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1、第九章 零件制造工艺综合分析,第一节 制造工艺基本概念 第二节 典型零件的制造工艺分析,第一节 制造工艺基本概念,一、毛坯成形方法的选择 二、零件加工方法的选择 三、零件机械加工工艺的制定简介,一、毛坯成形方法的选择,1.选择毛坯成形方法应考虑的因素 2.毛坯的成形方法及工艺特点(表9-1),1.选择毛坯成形方法应考虑的因素,(1)零件的力学性能要求 相同的材料采用不同的毛坯制造方法，其力学性能是不同的。 (2)零件的结构形状和外廓尺寸 直径相差不大的阶梯轴宜采用棒料，相差较大时，宜采用锻件。 (3)生产纲领和批量 生产批量大时，宜采用高精度与高生产率的毛坯制造方法；生产批量小时，宜采用设备投
2、资小的毛坯制造方法。 (4)现场生产条件和发展 应经过技术经济分析和论证。,(1)零件的力学性能要求,相同的材料采用不同的毛坯制造方法，其力学性能是不同的。离心浇注、压力浇注、金属型浇注及砂型浇注的铸件，其强度是依次递减的；钢质零件的锻造毛坯，其力学性能高于钢质棒料和铸钢件。,(2)零件的结构形状和外廓尺寸,直径相差不大的阶梯轴宜采用棒料，相差较大时，宜采用锻件。形状复杂、力学性能要求不高可采用铸钢件。形状复杂且薄壁的毛坯不宜采用金属型铸造。尺寸较大的毛坯，不宜采用模锻、压铸和精铸，多采用砂型铸造和自由锻造。外形复杂的小零件宜采用精密铸造方法，以避免机械加工。,(3)生产纲领和批量 生产批量大
3、时，宜采用高精度与高生产率的毛坯制造方法；生产批量小时，宜采用设备投资小的毛坯制造方法。,(4)现场生产条件和发展 应经过技术经济分析和论证。,2.毛坯的成形方法及工艺特点(表9-1),表9-1 常用毛坯的制造方法与工艺特点,2.毛坯的成形方法及工艺特点(表9-1),表9-1 常用毛坯的制造方法与工艺特点,2.毛坯的成形方法及工艺特点(表9-1),表9-1 常用毛坯的制造方法与工艺特点,2.毛坯的成形方法及工艺特点(表9-1),表格,二、零件加工方法的选择,1.选择零件加工方法应考虑的问题 2.外圆面加工方案 3.孔加工方案 4.平面加工方案,1.选择零件加工方法应考虑的问题,1)技术要求 零
4、件表面的加工方法，主要取决于加工表面的技术要求。 2)应考虑每种加工方法的加工经济精度范围、材料的性质及可加工性、工件的结构形状和尺寸大小、生产批量、工厂现有设备条件等。,2.外圆面加工方案,表9-2 外圆面的加工方案,2.外圆面加工方案,表9-2 外圆面的加工方案,3.孔加工方案,1)紧固孔(如螺钉孔等)，还有其他非配合的油孔等。 2)回转体零件上的孔，如套筒、法兰盘及齿轮上的孔。 3)箱体类零件的孔系，如床头箱箱体上的主轴和传动轴承孔等，即所谓的孔系。 4)深孔，即L/D510的孔(L为孔的深度，D为孔的直径)，如车床主轴上的轴向通孔等。 5)圆锥孔，如车床主轴前端的锥孔以及装配用的定位销
5、孔等。,表9-3 孔的加工方案,3.孔加工方案,表9-3 孔的加工方案,3.孔加工方案,4.平面加工方案,1)非结合面。 2)结合面和重要结合面。 3)导向平面。 4)精密测量工具的工作面。,表9-4 平面加工方案,三、零件机械加工工艺的制定简介,1.制定零件机械加工工艺的内容 2.制定零件加工工艺的要求 3.制定零件加工工艺的步骤,1.制定零件机械加工工艺的内容,零件的机械加工工艺就是零件加工的方法和步聚。它的内容包括：排列加工工序(包括毛坯制造、热处理和检验工序)、确定各工序所用的机床、装夹方法、加工方法、度量方法、加工余量、切削用量和工时定额等。将这些内容填写在一定形式的卡片上，就是通常
6、所说的“机械加工工艺卡片”。,2.制定零件加工工艺的要求,不同的零件，由于结构、尺寸、精度和表面粗糙度等技术要求不同，其加工工艺也随之不同。即使是同一零件，由于批量和机床设备、工夹量具等条件不同，加工工艺也不尽相同。在一定生产条件下，同一个零件的加工工艺方案可以有几种，但往往只有一、二种相对更为合理。因此，在制定零件加工工艺时，一定要从实际出发，择优制定。 一个合理的工艺方案必须满足下列要求：保证零件的全部技术要求，劳动生产率较高，生产成本较低，有良好的劳动条件，即必须满足优质、高产、低耗、安全的要求。因此，制定一个合理的加工工艺，并非轻而易举，除需具备一定的工艺理论知识和实践经验外，还要深入
7、工厂或车间，了解生产的实际情况。一个较复杂零件的工艺，往往要经过反复实践、反复修改，使之逐渐完善。,3.制定零件加工工艺的步骤,第一步：认真研究图样及其技术要求。 第二步：选择毛坯的类型。 第三步：进行工艺分析。 第四步：拟定工艺路线。 拟定工艺路线就是把零件各表面的加工顺序作合理的安排，这是制定零件加工工艺的主要一步，工序安排合理与否将直接影响零件的质量。 工序安排包括机械加工工序的安排；划线工序的安排；热处理工序的安排；表面处理工序的安排；辅助工序的安排；检验工序的安排。 第五步：确定各工序所用的机床、装夹方法、加工方法及度量方法。 第六步：确定各工序的加工余量、切削用量和工时定额。 需从
8、毛坯上切除的那层金属称为加工余量。从毛坯到成品总共需要切除的余量称为总余量。其工序中需切除的余量称为该工序的工序余量。工序余量的大小应按加工要求来确定。余量过大，既浪费材料，又增加切削工时；余量过小，会使工件的局部表面切削不到，不能修正前工序的误差，影响加工质量，甚至造成废品。 现将单件小批生产时小型零件的加工余量简介如下，供选用时参考。所列数据，对内外圆柱面是指直径方向的余量：对平面是指单边余量。 总余量：手工造型铸件约为3.57mm；自由锻件和焊接件(指手工焊、气焊和气割体件)约为2.57mm；模锻约为1.63mm；圆钢料约为1.52.5mm。 第七步：编制工艺卡片。,3.制定零件加工工艺
9、的步骤,表9-5 机械加工的工序余量(单位：mm),第二节 典型零件的制造工艺分析,一、轴类零件加工工艺 二、箱体类零件加工工艺 一、基本信息 二、您对本书的意见和建议 三、您对我们的其他意见和建议,一、轴类零件加工工艺,1.毛坯的选择 2.定位基准的选择 3.加工方法的选定 4.加工顺序的安排 5.阶梯轴的机械加工工艺过程卡片(表9-6),一、轴类零件加工工艺,图9-1 传动轴图样,1.毛坯的选择,此轴的各段直径相差不大，可选热轧圆钢为坯料。轴的最大直径为40mm，根据查表取整，确定直径上加工总余量为5mm，坯料直径取为45mm，两端面各取余量2mm，故毛坯直径定为45mm，长度为204mm
10、。,2.定位基准的选择,要求较高的加工精度的实心轴类零件，一般选择两端中心孔为定位精基准面。由于坯料的直径和长度都不大，又是单件小批量生产，坯料可以装夹在车床的三爪自定心卡盘上，以坯料外圆为粗基准，依次在两端加工端面和钻中心孔，然后以两端中心孔为精基准面，加工各段外圆和台阶面。,3.加工方法的选定,轴颈A、B段直径的尺寸公差等级为IT6，C、D段为IT7，表面粗糙度Ra分别为0.4m和0.8m，又有位置公差要求，需经粗车半精车磨削。其他外圆表面通过车削便可达到要求。有端面跳动公差要求的四个台阶面需在磨床上用砂轮靠磨。键槽可在立式铣床上用键槽铣刀铣出。,4.加工顺序的安排,两端中心孔是以后加工各
11、外圆面的定位精基准面，故应先进行加工。 车削外圆时，应粗、精加工分阶段进行。粗车与半精车之间安排时效处理，以消除粗车时产生的内应力。 铣键槽安排在半精车后、磨削前进行。 机械加工完毕，最终要进行检验。,5.阶梯轴的机械加工工艺过程卡片(表9-6),表9-6 传动轴的机械加工工艺过程卡片,5.阶梯轴的机械加工工艺过程卡片(表9-6),表9-6 传动轴的机械加工工艺过程卡片,5.阶梯轴的机械加工工艺过程卡片(表9-6),表9-6 传动轴的机械加工工艺过程卡片,5.阶梯轴的机械加工工艺过程卡片(表9-6),表9-6 传动轴的机械加工工艺过程卡片,二、箱体类零件加工工艺,表9-7 减速箱底座的机械加工工艺过程,
