工艺路线的制定

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,2,粗基准选择原则,1,）保证相互位置要求的原则,一、定位基准的选择,2,）保证加工表面加工余量合理分配的原则,3,）便于工件的装夹原则,第二节 工艺路线的制定,1,粗基准选择原则,4,）粗基准一般只能使用一次，应尽量避免重复使用。,5,）在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况下，若零件上每个表面都要加工，则应以加工余量最小的表面最为粗基准。,一、定位基准的选择,第二节 工艺路线的制定,2,精基准选择原则,（,1,）基准重合原则,一、定位基准的选择,尽量选择被加工表面的设计基准作为精基准，这样可避免因基准不重合而引起的定位误差。,2,精基准选择原则,（,2,）基准统一原则,一、定位基准的选择,（,3,）互为基准原则,（,4,）自为基准原则,选择多个表面加工时都能使用的定位基准作为基准。,当两个表面相互位置精度要求高，且它们自身的尺寸与形状精度都要求很高时，可以采用,“,互为基准,”,的方式，反复多次进行精加工。,有些精加工或者光整加工工序中，要求余量小而均匀，在加工时就应尽量选择加工表面作为精基准。,2,精基准选择原则,一、定位基准的选择,（,5,）便于装夹原则,选择精基准时，必须考虑定位准确，夹紧可靠，夹具结构简单，操作方便。,例1,一、定位基准的选择,如图所示为一锻造或铸造的轴套，通常是孔的加工余量较大，外圆的加工余量较小。试选择粗、精基准。,解答：,以外圆为粗基准加工孔，然后以孔为精基准加工外圆，保证工件表面不会在加工过程中留下毛坯表面而造成废品。,例,2,如图所示零件的,A,、,B,、,C,面，,10H7,及,30H7,孔均已加工。试分析加工,12H7,孔，选用哪些表面定位最合理？为什么？,一、定位基准的选择,例,2,解答,选,A,面,(,定位元件为支承板,),、,30H7,孔,(,定位元件为圆柱销,),、,10H7,孔,(,定位元件为菱形销,),作为定位基准。选,A,面和,30H7,孔可以符合基准重合原则。,一、定位基准的选择,图所示各零件加工时的粗、精基准应如何选择？并简要地说明理由。,(a),中要求外毂壁厚较均匀；,(b),中要求壳壁较均匀。,例,3,标有,符号的为加工面，其余为非加工面,.,例,3,解答,（,a,）,以外毂内壁为粗基准加工内孔和一端面，再以该内孔和端面加工外毂面和另一端面。,（,b,）,以壳体外圆为粗基准加工内孔和端面以及法兰外圆，再以端面和大孔为精基准加工,6,10,孔。,一、定位基准的选择,课堂作业：,3-1,如,图,所示零件若孔及底面,B,已加工完毕,在加工上平面,A,时,应选择哪个面作为定位基准较合理？试列出两种可能的定位方案并进行比较。,思考题,1,下图所示两模板零件，欲钻孔,O,1,及,O,2,，,要求距,A,面和,O,孔尺寸分别为,a,1,和,a,2,，,且其轴心线与,A,面平行。,l,为自由尺寸，孔,O,及其他表面均已加工。试选择加工这两个零件的孔,O,1,及,O,2,时的定位基准，指出所限制的自由度数。,一、定位基准的选择,解答,一、定位基准的选择,试拟定右图所示零件的机械加工工艺路线,.,已知该零件的毛坯为铸件,孔未铸出,.,生产类型为成批生产,.,一、定位基准的选择,思考题,2,加工工艺过程,一、定位基准的选择,主要工序的工序图,一、定位基准的选择,二、加工经济精度与加工方法的选择,图,4-7,的结论,1),同一种加工方法，精度愈高，加工成本愈高。,2),精度有一定极限，当超过,A,点后，即使再增加成本，加工精度提高较少。,3),成本也有一定极限，当超过,B,点后，即使加工精度再降低，加工成本降低极少。,4),曲线中的,AB,段，加工精度和加工成本是互相适应的，是属于,经济精度,的范围。,5),随着机械工业的不断发展，加工方法的精度不断提高，加工成本不断降低，各种加工方法的经济精度不是不变的。,第三节 工艺路线的制定,2,加工方法的选择,（,1,）所选择的加工方法能否达到零件精度的要求；,二、加工经济精度与加工方法的选择,（,2,）零件材料的可加工性能如何。,（,3,）生产率对加工方法有无特殊要求。,（,4,）本厂工艺能力和现有加工设备的加工经济精度如何。,在正常的加工条件下（采用符合质量标准的设备、工艺装备和标准技术等级的工人，不延长加工时间）所能保证的加工精度和表面粗糙度。,1,加工经济精度,3,机床的选择,1,外圆面的加工路线,(1),粗车一半精车一精车,如果加工精度要求较低，也可以只取粗车或粗车一半精车,三、典型的加工路线,(2),粗车一半精车一粗磨一精磨,对于黑色金属材料，加工精度等于或低于,IT6,，表面粗糙度等于或大于,Ra,0.4m,的外圆表面，特别是有淬火要求的表面，通常采用这种加工路线，有时也可采取粗车一半精车一磨的方案。,(3),粗车一半精车一精车一金刚石车,适用于有色金属材料及其它不宜采用磨削加工的外圆表面。,(4),粗车一半精车,粗磨一精磨一精密加工,(,或光整加工,),当外圆表面的精度要求特别高或表面粗糙度要求特别小时，在方案,(2),的基础上，还要增加精密加工或光整加工方法。,2,内圆面的加工路线,(1),钻一扩一粗铰一精铰,用于加工直径小于,40mm,的中小孔。,三、典型的加工路线,(2),粗镗,(,或钻,),一半精镗一精镗,1),直径较大的孔。,2),位置精度要求较高的孔系。,3),单件小批生产中的非标准中小尺寸孔。,4),有色金属材料制成的孔。,(3),钻一拉,多用于大批大量生产中加工盘套类零件的圆孔、单键孔及花键孔。,(4),粗镗一半精镗一粗磨一精磨,该方案主要用于中小型淬硬零件的孔加工。,3,平面的加工路线,1,）,较粗糙平面,的,加工方案：对表面质量要求不高的未淬火钢件，经,粗铣、粗刨、粗车,等可达到要求。表面粗糙度,R,a,值为,5012.5m,。,三、典型的加工路线,2,）,较光洁平面,的加工方案：对表面质量要求较高的未淬火钢件，特别是有色金属件，一般采用,粗铣,精铣,高速精铣、粗刨,精刨,宽刃细刨,等方案可达到要求。表面粗糙度,R,a,值为,0.80. 2m,。,3,）,回转体端平面,的加工方案：对于表面质量要求中等的未淬火钢件，通常采用,粗车,精车,方案可达到要求。表面粗糙度,R,a,值为,6.33.2m,。,3,平面的加工路线,5,）,窄长平面,的加工方案 对于表面质量要求中等的未淬火钢件，通常采用,粗刨,精刨,方案可达到要求。表面粗糙度,R,a,值为,6.31.6m,。,三、典型的加工路线,成形面常采用车削、铣削、刨削等方法加工。较大尺寸的成形面常采用靠模加工和数控加工。,4,成形面的加工路线,4,）,宽平面,的加工方案：对于表面质量要求中等的未淬火钢件，通常采用,粗铣,精铣,方案可达到要求。表面粗糙度,R,a,值为,6.31.6m,。,1,轴杆类零件的加工工艺要点,1,）,功能与结构,：主要用于传递运动和转矩，其主要组成表面有外圆面、轴肩、螺纹和沟槽等,基本类型零件加工工艺的要点,2,）,选材与选毛坯,：,45,钢或,40Cr,钢 ；圆钢和锻件,3,）,主要技术要求与主要工艺问题,：轴杆类零件的轴颈、安装传动件的外圆、装配定位用的轴肩等的尺寸精度、形位精度、表面粗糙度,4,）,定位基准与装夹方法,：轴杆类零件加工时常以两端中心孔或外圆面定位，以顶尖或卡盘装夹。,5,）,工艺过程特点,：加工轴杆类零件以车削、磨削为主要加工方法；使用中心孔定位，在加工过程中定位基准与设计基准重合，各主要工序的定位基准统一；采用通用设备和通用工装。,1,轴杆类零件的加工工艺要点,基本类型零件加工工艺的要点,2,饼块盘套类零件的加工工艺要点,1,）,功能与结构,：主要用于配合轴杆类零件传递运动和转矩；主要组成表面有内圆面、外圆面、端面和沟槽等,基本类型零件加工工艺的要点,2,）,选材与选毛坯,：,45,钢或,40Cr,钢锻件毛坯，并进行调质处理,3,）,主要技术要求与主要工艺问题,：齿轮内孔、端面的尺寸精度、形位精度、表面粗糙度及齿形精度,4,）,定位基准与装夹方法,：齿轮加工时通常以内孔、端面定位或外圆、端面定位，使用专用心轴（一种带孔工件的夹具）或卡盘装夹工件。,5,）,工艺过程特点,：齿轮加工分为齿坯加工和齿形加工两个阶段。通常以内孔、端面定位，插入心轴装夹工件，符合基准重合、基准统一原则。齿坯加工采用通用设备和通用工装；齿形加工多采用专用设备和专用工装。,2,饼块盘套类零件的加工工艺要点,基本类型零件加工工艺的要点,3,机架箱体类零件的加工工艺要点,1,）,功能与结构,：机器（或部件）的基础零件。尺寸较大，形状复杂，壁薄而不均匀，内部呈腔形，箱体上常有许多轴线互相平行或垂直的轴承孔。其底面、侧面或顶面通常是装配基准面。箱体上还常有许多小孔，如平滑的螺钉穿孔、螺孔、检查孔、油孔等。,基本类型零件加工工艺的要点,2,）,选材与选毛坯,：承载一般不大，多选用灰铸铁件毛坯；承载较大的，可以选用球墨铸铁件或铸钢件毛坯。在单件小批量生产中，也可以采用钢板焊接结构毛坯。,3,）,主要技术要求与主要工艺问题,：零件的轴承孔和基准平面的形状精度、平行孔之间的平行度、同轴孔之间的同轴度、主要加工表面的表面粗糙度等,3,机架箱体类零件的加工工艺要点,基本类型零件加工工艺的要点,4,）定位基准与装夹方法：,单件小批量生产中要安排划线工序，以划的线条作为粗基准。精基准选择：一是以一个平面和该平面上的两个孔定位，称为,一面两孔定位,；二是以装配基准定位，即以机架箱体的底面和导向面定位。,在单件小批量生产中常用螺钉、压板等直接装夹在机床工作台上；在大批量生产中则多采用专用夹具装夹。,5,）工艺过程特点：,采用先面后孔的加工原则。加工过程中常需要安排时效处理，以消除工件的内应力；常采用通用的设备工装。平面在铣床、刨床上加工，轴承孔在镗床或铣床上加工。即使在大批大量生产中，也只采用部分的专用设备和工装。,3,机架箱体类零件的加工工艺要点,基本类型零件加工工艺的要点,1,主要工序的安排原则,（,1,）先加工基准面，再加工其它表面（先基准后其它）,四、工序顺序的安排,（,2,）先加工平面，后加工孔（先面后孔）,（,3,）先加工主要表面，后次要表面（先主后次）,（,4,）先粗加工，后精加工（先粗后精）,1,）,预备热处理,安排在机械加工之前或毛坯去除黑皮之后，以改善切削加工性能为主要目的。如退火、正火、调质等。,2,热处理工序的安排原则,2,）,最终热处理,安排在半精加工以后和磨削加工之前，主要用于提高材料的强度和硬度，如淬火、渗碳。对于变形小的热处理工序（如高频淬火、渗氮），可安排在精加工后进行,.,2,热处理工序的安排原则,3,）,去内应力处理,最好安排在粗加工之后，精加工之前，如人工时效、退火、正火等。,四、工序顺序的安排,3,辅助工序的安排,包括工件的检验、去毛刺、去磁、清洗和涂防锈油等。其中,检验工序是主要辅助工序,，除了各工序操作工人自行检验外，还必须在下列情况下安排单独的检验工序：,1),粗加工阶段结束之后；,2),重要工序之后；,3),送往外车间加工的前后，特别是热处理前后；,4),特种性能,(,磁力探伤、密封性等,),检验之前。,工序分散,是将零件各个表面的加工分得很细，工序多，工艺路线长，而每道工序所包含的加工内容却很少。,工序集中,则相反，零件的加工只集中在少数几道工序里完成，而每道工序所包含的加工内容却很多。,五、工序的集中与分散,1,工序集中的特点,1),便于采用高效专用设备和工艺装备，来大大提高生产率；,2),减小设备数量，相应地减少了操作工人和生产面积；,3),减少工序数目减少了运输工作量；,4),减少工件安装次数，由于在一次安装中加工许多表面、也易保证它们之间的相互位置精度；,5),采用的专用设备和专用工艺装备数量多而复杂，机床和工艺装备的调整、维修费事，生产准备工作量很大。,2,工序分散的特点,1),采用比较简单的机床和工艺装备，调整容易；,2),由于工序内容简单，有利于选择合理的切削用量，也有利于平衡工序时间，组织流水生产。,3),生产准备工作量小；,4),对操作工人的技术要求低，或只需经过较短时间的训练；,5),设备数量多，操作工人多，生产面积大。,五、工序的集中与分散,单件小批生产,中为简化生产计划工作，只能采用工序集中原则，但多应用普通机床；,大批大量生产,中工序则可以集中，也可以分散。,成批生产,中，应尽可能采用多刀半自动车床、转塔车床等效率较高的机床使工序集中。,采用,数控机床,通常以,工序集中,的形式组织生产。,1),粗加工阶段,在这一阶段中，切除大量的加工余量，使毛坯在形状和尺寸上尽快接近成品，为半精加工提供精基准，其主要问题是如何获得高的生产率。,2),半精加工阶段,在这一阶段中，应为主要表面的精加工做好准备，并完成一些次要表面的加工。,3),精加工阶段,保证各主要表面达到或基本达到,(,精密件,),图样规定的质量要求。,4),光整加工阶段,对于精度要求很高，表面粗糙度数值要求很小的零件，还要有专门的光整加工阶段。,六、加工阶段的划分,2,划分加工阶段的目的,1),利于保证加工质量,2),便于合理使用机床,3),便于安排热处理工序,六、加工阶段的划分,划分了加工阶段，可带来两个有利条件：,1),粗加工各表面后可及早发现毛坯的缺陷，及时报废或补修，以免继续进行精加工而浪费工时和制造费用。,2),精加工安排在最后，可保护精加工后的表面少受损伤或不受损伤。,