机械制造工艺学
2020-08-18 18:31:52 0 举报AI智能生成
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机械制造工艺学
作者其他创作
大纲/内容
四 机械加工精度
一 概 述
一、机械加工精度及加工误差概念
二、影响加工精度的主要因素
1．加工精度的获得方法
2．加工精度的影响因素
3．原始误差与加工误差的关系
4．研究加工精度的方法
5．加工误差的性质和分类
二 工艺系统几何精度对加工精度的影响
一、加工原理误差
1．近似的刀具轮廓
2．近似的成形运动
3．近似的传动方式
二、工艺系统的制造误差与磨损对加工精度的影响
1．机床制造误差与磨损的影响
2．刀具、夹具误差与工件安装误差
三、调整误差
1．试切调整法
2．采用标准样件或对刀装置调整法
三 工艺系统受力变形对加工精度的影响
一、基本概念
二、机床部件受力变形的特点
三、工艺系统刚度计算式
四、工艺系统刚度对零件加工精度的影响
1．切削力引起的加工误差
2．其他力引起的加工误差
3．机床部件自重引起的加工误差
4．机床刚度的测定
五、提高工艺系统刚度的措施
1．在机床结构上补偿
2．提高接触刚度
3．减小载荷及其变化
4．采用合理的装夹方法减小装夹变形
四 工艺系统受热变形对加工精度的影响
一、工艺系统热源
1．切削热
2．摩擦热
3．环境温度与辐射热
二、工艺系统热平衡和温度场
三、热变形引起的加工误差
1．工件热变形引起的加工误差
2．机床热变形引起的加工误差
3．刀具热变形引起的加工误差
4．环境温度的影响
四、减少工艺系统热变形的措施
1．在结构上采取措施
2．从工艺上采取措施
五 工件内应力对加工精度的影响
一、内应力的定义及特点
1．定义
2．特点
二、产生内应力的原因及对加工精度的影响
1．毛坯铸造过程中产生的内应力
2．切削过程中产生的内应力
3．冷校直产生的内应力
三、减小或消除内应力的措施
六 加工误差的统计分析
一、加工误差分类
1．系统误差
2．随机误差
二、加工误差的统计分析方法
1．分布图法
2．点图分析法
三、保证和提高加工精度的途径
1．直接消除或减小误差法
2．误差补偿法
3．误差转移法
4．就地加工法
5．误差抵消法
6．误差均化法
7．误差控制法
本章教学目标
思考题与练习题
五 机械加工表面质量
一、机械加工表面质量的含义
1．微观几何特征
2．物理力学性能和化学性能
二、机械加工表面质量对零件使用性能的影响
1．对零件耐磨性的影响
2．对零件疲劳强度的影响
3．对零件耐腐蚀性的影响
4．对配合性质及零件其他性能的影响
二 表面粗糙度
一、含义
二、形成的原因
1．几何因素
2．物理因素
3．工艺因素
三、影响因素及改进措施
1．切削加工中的影响因素及改进措施
2．磨削加工后的表面粗糙度
三 加工表面力学物理性能的变化及其影响因素
一、表面层的加工硬化
1．加工硬化的产生
2．加工硬化程度的衡量指标
3．影响表面层加工硬化的因素
二、表面层残余应力
1．表面层残余应力的产生
2．影响表面残余应力的主要因素
三、表面层金相组织的变化与磨削烧伤
1．金相组织变化与磨削烧伤的产生
2．影响磨削烧伤的因素
四、提高和改善零件表面层物理力学性能的措施
1．零件破坏形式和最终工序的选择
2．表面强化工艺
四 机械加工工艺系统的振动
一、机械振动的类型及对机械加工的影响
1．机械振动的类型
2．振动对机械加工的影响
二、机械加工过程中振动的控制
1．强迫振动的控制
2．自激振动的控制
三、产生自激振动的原理
1．负摩擦自振原理
2．再生效应自振原理
3．振型耦合自振原理
四、消除或减小自激振动的途径
1．尽量减少重叠系数
2．提高工艺系统动刚度
3．增大工艺系统阻尼
4．合理安排主切削力的方向
5．调整振动系统小刚度主轴的位置刚度kc值下降。
6．减小切削刚度
7．采用减振装置
六 机器装配基础
一、机器的组成及装配系统图
二、装配工作的基本内容
1．清洗
2．连接
3．校正、调整、配作
4．平衡
5．验收与检验、试验
二 装配工艺规程的制订
一、制订装配工艺规程的原始资料
1．产品的图纸及技术性能指标
2．生产纲领
3．现有生产条件
二、制订装配工艺规程的基本原则
1．保证装配质量
2．满足装配周期的要求
3．尽量减少手工装配工作量
4．降低装配成本
三、装配工艺规程的内容及制订步骤
1．对产品进行工艺分析
2．确定装配的生产组织形式
3．划分装配单元，确定装配顺序
4．选择装配方法
5．编写装配工艺文件
6．制订检验、试验规范
三 机器的装配精度
一、装配精度种类
1．距离精度
2．相对位置精度
3．相对运动精度
4．接触精度
二、装配尺寸链分析
1．装配尺寸链的概念
2．长度尺寸链的建立方法
3．角度尺寸链的建立方法
4．平面尺寸链简介
5．装配尺寸链计算方法
三、保证装配精度的方法
1．互换装配法
2．选择装配法
3．修配法
4．调整法
5．调整装配法的特点
四 装配自动化概述
一、自动装配机与装配机器人
1．自动装配机
2．装配机器人
二、装配自动线
五 机器的虚拟装配
一、虚拟现实与虚拟装配
二、虚拟装配环境的建立
三、虚拟装配系统的组成和应用
七 先进制造技术
一、先进制造技术的内涵和特点
二、先进制造技术的体系及其分类
1．体系
2．分类
二 先进制造工艺技术
一、概述
1．机械制造工艺的定义和内涵
2．先进制造工艺的定义、产生和发展
3．先进制造工艺的特点
二、变形加工工艺技术
1．精密洁净铸造成形工艺
2．精确高效金属塑性成形工艺
3．粉末锻造成形工艺
4．高分子材料注射成形工艺
三、超精密加工技术
1．概述
2．超精密切削加工技术
3．超精密磨削加工技术
四、微细加工技术
1．微机械及其特征
2．微细加工工艺方法
五、表面工程技术
2．表面工程的工艺方法
六、非传统加工技术
1．内涵
2．几种典型的非传统加工技术
七、快速成形技术
1．快速成形原理及特点
2．快速成形工艺方法
3．快速成形技术的应用及发展趋势
八、虚拟制造技术
2．内容
三 制造系统自动化
一、制造自动化技术的内涵
二、数字控制技术
1．含义
2．组成
3．分类
三、工业机器人
2．工业机器人的分类
3．工业机器人的运动轴系和自由度
四、自动生产线
1．组成
2．设计要点
3．应用
五、柔性制造技术
六、智能制造技术简介
四 先进制造生产模式
一、计算机集成制造及其系统
1．计算机集成制造（CIM）和计算机集成制造系统（CIMS）的概念
2．CIMS的构成
3．CIMS的结构体系
二、并行工程
1．概念
三、精益生产
1．基本概念
2．思维特点
3．特征
四、敏捷制造
1．内涵和概念
2．基本特点
五、绿色制造
2．绿色产品
机械制造工艺学
绪论
一、机械制造业在国民经济中的地位
二、机械制造业的发展历程
1．劳动密集型生产方式
2．设备密集型生产方式
3．信息密集型生产方式
4．知识密集型生产方式
5．智能密集型生产方式
三、机械制造工艺学的研究对象
1．保证和提高产品质量
2．提高劳动生产率
3．提高经济性，降低成本
四、教材内容、课程特点和学习目标
1．教材内容
2．课程特点
3．学习目标
一 机床夹具设计基础
一、装夹的概念
二、装夹的方法
1．直接装夹
2．找正装夹
3．专用夹具装夹
三、机床夹具的分类
四、机床夹具的组成
二 工件定位的基本原理及应用
一、六点定则
二、几种定位情况
1．完全定位
2．不完全定位
3．过定位
4．欠定位
三、限制工件自由度与加工要求的关系
四、正确处理过定位
1．改变定位元件的结构避免过定位
2．去掉多余的定位支承，消除过定位
3．提高定位基面的位置精度，消除过定位
五、定位实例分析
三 定位副及定位元件
一、基准及定位副
二、定位、夹紧符号
三、常用定位元件
1．工件以平面定位时的定位元件
2．工件以圆柱孔定位时的定位元件
3．工件以外圆柱面定位时的定位元件
四、对定位元件的基本要求
1．足够的精度
2．足够的强度和刚度
3．耐磨性好
4．工艺性好
四 定位误差的分析与计算
一、造成定位误差的原因
1．基准不重合误差
2．基准位移误差
二、定位误差的计算方法
1．合成法
2．极限位置法
三、定位误差计算实例
五 一面两孔定位
一、定位元件
1．两个圆柱销
2．一圆柱销与一削边销
二、定位误差
1．直线位移误差
2．角位移误差
3．复合误差
三、定位误差计算示例
四、一面两孔定位设计示例
1．确定两定位销中心间距
2．确定圆柱销直径
3．确定菱形销的直径
4．计算定位误差
六 工件在夹具中的夹紧
一、夹紧装置组成及基本要求
1．夹紧装置组成
2．对夹紧装置的基本要求
二、夹紧力的确定
1．夹紧力方向的确定
2．夹紧力作用点的确定
3．夹紧力大小的确定
三、基本夹紧机构
1．斜楔夹紧机构
2．螺旋夹紧机构
3．偏心夹紧机构
四、其他夹紧机构
1．定心夹紧机构
2．铰链杠杆夹紧机构
3．联动夹紧机构
五、工件装夹实例分析
1．定位方案分析
2．计算定位误差
3．夹紧方案分析
七 夹具体及夹具的对定
一、夹具体
1．对夹具体的基本要求
2．夹具体的毛坯类型
二、夹具的对定
1．夹具的定位安装
3．夹具的分度与转位
八 夹紧动力装置设计
一、气动夹紧动力装置
1．气压管路系统
2．气动夹紧的特点
3．气缸结构及夹紧作用力
二、液动夹紧动力装置
九 各种机床夹具
一、车床与磨床夹具
1．车床夹具的类型与典型结构
2．车床夹具设计要点
3．磨床夹具
二、钻床夹具和镗床夹具
1．钻模的类型与典型结构
2．钻模设计要点
3．镗床夹具
三、铣床夹具
1．铣床夹具的类型与典型结构
2．铣床夹具设计要点
四、现代机床夹具的发展
1．组合夹具
2．可调夹具
3．自动线夹具
4．数控机床夹具
十 专用夹具设计方法
一、专用夹具设计的基本要求
二、夹具设计的一般步骤
1．研究原始资料，明确设计要求
2．拟定夹具结构方案，绘制夹具结构草图
3．绘制夹具总图，标注有关尺寸及技术要求
4．绘制零件图
三、夹具设计中的几个重要问题
1．夹具设计的经济性分析
2．成组设计思想的采用
3．夹具总图上尺寸及技术条件的标注
4．夹具结构工艺性分析
5．夹具精度分析
6．夹具精度验算
十一 计算机辅助夹具设计系统
一、工作原理
二、应用软件设计
1．程序库
2．数据库
3．图形库
三、夹具装配图的生成
1．夹具元件图形的编目与检索
2．图形拼接
3．绘制夹具装配图步骤
四、计算机辅助夹具设计技术的发展方向
1．夹具CAD编码系统研究
2．三维夹具CAD系统的开发
3．与CAD和CAPP系统的集成
4．发展夹具CAD专家系统
二 机械加工工艺规程制订
一、生产过程与工艺过程
1．生产过程
2．工艺过程
二、机械加工工艺过程及组成
三、生产纲领与生产类型
1．生产纲领
2．生产类型
四、机械加工工艺规程
2．作用
3．工艺规程文件
五、基本要求、主要依据和制订步骤
1．基本要求
2．主要依据
3．制订步骤
二 对零件进行工艺分析及毛坯的选择
一、对零件进行工艺分析
1．了解各项技术条件，提出必要的改进意见
2．结构工艺性分析
二、毛坯的选择
1．常用的毛坯种类
2．选择毛坯应考虑的因素
三 拟定工艺过程
一、定位基准的选择
1．基准的概念及分类
2．定位基准的选择原则
二、加工方法的选择
1．应选择经济精度及表面粗糙度
2．应考虑工件材料的性质及热处理
3．应考虑工件的结构类型及尺寸大小
4．生产纲领
5．现有生产条件
三、加工阶段的划分
四、加工顺序的安排
1．机械加工顺序的安排
2．热处理工序的安排
3．辅助工序的安排
五、工序集中与工序分散的确定
1．工序集中与工序分散的概念
2．工序集中与工序分散的特点
3．确定工序集中与工序分散的原则
四 工序设计
一、机床及工艺装备的选择
1．机床的选择
2．工艺装备的选择
二、加工余量、工序尺寸及公差的确定
1．加工余量的确定
2．工序尺寸及公差的确定
三、切削用量的确定及工时定额的估算
1．切削用量的确定
2．工时定额的估算
五 工艺尺寸链
一、尺寸链的定义及组成
1．封闭环
2．组成环
二、尺寸链的分类
1．按尺寸链的应用范围不同分类
2．按尺寸链环的几何特征分类
3．按尺寸链间相互联系的形态分类
三、尺寸链的基本计算方法
1．极值解法
2．概率解法
四、尺寸链的几种计算情况
1．正计算
2．反计算
3．中间计算
五、工艺尺寸链解算举例
1．基准不重合有关工序尺寸换算
2．中间工序尺寸换算
3．为保证渗层厚度及电镀零件有关工序尺寸换算
4．孔系坐标尺寸换算
六、工序尺寸计算的图表法
1．绘制加工过程尺寸联系图
2．查找工艺尺寸链
3．计算项目栏的填写
六 工艺过程技术经济分析概述
一、技术经济分析的意义
二、零件的加工工艺成本
1．工艺成本的构成
2．工艺成本的技术经济分析
三、降低工艺成本的途径
1．优化工艺方案
2．合理选配机床设备及工艺装备
3．合理选择毛坯，提高毛坯质量
4．改进机械加工方法
5．优化工艺参数，减少工时定额
四、加强工艺管理
1．产品设计应与工艺设计相结合
2．工艺统筹
3．严格工艺控制，加强工艺纪律
4．工艺卫生
七 成组技术
一、成组技术的基本原理
二、零件的分类编码
三、成组工艺
1．零件族（组）的划分
2．设计主样件和制定典型工艺
3．成组工艺的生产组织形式
4．设计成组工艺装备
八 计算机辅助工艺过程设计
一、CAPP的基本方法
1．样件法
2．创成法
3．综合法
二、样件法CAPP
1．各种工艺信息的数字化
2．CAPP的数据库
三 典型零件加工技术
一 轴类零件加工技术
一、轴类零件概述
1．轴类零件的功用及结构类型
2．轴类零件的技术要求
3．轴类零件的材料与毛坯
二、轴类零件主要表面及加工方案
1．常见外圆表面的加工方案
2．外圆表面加工技术的发展
三、拟定轴类零件工艺过程中的几个问题
1．中心孔的加工与修研
2．花键的加工
3．锥面的加工
4．螺纹的加工
四、生产不同批量轴类零件工艺过程的特点
1．所用机床设备不同
2．工序集中与分散的程度不同
3．定位中心孔的加工方法不同
4．毛坯的制造方法不同
二 盘套类零件加工技术
二、盘套类零件主要表面的加工方法
1．钻→粗拉→精拉
2．钻→扩→铰→手铰
3．钻（或粗镗）→半精镗→精镗→浮动镗或金刚镗
4．钻（或粗镗）→粗磨→半精磨→精磨→研磨或珩磨
三、拟定盘套类零件工艺过程中的几个问题
1．定位基准的选择
2．长套零件内孔加工的装夹方法
3．保证短套加工精度的方法
4．齿坯加工与齿形加工
三 支架、箱体类零件加工技术
一、支架、箱体类零件概述
1．支架、箱体零件的主要技术要求
2．支架、箱体类零件的材料与毛坯
二、支架、箱体类零件的主要表面及加工方法
1．主要表面
2．加工方法
三、箱体零件的孔系加工方法
1．保证平行孔系孔距精度的方法
2．保证同轴孔同轴度的方法
3．保证垂直孔垂直度的方法
四、箱体零件的工艺过程特点
2．加工顺序的安排
四 制订零件机械加工工艺规程举例
二、选择毛坯
三、拟定工艺过程
2．加工方法的选择
3．加工顺序的安排
4．工序集中与分散程度的确定
四、工序设计
五、填写工艺过程文件
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