《机械加工技术与实训 教学课件 ppt 作者 崔国利_ 第4章 机械加工工艺规程》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械加工技术与实训 教学课件 ppt 作者 崔国利_ 第4章 机械加工工艺规程（54页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、机械加工技术与实训,崔国利 主编,第4章 机械加工工艺规程,4.1 工艺规程概述 4.1.1 机械加工工艺规程的作用 4.1.2 机械加工工艺规程制订的原则 4.1.3 机械加工工艺规程的格式 4.1.4 制订工艺规程的原始资料 4.1.5 制订工艺规程的步骤 4.2 零件分析 4.2.1 零件的结构及其工艺性分析 4.2.2 零件技术要求分析 4.3 毛坯选择 4.3.1 毛坯的种类 4.3.2 毛坯的选择,第4章 机械加工工艺规程,4.3.3 毛坯的形状与尺寸 4.4 定位基准的选择 4.4.1 粗基准的选择 4.4.2 精基准的选择 4.5 拟订加工路线 4.5.1 加工方法的选择 4.
2、5.2 加工阶段的划分 4.5.3 工序的集中与分散 4.5.4 加工顺序的安排 4.5.5 热处理工序及辅助工序的安排 4.5.6 数控加工工艺的安排 4.6 加工余量的确定,第4章 机械加工工艺规程,4.6.1 加工余量的概念 4.6.2 影响加工余量的因素 4.6.3 确定加工余量的方法 4.7 工艺尺寸链 4.7.1 工艺尺寸链的概念 4.7.2 工艺尺寸链计算的基本公式 4.7.3 计算工艺尺寸链的步骤 4.7.4 工艺尺寸链的应用 4.8 机床及工艺装备的选择 4.8.1 机床的选择 4.8.2 工艺装备的选择,4.1.1 机械加工工艺规程的作用,1)工艺规程文件是生产中必要的规章
3、制度。 2)工艺规程文件是生产管理和组织工作的依据。 3)工艺规程文件是新建或扩建工厂(车间)的技术基础。,4.1 工艺规程概述,4.1.2 机械加工工艺规程制订的原则,1.技术上的先进性 2.经济上的合理性 3.有良好的劳动条件，避免环境污染,4.1.3 机械加工工艺规程的格式,表4-1 工艺过程卡,1.工艺过程卡,表4-1 工艺过程卡,4.1.3 机械加工工艺规程的格式,3.工序卡,4.1.3 机械加工工艺规程的格式,表4-2 工艺卡,2.工艺卡,表4-2 工艺卡,4.1.3 机械加工工艺规程的格式,表4-3 工序卡,表4-3 工序卡,4.1.3 机械加工工艺规程的格式,表4-4 技术检查
4、卡,4.技术检查卡,4.1.4 制订工艺规程的原始资料,1)产品全套装配图和零件图。 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)有关手册、标准及指导性文件。 7)国内外先进工艺及生产技术发展的情况。,4.1.5 制订工艺规程的步骤,1)计算年生产纲领，确定生产类型。 2)分析研究产品的装配图和零件图，对零件进行工艺分析。 3)确定毛坯，包括选择毛坯类型及制造方法，绘制毛坯图，计算总余量、毛坯尺寸和材料利用率等。 4)拟定工艺路线。 5)确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差。 6)确定各工序所采用的设备及刀具、夹具、量具和辅助工具。
5、7)确定切削用量及时间定额。 8)确定各主要工序的技术要求及检验方法。 9)评价各种工艺方案，确定最佳工艺路线。,4.2.1 零件的结构及其工艺性分析,表4-5 零件机械加工工艺性的实例,4.2 零件分析,4.2.1 零件的结构及其工艺性分析,表4-5 零件机械加工工艺性的实例,表4-5 零件机械加工工艺性的实例,表4-5 零件机械加工工艺性的实例,4.2.2 零件技术要求分析,1)精度分析：包括被加工表面的尺寸精度、形状精度和相互位置精度的分析。 2)表面粗糙度及其他表面质量要求的分析。 3)热处理要求和其他方面要求(如动平衡、去磁等)的分析。,4.3.1 毛坯的种类,1.铸件 2.锻件 3
6、.焊接件 4.型材 5.其他毛坯,4.3 毛坯选择,4.3.2 毛坯的选择,1.零件的材料及其力学性能 2.零件的结构、形状和尺寸 3.生产类型 4.毛坯车间的生产条件 5.充分考虑利用新工艺、新技术、新材料的可能性,4.3.3 毛坯的形状与尺寸,图4-1 工艺凸台,1.工艺凸台的设计,4.3.3 毛坯的形状与尺寸,图4-2 连杆整体毛坯,2.整体毛坯的采用,4.3.3 毛坯的形状与尺寸,图4-3 扁螺母整体毛坯及其加工示意图,3.合件毛坯的采用,4.3.3 毛坯的形状与尺寸,图4-4 锻件毛坯图,4.4.1 粗基准的选择,1)选加工余量小、较准确的、光洁的、面积较大的毛面作粗基准。 2)选重
7、要表面为粗基准，因为重要表面一般都要求余量均匀。,图4-5 床身零件加工时的粗基准选择,4.4 定位基准的选择,4.4.1 粗基准的选择,图4-6 选不加工的表面为粗基准,3)选不加工的表面作粗基准，这样就可以保证加工表面和不加工表面之间的相对位置要求，同时可以在一次安装下加工更多的表面，如图4-6所示。,4)粗基准一般只能 使用一次。,4.4.2 精基准的选择,1.基准重合原则,图4-7 基准重合原则,4.4.2 精基准的选择,2.基准统一原则 3.互为基准原则 4.自为基准原则,图4-8 自为基准原则,5.装夹方便原则,4.5.1 加工方法的选择,1.选择相应能获得经济精度的加工方法 2.
8、工件材料的性质 3.工件的结构和尺寸 4.结合生产类型考虑生产率和经济性 5.本厂的现有设备和技术条件,4.5 拟订加工路线,4.5.2 加工阶段的划分,1.加工阶段的划分 (1)粗加工阶段 其主要任务是切除大部分余量，使毛坯在形状和尺寸上接近零件成品。 (2)半精加工阶段 半精加工应达到一定的精度要求，并保证留有一定的加工余量，为主要表面的精加工作好准备，同时完成一些次要表面的加工(如钻削紧固孔、攻螺纹、铣键槽等)。 (3)精加工阶段 精加工应使各主要表面达到图样规定的质量要求。 (4)光整加工阶段 对于公差等级在IT6级以下、表面粗糙度值Ra0.2m的零件，需安排光整加工阶段，光整加工可进
9、一步提高尺寸精度并降低表面粗糙度值。 2.划分加工阶段的主要原因,4.5.2 加工阶段的划分,(1)保证加工质量 工件加工阶段划分后，粗加工因余量大、切削力大等因素造成的加工误差，可通过半精加工和精加工逐步纠正，从而可保证加工质量。 (2)有利于合理使用设备 粗加工要求功率大、刚性好、生产率高的设备，精加工则要求精度高的设备。 (3)便于安排热处理工序，使冷热加工工序配合得更好 如粗加工后残余应力大，可安排时效处理，消除残余应力；热处理引起的变形又可在精加工中消除。 (4)便于及时发现毛坯缺陷 粗加工时切除大部分余量，能及早发现毛坯缺陷(如气孔、砂眼、夹渣等)，以便及时报废或进行修补，避免浪费
10、精加工工时。,4.5.2 加工阶段的划分,(5)保护加工表面 精加工、光整加工安排在后，可保护精加工和光整加工过的表面少受磕碰损坏。,4.5.3 工序的集中与分散,1.工序集中原则 1)工序数目少，缩短了工艺路线，从而简化了生产计划和生产组织工作，降低了生产成本。 2)减少了设备数量，相应地减少了操作工人和生产面积。 3)减少了零件的安装次数，不仅缩短了辅助时间，而且在一次安装下能加工较多的表面，也易于保证这些表面的相对位置精度。 4)有利于采用高生产率的专用设备和工艺装备，如采用多刀多刃、多轴机床以及数控机床和加工中心等，从而大大提高生产率。 5)辅助时间长，操作调整和维修费时费事。 2.工
11、序分散原则 1)设备和工艺装备结构都比较简单，调整、维修方便。 2)容易适应生产产品的变换。,4.5.3 工序的集中与分散,3)可采用最有利的切削用量，减少机动时间。 4)设备数量多，操作工人多，占用生产面积大。,4.5.4 加工顺序的安排,1.基面先行 2.先粗后精 3.先主后次 4.先面后孔 5.进给路线短 6.减少换刀次数 7.工件刚性好,4.5.5 热处理工序及辅助工序的安排,1.退火和正火 2.时效处理 3.调质处理 4.淬火 5.渗碳淬火 6.渗氮、碳氮共渗等热处理工序 7.辅助工序的安排 (1)检验工序的安排 检验工序是主要的辅助工序，是保证产品质量的重要措施。 (2)表面装饰工
12、序的安排 表面装饰镀层以及发蓝、发黑处理等，一般都安排在机械加工完毕后进行。,4.5.6 数控加工工艺的安排,1.工序的划分 1)以一次安装的加工内容作为一道工序，适用于加工内容不多的工件。 2)以同一把刀具的加工内容划分工序，适用于一次装夹的加工内容较多、程序较长的工件。 3)以加工部位划分工序，适用于加工内容很多的工件。 4)以粗、精加工划分工序，对易发生变形的工件，应把粗、精加工分在不同的工序中进行。 2.数控加工顺序安排 1)上道工序的加工不影响下道工序的装夹(特别是定位)。 2)先内型内腔的加工工序，后外形的加工工序。,4.5.6 数控加工工艺的安排,3)以相同装夹方式或一把刀具加工
13、的工序尽可能采用集中的连续加工，减少重复定位误差，减少重复装夹、更换刀具等辅助时间。 4)在一次装夹进行多道工序加工时，应先安排对工件刚性破坏较小的工序，以减少工件的加工变形。 3.进给路线的选择,4.6.1 加工余量的概念,图4-9 总加工余量与工序余量的关系,4.6 加工余量的确定,4.6.1 加工余量的概念,图4-10 工序余量与工序尺寸的关系,4.6.2 影响加工余量的因素,1.前道工序的尺寸公差 2.前道工序的形位误差 3.工序的表面粗糙度和缺陷层 4.本工序的装夹误差,图4-11 三爪自定心卡盘装夹误差,4.6.3 确定加工余量的方法,1.分析计算法 2.查表修正法 3.经验估算法
14、,4.7.1 工艺尺寸链的概念,图4-12 加工尺寸链示例,1.尺寸链的定义,4.7 工艺尺寸链,4.7.1 工艺尺寸链的概念,2.工艺尺寸链的组成 (1)环 组成工艺尺寸链的各个尺寸都称为工艺尺寸链的环。 (2)封闭环 工艺尺寸链中，间接得到的环称为封闭环。 (3)组成环 除封闭环以外的其他环都称为组成环。 1)增环。 2)减环。 3.增、减环的判定方法,图4-13 增、减环的简易判断图,4.7.1 工艺尺寸链的概念,4.工艺尺寸链的特性 (1)关联性 组成工艺尺寸链的各尺寸之间必然存在着一定关系，工艺尺寸链中的每一个组成环不是增环就是减环，其尺寸发生变化都要引起封闭环尺寸变化。 (2)封闭
15、性 尺寸链必须是一组首尾相接并构成一个封闭图形的尺寸组合，其中应包含一个间接得到的尺寸。 5.建立工艺尺寸链的步骤 (1)确定封闭环 即加工后间接得到的尺寸。 (2)查找组成环 从封闭环一端开始，按照尺寸之间的联系，首尾相连，依次画出对封闭环有影响的尺寸，直到封闭环的另一端，形成一个封闭图形，即构成一个工艺尺寸链，如图4-12所示。 (3)判断增减环 按照各组成环对封闭环的影响确定增环或减环。,4.7.2 工艺尺寸链计算的基本公式,1)封闭环的基本尺寸等于各增环尺寸之和减去各减环尺寸之和。,2)封闭环的最大值等于各增环最大值之和减去各减环最小值之和，封闭环的最小值等于各增环最小值之和减去各减环
16、最大值之和。,3)封闭环的上偏差等于各增环上偏差之和减去各减环下偏差之和,4.7.2 工艺尺寸链计算的基本公式,封闭环的下偏差等于各增环下偏差之和减去各减环上偏差之和。,4)封闭环的公差等于各组成环公差之和。,4.7.3 计算工艺尺寸链的步骤,1)根据题意，按照零件各表面间的相互联系，绘出尺寸链简图。 2)确定封闭环。 3)判断增、减环。 4)按上述公式计算。 5)按入体尺寸标注尺寸公差。,4.7.4 工艺尺寸链的应用,1.基准不重合时工序尺寸及公差的确定 2.多环尺寸链的工序尺寸及公差的确定 (1)尚需继续加工表面的工序尺寸及公差的确定 在零件加工中，有些加工表面的测量基准或定位基准是一些还需要继续加工的表面，造成这些表面在最后一道加工工序中出现需要同时控制两个尺寸的要求，其中一个尺寸是直接控制，由测量获得，而另一个尺寸变成间接获得，形成了尺寸链系统中的封闭环。 (2)零件进行表面处理时的工序尺寸计算 当某些零件表面需要进行渗碳、渗氮或表面镀铬等工序，且在精加工后还需保持其一定的厚度时，也涉及到尺寸链的计算问题。,4.8.1 机床的选择,1)所选机床的主要规格尺寸应与加工工件的
