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1、第一章 机械制造工艺过程概述1 生产过程和工艺过程丄设计、制造一个产销对路的机械产品，应当经过以下几个阶段。产品设计工艺准备毛坯制造机械加工装配试验丄生产过程 就是指由原材料或半成品制造成品的全过程。丄工艺过程 在全部生产过程中，占主导地位的是直接改变工件形状、尺寸及其材料性能而最后成为零件，以及将零件、部件装配成机器的部分生产过程。这部分的生产过程称为工艺过程，它主要包括铸造、锻造、焊接、冲压、机械加工、热处理、装配工艺过丄机械加工工艺过程 是指利用机械加工方法逐步改变毛坯的形态的工艺过程。在产品生产中，它起着十分重要的作用，因为它是获得复杂构形和高精度零件的主要技术手段。2 机械加工过程的
2、组成丄用机械加工方法改变毛坯形状的机械加工工艺过程，是由如干个按一定顺序排列的工 件次序（工序）组成，毛坯依次通过这些工序被加工成零件。丄 工序一名工人在一台机床上，对一个工件连续完成的那部分工艺过程。丄 工位在加工表面，为了减少安装次数，往往采用回转夹具、回转工作台或移动卡具，将工件在一次安装中先后处于几个不同位置进行加工。在每个加工位置上所完成的 那部分工作就称为工位丄工步在加工表面、切削刀具及切削用量中的转速与进给量不变的条件下所完成的那部分工艺过程。3 基准的概念与分类丄设计基准它是设计零件图样时用以确定其它面、线或点的位置所依据的基准。丄 工艺基准在制造过程（包括加工、测量和装配）中
3、采用的各种基准，总称为工艺基准。工艺基准又可分为工序基准、定位基准、度量基准及装配基准。丄 定位基准定位基准是工件在卡具上（或在机床上）定位时，用以使工件在工序尺寸方向上相对于刀具得到确定位置的基准。丄度量基准 用以度量加工表面位置的基准。丄 装配基准 当零件装配成部件和机器时，用以确定零部件在机器中位置的基准。4 生产纲领和类型丄生产纲领工厂或产品的生产纲领是指包括备品和废品在内的该产品的年产量 零件的生产纲领可按下式计算N=nQ (1+a ) (1 + 0 )丄生产类型根据生产纲领、产品的复杂程度和质量的大小，其生产方式可以分为单件 生产、成批生产、大量生产三种类型。就其工艺过程的特点而言
4、，小批生产和单件生产 类似，大批生产和大量生产类似；因此，通常也可分为单件小批量生产、成批(中批) 生产、大批大量生产三种类型。第二章 毛坯的选择常用金属机械零件的毛坯有铸件、锻压件、焊接件以及型材等。1 各种毛坯的特点丄铸件铸件是最常用的毛坯生产方式，它是液态成形，因此能生产从几克到 200 多吨复杂的 各类铸件。丄锻压件锻压件是机械行业中的另一中常用毛坯。它是塑性变形的结果，因此锻压件晶粒较细， 没有铸造的粗大组织和内部缺陷，其力学性能较好，所以一些要求强度高、耐冲击、抗疲劳 的重要零件多采用锻件毛坯。丄焊接件焊接件的特点是可以以小拼大，气密性好，生产周期端，不需要重型和专用设备，可以 生
5、产有较好的强度和刚度，而且质量轻、材料利用率高的毛坯；缺点是抗振性差，易变形。 因此对一些要求高的重要机械零件选用焊接件为毛坯时，机械加工前应采用退火处理，以消 除应力、防止变形。丄型材 机械零件有相当大的部分采用型材为毛坯，常用的型材有圆钢、方钢、钢板、六角钢、 角钢及槽钢等常用圆钢、六角钢制造短轴、短轴、螺栓、螺母、垫圈等；用槽钢和工子钢、及钢板来 制造焊接件、冲压件；用方钢和圆钢为坯料制作各种杆件、锻件；用线材制作弹簧等。2 毛坯选择原则毛坯选择一般应考虑以下原则：丄使用要求 毛坯的使用要求是指将毛坯最终制成机械零件的使用要求。零件的使用要 求具体体现在零件的形状、尺寸、精度及工件条件、
6、受力情况等，只有满足使用要求的毛坯 才具有实际价值。因此保证使用要求是选择毛坯的首要原则。丄 经济性 所谓经济性原则，主要就是降低毛坯的成本。选择毛坯时，应在保证使用要 求的前提下，尽量减少消耗、降低毛坯成本，满足市场竞争的需要。降低成本的主要途径如 下：1) 选择合适的毛坯生产工艺2) 选择合适的材料3) 批量和生产周期丄实际生产条件3 常用零件的毛坯选择丄轴类零件丄轮盘类零件丄套类零件丄箱体类零件第三章 机械加工基础知识和机械加工质量1 金属切削加工设备2 机械加工精度与加工误差机器是由零件组成的，机器的精度一般取决于零件的加工精度。零件的加工精度是指零 件在机械加工以后的尺寸、几何形状和
7、各表面间的相互位置等实际数值与理想数值相接近的 程度。零件在加工过程中，由于种种原因总会存在一定的误差，这就是加工误差。丄加工精度的具体内容尺寸精度形状精度位置精度3 加工表面质量的基本概念 表面质量是指机械加工以后，零件表面的几何形状(主要是表面粗糙度)和表面层的物理 性能两个方面。3 各种加工方法所能够达到的经济精度和表面粗糙度1) 经济精度 工件经机械加工获得的表面，不论是尺寸，位置，总会存在一定的加工误差。在正常的生 产条件下，不同的加工方法所能达到的尺寸、形状和位置精度是一定的。当改变生产条件， 如采用提高精度的设备，适当降低切削用量等措施，虽可获得更高的精度，却增加了生产成 本，这
8、是不经济的。在机械加工中，用经济加工精度表示某一种加工方法能达到的精度等级。2)表面粗糙度 在产品设计时，根据零件的工作条件，在确定加工精度的同时，也需要合理地确定零件的表面粗糙度。第四章 典型表面的加工方法1 外圆面加工1) 外园面的车削粗车 粗车后一般可达到 IT11 IT13 级精度，表面粗糙度值为 Ra5012.5半精车 半精车后一般可达到 IT8 IT10 级精度，表面粗糙度值为 Ra6.33.2 精车 精车后一般可达到 IT6 IT9 级精度，表面粗糙度值为 Ra1.60.8 细车 细车后一般可达到 IT5 IT6 级精度，表面粗糙度值为 Ra0.80.22) 外园面的磨削粗磨 一
9、般可达到 IT7 IT8 级精度，表面粗糙度值为 Ra0.80.4精磨 一般可达到 IT5 IT6 级精度，表面粗糙度值为 Ra0.40.2细磨 小于 IT5 级精度，表面粗糙度值为 Ra0.20.14) 外园面的光整加工研磨 可达到IT5IT3级精度 表面粗糙度值为Ra0.10.008M m 抛光不提高精度表面粗糙度值为Ra0.20.025M m2 孔加工1) 钻孔可达到 IT12 IT13 级精度，表面粗糙度值为 Ra12.52) 扩孔可达到 IT10 IT11 级精度，表面粗糙度值为 Ra12.56.33) 铰孔可达到 IT7 IT8 级精度，表面粗糙度值为 Ra3.20.84) 镗孔可
10、达到 IT7 IT8 级精度，表面粗糙度值为 Ra1.60.85) 磨孔内园磨床磨孔 可达到 IT6 IT8 级精度，表面粗糙度值为 Ra0.10.8 珩磨孔 可达到 IT6 IT4 级精度，表面粗糙度值为 Ra0.20.056) 深孔加工3平面加工1)车削平面可达到 IT7 IT8 级精度，表面粗糙度值为 Ra1.60.82)铣削平面可达到 IT7 IT9 级精度，表面粗糙度值为 Ra1.60.83)磨削平面可达到 IT7 IT5 级精度，表面粗糙度值为 Ra0.20.84)平面的光整加工4特形表面加工5零件结构的切削加工工艺性1)尽量采用标准化参数和标准化零件2)要便于在机床或卡具上安装3
11、)要便于加工，提高切削效率6零、部件结构的装配工艺性第五章 典型零件的制造工艺1 发动机曲轴的机械加工1) 曲轴的主要技术要求 尺寸方面的技术要求 形状精度方面的技术要求 位置精度方面的技术要求2) 曲轴加工工艺过程概述2 发动机机体的机械加工1) 机体的主要技术要求1 图纸中出现的工艺问题汇总1.1 材料的选择1.1.1 焊接件选材及技术要求 焊接件一般选用低碳钢，因为其焊接性能好，不容易产生裂纹。一般焊接件多使用板材，材料的选择应为普通碳素结构钢Q235 :不要选择优质碳素结构 钢如15号、20号等，因为这些钢不但价格高，而且使用不普遍，批量较小时很难购买。焊后 一般要进行去应力退火处理，
12、然后喷砂处理，如需要防锈，可进行氧化或镀锌处理。1.1.2固定件选材及技术要求图 6-1 某型号转子总成示意图此件为某型号离心滤的上的一个部件，图中压紧螺母，与它相配的两件下转子体和转子均为铝体。而压紧螺母的设计图样如下:图6-2压紧螺母示意图该零件材料要求40Cr，调质处理3035HRC，因为它相配的两件下转子体和转子均为铝体，因此这样的设计是不合理的。如果将材料改为Q235，不要求热处理，则更合理。因为该两种材料相比，价格相差在一 倍左右；如果进行热处理，加工工序也增加，加工难度加大，使得成本大大增加。如用材料 改为Q235加工工艺如下：下料车如用材料40Cr,调质处理3035HRC加工工
13、艺如下：下料粗车热处理精车（因硬度较高，很难加工）两则总的成本相差2倍以上。因此选材时要考虑在满足使用要求的前提下，使用廉价的材料，并规定合理的热处理要 求。一般对简单的固定件选择的选择顺序如下：Q235 （不热处理，螺栓强度4.8级）一一45 （调质2832HRC,螺栓强度8.8级）或40Cr （调质3035HRC，螺栓强度大于8.8级）一一42CrMo （调质3337HRC,螺栓强度10.9级； 3944HRC，螺栓强度12.9级）113需要表面处理零件选材及技术要求1）渗碳件，下图为某型号水泵轴的示意图，材料20CrMnTi，技术要求除螺纹、中心孔、锥 面和21圆柱圆柱面外全部渗碳。4.
14、壺I默黠 k：.：; 4.D.觀期歆&絆-R1002JIW 衣邱魁，解鮮*（黠蚁峭也豔赧：卫-004 7.斃施-2.融怒”9.默附谜即地射企匝飢辭启砂卉黛.图6-3 水泵轴示意图该件实际只有A面与水封、油封有摩擦接触外，其余表面没有摩擦接触，因此该件的渗 碳要求不太合理。因此在设计时一定要考虑那些面需要渗碳，那些面不需要渗碳。但要注意 以下几项要求：丄 材料一般选用低碳钢如20、20Cr、20CrMnTi、12CrNi3等;丄 轴类零件的中心孔不渗碳；丄 螺纹、键槽等需要进行车、铣加工的表面不渗碳；丄第三检查组要求不合适，因为零件上无法进行硬度检查。2）氮化件，下图为某型号机油泵齿轮示意图:.
15、対:畑?.雕细t C3-0.5.勉HVXOOK/.贞刚t龙町列眈，1车潮s翩主時来1IV円哑川闵 阪加豔轿咖认特换翊e LL/LSJM-OO-n. Wll/BD|-2O02.b. I鈿说無櫥（逼號扯削艮山胆咗Ol&Ci* ）强甘破iA悴轧43CrHoAI/i-QJ7T3077-1三二 4图6-4齿轮示意图氮化往往是工件加工的最后一道工序，一般软氮化零件变形为0.010.02左右，氮化材料 的选择一般为中碳钢，氮化前要进行调质处理。要注意以下几项要求丄 氮化钢一般常用材料为40Cr、38CrMoAlA、35CrMo等；丄因为氮化为最后热处理，一般为整体氮化。1.2 粗糙度的选择 粗糙度的选择首先要满足使用要求的前提下，选用较高的粗糙度等级 下图为某型号的一个限压阀。件号1（柱塞）和3
