《机械加工工艺规程制订精编版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械加工工艺规程制订精编版（101页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,内 容 提 要,本章内容: 本章在介绍基础知识及术语的基础上，按照零件机械加工工艺规程制定的步骤，介绍了零件的工艺性分析、毛坯的选择、工艺路线的拟定、加工余量的确定、工序尺寸及其公差的确定等内容。 重点讨论了机械加工工艺过程设计中的主要问题(定位基准的选择，加工路线的拟订，工序尺寸及公差的确定)； 简要分析了工艺过程的经济性。 学习要求: 熟悉机械加工工艺过程； 理解工序、工位、工步及走刀的含义； 掌握机械加工工艺过程设计的基本原理、原则和方法(定位基准的选择原则，加工方法的选择原则，工序划分及加工顺序安排的原则，确定余量的原则和方法，确定工序尺寸及公差的方法，工艺尺寸链原理及应用等)。,生
2、产过程,一、 生产过程和工艺过程,机械产品制造时，将原材料或半成品转变为成品的全过程称为生产过程。,相关的过程： 产品的设计，包括产品的研究、开发、设计； 生产准备工作：如编制工艺文件，专用工装及设备的设计与制造等； 原材料（或设备、工装、标准件等）的购置、运输、检验、保管； 毛坯制造； 零件的机械加工及热处理； 产品装配与调试、性能试验以及产品的包装、发运等工作。 提示 生产过程往往由许多工厂或工厂的许多车间联合完成，这有利于专业化生产，提高生产率、保证产品质量、降低生产成本。,第一节 基础知识及术语,用机械加工的方法直接改变毛坯形状、尺寸和表面质量等，使其转变为成品的过程，称为机械加工工艺
3、过程，又称工艺路线或工艺流程。 将零件装配成部件或产品的过程，称为装配工艺过程。,二、 工艺过程 组成,机械加工工艺过程,工艺 使原材料（或者半成品）成为产品的方法和过程 。,工艺过程改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质，使其称为产品或者半成品的过程。,（1）工序 一个（或一组）工人，在一个工作地（一台机床或一个钳工台），对一个（或同时对几个）工作所连续完成的那部分工艺过程，称为工序。它是工艺过程的基本单元，又是生产计划和成本核算的基本单元。工序的安排和组成与零件的生产批量有关 (单件小批、大批量)。,工艺过程组成,工艺过程组成,（2）安装 工件在加工前，在机床或夹具中相对刀具应有一个正确
4、的位置并给予固定，这个过程称为装夹； 工件经一次装夹所完成的那部分工序称为安装。 安装是工序的一部分。每一个工序可能有一次安装，也可能有几次安装。 如表5.1中第一工序，若对一个工件的两端连续进行车端面、钻中心孔，就需要两次安装(分别对两端进行加工)，每次安装有两个工步(车端面和钻中心孔)。 在同一工序中，安装次数应尽量少，既可以提高生产效率，又可以减少由于多次安装带来的加工误差。,工艺过程组成,采用多工位加工，可以提高生产率和保证被加工表面间的相互位置精度。,（3）工位 为减少工序中的装夹次数，常采用转位（或移位）夹具、回转工作台或回转夹具、多轴机床，使工件在一次安装中，可先后在机床上占有不
5、同的位置进行连续加工，每一个位置所完成的那部分工序，称一个工位。,工艺过程组成,（4）工步 工步是工序的组成单位。 在被加工的表面、切削用量（指切削速度、背吃刀量和进给量）、切削刀具均保持不变的情况下所完成的那部分工序，称工步。 当其中有一个因素变化时，则为另一个工步。当同时对一个零件的几个表面进行加工时，则为复合工步。,（5）走刀 走刀是切削工具在加工表面上每切削一次所完成的那一部分工步。 一个工步可以包括一次或多次走刀。,三、 生产纲领与生产类型,生产类型对工艺过程的影响,1、生产纲领 企业在计划期内（常为一年）生产的产品数量和进度计划。又称为年产量。 零件的生产纲领:,式中 N零件的生产
6、纲领(件/年)； Q产品的生产纲领(台/年)； n每台产品中包含该零件的数量(件/台)； a该零件备件的百分率； b该零件废品的百分率。 根据零件的生产纲领可以确定零件的生产类型。,生产类型对工艺过程的影响,生产类型是指企业（或车间、工段、班组、工作地）生产专业化程度的分类，一般分为：单件生产 、成批生产 、大量生产。 单件生产 单个地生产不同结构和不同尺寸的产品，并且很少重复。 例如，重型机器制造、专业设备制造和新产品试制等。,2、生产类型,成批生产 一年中分批地制造相同的产品，制造过程有一定的重复性。 例如，机床制造就是比较典型的成批生产。 每批制造的相同产品的数量称为批量。 根据批量的大
7、小，成批生产又可分为：小批生产、中批生产和大批生产。,生产类型对工艺过程的影响,大量生产 产品数量很大，大多数工作地点经常重复地进行某一个零件的某一道工序的加工。例如，汽车、拖拉机、轴承等的制造通常都是以大量生产的方式进行。,表4.3为划分生产类型的参考数据。 划分生产类型，既要根据生产纲领，同时还要考虑零件的体积、质量等因素。,表4.3 划分生产类型的参考数据,生产类型对工艺过程的影响,工艺规程的作用及设计步骤,四、 工艺规程的作用及设计步骤,1、 定义： 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称为工艺规程。其中，规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件称为机械加工工艺规程
8、。 工艺规程是在具体的生产条件下，最合理或较合理的工艺过程和操作方法，并按规定的形式书写成工艺文件，经审批后用来指导生产的。 工艺规程中包括各个工序的排列顺序，加工尺寸、公差及技术要求，工艺设备及工艺措施，切削用量及工时定额等内容。,工艺规程的作用及设计步骤,2、工艺规程的作用： （1） 指导生产的主要技术文件：起生产的指导作用； （2） 是生产准备和计划调度的主要依据：即生产计划、调度、工人操作和质量检验等的依据； （3） 是新建或扩建工厂或车间基本技术文件。 （4） 是进行技术交流的主要文件。 总之，零件的机械加工工艺规程是每个机械制造厂或加工车间必不可少的技术文件。生产前用它做生产的准备
9、，生产中用它做生产的指挥，生产后用它做生产的检验。,3、工艺规程的设计步骤 (见教材P285)机械制造技术。,机械加工工艺规程编制的基本步骤,(1)机械加工工艺规程制订的准备性工作 机械加工工艺规程制订的准备性工作主要包括： 零件的生产纲领计算 毛坯种类确定 零件主要加工表面和技术要求分析 零件设计工艺性审查等,(2)零件机械加工工艺路线的拟定 1）定位基准的选择 2）零件表面加工方法的选择 被加工表面的几何特点 被加工表面的技术要求 零件结构形状和尺寸大小 生产纲领和投产批量,3）加工顺序的确定 选定零件表面加工方法及定位基准后，即可确定各加工工作的先后顺序。这时主要应考虑如下几点： 划分加
10、工阶段，要按先粗后精的原则大致安排机械加工的进行顺序。 先加工基准表面后加工其它表面，即基准先行原则。 先主后次的加工顺序安排原则。 先面后孔的加工顺序。 4)工序划分及工艺路线的确定,（3）工序设计 确定加工余量、工序尺寸及其公差 机床及工艺装备的选择 切削用量的确定 时间定额的确定,试切法：适用于单件、小批生产 调整法：适用于成批、大量生产 定尺寸刀具法：常用于孔、螺纹和成形表面的加工 自动控制法：,尺寸精度,位置精度,获得加工精度的方法,轨迹法：刀具与工件相对运动轨迹 成形刀具法：成形刀具 展成法：刀具与工件作展成运动,直接找正法 划线找正法 夹具定位法,形状精度,五、获得加工精度的方法
11、(尺寸、形状、位置),尺寸精度的获得方法,(1)机械加工中获得工件尺寸精度的方法 试切法 即先试切出很小的一部分加工表面，测量试切所得的尺寸，按照加工要求作适当的调整，再试切，再测量，如此经过两三次试切和测量，当被加工尺寸达到要求后，再切削整个待加工表面。 定尺寸刀具法 用具有一定尺寸精度的刀具(如铰刀、扩孔钻、钻头等)来保证工件被加工部位(如孔)的精度。 调整法 利用机床上的定位装置或预先调整好的刀架，使刀具相对于机床或夹具达到一定的位置精度，然后加工一批工件。,尺寸精度的获得方法,自动控制法 利用测量装置或数控装置等自动控制加工过程的加工方法。生产率高，加工质量稳定，能适应多品种中小批量生
12、产，是目前机械加工的发展方向之一。 具体方法有两种： 自动测量 数字控制,(2)机械加工获得工件形状精度的方法 刀尖轨迹法 利用切削运动中刀尖的运动轨迹形成被加工表面的形状。 成形法 利用成形刀具刀刃的几何形状切削出工件的形状。 仿形法 仿形装置 展成法 利用刀具和工件作展成切削运动时，刀刃在被加工表面上的包络面形成成形表面。,形状精度的获得方法,(3)位置精度的获得方法 （工件的定位方法） 一次装夹获得法 零件表面的位置精度在一次安装中，由刀具相对于工件的成形运动位置关系保证。 多次装夹获得法 通过刀具相对工件的成形运动与工件定位基准面之间的位置关系来保证零件表面的位置精度。 非成形运动法
13、利用人工，而不是依靠机床精度，对工件的相关表面进行反复的检测和加工，使之达到零件的位置精度要求。,第 二 节 零 件 的 工 艺 分 析,一.零件的技术要求分析包括4点： 1、加工表面尺寸精度、形状精度； 2、各表面相互位置精度； 3、加工表面粗糙度及表面质量的其他要求； 4、热处理及其它要求（如动平衡、未注倒角等）,零件的工艺分析,二.零件的结构工艺性分析 零件的结构应有制造的可行性和经济性。 见表49，讲义293页的切削加工工艺性示例。主要涉及以下几点： 1、便于装夹； 2、刀具易于接近加工部位； 3、尽量减少刀具调整和走到次数； 4、尽量减少加工面积及空行程； 5、便于采用标准刀具； 6
14、、尽量减少工件和刀具受力变形； 7、改善加工条件； 8、有适宜的定位基准，且便于测量。,零件的工艺分析,第三节 毛坯的选择 一.毛坯种类的选择 1.轧制件； 2.铸件； 3.锻件； 4.焊接件； 5.其他件(冲压件、粉末冶金、塑料件) 轧制件：主要包括各种热轧和冷拉圆钢、方钢等型材。热轧毛坯精度较低，冷拉毛坯精度高。 铸件：包括铸钢、铸铁、有色金属及合金的铸件等。 铸件毛坯的形状可以相当复杂，尺寸可以相当大，且吸振性能较好，但铸件的机械性能较低，一般壳体零件的毛坯多用铸件。 锻件：机械性能较好，有较高的强度和冲击韧性，但毛坯的形状不宜复杂，如轴类和齿轮类零件的毛坯常用锻件。 型材：包括圆形、方
15、形、六角形及其它断面形状的棒料、管料及板料。,毛坯的选择,焊接件：对尺寸较大、形状较复杂的毛坯，可采用型钢或锻件焊接成毛坯，但焊接件吸振性能差，容易变形，尺寸误差大。 工程塑料：它是近年来在机械制造业中普遍推广的一种毛坯，其形状可以很复杂，尺寸精度高，但机械性能差。 在大批、大量生产中，常采用精度和生产率较高的毛坯制造方法，如金属型铸造、精密铸造、模锻、冷冲压、粉末冶金等，使毛坯的形状更接近于零件的形状。因此可大量诚少切削加工的劳动量，甚至可不需要进行切削加工（少无切屑加工），从而提高了材料的利用率，降低了机械加工的成本。 在单件小批生产中，一般采用木模手工砂型铸造和自由锻造，因此毛坯的精度低
16、，成本高、废品率高、切削加工劳动量大。,毛坯的选择,二.毛坯形状与尺寸的确定 毛坯尺寸与零件设计的尺寸之差称为加工总余量，又称毛坯余量。 确定余量的原则： 1、保证毛坯及半成品的装夹； 2、保证加工质量，如开合螺母先做成整体毛坯，加工到一定阶段在切割分离； 3、提高生产效率。,三.选择毛坯时应考虑的因素 1.零件的材料及其力学性能，铸铁、钢； 2.零件的结构形状与尺寸，薄壁零件不能铸造，轴类各台阶直径相差不大，可用棒料，相差大时，可用自由锻； 3.生产纲领（批量）的大小； 4.现有的生产条件； 5.充分考虑采用新技术、新工艺、新材料的可能性， 精铸、精锻、冷轧，实现少切屑、无切屑,四.毛坯零件综合图 零件综合图简化零件图与简化的毛坯的叠加图。 包括：毛坯的结构形状、加工余量、尺寸及公差、机械加工的粗基准以及毛坯的组织、硬度、表面及内部缺陷等技术要求。,1、零件图的简化 见图 48所示。 以双点划线按照制图标准绘制成简化零件图，见图49 所示。 2、附加余量（Z）层用
