机械制造技术基础1 参考教材: 机械制造技术基础(一),大连理工大学 (自印) 金属切削原理(第2版),陈日曜主编,机械工业出版社,2009年1月第二版 金属切削机床,戴曙主编,机械工业出版社,2009年。
绪论 制造业的重要性 国民经济的物质基础 国家安全的重要保障 国家竞争力的重要体现
工业4.0 “工业4.0”概念即是以智能制造为主导的第四次工业革命,或革命性的生产方法。 “工业4.0”项目主要分为三大主题: 一是“智能工厂”,重点研究智能化生产系统及过程,以及网络化分布式生产设施的实现; 二是“智能生产”,主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。 三是“智能物流”。
中国制造2025 第一步:到2025年,迈入制造强国行列。 第二步:到2035年,我国制造业整体达到世界制造强国阵营中等水平。 第三步:新中国成立一百年时,制造业大国地位更加巩固,综合实力进入世界制造强国前列。
装备制造业(国民经济行业分类) 金属制品业(33) 通用设备制造业(34) 专用设备制造业(35) 汽车制造业(36) 铁路、船舶、航空航天和其他运输设备制造业(37) 电气机械及器材制造业(38) 通信设备、计算机及电子设备制造业(39) 仪器、仪表制造业(40)
2. 制造业与制造技术 制造技术是完成制造活动所需的一切手段的综合。有广义与狭义之分。 狭义的制造技术主要指机械制造工艺技术。 美国(先进制造技术) 日本(精密工程、特种加工和制造系统自动化) 德国(质量和革新) 中国(在引进的基础上形成的体系)
中国制造业的现状及存在的问题 出口的产品由于价格低廉,从而不断受到美国、欧盟的反倾销制裁。 出口的产品由于质量、产品成分不符合西方国家的法规被召回。 很多产品由于缺乏核心技术,受制于人,高科技产品仍然依靠进口。 制造同样的产品所消耗的能源和资源大大高于发达国家。 很多制造行业由于基础技术缺失,导致产品同质化,陷入无序竞争。 制造企业盲目扩张,导致产能过剩,效益下滑。 劳动力密集型企业面临淘汰。 涉及民生的质量问题。
制造技术的历史发展 自然力时代(18世纪中叶以前) 蒸汽时代 (18世纪后半期用蒸汽机作为动力) 蒸汽时代 (18世纪后半期用蒸汽机作为动力) 电力时代 (19世纪70年代,电力的使用,形成大批量生产技术) 数控时代(主要由于现代电子技术、计算机技术、信息技术及激光技术的发展)
数控时代制造技术的典型特征 继续提高劳动生产率和自动化程度。 机床的操作由机器自动完成(人的工作只是编制加工 程序和调整刀具,为自动加工准备好条件)。 数控技术的发展使机床结构发生了重大变革。 数控系统日益完善,可靠性水平不断提高。
本课程的主要内容和学习要求 主要内容:机械加工方法以及机床、刀具的基本知识;金属切削过程及其基本规律;机械加工中刀具几何参数的合理选择和切削用量的制定方法。 学习要求:掌握机械加工的基本知识,掌握金属切削过程及其基本规律,能选择加工方法及机床、刀具及加工参数,初步具备分析解决现场工艺问题的能力。 另外,通过讲座和报告会,了解制造技术的发展概况及趋势。
本课程的学习方法和考核方法 实践—理论—实践的循环中加深理解。 学习中应注意的几点:综合性、实践性、灵活性。 考核方法:全年级统考。
第1章 机械加工方法与机床 内容与要求: (1)掌握机床的分类和型号编制方法。 (2)掌握熟悉工件表面的形成方法、机床的运动和机床的传动。 (3)熟悉机床的组成、性能和主要部件. (4)了解各种切削加工方法与机床。 (5)了解齿轮加工方法与机床。 (6)了解数控加工方法与机床。 (7)了解特种加工方法。(自学)
1.1 金属切削机床基础 1.1.1 机床的分类和型号编制 一 机床的分类 机床——采用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器,又称为“工作母机”。 一 机床的分类 按照加工性质和所用刀具:分为车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、铣床、刨插床、拉床、锯床、其他机床共11种。 按应用范围分:通用机床、专门化机床、专用机床。 按加工精度分:普通精度机床、精密机床、高精度机床。 按机床重量和尺寸分:仪表机床、中型机床(一般机床)、大型机床(>10t)、重型机床(>30t)、超重型机床(>100t)。
二 机床的型号编制(GB/T15375-2008金属切削机床型号编制方法)(不包括组合机床等) 机床的型号:机床产品的代号,用以简明地表示机床的类型、性能和结构特点、主要技术参数等,是一组汉语拼音字母和阿拉伯数字按一定规律组合而成。 型号由基本部分和辅助部分组成,中间用“/”隔开,读作“之”。前者需统一管理,后者纳入型号与否由企业自定,型号构成图如下页所示:
例:C6140 C6240 C5116 X6130 X5030 M1420 2M1420(曲轴磨床) 3M1430(球轴承外圈沟磨床) 类别代号: 类别 车床 铣床 刨插 床 磨床 钻床 镗床 拉床 锯床 螺纹加工机床 齿轮加工机床 其他机床 代号 C X B M Z T L G S Y Q 读音 车 铣 刨 磨 钻 镗 拉 割 丝 牙 其 例:C6140 C6240 C5116 X6130 X5030 M1420 2M1420(曲轴磨床) 3M1430(球轴承外圈沟磨床) Y3150
例: CM6140 CK6140 XH714 DK7725 C1312 自动车床,无其它型式 通用特性:它有统一的规定含义,在各类机床的型号中其表示的意义相同。 代号 G M Z B K H F C Q R X S 通用特性 高精度 精密 自动 半自动 数控 自动换刀 仿形 加重型 轻型 柔性加工单元 数显 高速 例: CM6140 CK6140 XH714 DK7725 C1312 自动车床,无其它型式
结构特性:对于主参数相同而结构不同的机床,在机床型号中加结构特性代号予以区分,但它在型号中没有统一的含义。 例: CD6140 D —— 结构不同(大连机床厂) CA6140 A —— 结构不同(沈阳机床厂)
关于通用特性与结构特性的说明 某类机床除普通型外,还有一种或几种通用特性时,在类别代号后加一个或几个字母表示,多种通用特性按照重要程度排列。 某类机床仅有通用特性时而无普通型者,则通用特性不必表示,如CZ1107单轴纵切自动车床。 为区别主参数相同而结构不同的机床,在型号后用结构特性表示,但结构特性代号要放在通用特性之后。
组别代号 每类机床分为10组(0~9),同类机床中,主要布局或使用范围基本相同的机床即为同一组。 系别代号 每组又分为10个系(0~9), 在同组机床中,其主参数相同、主要结构及布局型式相同的机床即为同一系。 机床的主参数或设计顺序号 用机床规格的折算值表示机床主参数,当无法用一个主参数表示时,则在型号中用设计顺序号(01,02,03等)表示,主参数和设计顺序号只能选择其一。
车床的分组 组代号 名称 仪表小型车床 1 单轴自动车床 2 3 转塔车床 4 凸轮及凸轮轴车床 5 立式车床 6 落地及卧式车床 7 仪表小型车床 1 单轴自动车床 2 多轴自动、半自动车床 3 转塔车床 4 凸轮及凸轮轴车床 5 立式车床 6 落地及卧式车床 7 仿形及多刀车床 8 轮、轴、辊、锭及铲齿车床 9 其他
第二主参数 一般指主轴数、最大跨距、最大工件长度、工作台工作面长度(用折算值表示)。 机床的重大改进顺序号 当机床的性能及结构布局有重大改进,并按照新产品重新设计、试制和鉴定时,在机床型号的尾部加重大改进顺序号(A B C D等) 机床的其他特性代号 置于辅助部分之首。其中同一型号机床的变形代号,一般应放在其他特性代号首位。其他特性代号主要用以反映各类机床的特性。如:对于数控机床,可用来反映不同的数控系统等;对于加工中心,可用以反映控制系统、联动轴数、自动交换主轴头、自动交换工作台等;对于柔性加工单元,可用以反映自动交换主轴箱;对于一般机床,可以反映同一机床型号的变型等。
常用机床的主参数和第二主参数 机床名称 主参数 第二主参数 卧式车床 工件最大回转直径 工件最大长度 立式车床 最大车削直径 最大工件高度 摇臂钻床 最大钻孔直径 最大跨距 坐标镗床、矩台平面磨床、龙门铣床、升降台铣床 工作台工作面宽度 工作台工作面长度 外圆磨床 最大磨削直径 最大磨削长度 卧式镗床 主轴直径 滚齿机 最大工件直径 最大模数 牛头刨床 最大刨削长度 龙门刨床
专用机床: □- △ 设计单位代号 设计顺序号 例:B1-100
设计单位代号 一般指机床厂名称的大写汉语拼音字母、城市名称的首字母加机床厂在该城市建立的顺序、研究所的汉语拼音字母。 设计顺序号 三位数字表示。
机床自动线: □-ZX △ 设计单位代号 自动线代号 设计顺序号
设计单位代号 机床厂或机床研究单位代号 设计顺序号 三位数字表示。