 基準(zhǔn)統(tǒng)一：零件上所有表面的加工特別是相互位置要求精確的表面盡

14、可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位。27. 互為基準(zhǔn):對(duì)于相互位置要求精度高的兩個(gè)表面自身尺寸精度和形狀精度都很高采用互為基準(zhǔn)加工28. 自為基準(zhǔn)：加工表面余量小且要求均勻時(shí)，在加工式光整加工型余量用加工表面本身作為定位基準(zhǔn)，此表面與其他表面之間的位置精度有限性工序保證。29. 輔助基準(zhǔn)：零件上沒有合適的表面作為定位基準(zhǔn)時(shí)，為滿足工藝的需要在工件上專門設(shè)計(jì)定位面30. 加工余量：加工過程中從加工表面切去的金屬層厚度，它是工序余量和加工余量的總稱。31. 工序余量相鄰工序的工序尺寸差。32. 加工總余量毛坯尺寸和零件尺寸之差。33. 影響加工余量的基本因素1前工序的表面粗糙度Ra及缺陷層深度P

15、a。2工序的尺寸公差Ta3前工序個(gè)表面間相互位置的空間偏差Pa4本工序的裝夾誤差。34加工精度：正常條件下，各種加工方法都有一個(gè)對(duì)應(yīng)的范圍內(nèi)的加工精度與加工成本的關(guān)系，這個(gè)范圍成為加工精度。35方法的選擇：應(yīng)根據(jù)個(gè)表面的技術(shù)要求首先選擇保證該要求的中加工方法再根據(jù)終加工方法對(duì)配件的質(zhì)量要求，選擇加工方法生產(chǎn)36加工方法的因素：1各種加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度2工件材料性質(zhì)3工件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸4生產(chǎn)類型5本廠的現(xiàn)有設(shè)備狀況和技術(shù)條件37加工階段的化分：粗加工，半精加工、精加工和光整加工。38加工順序的安排：先基面后其它、先主后次、先粗后精和先面后孔。39計(jì)算機(jī)輔助工藝過程編制（CA

16、PP全稱是：Computer Aided Process Planning。有派生法、創(chuàng)成法和半創(chuàng)成法。第五章夾具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第一節(jié)：夾具的基本概念機(jī)床夾具：金屬切削機(jī)床上使用的夾具一、 機(jī)床夾具的定義及組成定義：用來在機(jī)床上迅速、準(zhǔn)確地裝夾工件，保證加工中工件與刀具有正確相對(duì)位置的一種工藝裝具 定位元件組成 加緊裝置 對(duì)刀引導(dǎo)元件 連接元件定位元件：用于確定工件在夾具中準(zhǔn)確位置的元件。如支撐釘、支撐板、心軸、V形塊、定位套、定位銷夾緊裝置：用以確保工件在夾具中定位位置，加工過程不發(fā)生改變的裝置對(duì)刀、引導(dǎo)元件：用于確定夾具相對(duì)刀具的正確位置的元件，如刀塊、鉆套、鏜套等連接元件：確定夾具在機(jī)床上正確

17、位置的元件夾具體：連接各元件與裝置的基礎(chǔ)件二：工件的裝夾方法 直接找正（1）.用找正法裝夾工件 劃線找正（2 ）.用夾具裝夾找正三夾具的工作原理工件夾具再求工件各定位面與夾具得相應(yīng)定位元件的定位工作面接觸，配合或?qū)?zhǔn)來實(shí)現(xiàn)家具機(jī)床家具通過連接元件對(duì)機(jī)床先保證有準(zhǔn)確的相對(duì)位置刀具夾具通過對(duì)刀、導(dǎo)向元件使夾具相對(duì)有關(guān)的定位元件的定位工作面間調(diào)整 的到準(zhǔn)確位置四夾具的作用1.保證加工質(zhì)量2.提高生產(chǎn)效率3.擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍4.減輕勞動(dòng)強(qiáng)度五.夾具的分類機(jī)床夾具 檢測(cè)夾具 裝配夾具 其他夾具第二節(jié)工件的定位工件在夾具中定位的含義及要求工件在夾具中定位就是要確定工件與夾具定位元件的相對(duì)位置，并通過導(dǎo)向

18、元件或?qū)Φ堆b置來保證工件與刀具之間的相對(duì)位置從而滿足加工精度的要求要有與元件的設(shè)計(jì)要求要有足夠的要求有耐磨性工件定位的基本原理六點(diǎn)定位原理定位：工件在夾具中位置的確給決定成為定位工件在夾具中定位的幾種情況完全定位合理選擇并布置定位元件，使工件具有的6個(gè)方向的自由度恰好全部被限制，而在夾具中占有完全確定的唯一定位不完全定位（部分定位）只部分限制了幾個(gè)方向自由度，而沒有完全限制工件的6個(gè)方向的自由度，但以能滿足工序的加工要求欠定位按工件的工序加工要求應(yīng)限制的那幾個(gè)方向的自由度實(shí)際上沒有完全被限制重復(fù)定位（過定位）幾個(gè)定位元件重復(fù)限制工件同一個(gè)方向（或同幾個(gè)方向）的自由度的現(xiàn)象定位元件支撐釘 支撐板

19、 可調(diào)節(jié)支撐 自位支撐 輔助支撐 V形塊 圓柱定位銷 和菱形定位銷第六章儀器裝配基礎(chǔ)第一節(jié)：概述裝配是儀器制造的最后一部分生產(chǎn)過程，包括裝配，調(diào)整，檢驗(yàn)，試車等工作裝配：按照規(guī)定的技術(shù)要求，將若干零件裝成一個(gè)組件或者部件，或者將若干零件、部件裝成產(chǎn)品的工藝過程稱為裝配裝配工藝規(guī)程：裝配工藝規(guī)程是用文件形式規(guī)定下來的裝配工藝過程組件裝配：按照規(guī)定的技術(shù)要求，將若干零件裝成一個(gè)組件的工藝過程稱為組件裝配部件裝配：按照規(guī)定的技術(shù)要求，將若干零件裝成一個(gè)部件的工藝過程稱為部件裝配總裝配：按照規(guī)定的技術(shù)要求，將若干組件或者部件裝成一個(gè)產(chǎn)品的工藝過程稱為總裝配零件：組成產(chǎn)品的基本單元合件：若干零件的永久連接或是連接在一個(gè)“基準(zhǔn)零件”上的少數(shù)零件的組合組件：一個(gè)或幾個(gè)合件和 零件的組合部件：若干零件組成的具有相對(duì)的獨(dú)立性的部分第二節(jié)裝配尺寸鏈及其計(jì)算基本概念在儀器的組裝部裝，總裝配重，由直接影響裝配精度和技術(shù)要求的相關(guān)零件的尺寸以及相關(guān)零件的尺寸以及相互位置關(guān)系所組成的尺寸鏈，成為裝配尺寸鏈二裝配尺寸鏈的計(jì)算1.確定封閉環(huán) 查