【正文】 機械制造工藝學 教師：馬麗心 哈爾濱商業(yè)大學輕工學院 一 重新認識機械制造業(yè) ? 機械制造是一門有著悠久歷史的學科，是國家建設和社會發(fā)展的支柱學科之一。 ? 機械制造已經不是傳統(tǒng)意義上的機械制造，即所謂的 機械加工 。它是集機械、電子、光學、信息科學、材料科學、生物科學、激光學、管理學等最新成就為一體的一個新興技術與新興工業(yè)。 ? 什么是工藝？ 使事物按照一定的經驗、規(guī)律、次序和方法進行 ，是一種人為所規(guī)定的事物演變過程。 ? 機械制造工藝 使各種原材料、半成品成為機械產品的過程。 它既是構思和想法，又是實際的方法和手段，并落實在由工件、刀具、機床、夾具所構成的工藝系統(tǒng)中。所以它包含和涉及的范圍很廣，需要多門學科知識的支持，同時又和生產實際聯系十分緊密。 二 本課程研究的對象和任務 機械制造工藝學的研究對象 (1) 研究如何科學地、最優(yōu)地生產各種機械裝備、機械產品的一門技術學科。 (2) 研究在機械制造 (機械制造廣義包括：鑄造、鍛、焊、熱處理，機械加工、機械裝配）中 優(yōu)質、高產、低耗地 生產機械裝備的原理和方法的科學。即從 質量 （精度、壽命）、 勞動生產率 （先進的工藝方法和裝備、先進的生產組織和管理方法）、 經濟性 （通過經濟分析或經濟論證加以確定）方面控制機械制造。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。 工藝與設計、制造的關系 只有掌握工藝知識，才能得到經濟、合理、可行的設計方案，才能能保證方便、經濟、高效、高質地制造產品。 本課程的任務 1) 掌握工藝的基本理論 、 掌握機械加工和裝配工藝規(guī)程制定的原則 、步驟和方法 ， 結合具體條件制定出工藝上可行 、 經濟上合理的工藝規(guī)程； 2) 了解影響加工質量的各項因素 ， 學會分析研究加工質量的方法； 3) 掌握機床夾具設計的原理和方法； 4) 了解當前制造技術的發(fā)展 ， 培養(yǎng)學生具有善于分析 、 總結實際生產中的先進經驗 ， 善于分析地吸收國內外新技術 、 新工藝和新方法 ， 并應用于解決實際問題的能力； 5) 培養(yǎng)學生對具體工藝問題進行綜合分析和試驗的科學方法，并能對具體問題提出保證或改善產品質量、提高生產效率和降低產品成本的工藝路線。 三、本課程的特點及學習方法 1 課程的特點 2 學習方法 (1)理論聯系實際，具體問題具體分析，不能死記；結合實際分析問題； (2)鉆研基本內容，理解問題的實質和概念，認真對待練習，掌握基本規(guī)律，做到舉一反三； (3)掌握知識的同時，注意能力的培養(yǎng)。 ? 現場實踐性 ? 分析對比性 ? 技術測量性 ? 結構工藝性 第 1章 加工精度 加工精度與加工質量 1 加工精度與加工誤差 加工精度 是指零件加工后的實際幾何參數（尺寸、形狀及各表面相互位置等參數） 與理想幾何參數的符合程度。 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際幾何參數對理想幾何參數的偏離程度， 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 質量內容 設計質量 : 反映用戶希望，使用條件、操作習慣、心理。 制造質量 : (1) 零件質量 : 幾何方面 尺寸、形狀、位置、表面粗糙度。 物理方面 材質、強度、剛度、金相組織、表層性能。 (2)裝配質量 : 各裝配間隙與過盈，工作精度，噪聲等。 (3)外觀質量 : 操作舒適，美觀，包裝 。 (4)環(huán)保要求 : 在現代社會特別強調環(huán)境保護，在產品設計、 制造以至于 產品報廢后零部件的拆卸和回收，都要考慮 環(huán)保的要求。 服務質量 :有使用、保養(yǎng)說明書 ,是否實行三包。 ? 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，補充調刀，合格后自動走刀車完全程。 特點 ? 1）多次走刀、停車、測量，生產率低。 ? 2）加工精度取決于操作者水平。用于單件小批生產。 ? 2 調整法（定程法）（ 圖 52） ? 先用試切法或用樣板、樣件、對刀元件等確定刀具、夾具與工件之間的位置。對一批工件進行加工，中間只裝夾工件，抽樣檢測。直到超差時才補充調刀。 特點 ? 1）安裝、加工都簡單，生產率高，加工質量易于保證。 ? 2）對操作者技術水平要求不高。用于大批量生產。 ? 3 定尺寸刀具法 ? 采用一定精度的定尺寸刀具進行加工。如采用鉆頭、擴孔鉆、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 :工件精度取決于刀具本身的精度。 ? 4 自動獲得法 （主動測量法） ? 1）自動測量 把檢測、調整、切削等機構組成一個系統(tǒng)，控制工件尺寸。 ? 2）數字控制 把進刀量、工作臺位移量數字脈沖化，以信號控制切削過程。用于數控機床。（ 圖 54） 特點 :可與流水線、自動線配合，加工精度與生產率高。 ? 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運動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格的嚙合運動形成的包絡線形成工件的形狀。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）進行測試、分析、計算，找出導致誤差主要因素。如 圖 510所示，某廠生產車床，加工尾座孔時發(fā)現出現錐度超差，為了找出致差原因，列出了可能導致這一誤差的所有項目，然后逐個排除，找出原因。 ? 二 統(tǒng)計分析法 ? 利用統(tǒng)計分析原理對測試結果進行處理，找出誤差規(guī)律。 ? 1 分布曲線法（ 圖 511） 一批工件加工完后進行測量，利用測量數據作出分布曲線，對加工精度進行分析，求出合格率和廢品率及中心偏移量 ,指導以后加工。 ? 2 點圖法（ 圖 512） ? 邊加工、邊間歇抽樣檢測，以抽樣組平均尺寸為縱座標，以組序號為橫座標作出工件尺寸的分布點，對工件精度進行分析，平行指導加工過程，可建立無廢品系統(tǒng)。 ? 1 找出主要致差因素后，可按下式進行合成求出系統(tǒng)綜合誤差： ? 2 當各個因素呈現函數關系時可對各誤差因素求偏導數，以全微分表示誤差的關系： 誤差合成計算公式 ? 加工誤差的來源 ? 1 產品的制造過程 加工精度是在生產過程中獲得的，誤差是在加工過程中形成的，所以致差原因及其對策要到制造過程中去找（ 圖 513） 2 十大原始誤差 ? 在機械加工中，機床、夾具、刀具和工件組成了工藝系統(tǒng)。工藝系統(tǒng)產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 工件內應力引起的變形； ? 9 度量誤差； ? 10調整誤差。 ? 下面分別講解這些誤差對加工精度的影響。 圖 513 產品的