機(jī)械加工基礎(chǔ)知識

1、第一節(jié)第一節(jié) 機(jī)械制造工程學(xué)科的發(fā)機(jī)械制造工程學(xué)科的發(fā)展展第二節(jié)第二節(jié) 生產(chǎn)過程、工藝過程與生產(chǎn)過程、工藝過程與工工 藝系統(tǒng)藝系統(tǒng)第三節(jié)第三節(jié) 生產(chǎn)類型與工藝特點(diǎn)生產(chǎn)類型與工藝特點(diǎn)第四節(jié)第四節(jié) 工件加工時的定位和基工件加工時的定位和基準(zhǔn)準(zhǔn)第一章第一章 緒緒 論論一、制造的永恒性一、制造的永恒性（一）機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展（一）機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展（二）制造技術(shù)的重要性（二）制造技術(shù)的重要性 1、社會發(fā)展與制造技術(shù)密切相關(guān)、社會發(fā)展與制造技術(shù)密切相關(guān) 2、制造技術(shù)時科學(xué)技術(shù)物化的基礎(chǔ)、制造技術(shù)時科學(xué)技術(shù)物化的基礎(chǔ) 3、制造技術(shù)時所有工業(yè)的支柱、制造技術(shù)時所有工業(yè)的支柱 4、國力和國防的后盾、國力和國防

2、的后盾第一節(jié)第一節(jié) 機(jī)械制造工程學(xué)科的發(fā)展機(jī)械制造工程學(xué)科的發(fā)展二、廣義制造論二、廣義制造論 （一）制造設(shè)計一體化（一）制造設(shè)計一體化 設(shè)計不僅是指產(chǎn)品設(shè)計，而且包括工藝設(shè)計、設(shè)計不僅是指產(chǎn)品設(shè)計，而且包括工藝設(shè)計、生產(chǎn)調(diào)度設(shè)計、質(zhì)量控制設(shè)計等。生產(chǎn)調(diào)度設(shè)計、質(zhì)量控制設(shè)計等。 1、手工業(yè)生產(chǎn)階段、手工業(yè)生產(chǎn)階段 2、大工業(yè)生產(chǎn)階段、大工業(yè)生產(chǎn)階段 3、虛擬現(xiàn)實工業(yè)生產(chǎn)階段、虛擬現(xiàn)實工業(yè)生產(chǎn)階段 （二）材料成形機(jī)理的擴(kuò)展（二）材料成形機(jī)理的擴(kuò)展 表表1-1 （三）制造技術(shù)的綜合性（三）制造技術(shù)的綜合性 以機(jī)械為主體，交叉融合了光、電、信息、以機(jī)械為主體，交叉融合了光、電、信息、材料、管理等學(xué)科的

3、綜合體，并與社會科學(xué)、文材料、管理等學(xué)科的綜合體，并與社會科學(xué)、文化、藝術(shù)等關(guān)系密切?；⑺囆g(shù)等關(guān)系密切。（四）制造模式的發(fā)展（四）制造模式的發(fā)展（五）產(chǎn)品的全生命周期（五）產(chǎn)品的全生命周期 傳統(tǒng)：設(shè)計、加工、裝配傳統(tǒng)：設(shè)計、加工、裝配 發(fā)展：市場調(diào)研、設(shè)計制造、銷售、維修、發(fā)展：市場調(diào)研、設(shè)計制造、銷售、維修、報報 廢處理等。廢處理等。 （六）豐富的軟硬件工具、平臺和支撐環(huán)境（六）豐富的軟硬件工具、平臺和支撐環(huán)境三、機(jī)械科學(xué)技術(shù)的發(fā)展三、機(jī)械科學(xué)技術(shù)的發(fā)展 主要沿著主要沿著“廣義制造廣義制造”或稱或稱“大發(fā)展大發(fā)展”的方向的方向發(fā)展。發(fā)展。 圖圖1-3 第二節(jié)第二節(jié) 生產(chǎn)過程、工藝過程生產(chǎn)過

4、程、工藝過程與工藝系統(tǒng)與工藝系統(tǒng)一、機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過程一、機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過程二、機(jī)械加工工藝過程二、機(jī)械加工工藝過程三、機(jī)械加工工藝系統(tǒng)三、機(jī)械加工工藝系統(tǒng)一、機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過程一、機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過程 機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過程：機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過程：指從原材料到該機(jī)械產(chǎn)品出指從原材料到該機(jī)械產(chǎn)品出廠的全部勞動過程廠的全部勞動過程。 1 1、主要勞動過程包括主要勞動過程包括：毛坯毛坯加工加工熱處理熱處理裝配裝配檢驗檢驗試車試車油漆油漆 2、輔助勞動過程包括輔助勞動過程包括：包裝包裝儲存儲存運(yùn)輸運(yùn)輸 隨著機(jī)械產(chǎn)品復(fù)雜程度的不同，其生產(chǎn)過程可以由隨著機(jī)械產(chǎn)品復(fù)雜程度的不同，其生產(chǎn)過程可以由一個車間或一個工廠完成，也可以

5、由多各工廠聯(lián)合完成一個車間或一個工廠完成，也可以由多各工廠聯(lián)合完成二、機(jī)械加工工藝過程二、機(jī)械加工工藝過程（一）機(jī)械加工工藝過程的概念（一）機(jī)械加工工藝過程的概念是機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過程的一部分，是對是機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過程的一部分，是對機(jī)械產(chǎn)品中的零件采用各種機(jī)械產(chǎn)品中的零件采用各種加工方法加工方法。直接。直接用于改變毛坯的形狀、尺寸、表面粗糙度以用于改變毛坯的形狀、尺寸、表面粗糙度以及力學(xué)物理性能。及力學(xué)物理性能。例如：切削加工、磨削加工、電加工、超聲例如：切削加工、磨削加工、電加工、超聲加工、電子束及離子束加工等加工、電子束及離子束加工等 機(jī)械加工工藝過程機(jī)械加工工藝過程由由若干個工序若干個工序組成

6、。組成。 每一個工序又可依每一個工序又可依次細(xì)分為次細(xì)分為安裝、工位、安裝、工位、工步和走刀工步和走刀。（二）機(jī)械加工工藝過程的組成（二）機(jī)械加工工藝過程的組成機(jī)械加工工藝過程中的機(jī)械加工工藝過程中的工序工序是指：是指：一個一個（或一組）（或一組）操作者操作者在在一個工作地點(diǎn)一個工作地點(diǎn)對對一一個（個（或同時對幾個）或同時對幾個）工件工件 連續(xù)完成連續(xù)完成的那的那一部分工藝過程。一部分工藝過程。只要操作者、工作地點(diǎn)、工作對象（工只要操作者、工作地點(diǎn)、工作對象（工件）之一發(fā)生變化或不是連續(xù)完成，則件）之一發(fā)生變化或不是連續(xù)完成，則成為另一個工序。成為另一個工序。1. 工序概念（工序概念（3個個1

7、）零件的加工內(nèi)容是：零件的加工內(nèi)容是：加工小端面；加工小端面；對小端面鉆中心孔；對小端面鉆中心孔；加工大端面；加工大端面；對大端面鉆中心孔對大端面鉆中心孔車大端外圓；車大端外圓；對大端倒角；對大端倒角；車小端外圓；車小端外圓；對小端倒角；對小端倒角；銑鍵槽；銑鍵槽；去毛刺。去毛刺。例表表 1 11 1 階階梯梯軸軸的的一一種種工工序序安安排排方方案案 工序號 工序內(nèi)容 設(shè)備 1 加工小端面， 對小端面鉆中心孔， 粗車小端外圓， 對小端倒角；加工大端面， 對大端面鉆中心孔， 粗車大端外圓， 對大端倒角；精車外圓 車床 2 銑鍵槽，手工去毛刺 銑床 表 1-2 階梯軸第二種工序安排方案 工序號 工

8、序內(nèi)容 設(shè)備 1 加工小端面，對小端面鉆中心孔，粗車小端外圓，對小端倒角 車床 2 加工大端面，對大端面鉆中心孔，粗車大端外圓，對大端倒角 車床 3 精車外圓 車床 4 銑鍵槽，手工去毛刺 銑床 1：只要操作者、工作地點(diǎn)、工作對象（工件）：只要操作者、工作地點(diǎn)、工作對象（工件）之一發(fā)生變化或不是連續(xù)完成，則應(yīng)成為另之一發(fā)生變化或不是連續(xù)完成，則應(yīng)成為另一個工序。一個工序。2：同一個零件、同樣的加工內(nèi)容可以有不同：同一個零件、同樣的加工內(nèi)容可以有不同的工序安排的工序安排3：工序安排和工序數(shù)目的確定與零件的技術(shù)：工序安排和工序數(shù)目的確定與零件的技術(shù)要求、生產(chǎn)類型和現(xiàn)有工藝條件等有關(guān)。要求、生產(chǎn)類型

9、和現(xiàn)有工藝條件等有關(guān)。（為什么？）（為什么？）結(jié)論結(jié)論如果在一個工序中需要對工件進(jìn)行如果在一個工序中需要對工件進(jìn)行幾次裝夾，則每次裝夾下完成的那部幾次裝夾，則每次裝夾下完成的那部分工序內(nèi)容稱為一個分工序內(nèi)容稱為一個安裝安裝。裝夾裝夾是指定位和夾緊的操作過程。是指定位和夾緊的操作過程。2安裝安裝表表 1 1- -3 3 工工 序序 和和 安安 裝裝 工序號 安裝號 工 序 內(nèi) 容 設(shè)備 1 車 小 端 面 ， 鉆 小 端 中 心 孔 。 粗 車 小 端 外 圓 ， 倒 角 2 車 大 端 面 ， 鉆 大 端 中 心 孔 。 粗 車 大 端 外 圓 ， 倒 角 3 精 車 大 端 外 圓 1 4

10、精 車 小 端 外 圓 車 床 2 1 銑 鍵 槽 ， 手 工 去 毛 刺 銑床 表表 1 11 1 階階梯梯軸軸的的一一種種工工序序安安排排方方案案 工序號 工序內(nèi)容 設(shè)備 1 加工小端面，對小端面鉆中心孔，粗車小端外圓，對小端倒角；加工大端面，對大端面鉆中心孔，粗車大端外圓，對大端倒角；精車外圓 車床 2 銑鍵槽，手工去毛刺 銑床 表 1-2 階梯軸第二種工序安排方案 工序號 工序內(nèi)容 設(shè)備 1 加工小端面，對小端面鉆中心孔，粗車小端外圓，對小端倒角 車床 2 加工大端面，對大端面鉆中心孔，粗車大端外圓，對大端倒角 車床 3 精車外圓 車床 4 銑鍵槽，手工去毛刺 銑床 問題：問題： 表表

11、1-2中各工序各有幾次安裝？一次安裝完成中各工序各有幾次安裝？一次安裝完成的工序內(nèi)容是什么？的工序內(nèi)容是什么？在工件的一次安裝中，通過分度（或移位）在工件的一次安裝中，通過分度（或移位）裝置，使工件相對于機(jī)床床身變換加工位置。每裝置，使工件相對于機(jī)床床身變換加工位置。每一個加工位置上的安裝內(nèi)容稱為工位。在一個安一個加工位置上的安裝內(nèi)容稱為工位。在一個安裝中，可能只有一個工位，也可能需要有幾個工裝中，可能只有一個工位，也可能需要有幾個工位。位。如果一個工序只有一個安裝，并且該安裝中如果一個工序只有一個安裝，并且該安裝中只有一個工位，則工序內(nèi)容就是安裝內(nèi)容，同時只有一個工位，則工序內(nèi)容就是安裝內(nèi)容

12、，同時也就是工位內(nèi)容。也就是工位內(nèi)容。3工位工位立軸式回轉(zhuǎn)工作臺：立軸式回轉(zhuǎn)工作臺：一個安裝有四個工一個安裝有四個工位。位。工位工位I：裝卸工件，：裝卸工件，工位工位IIIV：分別加：分別加工零件的三個表面。工零件的三個表面。工步：工步：加工表面、切削刀具、切削速度和進(jìn)給量都加工表面、切削刀具、切削速度和進(jìn)給量都不變的情況下所完成的工位內(nèi)容，稱不變的情況下所完成的工位內(nèi)容，稱為一個為一個工步工步復(fù)合工步：復(fù)合工步：對于帶回轉(zhuǎn)刀架的機(jī)床（轉(zhuǎn)塔車床，加工中對于帶回轉(zhuǎn)刀架的機(jī)床（轉(zhuǎn)塔車床，加工中心），其回轉(zhuǎn)刀架的一次轉(zhuǎn)位所完成的工位內(nèi)容心），其回轉(zhuǎn)刀架的一次轉(zhuǎn)位所完成的工位內(nèi)容應(yīng)屬一個工步，此時若有

13、幾把刀具同時參與切削，應(yīng)屬一個工步，此時若有幾把刀具同時參與切削，該工步稱為復(fù)合工步。該工步稱為復(fù)合工步。應(yīng)用應(yīng)用復(fù)合工步目的復(fù)合工步目的：主要是為了提高工作效：主要是為了提高工作效率。率。4工步工步一次轉(zhuǎn)位形成一次轉(zhuǎn)位形成一個工步（復(fù)一個工步（復(fù)合工步）合工步）復(fù)合鉆頭復(fù)合鉆頭同時銑幾個平面同時銑幾個平面 切削刀具在加工表面上切削一次所完成的工切削刀具在加工表面上切削一次所完成的工步內(nèi)容，稱為一次步內(nèi)容，稱為一次走刀走刀。一個工步可包括一次或數(shù)次走刀一個工步可包括一次或數(shù)次走刀.走刀次數(shù)又稱行程次數(shù)。走刀次數(shù)又稱行程次數(shù)。5.走刀走刀n三、機(jī)械加工工藝系統(tǒng)三、機(jī)械加工工藝系統(tǒng) 零件進(jìn)行機(jī)械加

14、工時，必須具備一定的條件，即要有一個系統(tǒng)來支持，稱之為機(jī)械制造系統(tǒng)。組成： 物質(zhì)分系統(tǒng)物質(zhì)分系統(tǒng)：工件、機(jī)床、工具和夾具 信息分系統(tǒng)信息分系統(tǒng)：現(xiàn)代的數(shù)控機(jī)床、加工中心和生產(chǎn)線和信息技術(shù)密切相關(guān)。具有信息分系統(tǒng)。 能量分系統(tǒng)能量分系統(tǒng)：指動力供應(yīng)。第三節(jié)第三節(jié) 生產(chǎn)類型與工藝特點(diǎn)生產(chǎn)類型與工藝特點(diǎn)一、生產(chǎn)綱領(lǐng)一、生產(chǎn)綱領(lǐng) 企業(yè)根據(jù)市場需求和自身的生產(chǎn)能力決定生企業(yè)根據(jù)市場需求和自身的生產(chǎn)能力決定生產(chǎn)計劃。在計劃期內(nèi)，應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)產(chǎn)計劃。在計劃期內(nèi)，應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計劃稱為生產(chǎn)綱領(lǐng)。度計劃稱為生產(chǎn)綱領(lǐng)。年生產(chǎn)綱領(lǐng)年生產(chǎn)綱領(lǐng) 計劃期為一年的生產(chǎn)綱領(lǐng)稱為年生產(chǎn)綱領(lǐng)。計劃期為一年的生

15、產(chǎn)綱領(lǐng)稱為年生產(chǎn)綱領(lǐng)。 零件的年生零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)通常按下式計算：產(chǎn)綱領(lǐng)通常按下式計算： 年生產(chǎn)綱領(lǐng)是設(shè)計或修改工藝規(guī)程的重要依據(jù)，是年生產(chǎn)綱領(lǐng)是設(shè)計或修改工藝規(guī)程的重要依據(jù)，是車間（或工段）設(shè)計的基本依據(jù)。車間（或工段）設(shè)計的基本依據(jù)。NN零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)（件年）；零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)（件年）；QQ產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺年）；產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺年）；nn每臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件臺）；每臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件臺）；%備品率；備品率；%廢品率。廢品率。%)%1( QnN生產(chǎn)批量生產(chǎn)批量 生產(chǎn)批量是指一次投入或產(chǎn)出的同一產(chǎn)品（或零件）的生產(chǎn)批量是指一次投入或產(chǎn)出的同一產(chǎn)品（或零件）的數(shù)量。數(shù)量。 n n每

16、批中的零件數(shù)量每批中的零件數(shù)量( (件件/ /批）批） NN年生產(chǎn)綱領(lǐng)（件年生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/ /年）年） AA零件應(yīng)該儲備的天數(shù)（天零件應(yīng)該儲備的天數(shù)（天/ /批）批） FF一年中工作日天數(shù)（天一年中工作日天數(shù)（天/ /年）年）FNAn（三）生產(chǎn)類型及其工藝特點(diǎn)（三）生產(chǎn)類型及其工藝特點(diǎn)大量生產(chǎn)大量生產(chǎn)成批生產(chǎn)：大批、中批、小批成批生產(chǎn)：大批、中批、小批單件生產(chǎn)單件生產(chǎn)表表 1-4 各種生產(chǎn)類型的規(guī)范各種生產(chǎn)類型的規(guī)范零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)（件（件/年）年）生產(chǎn)類型生產(chǎn)類型重型機(jī)械重型機(jī)械中型機(jī)械中型機(jī)械輕型機(jī)械輕型機(jī)械單件生產(chǎn)單件生產(chǎn)小批生產(chǎn)小批生產(chǎn)中批生產(chǎn)中批生產(chǎn)大批生產(chǎn)大批生產(chǎn)大

17、量生產(chǎn)大量生產(chǎn)551001003003001000100020202020200200200200500500500500500050005000500010010010010050050050050050005000500050005000500050000 從工藝特點(diǎn)上看，由于小批量生產(chǎn)和單件從工藝特點(diǎn)上看，由于小批量生產(chǎn)和單件生產(chǎn)的工藝特點(diǎn)相似，大批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)的生產(chǎn)的工藝特點(diǎn)相似，大批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)的工藝特點(diǎn)相似工藝特點(diǎn)相似單件、小批生產(chǎn)單件、小批生產(chǎn)中批生產(chǎn)中批生產(chǎn)大批大量生產(chǎn)大批大量生產(chǎn)這三種生產(chǎn)類型的工藝特點(diǎn)歸納如下：這三種生產(chǎn)類型的工藝特點(diǎn)歸納如下：表 1-5 各種生產(chǎn)類型的

18、工藝特點(diǎn) 特 類型 點(diǎn)項 目單件小批生產(chǎn)中批生產(chǎn)大批生產(chǎn)加工對象經(jīng)常變換周期性變換固定不變毛坯的制造方法及加工余量木 摸 手 工 造型；自由段。毛坯精度低，加工余量大部 分 鑄 件 用 金 屬模；部分鑄件用模鍛 ， 毛 坯 精 度 中等。加工中等廣泛采用金屬模機(jī)器造型、壓鑄、精鑄、模鍛，毛坯精度高，加工余量小機(jī)床設(shè)備及其布置形式通用機(jī)床，按類別和規(guī)格大小，采用機(jī)群式排列布置部 分 采 用 通 用 機(jī)床，部分采用專用機(jī) 床 ， 按 零 件 分類，部分布置成流水線，布置成機(jī)群式廣泛采用專用機(jī)床，按流水線或自動線布置夾具通用夾具或組織夾具，必要時采用專用夾具廣 泛 使 用 專 用 夾具，可調(diào)夾具廣泛使用高效的專用夾具生產(chǎn)類型不同，其工藝特點(diǎn)有很大差異生產(chǎn)類型不同，其工藝特點(diǎn)有很大差異刀具和量具通用刀具和量具按零件產(chǎn)量和精度