第六章　机械加工工艺规程的制定

,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,2021/9/23,*,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,2021/9/23,*,第六章机械加工工艺规程的制定,第一节机械加工工艺过程的基本概念,一、,生产过程与工艺过程,1.,生产过程,指从材料到成品的全部劳动过程。包括材料运输、保管、生产准备工作、毛坯加工、零件的机械加工、,热处理工艺、装配、检验、调试、油漆和包装等,。,2.,工艺过程,在产品的生产过程中，,与原材料变为成品有直接关系的过程称为工艺过程。,如：铸造、锻造、焊接和零,件的机械加工等。,在工艺过程中，采用机械加工的方法，直接改变毛,坯的形状、尺寸和性能使之变为成品的工艺过程，称,为机械加工工艺过程。,二、机械加工工艺过程的组成,2021/9/23,1,1.,工序,一个（或一组）工人，在一个工作地点，对一个（或,同时几个）零件加工，所连续完成机械加工工艺过程中,的一部分工作称为,工序,。,注意：构成一个,工序的主要特点,是不改变加工对象、,设备和操作者，而,且工序内的工作是,单件小批生产的工艺过程,连续完成的。,2021/9/23,2,2.,工步,它是工序的组成部分。,是指加工表面、切削工具和切,用量（切削速度，进给量、切削深度）均保持不变的情,况下，所完成的那部分工艺过程。,若其中有任何变化，即为另一个工步。,3.,走刀,当加工余量较大或其它原因，需用同一刀具在切削用量不变的条件下，对同一表面进行多次切削，则刀具每一次切削称为一次走刀。,4.,安装,工件在加工之前,使其在机床上或夹具中占据一正确,的位置并夹紧的过程称为安装。,三、生产纲领和生产类型,1.,生产纲领,根据国家计划（或市场需要）和本企业生产能力确,定产品的年产量称为生产纲领。,2021/9/23,3,零件的生产纲领,N,按下列公式计算：,N,Qn(1+,）（,1+%,）,2.,生产类型,(1),单件生产单个生产某一零件很少重复，甚至完,全不重复的生产。如新产品的试制、机修配件。,（,2,）成批生产成批地制造相同的零件，每相隔一,段时间又重复生产，每批所制造的相同零件的数量称为,批量。根据批量的多少又可分为小批生产、中批生产、,和大批生产。如机床制造就是这种生产类型。,（,3,）大量生产当同一产品的制造数量很多，在大,多数工作地点，经常重复地进行一种零件某一工序的,生产，为大量生产。如汽车、拖拉机、轴承均属这类生,产类型。,四、制订工艺规程的基本原则,工艺规程：在生产中，根据生产条件把最合适的工艺过程按,一定的格式，用文件的形式固定下来，作为生产的依据。,2021/9/23,4,工艺规程的内容：加工工件的路线和所经过的车间,及工段；各工序的内容及采用的机床、刀具和工艺装备；工件的检验项目及方法；切削用量；工时定额及工人的技术等级等。,工艺规程的作用：,1.,工艺规程是指导生产的主要技术文件；,2.,工艺规程是生产管理和组织的工作依据；,3.,工艺规程是新建和扩建厂或车间的基本技术文件,(1),保证产品质量；,(2),提高劳动生产率和降低生产成本；,(3),改善劳动条件；,五、制订工艺规程的原始资料,1.,产品的整套装配图和零件图；,2.,产品验收的质量标准；,3.,产品的年产纲领和生产类型；,2021/9/23,5,4.,毛坯情况；,5.,工厂企业的设备、资金、生产人员技术素质、原,材料来原等情况；,6.,国内外生产技术的新动向、产品销路、同类产品,的供销情况等。,六制订工艺过程的步骤,1.,对零件图进行工艺分析；,2.,确定毛坯的种类和制造方法；,3.,选择定位基准和拟定零件加工工艺路线；,4.,确定加工余量、切削用量、计算工艺尺寸、公差及工时定额；,5.,选择机床、工艺装备；,6.,填写工艺文件。,2021/9/23,6,第二节零件的工艺分析,一、审查零件图纸的完整性和正确性,检查零件图的视图、尺寸、公差、粗糙度值和技术条,件等是否完整和合理,。,二、审查零件的材料及热处理方案选择是否合理,检查零件的材料能否满足使用要求，热处理方案是否,合理，材料的加工性能是否良好。,三、分析零件的技术要求,第三节毛坯的确定,一、毛坯的种类,1.,铸件,特点,:,是形状复杂、适应能力、机械性能较、成本较所以作为形状复杂、力学性能要求不高、质量要求不,高的零件毛坯。如箱件、支座等。,锻件,自由锻件,:,成本，力学性能，但形状简单、质量不高,2021/9/23,7,加工余量，主要用在要求机械性能较好的单件生产零,件的毛坯,模锻件,:,机械性能、质量形状较复杂、但模锻所用,的模具成本所以它适用于要求机械性能较高，大批大,量生产零件的毛坯。,3.,冲压件,用在大批量生产中。,4.,型材,圆钢、方钢、六角钢、角钢、槽钢等。例如轴类件,经常采用圆钢来机械加工,。,二、毛坯的选择,1.,根据生产纲领来选择毛坯,大批大量生产,:,用高生产率和高精度的毛坯制造方法,如金属型铸造件。模锻件和冷轧与冷拉等型材；,单件小批生产,:,采用生产费用少的毛坯制造方法,如,砂型铸造出的铸件、自由锻件和热轧型材等。,2021/9/23,8,2.,根据零件的结构和外形来选择毛坯,形状复杂的毛坯常采用铸造方法制造。,3.,根据零件的尺寸大小选毛坯,尺寸很大的毛坯采用铸造方法和自由锻和焊接方法,来制造；尺寸很小的零件采用模锻和型材作毛坯。,4.,根据零件的机械性能选毛坯,当机械性能要求高时，采用锻件毛坯；否则，采用铸,钢或型材作毛坯。对于复杂的箱件、床身等零件则采用,铸造毛坯。,5.,根据本厂设备与技术条件选择毛坯。,6.,充分利用新工艺、新技术、新材料，从而提高毛坯,质量。例如精密铸造、精密锻造、粉未冶金和工程塑料,都在迅速发展，应予以重视。,2021/9/23,9,第四节基准的选择,机械零件表面之间的相对位置包括两方面的要求,一方面是表面间的位置尺寸精度；另一方面是相对位置,精度。,而表面间的尺寸精度和位置精度要求是离不开参,考依据的基准。,一、,基准,零件上用来确定其它,点线面的位置，所依据,的点、线、面叫做基准。,1.,设计基准,在零件图上用以确,定其它点、线、面位置的,基准，称为设计基准,。,2.,工艺基准,零件在加工、检验和装配过程中所使用的基准为工艺基准。工艺基准分为定位基准、测量基准和装配基准,2021/9/23,10,(1),定位基准,-,加工时用以确定工件相对于机床刀具正,确位置的基准称为定位基准。,(2),测量基准用以检验已加工表面尺寸和位置时所依,据的基准称为测量基准,(3),装配基准装配时用来确定零件或部件在机器中的位置所采用的基准。例如轴类零件的轴颈，齿轮零件的 内孔和箱体的底面等常为装配基准。,二、定位基准的选择,粗基准,-,在零件机械加工第一个工序中只能选择未,经加工的毛坯表面作为定位基准。,精基准,-,在以后的各个工序中用已加工过的表面作为定位基准。,1.,粗基准的选择,(1),以不需要加工，但与加工表面有较高的位置精度要,求的表面为粗基准,为了保证加工表面与不加工表面之间的相互要求，一般选择不加工表面为粗基准。,2021/9/23,11,(2),应以要求加工余量小而均匀的表面作为粗基准,如车床导轨面的加工；,(3),用毛坯制造中尺寸、位置比较可靠、平整光洁的,表面为粗基准；,(4),一般情况下，同一尺寸方向上的粗基准只能使用一次，即不重复使用,。,图,4-6-7,床身导轧面加工的两种定位方法比较,2021/9/23,12,2.,精基准的选择,(1),基准重合以设计基准为定位基准来避免基准不,重合而引起的误差。,例,:,主轴箱体，加工主轴孔,时，以设计基准,A,和底作为定位,的精基准，用调整法加工符合基准重合的原则，不会产生基准不,重合误差。,若以,C,和两铸孔作为定位精基准，用调整法加工，此时按尺寸,h2,h2,0,对刀,;,可见，尺寸,h1,h1,0,是通过尺寸,h0,h,0,和尺寸,h2,h2,0,间接保证的。,C,A,2021/9/23,13,(2),基准统一应尽可能选用统一的定位基准加工各,表面，以保证各表面间的相互位置精度，这称为基准统,一。,例如，在加工轴类零件时采用中心孔定位作精基准,可以对许多不同直径的外圆表面进行加工（阶梯轴）保,证各外圆表面对轴心线的同轴度。,采用,“,基准统一,”,原则的优点：,a.,简化工艺过程；,b.,提高了生产率；,C.,提高各加工面的相互位置精度。,（,3,）自为基准,某些精加工工序要求加工余量小而均,匀，则应选择加工表面本身作为定位的精基准,，,称为“自为基准”。,（,4,）互为基准,（,5,）以光洁、平整、大的平面为精基准，便于工件,的定位和夹紧并使夹具结构简单，操作方便。,2021/9/23,14,第五节工艺路线的拟定,一、加工方法的选择可参看第三章。,二、加工阶段的划分可参看第三章。,三、加工顺序的安排,切削加工工序,(1),先粗后精,先安排粗加工，中间安排半精加工,最后安排精加工和光整加工。,(2),先主后次,主要表面先加工，然后加工次要表面,(3),先基准后其他,热处理工序,(1),预备热处理一般安排在切削加工之前,。例如，高碳钢，一般采用球化退火，以降低硬度；对于低碳钢一般采用正火，提高材料的硬度。,(2),去内应力处理退火、人工时效处理最好安排在粗加工之后，精加工之前。,2021/9/23,15,(3),最终热处理淬火,回火、渗碳安排在半精加之后 磨削加工之前；氮化安排在粗磨和精磨之间。最终处理主要用于提高材料的强度和硬度,。,3.,辅助工序的安排,检验工序是主要的辅助工序，,在下列情况下安排单独的检验工序：,(1),粗加工阶段之后；,(2),关键工序前后；,(3),特种检验（磁力探伤、密封实验）之前；,(4),从一个车间转到另一车间加工之前；,(5),全部加工结束后。,五、加工余量的确定,1.,加工余量的概念,加工总余量,在加工面上切除金属总厚度。,工序加工余量,每个工序切掉表面的金属厚度称为该表,面的工序加工余量。,2021/9/23,16,（,1,）最小余量,是指该工序切除金属层最小厚度。对外表而言，相当于上工序是最小工序尺寸，而本工序是最大尺寸的加工余量。,（,2,）最大余量相当于上工序为最大尺寸，而本工序为最小尺寸的加工余量。（这是对外表而言，而内表面的上工序和本工序的尺寸大小正相反）。,（,3,）公称余量,该工序的最小余量加上上工序的公差,Z=Z,min,+1,Z,max,=Z+2,=Z,min,+1+2,2.,加工余量的确定,(1),查表法,(2),经验法,(3),计算法,2021/9/23,17,第六节工艺尺寸链,一、基本概念,1.,尺寸链,由互相联系的尺寸按一定顺序首尾,相接排列成的尺寸封闭图称为尺寸链。,尺寸链有以下特点：,(1),尺寸链由一个被间接保证的尺寸和若干个对此有影,响的尺寸（即直接获得的尺寸）所组成；,(2),各尺寸按一定顺序首尾相接；,(3),尺寸链必然封闭；,(4),直接获得的尺寸对间接获得的尺寸精度有影响,。,2.,尺寸链的组成,环,-,列入尺寸链中的每一个尺寸称为尺寸链的环。,如,0,、,1,和,2,都是工艺尺寸链的环。,封闭环,-,尺寸链在加工过程最后间接获得的尺寸（环）,称为封闭环。,如上例,0,为封闭环,。,A0,A1,A2,2021/9/23,18,组成环,尺寸链中直接获得的并对封闭环有影响的全部环（即除封闭环以外的其它所有环）都称为组成环。,上 例的,1,，,2,为组成环。,增环,当其它各组成环不变，而这个环增大使封闭,环也增大的组成环为增环。为明确起见，可加标一个向,右指箭头，例如,减环,当其它各组成环不变，而这个环增大使封闭环减小的组成环为减环。可加标一个向左指的箭头。,2021/9/23,19,第七节典型零件加工工艺实例,一、轴类零件的加工工艺,（一）概述,1,、轴的功能与结构特点：轴类零件主要用来支承传动零件和传递转矩，,一般有内外圆柱面、圆锥面