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1、第第8 8章：机械加工工艺的基本知识章：机械加工工艺的基本知识主要内容主要内容8.18.1机械加工工艺过程的基本知识机械加工工艺过程的基本知识机械加工工艺过程的基本知识机械加工工艺过程的基本知识 8.28.2工件的定位与安装工件的定位与安装工件的定位与安装工件的定位与安装8.3零件的结构工艺零件的结构工艺8 8.4.4工艺过程的制定工艺过程的制定工艺过程的制定工艺过程的制定8.58.5加工工艺规程制定实例加工工艺规程制定实例加工工艺规程制定实例加工工艺规程制定实例本章重难点本章重难点加工工艺的制定加工工艺的制定各定位元件分别限制了哪几个自由度各定位元件分别限制了哪几个自由度8.18.1机械加工
2、工艺过程的基本知识机械加工工艺过程的基本知识1、生产过程和、生产过程和工艺过程工艺过程生产过程生产过程由原材料到生产出成品的由原材料到生产出成品的全部劳动过程的总和。全部劳动过程的总和。工艺过程工艺过程生产过程直接改变原材生产过程直接改变原材料的性能、尺寸和形状料的性能、尺寸和形状使之变成成品的过程。使之变成成品的过程。工序工序：工艺过程中，在一：工艺过程中，在一个工作地点，对一个个工作地点，对一个或或一组工件连续完成的那部一组工件连续完成的那部分工艺过程。分工艺过程。安装安装：是工序的组成部：是工序的组成部分。在机械加工中，一分。在机械加工中，一次装夹次装夹所连续完成的那所连续完成的那部分工
3、艺过程。部分工艺过程。工工件件的的安安装装直接找正安装直接找正安装划线找正安装划线找正安装采用夹具安装采用夹具安装安装方式安装方式夹具安装夹具安装夹具安装夹具安装2 2生产类型与特征生产类型与特征单件生产：单个制造机构或尺寸不同的产品；单件生产：单个制造机构或尺寸不同的产品；成批生产：成批制造相同的工件；成批生产：成批制造相同的工件；大量生产：一种产品制造数量很多，多数工作地点经常重复大量生产：一种产品制造数量很多，多数工作地点经常重复地进行一种工件某一工序的加工。地进行一种工件某一工序的加工。8.2 8.2 工件的定位与安装工件的定位与安装8.2.1 8.2.1 工件的定位工件的定位.定位定
4、位六点定六点定位原理位原理c.定位和的夹定位和的夹紧概念紧概念d.六点定则六点定则是工件在机床上占有正确的位置，是工件在机床上占有正确的位置，以保证被加工表面的精度。以保证被加工表面的精度。一个不受约束的物体在空间有六个一个不受约束的物体在空间有六个自由度，即沿、方向的平自由度，即沿、方向的平移和绕、方向的转动。移和绕、方向的转动。定定位位是是限限制制这这些些自自由由度度，但但并并非非限限制制了了这这些些自自由由度度物物体体就就不不能能动动了了;因因这这只只是是定位，若虚工件不动还须夹紧。定位，若虚工件不动还须夹紧。六个支撑点限制工件的六个自由度。六个支撑点限制工件的六个自由度。六点定则的应用
5、六点定则的应用完全定位完全定位：用定位元件限制工件的六个自由度的定位方：用定位元件限制工件的六个自由度的定位方式；式；不完全定位不完全定位：没有完全限制六个自由度的定位方式；：没有完全限制六个自由度的定位方式；欠定位欠定位：该限制的自由度没有得到限制的定位方式。：该限制的自由度没有得到限制的定位方式。过定位过定位（或超定位）：一个自由度同时被两个（或超定位）：一个自由度同时被两个以上的定位元件以上的定位元件限制了的定位方式，完全定位、限制了的定位方式，完全定位、不完全定位是合理的定位方式，欠定位是不允不完全定位是合理的定位方式，欠定位是不允许的，会影响工件加工质量和加工精度许的，会影响工件加工
6、质量和加工精度.六点定位六点定位完全定位完全定位例如：车削细长轴时，除例如：车削细长轴时，除采用卡盘和顶尖外，为增采用卡盘和顶尖外，为增加工件的刚性，往往还采加工件的刚性，往往还采用中心架或跟刀架，使之用中心架或跟刀架，使之出现了过定位。出现了过定位。车削细长轴时若用三爪卡盘和前后顶尖定位时，、车削细长轴时若用三爪卡盘和前后顶尖定位时，、方向的平移同时被三爪卡盘和前后顶尖约束了，此时已经出方向的平移同时被三爪卡盘和前后顶尖约束了，此时已经出现了过定位，但是三爪卡盘是用来传递运动的，生产中可用现了过定位，但是三爪卡盘是用来传递运动的，生产中可用卡箍来代替三爪卡盘，卡箍既可传递运动又不约束工件的自
7、卡箍来代替三爪卡盘，卡箍既可传递运动又不约束工件的自由度，变过定位为不完全定位。由度，变过定位为不完全定位。工件定位工件定位8.2.2工件的基准工件的基准工件基准的概念：工件基准的概念：基准就是根据的基准就是根据的意识。零件设计意识。零件设计与制造中，需以与制造中，需以一些指定的点、一些指定的点、线或面作为根据，线或面作为根据，来确定其他点、来确定其他点、线或面的位置，线或面的位置，这些作为根据的这些作为根据的点、线或面称为点、线或面称为基准。基准。工工件件的的基基准准设计基准设计基准工艺基准工艺基准工艺基准工艺基准定位基准定位基准度量基准度量基准装配基准装配基准定位基准的选择定位基准的选择a
8、.粗基准的选择粗基准的选择）选取不加工的表面为粗基准）选取不加工的表面为粗基准）选取要求余量均匀的表面为粗基准）选取要求余量均匀的表面为粗基准3）选取便于装夹的表面为粗基准）选取便于装夹的表面为粗基准粗基准的选择粗基准的选择b.精基准的选择精基准的选择基准重合原则基准重合原则：定位基准与设计基准重合，可：定位基准与设计基准重合，可避免产生定位误差；避免产生定位误差；基准统一原则基准统一原则：加工零件上某些位置精度要求较：加工零件上某些位置精度要求较高的表面时，应尽可能选同一定位基准，以保证高的表面时，应尽可能选同一定位基准，以保证各加工表面的位置精度。各加工表面的位置精度。定位基准选择定位基准
9、选择8. 3 8. 3 零件的结构工艺性零件的结构工艺性 零零件件、部部件件或或整整个个产产品品的的结结构构，是是根根据据用用途途和和使使用用性性能能设设计计的的，但但结结构构是是否否完完善善合合理理在在很很大大程程度度上上还还要要看看这这种种结结构构能能否否符符合合工工艺艺方方面面的的要求。要求。 在满足使用要求的前提下，设计的结构和规在满足使用要求的前提下，设计的结构和规定的技术要求必须能适应相应制造工艺的水平，定的技术要求必须能适应相应制造工艺的水平，是生产过程便于实现并能保证在其经济性。是生产过程便于实现并能保证在其经济性。结构结构工艺性工艺性是指设计的结构在具体的生产条件下便于是指设
10、计的结构在具体的生产条件下便于制造，可采用最有效的工艺方法的可能性。制造，可采用最有效的工艺方法的可能性。一般原则和实例分析一般原则和实例分析1与所采用的加工方法相适应与所采用的加工方法相适应2减少换刀次数和内孔沟槽的加工减少换刀次数和内孔沟槽的加工3便于装夹和定位便于装夹和定位4 4便于加工和测量便于加工和测量便于加工和测量便于加工和测量5.留有足够的退刀槽、空刀槽和越程槽留有足够的退刀槽、空刀槽和越程槽6利于保证加工质量和提高生产率利于保证加工质量和提高生产率7利用提高标准化程度利用提高标准化程度尽量采用标准件；尽量采用标准件；尽量用标准刀具加工；尽量用标准刀具加工；8.应利于装配和拆卸；
11、应利于装配和拆卸；避免同一方向两平面同时接触；避免同一方向两平面同时接触；便于拆卸；便于拆卸；9合理规定精度及技术要求；合理规定精度及技术要求；10合理采用零件的组合合理采用零件的组合返回减少加工减少加工同类结构同类结构参数尽量参数尽量统一统一尽量减少加工余量尽量减少加工余量返回返回减少换刀次数和内孔沟槽的加工减少换刀次数和内孔沟槽的加工工艺凸台工艺凸台返回返回便于装夹便于装夹和定位和定位返回便于加工和测量便于加工和测量便于加工和测量便于加工和测量越程槽越程槽留有足够的退刀槽、空刀槽和越程槽留有足够的退刀槽、空刀槽和越程槽返回返回留有足够的退刀槽留有足够的退刀槽利于保证加工质量和提高生产率利于
12、保证加工质量和提高生产率有足够的刚度有足够的刚度返回返回零件切削加工的结构工艺性（零件切削加工的结构工艺性（零件切削加工的结构工艺性（零件切削加工的结构工艺性（1 1）零件切削加工的结构工艺性（零件切削加工的结构工艺性（零件切削加工的结构工艺性（零件切削加工的结构工艺性（2 2）8.4 8.4 工艺过程的制定工艺过程的制定1零件的工艺分析零件的工艺分析零件图纸是否完整正确零件图纸是否完整正确零件选材是否恰当零件选材是否恰当零件的加工工艺性是否合理零件的加工工艺性是否合理2坯料的选择坯料的选择工序数量、机械加工劳动量等在很大程度上取决于工序数量、机械加工劳动量等在很大程度上取决于所选坯料。若坯料
13、的余量较大，使材料的利用率降所选坯料。若坯料的余量较大，使材料的利用率降低。在制定零件的工艺过程时，应尽可能采用先进低。在制定零件的工艺过程时，应尽可能采用先进的坯料制造方法。的坯料制造方法。3加工余量的确定加工余量的确定加工余量加工余量零件由坯料变成产品零件由坯料变成产品的过程中，在某加工的过程中，在某加工表面上切除金属层的表面上切除金属层的总厚度，称为该加工总厚度，称为该加工表面的结构总余量表面的结构总余量各道工序中切各道工序中切除的那层金属，除的那层金属，称为该工序的称为该工序的余量余量过大过大过小过小将增加机械加工劳动量，且将增加机械加工劳动量，且浪费材料、增加电力及工具浪费材料、增加
14、电力及工具消耗等，导致成本提高消耗等，导致成本提高不能保证切除工件表面的缺不能保证切除工件表面的缺陷层，不能纠正上道工序的陷层，不能纠正上道工序的加工误差加工误差原则原则:在保证加工质量力的前提下，尽可能在保证加工质量力的前提下，尽可能减少余量。减少余量。方法方法:计算法、估计法、查表法计算法、估计法、查表法4工艺路线的拟定工艺路线的拟定加工阶段的划分加工阶段的划分零件精度要求较高时，往往需要将加零件精度要求较高时，往往需要将加工过程划分几个阶段，一般分为工过程划分几个阶段，一般分为粗加粗加工工、精加工精加工和和光整加工光整加工等等目的目的:保证加工质量；保证加工质量；合理使用设备；合理使用设
15、备；合理安排热处理工序合理安排热处理工序.加工顺序的安排加工顺序的安排（）机械加工机械加工顺序的安排：先基顺序的安排：先基面后其它、先粗后面后其它、先粗后精、先主后精、先主后次、次、先面后孔。先面后孔。（）热处理工序的安排：热处理工序的安排：预先热处理：调整硬度以利预先热处理：调整硬度以利切削加工；时效处理：消除切削加工；时效处理：消除应力对加工精度的影响；应力对加工精度的影响；最终热处理：使零件的性能最终热处理：使零件的性能达到要求。达到要求。（3）辅辅助助工工序序的的安安排排：包包括括检检验验、去去毛毛刺刺、清清洗、涂防锈漆等。洗、涂防锈漆等。8 .5 8 .5 加工工艺规程制定实例加工工艺规程制定实例8.5.1轴类零件加工工艺规程轴类零件加工工艺规程8.5.2盘套类零件加工工艺规程盘套类零件加工工艺规程
