机械制造技术基础课件.ppt

1、企业组织产品生产的模式：企业组织产品生产的模式：1）生产全部零部件、组装机器。）生产全部零部件、组装机器。2 2）生产一部分关键的零部件，其余的由其它企业供应。）生产一部分关键的零部件，其余的由其它企业供应。3 3）完全不生产零部件，自己只负责设计与销售。）完全不生产零部件，自己只负责设计与销售。企业在市场导向下，产品的生产过程主要企业在市场导向下，产品的生产过程主要可划分为四个阶段，即可划分为四个阶段，即新产品开发、产品制造、新产品开发、产品制造、产品销售和售后服务阶段。产品销售和售后服务阶段。2.工艺过程工艺过程 把生产过程中改变生产对象的形状、尺寸、相把生产过程中改变生产对象的形状、尺寸

2、、相 工艺过程可根据其具体工作内容分为铸造、锻造、冲工艺过程可根据其具体工作内容分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、热处理、表面处理、装配等不同的压、焊接、机械加工、热处理、表面处理、装配等不同的工艺过程。工艺过程。对位置和物理、力学性能等，使其成为成品或半成品对位置和物理、力学性能等，使其成为成品或半成品的过程称为工艺过程。的过程称为工艺过程。二、生产系统和工艺系统二、生产系统和工艺系统 1.机械加工工艺系统机械加工工艺系统 机械加工中由机械加工中由机床、刀具、机床、刀具、夹具和工件夹具和工件(机、工、刀、夹机、工、刀、夹)组成的组成的相互作用、相互依赖，并具有特定功相互作用、相互依赖，并

3、具有特定功能的有机整体，称为机械加工工艺系统，能的有机整体，称为机械加工工艺系统，简称为工艺系统。简称为工艺系统。机械加工工艺系统的整体目标：机械加工工艺系统的整体目标：是在特定的生产条件下，适应环境要求，在保是在特定的生产条件下，适应环境要求，在保证机械加工工序质量和生产率的前提下，采用合理证机械加工工序质量和生产率的前提下，采用合理的工艺过程，并尽可能降低工序的加工成本。的工艺过程，并尽可能降低工序的加工成本。2.机机 械械 制制 造造 系系 统统 图图11 机械制造系统的整体目标就是使生产机械制造系统的整体目标就是使生产车间能最有效地全面完成所承担的零件机械加工车间能最有效地全面完成所承

4、担的零件机械加工任务。任务。图图11 机械制造系统框图机械制造系统框图 如果以整个机械制造工厂为整体，为了实现最有效如果以整个机械制造工厂为整体，为了实现最有效的经营管理，以获得最高的经济效益，则不仅要把原材的经营管理，以获得最高的经济效益，则不仅要把原材料、毛坯制造、机械加工、热处理、装配、油漆、试车、料、毛坯制造、机械加工、热处理、装配、油漆、试车、包装、运输和保管等属于物质范畴的因素作为要素来考包装、运输和保管等属于物质范畴的因素作为要素来考虑，而且还必须把技术情报、经营管理、劳动力调配、虑，而且还必须把技术情报、经营管理、劳动力调配、资源和能源利用、环境保护、市场动态、经济政策、社资源

5、和能源利用、环境保护、市场动态、经济政策、社会问题和国际因素等信息作为影响会问题和国际因素等信息作为影响图图12 3.生生 产产 系系 统统 图图12 生产系统基本框图生产系统基本框图 一个或一组工人在一个一个或一组工人在一个工作地点工作地点，对一个或同时对几个，对一个或同时对几个工件所工件所连续连续完成的那部分工艺过程叫工序。完成的那部分工艺过程叫工序。例如例如图图1-3（“”）判定依据判定依据地点是否改变地点是否改变/加工是否连续加工是否连续三、机械加工工艺过程基本概念定义三、机械加工工艺过程基本概念定义 机械加工工艺过程机械加工工艺过程是指用机械加工方法（主要是切削加工是指用机械加工方法

6、（主要是切削加工方法）逐步改变毛坯的形态（形状、尺寸以及表面质量），使方法）逐步改变毛坯的形态（形状、尺寸以及表面质量），使其成为合格零件所进行的全部过程。它一般由工序、工步、走其成为合格零件所进行的全部过程。它一般由工序、工步、走刀等不同层次的单元所组成。刀等不同层次的单元所组成。1.工工 序序图图13 阶阶梯梯轴轴零零件件图图序号序号工序名称工序名称工作地点（设备）工作地点（设备）1铣端面、钻中心孔铣端面、钻中心孔专用机床专用机床2车外圆、端面、倒角车外圆、端面、倒角车床车床3铣键槽铣键槽铣床铣床4去毛刺去毛刺钳工台钳工台5热处理热处理处理炉处理炉6磨外圆磨外圆磨床磨床2.工步与复合工步工

7、步与复合工步 在在加工表面、切削刀具加工表面、切削刀具和和切削用量切削用量（仅指（仅指转速转速n和和进给量进给量f）都不变的情况下，所连续完成的那部分）都不变的情况下，所连续完成的那部分工艺过程，称为一个工步。工艺过程，称为一个工步。“”例例图图1-4、图图15所示所示 有时为了提高生产效率，经常把几个待加工表面有时为了提高生产效率，经常把几个待加工表面用几把刀具同时进行加工，这可看作为一个工步，并用几把刀具同时进行加工，这可看作为一个工步，并称为称为复合工步复合工步，如，如图图1-6所示。所示。图图15 转塔自动车床的不同工步转塔自动车床的不同工步 图图16 复合工步复合工步图图14 底座零

8、件底底座零件底孔加工工序孔加工工序3.走走 刀刀 在一个工步内，有些表面由于加工余量太大，或在一个工步内，有些表面由于加工余量太大，或由于其它原因，需用同一把刀具以及同一切削用量对由于其它原因，需用同一把刀具以及同一切削用量对同一表面进行多次切削。这样同一表面进行多次切削。这样刀具对工件的每一次切刀具对工件的每一次切削就称为一次走刀削就称为一次走刀。如。如 图1-7 所示的零件加工。所示的零件加工。一个车削工序包含两个工步第二工步分为两次走刀 工件在机床或夹具中定位并夹紧的过程称为装夹。工件在机床或夹具中定位并夹紧的过程称为装夹。“4.装装 夹夹每一道工序可能有一次安装，也可能有几次安装。每一

9、道工序可能有一次安装，也可能有几次安装。5.工工 位位 工件在工件在一次安一次安装后装后，工件与夹，工件与夹具或设备的可动具或设备的可动部分一起相对于部分一起相对于刀具或设备的固刀具或设备的固定部分所占据的定部分所占据的每一个位置上所每一个位置上所完成的那一部分完成的那一部分工艺过程称为工工艺过程称为工位。如图位。如图18和和补充图补充图所示所示图图18 多工位加工多工位加工（工位）图补充：（工位）图补充：图图19：概念关系：概念关系零件的年生产纲领按下列公式计算：零件的年生产纲领按下列公式计算：N=Qn(1+)(1-1)式中式中 N零件零件的生产纲领（年产量），单位为（件年）；的生产纲领（年

10、产量），单位为（件年）；Q产品产品的年产量，单位为台年；的年产量，单位为台年；n每台产品中所含该零件的数量，单位为（件台）；每台产品中所含该零件的数量，单位为（件台）；零件的备品百分率；零件的备品百分率；零件的废品百分率。零件的废品百分率。四、四、生产纲领与生产类型生产纲领与生产类型（一）、生产纲领（一）、生产纲领 产品的年生产产品的年生产纲领就是产品的纲领就是产品的年年生产量生产量。（二）、生产类型的划分（二）、生产类型的划分 根据产品投入生产的连续性，可大致分为三种根据产品投入生产的连续性，可大致分为三种不同的生产类型。不同的生产类型。1.单单 件件 生生 产产 产品品种不固定，每一产品品

11、种不固定，每一品种的产品数量很少，大多品种的产品数量很少，大多数工作地点的加工对象经常数工作地点的加工对象经常改变。例如，重型机械、造改变。例如，重型机械、造船业等一般属于单件生产船业等一般属于单件生产。2.大大 量量 生生 产产 产品品种固定，每种产品产品品种固定，每种产品数量很大，大多数工作地点数量很大，大多数工作地点的加工的对象固定不变。例的加工的对象固定不变。例如，汽车、轴承制造等一般如，汽车、轴承制造等一般属于大量生产属于大量生产。在成批生产中，根据批量大小可分为小批、中批在成批生产中，根据批量大小可分为小批、中批和大批生产。小批生产的特点接近于单件生产的特点，和大批生产。小批生产的

12、特点接近于单件生产的特点，大批生产的特点接近于大量生产的特点，中批生产的大批生产的特点接近于大量生产的特点，中批生产的特点介于单件和大量生产特点之间。因此生产类型可特点介于单件和大量生产特点之间。因此生产类型可分为：分为：单件小批生产，大批大量生产，中批生产单件小批生产，大批大量生产，中批生产。各。各种生产类型的工艺特点见种生产类型的工艺特点见表表1-3。3.成批生产成批生产 产品品种基本固定，产品品种基本固定，但数量少，品种较多，但数量少，品种较多，需要周期性地轮换生产，需要周期性地轮换生产，大多数工作地点的加工大多数工作地点的加工对象是周期性的变换。对象是周期性的变换。生产纲领与生产类型之

13、关系（生产纲领与生产类型之关系（表表12）（随产品而变化（随产品而变化相对划分）相对划分）（三）、生产节拍（三）、生产节拍 节拍是指生产中每节拍是指生产中每一个工序所规定的时一个工序所规定的时间指标。（单位：秒）间指标。（单位：秒）要求流水线上每道要求流水线上每道工序趋于一致工序趋于一致；五、结构工艺性五、结构工艺性（补充）（补充）分为：分为：1。零件零件结构工艺结构工艺性（性（图图17）2。产品产品结构工艺结构工艺性性（图（图18）定义定义零件结构的工艺性是指所设计的零件零件结构的工艺性是指所设计的零件在满足要求的前题下，制造的可行性和经济在满足要求的前题下，制造的可行性和经济性。性。功能相

14、同的零件，其结构工艺性可以有很大功能相同的零件，其结构工艺性可以有很大差异。差异。良好的结构工艺性是指在现有工艺条件下既良好的结构工艺性是指在现有工艺条件下既能方便制造，又有较低的制造成本。能方便制造，又有较低的制造成本。零件结构工艺性的分析，包括零件尺寸和公零件结构工艺性的分析，包括零件尺寸和公差的标注、零件的组成要素和整体结构等方差的标注、零件的组成要素和整体结构等方面的分析。面的分析。铸件：便于造型、拔模铸件：便于造型、拔模斜度斜度璧厚均匀、无尖边、尖角璧厚均匀、无尖边、尖角锻件：形状简单、无尖边、锻件：形状简单、无尖边、尖角、飞刺，便于出模尖角、飞刺，便于出模在毛坯制造方面在毛坯制造方

15、面在装配方面在装配方面便于装配、减少修配量便于装配、减少修配量在加工方面在加工方面合理标注零件的技术合理标注零件的技术 要求要求便于加工、减少加工便于加工、减少加工数控加工工艺性分析数控加工工艺性分析减轻零件重量减轻零件重量保证加工的可行性、经济性保证加工的可行性、经济性零件尺寸、规格、结构要素零件尺寸、规格、结构要素标准化标准化正确标注图纸尺寸及加工技正确标注图纸尺寸及加工技术要求。术要求。在装配方面在装配方面在加工方面在加工方面便于分解独立装配单元便于分解独立装配单元便于平行、流水作业便于平行、流水作业调整方便、减轻装配劳动调整方便、减轻装配劳动便于达到装配精度便于达到装配精度六、机械加工

16、工艺规程六、机械加工工艺规程1、定义：定义：规定产品或零部件制造工艺过程和操作规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件称为工艺规程。方法等的工艺文件称为工艺规程。其中，规定零件机械加工工艺过程和操作方法等其中，规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件称为机的工艺文件称为机械加工工艺规程械加工工艺规程。它是在具体的生产条件下，最合理或较合理的工它是在具体的生产条件下，最合理或较合理的工艺过程和操作方法，并按规定的形式书写成工艺文件艺过程和操作方法，并按规定的形式书写成工艺文件，经审批后用来指导生产的。，经审批后用来指导生产的。工艺规程中包括各个工工艺规程中包括各个工序的排列顺序，

17、加工尺寸、公差及技术要求，工艺设序的排列顺序，加工尺寸、公差及技术要求，工艺设备及工艺措施，切削用量及工时定额等内容。备及工艺措施，切削用量及工时定额等内容。2.工艺规程的作用工艺规程的作用（1）指导生产的主要技术文件：指导生产的主要技术文件：-起生产的指导作用；起生产的指导作用；（2）是生产组织和生产管理的依据：是生产组织和生产管理的依据：-即生产计划、调度、工人操作和质量检验等即生产计划、调度、工人操作和质量检验等的依据；的依据；（3）是新建或扩建工厂或车间主要技术资料是新建或扩建工厂或车间主要技术资料。总之，零件的机械加工工艺规程是每个机械制造总之，零件的机械加工工艺规程是每个机械制造厂

18、或加工车间必不可少的技术文件。生产前用它做厂或加工车间必不可少的技术文件。生产前用它做生产的准备，生产中用它做生产的指挥，生产后用生产的准备，生产中用它做生产的指挥，生产后用它做生产的检验。它做生产的检验。3.常用工艺文件的种类常用工艺文件的种类 为了适应工业发展的需要，加强科学管为了适应工业发展的需要，加强科学管理和便于交流，原机械电子工业部还制订了理和便于交流，原机械电子工业部还制订了指导性技术文件指导性技术文件JB/Z187.388工艺规程格工艺规程格式式，要求各机械制造厂按统一规定的格式，要求各机械制造厂按统一规定的格式填写。填写。按照规定，属于机械加工工艺规程的有：按照规定，属于机械

19、加工工艺规程的有：1)机械加工工艺过程卡片。机械加工工艺过程卡片。2)机械加工工序卡片。机械加工工序卡片。3)标准零件或典型零件工艺过程卡片。标准零件或典型零件工艺过程卡片。4)单轴自动车床调整卡片。单轴自动车床调整卡片。5)多轴自动车床调整卡片。多轴自动车床调整卡片。6)机械加工工序操作指导卡片。机械加工工序操作指导卡片。7)检验卡片等。检验卡片等。最常用的是：最常用的是：机械加工工艺过程卡片机械加工工艺过程卡片和和机械机械加工工序卡片。加工工序卡片。它是根据工艺卡片的每一道工序制订的，它是根据工艺卡片的每一道工序制订的，主要用来具体主要用来具体指导操作工人进行生产的一种工艺文件指导操作工人

20、进行生产的一种工艺文件。多用于大批大量生多用于大批大量生产或成批生产中比较重要的零件。产或成批生产中比较重要的零件。该卡片中附有工序简图，该卡片中附有工序简图，并详细记载了该工序加工所需的资料，如定位基准选择、工并详细记载了该工序加工所需的资料，如定位基准选择、工序尺寸及公差以及机床、刀具、夹具、量具、切削用量和工序尺寸及公差以及机床、刀具、夹具、量具、切削用量和工时定额等。时定额等。（1）机械加工工艺过程卡）机械加工工艺过程卡 它是以工序为单位，简要说明零件的机械加工工艺过程它是以工序为单位，简要说明零件的机械加工工艺过程,其内容介于工艺流程卡片和工序卡片之间。其内容介于工艺流程卡片和工序卡

21、片之间。它用来指导工人它用来指导工人进行生产和帮助车间干部和技术人员掌握整个零件加工过程进行生产和帮助车间干部和技术人员掌握整个零件加工过程的一种主要工艺文件，的一种主要工艺文件，广泛用于成批生产和单件小批生产中广泛用于成批生产和单件小批生产中比较重要的零件或工序。比较重要的零件或工序。（2）机械加工工序卡机械加工工序卡产品整套装配图、零件图产品整套装配图、零件图质量标准质量标准生产纲领、生产类型生产纲领、生产类型毛坯情况毛坯情况本厂现有生产条件本厂现有生产条件先进技术、工艺先进技术、工艺有关手册、图册有关手册、图册4.制订机械加工工艺规程的原始资料制订机械加工工艺规程的原始资料5.制订机械加

22、工工艺规程的原则及步骤制订机械加工工艺规程的原则及步骤（1）机械加工工艺规程制定的原则）机械加工工艺规程制定的原则1）必须可靠保证零件图纸上所有技术要求的实现：）必须可靠保证零件图纸上所有技术要求的实现：即即保证质量，并要提高工作效率；保证质量，并要提高工作效率；2）保证经济上的合理性：）保证经济上的合理性：即要成本低，消耗要小；即要成本低，消耗要小；3）保证良好的安全工作条件：）保证良好的安全工作条件：尽量减轻工人的劳动强尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全，创造良好的工作环境；度，保障生产安全，创造良好的工作环境；4）要从本厂实际出发：）要从本厂实际出发：所制订的工艺规程应立足于本所制订的

23、工艺规程应立足于本企业实际条件，并具有先进性，尽量采用新工艺、新企业实际条件，并具有先进性，尽量采用新工艺、新技术、新材料。技术、新材料。5）所制订的工艺规程随着实践的检验和工艺技术的发）所制订的工艺规程随着实践的检验和工艺技术的发展与设备的更新，应能不断地修订完善。展与设备的更新，应能不断地修订完善。（2）内容与步骤）内容与步骤1.分析零件图和产品装配图；分析零件图和产品装配图；2.对零件图和装配图进行工艺审查；对零件图和装配图进行工艺审查；3.由零件生产纲领确定零件生产类型；由零件生产纲领确定零件生产类型；4.确定毛坯种类；确定毛坯种类；5.拟定零件加工工艺路线；拟定零件加工工艺路线；6.

24、确定各工序所用机床设备和工艺装备确定各工序所用机床设备和工艺装备(含刀具、夹具含刀具、夹具、量具、辅具等、量具、辅具等)。7.确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差；确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差；8.确定各工序的技术要求及检验方法；确定各工序的技术要求及检验方法；9.确定各工序的切削用量和工时定额；确定各工序的切削用量和工时定额；10.编制工艺文件。编制工艺文件。本章作业本章作业:p10:1-2;1-6;毛坯的选择是机械制造过程中非常重要的环节，正确认识毛坯的选择是机械制造过程中非常重要的环节，正确认识毛坯的种类和成形方法特点，掌握毛坯选择的原则，从而正毛坯的种类和成形方法特点，

25、掌握毛坯选择的原则，从而正确地为机器零件选择毛坯成形方法是每一个工程技术人员必确地为机器零件选择毛坯成形方法是每一个工程技术人员必备的知识和技能。备的知识和技能。机械零件毛坯可以分为铸件、锻件、冲压件、焊接件、型机械零件毛坯可以分为铸件、锻件、冲压件、焊接件、型材、粉末冶金件及各种非金属件等。不同种类的毛坯在满足材、粉末冶金件及各种非金属件等。不同种类的毛坯在满足零件使用性能要求方面各有特点，现将各种毛坯的成形特点零件使用性能要求方面各有特点，现将各种毛坯的成形特点及其适用范围分述如下：及其适用范围分述如下：第三节第三节 毛坯的选择毛坯的选择一、毛坯的种类及成形方法的比较一、毛坯的种类及成形方

26、法的比较 1.铸造设备比较简单，原材料价格低廉，适应范围非常广泛 铸造是生产毛坯的主要工艺方法 形状结构较为复杂的零件毛坯，选用铸件比较适宜。形状结构较为复杂的零件毛坯，选用铸件比较适宜。铸造铸造与其他生产方法相比较，具有适应性广、灵活性大、成本低与其他生产方法相比较，具有适应性广、灵活性大、成本低和加工余量较小等特点。在机床、内燃机、重型机械、汽车、和加工余量较小等特点。在机床、内燃机、重型机械、汽车、拖拉机、农业机械、纺织机械等领域中占有很大的比重。因拖拉机、农业机械、纺织机械等领域中占有很大的比重。因此，在一般机械中，铸件是零件毛坯的主要来源，其重量经此，在一般机械中，铸件是零件毛坯的主

27、要来源，其重量经常占到整机重量的常占到整机重量的50%以上。铸件的主要缺点是内部组织疏以上。铸件的主要缺点是内部组织疏松，力学性能较差。松，力学性能较差。2.锻造能够获得力学性能优异的产品 由于锻件是金属材料经塑性变形获得的，其组织和性能比铸由于锻件是金属材料经塑性变形获得的，其组织和性能比铸态的要好得多，但其形状复杂程度受到很大限制。态的要好得多，但其形状复杂程度受到很大限制。力学性能力学性能要求高的零件其毛坯多为锻件要求高的零件其毛坯多为锻件。锻件主要应用于受力情况复杂、重载、力学性能要求较高的锻件主要应用于受力情况复杂、重载、力学性能要求较高的零件及工具模具的毛坯制造零件及工具模具的毛坯

28、制造，如常见的锻件有齿轮、连杆、，如常见的锻件有齿轮、连杆、传动轴、主轴、曲轴、吊钩、拨叉、配气阀、气门阀、摇臂、传动轴、主轴、曲轴、吊钩、拨叉、配气阀、气门阀、摇臂、冲模、刀杆、刀体等。冲模、刀杆、刀体等。3.焊接 焊接是一种永久性的连接金属的方法，其主要用途不是生产机焊接是一种永久性的连接金属的方法，其主要用途不是生产机器零件毛坯，而是制造金属结构件，如梁、柱、桁架、容器等。器零件毛坯，而是制造金属结构件，如梁、柱、桁架、容器等。焊接方法在制造机械零件毛坯时，主要用于下列情况：焊接方法在制造机械零件毛坯时，主要用于下列情况：(1)复杂的大型结构件的生产复杂的大型结构件的生产。焊接件在制造大

29、型或特大型零件。焊接件在制造大型或特大型零件时，具有突出的优越性，可拼小成大，或采用铸时，具有突出的优越性，可拼小成大，或采用铸焊、锻焊、锻焊、焊、冲压冲压焊复合工艺，这是其他工艺方法难以做到的。如万吨水压焊复合工艺，这是其他工艺方法难以做到的。如万吨水压机的主柱和横梁可以通过电渣焊方法完成。机的主柱和横梁可以通过电渣焊方法完成。(2)生产异种材质零件生产异种材质零件。锻件或铸件通常都是单一材质的，这显。锻件或铸件通常都是单一材质的，这显然不能满足有些零件不同部位的不同使用性能要求的特点，而采然不能满足有些零件不同部位的不同使用性能要求的特点，而采用焊接方法可以比较方便地制造不同种材质的零件或

30、结构件。例用焊接方法可以比较方便地制造不同种材质的零件或结构件。例如，硬质合金刀头与中碳钢刀体的焊接等。如，硬质合金刀头与中碳钢刀体的焊接等。(3)某些特殊形状的零件或结构件某些特殊形状的零件或结构件。例如，蜂窝状结构的零。例如，蜂窝状结构的零件、波纹管、同轴凸轮组等，这些只能或主要依靠焊接的方件、波纹管、同轴凸轮组等，这些只能或主要依靠焊接的方法生产毛坯或零件。法生产毛坯或零件。(4)单件或小批量生产单件或小批量生产。在铸造或模锻生产单件小批量零件。在铸造或模锻生产单件小批量零件时，由于模样或模具的制造费用在生产成本中所占比例太大，时，由于模样或模具的制造费用在生产成本中所占比例太大，而自由

31、锻件的形状一般又很简单，因此，采用焊接件代替铸而自由锻件的形状一般又很简单，因此，采用焊接件代替铸锻件更合理。例如，以焊接件代替铸件生产箱体或机架，代锻件更合理。例如，以焊接件代替铸件生产箱体或机架，代替锻件制造齿轮或连杆毛坯等。替锻件制造齿轮或连杆毛坯等。主要优点（1）节约材料；（2）能划大为小，以小拼大；（3）可以制造多层金属的结构；（4）焊缝具有良好的力学性能、密封性、导电性、耐腐蚀性和耐磨性等4.冲压件 绝大多数冲压件是通过常温下对具有良好塑性的金属薄绝大多数冲压件是通过常温下对具有良好塑性的金属薄板进行变形或分离工序制成的。板进行变形或分离工序制成的。板料冲压件的主要特点是板料冲压件

32、的主要特点是具有足够强度和刚度、有很高的尺寸精度、表面质量好、具有足够强度和刚度、有很高的尺寸精度、表面质量好、少无切削加工性及互换性好少无切削加工性及互换性好，因此，应用十分广泛。但其，因此，应用十分广泛。但其模具生产成本高，故冲压件只适于大批量生产条件。模具生产成本高，故冲压件只适于大批量生产条件。冲压件所用的材料有碳钢、合金结构钢及塑性较高的有冲压件所用的材料有碳钢、合金结构钢及塑性较高的有色金属色金属。常见的冲压件有汽车覆盖件、轮翼、油箱、电器。常见的冲压件有汽车覆盖件、轮翼、油箱、电器柜、弹壳、链条、滚珠轴承的隔离圈、消音器壳、风扇叶柜、弹壳、链条、滚珠轴承的隔离圈、消音器壳、风扇叶

33、片、自行车链盘、电机的硅钢片、收割机的滚筒壳、播种片、自行车链盘、电机的硅钢片、收割机的滚筒壳、播种机的圆盘等。机的圆盘等。机械制造中常用的型材有圆钢、方钢、扁钢、钢管及钢机械制造中常用的型材有圆钢、方钢、扁钢、钢管及钢板，切割下料后可直接作为毛坯进行机械加工。板，切割下料后可直接作为毛坯进行机械加工。型材根据精型材根据精度分为普通精度的热轧料和高精度的冷拉料两种。普通机械度分为普通精度的热轧料和高精度的冷拉料两种。普通机械零件毛坯多采用热轧型材，当成品零件的尺寸精度与冷拉料零件毛坯多采用热轧型材，当成品零件的尺寸精度与冷拉料精度相符时，其最大外形尺寸可不进行机械加工。型材的尺精度相符时，其最

34、大外形尺寸可不进行机械加工。型材的尺寸有多种规格，可根据零件的尺寸选用，使切去的金属最少。寸有多种规格，可根据零件的尺寸选用，使切去的金属最少。5.型材型材6.粉末冶金件粉末冶金件 粉末冶金是将按一定比例均匀混合的金属粉末或金属与非粉末冶金是将按一定比例均匀混合的金属粉末或金属与非金属粉末，经过压制、烧结工艺制成毛坯或零件的加工方法金属粉末，经过压制、烧结工艺制成毛坯或零件的加工方法。粉末冶金件一般具有某些特殊性能，如良好的减摩性、耐磨粉末冶金件一般具有某些特殊性能，如良好的减摩性、耐磨性、密封性、过滤性、多孔性、耐热性及某些特殊的电磁性性、密封性、过滤性、多孔性、耐热性及某些特殊的电磁性等。

35、主要应用于含油轴承、离合器片、摩擦片及硬质合金刀等。主要应用于含油轴承、离合器片、摩擦片及硬质合金刀具等。具等。7.非金属件非金属件 非金属材料在各类机械中的应用日益广泛，尤其以工非金属材料在各类机械中的应用日益广泛，尤其以工程塑料发展迅猛。与金属材料相比，程塑料发展迅猛。与金属材料相比，工程塑料具有重量工程塑料具有重量轻、化学稳定性好、绝缘、耐磨、减振、成形及切削加轻、化学稳定性好、绝缘、耐磨、减振、成形及切削加工性好，以及材料来源丰富，价格低等一系列优点，但工性好，以及材料来源丰富，价格低等一系列优点，但其力学性能比金属材料低很多。其力学性能比金属材料低很多。常用的工程塑料有聚酰胺常用的工

36、程塑料有聚酰胺(尼龙尼龙)、聚甲醛、聚碳酸酯、聚甲醛、聚碳酸酯、聚矾、聚矾、ABS、聚四氟乙烯、环氧树脂等、聚四氟乙烯、环氧树脂等，常见的零件有，常见的零件有油管、螺母、轴套、齿轮、带轮、叶轮、凸轮、电机外油管、螺母、轴套、齿轮、带轮、叶轮、凸轮、电机外壳、仪表壳、各类容器、阀体、蜗轮、蜗杆、传动链、壳、仪表壳、各类容器、阀体、蜗轮、蜗杆、传动链、闸瓦、刹车片及减摩件、密封件等。闸瓦、刹车片及减摩件、密封件等。小结小结：常用毛坯成形方法的比较：常用毛坯成形方法的比较 铸造铸造：制造各种尺寸且形状较复杂尤其是具有复杂内腔的制造各种尺寸且形状较复杂尤其是具有复杂内腔的 零零 件件 箱体、壳体箱体、

37、壳体、机床床身、支座、机床床身、支座 锻造锻造：制造受力较大或较复杂的零件。自由锻、模锻制造受力较大或较复杂的零件。自由锻、模锻 转轴、齿轮、曲轴和叉杆转轴、齿轮、曲轴和叉杆 冲压冲压：制造质轻、壁薄而刚性好的零件及形状较复杂的壳制造质轻、壁薄而刚性好的零件及形状较复杂的壳 体：体：箱体、壳体、仪表板和容器箱体、壳体、仪表板和容器 焊接焊接：形状复杂件或大型构件的连接成形、异种材料的连形状复杂件或大型构件的连接成形、异种材料的连 接和零件的修补接和零件的修补粉末冶金粉末冶金 ：适于制造形状较复杂的中、小型零件，如适于制造形状较复杂的中、小型零件，如皮带皮带轮轮、齿轮、链轮齿轮、链轮等；也适于制

38、造有特殊性能要求的材料和零等；也适于制造有特殊性能要求的材料和零件，如件，如含油轴承、金刚石工具、硬质合金、活塞环含油轴承、金刚石工具、硬质合金、活塞环等。等。二、毛坯选用的原则二、毛坯选用的原则优质、高效、低耗是生产任何产品所遵循的原则，毛坯的选优质、高效、低耗是生产任何产品所遵循的原则，毛坯的选择原则也不例外，应该在满足使用要求的前提下，尽量降低择原则也不例外，应该在满足使用要求的前提下，尽量降低生产成本。生产成本。选择毛坯时应该考虑如下几个方面的因素：（一）零件的生产纲领 大量生产的零件应选择精度和生产率高的毛坯制造方法，用于毛坯制造的昂贵费用可由材料消耗的减少和机械加工费用的降低来补偿

39、。如铸件采用金属模机器造型或精密铸造；锻件采用模锻、精锻；选用冷拉和冷轧型材。单件小批生产时应选择精度和生产率较低的毛坯制造方法。（二）零件材料的工艺性 例如材料为铸铁或青铜等的零件应选择铸造毛坯；钢质零件当形状不复杂，力学性能要求又不太高时，可选用型材；重要的钢质零件，为保证其力学性能，应选择锻造件毛坯。（三）零件的结构形状和尺寸 形状复杂的毛坯，一般采用铸造方法制造，薄壁零件不宜用砂型铸造。一般用途的阶梯轴，如各段直径相差不大，可选用圆棒料；如各段直径相差较大，为减少材料消耗和机械加工的劳动量，则宜采用锻造毛坯，尺寸大的零件一般选择自由锻造，中小型零件可考虑选择模锻件。（四）现有的生产条件

40、 选择毛坯时，还要考虑本厂的毛坯制造水平、设备条件以及外协的可能性和经济性等。三.毛坯选择举例（1）齿轮类零件工作条件材料要求结构特点承受较大的接触应力、弯曲应力、齿面摩擦力和冲击力 具有足够的强度、硬度和一定的韧性 轴向尺寸一般小于径向尺寸 通常选用锻件作为毛坯 仪器仪表中的齿轮则可采用压力铸造或冲压方式成形，当受力不大时，其材料可以用铜合金，甚至用工程塑料注射成形。直径在100mm以下的小齿轮也可以用圆钢作为坯料，经自由锻或胎膜锻制造锻件毛坯；直径在500mm以上的大型齿轮，由于锻造比较困难，可采用铸钢或球墨铸铁为毛坯；在单件生产的条件下，也可以采用焊接的方式制造大型齿轮的毛坯 在低速运转

41、且受力不大或者在多粉尘的环境下开式运转的齿轮，也可以采用灰铸铁为毛坯；（2）轴类零件 工作条件材料要求结构特点轴向尺寸一般远大于径向尺寸 承受交变弯曲及扭转载荷的作用，轴颈处有强烈的摩擦，有时还要承受过载或冲击载荷 具有较高的强度、疲劳强度、塑性、韧性及耐磨性 最常用的毛坯是型材和锻件 对于某些大型的、结构形状复杂的轴可用铸件或焊接结构件；对干光滑的或有阶梯但直径相差不大的一般轴，常用型材作为毛坯；对于直径相差较大的阶梯轴或要承受冲击载荷和交变应力的重要轴，均采用锻件作为毛坯；当生产批量较小时，应采用自由锻件；当生产批量较大时，应采用模锻件 对于结构形状复杂的大型轴类零件，其毛坯可采用砂型铸造

42、件、焊接结构件或铸一焊结构毛坯。（3）箱体类零件 工作条件材料要求结构特点承受其中零件的重量及它们之间作用力 具有较好的刚性、减振性和耐磨性 形状不规则，结构比较复杂 一般采用灰铸铁铸造成形 个别特大型的机身还可以采用铸个别特大型的机身还可以采用铸焊或锻焊或锻焊组合结构；焊组合结构；第四节 工件的装夹一、装夹对零件加工的影响一、装夹对零件加工的影响v1、装夹影响零件的加工精度 定位不准确，会影响零件的加工尺寸精度和位置精度。v2、装夹影响生产率和成本 不同的装夹方法，操作效率不同，必然生产率和成本也有差异。定位：定位：工件在机床上加工时，为保证加工精度和工件在机床上加工时，为保证加工精度和提高

43、生产率，必须使工件在机床上相对刀具占有提高生产率，必须使工件在机床上相对刀具占有正确的位置，这个过程称为定位。正确的位置，这个过程称为定位。夹紧：夹紧：为克服切削过程中工件受外力的作用而破为克服切削过程中工件受外力的作用而破坏定位，必须对工件施加夹紧力，这个过程称为坏定位，必须对工件施加夹紧力，这个过程称为夹紧。夹紧。装夹：装夹：定位和加紧综合称为装夹。定位和加紧综合称为装夹。机床夹具：机床夹具：完成装夹的工艺设备称为机床夹具。完成装夹的工艺设备称为机床夹具。二二 、机床夹具的概述、机床夹具的概述1、工件的安装 定位定位 +夹紧夹紧 =安装安装小结：小结：定位在前，夹紧在后定位在前，夹紧在后

44、定位是首要的定位是首要的2.机床夹具的功用（1）保证加工精度）保证加工精度 零件加工精度包括尺寸精度、几何形状和表面相互零件加工精度包括尺寸精度、几何形状和表面相互 位置精度。夹具的最大功用是保证加工表面的位置精度。夹具的最大功用是保证加工表面的位置精度。位置精度。（2）提高生产率，降低生产成本）提高生产率，降低生产成本 快速将工件定位夹紧，免除了找正、对刀等，缩短快速将工件定位夹紧，免除了找正、对刀等，缩短 辅助时间，提高了成品率，降低了成本。辅助时间，提高了成品率，降低了成本。（3）扩大机床的加工范围）扩大机床的加工范围 如在车床上加镗夹具，可完成镗孔加工。如在车床上加镗夹具，可完成镗孔加

45、工。（4）减轻工人劳动强度）减轻工人劳动强度3.机床夹具的分类按使用特点分：按使用特点分：（1 1）通用夹具）通用夹具 （2 2）专用夹具）专用夹具 （3 3）成组夹具）成组夹具 （4 4）组合夹具）组合夹具 （5 5）随行夹具）随行夹具 按使用机床分：按使用机床分：车床夹具、铣床夹具、车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具钻床夹具、镗床夹具 按动力源分：按动力源分：手动夹具、气动夹具、液压夹具、手动夹具、气动夹具、液压夹具、电动夹具、磁力夹具、真空夹具等电动夹具、磁力夹具、真空夹具等 4.夹具的组成（1 1）定位元件）定位元件 （2 2）夹紧元件）夹紧元件 （3 3）导向元件）导向元件（钻套

46、、（钻套、对刀块对刀块）（4 4）夹具体）夹具体 此外有连接元件、分度机构、此外有连接元件、分度机构、操作元件等。操作元件等。4.夹具的组成（1 1）定位元件）定位元件 （2 2）夹紧元件）夹紧元件 （3 3）导向元件）导向元件（钻套、（钻套、对刀块对刀块）（4 4）夹具体）夹具体 此外有连接元件、分度机构、此外有连接元件、分度机构、操作元件等。操作元件等。是由定位元件及其组合是由定位元件及其组合构成的，用于确定工件构成的，用于确定工件在夹具中的正确位置，在夹具中的正确位置，常见的定位方式是以平常见的定位方式是以平面、圆孔、外圆定位。面、圆孔、外圆定位。保持工件在夹具中的保持工件在夹具中的确定

47、位置，保证定位确定位置，保证定位可靠，使工件在切削可靠，使工件在切削力的作用下不产生移力的作用下不产生移动。动。连接夹具各元件及连接夹具各元件及装置，使其为一个装置，使其为一个整体基础件，以保整体基础件，以保证夹具精度、强度证夹具精度、强度和刚度。和刚度。三、安装方式三、安装方式 1 1、直接找正安装法、直接找正安装法 是用百分表、划针或用目测，在机床上是用百分表、划针或用目测，在机床上直接找正工件，使工件获得正确位置的直接找正工件，使工件获得正确位置的方法。方法。效率低，适于单件小批生产和定位精度效率低，适于单件小批生产和定位精度要求较高的情况。要求较高的情况。直接找正法示例直接找正法示例a

48、 a）磨内孔时工件的找正）磨内孔时工件的找正 b b）刨槽时工件的找正）刨槽时工件的找正 2 2、划线找正安装法、划线找正安装法 当零件形状很复杂时，可先用划针在工件当零件形状很复杂时，可先用划针在工件上画出中心线、对称线或各加工表面的加上画出中心线、对称线或各加工表面的加工位置，然后再按划好的线来找正工件在工位置，然后再按划好的线来找正工件在机床上的位置的方法。机床上的位置的方法。适于单件小批生产或毛坯精度较低、大型适于单件小批生产或毛坯精度较低、大型工件粗加工。工件粗加工。划线找正法示例划线找正法示例 3 3、夹具安装法、夹具安装法 机械加工中所使用的机床夹具是一种能使工件在机机械加工中所使用的机床夹具是一种能使工件在机床上快速实现定位并夹紧的附加工艺装置。它在工床上快速实现定位并夹紧的附加工艺装置。它在工件未安装前已预先调整好机床与刀具间正确的相对件未安装前已预先调整好机床与刀具间正确的相对位置，所以加工一批工件时，不必再逐个找正定位，位置，所以加工一批工件时，不必再逐个找正定位，将工件安装在夹具中，就能保证加工的技术要求。将工件安装在夹具中，就能保证加工的技术要求。效率高，易保证质量，广泛用于批量生产。效率高，易保证质量，广泛用于批量生产。用专用夹具用专用夹具 安装工件安装工件支承板支承板支承板支承板支承钉支承钉支承钉支承钉支承钉支承钉钻套钻套