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1、,培训教材,机械加工工艺,-（切削部分）,CONTENTS,机械加工工艺过程的基本概念,第一章,机械加工方法和设备简介,基准、基准系基准形体,机械加工工艺规程,机械加工中的夹具、量具、刀具,表面粗糙度、形位公差,机械加工案例,第二章,第三章,第四章,第五章,第六章,第七章,目录,1.1机械加工工艺的含义,1.2 机械加工工艺的作用,1.3 机械加工中的术语,1.4 基孔制,第一章 机械加工工艺过程的基本概念,工艺,是指制造产品的技巧、方法和程序。机械制造过程中，凡是直接改变零件形状、尺寸、相对位置和性能等，使其成为成品或半成品的过程，称为机械制造工艺过程。它通常包括零件的制造与机器的装配两部分
2、。,1.1 机械加工工艺的含义,新设计和扩建工厂（车间）时，生产所需要的设备的种类和数量、机床的布置、车间的面积、生产工人的工种、等组长和数量以及辅助部门的安排等，都是以工艺规程为基础，根据生产类型来确定的。,是指导生产的主要技术文件,是生产组织和生产预备工作的依据,是新设计和扩建工厂布局的依据,生产工人必须严格按照工艺规程进行生产，检验人员必须按照工艺规程的要求进行检验，一切有关于生产人员都须严格执行工艺规程，不容擅自更改。否则，可能造成废品，或产品质量及生产效率下降，甚至会引起整个生产过程的混乱。 但是，工艺规程也不是一成不变的，它需要不断修改，不断完善。,生产计划和制订，产品投产前原材料
3、和毛坏的供给，工艺装备的设计、制造与采购，机床负荷的调整，作业计划的编排，劳动力的组织，工时定额的制订以及成本的核算等，都是以工艺规程作为基本依据的。,1.2 机械加工工艺的作用,加工表面、刀具、进给量、转速不变的条件下，所连续完成的那部分工艺过程。 （如何理解？）,1.3.1 工序：,1.3.2 工步：,1.3.3 安装：,工件在一次装夹中所完成的那部分工艺过程。,一个（一组）工人，在同一工作地点（同一机床），对一个（一组）零件所连续完成的那部分工艺过程。 （如何理解？拆卸后算下一个工序吗？实际的操作是如何的？）,1.3 机械加工中的术语,1.3.5 生产过程：,1.3.6 夹具：,在生产过
4、程中，直接改变原材料的（毛坯）的形状、尺寸、性能，使之变为成品的过程。可分为：铸造、压力加工、焊接、机械加工、热处理、特种加工、电镀、涂覆、装配等工艺过程。,由原材料制成各种零件，并装配成机器的全过程。,加工工件时，为完成某道工序，用来正确迅速安装工件的装置。,1.3.4 工艺过程：,机械制造：各种机械的制造方法和过程的总称。 工艺文件：指导工人操作和用于生产、工艺管理等的各种技术文件。 工艺规程：规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件。 工艺参数：为了达到预期的技术指标，工艺过程中所需选用或控制的有关量。 工艺装备（工装）：产品制造过程中所用的各种工具总称。包括：刀具、夹具、模具
5、、量具、检具、 具、钳工工具和工位器具等。 工件：加工过程中的生产对象。 切削加工：利用切削工具从工件上切除多余材料的加工方法。 工位：为了完成一定的工序部分，一次装夹工件后，工件（或装配单元）与夹具或设备的可动部分一起相对刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置 工艺尺寸：根据加工的需要，在工艺附图或工艺规程中所给出的尺寸。,1.4.1 机械加工中的其他术语,工艺（序）卡：按产品或零部件的某一工艺阶段受编制的一种工艺文件。它以工序为单位，详细说明这个阶段的工序号，工序名称、工序内容、工艺参数、操作要求以及采用的设备和工艺装备等。 工艺附图：附在工艺规程上用以说明产品或零部件加工或装地的简图或图
6、表。 检验工艺卡：按工艺过程中零件的尺寸、形位公差、表面粗糙度才性质等的重要性，而编制的一种工艺文件。规定了检验百分比和使用的量、检具以及合格标记等。 装夹：将工件在机床上或夹具中定位、夹紧的过程。 粗加工：从坯料上切除较多的余量，所能达到的精度比较低，加工表面粗糙度数值比较大的加工过程。 精加工：从工件上切除较少余量，所得精度比较高，表面粗糙度数值比较小的加工过程。 半精加工：介于粗加工和精加工之间所进行的加工过程。 工序余量：相邻两工序的尺寸之差。,1.4.2 机械加工中的其他术语,1.4 基孔制,1.孔和轴的基本尺寸是一样的； 2.孔的下公差为0，上公差由设计需求确定（H7 H6） 3.
7、轴的上下公差（相对地）不确定，由设计需求确定； 4.孔的配合字母大写，轴的配合字母小写(孔大轴小)； 5.现实设计中，98%的情况是采用基孔制的。,(指基本偏差为一定)的(孔的公差带)，与（不同基本偏差的轴）的公差带所形成的各种配合的一种制度。,基孔制的“表面”特征：,因为孔难加工。（怎么理解难加工反而要以这个为基准?两点),为什么要采用基孔制？,基孔制含义？,H8,f7,k7,s7,间隙配合,过渡配合,过盈配合,孔,轴,基孔制举例,第二章 机械加工方法和设备简介,2.1 车： 普车、数车、车铣一体、纵切、仪表车 2.2 铣： 普铣、数铣、加工中心、车铣一体 2.3 刨： 牛头刨床 2.4 磨
8、: 无心磨、外圆磨、研磨、珩磨 2.5 钻铰： 普钻、坐标钻床、多用钻床、群钻 2.6 镗： 普通镗床、坐标镗床 2.7 拉削： 卧室拉床、立式拉床 2.8 插齿 搓齿：插齿机、搓齿机、铣齿机 2.9 冲： 普通冲床、数控冲床 2.10 线切割：慢走丝、中走丝、快走丝 2.11 电火花 2.12 等离子切割 2.13 激光雕蚀 2.14 水切割,2.1 车（车铣一体）,2.2 铣,普通铣床,2.4 磨,无心磨床,2.5 钻(铰),2.6 镗,2.7 拉,2.8 插齿 搓齿,搓齿机,这个是？,2.9 冲,2.10 线切割,2.11 电火花,2.12 等离子切割,2.13 激光雕蚀,2.14 水切
9、割,第三章 基准、基准系基准形体,在产品的设计、制造、装配和检测过程中，在零件图、工艺图和装配图上作为依据的点、线、面。,非常重要：工作过程中的所有基准应统一！,3.1 基准含义,Datum Point Origin,Datum Plane,Datum line or axis,基准平面,(DRF)基准坐标系,基准点（起点）,基准线或轴,基准系（Datum Reference Frame (DRF)）由三个相互垂直的平面组成，提供了位置和方向测量的起点。,3.2 基准系含义,3.3 基准形体含义,零件上那个用来建立基准的形体，基准形体是在零件上。,模拟基准 SIMULATED DATUM,基准
10、形体 DATUM FEATURE,MATING PART,MEASUREMENTS ARE MADE FROM THE SIMULATED DATUMS,基准形体的作用,基准形体用来建立基准系(DRF)，在形体控制框用字母表示。,3.4 工件的六项约束定位原理,X,Y,Z,Z,U,V,W,注意：,（1）定位支承点限制工件自由度时，必须使支承点与工件定位基准面始终紧密贴紧。 （2）一个支承点只限制工件的一个自由度，工件的同一自由度只能有一个支承点限制。 （3）夹紧 定位,最佳状态,不稳定,不可用, 欠定位, 不完全定位, 完全定位,浪费状态, 过定位,定位现象分析,注意： 不得采用字母 E I
11、J M O P L R F（公差配合与测量技术 黄云清 机械工业出版社，2005年4月） 字母是有先后顺序的（GB/T 1182-2008几何公差 形状、方向、位置和跳动公差标注9.5） 国标GB/T 1183-1996中，基准符号为：,A,3.5 基准符号和标注,第四章 机械加工工艺规程,1、逻辑性强，善于分析图形和数据； 2、具备几何、代数、微积分、英语、等基础知识； 3、具备机械制图、机械原理、材料力学、材料学、计量学等专业知识； 4、实践和现场经验，以及不断累积的过程； 5、基本的电脑操作，会机械和工艺制图软件更 ,4.1 工艺人员的基本技能要求,为了保证产品质量、提高生产效率和经济效
12、益，须根据具体生产条件拟定合理的工艺过程，用图表（或 文字）的形式写成文件 工艺规程。,对加工零件进行工艺分析,主要有以下步骤：,选择毛坯,确定加工余量,定位基准的选择,一),二),三),四),工艺路线的拟定,机床与工艺装备的选择,工艺文件的编制,七),五),六),4.2 工件工艺规程的制定,1. 检查零件的图纸是否完整正确；,2. 审查零件材料的选择是否恰当；,3. 审查零件的结构工艺性；,4. 分析零件的技术要求；,一)、对加工零件进行工艺分析,1. 确定毛坯的种类；,毛坯 锻件、铸件、型材、焊接件等。,2. 确定毛坯的形状；,圆形、方形、异型,二)、选择毛坯,三)、确定加工余量,加工余量
13、：为了得到一个合格的零件，必须从毛坯上切去的那层金属。,工序余量：相邻两道工序的工序尺寸之差,总 余 量 ：工序余量之和,基准的概念及分类：,在零件图上（设计图样上）所使用的基准。,在工艺（图纸）过程中所依据的基准。,定位基准：,装配基准：,装配时，用来确定零件、部件在产品中的相对位置所依据的基准。,在加工过程中，用作工件定位的基准。,被加工表面尺寸和相互位置所依据的基准。,四)、定位基准的选择,端面B基准,端面C基准,1. 确定加工方案,加工一个直径25H7表面粗糙度Ra0.8m的孔。 可有四种加工方案： a.钻孔-扩孔-粗绞-精绞； b.钻孔-粗镗-半精镗-磨削； c.钻孔-粗镗-半精镗-
14、精镗-精细镗； d.钻-粗拉-精拉。 应根据零件加工表面的特点和产量等条件，确定采用其中一种加工方案。,五)、工艺路线的拟定, 粗加工阶段：切除各加工表面上的大部分余量，并做出精基准。 半精加工阶段：减小粗加工留下的误差，为主要表面的精加工作好准备，并完成一些次要表面的加工。 精加工阶段：保证各主要表面达到图纸规定的要求。 光整加工阶段：进一步减小表面粗糙度、提高精度。,划分加工阶段的目的：, 保证加工质量； 及早发现毛坯的缺陷； 合理使用设备 便于组织生产。,2. 加工阶段的划分；,1) 切削加工工序的安排,(1)先粗后精； (2) 先基准后其它； (3) 先主后次； (4) 先面后孔。,2
15、) 热处理工序的安排,3) 检验工序的安排,(1) 零件从一个车间送往另一个车间的前后； (2) 零件粗加工阶段结束之后； (3) 重要工序加工的前后； (4) 零件全部加工结束之后； (5) 工序加工中重要尺寸的首件检验,(1)预备热处理：安排在机械加工之前。 (2)最终热处理：安排在半精加工之后，磨削加工之前。 (3)时效热处理：安排在粗加工之后。,3. 加工顺序的安排,1. 机床的选择, 机床的精度应与工序要求的精度相适应； 机床的生产率应与该零件生产类型相适应； 机床的加工尺寸范围应与零件的外形尺寸相适应； 应符合本厂现有的实际情况。,2. 工艺装备的选择, 夹具的选择； 刀具的选择；
16、 量具的选择；,六）、机床与工艺装备的选择,1. 机械加工工艺过程卡片,2. 机械加工工序卡片,3. 机械加工工艺（综合）卡片,用于单件、小批生产中。,用于大批大量生产中。,用于成批生产中。,七）、工艺文件的编制,定位 + 夹紧 = 安装,工件直接安装在机床工作台或通用夹具上。,找正比较费时，定位精度的高低主要取决于所有工具或仪表的精度，以及工人的技术水平。,所以：定位精度不易保证，生产率低，仅适用于单件小批量生产。,1）. 直接安装法,2）. 专用夹具安装法,工件安装在为其加工专门设计和制造的夹具上中。,所以：定位精度高，生产率高，适用大批量生产。,4.3 工件的安装,4.5 典型零件工艺过程,单件、小批量生产：,工序是否合理？,大批量生产：,第五章 机械加工中的夹具、量具,5.1 夹具定义 5.2 夹具分类 5.3 夹具组成 5.4 选用夹具准则 5.5 量具定义 5.6 量具分类 5.7 选用量具准则 5.8 切
