机制工艺基础02
《机制工艺》课件
模具制造工艺
总结词
模具制造工艺是机制工艺中不可或缺的一环，广泛应用于塑料制品、铸造和锻造等领域 。
详细描述
模具制造工艺包括模具设计、加工和装配等环节，是制造各类模具的关键技术。模具的 质量直接影响产品的质量和生产效率，因此模具制造过程中需要采用高精度的加工设备 和严格的工艺控制，以确保模具的精度和耐用性。同时，随着技术的不断发展，模具制
THANKS
感谢观看
电火花加工、超声波加工等。
特种加工适用于各种难加工材料 和复杂形状的工件，具有加工精 度高、效率高、自动化程度高等
优点。
特种加工的设备和工艺需要专业 人员进行操作和维护，以保证加
工质量和安全性。
精密加工与超精密加工
精密加工是指利用高精度机床 和工具对工件进行高精度加工 的方法，如精密车削、精密磨 削等。
02
CATALOGUE
机械制造工艺基础
切削加工
切削加工是利用切削工具从工件 上切除多余材料的加工方法，是 机械制造中最常用的工艺方法之
一。
切削加工包括车削、铣削、钻孔 、刨削、磨削等多种方式，每种 方式都有其适用的场合和加工特
点。
切削加工的精度和效率直接影响 到机械制造的质量和生产效率， 因此切削加工是机械制造中的重
05
CATALOGUE
机制工艺的应用与实践
汽车制造工艺
总结词
汽车制造工艺是机制工艺的一个重要应用领域，涉及 多个制造环节和工艺流程。
详细描述
汽车制造工艺包括冲压、焊接、涂装和总装等环节， 每个环节都有严格的质量控制标准和工艺要求。冲压 工艺是将钢板冲压成汽车零部件的工艺过程，焊接工 艺是将各个零部件组装焊接成白车身的过程，涂装工 艺是对白车身进行防锈、防腐和美观处理的工艺过程 ，总装工艺则是将发动机、底盘、电气系统等组装到 白车身上，最终形成完整的汽车产品的过程。
机制工艺简答题
2）可采用普通机床和单工序专用机床，工艺装备简单，调整方便， 操作工人易于掌握，生产准备工作量小，容易适应产品 更换。
3）工序数目多，相应的设备数量和工人数量多，生产场地面积大， 工艺路线长，使生产计划工作比较复杂。
单件小批生产，应尽量选择通用夹具。 大批量生产，应选择生产率和自动化程度高的专用夹具。 多品种中、小批生产可选用可调夹具或组合夹具。 2） 刀具的选择原则 一般应选用标准刀具，必要时可选择各种高生产率的复合刀具 及其它 一些专用刀具。刀具的类型、规格及精度应与工件的加工要求 相适应。 3） 量具的选择原则 单件、小批生产应选择通用量具。选量具的量程和精度要与工 件的尺寸 和精度相适应。 大批量生产应尽量选择效率高的专用量具。 35．简述影响加工精度的因素有哪些？ 答题时间5分 难易程度2 标准答案 1） 工艺系统的几何误差包括加工方法的原理误差、机床的几何
主轴经向跳动在车外圆时，该误差将以1：1的关系转化 为加工误差。当其跳动频率与主轴转速一致时，将使加 工后的圆柱与基准圆柱面产生同轴度误差，横截面产生 圆度误差。 37．简述车床导轨的直线误差敏感方向及在车外圆时产生何种加工误 差？ 答题时间5分 难易程度3 标准答案 误差敏感方向为机床导轨的水平面。 导轨水平面内的直线度误差使车刀在被加工外圆的法线 方向产生位移（∆y），造成外圆面的径向尺寸误差。当 车削长外圆时，则产生圆柱度误差。 38．简述减小工艺系统受力变形的主要措施及常用方法（或举例）。 答题时间8分 难易程度2 标准答案 （1） 提高接触刚度。常用方法是改善机床部件主要零件接 触面的配合质量。（例如对机床导轨及装配基面进行 刮研；提高顶尖锥体同主轴和尾座套筒锥孔的接触质 量，多次修研加工精密零件用的中心孔等）。 提高接触刚度的另一措施是在接触面间预加载荷。（例如对 角接触轴承的预紧）。 （2） 提高工件、部件刚度。常用方法是减小支承间的长 度。（例如设置辅助支承、安装跟刀架或中心架。） （3） 采用合理的装夹方法。（例如在装夹薄壁套筒类零件 时，用加大三爪夹盘的接触面积或用开口垫套等）。 39．简答提高加工精度的工艺措施。各举一例说明。 答题时间8分 难易程度3
典型零件的机制工艺及夹具设计
摘要机械制造技术的发达程度突出反应了一个国家或地区的经济实力和综合国力，是一个国家生存、发展与繁荣所依赖的重要基础。
本文对一尾座体零件进行加工工艺分析，并对相关工序设计专用夹具。
本设计的基本思路是，首先对零件图进行分析，选择毛坯形式、公差及余量。
再次是确定加工基准、工艺路线，选择工艺装备，设计各个工序的具体内容，确定切削用量及时间定额等。
最后设计关键工序的夹具。
合理选择加工基准，加工方法，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。
设计的夹具应结构简单，省时省力，装夹方便，并且对相似的零件的加工有通用性。
关键词：工艺；工序；切削用量；夹紧；定位；误差AbstractThe level of the development of the manufacturing technology is strongly respect the economic strength and national strength of a country. The existence and the development of a country depends on the manufacturing technology.This paper mainly discusses the machining technology of a flange and designes these tools used for machining the flange. The basic prodcer of the paper is that first analying the detail drawing of the flange,choosing the blank,the sizesand the basis,second, choosing the machine routing, choosing tools for machining the flange，designing details of erevy procedure，third，design the fixture. All these chooses must be right to make sure the flange meeting the technical requirements.The level of the development of the manufacturing technology is the response of the economic strength and national strength of a country. The existence and the development of a country depends on the manufacturing technology. All these chooses must be right to make sure the flange meeting the technical requirements. The fixture should save time and force，and should has generality. The fixture should save time and force，and should has generality.Key Words: The procers；the working procedure；the cutting specifications,clamp；the localization；the error目录1 绪论 (1)1.1题目背景和研究意义 (1)1.2本课题研究的主要内容 (1)2 零件的分析 (2)2.1零件的作用 (2)2.2零件的工艺分析 (2)3 工艺规程设计 (3)3.1确定零件的生产类型 (3)3.2确定毛坯的制造形式 (3)3.3基面的选择的选择 (3)3.4制定工艺路线 (4)3.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (5)3.6切削用量及基本时间的确定 (6)3.6.1工序Ⅲ的设计 (6)3.6.2工序Ⅳ的设计 (8)3.6.3工序Ⅴ的设计 (10)3.6.4工序Ⅵ的设计 (15)3.6.5工序Ⅶ的设计 (18)4 夹具的设计 (21)4.1夹具的概述 (21)4.2夹紧装置的组成及设计要求 (21)4.2.1动力源 (21)4.2.2中间传力机构 (21)4.2.3夹紧元件 (22)4.3定位误差的分析与计算 (23)4.4夹具设计与操作的简要说明 (23)4.4.1夹具体方式的确定 (23)4.4.2夹具的精度要求 (24)4.4.3夹具使用注意事项、保养及维护 (24)4.5问题的提出 (24)4.6夹具的设计 (24)4.6.1定位基准的选择 (25)4.6.2铣削力计算 (25)4.6.3.定位误差与分析 (25)4.6.4夹具设计及操作的简要说明 (25)4.6.5夹具体的选择 (25)4.6.6夹具体槽形 (26)4.6.7夹紧装置及夹具体设计 (27)5 结论 (29)参考文献 (30)致谢 (31)毕业设计（论文）知识产权声明 (31)毕业设计（论文）独创性声明 (32)1绪论1绪论1.1题目背景和研究意义机械制造业是国民经济的支柱产业，现代制造业正在改变着人们的生产方式、生活方式、经营管理模式乃至社会的组织结构和文化。
机制工艺学资料课件
在机制工艺学中，化学反应原理用于分析化学反应对机械系统性能的影响，以及化学能与机械能之间的转换。它 涉及到化学键合、化学反应动力学和化学反应热力学的基本概念，以及催化剂和反应条件对化学反应的影响。
生物学原理
总结词
生物学原理涉及到生物体的生长、发育和功能，以及生物与环境之间的相互作用。
详细描述
特点
具有很强的实践性、综合性、应用性 ，与生产实际密切相关，是机械制造 领域中的重要基础学科。
机制工艺学的重要性
指导生产实践
为机械制造企业提供科学、合理 的工艺方案和工艺参数，提高生 产效率和产品质量。
促进技术创新
推动机械制造技术的创新和发展 ，为新产品的研发和生产提供技 术支持。
保障国家安全
在国防、航空航天等关键领域， 机制工艺学的水平和应用程度直 接关系到国家安全和核心竞争力 。
04
CHAPTER
机制工艺学研究方法
实验研究法
总结词
通过实际操作和实验来研究机制工艺学 的过程。
VS
详细描述
实验研究法是机制工艺学中常用的研究方 法之一。它通过设计和进行实验，对机制 工艺学的各种参数进行控制和调整，以探 究工艺过程的内在规律和影响因素。实验 研究法具有直接、客观和可重复性等优点 ，能够提供较为准确和可靠的数据和结论 。
热力学原理
总结词
热力学原理主要研究热能与其它形式的能量之间的转换，以及热现象的宏观规律 。
详细描述
在机制工艺学中，热力学原理用于分析热能对机械系统性能的影响，以及机械能 与热能之间的转换。它涉及到热力学第一定律和第二定律的应用，以及热机效率 和热力学循环的分析。
化学反应原理
总结词
化学反应原理是研究化学反应的内在规律和过程的科学。
机制工艺学习题
工艺习题模块一轴类零件的加工工艺分析一、填空1、机械加工设备分为______ 、、和三大类。
2、通常把采用切削（或特种加工）等方法加工金属工件，使之获得所要求的几何形状、尺寸精度和表面质量的机器称为。
3、在拉床上加工工件时，拉刀的为主运动，径向进给由保证。
4、机械加工常用的毛坯有、、和。
5、调制热处理是指和复合热处理工艺。
6、为了提高合金钢材料的综合力学性能，应该选择热处理。
7、渗碳是提高或材料表面含碳量的一种有效热处理方法。
8、一般大型零件的锻造选用方法加工。
9、常用改善材料工艺性能的热处理方法有和，通常安排在工件切削加工进行。
10、低碳钢、低碳合金钢可采用热处理来提高硬度，改善材料工艺性能，还可采用热处理来提高材料表面含碳量。
11、轴类零件是机械设备中和的典型零件，是轴类零件的主要表面。
12、通常外圆表面的车削可分为、、和精细车三个加工阶段。
13、一般精车加工精度可达，表面粗糙度R a值可达μm。
14、一般外圆表面的磨削可分为粗磨、、和超精密磨削。
15、一般来说，外圆表面加工的主要方法是和，把不同的有序的组合即为加工方案。
16、外圆表面磨削方法有中心磨和两种，而中心磨削又可分为和两种。
17、零件的内锥表面可采用、和加工方法获得。
18、加工内孔表面的设备一般有车床、铣床、、和等。
19、磨孔不仅能获得较高的和，而且还可提高孔的和。
20、传动螺纹用于传递运动，将运动转变为运动。
21、车削螺纹是在上采用加工螺纹的一种方法。
22、螺纹的检验一般采用对螺纹各部分主要尺寸进行检验。
23、加工精度是指零件加工后的实际几何参数与理想几何参数的程度。
24、实际几何参数通常指零件加工后通过得到的几何参数。
25、获得尺寸精度的方法方法有、、、和。
26、经济精度是指在条件下能实现的精度。
27、主轴纯角度摆动是指主轴与平均回转轴线成一定的倾斜角度，但其交点位置固定不变的运动。
28、在细长轴的加工中，腰鼓状圆柱度误差是由于现象所致。
机制工艺总复习
第五章
基本概念 • • • • • • • • 装配精度 装配尺寸链 极值法 概率法
机器装配工艺过程设计
互换法（尺寸链计算及应用） 选配法（分组选配法的应用） 修配法 调整法
计算题——工艺尺寸链的计算
解题基本步骤
第一步：作出工艺尺寸链图（基础）
第二步：确定封闭环（关键） 第三步：确定增环与减环（重点）
第四步：根据公式计算相关尺寸及其偏差
第五步：验算校核
计算题——定位误差的计算
解题基本步骤
第一步：找出工序尺寸的工序基准，确定加工尺寸方向
第二步：分析工件定位方案，找出定位基准 第三步：计算定位基准位移误差△Y（作图法）
第四步：计算基准不重合误差△B（沿加工尺寸方向）
第五步：定位误差合成
典型定位误差
第四章 机械加工精度
基本概念 • 工艺系统的刚度 • 误差复映 重点内容：
• 工艺系统受力变形对加工的影响(受力变形对工件加 工尺寸和形状的影响)。
第四章 机械加工精度
基本概念 • 工艺系统的热源 重点内容： • 机床热变形 • 刀具热变形 • 工件热变形
第四章 机械加工精度
基本概念 • 系统误差概念(常值系统性误差、变值系统性误差) • 随机误差的概念 • 正态分布曲线特性 (单峰、对称、有界) 综合应用： • 分布曲线的绘制 • 根据均值X与公差带中心的偏离值，判断常值系 统误差。 • 根据土3σ确定工序能达到的加工精度。 • 工序能力系数的计算。 • 估算产品的合格率或不合格率。
《机械制造工艺学》
总复习
考试安排
考试时间：5月31日（周五）上午08:00-10:000
考试题型
1. 填空题 2. 选择题 3. 名词解释 4. 分析题 5. 计算题 6. 改错题
机械制造基础第六章 第一、二、三节
粗拉 IT9～10 Ra 1.25～5
饺 IT6～9 Ra 0.32~10
精镗 IT7～9 Ra 0.63～5
粗磨 IT9～11 Ra1.25～10
精拉 IT7～9 Ra0.16~0.63
推 IT6～8 Ra0.08~1.25
手饺 IT5
Ra0.08~1.25
精磨 IT7～8 Ra0.08~0.63
3.工艺过程—在生产过程中凡直接改变生产对象的尺寸、形状、性能（包括 物理性能、化学性能、机械性能等）以及相对位置关系的过程，统称为工艺 过程，工艺过程又可分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、装配等工艺 过程。本课程只研究机械加工工艺过程和装配工艺过程。 4．机械制造工艺过程—指零件的机械加工工艺过程和机器的装配工艺过 程的总和。
（6）选择不同的生产模式和制造技术的准则是什么？过去是——质量、生 产率、成本也称为切削加工的技术指标；现在是——T（交货时间）、Q （质量）、C（成本）、S（服务）
2.生产组织方式（三种）
（1）生产全部零件，并组装整机 特点：1）必须拥有加工所有零件及部装、总装的设备，形成大而全，小 而全的企业。 2）市场一旦有变化适应性差 3）设备负载不平衡，固定资产利用率低。 4）定岗人员忙闲不均，不便管理，难以调动全员积极性。
半精铣 IT8～11 Ra 2.5¬10
机制工艺学
填空题1.制造系统由物质流、能量流和信息流组成，物质流是本质，能量流是动力，信息流是控制。
2.人类的制造技术可分为三个阶段，手工业生产阶段，大工业生产阶段和虚拟现实工业生产阶段。
3.从材料成形机理来分类，加工工艺分为去除加工、结合加工和变形加工。
4.制造的范畴从过去的设计、加工和装配发展为产品的全生命周期，包括需求分析、设计、制造、运输、使用和报废等。
5.机械加工工艺过程由若干个工序组成，机械加工的每一个工序又可细分为安装、工位、工步和走刀。
6.工件在机床或夹具中的装夹主要有夹具中装夹、直接找正装夹、划线找正装夹三种方法。
7.工件以内孔定位常用的定位元件有刚性心轴和定位销两种。
8.加工主轴零件时为了确保支承轴颈和内锥孔的同轴度要求，通常采用互为基准原则来选择定位基面。
9.为减少误差复映，通常采用的方法有：提高毛坯制造精度、提高工艺系统刚度、多次加工。
10.机床夹具最基本的组成部分是定位元件、夹紧装置和夹具体。
11.机床主轴的回转误差分为轴向跳动、径向跳动、角度摆动。
12.生产中最常用的正确的定位方式有完全定位和不完全定位两种。
13.选择精基准应遵循以下四个原则，分别是重合基准、统一基准、自为基准、互为基准。
14.确定零件加工工艺方案的一般原则包括质量第一、效益优先、效率争先。
15.工艺基准分为定位基准、工序基准、测量基准和装配基准。
16.由于毛坯存在形状误差，工件加工后调整法加工表面的形状误差与毛坯相似，其比值ε=∆工/∆毛小于1，这一现象称为误差复映。
17.锥度心轴限制四个自由度，小锥度心轴限制五个自由度。
18.对那些精度要求很高的零件，其加工阶段可以划分为：粗加工阶段，半精加工阶段，精加工阶段，光整加工阶段。
19.拉孔，推孔，珩磨孔，铰孔，浮动镗刀块镗孔等都是自为基准加工的典型例子。
20.尺寸链的特征是关联性和封闭性。
21.为了改善切削性能而进行的热处理工序如退火、正火、调质等，应安排在切削加工之前。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
涂一层几微米厚的高硬度、高耐磨性的金属化合物 （TiC、TiN、Al2O3等）而构成的。涂层硬质合金刀 具的耐用度比不涂层的至少可提高l～3倍，涂层高速 钢刀具的耐用度比不涂层的可提高2～10倍。国内涂 层硬质合金刀片牌号有CN， CA，YB等系列。
（2）超硬刀具材料 超硬刀具材料：陶瓷、人造聚晶金刚石和立方氮
图1-22 进给运动对工作前角、后角的影响
图1-23 车槽刀安作主、副偏角的影响
2. 刀具材料 刀具材料是指刀具切削部分的材料。由于切削加
工所处的状态是高温、剧烈摩擦和很大的切削力、冲 击力，因此刀具材料必须具备高硬度、高耐磨性、高 耐热性、足够的强度和韧性以及一定的工艺性能等。
切削加工划分阶段，具有如下优点：
1）避免毛坯内应力的释放而影响加工精度。 2）避免粗加工时较大的夹紧力和切削力所引起的 弹性变形和热变形对精度的影响。
3）先粗加工一遍，可及时发现毛坯的内在缺陷而 决定取舍，以免浪费更多的工时。
4）可合理使用机床。 5）便于工艺过程中热处理工序的安排。 如图 1-12 所示。
副偏角的作用：减少副切削刃与工件已加工表
面的摩擦，减少切削振动，影响工件表面残留面积 的大小，从而影响已加工表面的粗糙度 Ra 值，常取 κr′= 5°～15°如图1-20所示。
刃倾角的作用：影响刀尖的强度，影响切屑的流 向，如图1-21所示。
图1-21 刃倾角的影响
（4）刀具的工作角度 刀具的标注角度，是在静止参考系中的一组角度。 在实际切削过程中并不完全是这种理想状况，刀具实 际切削时的工作角度要发生变化，这些变化对切削加 工会产生一定的影响。如图1-22、1-23所示。
手工工具，如锉刀、锯条、铰刀等，较少用于制造其 他刀具。
高速钢：有很高的强度和韧性，热处理后的硬度 为63～70HRC，红硬温度达500℃～650℃，允许切速 为40m／min左右。
应用场合：主要用于制造各种复杂刀具，如钻头、 铰刀、拉刀、铣刀、齿轮刀具及各种成形刀具。
常用的牌号： W18Cr4V， W6Mo5Cr4V2和 W9Mo3Cr4V等。
化硼等。
陶瓷：陶瓷刀具常用的材料主要是由纯Al2O3或在 Al2O3中添加一定量的金属元素或金属碳化物构成的， 采用热压成形和烧结的方法获得。它有很高的硬度 （91～ 95HRA），耐磨性很好，有很高的耐热性， 在1200℃的高温下仍能切削。常用的切削速度为 （100～400）m／min，有的甚至可高达 750m／min， 切削效率比硬质合金高1～4倍。主要缺点是抗弯强度 低，冲击韧性差。
图 1-12 热处理工序的安排
第二节 刀具与刀具切削过程 一、刀具 1. 刀具角度 （1）车刀的组成 刀具是切削加工的主要工具之一。
车刀是最基本的切削刀具。下面以车刀为例，介 绍刀具的组成及几何角度等问题。在切削过程中，工 件上同时存在着三个表面，如图1-13所示。
图1-13 切削时形成的表面
车刀由刀柄和刀体组成。如图1-14所示。
图1-14 车刀的组成
刀具的切削部分，它是由“三面两刃一尖”组 成的，如图1-15 所示。
图1-15 刀体的组成
（2）确定刀具角度的静止参考系 刀具静止参考系，是在不考虑进给运动，规定
车刀刀尖与工件轴线等高，刀柄的中心线垂直于进 给方向等简化条件下的参考系。
硬质合金：由高硬难熔金属碳化物粉末，以钴为
粘接剂，用粉末冶金的方法制成的。硬度很高，可达 74～82HRC，红硬温度达800℃～1000℃，允许切速 达 100 ～300m／min。但抗弯强度低，不能承受较大
的冲击载荷。硬质合金目前多用于制造车刀、铣刀、 刨刀等的刀片。
硬质合金可分为 P，M，K三个主要类别。 P类硬质合金（蓝色）：相当于旧牌号YT类硬质 合金。适宜加工长切屑的黑色金属，如钢、铸钢等。 其代号有P01，P10，P20，P30，P40，P50等，数字 愈大，耐磨性愈低而韧性愈高。精加工可用P01；半 精加工选用P10，P20；粗加工选用P30。 M类硬质合金（黄色）：相当于旧牌号YW类硬质 合金。适宜加工长切屑或短切屑的金属材料，如钢、
图1-17 外圆尖头刀
图1-18 车孔刀
前角的作用：使刃口锋利，而且影响切削刃的强度。 常取角度：γo= 5°～25°。 后角的作用：减少刀具与工件之间的摩擦和磨损。 常取角度： αo= 4°～12°。 主偏角的作用：影响背向力Fp与进给力Ff的比例以及 刀具寿命，如图1-19所示。
外圆车刀的主偏角通常有90°、75°、60°和 45°等。当加工刚度较差的细长轴时，常取为90° 或75°。
铸钢、不锈钢、灰口铸铁、有色金属等。其代号有 M10，M20，M30，M40等，数字愈大，耐磨性愈低 而韧性愈高。精加工可用M10；半精加工选用M20；
粗加工选用M30。 K类硬质合金（红色）：相当于旧牌号YG类硬
质合金。适宜加工短切屑的金属和非金属材料，如 淬硬钢、铸铁、铜铝合金、塑料等。其代号有K01， K10，K20，K30，K40等，数字愈大，耐磨性愈低 而韧性愈高。精加工可用K01；半精加工选用K10， K20；粗加工选用K30。
刀具静止参考系的主要坐标平面有基面pr、切削平 面ps、正交平面po、假定工作平面pf；和背平面pp等， 如图1-16 所示。
图1-16 刀具的坐标平面
（3）刀具标注角度 刀具标注角度是指刀具在静止参考系中的一组
角度，它主要包括前角γo、背前角γp、后角αo、背后 角αp、主偏角κr、副偏角κr′和刃倾角λs等。这些角度 是刀具设计、制造、刃磨和测量时所必需的，如图116 、1-17 所示。
（1）普通刀具材料 常见的普通刀具材料：碳素工具钢、合金工具钢、 高速钢、硬质合金和涂层刀具材料等。 碳素工具钢：是含碳量较高的优质钢，淬火后硬
度较高、价廉，但耐热性较差。合金工具钢：在碳素 工具钢中加入少量的 Cr、W、Mn、Si 等元素形成， 它能减少热处理变形和提高耐热性。由于这两种刀具 材料的耐热性较低，常用来制造一些切削速度不高或