機械制造與修理工藝基本概念總結(jié)

1、第一章 零件機械加工基本概念工序：是指一個(或一組)工人，在一臺機床上(或一個工作地點)，對一個(或一組)工件，連續(xù)進行的全部工作。其中，工人、地點、工件、連續(xù)作業(yè)四個要素中，任意變更一個時，就算另一道工序。工步：是指當加工表面，刀具切削用量中的轉(zhuǎn)速和進給量均保持不變時，所完成的那一部分工作。走刀：當加工表面，刀具，切削用量中的轉(zhuǎn)速和進給均保持不變時，切去一層金屬所完成的那部分工作。安裝：本意是指定位和夾緊的行為。這里是指工件在一次安裝后所完成的那一部分工藝過程。工位：特指工件安裝在轉(zhuǎn)位夾具上，工件一次安裝后，隨夾具回轉(zhuǎn)，要停在若干位置上接受加工，這每一加工位置所完成的那部分工藝過程，就稱為一

2、個工位。 生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計劃期內(nèi)應(yīng)當生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃 。生產(chǎn)類型是指企業(yè)(或車間、工段、班組、工作地)生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類。 單件生產(chǎn)、大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)。獲得形狀精度的方法依靠刀尖的運動軌跡，獲得形狀精度的方法稱為刀尖軌跡法。 刀具按照仿形裝置進給對工件進行加工的方法稱為仿形法。 利用成形刀具對工件進行加工的方法稱為成形法。 利用工件和刀具作展成切削運動進行加工的方法稱為展成法。 獲得尺寸精度的方法 通過試切測量調(diào)整再試切，反復(fù)進行到被中工尺寸達到要求為止的加工方法稱為試切法。 先調(diào)整好刀具和工件在機床上的相對位置，并在一批零件的加工過程中保持這個位置不變，以保證工件被加工尺寸的

3、方法稱為調(diào)整法。 用刀具的相應(yīng)尺寸來保證工件被加工部位尺寸的方法稱為定尺寸刀具法。 在加工過程中，邊加工測量加工尺寸，并將所測結(jié)果與設(shè)計要求的尺寸比較后，或使機床繼續(xù)工作，或使機床停止工作，這就稱為主動測量法。自動控制法是把測量、進給裝置和控制系統(tǒng)組成一個自動加工系統(tǒng)，加工過程依靠系統(tǒng)自動完成的。獲得位置要求(位置尺寸和位置精度)的方法 用夾具裝夾 。找正裝夾 。找正是用工具(和儀表)根據(jù)工件上有關(guān)基準，找出工件在加工(或裝配)時的正確位置的過程。用找正方法裝夾工件稱為找正裝夾。有：1) 劃線找正裝夾 此法是用劃針根據(jù)毛坯或半成品上所劃的線為基準找正它在機床上正確位置的一種裝夾方法。 2) 直

4、接找正裝夾 此法是用劃針和百分表或目測直接在機床上找正工件位置的裝夾方法。 經(jīng)濟精度是指：應(yīng)用完好的機床設(shè)備、適當質(zhì)量的夾具和標準刀具、由一定熟練程度的工人操作，按照標準的切削用量和工時定額，所得到的某種加工方法的精度。 選擇某一主要工序加工用的機床時，應(yīng)參考以下原則：1. 機床的生產(chǎn)率與加工零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)；2. 機床的功率、剛性和機動范圍等應(yīng)與最有利的切削用量相適應(yīng)；3. 要保證該工序所要求的加工精度和表面粗糙度；4. 機床工作區(qū)域的尺寸應(yīng)與工件的輪廓尺寸相適應(yīng)；5. 機床的價值應(yīng)與生產(chǎn)類型相適應(yīng)；6. 盡量選用國產(chǎn)機床和考慮設(shè)計或仿造新機床的可能性等。機械加工工藝過程的擬訂零件圖分析

5、零件的表面按其工作性質(zhì)可分為兩類： (1)主要表面或工作表面； (2)自由表面。 對零件進行工藝審查的內(nèi)容，其中包括技術(shù)要求的合理性及零件結(jié)構(gòu)的工藝性。1、檢查零件圖紙的正確性和完整性1). 有足夠數(shù)量的投影圖和剖面圖；2). 有全部必要的標注和正確的尺寸；3). 加工表面的粗糙度、尺寸公差和配合；4). 零件材料的牌號、硬度和熱處理方面的資料；5). 每一零件的重量；6). 每臺產(chǎn)品所需該種零件的數(shù)量；7). 必要的技術(shù)條件，如幾何形狀誤差、相互位置精度等等。2、分析零件圖的技術(shù)條件1) 加工表面的尺寸精度；2) 加工表面的幾何形狀精度；3) 各加工表面之間的相互位置精度；4) 表面層的物理

6、機械性能和表面粗糙度；5) 熱處理及其它方面的要求等。 3、審查零件的選用材料 1)材料的來源及其經(jīng)濟性；2)對材料提出的熱處理要求，應(yīng)符合該廠熱處理車間的具體條件；3)加工方法、切削刀具和切削用量的選擇等。 4、分析研究零件的結(jié)構(gòu)工藝性(1) 加工方便：1) 刀具容易接近工件；2) 減少和統(tǒng)一零件的尺寸種類，并選用標準的尺寸和公差；3) 簡化加工表面的形狀和減少加工表面的面積。(2) 提高零件的剛度零件的剛度在機械加工時具有十分重要的意義；剛度高的零件不僅容易保證加工精度和正確的幾何形狀，而且能夠承受較大的切削力，因此可以采用較大的切削用量，提高勞動生產(chǎn)率。(3) 保證刀具正常工作1) 某些

7、零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)有退刀槽；2) 力求避免鉆頭軸線與孔的入口或出口面傾斜而形成單刃切削，導(dǎo)致鉆頭引偏；3) 避免深孔加工等。5、此外，還要考慮到加工各個表面時所需要的刀具、量具和夾具的供應(yīng)情況。 工藝資料收集 1 切削刀具、夾具和量具的圖冊 夾具圖冊 切削刀具圖冊(1) 生產(chǎn)的性質(zhì)、(2) 機床的型式、(3) 加工的方法、(4) 被加工零件的尺寸和外形、(5) 加工的質(zhì)量指標、(6) 加工的精度要求、(7) 工件的材質(zhì)、(8) 切削刀具的材料等。 量具圖冊 (1) 所要求的測量精度、(2) 生產(chǎn)的性質(zhì)、(3) 被測量表面的尺寸、(4) 被測量表面的質(zhì)量等。 2切削用量手冊及有關(guān)定額資料 確定毛坯 1

8、) 零件的幾何形狀和尺寸；2) 對零件材料所要求的技術(shù)條件(化學(xué)成分、機械性能、結(jié)構(gòu)和纖維分布情形)；3) 零件制造的全部最低費用；4) 為現(xiàn)有工廠設(shè)計工藝規(guī)程時，要掌握毛坯車間的設(shè)備、工具和工人技術(shù)等級；5) 準備新毛坯制造過程所需要的時間和過程等。 定位基準的選擇 1.基準的概念 基準就是零件上用來確定其他點、線、面的位置的那些點、線、面?；鶞史譃樵O(shè)計基準和工藝基準兩大類。 1)設(shè)計基準是在零件圖上用來確定其他點、線、面的位置的基準。 2)工藝基準是在加工及裝配過程中使用的基準。 a)定位基準是在加工中使工件在機床或夾具上占有正確位置所采用的基準。 b)度量基準是在檢驗時使用的基準。 c)

9、裝配基準是在裝配時用來確定零件或部件在產(chǎn)品中的位置所采用的基準。 在分析基準問題時，必須注意下列幾點1)作為基準的點、線、面在工件上不一定具體存在(例如，孔的中心、軸心線、基準中心平面等)，而常由某些具體的表面來體現(xiàn)。這些表面就可稱為基面。 2)作為基準，可以是沒有面積的點和線，及很小的面；但是代表這種基準的點和線的工件上具體的基面總是有一定面積的。 3)上面所分析的都是尺寸關(guān)系的基準問題。表面位置精度(平行度、垂直度等)的關(guān)系也是一樣?；鶞实倪x擇 基準的選擇實際上就是基面的選擇問題。 使用毛坯的表面來定位，這種定位基面就稱為粗基面(或毛基面)。 采用已經(jīng)切削加工過的表面作為定位基面，這種定位

10、基面就稱為精基面(或光基面)。 工件上沒有能作為定位其面用的恰當?shù)谋砻?，這時就有必要在工件上專門加工出定位基面，這種基面稱為輔助基面。選擇基面時，需要同時考慮三個問題：1) 用哪一個表面作為加工時的精基面，使整個機械加工工藝過程能順利地進行？2) 為加工上述精基面，應(yīng)采用哪一個表面作為粗基面？3) 是否有個別工序為了特殊的加工要求，需要采用第二個精基面？在選擇基面時有兩個要求：1) 各加工表面有足夠的加工余量(至少不留下黑斑)，不加工表面的尺寸、位置符合圖紙要求，對一面要加工、一面不加工的壁，要有足夠的厚度。(2) 定位基面有足夠大的接觸面積和分布面積。接觸面積大就能承受大的切削力；分布面積大

11、可使定位穩(wěn)定可靠。在必要時，可在工件上增加工藝搭子或在夾具上增加輔助支承選擇精基面的原則是： (1) 應(yīng)盡可能選用設(shè)計基準作為定位基準。這稱為基準重合原則。特別在最后精加工時，為保證精度，更應(yīng)該注意這個原則。 (2) 應(yīng)盡可能選擇統(tǒng)一的定位基準加工各表面，以保證各表面間的位置精度。這稱為統(tǒng)一基準原則。 (3) 有時還要遵循互為基準、反復(fù)加工。這稱為互為基準原則 (4) 有些精加工工序要求加工余量小而均勻，以保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，這時就以加工面本身作為精基面。這稱為自為基準原則選擇粗基面的原則是：1) 如果必須首先保證工件某重要表面的余量均勻，就應(yīng)該選擇該表面作為粗基面。2) 如果必須首先保

12、證工件上加工表面與不加工表面之間的位置要求，則應(yīng)以不加工表面作為粗基面，如果工件上有好幾個不需加工的表面，則應(yīng)以其中與加工表面的位置精度要求較高的表面為粗基面。 3) 應(yīng)該用毛坯制造中尺寸和位置比較可靠、平整光潔的表面作為粗基面，使加工后各加工表面對各不加工表面的尺寸精度、位置精度更容易符合圖紙要求。應(yīng)該注意：由于粗基面的定位精度很低，所以粗基面在同一尺寸方向上通常只允許使用一次。工藝過程的階段劃分當零件加工精度、表面粗糙度和技術(shù)條件要求較高時，通常不可能在一個工序中完成所需要的全部加工工作，而要把主要表面的加工過程劃分為幾個階段： 1).粗加工階段主要是切除表面較多的加工余量；2).半精加工

13、階段為主要表面的精加工作好準備。此外，在半精加工階段中，還可插入一些次要表面的終加工工作；3).精加工階段主要使各主要加工表面達到規(guī)定的尺寸精度、位置精度和表面粗糙度要求；4).光整加工階段主要使某些特別重要的表面達到極高的表面質(zhì)量(粗糙度和表面層物理機械性能)。工藝過程要劃分幾個階段的理由如下：1).粗加工階段切除較多的加工余量，所以粗加工階段的切削力、夾緊力、切削熱較大，容易引起工件的彈性變形，有時甚至產(chǎn)生塑性變形。這樣，粗加工階段不可能達到高的精度和表面粗糙度。2).具有殘余應(yīng)力的毛坯工件，粗加工以后，由于內(nèi)應(yīng)力重新分布，也會引起變形。所以必須通過半精加工和精加工等各道工序，逐漸減少加工

14、余量，逐步提高加工精度和表面粗糙度，最后達到規(guī)定的技術(shù)要求。3).粗加工后可及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，及時進行處理。4).劃分加工階段，把粗糙度要求高的表面加工工序放在工藝過程的末了，以免在安裝和運輸中，損壞已加工好的表面。5).劃分加工階段，可合理的使用機床設(shè)備，發(fā)揮它們各自應(yīng)有的效能。如粗加工階段宜采用高生產(chǎn)率機床。精加工則在精密機床上進行。這可發(fā)揮各種設(shè)備的效能，也易保持精密機床的壽命。6).有些工件，在加工工藝過程中須插入熱處理工序，而熱處理引起的工件變形，必須由以后的加工階段來修正。工序集中與分散 將工件的加工內(nèi)容集中在少數(shù)幾道工序里完成，這就是“工序集中” ；將加工內(nèi)容分散在較多的工序去

15、完成，每道工序的內(nèi)容簡單，這就是“工序分散” 。工序集中的特點：1).可采用高效的專用機床和工藝裝備，從而提高勞動生產(chǎn)率；2).減少了設(shè)備的數(shù)量，相應(yīng)地減少了操作工的數(shù)量和生產(chǎn)面積；3).減少了工序數(shù)目，縮短了工藝路線，簡化了生產(chǎn)計劃工作；4).減少了工件的安裝次數(shù)，不僅有利于提高生產(chǎn)率，而且減少了安裝誤差，提高了加工精度；5).專用機床和工藝裝備比較復(fù)雜和貴重，調(diào)整時需要技術(shù)高的工人，并且耗費時間。 工序分散的特點是： 1).采用比較簡單的機床和工藝裝備，調(diào)整容易，對工人技術(shù)水平要求也低；2).容易適應(yīng)生產(chǎn)對象的變更；3).生產(chǎn)準備部門的工作量?。?).設(shè)備數(shù)量多，工人數(shù)量相應(yīng)地增加，生產(chǎn)面

16、積也相應(yīng)的增多；5).在加工過程中零件的裝夾次數(shù)較多，這樣不僅影響零件的加工精度，也增加了輔助時間。 工序的安排 1).加工順序的安排在安排切削加工順序時，需遵守以下原則：(1).先粗后精:先安排粗加工，中間安排半精加工，最后安排精加工和光整加工。在安排粗加工序時應(yīng)考慮到精基準表面的加工應(yīng)放在工藝路線的前頭(2).先主后次:先安排主要表面的加工，后安排次要表面的加工。這里所謂主要表面，就是指裝配基準面、工作表面等； (3).先基面后其它 2).熱處理工序的安排 熱處理工序目的有三： (1).改善金屬組織和可加工性能。退火、正火、調(diào)質(zhì)等，一般應(yīng)安排在機械加工之前進行。(2).消除內(nèi)應(yīng)力的人工時效

17、處理。對只需一次時效處理的，最好安排在粗加工后，以便消除鑄造過程中或粗加工時產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，減小后續(xù)工序中因工件內(nèi)應(yīng)力重新分布而引起的變形。對要兩二次時效處理的，可一次在粗加工后，另一次在半精加工后，這樣更有利于保證精加工后所獲得的精度穩(wěn)定。對于精度高、剛性差的工件，幾乎每次機械加工后，都要進行時效處理。(3).提高零件表面的硬度。這種方法如淬火、滲碳淬火等，一般應(yīng)安排在工藝過程的后部，磨削加工之前，淬火前應(yīng)先去毛刺。此外表面鍍層、發(fā)蘭等，一般應(yīng)安排在機械加工后進行。 3).輔助工序的安排 檢驗工序是主要的輔助工序，它是保證質(zhì)量的主要措施之一。(1).粗加工全部完了后，精加工之前;(2).送往外

18、車間加工前、后；(3).重在工序和工時長的工序前、后；(4).加工完畢，進入裝配或送成品庫前。此外，在輔助工序中還有清洗工序和退磁工序等，這類輔助工序不一定每個零件工藝過程中都有，它是根據(jù)需要才安排的.加工余量的確定 基本概念 機械加工的余量就是從工件表面切去的金屬層的厚度。 工序余量是指在某加工工序內(nèi)應(yīng)切去的金屬層的厚度。 工序余量是由工藝過程中前一道工序和本道工序中所得尺寸之差來確定的。零件在機械加工過程中各工序余量之和稱為總余量。工序尺寸允許變動的范圍稱為工序公差，即工序相應(yīng)尺寸的變動范圍。工序余量分為以下三種: 1).最小余量這是當上道工序加工中，去掉了其全部公差，而本工序加工則完全沒

19、有用上公差時，所切去的那層金屬；2).基本(計算)余量這是本工序加工的最小余量，加上上道工序的公差；3).最大余量這是本工序加工的最小余量，加上本工序公差與上工序公差之和。 工序公差 工序公差總是注向金屬內(nèi)部的，即“入體原則”。毛坯的是標注雙向公差(±)。在手冊中查得的余量數(shù)據(jù)，和計算切削用量時所用的余量數(shù)值，都是指的基本余量。第一道工序(荒加工)進行切削用量計算時應(yīng)采用最大余量，保證切削功率。最后一道工序的公差就是零件圖上所注的公差。它是設(shè)計人員確定的。至于其它各道工序的公差，則由工藝人員來確定。工序公差主要是根據(jù)機械加工的平均經(jīng)濟精度來確定。 余量的制定 的方法有三種：1).估計

20、法。憑有經(jīng)驗的工人和技術(shù)人員，估計出某零件表面余量的大小。 2).查表法。選擇適合于某種零件的加工方法(車、銑、刨、磨等)、加工性質(zhì)(粗、半精、精加工等)和零件加工表面尺寸的余量。 3).計算法。從理論上分析研究余量組成的原因，應(yīng)用計算法決定余量 。工序尺寸及工序公差的確定 工序尺寸就是每道工序需要保證的尺寸。零件加工后的最終尺寸及其公差和有關(guān)工序的工序尺寸和工序公差以及工序間的余量構(gòu)成一種工藝尺寸鏈，通常也稱工序尺寸鏈。工序尺寸及工序公差是根據(jù)零件的設(shè)計要求，考慮到加工中的基準、工序間余量以及工序的經(jīng)濟精度等條件，對各工序提出的尺寸。工藝尺寸鏈由封閉環(huán)和組成環(huán)組成，封閉環(huán)是間接控制獲得的尺寸

21、；組成環(huán)分增環(huán)和減環(huán)?；鶞手睾蠒r計算工序尺寸和工序公差。解工藝尺寸鏈用極限尺寸法解工藝尺寸鏈用豎式法來進行驗算：增環(huán)照抄，減環(huán)對調(diào)、變號。工序尺寸及工序公差的計算步驟可以歸納成以下幾點： 1).制訂出加工工藝過程，在每個工序圖上注出本道工序的工序尺寸；2).在分析工序尺寸和零件圖上的設(shè)計尺寸的基礎(chǔ)上，列出包括所求工序尺寸在內(nèi)的最短尺寸鏈；3).確定尺寸鏈的封閉環(huán)。由上面實例中知道，解尺寸鏈的關(guān)鍵是要正確地斷定封閉環(huán)?，F(xiàn)將確定封閉環(huán)的原則簡述如下：(1).封閉環(huán)的尺寸不是直接獲得的，而是加工以后間接得到的尺寸，所以確定封閉環(huán)時，必須根據(jù)整個工藝過程中的各個相關(guān)工序的工序尺寸，來判斷待解的尺寸鏈中

22、哪個尺寸是間接得到的，這個間接得到的尺寸就是封閉環(huán)。(2).凡是含有加工余量Z的尺寸鏈，則加工余量應(yīng)作為封閉環(huán)。4).利用解尺寸鏈的基本公式求解工序尺寸及工序公差時，可對計算的結(jié)果進行必要的驗算。這樣算得的工序尺寸及公差還是初步的，其原因是：首先，由于計算的工序尺寸及公差還可能同另外的尺寸鏈有關(guān)系，只有當所計算的工序尺寸及公差，都能滿足所有有關(guān)尺寸鏈的要求時，才能最后確定下來。其次，在含有加工余量的尺寸鏈中，由于采用余量為補償環(huán)，為了滿足后續(xù)工序能夠順利進行的要求，則必須保證余量不致過大或過小，因此，最后一定要驗算一下余量的極限值(最大及最小值)是否合適。此處還要注意下面幾點：(1).工藝尺寸

23、鏈的構(gòu)成，取決于工藝方案和具體的加工方法。(2).確定哪一個尺寸是封閉環(huán)，是解尺寸鏈的決定性的一步。封閉環(huán)搞錯了，整個解算也就錯了，甚至會得出完全不合理的結(jié)果(例如，一個尺寸的上偏差小于其下偏差)。(3).一個尺寸鏈只能解一個封閉環(huán)。切削用量的選擇 生產(chǎn)中把切削速度(v)、切削深度(ap)和進給量(f)三個要素稱為切削用量。切削用量對切削力和功率消耗、刀具耐用度、加工精度和已加工表面的粗糙度，均有明顯的影響。選擇切削用量的目的，是要在保證加工質(zhì)量和刀具耐用度的前提下，使切削時間最短，即切削效率最高。選擇切削用量必須考慮的問題 1).對加工質(zhì)量的影響： 2).對刀具耐用度的影響3).對切削加工生

24、產(chǎn)率的影響綜合切削用量三要素對加工質(zhì)量、刀具耐用度和切削加工生產(chǎn)率的影響，它們的選擇順序應(yīng)為：先選切削深度ap，其次選進給量f，最后選切削速度v。 選擇切削用量的一般原則 1).切削深度ap的選擇原則切削深度根據(jù)加工余量h確定，不論何種切削加工，其一般選擇原則是盡可能用一次走刀切除全部加工余量，以使走刀次數(shù)最少。只有在下列情況下才分多次走刀：(1) 粗加工后還要進行半精加工和精加工時，需要留出一定的加工余量。 (2) 粗加工時加工余量過大時，若一次切除使切削力太大，產(chǎn)生機床功率不足而悶車或刀具強度不夠而打刀等不正?，F(xiàn)象時，可分多次走刀。 (3) 機床工件刀具工藝系統(tǒng)剛性不足時，或加工余量極不均

25、勻直接影響到工件的加工精度和表面粗糙度時，則應(yīng)分幾次走刀；(4) 斷續(xù)切削時，刀具受到很大的沖擊力作用，為避免打刀，可分多次走刀；(5) 刀片尺寸較小，不允許采用較大的切削深度時。在不能一次走刀切除全部余量的情況下，也應(yīng)將第一次走刀的切削深度盡量取大一些。特別是切削鑄、鍛件時，工件表面凹凸不平，且有硬皮，第一次走刀的深度應(yīng)使刀刃能在金屬里層進行切削。2).進給量f的選擇原則(1) 粗加工時對表面粗糙度要求不高，進給量的選擇受切削力的限制。在刀桿和工件的剛度以及刀片和機床的走刀機構(gòu)強度允許的情況下，選較大的進給量f；(2) 半精加工和精加工時，因切削深度較小，產(chǎn)生的切削力不大，進給量f主要受表面

26、粗糙度的限制，一般取得較?。?3) 斷續(xù)切削時，為減小沖擊，應(yīng)適當減小進給量；(4) 當?shù)都馓幠ビ羞^渡刃、修光刃及切削速度較高時，半精加工和精加工也可選用較大的進給量，以提高生產(chǎn)效率；(5) 當切屑延綿不斷，影響操作或表面粗糙度時，應(yīng)加大進給量，以利斷屑。 3)切削速度v的選擇原則在切削深度和進給量選定之后，為了提高加工質(zhì)量和切削效率，充分發(fā)揮刀具的切削性能和利用機床功率，應(yīng)選擇較大的切削速度。一般選擇的原則是：(1) 粗加工時，切削速度受刀具耐用度和機床功率的限制，當切削功率超過機床電機的許用功率時，可適當降低切削速度；(2) 精加工時，切削深度和進給量都較小，切削力不大，機床的功率一般足夠

27、，切削速度主要受刀具耐用度和工件尺寸精度的限制。在保證合理的刀具耐用度的情況下，一般多采用較高的切削速度。在受刀具和工藝條件限制而不能采用高速時以及在需要降低切削溫度來保證尺寸精度時，應(yīng)采用較低的速度進行精加工；(3) 工件材料不同時，應(yīng)取不同的切削速度；(4) 斷續(xù)切削為了減小沖擊，應(yīng)取較低的切削速度；(5) 加工大件、細長及薄壁工件時，為了操作安全和保證加工精度，應(yīng)取較小的切削速度。 4).校驗機床功率切削功率Pm應(yīng)小于或等于車床主電機的功率PE，即Pm(0.750.85)PE切削時的功率可以從有關(guān)表中查出，也可按公式計算。工時定額計算時間定額是在一定的技術(shù)、組織條件下制訂出來的完成單件產(chǎn)

28、品(如一個零件)或某項工作(如一個工序)所必需的時間。 時間定額中的基本時間可以根據(jù)切削用量和行程長度來計算，其余組成部分的時間，可取自根據(jù)經(jīng)驗而來的統(tǒng)計資料。完成一個零件的一個工序的時間稱為單件時間。它包括下列組成部分：1)基本時間(T基本)是指直接改變工件的尺寸形狀和表面質(zhì)量所耗費的時間。對于切削加工來說，單件時間是切去金屬所耗費的機動時間(包括刀具的切入和切出時間在內(nèi))。2).輔助時間(T輔助)指在各個工序中為了保證完成基本工藝工作需要做的輔助動作所耗費的時間。所謂輔助動作包括：裝、卸工件，開動和停止機床，改變切削用量，測量工件，手動進刀和退刀等手動動作?；緯r間和輔助時間的總和稱為操作

29、時間。3).工作地點服務(wù)時間(T服務(wù))指工人在工作班時間內(nèi)照管工作地點及保持工作狀態(tài)所耗費的時間。例如，在加工過程中調(diào)整刀具，修正砂輪，潤滑及擦試機床，清理切屑等所耗費的時間，一般按操作時間的27%來計算。4).休息和自然需要時間(T休息)用于照顧工人休息和生理上的需要所耗費的時間，一般按操作時間的2%來計算。因此，單件時間是：T單件=T基本+T輔助+T服務(wù)+T休息工藝文件 把制定工藝過程的各項內(nèi)容歸納寫成文件形式，就是一種工藝文件，一般稱為工藝規(guī)程。 在單件小批生產(chǎn)中，一般只編寫簡單的綜合工藝過程卡片。在成批生產(chǎn)中多采用機械加工工藝卡片。 在大批大量生產(chǎn)中，則要求完整和詳細的工藝文件，各工作

30、地點都訂有機械加工工序卡片，對半自動及自動機床有機床調(diào)整卡片，對檢驗工序有檢驗工序卡片等。 工藝文件應(yīng)該簡明易懂，必要時應(yīng)用簡圖形式表示。工藝文件尚無統(tǒng)一的格式。鋼結(jié)構(gòu)零件的沖壓加工沖壓加工工序及沖壓設(shè)備1 型材和板材的整備2 分離工序：分離工序的加工方法分為切割、剪切、沖裁。3 成形工序 沖 裁1 沖裁的變形過程2 沖裁力的計算及降低沖裁力的方法3 沖裁模的構(gòu)造4 沖裁模的總體設(shè)計彎曲、拉延與成型1 常見的彎曲方法，是利用彎曲模在曲柄壓力機、液壓機或摩擦壓力機上進行彎曲。也有在專用的彎板機、彎管機、滾彎機、拉彎機等設(shè)備上進行彎曲的。2 把平板毛坯通過拉延模壓制成圓筒形或其他斷面形狀的開口空心

31、件3 冷擠壓是在常溫下將金屬坯料放入模具的模腔內(nèi)，利用壓力機的強大壓力，迫使坯料三向受壓產(chǎn)生塑性流動，使金屬從模孔或模具的縫隙擠出，從而獲得所需制件的一種加工方法。冷擠壓一般可分為以下三種基本方式。第二章 機械加工的質(zhì)量分析、生產(chǎn)效率與經(jīng)濟分析加工精度 零件的機械加工質(zhì)量，包括加工精度和表面質(zhì)量兩個方面：加工精度就是加工的準確程度，指的是零件經(jīng)過加工后所得的尺寸，幾何形狀和表面相互位置等參數(shù)的實際數(shù)值與理想數(shù)值相符合的程度。加工誤差，就是加工所得的尺寸、幾何形狀和表面相互位置等參數(shù)的實際數(shù)值對理想數(shù)值的差值。所以，研究保證加工精度的問題，也就是研究限制加工誤差的問題。表面質(zhì)量是指零件經(jīng)機械加工

32、后，由于零件表面受到刀具幾何形狀、切削力和切削熱等因素的影響，使零件表面產(chǎn)生不光潔和表面層的物理機械性質(zhì)變化。加工精度的內(nèi)容：1).尺寸精度；2).形狀精度；3).位置精度。影響加工精度的因素1).加工原理誤差；2).工件的安裝誤差；3).機床誤差；4).夾具、刀具及量具的誤差；5).工藝系統(tǒng)彈性變形引起的誤差；由機床、夾具、刀具和工件組成的彈性系統(tǒng)，通常稱為工藝系統(tǒng)；6).工藝系統(tǒng)的熱變形引起的誤差；7).調(diào)整與測量的誤差；加工精度的統(tǒng)計分析法 加工誤差的性質(zhì)加工誤差可分為系統(tǒng)性誤差和偶然性誤差。1).系統(tǒng)性誤差：當順次加工一批工件時，加工誤差大小保持不變，或按一定的規(guī)律變化的稱為系統(tǒng)性誤。

33、大小保持不變的系統(tǒng)性誤差稱為系統(tǒng)性常值誤差。按一定規(guī)律變化的加工誤差稱為系統(tǒng)性變值誤差。2).偶然性誤差：當順次加工一批工件時，大小和方向沒有一定變化規(guī)律的加工誤差，稱為偶然性誤差。機械加工表面質(zhì)量 1).表面粗糙度是指加工表面的微觀幾何形狀誤差。 2).表面波度是介于宏觀幾何形狀誤差(形)與微觀幾何形狀誤差(即粗糙度)之間的周期性幾何形狀誤差。表面層物理力學(xué)性能表面層物理力學(xué)性能主要是指下列三個方面：1) 表面層加工硬化(冷作硬化)。2) 表面層金相組織的變化。3) 表面層殘余應(yīng)力。影響表面質(zhì)量的因素 影響表面粗糙度的因素主要有三類：幾何因素；物理因素；振動因素。切削加工后影響表面層殘余應(yīng)力

34、的因素歸納起來有三方面：1) 塑性變形的因素；2) 溫度的因素；3) 金相組織變化的因素。切削加工后表面層金屬由于塑性變形而得到強化(冷硬)。提高機械加工勞動生產(chǎn)率的工藝措施 勞動生產(chǎn)率是指單位人時的平均生產(chǎn)量。也就是說：一個工人在單位勞動時間內(nèi)制造出的合格產(chǎn)品的數(shù)目。 縮短基本時間 1).提高切削用量 2).減少切削行程長度 縮短輔助時間 1).直接縮減輔助時間 a) 采用先進夾具；b) 采用各種快速換刀、自動換刀裝置；2).使輔助時間與基本時間重合a).采用兩工件或多工位的加工方法，可以縮短工件的裝卸時間；b).采用兩個相同夾具交替工作；c).采用主動檢驗或數(shù)字顯示式自動測量裝置。3).同

35、時縮短基本時間和輔助時間 a).多件加工機床在一次安裝下同時加工幾個工件，從而使分攤到每一個工件上的基本時間和輔助時間都能縮短；b).采用多刀多刃加工及成形切削；c).采用各種類型的半自動機、自動機、多工位機床、組織機床、自動線等?？s短準備終結(jié)時間 1).夾具和刀具調(diào)整的通用化；2).采用可換刀架或刀夾；3).采用刀具的微調(diào)機構(gòu)和對刀的輔助工具；4).采用準備終結(jié)時間極少的先進加工設(shè)備。機械加工工藝過程的經(jīng)濟分析機械加工工藝成本的組成可概括為兩大類：第一類是與完成工序直接有關(guān)的費用稱為不變費用。第二類是與完成工序無直接關(guān)系，而是與整個車間的全部生產(chǎn)條件有關(guān)的費用稱為可不變費用。第三章 機器裝配

36、工藝基礎(chǔ)裝配生產(chǎn)的組織形式有兩種，即移動式裝配和固定式裝配。移動式裝配指裝配對象連續(xù)地或間斷地從一個工位移到另一個工位。 故稱為流水式裝配，用這種裝配形式組織的裝配線，稱為裝配流水線，它是大量生產(chǎn)的基本的裝配組織形式。 固定式裝配分為按集中原則組織的和按分散原則組織的兩種：1).按集中原則組織的固定式裝配其裝配工作都由一組工人在一個工作位置上完成。工人和裝配對象都固定在同一工位上。這種裝配組織形式的裝配時間很長，要求工人的技術(shù)水平也很高，僅適合于單件生產(chǎn)。2).按分散原則組織的固定式裝配，其裝配方式是把裝配過程分為部件裝配和總裝配，各部件的裝配同時由幾組工人去完成，總裝則由另幾組工人去完成。總

37、裝配是在固定臺位上進行，部件裝配可以固定，也可以流水，根據(jù)生產(chǎn)條件而定。這種裝配方式由于許多組工人同時進行工作，使用的專用工具也較多，工人能實現(xiàn)專業(yè)化。所以它是大、中型機器成批生產(chǎn)的一種裝配組織形式。目前內(nèi)燃機車成批生產(chǎn)就采用這種形式。保證裝配精度的方法有互換法、選配法、修配法和調(diào)整法。 互換裝配法就是以互換為基礎(chǔ)，來確定尺寸鏈中各組成環(huán)的公差和偏差。裝配時，同樣的零件不需經(jīng)過任何選擇和修配都能裝上，且能達到規(guī)定的裝配技術(shù)要求。為此，必須預(yù)先將各個零件所允許的制造公差和偏差給以規(guī)定。在解裝配尺寸鏈時，通常封閉環(huán)的公差是已知的。而各組成環(huán)的公差和偏差可以按照等公差法或等精度法進行計算，然后再根據(jù)

38、各零件的性能要求、制造的難易和以往生產(chǎn)經(jīng)驗加以調(diào)整。 互換裝配法的主要優(yōu)點是： 1)、因各零件(或部件)能互換，裝配工作簡單而經(jīng)濟，生產(chǎn)效率高；2)、裝配過程所需的時間容易確定，故能保持一定的生產(chǎn)節(jié)奏，對于組織裝配流水線特別有利；3)、可以組織各個專業(yè)工廠之間的協(xié)作，分工制造同一機器的某些部件和零件，有利于新產(chǎn)品的迅速上馬；4)、備件問題容易解決，任何已磨損的零件都可迅速更換，而不需選擇和修配?；Q法的缺點：一般來說，這種方法對零件的加工精度要求較高，當尺寸鏈環(huán)數(shù)多時尤為嚴重。 選配法是將尺寸鏈中組成環(huán)公差放大到機械加工經(jīng)濟可行的程度，然后選擇合適的零件進行裝配，以保證規(guī)定的技術(shù)要求。這種方法

39、能達到很高的裝配精度，而并不增加零件機械加工的困難或費用。選配法有三種不同的形式，即直接選配法、分組選配法和復(fù)合選配法。在裝配時，將尺寸鏈中某一預(yù)定的環(huán)去掉一層金屬以改變其尺寸，或就地配制此環(huán)使達到封閉環(huán)的規(guī)定精度，這種裝配的方法稱為修配法。調(diào)整法解尺寸鏈的實質(zhì)和修配法相似，僅在改變補償環(huán)尺寸的方法上有所不同。修配法改變補償環(huán)尺寸的方法是從其上去掉一層金屬，而調(diào)整法改變補償環(huán)尺寸的方法有兩種，即改變補償件的位置和更換補償件。改變補償件位置的調(diào)整法。即采用可動補償件來達到規(guī)定裝配精度的調(diào)整法。 更換補償件的調(diào)整法。即在裝配時，根據(jù)封閉環(huán)超出裝配要求的誤差大小來選擇適當尺寸的補償件，以保證規(guī)定的裝

40、配精度。調(diào)整法的基本優(yōu)點是各零件制造時，可按經(jīng)濟公差加工；裝配時不需進行修配加工，因此裝配工時變動小，便于組織流水生產(chǎn)；能定期調(diào)整補償件，故容易保持和恢復(fù)裝配精度，這對容易磨損或因溫度變化而改變尺寸的場合極為有利。其缺點為有時需增加尺寸鏈中零件的數(shù)量。制訂裝配工藝規(guī)程的基本原則 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。從擴大范圍來講，機器及其部、組件裝配圖，尺寸鏈分析圖，各種裝配夾具的應(yīng)用圖、檢驗方法圖及它們的說明，零件機械加工技術(shù)要求一覽表各個“裝配單元”及整臺機器的運轉(zhuǎn)、試驗規(guī)程及其所用設(shè)備圖，以至于裝配周期圖表等，均屬于裝配工藝規(guī)程范圍內(nèi)的文件。這一系列文件和日常應(yīng)用的裝配過程卡

41、片及工序卡片構(gòu)成一整套掌握產(chǎn)品裝配技術(shù)、保證產(chǎn)品質(zhì)量的技術(shù)資料。 四條原則：a) 保證產(chǎn)品裝配質(zhì)量，并力求提高其質(zhì)量；b) 鉗工裝配工作量盡可能?。籧) 裝配周期盡可能縮短；d) 所占車間生產(chǎn)面積盡可能小，也就是力爭單位面積上具有最大生產(chǎn)率。 裝配工作的基本內(nèi)容a) 清洗、b)刮削、c)平衡、d)過盈連接、e)螺紋連接、f)校正。除上述裝配工作外，部件或總裝后的檢驗、試運轉(zhuǎn)、油漆、包裝等一般也屬于裝配工作。裝配工藝方法及其設(shè)備的確定 例如對過盈連接，采用壓入配合還是熱脹(或冷縮)配合法，采用哪種壓入工具或哪種加熱方法及設(shè)備， 對于一些裝配工藝參數(shù)，如滾動軸承裝配時的預(yù)緊力大小，螺紋連接預(yù)緊力的

42、大小，若無現(xiàn)成經(jīng)驗數(shù)據(jù)可以參照時，則需進行試驗或計算。有必要使用專用工具或設(shè)備時，則提出設(shè)計任務(wù)書。為了估計裝配周期，安排作業(yè)計劃，對各個裝配工作需要確定時定額和確定工人等級。工時定額一般都是根據(jù)工廠實際經(jīng)驗和統(tǒng)計資料估計的。裝配順序的確定基準件，首先進入裝配工作；然后是：先下后上，先內(nèi)后外，先難后易，先重大后輕小，先精密后一般。裝配工作過程中還應(yīng)注意安排：a) 零件或裝配單元進入裝配的準備工作主要是注意檢驗，不讓不合格品進入裝配；注意倒角，清除毛刺，防止表面受傷；進行清洗及干燥等。b) 基準零件的處理除安排上述工作外，還要注意安放水平及加強剛度，只能調(diào)平不能強壓，防止因重力或緊固變形而影響總

43、裝精度。為此要注意安排支承的安放?；鶞始恼{(diào)平等工作。c) 檢驗工作在進行某項裝配工作中和裝配完成后，都要根據(jù)質(zhì)量要求安排檢驗工作，這對保證裝配質(zhì)量極為重要。裝配工藝規(guī)程文件的整理與編寫裝配工藝流程圖，裝配過程卡片，裝配指示卡片。第二篇 修理工藝基礎(chǔ)損傷的形成與預(yù)防設(shè)備發(fā)生損傷的主要表現(xiàn)是：1).動力性能惡化柴油機功率下降，牽引力下降；2).經(jīng)濟性變壞燃燒不良、機油燒損嚴重、燃料與潤滑油的消耗量增加；3).可靠性下降例如電氣系統(tǒng)絕緣老化、擊穿、匝間短路、動作失靈；再如機械部分會間隙增大、聯(lián)接松動、產(chǎn)生沖擊、過熱、出現(xiàn)敲擊聲，可能引起零、部件的斷裂，甚至危及行車安全 。機車損傷的形成原因或者是零

44、件與零件之間的關(guān)系不對；或者是零件有了缺陷；或者是兩者都有 。產(chǎn)生損傷的自然原因是： (一)磨損、(二)蝕損、(三)疲勞、(四)變形等幾個主要方面。 磨損就是指一個物體工作表面的材料，由于表面相對運動而逐漸損耗的現(xiàn)象。磨損速度或稱磨損率是指單位時間或距離的磨損量。磨損量可用零件幾何形狀(線性尺寸、截面、體積)的變化或質(zhì)量的變化來表示。對于機車零件，通常以單位走行公里的尺寸減小量來計算。磨損形式 在摩擦過程中，由手硬質(zhì)顆粒或粗糙硬表面使較軟金屬本體產(chǎn)失顯微塑性變形或被切削的現(xiàn)象，稱為磨粒磨損。磨拉磨損的機理是屬于磨粒的機械作用。通常把磨粒磨損分為“二體磨粒磨損”和“三體磨粒磨損”兩種。 磨粒磨損

45、與摩擦表面的材質(zhì)、單位壓力、相對速度和磨粒性質(zhì)有關(guān)。零件具有較好的機械性能、較高的表面硬度和光潔度，其耐磨性也較強。載荷越大、速度越高和磨粒硬度越高，磨粒磨損也越嚴重。粘附磨損 兩固體在滑行作用下作相對運動時，由于真實接觸面積很小、應(yīng)力很大，接觸點金屬往往產(chǎn)生塑性變形和剪切，使其表面膜破裂，呈現(xiàn)純凈金屬，因而使摩擦界面上形成粘附點。摩擦表面溫度升高，嚴重時表層金屬會發(fā)生軟化或熔化。當相對運動時，粘附點即被剪斷，使材料從一個表面轉(zhuǎn)移到另一表面，如此反復(fù)進行，就形成了粘附磨損。氧化磨損機車各種磨擦團中普遍存在著過化磨損。在摩擦過程中，氧吸附在摩擦表面，并向表層內(nèi)擴做。接觸面表層，顯微塑性變形的金屬

46、容易與氣體分子作用，形成氧的化學(xué)吸附膜、氧的固溶體和金屬氧化物。氧化膜極薄時，膜能流動，并能防止粘附，抗磨性好?？墒钱斞趸ぶ饾u加厚時，在切向力與正壓力的作用下，這些硬而脆的氧化膜即被扯碎，從表面剝落。如此反復(fù)作用，即形成金屬的磨損。氧化磨損的特點是，零件表層顯微體積的塑性變形和在這些小體積內(nèi)氧的擴散同時進行。塑性變形能促進氧的擴散，因為塑性變形使金屬產(chǎn)生較大的滑移面，便于氧的滲透；而擴散作用又加強了金屬表層的活動性，從而加速塑性變形過程。疲勞磨損 這種磨損產(chǎn)生于滾動摩擦副中，主要是指由于接觸應(yīng)力的反復(fù)作用，使表面產(chǎn)生變形和應(yīng)力，并形成裂紋而導(dǎo)致破壞的現(xiàn)象。 在以上四種磨損形式中，氧化磨損的磨

47、損速度最小，摩擦系數(shù)也不高，而且基本上能保持表面光潔，故為可以容許的磨損形式。而其他磨損形式均有磨損強度大、摩擦系數(shù)高、金屬表層有不良變化以及表面容易出現(xiàn)粗糙條紋等缺點，是非正常的磨損，我們應(yīng)該設(shè)法避免 影響磨損速度的主要因素(一)工作條件 它是決定磨損形式和磨損速度的基本因素，包括摩擦種類、相對速度和壓力。(二)表面間介質(zhì) 包括潤滑油、磨粒和氣體介質(zhì)等。(三)表面材質(zhì) 包括加工質(zhì)量、金屬材質(zhì)和熱穩(wěn)定性等。金屬和周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)作用或電化學(xué)作用而造成的破壞，叫做腐蝕。腐蝕按其機理，可以分為兩類：即化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。化學(xué)腐蝕是金屬和外部介質(zhì)直接起化學(xué)作用，不產(chǎn)生電流，同時腐蝕產(chǎn)物生成于反應(yīng)表

48、面。產(chǎn)生化學(xué)腐蝕必須要有腐蝕介質(zhì)存在。電化學(xué)腐蝕是全國和電解液起電化學(xué)作用的破壞過程。電化學(xué)腐蝕有電流產(chǎn)生，陽極金屬腐蝕，同時腐蝕產(chǎn)物并不完全覆蓋于反應(yīng)表面。電化學(xué)腐蝕的機理，一般認為就是微電池作用原理。因此，產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕必須要有電解液和電位差兩個條件。受多次交變載荷作用下而產(chǎn)生裂紋和折損的損壞叫做疲勞破壞。引起零件疲勞破壞的原因，可能有以下幾方面：1、金屬材料和熱加工方面的缺陷.2. 零件結(jié)構(gòu)上的缺陷 3. 表面加工方面的缺陷 4. 檢修運用中產(chǎn)生的缺陷 5.不正確的組裝，會造成很大的附加應(yīng)力，往往也是導(dǎo)致疲勞裂損的原因。 零件的損傷規(guī)律 起動運轉(zhuǎn)停車磨損曲線三個明顯的階段。整個運用過程中

49、的磨損曲線也有三個明顯的階段。使用期限是指零件使用到必須對它進行修理時為止的時間。確定使用期限的依據(jù)：零件或配合的使用期限決定于零件或配合的極限損傷情況。損傷達到了使零件或配合不能再繼續(xù)使用的程度稱為極限損傷，也就是零件或配合到達了它們的使用期限(又稱使用極限)。對于某個零件來講，它的極限損傷，可能是極限磨損量，也可能是極限腐蝕深度；此外，諸如機械損傷、疲勞、裂紋等而使零件必須進行修理的各種損傷，都可能成為該零件的極限損傷。對某一配合而言，它的極限間隙就是極限損傷。極限損傷標志為：1).損傷程度急劇發(fā)展、2).磨損后配合間隙增大，沖擊荷載超過允許值、3).磨損后配合間隙增大，油壓下降到最低允許

50、限度、4).磨損后零件的不圓度增大，致使油膜無法建立、5).工作能力過分消減或喪失、6).工作質(zhì)量下降到允許限度以下、7).不經(jīng)濟。確定使用期限的方法：1).調(diào)查統(tǒng)計法、2).運用試驗法、3).實驗室研究法、4).計算分析法。計劃預(yù)防修理制根據(jù)零件和配合的損傷規(guī)律，結(jié)合它們的使用期限，及時地對它們進行檢查和修理，起到預(yù)防機車車輛及其零部件發(fā)生事故性損壞的作用，這種修理制度稱為計劃預(yù)防修理制。由零部件的損傷規(guī)律，來確定配合與零件的使用期限，據(jù)此，可擬訂出每個零件的修理結(jié)構(gòu)。按每個零件和配合各自的修理周期，擬訂出每個零件修理周期的方法稱為自由周期法；其各個零件修理周期各不相同，因而修理就在不同的時

51、候進行。全部零件和配合的修理按固定的、比較統(tǒng)一的，即有計劃的修理周期進行的方法稱為計劃周期法。這樣每次修理都有一定的工作量，材料、備品、勞動力、資金以及生產(chǎn)上的一切措施均可事前周密計劃，從而使生產(chǎn)率大大提高。 中間修理限度就是在各級修程時的檢修限度。即大修或架修時允許出去的尺寸限度。 1. 原形尺寸 原形尺寸是指內(nèi)燃機車各零、部件的設(shè)計尺寸。2. 大修限度 大修限度是指內(nèi)燃機車大修時，各零、部件允許出廠的極限尺寸。3. 架修限度 架修限度是指內(nèi)燃機車架修時，各零、部件允許出段的極限尺寸。4. 禁止使用限度 禁止使用限度是指機車各零、部件的尺寸超過此限度時，不得再繼續(xù)使用。中間修理限度的確定：以便使零件或配合的磨損程度在這個限度內(nèi)時，磨損表面尚有足夠的磨損余量來保證繼續(xù)安全使用到下一規(guī)定修程。大修限度的確定就是有足夠的余量來保證零件和配合安全使用到下一規(guī)定的修程（大修），其公差范圍和與其相配合的間隙要求符合原設(shè)計的要求。架修限度、輪修限度可參照上述原則加以確定。第三篇 工藝裝備與非標準設(shè)備設(shè)計工藝裝備與非標準設(shè)備設(shè)計概論作用 （1）推動新產(chǎn)品的開發(fā)與加快產(chǎn)品的更新?lián)Q代。（2）填補市場空隙與開拓國內(nèi)市場。（3）促進企業(yè)技術(shù)改造。工藝裝備與非標準設(shè)備設(shè)計的一般要求1、效果和效益已成為衡量設(shè)計成敗的主