《機(jī)械制造工藝與裝備》電子教案(總8頁(yè))

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1、課　程 機(jī)械制造工藝與裝備 課　題 授課日期 項(xiàng)目一、基本概念 授課班級(jí) 教學(xué)方法 講授、啟發(fā)、演示、對(duì)比總結(jié)相結(jié)合 教　具 多媒體投影儀 課　時(shí) 2課時(shí) 教學(xué)目的 知識(shí)目標(biāo) 掌　握 熟　悉 了　解 1.機(jī)械加工工藝過(guò)程的概念。 2.工序、工步、工位、走刀、安裝幾個(gè)基本概念。 1.什么是生產(chǎn)綱領(lǐng)。 2.生產(chǎn)類型如何分類。 3.不同的生產(chǎn)類型工藝特征。 1.什么是生產(chǎn)過(guò)程。 2.什么是工藝過(guò)程。 能力目標(biāo) 1.培養(yǎng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，思維的積極性，提高其分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。 2.培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)訓(xùn)室或?qū)嶋H生產(chǎn)車間能夠深刻理解并掌握工序、

2、工步、工位、走刀、安裝的基本概念，生產(chǎn)綱領(lǐng)的含義，生產(chǎn)類型的劃分以及不同生產(chǎn)類型的工藝特征。 情感目標(biāo) 激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，增強(qiáng)學(xué)生的自信心。 教學(xué)重點(diǎn) 工序、工步、工位、走刀、安裝等幾個(gè)基本概念。 教學(xué)難點(diǎn) 生產(chǎn)類型的工藝特點(diǎn) 教材分析 本項(xiàng)目主要講述生產(chǎn)過(guò)程中的一些基本概念，內(nèi)容較多，涉及面較廣，是后續(xù)內(nèi)容的基礎(chǔ)和鋪墊。因此本節(jié)是整本書的關(guān)鍵部分，授課時(shí)可用大量圖片和實(shí)例提高學(xué)生的認(rèn)知能力和學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)其學(xué)習(xí)熱情，提高學(xué)習(xí)效率。 學(xué)情分析 知識(shí)結(jié)構(gòu)：具備一定的理論基礎(chǔ)知識(shí)，但基礎(chǔ)較差，缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)知能力不強(qiáng)，綜合分析和運(yùn)用科學(xué)知識(shí)的能力薄弱。 心理特征：思想懶惰

3、，缺乏自信，叛逆心理重，需正面引導(dǎo)。 教 學(xué) 過(guò) 程 備注 時(shí)間 分配 提出學(xué)習(xí)任務(wù) 導(dǎo)入新課 由廣義的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和工業(yè)生產(chǎn)入手，講解生產(chǎn)的過(guò)程，從而引入新課題。 項(xiàng)目一 基本概念 一、生產(chǎn)過(guò)程和工藝過(guò)程 （一）生產(chǎn)過(guò)程 從原材料或半成品到成品制造出來(lái)的各有關(guān)勞動(dòng)過(guò)程的總和稱為工廠的生產(chǎn)過(guò)程。主要包括： 1．原材料（或半成品、元器件、標(biāo)準(zhǔn)件、工具、工裝、設(shè)備）的購(gòu)置、運(yùn)輸、檢驗(yàn)、保管；設(shè)備維修及動(dòng)力供應(yīng)等。 2．生產(chǎn)準(zhǔn)備工作：如編制工藝文件，專用工裝及設(shè)備的設(shè)計(jì)與制造等。 3．毛坯制造。 4．零件的機(jī)械加工及熱處理。 5．產(chǎn)品裝配與調(diào)試、性能試驗(yàn)

4、以及產(chǎn)品的包裝、發(fā)運(yùn)等工作。 （二）工藝過(guò)程 在生產(chǎn)過(guò)程中凡直接改變生產(chǎn)對(duì)象的尺寸、形狀、性能(包括物理性能、化學(xué)性能、機(jī)械性能等)以及相對(duì)位置關(guān)系的過(guò)程，統(tǒng)稱為工藝過(guò)程。 工藝過(guò)程又可分為毛坯制造（如鑄造、鍛造、沖壓、焊接）、機(jī)械加工、熱處理、裝配等工藝過(guò)程。工藝過(guò)程是生產(chǎn)過(guò)程的主要組成部分。 機(jī)械加工工藝過(guò)程：用機(jī)械加工的方法直接改變毛坯形狀、尺寸和機(jī)械性能等，使之變?yōu)楹细窳慵倪^(guò)程，稱為機(jī)械加工工藝過(guò)程。 機(jī)械裝配工藝過(guò)程：把零件裝配成機(jī)器并達(dá)到裝配要求的過(guò)程，稱為機(jī)械裝配工藝過(guò)程。 二、機(jī)械加工工藝過(guò)程的組成 機(jī)械加工工藝過(guò)程由一個(gè)或若干個(gè)按一定順序排列的工序組成。工序

5、又可細(xì)分為安裝、工位、工步和走刀等組成部分。 （一）工序 指一個(gè)（或一組）工人在一個(gè)工作地點(diǎn)（如一臺(tái)機(jī)床或一個(gè)鉗工臺(tái)），對(duì)一個(gè)（或同時(shí)對(duì)幾個(gè)）工件連續(xù)完成的那一部分工藝過(guò)程，稱為工序。 工序是組成工藝過(guò)程的基本單元，也是制定（時(shí)間定額、配備工人、安排作業(yè)等）生產(chǎn)計(jì)劃、進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算和質(zhì)量檢驗(yàn)的的基本單元。 工序從內(nèi)容上包含了在一個(gè)工件上連續(xù)進(jìn)行直到轉(zhuǎn)向加工下一個(gè)工件為止的全部動(dòng)作。 區(qū)分工序的主要依據(jù)是：設(shè)備（或工作地點(diǎn)）是否變動(dòng)和完成的那一部分工藝內(nèi)容是否連續(xù)。 實(shí)例： 如圖1-1所示的階梯軸,當(dāng)單件小批生產(chǎn)時(shí),其加工工藝及工序劃分如表1-1所示；當(dāng)中批生產(chǎn)時(shí), 其加工工藝及工序

6、劃分如表1-2所示。 表1-1 階梯軸加工工藝過(guò)程（單件小批生產(chǎn)） 工序號(hào) 工序內(nèi)容 設(shè)備 1 車端面,鉆中心孔,車全部外圓,車槽與倒角 車床 2 銑鍵槽,去毛刺 銑床 3 磨外圓 外圓磨床 表1-2 階梯軸加工工藝過(guò)程（中批生產(chǎn)） 工序號(hào) 工序內(nèi)容 設(shè)備 1 銑端面,鉆中心孔 銑端面,鉆中心孔機(jī)床 2 全外圓,車槽與倒角 車床 3 銑鍵槽 銑床 4 去毛刺 鉗工臺(tái) 5 磨外圓 外圓磨床 （二）工步與走刀 １．工步 在一個(gè)工序內(nèi)，往往需要采用不同的工具對(duì)不同的表面進(jìn)行加工。為了便于分析和描述工序的內(nèi)容

7、，可以進(jìn)一步把工序劃分為工步。 工步是指加工表面（或裝配時(shí)的連接表面）和加工（或裝配）工具不變的條件下所完成的那部分工藝過(guò)程。 一個(gè)工序可以包括幾個(gè)工步，也可以包括一個(gè)工步。 實(shí)例： 在表1-2的工序2中,就包括了車各外圓表面、車槽和倒角三個(gè)工步。而工序3中，當(dāng)采用鍵槽銑刀銑鍵槽時(shí)，就只包括了一個(gè)工步。 一般來(lái)說(shuō)構(gòu)成工步的任一因素（如加工表面、刀具）發(fā)生改變，即為另一工步。但對(duì)于那些在一次安裝中連續(xù)進(jìn)行的若干個(gè)相同工步，比如圖1-2所示零件上四個(gè)15mm孔的鉆削，可寫成一個(gè)工步---鉆4-15孔。 復(fù)合工步：用幾把刀具同時(shí)加工幾個(gè)表面的工步，稱為復(fù)合工步。 在工藝文件上，復(fù)合工步

8、應(yīng)視為一個(gè)工步。 復(fù)合工步的利用可以大大提高生產(chǎn)效率。 實(shí)例： 如圖1-2，如果在多軸鉆床上進(jìn)行鉆孔，則四個(gè)孔可以同時(shí)鉆出，那么這四個(gè)孔的鉆削就構(gòu)成了一個(gè)復(fù)合工步。 如圖1-3，由三把刀具同時(shí)對(duì)工件的三個(gè)表面進(jìn)行加工，那么這三個(gè)表面的加工就構(gòu)成了一個(gè)復(fù)合工步。 ２．走刀 在一個(gè)工步內(nèi)，若被加工表面需要切去的金屬層很厚，需要分幾次切削，則每進(jìn)行一次切削就稱為一次走刀（即切削刀具在加工表面上切削一次所完成的工步內(nèi)容稱一次走刀）。 一個(gè)工步可包括一次或幾次走刀。 實(shí)例： 比如在車外圓時(shí)，如果外圓加工余量較大，則可通過(guò)幾次走刀來(lái)完成。 （三）安裝與工位 １．安裝 工

9、件在加工之前，在機(jī)床或夾具中相對(duì)于刀具需先占據(jù)一個(gè)正確位置，這個(gè)確定工件正確位置的過(guò)程稱為定位。 工件在定位之后，由于加工時(shí)會(huì)受到較大外力（主要是切削力）作用，原有的定位就會(huì)被破壞，這時(shí)就需要對(duì)工件施加夾緊力，以確保工件在加工過(guò)程中始終處于正確位置，這個(gè)過(guò)程稱為夾緊。 完成工件定位和夾緊的過(guò)程，稱為裝夾。 工件經(jīng)過(guò)一次裝夾后，所完成的那一部分工序內(nèi)容，稱為安裝。 安裝是工序的一部分。在一個(gè)工序中，工件可能只需要一次安裝，也可能需要幾次安裝。 實(shí)例： 在表1-2的工序3中，一次安裝即可銑出鍵槽；而在工序2中，為了車出兩端全部外圓表面，則最少需要兩次安裝。 在同一工序中，安裝次數(shù)應(yīng)盡

10、量少，既可以提高生產(chǎn)效率，又可以減少由于多次安裝帶來(lái)的加工誤差。 ２．工位　 為了完成一定的工序部分，一次裝夾工件后，工件與夾具或設(shè)備的可動(dòng)部分一起相對(duì)刀具或設(shè)備的固定部分所占據(jù)的每一個(gè)位置，稱為工位。 為了減少工件安裝的次數(shù)，在大批量生產(chǎn)時(shí)，常采用各種回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、回轉(zhuǎn)夾具或移位夾具，使工件在一次安裝中先后處于幾個(gè)不同位置進(jìn)行加工。此時(shí)，工件在機(jī)床上占據(jù)每一個(gè)加工位置均稱為工位。采用這種多工位加工，可以提高生產(chǎn)率和保證被加工表面間的相互位置精度。 實(shí)例： 如圖1-4所示，為一種用回轉(zhuǎn)工作臺(tái)在一次安裝中順序完成裝卸工件、鉆孔、擴(kuò)孔和鉸孔四個(gè)工位加工的實(shí)例。 　　三、生產(chǎn)類

11、型及工藝特點(diǎn) （一）生產(chǎn)綱領(lǐng) 企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量和進(jìn)度計(jì)劃，稱為生產(chǎn)綱領(lǐng)。 產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領(lǐng)就是指產(chǎn)品的年生產(chǎn)量，是指包括備品、備件在內(nèi)的該產(chǎn)品的年產(chǎn)量。 零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)可由下式計(jì)算： N=Qn(1+a)(1+b) 式中：N：零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年）； Q:產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺(tái)/年）； n:單臺(tái)產(chǎn)品該零件的數(shù)量（件/年）； a:備品率，以百分?jǐn)?shù)計(jì)； 　b:廢品率，以百分?jǐn)?shù)計(jì)。 　　生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小對(duì)生產(chǎn)組織和零件加工工藝過(guò)程起著重要的作用，它決定了各工序所需專業(yè)化和自動(dòng)化的程度，決定了所應(yīng)選用的工藝方法和工藝裝備。 （二）生產(chǎn)類型

12、 根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小和企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地）生產(chǎn)專業(yè)化程度的不同，把生產(chǎn)可以進(jìn)行分類，稱為生產(chǎn)類型。 通常可把生產(chǎn)分為單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)三種類型。 1．單件生產(chǎn) 單件生產(chǎn)是指生產(chǎn)的產(chǎn)品品種繁多，但每個(gè)產(chǎn)品的數(shù)量非常少，僅生產(chǎn)一個(gè)或少數(shù)幾個(gè)，而且很少出現(xiàn)再重復(fù)生產(chǎn)。 例如重型機(jī)械產(chǎn)品的制造和新產(chǎn)品的試制等都屬于單件生產(chǎn)。 2．成批生產(chǎn) 成批生產(chǎn)是指分批地生產(chǎn)相同零件或產(chǎn)品，生產(chǎn)成周期性重復(fù)。 例如機(jī)床制造、機(jī)車制造等多屬于成批生產(chǎn)。 一次性投入或產(chǎn)出的同一產(chǎn)品（或零件）的數(shù)量稱為批量，根據(jù)產(chǎn)品的特征和批量的大小，成批生產(chǎn)又可以分為小批生產(chǎn)、中批生產(chǎn)和大批生產(chǎn)

13、三種。 （1）小批生產(chǎn)： 生產(chǎn)特點(diǎn)與單件生產(chǎn)基本相同。 （2）中批生產(chǎn)： 生產(chǎn)特點(diǎn)介于小批生產(chǎn)和大批生產(chǎn)之間。 （3）大批生產(chǎn)： 生產(chǎn)特點(diǎn)與大量生產(chǎn)相同。 ３.大量生產(chǎn) 大量生產(chǎn)是指生產(chǎn)同一產(chǎn)品的產(chǎn)量很大，品種少，大多數(shù)工作地點(diǎn)長(zhǎng)期重復(fù)地進(jìn)行某一個(gè)零件的某一道工序的加工。 例如汽車、拖拉機(jī)、軸承、自行車等的制造大多都屬于大量生產(chǎn)。 （三）生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型的關(guān)系 生產(chǎn)類型的劃分，一方面要考慮生產(chǎn)綱領(lǐng)，即年產(chǎn)量；另一方面還必須考慮產(chǎn)品本身的大小和結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。 例如一臺(tái)重型龍門銑床比一臺(tái)臺(tái)鉆要大而且復(fù)雜的多，每年生產(chǎn)20臺(tái)臺(tái)鉆只能屬于單件生產(chǎn)，而生產(chǎn)20臺(tái)重型龍門銑床則

14、屬于小批生產(chǎn)。 表1-3所列為生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系，可供確定生產(chǎn)類型時(shí)參考。 表1-3所列為生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系 生產(chǎn)類型 零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年） 重型機(jī)械 中型機(jī)械 小型機(jī)械 單件生產(chǎn) <5件 <20件 <100件 成 批 生 產(chǎn) 小批生產(chǎn) 5---100件 20---200件 100---200件 中批生產(chǎn) 100-300件 200-500件 500-5000件 大批生產(chǎn) 300-1000件 500-5000件 5000-50000件 大量生產(chǎn) >1000件 >5000件 >50000件 （四）各種生產(chǎn)類型的工藝

15、特征 不同的生產(chǎn)類型，其生產(chǎn)過(guò)程和生產(chǎn)組織、車間的機(jī)床布置、毛坯的制造方法、采用的工藝裝備、加工方法以及工人的熟練程度等都有很大的不同，因此在制定工藝路線時(shí)必須明確該產(chǎn)品的生產(chǎn)類型。 各種生產(chǎn)類型的工藝特征劍表1-4。 各種生產(chǎn)類型的工藝特征劍表1-4 課堂小結(jié) 本項(xiàng)目主要介紹了生產(chǎn)和工藝過(guò)程、機(jī)械加工工藝過(guò)程的組成以及生產(chǎn)類型三大問(wèn)題，詳細(xì)來(lái)說(shuō)主要涉及到生產(chǎn)過(guò)程、工藝過(guò)程、機(jī)械加工工藝過(guò)程、工序、工步、工位、走刀、安向、生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類型等一些基本概念，以及生產(chǎn)類型的劃分和各種生產(chǎn)類型的工藝特點(diǎn)。

16、 向?qū)W生指明本節(jié)內(nèi)容中應(yīng)熟練掌握并深刻理解機(jī)械加工工藝過(guò)程、工序、工步、工位、走刀以及安裝等幾個(gè)基本概念；應(yīng)熟悉什么是生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類型如何分類、以及不同生產(chǎn)類型的工藝特征；還應(yīng)了解什么是生產(chǎn)過(guò)程和工藝過(guò)程。 課堂練習(xí)(判斷題) 1．工藝過(guò)程屬于生產(chǎn)過(guò)程的一部分。 （ ） 2．機(jī)械加工過(guò)程和裝配過(guò)程都屬于工藝過(guò)程。 （ ） 3．焊接過(guò)程不屬于工藝過(guò)程?！　　　　　　　　。? ） 4．機(jī)械加工工藝過(guò)程由若干道工序組成。 （ ） 5．對(duì)同一工件，在車

17、床上車外圓之后，再用磨床磨削同一外圓表面，這是同一工序。 　　　　　　　　　　 　?。? ） 6．一個(gè)工序最多只能由兩個(gè)工步組成。 　　　（ ） 7．年生產(chǎn)綱領(lǐng)不能包括備品和備件。 （ ） 8．專用機(jī)床是單件生產(chǎn)時(shí)必須的設(shè)備?！　?　　 （ ） 作業(yè) 1．什么叫機(jī)械加工工藝過(guò)程？它由什么來(lái)組成？。 2．什么叫工序？工步？工位？走刀？ 3．生產(chǎn)類型可分為哪三種？每種生產(chǎn)類型對(duì)操作工人的要求有何不同？ 提起學(xué)生興趣，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)生產(chǎn)以及生產(chǎn)過(guò)程的理解

18、 強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)過(guò)程和工藝過(guò)程的關(guān)系 通過(guò)案例 和表格，引導(dǎo)學(xué)生加深對(duì)工序概念的理解 強(qiáng)調(diào)工序和工步的關(guān)系 強(qiáng)調(diào)定位、夾緊和裝夾之間的關(guān)系 通

19、過(guò)案例讓學(xué)生理解多工位加工 強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)類型和生產(chǎn)綱領(lǐng)之間的關(guān)系 理清機(jī)械相關(guān)概念之間聯(lián)系 強(qiáng)調(diào)重點(diǎn) 引導(dǎo)學(xué)生對(duì)圖表中各生產(chǎn)類型工藝特征的理解 5分 35分 2分 3分