第1章 机械加工工艺规程制订

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,10,章,机械加工工艺规程制订,10.1 概 述,10.1.1 生产过程与机械加工工艺过程,(1)生产过程。制造机械产品时，由原材料到成品之间各个相互关联的劳动过程的总和称为生产过程。(2)工艺过程。所谓“工艺，就是制造产品的方法，工艺过程是生产过程中的主要局部，是指在生产过程中直接改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性能等，使其成为半成品或成品的过程。,机械加工工艺过程是利用机械加工方法，直接改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性能等，使其转变为成品的过程。,10.1.2 机械加工工艺过程的组成,机械加工工艺过程是由一个或假设干个顺次排列的工序组成。每一个工序又可分为一个或假设干个安装、工位、工步和走刀。,1工序：工序是指一个或一组工人，在一台机床上或一个工作地点，对同一个或同时对几个工件进行加工所连续完成的那一局部工艺过程。划分工序的主要依据是工作地点或机床是否变动和加工是否连续。,工序是组成工艺过程的根本组成局部,是生产方案和经济核算的根本单元。,10.1.2 机械加工工艺过程的组成,2工步：工步是指在一个工序中，当加工外表不变、切削工具不变、切削用量中的进给量和切削速度不变的情况下所完成的那局部工艺过程。以上三种因素中任一因素改变后，即成为新的工步。一个工序可以只包括一个工步，也可以包括几个工步。,3走刀：走刀是指在一个工步内，如果被加工外表需切去的金属层很厚，一次切削无法完成，那么应分几次切削，每进行一次切削就是一次走刀。一个工步可以包括一次或几次走刀。,4 安装：安装是指工件在加工之前，在机床或夹具上占据正确的位置即为定位，然后加以夹紧的过程。在一个工序中，工件可能安装一次，也可能需要安装几次。,5 工位：工位是指为了减少安装次数，常采用转位移位夹具、回转工作台，使工件在一次安装中先后处于几个不同的位置进行加工。工件在机床上所占据的每一个待加工位置称为工位。,生产类型与工艺特征,企业在方案期内应当生产的产品产量和进度方案称为生产纲领。机器制造中某零件的生产纲领除了机器所需的数量以外，还要包括一定的备品和废品，所以，机械产品中某零件的年生产纲领可按下式计算：NQn1+a%1+b%,根据零件的生产纲领或生产批量可以划分出不同的生产类型，它是企业生产专业化程度的分类，一般分为三种不同的生产类型：单件生产、成批生产、大量生产。,1.单件生产。单件生产的根本特点，是生产的产品品种繁多，每种产品仅制造一个或少数几个，很少重复生产。,2.成批生产。成批生产的根本特点，是一年中分批次生产相同的零件，生产呈周期性重复。,3.大量生产。大量生产的根本特征是同一产品的生产数量很大，通常是一工作地长期进行同一种零件的某一道工序的加工。,10.1.4 机械加工工艺规程,把工艺过程的各项内容用表格的形式固定下来，并用于指导和组织生产的工艺文件就是工艺规程。,1.工艺规程的内容：零件的机械加工工艺规程包含的内容有：工艺路线，各工序加工的内容与要求，所采用的机床和工艺装备，工件的检验工程及检验方法，切削用量及工时定额等。,2.工艺规程的作用：(1)它是指导生产的主要技术文件，(2)它是组织和管理生产的根本依据，(3)它是新建、扩建企业或车间的根本资料。,3.工艺规程的格式：将工艺规程的内容，填入一定格式的卡片，即成为生产准备和施工的工艺文件。(1)机械加工工艺过程卡片，(2)机械加工工艺卡，(3)机械加工工序卡片。,10.1.5 制定机械加工工艺规程的原那么和步骤,制定机械加工工艺规程的原那么是：充分考虑采取各种措施保证产品质量，以最低的本钱保证所要求的生产率和年生产纲领。,制定机械加工工艺规程的工作主要包括准备工作、工艺过程的拟定和工序设计三个阶段，其内容和步骤如下:分析零件图和产品装配图；选择毛坯；选择定位基准；拟定工艺路线；确定加工余量和工序尺寸；确定切削用量和工时定额；确定各工序的设备、刀夹量具和辅助工具；确定各工序的技术要求及检验方法；填写工艺文件。,10.2 机械加工工艺规程编制的准备工作,10.2.1 原始资料准备及产品工艺性分析,1.原始资料准备：(1)产品的全套装配图和零件工作图；(2)产品质量验收标准；(3)产品的生产纲领；(4)企业的毛坯制造和机械加工条件等资料，(5)国内外工艺技术的开展情况；(6)有关的工艺手册及图册。,2.产品工艺性分析：设计的产品在能满足使用要求的前提下，制造、维修的可行性和经济性称为产品的结构工艺性。产品的工艺性分析是在产品技术设计之后进行的。通过分析产品装配图和零件图，熟悉产品的性能、用途和工作条件，了解各零件的装配关系和作用，分清加工外表的主次，分析各项公差和技术要求的制定依据，明确主要技术要求和关键技术问题，以便调动相应的工艺措施来给予保证。,10.2.2,零件的结构工艺性,零件的结构工艺性，是指零件所具有的结构是否便于制造、装配和拆卸。它是评价零件结构设计优劣的一个重要指标。如果某零件在一定的生产条件下，能高效低耗地制造出来，那么认为该零件具有良好的结构工艺性。,10.2.2,零件的结构工艺性,(续),10.2.3,毛坯的选择,1.毛坯的种类：铸件，锻件，型材，焊接件。,2.毛坯的选择原那么：零件的材料及机械性能。材料的可加工性决定其加工的难易程度，而工艺过程对材料的组织和性能又产生一定影响。零件的结构形状与外形尺寸。零件的结构形状和外形尺寸往往使毛坯的选择受到很大限制，设计时应照顾到毛坯制造的方便。生产纲领大小。当零件的产量较大时，应选择精度和生产率较高的毛坯制造方法。现有生产条件。选择毛坯时，既要考虑现有的生产条件，如毛坯制造的实际工艺水平和能力，又要考虑毛坯是否可以专业化协作生产。充分考虑利用新技术、新工艺、新材料的可能。为节约材料和能源，开展趋势是少切屑、无切屑毛坯制造。,3.毛坯形状和尺寸确实定：毛坏形状主要取决于毛坯种类、形状和各加工外表的总余量。同时还要注意几个问题。,为使加工时工件安装稳定，有些铸件毛坯需要铸出工艺凸台，如图10-5所示。工艺凸台在零件加工后一般均应切除。,将几个零件制成一个整体毛坯，加工到一定阶段后再切割别离。如图10-6所示。,有些外表不要求制出，如孔、槽、凹坑等。,10.3,机械加工工艺路线的拟定,10.3.1 基准及其分类,在机床上加工工件时，必须使工件在机床或夹具上处于某一正确的位置，这一过程称为定位。工件定位之后一般还需夹紧，以便在承受切削力时仍能保持其正确位置。在零件图样和实际零件上，总要依据一些指定的点、线、面来确定另一些点、线、面的位置。这些作为依据的点、线、面就称为基准。根据基准功用的不同，它可以分为设计基准和工艺基准两大类。,1.设计基准：设计基准是在零件图上用于标注尺寸和外表相互位置关系的基准。它是标注设计尺寸的起点。,2.工艺基准：在零件加工、测量和装配过程中所使用的基准，称为工艺基准。根据用途不同以可分为工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。(1)工序基准。在工序图上，用以标注本工序被加工外表加工后的尺寸、形状、位置的基准称为工序基准。其所标注的加工面位置尺寸称为工序尺寸。(2)定位基准。是指工件在加工过程中，用于确定工件在机床或夹具上的位置的基准。它是工件上与夹具定位元件直接接触的点、线或面。(3)测量基准。是指检验工件时，用于测量已加工外表的尺寸及各外表之间位置精度的基准。,(3),装配基准。是指机器装配时用以确定零件或部件在机器中正确位置的基准。,10.3.2,定位基准的选择,在零件加工过程中合理选择定位基准对保证零件加工质量起着决定性的作用。定位基准分粗基准和精基准两种。以毛坯上未加工的外表作定位基准的为粗基准。经过机械加工的外表作定位基准的为精基准。,1.粗基准的选择原那么：选择粗基准时，主要要求保证各加工面有足够的余量，使加工面与不加工面间的位置符合图样要求，并特别注意要尽快获得精基准面。,(1)应选择不加工外表为粗基准。这样可保证不加工外表与加工外表之间的相对位置要求。(2)对于具有较多加工外表的工件，粗基准的选择，应合理分配各加工外表的加工余量。以保证：1)各加工外表都有足够的加工余量；2)对某些重要的外表，尽量使其加工余量均匀，对导轨面且要求加工余量尽可能小一些，以便能获得硬度和耐磨性更好的外表；3)使工件上各加工外表总的金属切除量最小。(3)作为粗基准的外表，应尽量平整，没有浇口、冒口或飞边等其它外表缺陷，(4)同一尺寸方向上的粗基准外表只能使用一次。因为毛坯面粗糙且精度低，定位精度不高，假设重复使用，在两次装夹中会使加工外表产生较大的位置误差。,10.3.2 定位基准的选择续,2.精基准的选择原那么：选择精基准的目的是使装夹方便正确可靠，以保证加工精度。为此一般遵循如下原那么：(1)基准重合原那么。应尽量选择零件上的设计基准作为精基准，即为“基准重合的原那么。(2)基准统一原那么。在加工位置精度较高的某些外表时，应尽可能在多数工序中采用同一组精基准，即“基准统一的原那么。(3)互为基准原那么。当对工件上两个相互位置精度要求较高的外表进行加工时，需要用两个外表互相作为基准，反复进行加工，即为“互为基准的原那么。(4)自为基准原那么。对于工件上的重要外表要求余量小且均匀的精加工，应尽量选择加工外表本身作为精基准，但该外表与其它外表的位置精度由前道工序保证，即“自为基准原那么。,10.3.3 外表加工方法确实定,某一外表的加工方法确实定，主要由该外表所要求的加工精度和外表粗糙度来确定。确定应使用的最终加工方法，由最终加工反推至第一次加工，而形成一个获得该加工外表的加工方案。表10-10、表10-11、表10-12,10.3.4,加工顺序的安排,1.加工阶段的划分,划分加工阶段的作用是：(1)保证加工质量，(2)合理使用设备，(3)便于安排热处理工序，(4)便于及时发现毛坯缺陷。,2.加工顺序的安排：,(1)机械加工工序的安排：1)基准先行，2)先粗后精，3)先主后次，4)先面后孔。,(2)热处理工序的安排：1)预备热处理。包括正火、退火、时效和调质等。这类热处理的目的是改善加工性能，消除内应力和为最终热处理作好组织准备。其工序位置安排在粗加工前后。2)最终热处理。常用的有淬火回火、渗碳淬火、渗氮等。它们的主要目的是提高零件的硬度和耐磨性，一般安排在精加工磨削之前进行，或安排在精加工之后，光整加工之前。(3)辅助工序的安排。检验工序是主要的辅助工序，除每道工序由操作者自行检验外，在粗加工之后，精加工之前；零件转换车间时以及重要工序之后和全部加工完毕，入库之前，一般都安排检验工序。,3.工序的集中与分散,(1)工序集中。就是指零件的加工集中在少数几个工序中完成，每道工序加工的内容较多，工艺路线短。其特点是：1)可以采用高效机床和工艺装备，生产率高；2)减少了设备数量以及操作工人和占地面积，节省人力、物力；3)减少了工件安装次数，有利于保证外表间的位置精度；4)采用的工装设备结构复杂，调整维修较困难，生产准备工作量大。,(2)工序分散。就是指每道工序的加工内容很少，甚至一道工序只含一个工步，工艺路线很长，主要特点是：1)设备和工艺装备比较简单，便于调整，容易适应产品的变换；2)对工人的技术要求较低；,3)可以采用最合理的切削用量，减少机动时间；4)所需设备和工艺装备的数目多，操作工人多，占地面积大。,10.4,工,序,设,计,10.4.1 加工余量确实定,1.加工余量的根本概念：加工余量是指加工时从加工外表上切除的金属层总厚度。加工余量可分为工序余量和总余量。,(1)工序余量。工序余量是指某一外表在一道工序中切除的金属层厚度，即相邻两工序的尺寸之差。对于外外表 Zbab，对于内外表 Zbba。上述外表的加工余量为非对称的单边加工余量，旋转外表外圆和孔的加工余量是对称加工余量。,对于轴 2Zbdadb，对于孔 2Zbdbda。,(2)加工总余量。加工总余量是指零件从毛坯变为成品的整个加工过程2中某一外表所切除金属层的总