机械加工工艺基础第五章机械加工工艺过程

1 5 机械加工工艺过程一、常用名词 1、生产过程：是将原材料变为成品的全过程 2、工艺过程：是直接改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质，使其成为成品的全过程。 3、机械加工工艺过程：利用机械加工的方法，直接改变毛坯形状、尺寸和表面质量，使其变为机械零件的过程。 2 二、机械加工工艺过程的组成 组成机械加工工艺过程的基本单元是工序，工序又是由工步、走刀和安装等组成的 1、工序：指一个（或一组）工人，在一个工作地，对一个（或同时对几个）工件所连续完成的那一部分工艺过程 3 2、a）立轴转塔车床的一个复合工步 b）钻孔、扩孔复合工步图5-5 复合工步 4 3、2 13 4 多工位加工1：装卸工件 2：钻孔 3：扩孔 4：绞孔 5 4、 (即每一次切削） 5、 6 5-2 工件的安装与夹具一、工件的定位：指确定工件在机床上或夹具中占有正确位置的过程 （一）六点定位原理 指用一定规律分布的六个支承点限制六个自由度而实现定位的原理 1、物体的六个自由度 7 2、工件的六点定位 8 3、工件的定位方式及种类 完全定位：指限制六个自由度 9 不完全定位： 指在满足加工要求的前提下，工件限制的自由度少于六个 10 过定位：工件的自由度被设置的定位元件重复限制的定位方式 11 欠定位： 按工序的加工要求,工件应该限制的自由度而未予限制的定位，称为欠定位 12 *定位分析举例： 例1：定位套定位 例2：定位销定位 13 例3：V形块定位 例4： 例5： 14 例6：三爪卡盘定位 15 二、夹具 1、工件的安装方法 直接在机床工作台或花盘上安装 使用夹具安装 2、夹具的分类 通用夹具 专用夹具 通用可调夹具和成组夹具 组合夹具 16 3、夹具上自由度的限制举例分析 4、夹具的组成 定位装置 夹紧装置 导向元件 夹具体 17 三爪卡盘 四爪卡盘 花盘 18 三、正确理解和分清“定位”与“夹紧”的概念 定位是靠工件上的定位基准面始终与夹具上的定位支承点保持紧密接触(或配合)来实现的,与夹紧无关； 夹紧是工件在外力作用下,仍能保持其正确位置。夹紧必须是在定位已确定的前提下进行 例如：磨床上用电磁工作台定位工件磨平面 19 5-3 基准及其选择原则一、基准：用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面，称为基准二、基准的分类： 设计基准：设计图样上 采用的基准,是标注设计 尺寸或位置公差的起点 20 工艺基准：工艺过程中采用的基准。包括： 工序基准； 定位基准； 测量基准 ； 装配基准 21 三、定位基准的选择原则 1、定位基准分为粗基准和精基准 粗基准：用毛坯表面为定位基准 精基准：用已加工过的表面为定位基准 2、粗基准的选择 用不需加工的外圆面作粗基准 用需加工的内孔作粗基准 22 * 粗基准的选择原则（优先从有位置精度要求的表面进行选择） 选不加工面为粗基准，如有多个不加工面,则选其中与加工面相互位置精度要求较高的面为粗基准 23 保证各加工表面有足够的加工余量 24 选工件上最重要的面为粗基准 应保证各加工表面金属切削总量为最小 选光洁平整的表面为粗基准 粗基准一般只在第一道工序中使用一次,尽量避免重复使用 25 3、精基准的选择 对于形位公差精度要求较高的零件，应采用精基准定位。 * 精基准的选择原则： 基准重合原则： 选设计基准为 定位基准 例1：轴承座加工 26 例2：键槽加工 27 基准统一原则：使位置精度要求较高的各加工面都采用同一精基准 例1：加工齿轮 28 例2：加工轴类零件 29 互为基准原则：在需要加工的各表面中，加工时，互相以对方为定位基准。 30 自为基准原则： 以加工表面自身作为定位基准 31 5-4 机械加工工艺过程的制订5-4-1 机械加工工艺过程制订的步骤及内容一、拟订加工工艺路线 1、加工方法 2、加工方案 3、工艺路线二、安排好加工工序 1、选择毛坯： 型材、铸件、锻件、焊件等 32 2、安排好切削加工工序： 合理选择加工方案 合理确定基准面：应符合前面所讲的一些基本原则，对于典型零件的加工，基准选择的常用方法为：A.台阶轴类零件 33 B.套类零件 34 C.箱体类零件： 采用主要的装配基准面作为定位基准 35 3、安排好热处理工序 改善金属材料切削性能的热处理工序，如退火、正火等，一般安排在粗加工之前。 消除内应力的热处理工序，如中间退火、回火和时效处理等，一般安排在粗加工、半精加工与精加工之间进行。 提高机械性能的热处理工序，如淬火、调质、渗碳等各种表面处理，一般安排在最终加工之前进行。 4、安排好检验工序 36 三、拟定加工工艺过程 （一）加工阶段的划分 1、粗加工阶段：主要是切去多余金属，尽快接近成品尺寸 2、半精加工阶段：主要是减少粗加工留下的误差 3、精加工阶段：属终加工，达到图纸要求 4、光整加工阶段：用于要求特别高的表面进一步提高表面质量和尺寸精度 37 （二）拟定加工工艺过程的原则： 1、工件定位基准面先行原则 2、粗精加工分开原则 3、工序集中与分散原则 工序集中的特点 A.可采用高效率的设备及工装；但需资金多、准备时间长 B.减少了工序数目、设备、操作工人；缩短了工艺路线，简化了管理 C.减少了安装次数及辅助时间，有利于保证位置精度 如：加工中心 38 工序分散的特点 A.可采用通用机床和夹具加工 B.利于选择切削用量， C.设备和人员数量多、工艺路线长、管理难度较大。如：生产线 *说明：现代化生产的发展趋向于工序集中 39 4、确定装夹方法 5、制订各工序的加工余量 加工余量 切削用量 工时定额：由四部分组成 a.基本时间（t基） b.辅助时间（t辅） c.服务时间（t服）=210（ t基+ t辅） d.自然需要时间（t 自）=3% （ t基+ t辅） 工时定额： t单= t基+ t辅+ t服+ t自 40 6、填写工艺文件 工艺过程综合卡 机械加工工艺卡片 机械加工工序卡片 检查卡片 41 5-4-2 典型零件加工的工艺过程举例 例如：轴类零件、盘类零件一、看清图纸，分析技术要求二、工艺分析 1.选择毛坯（含下料） 2. 定位基准的选择及工艺过程的分析三、制订机械加工工艺过程 42 43