机械加工基础 教学课件 ppt 作者苏伟 第5章

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1、了解机械加工工艺相关基础知识。 了解机械加工生产的一般工艺过程。 了解机械加工工艺规程及作用。 了解常见机械加工工艺相关卡片及作用。 掌握常见零件结构工艺性要求。 学会拟定简单机械加工工艺路线。 学会加工余量的确定方法。 掌握常见尺寸链的分析。,要点提示,第5章 机械加工工艺,第5章 机械加工工艺,在机械加工过程中，制订机械加工工艺是机械制造企业工艺技术人员的一项主要工作内容。由于零件的结构形状、几何精度、技术条件和生产数量等要求不同，机械加工工艺人员必须从工厂现有的生产条件和零件的生产数量出发，根据零件的具体要求，在保证加工质量、提高生产效率和降低生产成本的前提下，对零件上的各加工表面选择适

2、宜的加工方法，合理地安排加工顺序，科学地拟定加工工艺过程，才能获得合格的机械零件。,第5章 机械加工工艺,5.1机械加工工艺概述 工艺是指产品的制造方法。机械加工工艺过程是采用机械加工方法，直接改变毛坯形状、尺寸、表面粗糙度以及力学物理性能，使之成为合格零件的全部过程。 5.1.1生产过程和工艺过程 生产过程指的是将原材料（或半成品）转变为成品的全部过程。生产过程包含： 原材料、半成品和成品的运输和保存； 生产和技术准备工作，如产品的开发和设计、工艺及工艺装备的设计与制造、各种,第5章 机械加工工艺,生产资料的准备以及生产组织； 毛坯制造阶段（铸、锻、型材、粉末冶金）； 零件加工阶段（机加工、

3、冲压、焊接、铆接、热处理等车间）； 装配阶段（装配车间）； 试验调整阶段（试验车间或工段）； 油漆、包装； 出厂（入库）。 工艺过程指的是在生产过程中，直接改变生产对象的形状、尺寸、表面间相互位置和性质（机械性能、物理性能、化学性能），使其成,第5章 机械加工工艺,为成品（或半成品）的过程。它是生产过程的主要组成部分。 机械制造工艺过程又可分为：毛坯制造工艺过程、机械加工工艺过程、机械装配工艺过程等。本书仅介绍机械加工工艺过程。 5.1.2机械加工工艺过程的组成 在机械加工工艺过程中，针对零件的结构特点和技术要求，要采用不同的加工方法和装备，按照一定的顺序进行加工，才能完成由毛坯到成品的过程。

4、组成机械加工工艺过程的基本单元是工序。工序又分为安装、工位、工步和走刀等。,第5章 机械加工工艺,工序 工序是指由一个（或一组）工人在一个工作地对同一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。划分工序的依据是工人、工作地点、工作对象是否发生变化和工作是否连续。加工阶梯轴，如图5-1所示。若生产批量较小时，其工序划分见表5-1；当生产批量较大时，其工序划分见表5-2。,第5章 机械加工工艺,图5-1 阶梯轴 表5-1 阶梯轴加工工艺过程（生产批量较小时）,第5章 机械加工工艺,表5-2 阶梯轴加工工艺过程（生产批量较大时）,安装 在一道工序中，工件（或装配单元）经一次装夹后所完成的那一部分

5、工序称为安装。它是工序的一部分。 在一道工序中，工件在加工位置上可能只装夹一,第5章 机械加工工艺,次，也可能装夹若干次。例如，轴类零件，用三爪卡盘装夹后加工完一端，调头，再装夹，再加工另一端。该轴的加工共有两次安装。但是多一次安装，就多一次安装误差，而且增加了安装工件的辅助时间，所以，应尽量减少装夹次数。 工位 为了完成一定的工序内容，一次安装工件后，工件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称为工位。为了减少由于多次安装带来的误差和时间损失，加工中常采用回转工作台、回转夹具或移动夹,第5章 机械加工工艺,具，使工件在一次安装中，先后处于几个不同的位置进行加工，

6、称为多工位加工。如图5-2所示，利用回转工作台，在一次安装中依次完成装卸工件、钻孔、扩孔、铰孔四个工位加工。采用多工位加加工方法，既可以减少安装次数，提高加工精度，并减轻工人的劳动强度；又可以使各工位的加工与工件的装卸同时进行，提高劳动生产率。,第5章 机械加工工艺,图5-2 多工位加工 工位1：装卸工件 工位2：钻孔 工位3：扩孔 工位4：铰孔,第5章 机械加工工艺,工步 工序是指在一道工序中，在工件的加工表面、切削刀具、切削速度及进给量不变的条件下所连续完成的那部分工艺过程。一道工序可以由一个工步组成，也可以由几个工步组成。如图5-3所示，在工件上钻4个 mm的孔，用一个钻套顺次进行加工，

7、属于同,一个工步。如转塔车床或加工中心加工过程中，当更换不同刀具时，虽然加工表面不变，但也属于不同工步。,第5章 机械加工工艺,图5-3 钻四个相同孔的工步,为了提高生产率，同时对一个零件的几个表面进行加工，称为复合工步，如图5 - 4所示。,第5章 机械加工工艺,图5 - 4 复合工步,走刀 在一个工步中，被加工的某一表面，由于余量较大或其他原因，在切削用量不变的条件下，用同,第5章 机械加工工艺,一把刀具对它进行多次加工。刀具对工件的每次加工称为一次走刀。 5.1.4生产纲领及生产类型 生产纲领 生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。计划期通常为1年，所以生产纲领也称为年

8、产量。 对于零件而言，产品的产量除了制造机器所需要的数量之外，还要包括一定的备品和废品，因此零件的生产纲领应按下式计算：,（5-1）,第5章 机械加工工艺,生产类型 生产类型是指企业生产专业化程度的分类。人们按照产品的生产纲领、投入生产的批量，生产类型分为：单件生产、批量生产和大量生产三种类型。 单件生产 单个生产不同结构和尺寸的产品，很少重复甚至不重复，这种生产称为单件生产。如新产品试制、维修车间的配件制造和重型机械制造等都属此种生产类型。其特点是：生产的产品种类较多，而同一产品的产量很小，工作地点的加工对象经常改变。,第5章 机械加工工艺,大量生产 同一产品的生产数量很大，大多数工作地点经

9、常按一定节奏重复进行某一零件的某一工序的加工，这种生产称为大量生产。如自行车制造和一些链条厂、轴承厂等专业化生产即属此种生产类型。其特点是：同一产品的产量大，工作地点较少改变，加工过程重复。 批量生产 一年中分批轮流制造几种不同的产品，每种产品均有一定的数量，工作地点的加工对象周期性地重复，这种生产称为成批生产。如一些通用机械厂、某些农业机械厂、陶瓷机械厂、造纸机械厂、烟草机械厂等的生产即属这种,第5章 机械加工工艺,生产类型。其特点是：产品的种类较少，有一定的生产数量，加工对象周期性地改变，加工过程周期性地重复。 同一产品（或零件）每批投入生产的数量称为批量。根据批量的大小又可分为大批量生产

10、、中批量生产和小批量生产。小批量生产的工艺特征接近单件生产，大批量生产的工艺特征接近大量生产。 根据前面公式计算的零件生产纲领，确定生产类型，可参考表5-3。不同生产类型的制造工艺有不同特征，各种生产类型的工艺特征见表5-4。,第5章 机械加工工艺,表5-3 生产类型和生产纲领的关系,第5章 机械加工工艺,表5 - 4 各种生产类型的工艺特点,第5章 机械加工工艺,5.2机械加工工艺规程 工艺规程是指把产品或零部件的制造过程和操作方法等按一定的格式用文件的形式固定下来，成为指导生产的纪律性文件。它是指导生产准备、生产计划、生产组织、工人操作及技术检验等工作的主要依据。在生产中只有严格遵守既定的

11、工艺规程，才能稳定生产，才能保证产品质量、生产率与较低的成本。 5.2.1机械加工工艺规程的作用 机械加工工艺规程是机械制造工厂最主要的技术文件，是工厂规章制度的重要组成部分，其,第5章 机械加工工艺,作用主要有： 工艺规程是指导生产的主要技术文件。 工艺规程是组织和管理生产的基本依据。 工艺规程是新建、扩建和改建工厂的原始资料。 工艺规程是进行技术交流，开展技术革新的基本资料。 5.2.2机械加工工艺规程的类型 参阅JB/Z338.5工艺管理导则 工艺规程设计，按照规定，工艺规程的类型分为专用工艺规程和通用工艺规程。专用工艺规程是针,第5章 机械加工工艺,对每一个产品和零件所设计的工艺规程；

12、通用工艺规程包括：典型工艺规程、成组工艺规程和标准工艺规程。典型工艺规程是指为一组结构相似的零部件所设计的通用工艺规程；成组工艺规程是指按成组技术原理将零件分类成组，针对每一组零件所设计的通用工艺规程；标准工艺规程是指已纳入国家标准或工厂标准的工艺规程。 为了适应工业发展的需要，加强科学管理和便于交流，参阅JB/Z187.388工艺规程格式，按照规定，属于机械加工工艺规程的有机械加工工艺过程卡片、机械加工工序卡片、标准,第5章 机械加工工艺,零件或典型零件工艺过程卡片、机械加工工序操作指导卡片、检验卡片等。装配工艺规程有工艺过程卡片和工序卡片。 机械加工工艺过程卡片 该卡片主要列出零件加工所经

13、过的整个工艺路线、以及工装设备和工时等内容，多作为生产管理使用； 常用的机械加工工艺过程卡片见表5-5。,第5章 机械加工工艺,表5 - 5 机械加工工艺过程卡,第5章 机械加工工艺,机械加工工艺卡片 该卡片是以工序为单位详细说明整个工序规程的工艺文件，卡片中反映各道工序的具体内容及加工要求、工步的内容及安装次数、切削用量、采用的设备及工装，用来指导工人生产及掌握整个零件加工过程的一种主要技术文件，在成批生产或小批量生产的重要零件加工中广泛地使用；机械加工工艺卡片的格式见表5-6。,第5章 机械加工工艺,表5-6 机械加工工序卡,第5章 机械加工工艺,机械加工工序卡 工序卡是以工序卡片中的每道

14、工序而制订的。该卡片中详细记载了该工序的工步加工的具体内容与要求及所需的工艺资料，包括定位基准、工件安装方法、工序尺寸及极限偏差、切削用量的选择、工时定额等，并配有工序图，是能具体指导工人操作的工艺文件，适用于大批量生产的零件及成批生产中的重要零件。机械工序卡的格式见表5-7。,第5章 机械加工工艺,表5 - 7 机械加工工序卡,第5章 机械加工工艺,制订机械加工工艺规程的原则、原始资料及步骤 制订机械加工工艺规程的原则 1）所制订的工艺规程要能保证加工质量，能够稳定可靠地达到产品的全部设计要求；在此前提下，还应力求保证低成本、低消耗； 2）所制订的工艺规程应立足于本企业实际条件，并具有先进性

15、，尽量采用新工艺、新技术、新材料； 3）所制订的工艺规程随着实践的检验和工艺技术的发展与设备的更新，应能不断地修订完善。 制订机械加工工艺规程所需的原始资料,第5章 机械加工工艺,1）零件图、必要的产品、部件装配图、毛坯图、产品验收的质量标准； 2）产品的生产纲领和生产类型； 3）工厂（车间）现有的生产条件； 4）有关的标准、手册、图表等技术资料。 制订机械加工工艺规程的步骤 1）分析研究部件装配图，审查零件图； 2）选择毛坯； 3）拟定工艺路线； 4）确定各工序采用的设备和工装； 5）确定各工序加工余量、计算工序尺寸、公差；,第5章 机械加工工艺,6）确定各工序切削用量和时间定额； 7）确定

16、各主要工序的技术检验要求及检验方法； 8）填写工艺文件。 5.3零件的加工工艺分析 零件图是制定工艺规程的最基本的原始资料之一。对零件图的分析是至关重要的，将直接影响所制定的工艺规程的科学性、合理性和经济性。 5.3.1零件的技术要求分析 零件的技术要求分析是制定工艺规程的重要环节。了解零件的主要技术要求，找出生产,第5章 机械加工工艺,合格产品的关键技术问题。零件的技术要求主要包括以下几个方面： 被加工表面的尺寸精度、形状精度和相互位置精度的分析。 表面粗糙度和表面质量要求的分析。 热处理要求和其他方面的要求，如动平衡、镀铬处理和去磁等。 分析零件的技术要求时，还要结合零件在产品中的作用，在保证使用性能的前提下是否经济合理，在本企业现有生产条件下是否能够实现。对出现遗漏和错误之处，与技术员及时协商修改。,第5章 机械加工工艺,5.3.2零件的结构及其工艺性分析 零件的结构工艺性是指所设计的零件在不同类型的具体生产条件下，零件毛坯的制造、零件