《机械加工技术及设备 教学课件 ppt 作者 孙庆群 8_第8章 机械加工工艺规程的制订》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械加工技术及设备 教学课件 ppt 作者 孙庆群 8_第8章 机械加工工艺规程的制订（73页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、机械加工技术及设备,第8章 机械加工工艺规程的制订,8.1 概述 8.2 零件的工艺分析 8.3 工艺路线及工序的拟定 8.4 工艺尺寸链 8.5 机械加工工艺规程制订实例,8.1 概述,8.1.1 工艺规程的概念 1.生产过程和工艺过程 2.工艺过程的组成 (1)工序 一个(或一组)工人在一个工作地点，对一个(或同时对几个)工件所连续完成的那部分工艺过程叫工序。,图8 - 1 小轴零件图,8.1 概述,表8 - 1 小轴加工工艺过程(小批量生产),表8 - 1 小轴加工工艺过程(小批量生产),8.1 概述,(2)安装 在一个工序内，工件至少需安装一次(如表8 - 1中的工序40)，有时也需要
2、安装多次(如表8 - 1中的工序20)，工件经一次装夹后所完成的那一部分工序称为安装。 (3)工位 工件在一次装夹后，工件与夹具或设备的可动部分一起相对于刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置上所完成的那一部分工艺过程称为工位。 (4)工步与复合工步 在加工表面、切削刀具和切削用量(仅指转速和进给量)都不变的情况下，所连续完成的那部分工艺过程，称为一个工步。,8.1 概述,图8 - 2 四工位钻孔,8.1 概述,(5)进给 在一个工步内，有些表面由于加工余量太大，或由于其他原因，需用同一把刀具对同一表面进行多次切削。,图8 - 4 转塔车床的复合工步,8.1 概述,3.生产纲领与生产类型 (1
3、)生产纲领 生产纲领是指企业在计划期内应当生产产品的品种、规格及产量和进度计划。,(2)生产类型 根据零件数量和质量的大小，就可以确定零件的生产类型。,8.1 概述,表8 - 2 生产类型与生产纲领的关系,1)单件生产。 2)成批生产。 3)大量生产。 4.工艺规程的作用和形式,表8 - 2 生产类型与生产纲领的关系,8.1 概述,表8 - 3 机械加工工艺过程卡片,表8 - 3 机械加工工艺过程卡片,8.1 概述,表8 - 4 机械加工工艺卡片,表8 - 4 机械加工工艺卡片,8.1 概述,表8 - 5 机械加工工序卡片,1)机械加工工艺过程卡片。 2)机械加工工艺卡片。 3)机械加工工序卡
4、片。,表8 - 5 机械加工工序卡片,8.1 概述,8.1.2 机械加工工艺规程的制订步骤 机械加工工艺规程制订的原则是在保证产品质量的前提下，尽可能提高生产率，降低成本。 1)阅读装配图和零件图工艺审查，了解产品的用途、性能和工作条件，熟悉零件在产品中的地位和作用。 2)熟悉或确定毛坯，确定毛坯的主要依据是零件在产品中的作用、生产纲领以及零件本身的结构、性能。 3)拟定机械加工工艺路线，这是制订机械加工工艺规程的核心。 4)确定满足各工序要求的工艺装备(包括机床、夹具、刀具和量具等)。 5)确定各工序的加工余量、计算工序尺寸和公差。 6)确定切削用量。,8.1 概述,7)确定时间定额。 8)
5、填写工艺文件。,8.2 零件的工艺分析,8.2.1 零件的工艺分析 零件工作图及其有关部件装配图是了解零件结构和功能及制订工艺规程最主要的原始资料。 1.零件及产品装配图的技术要求分析 1)加工表面的尺寸精度、形状精度和位置精度。 2)加工表面的表面粗糙度和物理性能。 3)热处理及其他要求。 2.零件结构工艺性 (1)零件结构要素的工艺性 组成零件的各加工表面称为结构要素。 1)各要素尽量形状简单，面积小，规格统一和标准，以减少加工时调整刀具的次数。,8.2 零件的工艺分析,2)能采用普通设备和标准刀具进行加工，刀具易进入、退出和顺利通过，避免内端面加工，防止碰撞已加工面。,图8 - 6 机床
6、立柱的工艺凸台,8.2 零件的工艺分析,3)加工面与非加工面应明显分开，加工时应使刀具有较好的切削条件，以延长刀具的寿命和保证加工质量。 (2)零件整体结构的工艺性 1)尽量采用标准件、通用件和相似件。 2)有便于装夹的基准和定位面。 3)零件应有足够的刚性，防止加工中在高速和多刀切削时的变形，影响加工精度。 3.产品结构的工艺性 表8 - 6 结构工艺性实例分析,8.2 零件的工艺分析,表8 - 6 结构工艺性实例分析,8.2 零件的工艺分析,表8 - 6 结构工艺性实例分析,8.2 零件的工艺分析,8.2.2 工艺审查案例 (1)方向轴零件的精度分析，零件图如图8 - 7所示。 1)该件两
7、个45+0018mm外圆的轴线分别为基准A、B，这两个外圆表面相对于基准AB的圆跳动为0.05mm。 2)调质处理2630HRC。 3)去尖角、毛刺。 4)工件材料为45钢。 (2)工艺分析 1)该件最大直径不太大，可先整体调质处理，然后车削加工。 2)该件两个45+0018mm外圆表面要求较高，车削后磨削加工。,8.2 零件的工艺分析,图8 - 7 方向轴,(3)传动轴零件结构工艺性 方向轴为常用传动件，要求具有一定强度。,8.3 工艺路线及工序的拟定,8.3.1 工艺路线的拟定 1.定位基准的选择,图8 - 8 设计基准举例 1端面 2中心线,8.3 工艺路线及工序的拟定,(1)基准的分类
8、 从设计和工艺两个方面看基准，可把基准分为两大类，即设计基准和工艺基准。 1)设计基准就是设计者在设计零件时，根据零件在装配结构中的装配关系以及零件本身结构要素之间的相互位置关系，确定标注尺寸(或角度)的起始位置。 2)工艺基准就是在加工工艺过程中所采用的基准。,图8 - 9 基准分类,8.3 工艺路线及工序的拟定,(2)定位基准的选择原则,图8 - 10 两种粗基准选择对比 a)壁厚均匀 b)壁厚不均匀 1外圆面 2加工面 3毛坯孔,8.3 工艺路线及工序的拟定,1)粗基准的选择。 保证相互位置要求的原则。如果必须保证工件上加工面与不加工面的相互位置要求，则应以不加工面作为粗基准。例如在图8
9、 - 10中的零件，一般要求壁厚均匀，因而图8 - 10a的选择是正确的。又如图8 - 11a所示的拨杆，虽然不加工面很多，但由于要求22H9孔与40mm外圆同轴，因此在钻22H9孔时应选择40mm外圆作为粗基准，利用自定心夹紧机构使40mm外圆与钻孔中心同轴(见图8 - 11b)。,图8 - 11 粗基准的选择 1拨杆 2钻模,8.3 工艺路线及工序的拟定, 保证加工表面加工余量合理分配的原则。如果必须首先保证工件某重要表面的余量均匀，应选择该毛坯表面为粗基准。例如在车床床身加工中，导轨面是最重要的表面，精度要求高，因此希望加工时导轨面切削余量要小而且均匀。此时应以导轨面为粗基准，先加工底面
10、，然后再以底面为精基准，加工导轨面(见图8 - 12a)。这就可以保证导轨面的加工余量均匀。否则，必将造成导轨面加工余量不均匀(见图8 - 12b)。,图8 - 12 床身加工粗基准选择对比,8.3 工艺路线及工序的拟定, 便于工件装夹的原则。选择粗基准时，必须考虑定位准确，夹紧可靠以及夹具结构简单、操作方便等的问题。,8.3 工艺路线及工序的拟定, 粗基准一般不得重复使用的原则。如果能使用精基准定位，则粗基准一般不应被重复使用。这是因为若毛坯的定位面很粗糙，在两次装夹中重复使用同一粗基准，就会造成相当大的定位误差(有时可达几毫米)。例如图8 - 13a所示的零件，其内孔、端面及37mm孔都需
11、要加工，如果按图8 - 13b、c所示工艺方案，即第一道工序以30mm外圆为粗基准车端面、镗孔；第二道工序仍以30mm外圆为粗基准钻37EQSmm孔，这样就可能使钻出的孔公共回转中心与内孔16H7的轴线偏移23mm。图8 - 13b、d所示工艺方案则是正确的，其第二道工序是用第道工序已经加工出来的内孔和端面作精基准，就较好地解决了图8 - 13b、c工艺方案产生的偏移问题。,8.3 工艺路线及工序的拟定,图8 - 13 粗基准错误实例及其改进方案 a)零件图 b)车端面及内孔 c)重复使用粗基准钻37mm孔 d)精基准定位钻37mm孔 1工件 2自定心卡盘 3转台,8.3 工艺路线及工序的拟定
12、,2)精基准的选择,图8 - 14 一面两孔定位,8.3 工艺路线及工序的拟定, 基准重合原则。应尽可能选择被加工表面的设计基准为精基准，以避免定位基准与设计基准不一致而产生的基准不重合误差。 基准统一原则。当工件以某一精基准定位时，可以比较方便地加工大多数(或所有)其他表面，则应尽早地把这个基准面加工出来，并达到一定精度，以后工序均以它为精基准来加工其他表面，这称为基准统一原则。但基准统一原则常常会带来基准不重合的问题，应注意。如图8 - 14所示，以箱体底面和底面上的两个销孔进行定位加工其他表面，及车削轴类零件时采用顶尖定位，都是应用基准统一原则的案例。 互为基准原则。某些位置精度要求很高
13、的表面，常采用互为基准反复加工的办法来达到位置精度要求，此原则称为互为基准原则。,8.3 工艺路线及工序的拟定,表8 - 7 车床主轴工艺路线和基准转换(互为基准),8-7.eps, 自为基准原则。对于需要减小表面粗糙度，减小加工余量和保证加工余量均匀的工序，常以加工面本身为基准进行加工，这称为自为基准原则。,8.3 工艺路线及工序的拟定,图8 - 15 床身导轨面自为基准定位 1工件 2楔铁 3百分表, 便于装夹原则。所选择的精基准，应能保证定位准确、可靠，夹紧机构简单，操作方便，这称为便于装夹原则。,8.3 工艺路线及工序的拟定,(3)定位基准选择示例 1)划线。 2)粗精刨底面和凸台。
14、3)粗精镗32H7孔。 4)钻、扩、铰16H9孔。,图8 - 16 车床进刀轴架,8.3 工艺路线及工序的拟定,解 第一道工序划线。当毛坯误差较大时，采用划线的方法能同时兼顾到几个不加工面对加工面的位置要求。选择不加工面R22外圆和R15外圆为粗基准，同时兼顾不加工的上平面与底面距离18mm的要求，划出底面和凸台的加工线。 底面限制三个自由度，K面限制两个自由度。此方案加工两孔采用了基准统一原则。夹具比较简单。设计尺寸40.1mm基准重合；5l0.1mm有基准不重合误差，其大小等于0.2mm；两孔平行度0.02mm也有基准不重合误差，其大小等于0.03mm。由分析可知，此方案基准不重合误差已经
15、超过了允许的范围，不可行。 32H7孔限制四个自由度，底面限制一个自由度。此方案对尺寸40.1mm有基准不重合误差，且定位销细长，刚性较差，所以也不可行。,8.3 工艺路线及工序的拟定, 底面限制三个自由度，32H7孔限制两个自由度。此方案可将工件套在一个长的菱形销上来实现，对于三个设计要求均为基准重合，只是32H7孔对于底面的平行度误差将会影响两孔在垂直平面内的平行度，应当在镗32H7孔时加以限制。 2.表面加工方法的选择 1)平面的加工路线。,图8 - 17 平面的典型加工路线,8.3 工艺路线及工序的拟定, 粗铣半精铣精铣高速铣。在平面加工中，铣削加工用得最多。这主要是因为铣削生产率高。
16、近代发展起来的高速铣，其加工精度比较高(公差等级IT6IT7)，表面粗糙度也较小(Ra0.161.25m左右)。 粗刨半精刨精刨宽刀精刨、刮研或研磨。宽刀精刨多用于大平面或机床床身导轨面加工，其加工精度和表面粗糙度都比较好，在单件、成批生产中被广泛应用。 粗铣(刨)半精铣(刨)粗磨精磨研磨、精密磨、砂带磨或抛光。如果被加工平面有淬火要求，则可在半精铣(刨)后安排淬火。淬火后需要安排磨削工序，还可以在精磨后安排研磨或精密磨。,8.3 工艺路线及工序的拟定, 粗拉精拉。这条加工路线主要在大批大量生产基准孔中采用，其加工出的孔为H7。 粗车半精车精车金刚石车。主要用于有色金属零件的平面加工。 2)外圆表面的加工路线。,图8 - 18 外圆表面的典型加工路线,8.3 工艺路线及工序的拟定, 粗车半精车精车。这是应用最广的一条加工路线。适用于加工精度等于或低于公差等级IT7，表面粗糙度等于或大于Ra3.2m的可
