零件加工工艺

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,*,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,*,第七章零件加工工艺,7-1,工艺基本概念,7-2,零件加工方法选择,7-3,工件定位与夹紧,7-4,工艺规程,7-5,提高劳动生产率的途径,7-6,典型零件切削工艺分析,7-1,工艺基本概念,一、生产过程和工艺过程,在生产过程中，直接改变原材料（或毛坯）外形、尺寸和性能，使之变为成品的过程称为工艺过程。工艺过程又包括若干道工序，每个工序又分为装夹、工位、工步、走刀，其相互关系如下：,阶梯轴,1.,工序,工序是工艺过程的基本组成部分，并且是生产计划的基本单元。工序是指在一个工作地阶梯轴点，对一个或一组工件所连续完成的那部分工艺过程。,阶梯轴的加工工序,2.,装夹,装夹就是工件装卸一次所完成的那部分工作。,3.,工位,在一次装夹中，工件在机床上所占的每个位置上所完成的工序的一部分称为工位。,4.,工步,一个工序中，加工表面、刀具、进给量和转速都不变时所完成的那部分工作称为工步。,5.,走刀,二、生产类型及其工艺特点,各种生产类型的工艺特点及要求,7-2,零件加工方法选择,一、选择加工方法时应考虑的问题,1.,应先根据每个加工表面的尺寸精度、几何精度和表面粗糙度的要求，确定能达到与其精度要求相适应的经济加工精度的加工方法,2.,确定机床加工方法时，要考虑工件材料的性质。,3.,选择机床加工方法时，须考虑生产批量的大小，即要考虑生产率和经济性的问题。,4.,根据零件的形状选择机床加工方法。,5.,选择机床加工方法时，还要考虑本厂的现有设备情况和技术条件。,二、零件的加工方法选择,由于加工表面的精度和表面粗糙度不是由一种加工方法、一次加工就能达到的，因此，在选择加工方法时，应首先确定主要表面的最后加工方法，然后再确定其他一系列准备工序的加工方法，即由粗到精逐步达到要求。在选择好主要表面的加工方法后，再选定次要表面的加工方法。在各表面的加工方法初步选定以后，还应考虑各方面工艺因素的影响，例如几个同轴度要求很高的外圆或孔，应安排在同一工序、一次装夹中加工等。,1.,外圆加工方法,外圆面的加工方案框图如下，可作为拟订加工方案的依据和参考。,（,1,）粗车。,（,2,）粗车,半精车。,（,3,）粗车,半精车,磨。,（,4,）粗车,半精车,粗磨,精磨,研磨（或,超,超级光磨,）,）。,（,5,）粗车,精车,精细车。,2.,孔加工方,法,法,孔的加工,方,方案框图,如,如下：,3.,平面加工,方,方法,平面的加,工,工方案框,图,图如下：,7-3,工件定位,与,与夹紧,一、基本,概,概念,1.,基准的概,念,念,根据基准,作,作用的不,同,同，常把,基,基准分为,设,设计基准,和,和工艺基,准,准两大类,。,。,（,1,）设计基,准,准。,（,2,）工艺基,准,准。,2.,工件的装,夹,夹方式,（,1,）直接装,夹,夹。,（,2,）找正装,夹,夹。,1,）直接找,正,正装夹。,2,）划线找,正,正装夹。,（,3,）夹具装,夹,夹。,直接装夹,钻模,钻套,工件,形铁,夹紧机构,夹具体,挡铁,3.,夹具的组成,夹具的用途,和,和种类各不,相,相同，结构,也,也各异，但,其,其主要组成,具,具有相似性,，,，一般可概,括,括为如下几,个,个部分。,（,1,）定位元件,。,。,（,2,）夹紧机构,。,。,平面用的定,位,位元件,）,支撑钉,）,支撑板,定位销,）,圆柱销,）,菱形销,）,应用示例,4.,导向元件,用来对刀和,引,引导刀具进,入,入正确加工,位,位置的零件,称,称为导向元,件,件。,5.,夹具体和其,他,他部分,夹具体是夹,具,具的基准零,件,件，用它来,连,连接并固定,定,定位元件、,夹,夹紧机构和,导,导向元件等,，,，使之成为,一,一个整体，,并,并通过它将,夹,夹具安装在,机,机床上。,二、工件定,位,位原理,在机械加工,中,中，要完全,确,确定工件的,正,正确位置，,必,必须有六个,相,相应的支撑,点,点来限制工,件,件的六个自,由,由度，称为,工,工件的“六,点,点定位原理,”,”。,物体的六个,自,自由度,六点定位简,图,图,完全定位,部分定位,重复定位,连杆的定位,）,定位正确,）,过定位,三、定位基,准,准的选择,1.,粗基准的选,择,择,粗基准的选,择,择原则是：,（,1,）选用工件,上,上的不加工,表,表面为粗基,准,准，可保证,不,不加工表面,与,与加工表面,之,之间的相互,位,位置精度，,同,同时可能在,一,一次装夹中,加,加工出较多,的,的表面。,（,2,）选用工件,上,上要求余量,均,均匀的重要,表,表面作为粗,基,基准。,（,3,）零件各表,面,面均需加工,时,时，应选择,余,余量或公差,最,最小的表面,作,作为粗基准,，,，避免因该,表,表面的加工,余,余量不足而,造,造成废品。,（,4,）选用平整,、,、光洁、面,积,积足够大的,表,表面作为粗,基,基准，使工,件,件定位准确,，,，夹紧可靠,。,。,轮毂的加工,机床导轨加,工,工粗基准的,选,选择,阶梯轴粗基,准,准的选择,2.,精基准的选,择,择,精基准的选,择,择原则是：,（,1,）基准重合,原,原则。即选,用,用设计基准,作,作为定位基,准,准。,（,2,）基准统一,原,原则。,（,3,）自为基准,原,原则。,（,4,）选用工件,上,上尺寸较大,、,、精度较高,的,的表面作为,定,定位基准，,使,使定位稳固,可,可靠，同时,应,应尽可能使,工,工件装夹和,加,加工方便，,夹,夹具设计、,制,制造简单。,轴套的设计,要,要求,四、夹紧,在机床加工,中,中，工件定,位,位后必须采,用,用一定的装,置,置把工件压,紧,紧夹牢在定,位,位元件上，,使,使工件在加,工,工过程中不,会,会由于切削,力,力、工件重,力,力、惯性力,等,等的作用而,发,发生位置变,化,化。工件定,位,位后将其固,定,定，使其在,加,加工过程中,保,保持定位位,置,置不变的操,作,作称为夹紧,，,，把工件压,紧,紧夹牢的装,置,置称为夹紧,装,装置。,夹紧装置的,分,分类如下：,1.,对夹紧装置,的,的基本要求,夹紧装置随,工,工件的夹紧,方,方式、夹紧,动,动力源不同,，,，其结构形,式,式和复杂程,度,度也不同。,不,不管是何种,夹,夹紧装置，,都,都须满足下,列,列基本要求,：,：,（,1,）正。夹紧,时,时不破坏工,件,件的正确定,位,位。,（,2,）牢。夹紧,后,后应保证工,件,件在加工过,程,程中的位置,不,不发生变化,，,，夹紧准确,、,、安全、可,靠,靠。,（,3,）快。夹紧,动,动作迅速，,操,操作省力方,便,便。,（,4,）简。结构,简,简单，制造,容,容易。,（,5,）调。夹紧,力,力或夹紧行,程,程在一定范,围,围内可进行,调,调节和补偿,。,。,2.,夹紧力及夹,紧,紧工件时的,注,注意事项,夹紧装置在,夹,夹紧时是否,安,安全、可靠,，,，不破坏工,件,件的定位，,决,决定于夹紧,力,力的大小、,方,方向和作用,点,点是否恰当,、,、合理。,（,1,）夹紧力的,方,方向应尽可,能,能垂直于工,件,件的主要定,位,位基准面，,并,并且作用点,应,应落在支撑,面,面的几何中,心,心附近，以,利,利于定位稳,定,定。,（,2,）夹紧力的,方,方向与切削,力,力的方向尽,量,量一致。,夹紧力垂直,于,于基准面,夹紧力与切,削,削力方向一,致,致,（,3,）夹紧力的,方,方向和作用,点,点位置应施,于,于工件刚度,较,较好的方向,和,和部位。,夹紧力与工,件,件刚度,3.,机床夹具中,常,常用的夹紧,装,装置,（,1,）斜楔夹紧,机,机构。,（,2,）螺旋夹紧,机,机构。,1,）螺钉夹紧,机,机构。,斜楔夹紧机,构,构,测微螺杆,楔块,铰链杠杆,弹簧,夹具体,螺钉夹紧机,构,构,螺钉,螺母,夹具支架,夹具体,压块,2,）螺母夹紧,机,机构,压块结构,螺母夹紧机,构,构,（,3,）螺旋压板,夹,夹紧机构。,螺旋压板夹,紧,紧机构,（,4,）偏心夹紧,机,机构。,偏心夹紧机,构,构,）、）,带手柄的偏,心,心轮,）、）,偏心凸轮,）,偏心轴,）,带钩形压板,的,的偏心夹紧,机,机构,）,偏心压板夹,紧,紧机构,转动手柄,偏心轮,轴,垫板,压板,（,5,）定心夹紧,机,机构。,弹簧夹头及,其,其导向部分,）,弹簧夹头,）,导向部分,夹具体,弹性筒夹,锥套,螺母,簧瓣,锥套,弹簧心轴,心轴体,弹簧套筒,锥套,螺母,7-4,工艺规程,一、确定加,工,工方案,根据零件每,个,个加工表面,（,（特别是主,要,要表面）的,技,技术要求，,选,选择较合理,的,的加工方案,（,（或方法）,。,。在确定加,工,工方案（或,方,方法）时，,除,除了表面的,技,技术要求外,，,，还要考虑,零,零件的生产,类,类型、材料,性,性能以及本,单,单位现有的,加,加工条件等,。,。,二、加工阶,段,段的划分,加工阶段的,划,划分应遵循,如,如下几项原,则,则。,1.,粗、精加工,要,要分开,（,1,）有利于保,证,证加工质量,。,。,（,2,）有利于合,理,理地使用设,备,备。,（,3,）粗加工安,排,排在前，可,及,及早发现毛,坯,坯的缺陷（,如,如铸件的砂,眼,眼、气孔等,）,），以免继,续,续加工造成,工,工时的浪费,。,。,（,4,）有利于热,处,处理工序的,安,安排。,2.,基准面先加,工,工,精基准面应,在,在一开始就,加,加工，因为,后,后续工序加,工,工其他表面,时,时，要用它,定,定位。,3.,主要表面先,加,加工,一般零件的,加,加工顺序是,：,：精基准的,加,加工；主要,表,表面的粗加,工,工；次要表,面,面的加工；,热,热处理；主,要,要表面的精,加,加工；最后,检,检验。,三、工序的,集,集中与分散,1.,工序集中的,特,特点,（,1,）有利于采,用,用高效的专,用,用设备和工,艺,艺装备，显,著,著提高生产,率,率。,（,2,）减少了工,序,序数目，缩,短,短了工艺过,程,程，简化了,生,生产计划和,生,生产组织工,作,作。,（,3,）减少了设,备,备数量，相,应,应地减少了,操,操作工人人,数,数和生产场,地,地面积，工,艺,艺路线短。,（,4,）减少了工,件,件装夹次数,，,，不仅缩短,了,了辅助时间,，,，而且由于,一,一次装夹加,工,工较多的表,面,面，就容易,保,保证它们之,间,间的位置精,度,度。,（,5,）专用机床,设,设备、工艺,装,装备的投资,大,大，调整和,维,维修较费事,，,，生产准备,工,工作量大，,转,转为新产品,的,的生产也比,较,较困难。,2.,工序分散的,特,特点,（,1,）所使用的,机,机床设备和,工,工艺装备都,比,比较简单，,容,容易调整，,生,生产工人也,便,便于掌握操,作,作技术，容,易,易适应更换,产,产品。,（,2,）有利于选,用,用最合理的,切,切削用量，,减,减少机动工,时,时。,（,3,）机床设备,数,数量多，生,产,产面积大，,工,工艺路线长,。,。,四、热处理,工,工序的安排,根据工件的,材,材料和热处,理,理的目的，,热,热处理工序,在,在工艺过程,中,中的安排大,致,致有以下几,种,种情况：,1.,为改善金属,的,的组织和加,工,工性能而进,行,行的预先热,处,处理，如退,火,火、正火等,，,，一般安排,在,在机械加工,之,之前。,2.,为消除内应,力,力而进行的,时,时效工序，,一,一般安排在,粗,粗加工之后,、,、精加工之,前,前，或者在,各,各加工阶段,之,之间安排数,次,次，视零件,的,的加工要求,和,和性能而定,。,。,3.,为提高零件,的,的机械性能,而,而进行的最,终,终热处理，,如,如淬火、氮,化,化等，一般,应,应安排在工,艺,艺过程的后,期,期，工件表,面,面的最终加,工,工之前。,4.,装饰性热处,理,理，如发蓝,处,处理等，一,般,般安排在工,艺,艺过程的最,后,后进行。,五、辅助工,序,序,除上述切削,加,加工工序和,热,热处理工序,外,外，为保证,加,加工质量及,工,工艺过程的,顺,顺利进行，,还,还需要安排,必,必要的辅助,工,工序。其中,，,，检验工序,是,是主要的辅,助,助工序，除,了,了每个操作,者,者须自行检,验,验本工序的,加,加工质量外,，,，还须在下,列,列情况下安,排,排另外的检,验,验工序：粗,加,加工阶段之,后,后；关键工,序,序前后；特,种,种检验（如,磁,磁力探伤、,密,密封性试验,、,、动平衡试,验,验等）之前,；,；转换车间,前,前；全部加,工,工结束之后,。,。,六、工艺文,件,件的编制,1.,制定工艺规,程,程的原则,2.,工艺文件,将工艺规程,的,的内容写入,一,一定格式的,卡,卡片，即成,为,为工艺文件,。,。常用的工,艺,艺文件有以,下,下几种：,（,1,）机械加工,工,工艺卡片。,机械加工工,艺,艺卡片,（,2,）机械加工,工,工序卡片。,机械加工工,序,序卡片,（,3,）机械加工,检,检验卡片。,机械加工检,验,验卡片,3.,制定工艺规,程,程的步骤,（,1,）分析研究,产,产品图样。,。,。,（,2,）确定毛坯,类,类型。,（,3,）拟定各表,面,面的加工方,法,法和工艺路,线,线。,（,4,）确定各工,序,序所用的机,床,床和工艺装,备,备。,（,5,）计算加工,余,余量、工序,尺,尺寸及公差,（,6,）确定切削,用,用量。,（,7,）估算时间,定,定额。,（,8,）确定各主,要,要工序的技,术,术要求和检,验,验方法，必,要,要时，要设,计,计和试制专,用,用检验工具,。,。,（,9,）填写工艺,文,文件。,（,10,）对工艺文,件,件进行校对,和,和审批。,7-5,提高劳动生,产,产率的途径,一、时间定,额,额的组成,劳动生产率,也,也可以用完,成,成某一工作,的,的必需劳动,时,时间来衡量,，,，这一时间,越,越短，劳动,生,生产率越高,。,。一个零件,往,往往需要多,个,个工序的加,工,工才能完成,，,，每个工序,时,时间在整个,生,生产过程中,各,各占一定比,例,例。因此，,减,减少工序中,某,某一部分时,间,间定额就可,以,以提高劳动,生,生产率。,完成一个零,件,件的一个工,序,序所用的时,间,间，称为单,位,位时间定额,，,，用符号,T,d,表示，简称,单,单位工时。,二、缩短基,本,本时间的方,法,法,1.,减小加工余,量,量,2.,加大切削用,量,量,减少切削行,程,程长度,3.,采用多刀切,削,削,（,1,）减少切削,行,行程长度。,（,2,）合并工步,。,。,合并工步,内螺纹组合,车,车刀,三、缩短辅,助,助时间的方,法,法,1.,缩短,工,工件,装,装夹,时,时间,2.,减少,回,回转,刀,刀架,及,及装,夹,夹车,刀,刀的,时,时间,蜗杆,多,多件,加,加工,外圆,与,与切,槽,槽多,刃,刃车,刀,刀,3.,缩短,工,工件,的,的测,量,量时,间,间,齿轮,毛,毛坯,加,加工,用,用多,刃,刃车,刀,刀,用于,车,车外,圆,圆,、,车端,面,面,、,车端,面,面外,倒,倒角,用于,对,对,处倒,角,角,用于,由,由内,向,向外,车,车内,孔,孔,用于,由,由外,向,向内,车,车内,孔,孔及,内,内孔,倒,倒角,带微,分,分筒,的,的挡,铁,铁,）,带微,分,分筒,的,的纵,向,向挡,铁,铁,）,四位,纵,纵向,挡,挡铁,挡铁,微分,筒,筒,螺钉,纵向,定,定位,挡,挡铁,圆盘,固定,座,座,四、,用,用先,进,进设,备,备和,工,工艺,以,以提,高,高劳,动,动生,产,产率,1.,尾座,四,四头,钻,钻装,置,置,四位,横,横向,挡,挡铁,定位,块,块,轴,纵向,槽,槽,挡铁,手柄,尾座,四,四头,钻,钻装,置,置,定位,销,销,圆盘,2.,高速,切,切削,螺,螺纹,的,的自,动,动退,刀,刀架,高速,车,车螺,纹,纹自,动,动退,刀,刀装,置,置,车刀,刀杆,触片,刀架,体,体,挡杆,、,弹簧,刀杆,防,防转,销,销,偏心,手,手柄,挡杆,防,防转,块,块,螺钉,头,头,挡块,3.,旋风,切,切削,螺,螺纹,旋风,切,切削,螺,螺纹,装,装置,带,螺纹,车,车刀,带轮,刀盘,电动,机,机,工件,卡盘,旋风,切,切削,螺,螺纹,有,有如,下,下优,点,点：,（,1,）采,用,用多,刀,刀切,削,削，,加,加工,时,时走,刀,刀次,数,数少,。,。一,般,般一,次,次走,刀,刀就,能,能将,所,所需,加,加工,的,的螺,纹,纹切,削,削成,形,形，,生,生产,效,效率,高,高。,（,2,）切,削,削时,轴,轴向,进,进给,速,速度,很,很慢,，,，退,刀,刀方,便,便。,（,3,）切,削,削是,断,断续,进,进行,的,的，,切,切屑,不,不长,，,，有,利,利于,刀,刀具,冷,冷却,，,，便,于,于高,速,速切,削,削。,（,4,）加,工,工的,螺,螺纹,精,精度,较,较高,，,，表,面,面质,量,量较,好,好，,表,表面,粗,粗糙,度,度值,一,一般,可,可达,Ra1.6m,以下,。,。,7-6,典型,零,零件,切,切削,工,工艺,分,分析,一、,轴,轴类,零,零件,的,的加,工,工,轴类,零,零件,的,的表,面,面一,般,般由,圆,圆柱,面,面、,端,端面,组,组成,，,，为,了,了传,递,递扭,矩,矩，,在,在轴,上,上往,往,往开,有,有键,槽,槽。,轴,轴类,零,零件,的,的主,要,要加,工,工内,容,容有,车,车削,和,和磨,削,削，,其,其次,是,是铣,键,键槽,和,和钻,孔,孔。,现以,图,图,7-38,所示,内,内圆,磨,磨具,接,接长,轴,轴的,加,加工,为,为例,，,，说,明,明在,单,单件,小,小批,量,量生,产,产中,，,，轴,类,类零,件,件的,一,一般,加,加工,方,方法,。,。,内圆,磨,磨具,接,接长,轴,轴,该零,件,件为,低,低碳,钢,钢渗,碳,碳件,，,，每,批,批生,产,产,50,件，,其,其精,度,度要,求,求高,。,。,M12,及,M161.5-6e,螺纹,和,和中,心,心孔,不,不需,淬,淬硬,。,。工,艺,艺分,析,析如,下,下：,1.,接长,轴,轴用,低,低碳,钢,钢,20Cr,渗碳,淬,淬硬,。,。,2.,螺纹,部,部分,淬,淬火,后,后，,在,在车,床,床上,将,将无,法,法加,工,工。,3.,渗碳,轴,轴加,工,工工,艺,艺比,较,较复,杂,杂，,粗,粗加,工,工工,序,序一,般,般比,较,较集,中,中，,最,最好,绘,绘制,工,工艺,草,草图,。,。,4.,为保,证,证中,心,心孔,的,的精,度,度，,工,工件,中,中心,孔,孔也,不,不允,许,许淬,硬,硬。,因,因此,，,，毛,坯,坯总,长,长应,适,适当,放,放长,。,。,5.,为保,证,证工,件,件外,圆,圆的,磨,磨削,精,精度,，,，热,处,处理,以,以后,，,，必,须,须安,排,排研,磨,磨中,心,心孔,工,工序,。,。,6.,为消,除,除磨,削,削应,力,力，,在,在粗,磨,磨后,必,必须,安,安排,低,低温,时,时效,工,工序,。,。,7.,为保,证,证加,工,工的,高,高精,度,度要,求,求，,首,首先,必,必须,保,保证,基,基准,面,面的,高,高精,度,度和,很,很小,的,的表,面,面粗,糙,糙度,值,值。,8.,磨削,时,时，,为,为了,保,保证,工,工件,轴,轴向,位,位置,不,不变,，,，一,批,批工,件,件的,中,中心,孔,孔深,度,度应,相,相等,，,，磨,削,削高,精,精度,圆,圆锥,面,面时,，,，更,应,应注,意,意。,内圆,磨,磨具,接,接长,轴,轴的,机,机械,加,加工,工,工艺,卡,卡见,下,下表,。,。,内圆,磨,磨具,接,接长,轴,轴的,机,机械,加,加工,工,工艺,卡,卡,二、轴,承,承座的,加,加工工,艺,艺分析,1.,工艺分,析,析,（,1,）方案,：,1,）铸造,毛,毛坯并,时,时效处,理,理。,2,）划线,。,。,3,）刨底,面,面。,4,）钻,210mm,螺栓孔,及,及锪,216mm,凸台。,5,）在车,床,床上以,底,底面定,位,位，钻,、,、镗,支撑孔,到,到要求,尺,尺寸，,并,并在这,一,一次装,夹,夹中,加工出,孔,孔的左,端,端面。,6,）检验,。,。,（,2,）方案,：,1,）铸造,毛,毛坯并,时,时效处,理,理。,2,）划线,。,。,3,）铣底,面,面。,4,）在卧,式,式铣床,上,上以加,工,工过的,底,底面定,位,位，钻,、,、镗,支撑孔,到,到要求,尺,尺寸，,并,并在,这一次,装,装夹中,加,加工出,孔,孔的左,端,端面。,5,）钻,2,10mm,螺栓孔,及,及锪,2,16mm,凸台。,6,）检验,。,。,轴承座,的,的机械,加,加工工,艺,艺卡,演讲完,毕,毕，谢,谢,谢观看,！,！,