第1章 机械加工工艺编制基本知识1讲义

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1、【本章学习目标】,了解机械加工工艺过程及工艺规程制订的基本概念、基本原则、步骤和原始资料； 理解机械加工过程中工件的安装方法及零件形状、尺寸、位置精度的获得方法； 掌握基准的概念、机械加工过程中基准的选择原则及其对工艺路线的影响； 掌握零件表面加工方法的选择、机械加工工艺路线的制订； 掌握工序余量及其确定、工序尺寸的确定。,1.1 机械加工工艺过程的概念,1.1.1 生产过程和工艺过程 1.生产过程：由原材料到成品之间的所有劳动过程的总和。 包括产品设计、生产准备、原材料的运输和保管、毛坯制造、机械加工、热处理、装配和调试、检验和试车、喷漆和包装等。 2.工艺过程：机械产品生产过程中，与原材料

2、变为成品直接有关的过程成为工艺过程。 如：毛坯制造、机械加工、热处理和装配等。 产品工艺工作流程图：,1.1 机械加工工艺过程的概念,1.1.2 工艺过程的组成 工艺过程是由若干个按一定顺序排列的工序组成的，工序是组成工艺过程的基本单元。工序又可分为安装、工位、工步和走刀。,1.2 工件的安装与获得精度的方法,1.2.1 工件的安装 直接找正安装 划线找正安装 专用夹具安装,1.2 工件的安装与获得精度的方法,1.2.2 工件获得加工精度的方法 1）加工精度的内容 尺寸精度：指加工后零件的实际尺寸与理想尺寸相符合的程度。 形状精度：指加工后零件表面的实际几何形状与理想的几何形状相符合的程度。

3、位置精度：指加工后零件有关表面之间的实际位置与理想位置符合的程度。,1.2 工件的安装与获得精度的方法,1.2.2 工件获得加工精度的方法 2）获得尺寸精度的方法 试切法 定尺寸刀具法 调整法 自动控制法,1.2 工件的安装与获得精度的方法,1.2.2 工件获得加工精度的方法 3）获得形状精度的方法 轨迹法 成形法 展成法,1.2 工件的安装与获得精度的方法,1.2.2 工件获得加工精度的方法 4)获得位置精度的方法 一次装夹获得法 在一次装夹中，完成零件上有位置要求的两个（或多个）表面的加工，表面的相互位置取决于每个表面的形成过程和加工表面的转换过程，特别是转换过程。 多次装夹获得法。,1.

4、3 工艺规程的作用及其所需的原始资料,1.3.1 机械加工工艺规程的作用 工艺规程是指导生产的重要技术文件 ; 工艺规程是组织生产、安排管理工作的重要依据; 工艺规程是设计或改(扩)建工厂的主要依据; 工艺规程有助于技术交流和推广先进经验;,1.3 工艺规程的作用及其所需的原始资料,1.3.2 制订机械加工工艺规程的原始资料 1）设计工艺规程的基本要求 工艺规程是直接指导现场生产操作的重要技术文件，应做到正确、完整、统一、清晰。 在充分利用本企业现有生产条件的基础上，尽可能采用国内外先进工艺技术和经验。 在保证产品质量的前提下，能尽量提高生产率和降低消耗。 设计工艺规程必须考虑安全和工业卫生措

5、施。 结构特性和工艺特征相近的零件应尽量设计典型工艺规程。 工艺规程的格式应符合相关标准。,1.3 工艺规程的作用及其所需的原始资料,1.3.2 制订机械加工工艺规程的原始资料 2）在制订工艺规程时，通常应具备下列原始资料: （1)产品的全套装配图和零件工作图。 （2)产品验收的质量标准。 （3)产品的生产纲领(年产量)。 （4)毛坯资料。 （5)现场的生产条件。 （6)国内外工艺技术的发展情况。 （7)有关的工艺手册及图册。,1.4 编制机械加工工艺规程的方法与步骤,编制机械加工工艺规程的步骤 确定生产类型 分析零件图及装配图 设计毛坯零件图及确定其制造方式 选择基准 拟定工艺路线,确定加工

6、设备及工艺装备 确定工序余量及工序尺寸 确定工序检验方法 确定切削用量及时间定额 填写工艺文件,机械制造技术基础课程设计,课程设计的目的 培养学生综合运用已学过的专业课的理论知识，独立的分析和拟定一个零件合理的工艺路线，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。 能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计，提高结构设计能力。 培养学生熟悉和应用各种手册、图表、设计表格、各种标准等技术资料，以便能掌握从事工艺工作的方法和能力。 进一步培养学生的机械制图、分析计算、结构设计、编写技术文件等的基本能力。 为以后进行毕业设计打下良好的基础，

7、培养学生解决工艺问题的能力。,机械制造技术基础课程设计,课程设计的要求 零件图 1张 毛坯图 1张 机械加工工艺卡 1套 专用夹具装配图 1张 夹具零件图 2-3张 课程设计说明书,机械制造技术基础课程设计,课程设计的要求 课程设计总学时一般为4周，时间分配如下： 熟悉零件，画零件图 约占6% 选择加工方案，确定工艺路线，填写工艺卡片 约占30% 工艺装备设计（画总装图及主要零件图） 约占45% 编写设计说明书 约占15% 准备及答辩 约占4%,机械制造技术基础课程设计,主要设计内容 确定生产类型，对零件进行工艺分析 选择毛坯种类及制造方法，绘制毛坯图（零件-毛坯图） 拟定零件的机械加工工艺过

8、程，选择各工序加工设备和工艺装备（刀具、夹具、量具、辅具等），确定各工序切削用量及工序尺寸，计算工时定额。 填写工艺文件：工艺过程卡片，工序卡片 设计指定工序的专用夹具，绘制装配图和主要零件图 撰写设计说明书,案例,东风-12 倒档拨叉零件加工工艺规程的编制及工装设计。 年产量10000件 材料KTH350-10,1.4 编制机械加工工艺规程的方法与步骤,1.4.1 确定生产纲领,批量生产,1.4 编制机械加工工艺规程的方法与步骤,1.4.1 确定生产纲领,1.4 编制机械加工工艺规程的方法与步骤,1.4.2 分析零件图及装配图，进行工艺审查 熟悉零件图，了解零件性能、用途、工作条件及所在部件

9、中的作用。 了解零件材料，合理选择毛坯种类和制造方法，确定切削用量及加工方法。 分析零件图上各项技术要求指定的依据，确定主要加工表面和次要加工表面，找出关键技术问题。 分析零件的结构工艺性：材料、尺寸标注、技术要求、便于安装和加工，能适应生产类型等。,1.4 编制机械加工工艺规程的方法与步骤,结构工艺性,1.4 编制机械加工工艺规程的方法与步骤,结构工艺性,1.4 编制机械加工工艺规程的方法与步骤,课设：零件的工艺分析分析 对全部技术要求进行归纳整理，并填写零件技术要求表。,课设案例,案例：零件的工艺分析分析 （1）零件的作用 倒档拨叉在东风-12运输车的变速箱中，与操纵机构的其他零件结合，用

10、它拨动滑动齿轮，实现倒车。14H9为配合面，有较高精度。槽14H13为滑块拨动的配合面。T1、T2为与滑动齿轮接触的表面。 （2）零件的工艺分析 T1、T2两表面对14H9孔轴线垂直度摆差不大于0.1mm，主要保证拨叉面能正确地安装在变速箱的倒档上，拨叉利用弹簧、滚珠在轴上进行定位，因此必须保证8.7（+0.10）孔及拨叉槽的尺寸精度。 14H9孔是一个比较重要的孔，也是以后机械加工各工序中的重要定位基准。因此加工该孔的工序比较重要。要在夹具设计中考虑保证达到该孔精度及粗糙度要求。 由于零件的璧薄而且悬神厂，因此刚性较差，在设计夹具中应充分注意。 铸件要求不能有砂眼、疏松等缺陷，以保证零件的强

11、度、硬度及刚度。,1.4 编制机械加工工艺规程的方法与步骤,1.4.3 设计毛坯零件图及确定其制造方式 确定毛坯种类 毛坯的制造方式及毛坯精度主要取决于生产类型、零件结构、形状、尺寸及材料等因素。 确定毛坯的形状 是否需要制出工艺凸台以利于工件的装夹； 是一个零件制成一个毛坯还是多个零件合制成一个毛坯； 哪些表面不要求制出（如孔、槽、凹坑等）； 确定总余量及余量公差 可查阅有关的机械加工工艺手册或用计算法确定。 绘制毛坯图,1.4 编制机械加工工艺规程的方法与步骤,毛坯种类及特点,课设案例,毛坯尺寸的确定 该零件材料是KTH360-10，生产类型为批量生产，故选用金属型铸造。 由手册p490，

12、表2.3-6可知：该铸件尺寸公差等级CT为79级，加工余量等级MA为F级，故取CT为9级，MA为F级。 查手册p485，表2.3-5确定各表面的总余量，但由于查表法所确定的总余量与实际情况有所差距，故还应根据实际情况进行适当的调整。 由手册p491，表2.3-9可查出铸件主要尺寸的公差。调整后的尺寸如下,课设案例,课设案例,毛坯图 由上表尺寸可绘制出零件毛坯图。,1.4 编制机械加工工艺规程的方法与步骤,1.4.4 基准的选择,设计基准：设计图上所采用的基准。是设计尺寸标注的起点。可互为基准,工序基准：工序尺寸标注的起点。不可互为基准，但可以是假想表面。,定位基准：在加工中使工件在机床或夹具上

13、占有正确位置所采用的基准。加工中用作定位的基准，定位尺寸标注的起点。必须以实际存在的表面来体现。,测量基准：测量时用来确定被测零件在度量工具上位置所采用的基准。 必须实际存在，不可互为基准。,1.4 编制机械加工工艺规程的方法与步骤,对基准的几点说明 作为基准的点、线、面在工件上不一定能具体找到。某些基准可以是假想表面。可以由某些具体的表面来体现。如中心线、槽的对称平面、平面的交线等。 定位基准常用一定面积的具体表面来体现一些假想的基准（点、线、面）。如基准是内孔的中心线，内孔心轴与孔内表面接触，体现的定位基准是中心线。用V型块与外圆表面接触体现轴中心线基准。 形位关系也有基准关系。 选定基准

14、的方法：拟定多种定位方案，进行比较择优。,1.4 编制机械加工工艺规程的方法与步骤,定位基准对工艺规程的影响。 直接影响： a.工序的数目； b.夹具结构的复杂程度； c.零件的精度是否易于保证（如基准重合）；,1.4 编制机械加工工艺规程的方法与步骤,精基准的选择 出发点：应考虑减少定位误差，安装方便准确。 （1）基准重合的原则 （2）基准统一的原则 （3）互为基准，反复加工的原则 （4）自为基准的原则 （5）应能使工件装夹稳定可靠、夹具简单。,1.4 编制机械加工工艺规程的方法与步骤,粗基准的选择原则 1)两个出发点： a.保证各加工表面有足够余量。 b.保证不加工表面的尺寸和位置符合图纸

15、要求。 2)选择原则： a.若工件必须首先保证某重要表面余量均匀，则应选该表面为粗基准。(自为基准原则),1.4 编制机械加工工艺规程的方法与步骤,粗基准的选择原则 2)选择原则： b.若工件必须首先保证加工表面与不加工表面之间的位置要求，则应选不加工表面为粗基准，以达到壁厚均匀，外形对称等要求。(保证相互位置要求原则),1.4 编制机械加工工艺规程的方法与步骤,粗基准的选择原则 2)选择原则： c.若工件上每个表面都要加工，则应以余量最小的表面作为粗基准，以保证各表面都有足够余量。（余量足够原则） d.粗基准表面应尽可能平整光洁不能有飞边，浇口，冒口或其它缺陷,以便使定位准确、夹紧可靠。（装

16、夹可靠原则) e.粗基准只允许使用一次。(不重复使用原则),课设案例,基准的选择 14H9孔、槽宽、叉子面厚、叉子面与腹板的距离等均应通过正确的定位才能保证。 粗基准的选择：为保证不加工表面和加工表面的位置度要求，应选择未加工表面作为粗基准，故选择5mm厚的腹板右侧为第一粗基准；加工14H9孔时，为保证孔壁均匀，选择24mm的外圆表面为第二粗基准。 精基准的选择:在14H9孔加工后，各工序应该以该孔为定位基准，从靠近叉脚的24mm端面为轴向尺寸定位精基准，体现基准重合和互为基准原则。,1.4 编制机械加工工艺规程的方法与步骤,1.4.5 拟定工艺路线 拟定工艺路线应考虑的问题（五个方面） 合理选择定位基准 加工方法的选择 加工阶段的划分 工序的集中与分散 加工顺序安排,1.4 编制机械加工工艺规程的方法与步骤,1.4.5 拟定工艺路线 加工方法的选择 内容：根据