《汽车制造工艺学》课程复习要点课件新版.docx

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《汽车制造工艺学》课程复习要点课件新版

《汽车制造工艺学》课程复习要点

课程名称：

《汽车制造工艺学》

适用专业：

机械设计制造及其自动化、车辆工程等

辅导教材：

《汽车制造工艺学》 王宝玺、贾庆祥主编机械工业出版社第三版

复习要点：

第1章汽车制造工艺过程中的基本概念

第一节汽车的生产过程和工艺过程

2.工艺过程：

是指在生产过程中，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程。

3.生产过程指将原材料转变为产品的过程。

1、机械加工工艺过程：

在机床设备上利用切削刀具或其它工具易用机械力将毛坯或工件加工成零件的过程。

2、工序：

一个或一组工人在一个机床设备上对同一个或同时对几个工件所连续完成那一部分工艺过程。

工序是组成工艺过程的最基本单元

3、安装：

同一道工序中，零件在加工位置上装夹一次所完成的那一部分工序。

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4、工位：

零件在每个位置上完成的那一部分加工过程。

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5、工步：

再一次安装中，在加工表面、加工刀具、切屑用量不变的情况下，所连续完成的那一部分工艺过程。

几把刀同时加工几个表面叫（一个）复合工步

第二节汽车零件尺寸即形状的获得方法和加工经济精度

1.工件尺寸的获得方法

①试切法：

通过试切、测量、调整、再试切，经多次反复进行到被加工尺寸达到要求为止的方法适用于单件货几件工件的加工

②静调整法：

在加工一批工件之前，采用对刀装置或试切的方法，先调整好刀具相对于工件或机床夹具间的正确位置，并在加工中保持其位置不变，以保证被加工尺寸的方法适合产量较大的场合广泛用于半自动机床和自动线上的生产；

③定尺寸刀具法：

利用刀具相应尺寸来获得被加工表面尺寸的方法适用于孔沟槽等表面的加工适用于各种产量的场合；

④主动及自动测量控制法；在加工过程中，利用测量装置、进给机构及控制系统保证被加工表面尺寸的方法产量大的汽车制造企业。

2.工件形状的获得方法

①轨迹法：

依靠刀具运动轨迹来获得所需工件形状的方法用于产量较大较大工件形状较为复杂的零件形状的切削加工；

②成型刀具法：

使用成形刀具获得工件形状的方法生产率高；

③包络法；在刀具与工件相对运动过程中，由刀具切削刃连续运动的轨迹包络成工件形状的方法

6、加工经济精度：

是指某种加工方法在正常生产条件下不延长加工时间所能保证的公差等级和表面粗糙度。

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3.汽车零件表面的尺寸公差与表面粗糙度具有何种关系？

答：

一般被加工表面的尺寸公差值小表面粗糙度值也一定较小。

但是有些被加工表面要求的表面糙度值较小不一定

尺寸公差值也必须小。

例如抗腐蚀的零件表面具有高疲劳强度的零件表面都规定较小的表面粗糙度值但表面尺寸公差值却可以稍大些。

第3节汽车制造企业的生产类型及工艺特征

1.生产纲领：

生产厂家根据国家计划或用户订货和本企业的生产能力，在计划期内应生产的汽车产品的产量和进度计划。

2.生产类型，是指企业（或车间、工段、班组、工作地）生产专业化程度的分类。

生产类型不同，零件加工工艺过程会有变化，工艺装备也不同。

2、生产类型的分类生产类型可以分为三大类，即：

单件生产；

成批生产：

大批、中批、小批

大量生产

大量大批生产

中批生产

产品

工艺特征

机床设备

广泛使用高生产率的专用机床、组合机床、半自动及自动机床以及自动生产线，部分使用数控机床和加工中心

使用通用机床外，部分使用较高生产率的和可调性好的专用机床、组合机床、数控机床和加工中心

机床设备的布置

采用零件流水生产线和自动生产线

按零件结构特征组成可调式流水生产线

工艺装备

广泛使用高效专用机床夹具、专用刀具和量检具

广泛使用专用机床夹具、部分使用专用刀具和专用量检具

零件尺寸的获得方法

静调整法、定尺寸刀具法和主动及自动测量控制法

静调整法、定尺寸刀具法和主动测量控制法

第二章工件的装夹和机床夹具

1、定位：

通常将确定工件在机床上或机床夹具中占有正确位置的过程。

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2、夹紧：

工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。

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3、装夹：

将工件在机床上或机床夹具中定位、夹紧的过程。

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4.机床夹具：

用以装夹工件（和引导刀具）的装置

第一节基准的概念

1.基准：

用来确定生产对象上几何关系所依据的那些点、线、面。

2.设计基准：

设计图样上采用的基准

3.设计尺寸：

设计图样上标注的尺寸

4.工艺基准：

在工艺过程中采用的基准

5.工序基准：

在工序图上用来确定本道工序被加工表面加工尺寸、位置公差的基准。

工序卡上用以表示工件被加工表面加工要求及工件装夹情况的简图为工序图。

工序尺寸具有方向性

6.定位基准：

在加工中确定工件在机床上或机床夹具中占有正确位置的基准。

粗基准：

未经加工的表面作为定位基准，精基准：

用已加工的表面作为定位基准

7.测量基准：

用来确定被测量尺寸、形状和位置的基准

8.装配基准：

用来确定零件或部件在产品中的相对位置所采用的基准

第2节工件的装夹方法

工件装夹时，为了保证工序尺寸和位置公差，应满足的两项基本条件

1.加工之前，工件必须正确定位，即工件相对于机床和刀具应占有正确位置

2.加工过程中，工件必须合理夹紧，即保证作用于工件上的各种外力不被破坏定位。

工件的装夹方法

1.找正装夹法

直接找正装夹法：

划线找正装夹法：

2.专用机床夹具装夹法：

为某种零件在某一道工序上的装夹而专门设计和制造的机床夹具

特点：

定位准确，装卸工件迅速，但设计与制造的周期长，费用较高。

主要适用于产品相对稳定而产量较大的成批和大量生产。

作用：

保证加工精度，提高生产率，减轻工人的劳动强度，扩大机床的工艺范围

第3节专用机床夹具的组成及其分类

一、专用机床夹具的组成　

（1）.定位元件：

确定工件在夹具中位置的元件。

（6）夹紧装置：

在工件定位后将工件夹紧的装置

（2）.对刀导向元件：

用以引导刀具或调整刀具相对于夹具的位置。

（3）.夹具连接元件：

用以确定夹具在机床上的位置并与机床相连接。

（4）.其他装置或元件：

如分度机构。

（5）.夹具体：

用于连接夹具各元件及装置使之成为一个整体的基础件

二、专用机床夹具的分类

1.专用机床夹具：

为某种工件在某道工序上的装夹而专门设计和制造的机床夹具。

特点：

定位准确，装卸工件迅速，但设计与制造的周期长，费用较高。

主要适用于产品相对稳定而产量较大的成批和大量生产。

2.组合夹具：

按一工件某道工序的加工要求，用预先制造的一套系列化标准零件及组件拼装而成的专用机床夹具。

特点：

使用后可拆开，清洗和储存，以便多次重复使用。

主要应用与单件、小批生产

3.成组夹具：

在多平中、中小批生产中采用成组加工时，为每个工件组设计制造的专用机床夹具

特点：

针对性强，结构较为紧凑，弥补组合夹具结构刚性不足的缺点。

适用于多品种、中小批生产

4.随行夹具：

用于组合机床自动线上的可随工件通行的一种移动式专用机床夹具

第四节、工件在机床夹具中的定位

一、工件定位的六点定位规则

六点定位规则：

在工件的适当位置上布置六个支撑点，相应限制工件的六个自由度，从而确定工件唯一确定位置的规则

三个移动，三个旋转。

二、正确确定工件位置应限制的自由度

1.第一类自由度：

为保证加工要求应限制的自由度

2.第二类自由度：

对加工要求无关的自由度

三、机床夹具定位元件及其所限制的自由度

定位元件必须满足的要求

一定的精度，良好的耐磨性，足够的刚性，良好的工艺性

（1）工件以平面为定位基准时常用的定位元件

支承件：

使用元件的平面支承工件的定位基准。

起定位作用的基本支承；不起限制自由度作用的辅助支承件。

支承钉，支承板，可调支承，辅助支承

（2）工件以内孔为定位基面时常用的定位元件

工件以内孔定位基面，常用的定位元件有心轴和定位销两种。

长心轴（销），限制4个自由度短心轴（销），限制2个自由度。

常用心轴定位形式

①锥形心轴：

定位时是依靠心轴的锥体定心和胀紧，可以限制五个自由度。

②过盈配合圆柱心轴：

过盈配合心轴定心精度较高，可以限制四个自由度。

③间隙配合心轴：

带有轴臂的间隙配合心轴可以限制五个自由度，其中心轴定位部分可以限制四个自由度。

（3）工件以外圆为定位基面时常用的定位元件

工件以外圆定位基面，常用v形块、半圆定位块、定位套、定心夹紧机构。

固定v型块中的短v型块限制两个自由度；一个长v型块或两个短v型块的组合件限制四个自由度；活动v型块（浮动式与移动式）可以限制一个自由度。

定位套中的短定位套孔限制两个自由度；长定位套孔限制四个自由度；定位元件锥孔限制三个自由度。

（4）工件以组合表面定位的定位元件

4、过定位：

几个定位支承点，同时限制同一个自由度的定位。

5、欠定位：

在加工中，如果定位元件限制的自由度少于工件应限制的自由度。

第5节定位误差的分析与计算

1、定位误差：

是指由于定位的不准确原因使工件工序基准偏离理想位置，引起工序尺寸变化的加工误差。

产生的原因：

工件的定位基准与工序基准不重合，工件的定位基准（基面）与定位元件工作表面存在制造误差

1.基准位移误差Δj，y：

是由于定位基面（孔）和定位元件（心轴）制造不准确，而使定位基准在工序尺寸方向上产生最大位置变化，引起的加工误差）

2.基准不重合误差Δj，b：

是由于工序基准与定位基准不重合引起的，即工序基准在工序尺寸方向上产生的最大位置变化。

）

3.定位误差Δd=Δj，y+Δj，b

注意：

公差T

=上偏差-下偏差≥0，定位误差Δd≥0，Δj，y≥0，Δj，b≥0

第6节工件的夹紧和夹紧装置

1、夹紧装置的组成及夹紧的基本要求

夹紧装置：

将工件压紧夹牢的装置

组成：

力源装置，夹紧元件，中间传力机构

夹紧装置的设计要求？

夹紧力的三要素：

大小、方向和作用点。

①确保工件的定位置不变。

②夹紧力的大小要适当。

③具有良好的自锁性。

④便于使用、操作简便。

⑤夹紧装置有良好的工艺性。

2、夹紧力的确定

确定夹紧力作用点的原则

①应正对夹具定位支承元件或位于支承元件所形成的稳定受力区域内，以免工件产生位移和偏转。

②应在工件刚性较好的部位上，以使夹紧变形尽可能少。

③应尽量靠近工件的加工表面，以保证夹紧的稳定性和可靠性、减小工件的夹紧力，防止加工过程产生振动。

确定夹紧力作用方向的选择原则？

①应垂直于主要定位基面，以保证加工精度。

②应与工件刚度最大的方向一致，使工件的夹紧变形最小。

③应尽量与切削力、重力的方向一致，以减小工件的夹紧力。

3、常用的典型机构

1.斜楔夹紧机构：

适用于成批大量生产中，夹紧较大型工件的场合

2.螺旋夹紧机构：

螺旋夹紧结构简单，增力比大，自锁性好，夹紧可靠，所以在夹具中得到最广泛的应用。

螺旋夹紧的主要缺点安装、拆卸工件的辅助时间太长。

4.多位多件夹紧机构：

加工时采取多件夹紧，可以大大提高生产率，尤其在小件加工时应用更为广泛。

5.定心夹紧机构

1.机械式定心夹紧机构特点：

结构简单工作行程较长通用性好。

但定心精度不高.适用于工件行程较长,定心精度要求不高的工件的装夹。

2.弹性变形式定心夹紧机构特点：

定心精度高操作简便但夹紧力小因此多用于精加工。

第七节典型的专用机床夹具

一、专用钻具夹具

钻床夹具：

使用钻头，铰刀等孔加工刀具进行孔加工的机床夹具，亦称钻模

特点：

具有引导钻头、铰刀等孔加工刀具的导向元件——钻套和安装钻套的钻模板

钻套和钻模板是钻床夹具的特殊元件

钻套：

用来引导钻头、铰刀等孔加工刀具的导向元件。

功能是确定孔加工刀具相对于夹具定位元件间的位置和引导孔加工刀具，提高刀具的刚性，防止其加工中发生偏移。

钻模板

2、专用铣床夹具

对刀元件：

专用铣床夹具