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,*,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,第7章 机械加工工艺规程,7.1 机械加工工艺过程的基本概念,7.2 工件的安装与基准,7.3 机械加工工艺规程的制定,7.4 制定工艺规程要解决的几个主要问题,7.5 工序尺寸及其公差的确定,7.6 机械加工的生产率与经济性分析,返回总目录,7.1.1,生产过程与工艺过程,（1） 生产过程,制造机器时，由原材料到成品之间的所有劳动过程的总和称为生产过程。包括：,1）原材料的运输和保存；,2）生产准备工作；,3）毛坯制造；,4）零件的机械加工和热处理;,零件装配成机器,;,机器的油漆和包装,（,2,）,工艺过程,直接改变毛坯形状尺寸和表面质量，使之成为成品 的过程称为工艺过程。,7.1 机械加工工艺过程的基本概念,返回本章目录,7.1.2,机械加工工艺过程的组成,工序是工艺过程的基本单元。,（1）,工序,指一个（或一组）工人，在一个工作,地点(或设备) ,对一个(或同时几个)工,件所连续完成的那一部分工艺过程,。,返回本章目录,200,30,40,30,30h6,60h6,30k6,45h6,0.8,0.8,0.8,0.8,工序号,工 序 名 称,工 作 地 点,1,铣端面打中心孔,铣端面打中心孔车床,2,车外圆，切槽，倒角,普通车床,3,铣键槽,立式铣床,4,去毛刺,钳工台,5,磨外圆,外圆磨床,200,30,40,30,30h6,60h6,30k6,45h6,0.8,0.8,0.8,0.8,返回本章目录,（2）,安装,同一道工序中，工件每装夹一次称为一次安装。,（3）,工步,同一道工序中，当加工表面不变，切削工具,不变， 切削用量（v、f）不变的情况所连续,完成的那部分工序内容。,2, 车一端外圆 60, 车45, 车30 切槽 ,倒角,调头, 车另一端外圆 30, 切槽 ,倒角,普通车床,返回本章目录,4-15,图7-2 加工四个相同表面的工步,返回本章目录,图7-3 复合工步,返回本章目录,（4） 走刀,在一个工步内，若需切除的金 属层较厚，则需 分几次切削，每一次切削为一次走刀。,（5） 工位,工件在一次安装中，工件在机床上所占据的每一 个加工位置称为一个工位。,返回本章目录,图7-4,多工位加工,工位-装卸工位 工位-钻孔,工位-扩孔 工位-铰孔,7.1.3,生产类型及其工艺特点,（,1） 生产纲领,某种产品(零件)的年产量称为该产品(零件)的生产,纲领。,零件的生产纲领：,N = Q n（1+）,式中 N 零件的生产纲领（件）,Q 产品的年产量（台，辆，部）,n 每台产品中该零件的数量（件/台）, 备品率,废品率,返回本章目录,（2） 生产类型,可分为三种生产类型,1）单件生产,2）大量生产,3）成批生产,a. 小批生产,b.中批生产,c.大批生产.,另一种划分生产类型方法：,1) 单件小批生产,2) 成批生产,3) 大批大量生产,返回本章目录,生产类型的划分方法:,1)生产纲领,2)零件特征(大小,重量),3)工作地点、每月担负的工序数。,50000,500050000,5005000,100500,5000,5005000,200500,20200,1000,1,大量生产,3001000,110,大批生产,100300,1020,中批生产,5100,2040,小批生产,轻 型 零件重小于100kg,中 型,零件重100 2000kg,重型,零件重大于2000kg,5,产 品 年 产 量,不作规定,工作地点每月担负的工序数,单件生产,生产类型,表7-2,生产类型划分方法,返回本章目录,特 点,单 件 生 产,成 批 生 产,大 量 生 产,工 件的 互换 性,一般配对制造缺乏互换性广泛用钳工修配。,大部分有互换性少数用钳工修配。,全部有互换性, 有些精度较高, 配合件用分组选择装配法。,毛 坯 的 制 造 方法 及加 工余 量,铸件用木模手工造型;锻件用自由锻。毛坯精度低,加工余量大。,部分铸件用金属模,部分锻件用模锻。毛坯精度中等,加工余量中等。,铸件广泛采用金属模机器造型；锻件广泛采用模锻,以及其它高生产率的毛坯制造方法。毛坯精度高,加工余量小。,机床 设备,通用机床,按机床种类及大小采用机群式排列。,部分通用机床和部分高生产率机床。按加工零件类别分工段排列。,广泛采用高生产率的专用机床及自动机床。按流水线形式排列。,表7-3各种生产类型的工艺过程的主要特点,返回本章目录,特点,单件生产,成 批 生 产,大 量 生 产,夹具,多用通用夹具,极少采用专用夹具,靠划线及试切法达到精度要求。,广泛采用专用夹具,部分靠划线法达到精度要求。,广泛采用高生产率专用夹具及调整法达到加工精度。,刀 具与 量具,采用通用刀具和万能量具,较多采用专用刀具及专用量具。,广泛采用高生产率刀具和量具。,对 工人 的要 求,需要技术熟练的工人。,需要一定熟练程度的工人。,对操作工人的技术要求较低，对调整工人的技术要求较高。,工 艺,规 程,有简单的工艺路线卡。,有工艺规程对关键零件有详细的工艺规程。,有详细的工艺规程。,续表7-3,返回本章目录,特 点,单件生产,成 批 生 产,大 量 生 产,生产率,低,中,高,成 本,高,中,低,发 展,趋 势,箱体类复杂零件采用加工中心。,采用成组技术,数控机床或柔性制造系统等进行加工。,在计算机控制的自动化制造系统中加工,并可能实现在线故障诊断,自动报警和加工误差自动补偿。,续表7-3,返回本章目录,7.2.1,工件的安装,工件安装的内容:,定位,使工件在加工前在机床或夹具中占,据某一正确位置。,夹紧,保持工件在加工过程中占据正确位,置不变。,7.2 工件的安装与基准,返回本章目录,工件安装的三种形式：,（,1）,直接找正安装,用划针或百分表等直接在机床上找正工件位置。,特点：,1）精度低；,2）效率低；,3）找正时间和精度与工人技术水平有关；,4）适用于单件小批生产;,5)工件定位精度特别高的情况,返回本章目录,（2） 划线找正安装,先在毛坯上划线,然后按照划的线来找正安装,。,特点：,1) 精度低;,2) 增加一道划线工序;,3) 适用于单件小批生产；,4) 适用大型铸、锻件和毛坯制造精度低。,（3）专用夹具安装,工件在夹具中定位并夹紧, 不需要找正。,特点:,1) 定位精度较高、较稳定;,2) 装卸方便、省时, 生产率高 ;,3) 必须有一定的批量。,返回本章目录,7.2.2,基准及其分类,基准,零件上用来确定其它点、线、面的位置的那些点、,线、面。,基准分类,：,（1） 设计基准,零件设计图纸上所使用的基准,。,8,返回本章目录,1,2,3,5,4,（2） 工艺基准,即在制造零件和装配机器的过,程中所用的基准。,1）工序基准,在工序图,用以标定被加工的表面的,点、线、面。,2,3,A-A,5,N,M,C,Cc,返回本章目录,2）定位基准,加工时确定零件在机床或夹具中,位置所依据的那些点、线、面。,3）测量基准,测被加工表面尺寸,位置所依据的,基准。,返回本章目录,4）装配基准,在装配时确定零件位置的点线面，即装,配中用来确定零件部件在机器中位置的,基准。,图7-10 装配基准,1齿轮 2轴 3轴承 4螺钉 5隔圈,2,3,4,5,返回本章目录,7.2.3,机床夹具的基本概念,（,1）夹具的分类,1) 按使用范围分, 通用夹具,指已经标准化的夹具,适用于不同,工件的装夹。,如三爪卡盘、 四爪卡盘、平口,钳、分度头和回 转工作台等。,使用范围: 广泛用于各种生产类型。,返回本章目录,专用夹具,为加工某一零件某道工序专门设计具。,使用范围: 成批和大量生产用。,可调夹具,通过少量零件的调整更换就能适应一定,范围零件的加工 。,a、通用可调夹具;,b、成组夹具;,使用范围:,中小批量生产。,组合夹具,是按某一工件的某道工序的加工要求,由一套事先准备好的通用标准元件和,组件组合而成的夹具。,使用范围：多品种小批量生产及试制产品,返回本章目录,随行夹具,适用于自动线上的一种移动,式夹具,工件安装在随行夹具,上,随行夹具由自动线运输装,置从一个工序运送到另一个,工序,完成全部工序的加工。,使用范围:,a) 形状复杂的不规则零件；,b) 保护基面。,返回本章目录,2) 按使用的机床类型分:,可分钻床夹具、铣床夹具、车床夹具、磨床夹具、镗床夹具、齿轮夹具等。,3) 按夹具力源分,:,手动夹具,机动夹具:,气动夹具、液压夹具、电磁夹具,真空夹具、自夹紧夹具等 。,返回本章目录,(2),专用夹具的组成,图7-11 钻6H9径向孔的钻床夹具,1快换钻套 2衬套 3钻模板,4开口垫圈5螺母 6定位销,7夹具体,6H9,L,z,x,7,6,5,4,1,2,3,L,返回本章目录,到第31张,图7-12 铣轴端槽夹具,1V形块 2定位套 3手柄,4定位键 5夹具体 6对刀块,返回本章目录,到第29张,一般专用夹具由以下几部分组成：,1) 定位元件；,2) 夹紧装置；,3) 对刀和引导元件；,4) 连接元件；,5) 其它元件和装置；,6) 夹具体。,返回本章目录,到第30张,(3),专用夹具的作用:,1) 保证工件的加工精度, 稳定产品质量;,2) 提高劳动生产率和降低加工成本;,3) 扩大机床使用范围,;,4) 减轻劳动强度，改善工人劳动条件。,返回本章目录,7.2.4,工件在夹具中定位及定位误差,（1）,刚体的六个自由度,X Y Z,X Y Z,z,x,y,y,z,x,z,y,x,返回本章目录,返回本章目录,XOY 平面三点 限制 X Y Z 保证Z尺寸、,槽 底与底 平面平行。,XOZ平面两点 限制 Y Z 保证Y尺寸、侧面平行。,(2)工件六点定位原理,YOZ平面一点 限制 X 保证X尺寸。,返回本章目录,到第37张,X,Y,Y,Z,a),X,Z,Y,b),Z,图7-16 不完全定位,(3) 完全定位与不完全定位,1) 完全定位 工件六个自由度完,全被限制,工件的位置是唯一的。,2) 不完全定位,(部分定位),工件有某些自由度根据加,工的技术条件可以不限制,没有被限制。如上例为通,槽则,X,自由度可以不限,制，这种定位也是合理的,。,返回本章目录,3) 欠定位 工件有某些自由度根据加工技术要求应,该限制而没有被限制。这种定位是不合,理 的, 不能保证加工要求。,返回本章目录,到第35张,图7-17 重复定位,4) 重复定位,(过定位,超定位),工件有某些自由度被两个以上支承点重复限制 。,前后顶夹限制,X Y Z Y Z,三爪限制 Y Z,返回本章目录,Z,1,2,3,1,2,3,Z,Z,1,2,3,X,X,(b),(a),(c),用短销,平面,Z X Y,短销 X Y,挡销 Z,改长销 X Y X Y,返回本章目录,(2)典型定位方式和定位元件,定位元件的要求:,1) 工作表面精度IT6IT8 R,a,0.80.2m;,2) 足够的强度与刚度;,3)表面有硬度、耐磨性好, 低碳钢渗碳淬火,中碳钢淬,火HRC5860,4)结构工艺性好。,过定位一般不允许, 但有时可增加在加工时的刚性,和加工的稳定性,返回本章目录,典型定位元件,1)工件以平面定位,主要支承,a.固定支承,C,45,C,C,45,d,0.5,1.0,12.5,2.5,H,1,1,SR,装配时磨,图7-18 支承钉 a)平头 b)圆头 c)锯齿形,返回本章目录,0.1,0.6,L,H,B,L,图7-19 支承板,L,P,P,PP,H,返回本章目录,b.可调节支承,2,1,2,1,2,1,图7-20 可调支承,1可调支承螺钉 2螺母,返回本章目录,c.自定位支承(浮动支承),a） b） c）,图7-21自位支承,注意：只起一点作用,返回本章目录,辅助支承,辅助支承不起定位作用,a.起预定位作用,W,辅助支承,返回本章目录,4,1,2,3,b.提高夹具工作的稳定性,辅助支承提高夹具工作的稳定性,1工件 2短定位销 3支承环 4辅助支承,返回本章目录,c.提高工件的刚性,典型结构,图7-22 辅助支承,1支承 2螺母 3手柄 4弹簧 5锁紧销,返回本章目录,a,b,c,2)工件以外圆柱面定位,支承定位,图7-23,返回本章目录,V形定位,返回本章目录,按接触线长短分析圆柱体在形块上定位,a）,b）,返回本章目录,返回本章目录,平面： 固定V形： 活动V形：,定心定位,a.圆孔定位,图7-26外圆表面的套筒定位,a,b,返回本章目录,(a) 弹簧夹头,b.自动定心,三爪卡盘 弹簧夹头,返回本章目录,
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