這是一個關(guān)于機械工程師入職試題PPT課件，主要介紹機械零件毛坯成形方法的工藝特點、工藝參數(shù)的選擇、各類零件毛坯的結(jié)構(gòu)工藝性、零件的材料選擇與成形方法選擇的基本原則。材料成形工藝基礎(chǔ)：主要介紹機械零件毛坯成形方法的工藝特點、工藝參數(shù)的選擇、各類零件毛坯的結(jié)構(gòu)工藝性、零件的材料選擇與成形方法選擇的基本原則。機械加工工藝基礎(chǔ)： 主要介紹機械加工的基本概念、切削基本原理、切削機床與刀具、切削加工基本工藝過程、選擇切削加工方法的基本原則，以及零件機械加工結(jié)構(gòu)工藝性。機械加工工藝基礎(chǔ) 第一章.切削加工的基礎(chǔ)知識第二章.金屬切削機床第三章.機械加工工藝過程第四章.零件表面的加工方案第五章.零件的結(jié)構(gòu)工藝性第六章.數(shù)控加工技術(shù) 第一章 切削加工的基礎(chǔ)知識 1.1 鉗工與機械加工鉗工：通過工人手持工具進行切削加工，歡迎點擊下載機械工程師入職試題PPT課件哦。

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材料成形工藝基礎(chǔ)：主要介紹機械零件毛坯成形方法的工藝特點、工藝參數(shù)的選擇、各類零件毛坯的結(jié)構(gòu)工藝性、零件的材料選擇與成形方法選擇的基本原則。機械加工工藝基礎(chǔ)： 主要介紹機械加工的基本概念、切削基本原理、切削機床與刀具、切削加工基本工藝過程、選擇切削加工方法的基本原則，以及零件機械加工結(jié)構(gòu)工藝性。機械加工工藝基礎(chǔ) 第一章.切削加工的基礎(chǔ)知識第二章.金屬切削機床第三章.機械加工工藝過程第四章.零件表面的加工方案第五章.零件的結(jié)構(gòu)工藝性第六章.數(shù)控加工技術(shù) 第一章 切削加工的基礎(chǔ)知識 1.1 鉗工與機械加工鉗工：通過工人手持工具進行切削加工。機械加工：采用不同的機床（如車床、銑 床、刨床、磨床、鉆床等）對工 件進行切削加工。 2.零件表面質(zhì)量的概念 2.1.2 形 狀 精 度 Φ25 軸加工后可能產(chǎn)生的形狀誤差 2.1.2 形 狀 精 度指零件上實際要素的形狀與理想形狀相符合的程度；國家標準規(guī)定了六類形狀公差（見下表） 形狀精度的標注：框格分為2格，箭頭指向待表達的表面，數(shù)字表示允許誤差的大小，單位為毫米。 2.1.3 位 置 精 度指零件的實際要素（點、線、面）相對于基準之間位置的準確度。 2.2 表 面 粗 糙 度表面粗糙度：零件微觀表面高低不平的 程度。 產(chǎn)生的原因： 1）切削時刀具與工件相 對運動產(chǎn)生的磨擦； 2）機床、刀具和工件在加工時的振動； 3）切削時從零件表面撕裂的切屑產(chǎn)生的痕跡； 4）加工時零件表面發(fā)生塑性變形。 2.2 表 面 粗 糙 度 表面粗糙度對零件質(zhì)量的影響： 零件的表面粗糙度對機器零件的性能和使用壽命影響較大，主要有以下幾個方面： 1）零件表面粗糙，將使接觸面積減小，單位面積壓力加大，接觸 變形加大，磨擦阻力增大，磨損加快； 2) 表面粗糙度影響配合性質(zhì)。對于間隙配合，表面粗糙易磨損， 造成間隙迅速加大；對于過盈配合，在裝配時，可使微小凸峰 擠平，有效過盈量減少，使配合件強度降低； 3）零件表面粗糙，低谷處容易聚積腐蝕性物質(zhì)，且不易清除，造 成表面腐蝕； 4）當零件承受載荷時，凹谷處易產(chǎn)生應(yīng)力集中，以致產(chǎn)生裂紋而 造成零件斷裂。 2.2 表 面 粗 糙 度 評定參數(shù)：常用的是輪廓算術(shù)平均偏差Ra 2.2 表 面 粗 糙 度 表面粗糙度符號的意義及應(yīng)用 2.3 常見加工方法的Ra表面特征 3.1 切削運動 3.2切削用量切削用量包括切削速度、進給量和背吃刀量切削速度：切削刃上選定點相對于工件主運動的瞬 時速度，用V表示，單位為m/s 進 給 量：刀具在進給運動方向上相對于工件的位 移量，用f表示，車、鉆和銑削時單位 為mm/r 背吃刀量: 已加工表面和待加工表面之間的垂直距 離，用ap表示，單位為mm，如下圖： 3.3 切削用量的合理選擇問題 (1)粗加工按ap－f－v的順序選擇 a、粗加工的主要目的是用最少的走刀次數(shù)盡快切除多 余金屬，只留后續(xù)工序的加工余量，所以應(yīng)根據(jù)毛 坯尺寸首先選擇ap b、粗加工不必考慮表面粗糙度，在ap確定后，選取大 的f，減少走刀時間 c、ap和f確定后，在機床功率和刀具耐用度允許的前提 下選擇v (2)精加工按v －f－ ap的順序選擇 精加工的主要目的是保證產(chǎn)品質(zhì)量和降低零件的表面粗糙度。因此首先應(yīng)選擇盡可能高的v，然后選擇達到表面粗糙度要求的f，最后再根據(jù)精加工余量決定ap 4.1.1 常用的刀具材料 常用的硬質(zhì)合金有： 鎢鈷鈦類（牌號YT）硬質(zhì)合金：適合于加工鋼等塑性材料，其代號有YT5、YT15、YT30等，粗加工用YT5， 精加工用YT30; 鎢鈷類（牌號YG）硬質(zhì)合金：適合于加工鑄鐵、青銅等脆性材料，其代號有YG3、YG6、YG8等，粗加工用YG8，精加工用YG3。 4.1.2其它刀具材料 陶瓷：常用的刀具陶瓷有兩種： Al2O3基陶瓷和Si3N4基陶瓷。陶瓷刀具的最大特點是具有很高的硬度、很高的耐磨性和耐熱性，其主要缺點是抗彎強度低，沖擊韌性很差，不能承受較大的沖擊載荷。 金剛石：它分三種 天然單晶金剛石刀具 整體人造聚晶金剛石刀具 金剛石復(fù)合刀片 立方氧化硼：由軟的立方氧化硼在高溫高壓下加入催化劑轉(zhuǎn)變而成 4.2.3 刃傾角λs 刃傾角λs：在切削平面中，主切削刃與基面 之間的夾角。 它主要影響刀頭的強度和 排屑方向。一般取λs = －10° ~ +10 °， 粗加工時常取負值，增加刀頭強度；精加工時常取正值，避免切屑擦傷已加工表面。 4.2.4 刃傾角λs的正與負 當?shù)都庠谥髑邢魅猩献罡唿c時，λs為正值，反之為負值。 4.3 刀具角度的合理選擇問題原 則：粗加工時，為了提高切削效率，切削力會較大，因此強度要高；精加工時，切削力較小，為了保證零件質(zhì)量因此刀具較鋒利。粗加工：前角、后角均小，強度高精加工：前角、后角均大，刀具鋒利主偏角：車臺階軸：取90度 既車外圓又車端面，取45度副偏角：為降低表面粗糙度，取小值：一般為： 5-15度 刃傾角：粗加工常取負值，精加工取正值 6.3 切削力 1、切向力（切削力）Fz ：總切削力在主運動方向上的正投影，其大小約占總切削力的95~99%，是三個分力中最大的。消耗功率最多的分力，它是機床動力、重要零件的強度和剛度設(shè)計和校核的主要依據(jù)； 2、軸向力（進給力）Fx : 總切削力在進給方向上的正投影，其大小約占總切削力的1~5%， 它是設(shè)計和驗算機床進給機構(gòu)必須的參數(shù)； 3、徑向力（背向力）Fy: 總切削力在垂直工作平面上的分力，它作用在工件剛性較差的方向，容易使工件變形，同時引起振動，影響加工精度。所以加工剛性較差的工件（如細長軸）時，應(yīng)該力求減少切削力。 6.3 切削力主偏角影響徑向力的分配： 第八章 零件表面的加工方案 第八章 零件表面的加工方案 第二章 金屬切削機床 1、機床的類型 金屬切削機床是用來對工件進行加工的機器，故稱為“工作母機”，習(xí)慣上稱機床。 按加工性質(zhì)和所用刀具分類：分為車床、銑床、鉆床、磨床、齒輪加工機床等12大類；按精度分類：分為普通精度、精密和高精度三種；按重量分類：分為一般機床、大型機床和重型機床。機床的型號：如：C6136表示… 2、機床的基本結(jié)構(gòu) 1.主傳動部件： 用來實現(xiàn)機床主運動； 2 .進給傳動部件：主要用來實現(xiàn)機床進給運動； 3 .工件安裝裝置：用來安裝工件； 4 .刀具安裝裝置 ：用來安裝刀具； 5 .支承件：用來支承和連接機床各零部件，是機 床的基礎(chǔ)構(gòu)件； 6 .機床動力部件：為機床提供動力。 3、機床的傳動 機床的傳動有機械、液壓、氣動、電氣等多種形勢，最常見的是機械傳動和液壓傳動。 機械傳動包括皮帶傳動、齒輪傳動、渦輪蝸桿傳動、齒輪齒條傳動和絲桿螺母傳動 3.1 皮帶傳動 皮帶傳動是靠膠帶與帶輪之間的磨擦作用，將主動皮帶輪的轉(zhuǎn)動傳遞到另一個被動皮帶輪上去的。 皮帶傳動的優(yōu)點是傳動平穩(wěn)、軸間距較大，結(jié)構(gòu)簡單、制造維修方便，過載時皮帶打滑。不易引起機器損壞；其缺點是不能保證精確的傳動比，且磨擦損失大，傳動效率較低。 3.1 皮帶傳動 如果考慮皮帶與皮帶輪之間的滑動，其傳動比為： i = ( d1 / d2) ε= (n2 / n1) ε 式中： d1— 主動皮帶輪的直徑 d2— 被動皮帶輪的直徑 n1— 主動皮帶輪的轉(zhuǎn)速 n2— 被動皮帶輪的轉(zhuǎn)速 ε— 滑動系數(shù)，約為0.98 3.2 齒輪傳動 齒輪傳動是目前機床中應(yīng)用最多的一種傳動方式，這種傳動方式種類多，如直齒、斜齒、人字齒、圓弧齒輪傳動等，最常見的是直齒圓柱齒輪。 設(shè) ：z1和n1分別為主動輪的齒數(shù)和轉(zhuǎn)速 z2和n2分別為被動輪的齒數(shù)和轉(zhuǎn)速 傳動比 i = ( z1 / z2) = (n2 / n1) 3.3 渦輪、蝸桿傳動 采用這種方式，只能由蝸桿帶動蝸輪傳動，其傳動的優(yōu)點是：可獲得較大的降速比，傳動平穩(wěn)、噪音小，結(jié)構(gòu)緊湊。其缺點是傳動效率低，并需要良好的潤滑條件 3.4 齒輪、齒條傳動 齒輪齒條傳動機構(gòu)可將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本�運動（當齒輪為主動輪時），也可將直線運動轉(zhuǎn)變?yōu)樾�轉(zhuǎn)運動（當齒條為主動件時），在實際運用中，以前者居多。 齒輪齒條傳動的效率很高，但制造精度不高時，傳動的平穩(wěn)性和準確性較差。 3.5 絲桿、螺母傳動 絲桿、螺母傳動可使旋轉(zhuǎn)運動變成直線運動，例如在車床上車螺紋時，絲桿旋轉(zhuǎn)，合上開合螺母后，刀架便作縱向運動。 其傳動的優(yōu)點是工作平穩(wěn)，無噪音，其缺點是傳動效率較低。 4、機床的變速機構(gòu) 在一般的通用機床上通過變速機構(gòu)實現(xiàn)接近理想值的切削速度。 變換機床轉(zhuǎn)速的主要裝置是機床的齒輪箱，齒輪箱變速機構(gòu)的形式多樣，最常見的為滑動齒輪變速機構(gòu)和離合器式齒輪變速機構(gòu) 4.1 滑動齒輪變速機構(gòu) 帶長鍵的從動軸Ⅱ上裝有滑動齒輪z2， z4， z6 ， 通過手柄上的撥叉可使它們分別與固定在主動軸Ⅰ上的齒輪z1， z3， z5 相嚙合，其傳動比 i 1= z1 / z2 i 2= z3 / z4 i 3= z5 / z6 軸Ⅱ的轉(zhuǎn)速分別為：n2= i 1n1 或n2= i 2n1或 n2= i 3n1 （式中n1為軸Ⅰ的轉(zhuǎn)速， n2為軸Ⅱ的轉(zhuǎn)速） 4.2 離合器式齒輪變速機構(gòu) 從動軸Ⅱ兩端空套有齒輪z2和z4，它們分別與固定在主動軸Ⅰ上的齒輪z1和z3嚙合。軸Ⅱ中部帶有鍵3，并裝有壓嵌式離合器4。當手柄左移或右移離合器時，離合器的爪1與齒輪z2嚙合或爪2與齒輪z4嚙合，這樣軸Ⅱ可得到兩種不同的轉(zhuǎn)速，其傳動比是： i1= z1 / z2 i 2= z3 / z4 6.2 銑削的主要加工范圍 齒輪的種類和用途 7.2 刨削加工的范圍 7.3 插削主要加工范圍 鉆削加工的范圍 第八章 零件表面的加工方案 第八章 零件表面的加工方案 第三章 機械加工工藝過程 1.生產(chǎn)類型 按產(chǎn)量劃分： 1.生產(chǎn)類型 1.單件小批生產(chǎn)：很少重復(fù)，重型機器和試制零件時通常是這種生產(chǎn)形式。 2.成批生產(chǎn)：成批的制造某種零件，每隔一段時間又重復(fù)生產(chǎn)。如一般的機床制造廠的生產(chǎn)。 3.大量生產(chǎn)：在大多數(shù)工作地點，經(jīng)常重復(fù)進行同一種零件的某一工序生產(chǎn)，如汽車制造廠、軸承廠等的生產(chǎn)。制定生產(chǎn)工藝通常要根據(jù)生產(chǎn)類型來進行 2.工件的安裝直接安裝法：工件直接安裝在工作臺或采用通用夾具（三爪卡盤、四爪卡盤、頂尖、平口鉗、電磁吸盤等標準附件），有時要對工件進行劃線找正，再行夾緊。專用夾具安裝：工件安裝在為其加工而專門設(shè)計的夾具中，無須找正，迅速保證工件對刀具和機床的準確定位。節(jié)約時間，生產(chǎn)效率高，但夾具的設(shè)計和制造需要一定的成本。 3.夾具簡介 夾具是用來將待加工工件固定的裝置。 夾具一般可分為通用夾具和專用夾具兩種，此外還發(fā)展了通用可調(diào)夾具、成組夾具和組合夾具等類型的夾具。 3.1 夾具的分類 1.通用夾具：指一般已經(jīng)標準化，不需特殊調(diào)整就可以用來裝夾不同工件的刀具，如：三爪卡盤、四爪卡盤、頂尖、分度頭、平口鉗、電磁吸盤，通用夾具價格較低，使用范圍廣泛，但生產(chǎn)效率不如專用夾具。故一般僅適用于單件小批量生產(chǎn)。 2.專用夾具：是指為某一零件的加工而專門設(shè)計和制造的夾具，既可以保證加工精度，又提高生產(chǎn)效率，但夾具需要一定的投資。所以主要用于成批及大量生產(chǎn)中。 3.1 夾具的分類 3、通用可調(diào)夾具和成組夾具：通過調(diào)整或 更換個別元件后，可以加工形狀相似、 尺寸相近、加工工藝相似的多種工件。 在當前多品種小批量生產(chǎn)的條件下，更 顯示出這兩類夾具的優(yōu)勢； 4、組合夾具：用事先準備好的通用標準元 件和部件組合而成的夾具。用完之后可 以將這類夾具拆卸下來，更換元、部件 組裝成新夾具，供再次使用。 3.2 夾具的組成夾具一般由以下部分組成： 1、定位裝置：用來確定工件正確位置的裝置，它 包括定位元件或定位元件的組合； 2、夾緊裝置：工件定位后，用夾緊的力來承受切 削力的機構(gòu)。它包括夾緊元件或其組合； 3、導(dǎo)向元件：用來確定刀具位置，并引導(dǎo)刀具進 行加工的元件。 4、夾具體：用來聯(lián)系并固定上述各種裝置和元件， 使之成為一個整體的零件。 3.2 夾具的組成下圖為在軸上鉆孔時所用的一種簡單夾具 1、擋鐵 ；2、V形鐵；3、夾緊機構(gòu)；4、工件； 5、鉆套；6、夾具體 3.3 夾具的應(yīng)用 下圖為移動式鉆模示意圖，這種夾具主要用于加工小孔，它使用專門設(shè)計的導(dǎo)軌和定程機構(gòu)來控制移動的距離（即工件上兩孔的距離）。 1、導(dǎo)軌；2、定程板 4.工藝規(guī)程的擬定 A.工藝分析 4.1 毛坯選擇及加工余量的確定加工余量：為了加工出合格零件，必須從毛坯上切去一層金屬，稱加工余量。加工余量分為工序余量和總余量。某道工序切除的余量稱為工序余量，各工序余量的和稱總余量。工序余量的確定：決定工序余量的大小，是在保證加工質(zhì)量的前提下，使余量盡可能的小。過大影響生產(chǎn)效率，過小不能切去工件表面的缺陷層。加工余量的確定可采用如下方法： 1.根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗估計 2.查表：根據(jù)工藝手冊查表 3.計算法：可查閱“機制工藝學(xué)”有關(guān)內(nèi)容。 4.2 定位基準的選擇在機械加工中，無論采用哪種安裝方法，都必須使工件在機床或夾具上正確地定位六點定位：任何一個未被約束的物體，在空間有六個自由度。而要使物體在空間有確定的位置，必須約束這六個自由度 4.3.1 工藝基準 工藝基準分為工序基準、定位基準、測量基準、裝配基準。 1、工序基準：在工藝文件上用以標定加工表面 位置的基 準。 2、定位基準：在機械加工中，用來使工件在機床或夾具中 占有正確位置的點、線或面。它是工藝基準 中最主要的基準。 定位基準選擇是否合理，對保證工件加工后的尺寸精度和形位精度、安排加工順序、提高生產(chǎn)率以及降低生產(chǎn)成本起著決定性的作用，它是制定工藝過程的主要任務(wù)之一。 定位基準可分為粗基準和精基準兩種 4.3.1 工藝基準 3、測量基準：用以測量已加工表面尺寸及 位置的基準。 4、裝配基準：用來確定零件或部件在機器 中的位置的基準。 4.3.2 定位基準的選擇粗基準：毛坯表面的定位基準。 1. 選取不加工的表面作粗基準：這樣可使加工表面具有較正確的相對位置，并有可能在一次安裝中把大部分加工表面加工出來。粗基準的選擇原則 2. 選取要求加工余量均勻的表面作為粗基準：這樣可以保證作為粗基準的表面加工時余量均勻。 粗基準的選擇原則 3. 對于所有表面都要加工的表面，選取余量和公差最小的表面作粗基準，以避免余量不足而造成廢品。粗基準的選擇原則 4.選取光潔、平整、面積大的表面作粗基準； 5.粗基準不應(yīng)重復(fù)使用。一般情況下，粗基準只允許使用一次。精基準的選擇原則 對于形位公差精度要求較高的零件，應(yīng)采用已加工過的表面作為定位基準。這種定位基準面叫做精基準。 精基準的選擇原則： 1. 基準重合原則：選用定位基準與設(shè)計基準重合 的原則 精基準的選擇原則 2. 基準統(tǒng)一原則：位置精度要求較高的各加工表面，盡可能在多數(shù)工序中統(tǒng)一用同一基準。精基準的選擇原則 3、互為基準原則：在需要加工的各表面中，加工時互相以對方為定位基準。精基準的選擇原則 4、自為基準原則：以加工表面自身作為定位基準。 總之，無論是粗基準還是精基準的選擇，都必須首先使工件定位穩(wěn)定，安全可靠，然后再考慮夾具設(shè)計容易、結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉等技術(shù)經(jīng)濟原則。 4.4 機械加工工藝過程的制定機械加工工藝過程的制定按三個步驟進行： 1、擬定加工工藝路線 分析研究零件圖的各項內(nèi)容及技術(shù)要求擬定零件加工的加工方法、加工方案及工藝路線。 2、安排好加工工序 （1）選擇毛坯 4.4 機械加工工藝過程的制定 （2）安排好切削加工工序 ① 合理選擇加工方案 ② 合理確定基準面 常見幾類典型零件的加工，其基準選擇的常用方法有： A.臺階軸類零件：一般選擇兩端中心孔作為定位基準面 ；對于批量很小、 長度很短的軸類零件，可采用三爪卡盤在一次裝夾中完成各表面的精加工。 A.臺階軸類零件： 4.4 機械加工工藝過程的制定 B. 套類零件：一般選擇其軸線（內(nèi)孔）作為定位基準面。 4.4 機械加工工藝過程的制定 C. 箱體類零件：該類零件形狀復(fù)雜，除有尺寸精度要求外，一般孔的軸線相對于底面（安裝基準面）有位置度要求，因此箱體類零件多采用主要的裝配基準面（一般為最大的底平面）作為定位精基準。 4.4 機械加工工藝過程的制定 （3）安排好熱處理工序 ① 改善金屬材料切削性能的熱處理工序，如各種 退火、正火等，一般安排在粗加工之前進行； ②消除內(nèi)應(yīng)力的熱處理工序，如中間退火、回 火、時效處理等，一般安排在粗加工與精加工 之間進行； ③ 提高機械性能的熱處理工序，如淬火、調(diào)質(zhì)、 滲碳等各種表面處理，一般安排在最終加工之 前進行。 4.4 機械加工工藝過程的制定 所有的熱處理工序都是在零件最終加工之前進行，這是因為零件經(jīng)過熱處理工序后必有變形，最終加工時可以糾正變形帶來的誤差。 （4）安排好檢驗工序 在成批生產(chǎn)的工廠執(zhí)行“自檢、互檢、專檢”， 產(chǎn)品經(jīng)檢驗合格，方可出廠。 量具應(yīng)定期交有關(guān)部門檢驗，不合格的量具不允許上崗使用。 4.4工藝路線的制定 3、擬訂加工工藝過程 制定工藝規(guī)程的目的是確保產(chǎn)品質(zhì)量、提高經(jīng)濟效益，同時它是確定生產(chǎn)人員數(shù)量以及定設(shè)備、定生產(chǎn)廠房面積和投資額的原始材料。 安排加工順序的原則：“基面先行、粗精分開、先粗后精、先面后孔” 4.4 工藝路線的制定 (1)基面先行原則 ，零件加工時，必須選擇合適的表面作為定位基面，以便正確安裝工件。在第一道工序中，只能用毛坯面(未加工面)作為定位基面，在后續(xù)工序中，為了提高加工質(zhì)量，應(yīng)盡量采用加工過的表面為定位基面，顯然，安排加工工序時，精基面應(yīng)先加工。例如，軸類零件的加工多采用中心孔為精基準。因此，安排其加工工藝時，首先應(yīng)安排車端面、鉆中心孔工序。 (2)粗精分開，先粗后精的原則 零件加工質(zhì)量要求高時，對精度要求高的表面，應(yīng)劃分加工階段。一般可分為粗加工、半精加工和精加工三個階段，精加工應(yīng)放在最后進行。這樣，有利于保證加工質(zhì)量，有利于某些熱處理工序的安排。 4.4工藝路線的制定 (3)先面后孔的原則 對于箱體、支架類等零件應(yīng)先加工平面后加工孔。這是因為平面的輪廓平整，安放和定位穩(wěn)定可靠。先加工好平面，就能以平面定位加工孔，保證平面和孔的位置 綜上所述，一般機械加工的順序是：先加工精基準粗加工主要面(精度要求高的表面)精加工主要面。次要表面的加工適當穿插在各階段之間進行。 5. 編制工藝文件 工藝文件包括： 1.機械加工工藝過程卡片 2.機械加工工序卡片 3.機械加工工藝卡片。 機械加工工藝過程卡片 用于單件小批生產(chǎn)。它的主要作用是慨略地說明機械加工的工藝路線。 機械加工工序卡片 用于大批大量生產(chǎn)。要求工藝文件更加完整和詳細，每個零件的各加工工序都要有工序卡片。 機械加工工藝卡片 用于成批生產(chǎn)。它比工藝過程卡片詳細，比工序卡片簡單且較靈活，介于兩者之間。 第八章 零件表面的加工方案 9、下圖所示加工小軸30件，毛坯為Φ32×104的圓鋼料，若用兩種 方案加工，那種方案較好？為什么？ a. 在一臺車床上逐件進行加工，即每個工件車好 Φ28的一端 后，立即調(diào)頭車Φ16的一端； b. 先整批車出Φ28一端的端面和外圓，隨后仍在這臺車床上車 出Φ16一端的端面和外圓。 第八章 零件表面的加工方案 第四章 零件表面的加工方案 零件是由多個表面組成的，每一個表面又可以用多種加工方法獲得。因此，應(yīng)該對零件的結(jié)構(gòu)特點、形狀大小、技術(shù)要求、材料性能、生產(chǎn)批量、設(shè)備現(xiàn)狀以及經(jīng)濟性等多方面進行分析，選擇合適的加工方法。將多種加工方法按照一定的加工順序鏈接起來，依次對各個表面進行加工，多種加工方法的有機組合成為加工方案。加工方案是擬訂工藝過程的基礎(chǔ)。 4.齒輪的加工方案 5.螺紋的加工方法 螺紋的結(jié)構(gòu)簡單、形式多樣、傳動穩(wěn)定、連接可靠、調(diào)整迅速準確、裝拆方便、成本低廉，在機械行業(yè)中應(yīng)用廣泛。 5.1 螺紋的種類和用途螺紋按其用途分為聯(lián)接螺紋和傳動螺紋 1、聯(lián)接螺紋：主要起聯(lián)接和調(diào)整的作用 （1）普通螺紋：牙形角為60º，又分為粗牙螺紋和細牙螺紋兩種，代號為M。 （2）管螺紋：牙形角為55º，常用于水管、氣管、油管等防泄露要求的場合。 5.1 螺紋的種類和用途 2、傳動螺紋：主要用于傳遞運動和動力。 (1) 梯形螺紋：牙形角為30º，牙形為等腰梯形，代號為Tr，它是傳動螺紋的主要形式，如機床絲杠等。 5.1 螺紋的種類和用途（2）矩形螺紋：主要用于力的傳遞，其特點是傳動效率較其它螺紋高，但強度較低、對中準確性較差，特別是磨損后軸向和徑向的間隙較大，因此應(yīng)用受到了一定的限制。 5.1 螺紋的種類和用途 (3) 鋸齒形螺紋：其牙形為鋸齒形，代號為B。 它只用于承受單向壓力，由于它的傳動效率 及強度比梯形螺紋高，常用于螺旋壓力機及 水壓機等單向受力機構(gòu)。 5.1 螺紋的種類和用途（4）模數(shù)螺紋：即蝸桿蝸輪螺紋，其牙形角為40º，它具有傳動比大、結(jié)構(gòu)緊湊、傳動平穩(wěn)、自鎖性能好等特點，主要用于減速裝置。 5.2 螺紋的加工 1、車螺紋：其特點是通過車床機構(gòu)的調(diào)整，能方便地車出不同螺距、不同直徑、不同線數(shù)和不同牙形的螺紋，適合于單件 小批量生產(chǎn)。 5.2 螺紋的加工 2、攻螺紋和套螺紋: 攻螺紋是用絲錐在工件的光孔內(nèi)加工出內(nèi)螺紋的方法，如下圖左。 套螺紋是用板牙在工件光軸上加工出螺紋的方法，如下圖右。 5.2 螺紋的加工 攻螺紋和套螺紋的特點是特別適宜于小尺寸的螺紋加工，對于特別小的螺紋，攻螺紋和套螺紋幾乎是其它方法不能代替的。 攻螺紋和套螺紋的另一特點是操作十分靈活，特別適宜于成批大量箱體類零件上小螺紋的加工。 5.2 螺紋的加工 3、銑螺紋、磨螺紋和滾壓螺紋 （1）銑螺紋：是在專用的螺紋銑床上進行，也可在萬能臥式銑床上進行。銑螺紋比車螺紋的加工精度略低、表面粗糙度略大，但銑螺紋的生產(chǎn)率高，適宜于大批大量螺紋生產(chǎn)的粗加工和半精加工。 （2）磨螺紋：是在專用的螺紋磨床上進行，主要是對需要熱處理（硬度較高和精度要求高）的螺紋進行精加工，一般需要磨削的螺紋是經(jīng)過車螺紋或銑螺紋等半精加工后才進行的。 5.2 螺紋的加工 （3）滾壓螺紋：是使坯料在滾壓工具的壓力下產(chǎn)生塑性變形，強制壓制出相應(yīng)的螺紋，滾壓方式主要有兩種： A. 搓螺紋：是在搓絲機上進行，利用搓絲機壓出來的螺紋精度高，可達5級，表面粗糙度為Ra 1.6~0.8 ，目前市場上購買的螺釘、螺栓等螺紋零件大都是由搓絲機生產(chǎn)出來的。 B. 滾螺紋：是在專用的滾壓螺紋機上進行的，被滾壓出來的螺紋精度可達3級，表面粗糙度為Ra 0.8 ~0.2，其優(yōu)點是大大提高了螺紋的抗拉強度、抗剪強度和疲勞強度，且生產(chǎn)率很高，缺點是需要貴重的專用設(shè)備，對坯料精度要求較高，而且只能滾壓外螺紋。 6.典型零件的工藝過程 我們對軸類、盤類以及箱體類零件進行工藝過程分析 6.1 軸類零件 軸類零件按其結(jié)構(gòu)特點可分為光軸、階梯軸、空心軸、曲軸等，其主要表面為外圓面、軸肩和端面，某些軸類零件還有內(nèi)圓面、鍵槽、退刀槽、螺紋等其它表面。外圓面主要用于安裝軸承和輪系（帶輪、齒輪、鏈輪等），軸肩的作用是使上述零件在軸上軸向定位。軸類零件通過軸上安裝的零件起支承、傳遞運動和扭矩的作用。 6.1 軸類零件 6.1 軸類零件 1）技術(shù)要求 本零件的軸頸Φ24和Φ16分別裝在箱體的兩個孔中，軸通過螺紋M10和孔Φ10緊固在箱體上，軸上Φ20h6處是用來安裝滾動軸承的，軸承上裝有齒輪，軸中間對稱地加工出相距22的兩個平行平面，是為了卡扳手而設(shè)計的。 2）工藝分析 ①毛坯選擇：由于軸受力不大，主要是支承齒輪，所以可直接選用不經(jīng)鍛造的45鋼。 6.1 軸類零件 ② 定位基準的選擇 A. 以圓鋼外圓面為粗基準，粗車端面并鉆中心孔； B. 為保證外圓面的位置精度，以軸兩端的中心孔為定位精基準，這樣滿足了基準重合和基準統(tǒng)一的原則； C. 調(diào)質(zhì)處理后，以外圓面定位，精車兩端面并修整中心孔； D. 以修整的兩中心孔作為半精車和磨削的定位精基準，滿足了互為基準的原則。 ③ 制訂機械加工工藝過程 單件小批量生產(chǎn)機床某軸的工藝過程 6.2 盤類零件 盤類零件主要由外圓面和內(nèi)圓面組成，其特征是徑向尺寸大于軸向尺寸，如聯(lián)軸節(jié)、法蘭盤等。 6.2 盤類零件 1）技術(shù)要求 本零件的底板為80×80的正方形，它的周邊不需要加工，精度直接由鑄造保證，底板上有四個均勻分布的通孔Φ9，其作用是將法蘭盤與其它零件相連接，外圓面Φ60是與其它零件相配合的基孔制的軸，內(nèi)圓面Φ47是與其它零件相配合的基軸制的孔，它們的Ra值均為3.2，本零件的精度要求較低，可采用一般的加工工藝完成。 6.2 盤類零件 2）工藝分析 ① 毛坯選擇：零件材料為HT100； ② 工藝過程分析 ：由于本零件精度要求較低，只要選擇好定位基準，則只須采用鑄造→車削→畫線鉆孔→檢驗工藝路線； ③ 定位基準的選擇 A. 以Φ60的外圓面為粗基準，加工底板的的底平面； B. 以加工好的底平面和不需加工的側(cè)面為精基準（實際上是Φ60的軸線為精基準），以四爪卡盤和底平面定位并夾緊，在一次安裝中加工出所有車削的表面，這樣符合基準統(tǒng)一的原則； C. 以Φ60的外圓面的軸線為基準劃線，找出孔4－Φ9、2－Φ2的中心位置，即可鉆出上述小孔。 3）制定單件小批生產(chǎn)法蘭端蓋的工藝過程 6.3 典型的箱體零件 床頭箱箱體零件的結(jié)構(gòu)特點是薄壁、中空、形狀復(fù)雜，在它里面裝入由齒輪、軸、軸承和撥叉等零件，裝配后，要保持各零件間正確的相互位置，保證部件正常運轉(zhuǎn)。因此，箱體零件主要是承受壓應(yīng)力，工作時要求減振、耐磨，因而選用灰口鑄鐵制造。 第五章 零件的結(jié)構(gòu)工藝性 零件結(jié)構(gòu)的工藝性是指這種結(jié)構(gòu)的零件加工的難易程度。零件具有使用性和工藝性兩種性質(zhì)。評價零件設(shè)計好壞不應(yīng)偏重使用性。工藝性的好壞是相對的。隨著科學(xué)技術(shù)的進步，原來認為工藝性差的零件可能不再難于加工。例： 1.1機械零件的切削加工結(jié)構(gòu)工藝性 切削加工是零件獲得所需結(jié)構(gòu)形狀、尺寸精度和表面質(zhì)量的主要途徑。通常切削加工所耗費的工時和費用是最高的。因此零件的切削加工結(jié)構(gòu)工藝性設(shè)計就顯得尤為重要。 為了使零件有較好的切削加工結(jié)構(gòu)工藝性，在結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)考慮以下幾點原則： 1.應(yīng)盡量采用標準化參數(shù)； 2.零件的結(jié)構(gòu)要素應(yīng)盡量統(tǒng)一; 3.應(yīng)考慮到零件的方便裝夾; 4.通孔比不通孔好、外表面比內(nèi)表面好加工、 1.1機械零件的切削加工結(jié)構(gòu)工藝性 平面比臺階面好、直孔比斜孔好加工、剛性好的好加工； 5.盡可能使需精密加工的面少，使要加工的表面積少; 6.為了方便零件的加工，可以考慮零件的合理拆分和組合; 7.在滿足使用要求的基礎(chǔ)上，盡量降低零件的加工精度和表面質(zhì)量要求; 8.零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)與先進加工方法相適應(yīng). 1.1結(jié)構(gòu)工藝性的一般原則 a.便于安裝和加工，即便于定位和可靠的夾緊。 左圖中的設(shè)計方案中，上表面需要加工，加工時必須安裝在工作臺上，由于底部是斜面而裝夾不穩(wěn)。 1.1.1 斜面鉆孔斜面鉆孔引起鉆頭偏斜或折斷。 1.1.2 T型槽結(jié)構(gòu)改進 b.便于加工和測量。 T形槽設(shè)計要考慮刀具的進入和退出。 1.1.3鉆孔空間考慮鉆孔時的加工狀況。鉆夾頭與工件不發(fā)生碰撞。 1.1.4彎曲的孔 1.1.5 尺寸要素的統(tǒng)一盡量做到刀具規(guī)格統(tǒng)一，減少換刀，提高效率 1.1.6 退刀槽方便刀具退出。攻絲不能直到孔底盲孔形狀 1.2 有利于保證相互位置精度圖a必須兩次加工，圖b則可以一次加工出來，有利與保證位置精度要求 1.3 減少加工量圖左的結(jié)構(gòu)加工面較大，改為圖右的結(jié)構(gòu)則可以減少加工量，使加工時間縮短，降低成本、提高效率 1.4 簡化零件結(jié)構(gòu)圖a形狀復(fù)雜，加工費時，圖b形狀簡單，有利于減少成本。指出下圖中結(jié)構(gòu)工藝性問題并請加以改正 第八章 零件表面的加工方案 第八章 零件表面的加工方案 第八章 零件表面的加工方案 第六章 數(shù)控加工技術(shù)１.數(shù)控技術(shù)概述 1.1 數(shù)控技術(shù)的基本概念 數(shù)字控制（Numerical Control Technology， NC）是一種借助數(shù)字化信息（數(shù)字、字符）對某一工作過程（如加工、測量、裝配等）發(fā)出指令并實現(xiàn)自動控制的技術(shù)。 數(shù)控系統(tǒng)（Numerical Control System）采用數(shù)字控制技術(shù)的自動控制系統(tǒng)。 數(shù)控機床（Numerical Control Machine Tools） 是采用數(shù)字控制技術(shù)對機床的加工過程進行自動控制的一類機床。數(shù)控機床是一種裝有程序控制系統(tǒng)（數(shù)控系統(tǒng)）的高效自動化機床。是數(shù)控技術(shù)典型應(yīng)用的例子。 1.3 數(shù)控機床的工作過程 數(shù)控機床仍采用刀具和磨具對材料進行切削加工，這點在本質(zhì)上和普通機床并無區(qū)別。但在如何控制切削運動等方面則與傳統(tǒng)切削加工存在本質(zhì)上的差別，如下圖。數(shù)控車床的結(jié)構(gòu) 1.4 數(shù)控加工技術(shù)的特點 (1)生產(chǎn)效率高，由于加工過程是自動進行的，且機床能自動換刀、自動不停車變速和快速空行程等功能，使加工時間大大減少 (2)能穩(wěn)定地獲得高精度，數(shù)控加工時人工干預(yù)減少，可以避免人為誤差，且機床重復(fù)精度高 (3)由于機床自動化程度大大提高，減輕了工人勞動強度，改善了勞動條件 (4)加工能力提高，應(yīng)用數(shù)控機床可以很準確的加工出曲線、曲面、圓弧等形狀非常復(fù)雜的零件，因此，可以通過編寫復(fù)雜的程序來實現(xiàn)加工常規(guī)方法難以加工的零件 1.5 數(shù)控系統(tǒng)的組成現(xiàn)代數(shù)控機床一般由數(shù)控裝置(NC unit)、伺服系統(tǒng)(servo system)、位置測量與反饋系統(tǒng)(feedback system)、輔助控制單元(accessory control unit)和機床主機(main engine)組成，下圖是各組成部分的邏輯結(jié)構(gòu)簡圖： 插補原理： 插補是在已知曲線的起終點之間，確定一些中間點坐標的一種計算方法，機械零件大部分由直線和圓弧組成，因此NC都具有直線和圓弧的插補功能。零件程序中提供了直線的起點和終點坐標，圓弧的起點坐標以及圓弧走向（順時針或逆時針）或圓心相對于起點的偏移量或圓弧半徑。插補的任務(wù)，是根據(jù)偏程進給速度的要求，完成從輪廓起點到終點的中間點坐標值的計算。 2.6 數(shù)控加工原理（續(xù)）如圖所示，刀具由O至A，直線OA是其理論軌跡。如何確定控制軸X、Z的走向呢？用逐點比較法：每走一步與理論軌跡比較一下，從而確定下一步的走向。起點坐標（0，0），終點坐標（Xe，Ze）于是直線OA的方程為：X/Z=Xe/Ze; 即：ZXe-XZe=0; ①  若點（X，Z）在直線上方，則：ZXe-XZe>0; ②  若點（X，Z）在直線下方，則：ZXe-XZe<0; 于是：取F=ZXe-XZe， 在插補運算過程中，控制軸每移動一步之前，先由NC判斷F的符號。 刀具補償原理：是指NC對編程時零件輪廓軌跡與刀具實際運行軌跡差值進行補償?shù)墓δ�。如右圖所示：用一個半徑為R的刀具加工圖中的實線表示的工件，刀具運行的實際中心軌跡應(yīng)為圖中的虛線所示，于是刀具離開工件的這一個距離就是偏置（二者之間相差一個刀具半徑R），偏置量(offset value )是一個二維的矢量，可正可負 同理：在刀具長度方向上，每種刀具長度不一致，也是采用同樣的方法進行補償，稱刀具長度補償。刀具補償又可以分為形狀補償(geometry offset)和磨損補償(wear offset)，運行程序前的刀具標稱半徑或長度是形狀補償量，在加工過程中，刀具由于磨損的作用發(fā)生細微的尺寸變化，這時，將磨損量輸入到磨損補償號中，可以不必改動形狀補償號。方便操作。 3. 數(shù)控加工編程基礎(chǔ) 3.1.5 相對坐標與絕對坐標表示法 其中A點（10，10）用絕對坐標指令表示為X10 Z10; B點（25，30）用絕對坐標指令表示為X25 Z30; B點用相對坐標指令表示為U15 W20 3.1.6 直徑指定與半徑指定數(shù)控車床系統(tǒng)的X軸方向的指令值，X軸方向是零件的半徑或直徑方向，在工程圖紙中，通常標注的是軸類零件的直徑，如果按照數(shù)控車的工件原點，X軸的指令值應(yīng)是工件的半徑，這樣在編程時會造成很多直徑值轉(zhuǎn)化為半徑值的計算，給編程造成很多不必要的麻煩，因此，數(shù)控車的NC系統(tǒng)在設(shè)計時通常采用直徑指定，所謂直徑指定即數(shù)控車的X軸的指令值按坐標點在X軸截距的2倍，即表示的是工件的直徑，如X20，那么在數(shù)控車系統(tǒng)中表示的是X方向刀具與工件原點的距離是10mm而不是20mm。 4. 數(shù)控車床加工程序的編制本節(jié)主要介紹數(shù)控車床編程的基本方法及典型零件的工藝分析程序編制 4.2 FANUC系統(tǒng)確定工件坐標系的三種方法: Fanuc系統(tǒng)數(shù)控車床設(shè)置工件零點常用方法 快速點定位 G00: 快速點定位 G00: G00，G01 圓弧插補(G02、G03)指令數(shù)控車床所用圓弧插補指令 4.6 程序延時 4.7 數(shù)控車削加工編程舉例 N10 M3 M41 * N20 G04 X1* N30 G00 X30 Z100* N40 T1* N50 G00 X22 Z2* N60 G01 Z0 F50 * N70 G01 X24 Z-40 * N80 G00 X30 Z100 * N90 M2 *Gf7紅軟基地