【正文】 機(jī)械制造工藝學(xué) 教師：馬麗心 哈爾濱商業(yè)大學(xué)輕工學(xué)院 一 重新認(rèn)識(shí)機(jī)械制造業(yè) ? 機(jī)械制造是一門有著悠久歷史的學(xué)科，是國家建設(shè)和社會(huì)發(fā)展的支柱學(xué)科之一。 ? 機(jī)械制造已經(jīng)不是傳統(tǒng)意義上的機(jī)械制造，即所謂的 機(jī)械加工 。它是集機(jī)械、電子、光學(xué)、信息科學(xué)、材料科學(xué)、生物科學(xué)、激光學(xué)、管理學(xué)等最新成就為一體的一個(gè)新興技術(shù)與新興工業(yè)。 ? 什么是工藝？ 使事物按照一定的經(jīng)驗(yàn)、規(guī)律、次序和方法進(jìn)行 ，是一種人為所規(guī)定的事物演變過程。 ? 機(jī)械制造工藝 使各種原材料、半成品成為機(jī)械產(chǎn)品的過程。 它既是構(gòu)思和想法，又是實(shí)際的方法和手段，并落實(shí)在由工件、刀具、機(jī)床、夾具所構(gòu)成的工藝系統(tǒng)中。所以它包含和涉及的范圍很廣，需要多門學(xué)科知識(shí)的支持，同時(shí)又和生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系十分緊密。 二 本課程研究的對(duì)象和任務(wù) 機(jī)械制造工藝學(xué)的研究對(duì)象 (1) 研究如何科學(xué)地、最優(yōu)地生產(chǎn)各種機(jī)械裝備、機(jī)械產(chǎn)品的一門技術(shù)學(xué)科。 (2) 研究在機(jī)械制造 (機(jī)械制造廣義包括：鑄造、鍛、焊、熱處理，機(jī)械加工、機(jī)械裝配）中 優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗地 生產(chǎn)機(jī)械裝備的原理和方法的科學(xué)。即從 質(zhì)量 （精度、壽命）、 勞動(dòng)生產(chǎn)率 （先進(jìn)的工藝方法和裝備、先進(jìn)的生產(chǎn)組織和管理方法）、 經(jīng)濟(jì)性 （通過經(jīng)濟(jì)分析或經(jīng)濟(jì)論證加以確定）方面控制機(jī)械制造。這三方面 是企業(yè)的核心和靈魂。因此企業(yè)制造常以工藝作為突破口。 工藝與設(shè)計(jì)、制造的關(guān)系 只有掌握工藝知識(shí)，才能得到經(jīng)濟(jì)、合理、可行的設(shè)計(jì)方案，才能能保證方便、經(jīng)濟(jì)、高效、高質(zhì)地制造產(chǎn)品。 本課程的任務(wù) 1) 掌握工藝的基本理論 、 掌握機(jī)械加工和裝配工藝規(guī)程制定的原則 、步驟和方法 ， 結(jié)合具體條件制定出工藝上可行 、 經(jīng)濟(jì)上合理的工藝規(guī)程； 2) 了解影響加工質(zhì)量的各項(xiàng)因素 ， 學(xué)會(huì)分析研究加工質(zhì)量的方法； 3) 掌握機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的原理和方法； 4) 了解當(dāng)前制造技術(shù)的發(fā)展 ， 培養(yǎng)學(xué)生具有善于分析 、 總結(jié)實(shí)際生產(chǎn)中的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn) ， 善于分析地吸收國內(nèi)外新技術(shù) 、 新工藝和新方法 ， 并應(yīng)用于解決實(shí)際問題的能力； 5) 培養(yǎng)學(xué)生對(duì)具體工藝問題進(jìn)行綜合分析和試驗(yàn)的科學(xué)方法，并能對(duì)具體問題提出保證或改善產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率和降低產(chǎn)品成本的工藝路線。 三、本課程的特點(diǎn)及學(xué)習(xí)方法 1 課程的特點(diǎn) 2 學(xué)習(xí)方法 (1)理論聯(lián)系實(shí)際，具體問題具體分析，不能死記；結(jié)合實(shí)際分析問題； (2)鉆研基本內(nèi)容，理解問題的實(shí)質(zhì)和概念，認(rèn)真對(duì)待練習(xí)，掌握基本規(guī)律，做到舉一反三； (3)掌握知識(shí)的同時(shí)，注意能力的培養(yǎng)。 ? 現(xiàn)場實(shí)踐性 ? 分析對(duì)比性 ? 技術(shù)測量性 ? 結(jié)構(gòu)工藝性 第 1章 加工精度 加工精度與加工質(zhì)量 1 加工精度與加工誤差 加工精度 是指零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)（尺寸、形狀及各表面相互位置等參數(shù)） 與理想幾何參數(shù)的符合程度。 符合程度越高，加工精度就越高。反之，越低。 加工誤差 是指零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)對(duì)理想幾何參數(shù)的偏離程度， 所以，加工誤差的大小反映了加工精度的高低。 滿足使用要求前提下，加工精度愈低愈有利于制造。 167。 2 質(zhì)量內(nèi)容 設(shè)計(jì)質(zhì)量 : 反映用戶希望，使用條件、操作習(xí)慣、心理。 制造質(zhì)量 : (1) 零件質(zhì)量 : 幾何方面 尺寸、形狀、位置、表面粗糙度。 物理方面 材質(zhì)、強(qiáng)度、剛度、金相組織、表層性能。 (2)裝配質(zhì)量 : 各裝配間隙與過盈，工作精度，噪聲等。 (3)外觀質(zhì)量 : 操作舒適，美觀，包裝 。 (4)環(huán)保要求 : 在現(xiàn)代社會(huì)特別強(qiáng)調(diào)環(huán)境保護(hù)，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、 制造以至于 產(chǎn)品報(bào)廢后零部件的拆卸和回收，都要考慮 環(huán)保的要求。 服務(wù)質(zhì)量 :有使用、保養(yǎng)說明書 ,是否實(shí)行三包。 ? 獲得加工精度的方法 ? 一 獲得尺寸精度的方法 1 試切法 ? 邊加工邊測量，直到達(dá)到加工精度要求。如 圖 51所示，在車床上用試切法車外圓，先在工件上車出 3～ 5mm長，停車測量，補(bǔ)充調(diào)刀，合格后自動(dòng)走刀車完全程。 特點(diǎn) ? 1）多次走刀、停車、測量，生產(chǎn)率低。 ? 2）加工精度取決于操作者水平。用于單件小批生產(chǎn)。 ? 2 調(diào)整法（定程法）（ 圖 52） ? 先用試切法或用樣板、樣件、對(duì)刀元件等確定刀具、夾具與工件之間的位置。對(duì)一批工件進(jìn)行加工，中間只裝夾工件，抽樣檢測。直到超差時(shí)才補(bǔ)充調(diào)刀。 特點(diǎn) ? 1）安裝、加工都簡單，生產(chǎn)率高，加工質(zhì)量易于保證。 ? 2）對(duì)操作者技術(shù)水平要求不高。用于大批量生產(chǎn)。 ? 3 定尺寸刀具法 ? 采用一定精度的定尺寸刀具進(jìn)行加工。如采用鉆頭、擴(kuò)孔鉆、雙刃鏜刀（ 圖 53）、鉸刀、拉刀加工孔；用絲錐、板牙加工螺紋；鍵槽銑刀加工鍵槽等等。 特點(diǎn) :工件精度取決于刀具本身的精度。 ? 4 自動(dòng)獲得法 （主動(dòng)測量法） ? 1）自動(dòng)測量 把檢測、調(diào)整、切削等機(jī)構(gòu)組成一個(gè)系統(tǒng)，控制工件尺寸。 ? 2）數(shù)字控制 把進(jìn)刀量、工作臺(tái)位移量數(shù)字脈沖化，以信號(hào)控制切削過程。用于數(shù)控機(jī)床。（ 圖 54） 特點(diǎn) :可與流水線、自動(dòng)線配合，加工精度與生產(chǎn)率高。 ? 二 獲得形狀精度的方法 ? 1 軌跡法 :依靠刀具與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡獲得工件的形狀。如車外圓、車錐體（ 圖 55）、刨削、端銑、靠模仿形加工等。 ? 2 成形法 :利用刀具刃口形狀獲得工件的形狀精度。如利用成形車刀車球面 (圖 56），利用成形刨刀刨工件的成形面，拉削成形面，切螺紋等。 ? 3 展成法 :利用刀具與工件之間嚴(yán)格的嚙合運(yùn)動(dòng)形成的包絡(luò)線形成工件的形狀。如滾齒（ 圖 57）、插齒等。 ? 獲得位置精度的方法有兩種：一次安裝法和多次安裝法。 ? 1 一次安裝法 ? 在一次安裝中把位置精度要求高的表面加工出來（ 圖 58），主要靠機(jī)床各部件之間的位置精度來保證。 ? 如在一次安裝中車削齒坯端面、外圓和內(nèi)孔，以保證工件端面與孔軸線的垂直度、外圓與孔的同軸度。 三 獲得位置精度的方法 圖 58 一次安裝法 ? 研究加工精度的方法 ? 一 誤差因素分析法 ? 利用因果圖（魚刺圖）進(jìn)行測試、分析、計(jì)算，找出導(dǎo)致誤差主要因素。如 圖 510所示，某廠生產(chǎn)車床，加工尾座孔時(shí)發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)錐度超差，為了找出致差原因，列出了可能導(dǎo)致這一誤差的所有項(xiàng)目，然后逐個(gè)排除，找出原因。 ? 二 統(tǒng)計(jì)分析法 ? 利用統(tǒng)計(jì)分析原理對(duì)測試結(jié)果進(jìn)行處理，找出誤差規(guī)律。 ? 1 分布曲線法（ 圖 511） 一批工件加工完后進(jìn)行測量，利用測量數(shù)據(jù)作出分布曲線，對(duì)加工精度進(jìn)行分析，求出合格率和廢品率及中心偏移量 ,指導(dǎo)以后加工。 ? 2 點(diǎn)圖法（ 圖 512） ? 邊加工、邊間歇抽樣檢測，以抽樣組平均尺寸為縱座標(biāo)，以組序號(hào)為橫座標(biāo)作出工件尺寸的分布點(diǎn)，對(duì)工件精度進(jìn)行分析，平行指導(dǎo)加工過程，可建立無廢品系統(tǒng)。 ? 1 找出主要致差因素后，可按下式進(jìn)行合成求出系統(tǒng)綜合誤差： ? 2 當(dāng)各個(gè)因素呈現(xiàn)函數(shù)關(guān)系時(shí)可對(duì)各誤差因素求偏導(dǎo)數(shù)，以全微分表示誤差的關(guān)系： 誤差合成計(jì)算公式 ? 加工誤差的來源 ? 1 產(chǎn)品的制造過程 加工精度是在生產(chǎn)過程中獲得的，誤差是在加工過程中形成的，所以致差原因及其對(duì)策要到制造過程中去找（ 圖 513） 2 十大原始誤差 ? 在機(jī)械加工中，機(jī)床、夾具、刀具和工件組成了工藝系統(tǒng)。工藝系統(tǒng)產(chǎn)生的誤差稱為原始誤差。歸納起來可分為十大誤差： ? 1 加工原理誤差； ? 2 工件安裝誤差； ? 3 機(jī)床制造誤差與磨損； ? 4 夾具誤差； ? 5 刀具制造誤差與磨損； ? 6 工藝系統(tǒng)受力變形； ? 7 工藝系統(tǒng)受熱變形； ? 8 工件內(nèi)應(yīng)力引起的變形； ? 9 度量誤差； ? 10調(diào)整誤差。 ? 下面分別講解這些誤差對(duì)加工精度的影響。 圖 513 產(chǎn)品的