工艺系统中的热源
切削热:切削区的摩擦(外摩擦和内摩擦)。
传动热:机床动力源(如电机、液压元件等)和传动副(如主轴箱中的齿轮、轴承,床身导轨等)的摩擦。 派生热源:有其他热源产生,由冷却液、润滑油、切屑等带来的能量。 外部热源:工艺系统以外产生的能量(阳光、空气等)。
温度场:温度是时间和空间的函数,因此,四维时空与温度的映射关系称为温度场。
硬质点磨损:由于工件材料中的极硬质点和积屑瘤碎片在刀具表面的刻划,在刀具表面形成沟槽。
粘结磨损(冷焊磨损):由于工件材料与刀具表面之间的强烈挤压摩擦,刀具本身的局部区域发生破裂,
破裂的材料被切屑和工件带走,在刀具表面形成磨损。
扩散磨损:由于在第二和第三变形区与刀具表面紧密接触,并且温度很高,根据扩散定律,刀具与工件之
间发生化学元素的相互转移(由含量高的向含量低的部分转移),从而改变了刀具接触表面的化学性质、削弱了这部分区域的强度,加速了磨损。
化学磨损:在切削时,刀具表面与周围环境介质(空气、冷却液等)中的硫和氯等作用,生成较软的硫化
物和氯硫化物等表层,这样的表层在切削中不断地被磨去和生成,从而加速磨损。
刀具耐用度:当道具磨损到一定的程度,使加工精度或加工效率不能满足工艺要求,或者继续使用在经济上并不合算,这个时间限度被称为刀具耐用度。而判断是否达到使用限度的标准称为刀具磨钝的标准。
第四章 工艺过程的精度保证
工序的加工保证:安排工艺时,每一道工序选择的工艺参数必须能保证该工序要求的精度(工序尺寸),称为工序的加工保证。
工序的设计保证:安排工艺时,通过所给定的每一道工序的工序尺寸安排,必须保证加工零件的精度要求,称为工序的设计保证。
工序集中原则:一个零件的工艺过程只有少数的几道工序,在一个工序中较多的加工工作。
工序分散原则:一个零件的工艺过程由许多道工序组成,每一道工序只完成相对简单的加工工作。
基准:用于标注几何要素位置关系的几何要素。几何要素可以是点、线、面。
设计基准:在设计图中,用于描述设计几何要素的几何要素。由产品设计者决定。 工艺基准:在工艺过程中所用到的基准。由工艺设计人员决定。
工序基准:在工序图中所用的基准(在工序设计时,用于标注工序尺寸的基准)。 定位基准:在工序加工中,用于确定工件相对于机床或刀具位置的工件上的几何要素。
测量基准:在工序加工中,为使加工者了解实际加工尺寸是否满足工序尺寸要求而进行测量时所用的基准
(对应的尺寸要求称为测量尺寸,在工序图中,用括号形式标注)。
装配基准:在装配过程中,为确定零件相互位置关系所用的基准。
基准不重合带来的问题
工序基准与设计基准不重合带来工序尺寸的换算——减少了工序允许的加工误差(工序尺寸公差)。 定位基准与工序基准不重合带来加工精度计算问题——定位误差问题。 测量基准与工序基准不重合带来测量尺寸的计算—— 出现假废品问题。
工艺基准的选择原则
工序基准尽可能与设计基准重合
工序基准尽可能与定位基准重合 工序基准尽可能与测量基准重合
定位基准和测量基准要求是实际点、线、面 定位基准应方便安装 定位基准应使工件稳定 测量基准应使测量简单
定位误差:是工件安装在夹具或者机床上时,由于工件自身误差和夹具(或机床工作台)误差而产生的加工误差。
基准不重合误差:由于工序基准与定位基准不重合造成的误差。简称不重合误差、定基误差。 基准误差:由于定位基准本身的误差产生的定位误差。 夹具误差:由于夹具制造误差所产生的定位误差。
获得位置的方法
一次装夹加工 有相互位置精度要求的表面在一道工序中,通过一次装夹,分多个工步分别加工这一组
表面。由于是在一次装夹中完成,因此没有定位误差。
互为基准加工 两个有相互位置精度要求的加工表面,在加工其中一个表面时以另一个表面作为定位基
准。由于基准重合,因此没有不重合误差。
同一基准加工 一组有相互位置精度要求的表面在不同的工序中加工,这些工序都使用相同的基准。
方便夹具设计
找正定位加工 使用划线或试切找正定位的方法保证加工表面与机床刀具的位置。精度与操作者技术相关。
尺寸链:一组首尾相接形成一个封闭圈的尺寸称为尺寸链。 环:在尺寸链中,每一个尺寸都是此尺寸链的环。
封闭环:尺寸链中,由其他尺寸所决定的环称之为封闭环(间接保证的尺寸、希望得到而又不能直接得到的尺寸),其他尺寸称之为组成环。
增环:在组成环中,若该环增加使得封闭环增加,则被称为增环。 减环:在组成环中,若该环增加使得封闭环减少,则被称为减环。
第五章 生产率与经济性
企业生产率:企业单位时间内生产的产品数量或企业生产单位产品的时间。 劳动生产率:单位劳动时间内生产的产品数量或单位产品所凝结的劳动时间。 经济性:单位产品的成本。
生产节拍时间:在流水生产中,每生产一个产品的时间,即在生产线的末端,每得到一个产品的时间,
对应生产纲领。
生产劳动时间:生产一个产品所需要的劳动时间,即一个产品中所凝结的劳动量,对应剩余价值。 生产流程时间:产品从投料到最终产出的时间,即一个产品在企业的停留时间。 工序时间:对于一个零件,完成某一道工序所消耗的时间。
基本时间(机动时间):在一道工序中,直接改变工件的形状、尺寸、表面质量等所消耗的时间。
辅助时间:在一道工序中,为保证基本工作所做动作需要的时间。
工作地服务时间:在工序之外,用于保证加工工作的顺利进行所做工作消耗时间在每个工件上的分摊,如换刀、机床调整的时间。
生理需要时间(休息时间或自然时间):工作中,工人自然需要花费的时间在每一个弓箭上的
分摊。
准备终结时间:对于只生产一批零件的情况,在加工之前要进行工艺准备,加工之后的工作地整理,
这些工作消耗的时间就是准备终结时间。在考虑准备终结时间时,工序时间又称为单位核算时间。
工序时间定额(工时定额):完成某一道工序所需时间的规定值。
第六章 机械加工工艺规程编制的若干问题
加工余量:一个表面在加工时被切除的工件材料的厚度。
工序余量:在一道工序中,某一加工表面被切除的材料层厚度。 总余量:从毛坯表面到工件最后加工表面间的材料厚度。
最小余量:被切除层的最小厚度。包括最小工序余量和最小总余量。 最大余量:被切除层的最大厚度。包括最大工序余量和最大总余量。
决定最小加工余量的因素
上道工序的表面粗糙度Ha、上道工序的表面交性层Ta; 上道工序的形状误差ρ、本道工序的装夹变形εb。
☆粗基准的选择原则
为保证重要表面在加工时 有均匀的加工余量(由于误差复映产生的形状误差最小),应选用重要表面。 如工件上的不加工表面与加工表面之间有较高的位置精度要求,为保证这个尺寸,应选用不加工表面。 粗基准不能是分型面、浇冒口、飞边、毛刺(因为太粗糙)。
一个粗基准只能使用一次(因为尽快加工出一个精基准表面,故不再用粗基准)。 精基准的选择原则
尽可能考虑使基准重合(工序基准),以利于减少定位误差。 定位基准有一定的加工精度,并且安装方面。
定位基准应尽量靠近加工表面,使得在加工中切削力引起的变形和振动最小。 基准单一化(多数工序都使用同一基准)。 机械加工顺序的安排原则
先主后次原则——粗加工阶段,主要表面先加工。(发现问题及早报废,节省其他加工费用) 先次后主原则——精加工阶段,主要表面后加工。(避免磕伤划伤重要表面,保证其精度)
先基准后其他——在加工工艺中, 用作定位基准的表面先加工。(可以减少粗基准的使用次数) 先面后孔原则——在平面中有多个孔需要加工时,应先加工平面后加工孔。(指的是某个面上的垂直孔,并不是毫无关系的孔和面。有利于提高孔的加工精度)
可制造性:
第七章 装配工艺
装配:零件或部件按一定的要求组合在一起,实现一定功能的过程。 套件(合件):没有相对运动关系的零件组合。
组合:实现简单运动关系,为了装配的方便性的零件组合。
部件:能独立实现一定功能,但又不作为一个独立产品使用的零件组合。 机器:完成用户功能,独立使用的零件组合。
互换装配法:在装配过程中,装配零件调换后仍能保证装配精度的方法。
完全互换法:调换的零件只要是合格零件,无论任何限制都能保证装配精度的方法。 大数互换法:调换的零件只要是合格零件,能以99.7%的概率装配保证精度的方法。 选择互换法
直接选择装配法:直接在合格零件中,通过测量选择合适零件进行装配,以保证装配精度。 分组装配法:把零件按装配尺寸测量分组,对应零件组的零件在装配时能获得互换装配的效果。 复合选配法:把零件按装配尺寸测量分组,对应零件组的零件在装配时选择合适零件进行装配,以
保证装配精度。
修配与调整法
修配装配法:在某一指定装配零件的装配尺寸上留有一定的修配余量,在装配过程中,根据实际要
求修正尺寸,保证装配精度。
调整装配法:在某一指定装配零件的装配尺寸设计专门机构,在装配过程中,根据实际要求进行尺寸调整,保证装配精度。