第5章机器装配工艺过程设计
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《机械制造技术基础》课程教学设计课程编号: T1080200课程名称: 机械制造技术基础课程英文名称: Fundamentals of Machinery Manufacturing Technology 总学时: 56 讲课学时: 48 实验学时: 8学分: 3.5开课单位: 机电工程学院机械制造及自动化系、机电控制及自动化系授课对象: 机械设计制造及其自动化专业先修课程: 金属工艺学、互换性与测量技术基础、机械工程材料、机械原理、机械设计。
开课时间: 第6学期教材与主要参考书:1. 张士昌等.机械制造技术基础.高等教育出版社.2003.4.2. 韩荣第.金属切削原理与刀具.哈尔滨工业大学出版社.2004.2.3. 王启平.机械制造工艺学.哈尔滨工业大学出版社.1999.4.4. 卢秉恒.机械制造技术基础.机械工业出版社.1999.105. 冯之敬.机械制造工程原理.清华大学出版社.1999.26. 哈工大等.机床夹具设计.上海科学技术出版社.19907. 张福润.机械制造技术基础.华中理工大学出版社.1999.108.李益民.机械制造工艺学习题集.机械工业出版社.1993.59.李旦.机械制造工艺学试题精选与答题技巧.哈工大出版社.1999.10 (一)课堂教学1. 内容体系本课程主要讲授从毛坯到零件的整个机械加工过程中, 组成机械加工工艺系统的机床、刀具、夹具及工件方面的术语、定义及相关知识, 在此基础上, 以外圆车削为例讲授工件在切削加工过程中所产生的变形、力、热与温度及刀具磨损等一系列物理现象的原理、影响因素和规律, 从而找到提高生产效率和加工表面质量的基本途径(改善工件材料切削加工性, 使用性能好的切削液, 选择合理切削用量, 制定合理的刀具使用寿命及选择刀具的合理几何参数)。
为了适应课程设计和未来工作的需要, 还要介绍钻削、铣削和磨削方面的相关知识以及定位的基本概念、六点定位原理、典型定位元件及定位误差分析计算。
目录前言 (1)第1章实习公司简介 (2)第2章数控机床的组成 (4)第3章确定数控机床的装配工艺流程 (7)3.1 装配工艺方法 (7)3.2装配规程内容 (7)3.3装配注意事项 (8)第4章装配流程 (10)4.1装配总流程 (10)4.2数控机床的部装 (11)第5章数控车床的安装与调试 (15)5.1基础施工及机床就位与组装 (15)5.2数控系统的连接与调试 (16)第6章试车调整 (18)第7章附件 (20)第8章小结 (23)第9章参考文献 (25)前言从本质上说,数控机床和普通机床一样,也是一种经过切削将金属材料加工成各种不同形状零件的设备。
早期的数控机床,包括目前部分改造、改装的数控机床,大都是在普通机床的基础上,通过对进给系统的革新、改造而成的。
因此,在许多场合,普通机床的构成模式、零部件的设计计算方法仍然适用于数控机床。
随着数控技术(包括伺服驱动、主轴驱动)的迅速发展,为了适应现代制造业对生产效率、加工精度、安全环保等方面越来越高的要求,现代数控机床的机械结构已经从初期对普通机床的局部改造,逐步发展形成了自己独特的结构。
特别是随着电主轴、直线电动机等新技术、新产品在数控机床上的推广应用,部分机械结构日趋简化,新的结构、功能部件不断涌现,数控机床的机械机构正在发生重大的变化,虚拟轴机床的出现和实用化,使传统的机床结构面临着更严峻的挑战。
数控机床的装配从一定程度上决定了数控机床的加工精度,因此装配在数控机床的制造流程中占着很重的分量。
数控机床也正朝着高性能、高精度、高速度、高柔性化和模块化方向发展。
高性能:随着数控系统集成度的增强,数控机床也实现多台集中控制,甚至远距离遥控。
高精度:数控机床本身的精度和加工件的精度越来越高,而精度的保持性要好。
高速度:数控机床各轴运行的速度将大大加快。
高柔性:数控机床的柔性化将向自动化程度更高的方向发展,将管理、物流及各相应辅机集成柔性制造系统。
《机械制造技术基础》课程教学大纲课程名称:机械制造技术基础学时/学分:64/ 4课程类型:必修课开课专业:机械类专业专科生选用教材:赵世友李跃中主编《机械制造技术基础》机械工业出版社2022年1月第一版主要参考书:一、课程简介【课程名称】《机械制造技术基础》(52~64学时/4学分)【教学目的】《机械制造技术基础》是机械类专业学生的主干学科基础必修课,具有较强的实践性和应用性,为将来解决机械制造中的技术问题打基础。
本课程的教学目的是培养学生掌握机械加工工艺过程和装配工艺过程相关的基本理论知识和相应的技能,通过实践教学环节培养学生分析解决工程实际问题的能力和工程设计能力。
【教学内容】本课程内容共分七章。
课程主要介绍了机械产品的生产过程,机械加工过程及其系统。
包括了金属切削过程及其基本规律,机床、刀具的基本知识,机械加工工艺和装配工艺规程的设计,机械加工中精度及表面质量的概念及控制方法。
【授课对象】本课程的授课对象为机械类专业专科生。
本课程要求授课对象先修下列课程:机械制图、机械基础、公差配合与技术测量、金属材料及热处理和金工实习等。
二、素质目标1、具有追求真理、实事求是、勇于探究与实践的科学精神;2、具有爱岗敬业的敬业精神、培养学生精益求精的工匠精神,养成良好的自我学习和信息获取能力;3、掌握先进制造技术,勇于创新,提升学生创新设计能力;4、良好的交流、沟通、与人合作的能力,具有社会主义核心价值观。
三、课程目标1、对机械制造活动有一个总体的了解与把握。
掌握金属切削过程的基本理论和基本规律;具有根据加工条件合理选择刀具参数、切削用量的能力。
2、掌握制造工艺装备的基本理论、机械加工的基本知识, 时间定额的组成和提高生产率的工艺途径;了解机械制造主要工艺装备的用途和工艺范围, 工艺规程设计的指导思想和设计原则,工艺方案经济分析方法;能正确、合理地选择加工方法与机床、刀具及加工参数;3、掌握机械加工精度与表面质量的基本理论和基本知识;具有研究和分析引起加工误差原因和解决加工精度问题的能力。
“机械制造技术基础”课程学习指南一、课程目的和要求学习并牢固掌握机械制造技术的基础知识、基本理论和基本方法。
通过课程学习及生产实习、课程设计等实践环节训练,培养分析和解决机械制造工程问题的基本能力,包括:1)制订机械加工工艺规程的初步能力;2)分析和解决现场工艺问题初步能力;3)机床夹具初步设计能力。
了解机械制造领域的最新成就和发展趋势。
二、课程特点实践性:机械制造技术本身是机械制造生产实践的总结和升华,反过来要接受实践的检验,并用以对生产活动进行指导和约束。
学习本课程应注意理论联系生产实际,在实践中学习、总结和提升,同时用理论指导实践。
综合性:机械制造是一门综合性很强的技术,涉及多种学科理论和方法。
现代机械制造技术与其他高技术互相依赖,共同发展。
学习本课程应注意联系和综合应用以往所学知识,注意应用其他学科理论和方法解决制造问题。
灵活性:机械制造技术应用于具体企业要充分考虑企业具体情况。
对于不同的生产条件和企业内、外部环境,所采用的制造方法和生产模式可能完全不同。
学习本课程重在理解和掌握机械制造技术的基本理论和方法,以及这些理论和方法的灵活应用。
三、建议学习方法课堂讲授:讲授重点、难点。
自学:课程内容15%~20%自学,通过作业、答疑保证效果。
课堂讨论与习题讲解:针对重点内容和疑难问题及作业中的共性问题,适当安排。
实践环节:作业、练习、(生产实习、课程设计)。
四、各章要点与学习指南1. 第1章机械制造技术概论本章要点:本章首先从大制造的概念出发,介绍关于生产、制造、制造技术、制造系统等基本概念,机械制造业的发展简况及其在国民经济中的地位,然后重点介绍与现代制造技术密切相关的制造哲理和生产模式,最后对机械制造方法从宏观上进行说明。
本章旨在使学习者建立一个系统的观点,并能从全局上把握住制造技术的基本问题。
学习本章内容,应深刻理解“大制造”概念的内涵和实质,正确认识“大制造”与“小制造”之间的关系,了解现代制造哲理,并学会用系统的观点和方法分析和解决机械制造中的实际问题。
机械制造工艺学第一章绪论一、生产过程、工艺过程与工艺系统机械产品的生产过程:将原材料转变成机械产品的全部劳动过程工艺过程:改变生产对象的形状、尺寸、相互位置和性质,使其成为成品或半成品的过程。
·机械加工工艺过程的组成:1.工序:一个或一组工人,在一台机床或一个工作地点对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。
2.工步:加工表面、切削刀具、切削速度和进给量都不变的情况下所完成的那部分工作称一个工步。
3.安装:工件经一次装夹后所完成的那一部分工序,称一次安装。
4.工位:为了完成一定的工序,一次装夹后,工件与夹具或设备的可动部分一起相对刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置。
5.走刀:切削刀具在加工表面上切削一次所完成的工步内容二、生产类型与工艺特点·生产纲领:(N)某种零件的年产量称为该零件的年生产纲领·生产纲领与生产类型的关系:单件、小批量生产成批生产大批大量生三、工件加工时的定位及基准●工件的定位:定位:工件在机床或夹具中占有正确位置的过程。
装夹夹紧:工件定位后的固定,使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。
●工件的三种装夹方法:1.直接找正法:用千分表、划线盘等工具,找正某些位置精度要求的表面,再夹紧。
2.划线找正装夹:按图纸要求在工件表面划出位置线、加工线及找正线,装夹工件时先在机床上按找正线找正工件位置,然后再夹紧工件。
3.夹具装夹:用通用或专用夹具装夹工件。
●定位原理1.六点定位原理定义:物体在空间的六个自由度,可用按一定规则布置的六个约束点来限制。
2.用定位元件限制自由度3.完全定位和不完全定位完全定位:完全限制了物体的六个自由度。
不完全定位:限制了物体六个自由度中的其中几个自由度。
●欠定位和过定位(1)欠定位定义:根据工件加工面位置尺寸要求必须限制的自由度没有完全限制。
(2)过定位定义:工件定位时,同一个自由度被两个或两个以上的约束点限制。
基准·基准定义:在零件图上或实际的零件上,用来确定一些点、线、面位置时所依据的那些点、线、面称为基准。
《机械制造技术基础》部分习题参考解答第五章工艺规程设计5-1 什么是工艺过程?什么是工艺规程?答:工艺过程——零件进行加工的过程叫工艺过程;工艺规程——记录合理工艺过程有关内容的文件叫工艺规程,工艺规程是依据科学理论、总结技术人员的实践经验制定出来的。
5-2 试简述工艺规程的设计原则、设计内容及设计步骤。
5-3 拟定工艺路线需完成哪些工作?5-4试简述粗、精基准的选择原则,为什么同一尺长方向上粗基准通常只允许用一次?答:粗、精基准的选择原则详见教材P212-214。
粗基准通常只允许用一次的原因是:粗基准一般是毛面,第一次作为基准加工的表面,第二次再作基准势必会产生不必要的误差。
5-5加工习题5-5图所示零件,其粗、精基准应如何选择(标有 符号的为加工面,其余为非加工面)?习题5-5图a)、b)、c)所示零件要求内外圆同轴,端面与孔轴线垂直,非加工面与加工面间尽可能保持壁厚均匀;习题5-5图d)所示零件毛坯孔已铸出,要求孔加工余量尽可能均匀。
习题5-5图解:按题目要求,粗、精基准选择如下图所示。
5-6为什么机械加工过程一般都要划分为若干阶段进行?答:机械加工过程一般要划分为粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段和光整加工阶段。
其目的是保证零件加工质量,有利于及早发现毛坯缺陷并得到及时处理,有利于合理使用机床设备。
5-7 试简述按工序集中原则、工序分散原则组织工艺过程的工艺特征,各用于什么场合?5-8什么是加工余量、工序余量和总余量?答:加工余量——毛坯上留作加工用的材料层;工序余量——上道工序和本工序尺寸的差值;总余量——某一表面毛坯与零件设计尺寸之间的差值。
5-9 试分析影响工序余量的因素,为什么在计算本工序加工余量时必须考虑本工序装夹误差和上工序制造公差的影响?5-10习题5-10图所示尺寸链中(图中A0、B0、C0、D0是封闭环),哪些组成环是增环?那些组成环是减环?习题5-10图解:如图a),A0是封闭环,A1, A2, A4, A5, A7, A8是增环,其余均为减环。
机械制造技术基础概述及体会第一部分:机械制造技术基础的概括第一章绪论在此门课程的学习内容中,第一章绪论中第2节的生产过程和工艺过程中讲到了生产过程分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、热处理和装配过程。
在工艺过程的组成中接触了五个要点:1.工序。
2.安装。
3.工位。
4.工步。
5.走刀。
并且知道一个工序可以包括若干个安装,一个安装又可以包括若干工位,一工位下若干工步,一工步下若干走刀。
在第3、4节中涉及生产类型及基准。
生产类型从单件生产、成批生产、大量生产划分。
基准叙述了设计基准和工艺基准。
且各自从概念和特点方面阐述。
第5节主要讲了工件的定位。
从定位分析示例和过定位分析示例两种不同情况运用物体在空间的六个自由度(沿三个坐标轴的移动和绕三个坐标轴的转动)来进行物体的空间定位。
第二章金属切削过程金属切削过程章节为重点掌握内容。
第1.1节切削刀具基础。
提出了切削用量三要素:1.切削速度。
2.进给量f 。
3.背吃刀量。
以及切削层参数:1.切削层公称厚度。
2.切削层公称宽度。
3.切削层公称横截面积。
第 1.2节刀具的角度(重点),从刀具切削部分的构造:1.前刀面。
2.主后刀面。
3.副后刀面。
4.主切削刃。
5.副切削刃。
6.刀尖。
第 1.3节刀具的标注角度。
从刀具的标注角度参考系:1.基面。
2.切削平面。
3.正交平面。
刀具的标注角度:1.前角。
2.后角。
3.主偏角。
4.副偏角。
5.刃倾角。
(注意:各个标注角度的正、负角)。
其次,从1.进给运动对工作角度的影响(进给量f 越大,η值越大;工作切削直径越小,η值越大)。
2.刀具安装位置对工作角度的影响(刀尖高于工件中心:工作前角大于标注前角、工作后角小于标注后角;刀尖低于工作中心:结果相反)。
第 1.4节从钨钴类、钨钴钛类、添加稀有金属碳化物类介绍了常用的硬质合金的牌号、性能及其使用范围。
第2.1节变形区的划分。
第一、第二、第三变形区。
以及切削层的受力分析(前刀面的法向力和摩擦力,剪切面上的正压力和剪切力)。