第1章 機械加工本章總結

第1章機械加工工藝規(guī)程的制定本章總結第1章機械加工工藝規(guī)程的制定本章要點根本概念規(guī)程的制定制定的主要問題工藝尺寸鏈1.1機械加工工藝過程的根本概念◆消費過程與工藝過程◆機械加工工藝過程的組成◆消費類型及其工藝特點1.1機械加工工藝過程的根本概念消費過程是指將原資料或半廢品轉變?yōu)閺U品的全過程。原資料→廢品〔機器〕消費過程包括：⑴原資料和廢品的運輸與保管；⑵消費技術預備任務→如消費方案的制定、工藝規(guī)程的編制與消費工具的預備等⑶毛坯的制造→鍛壓、鑄造、焊接等⑷零件加工→機械加工、熱處置和外表處置等⑸產(chǎn)品的裝配、調試、檢驗、油漆和包裝等。1.1機械加工工藝過程的根本概念工藝過程是與改動原資料或半廢品使之成為廢品直接有關的過程。包括：鍛壓、鑄造、機械加工、熱處置、外表處置、裝配等。1.1.2機械加工工藝過程的組成★工序——是指由一個或一組工人在同一臺機床或同一個任務地，對一個或同時對幾個工件所延續(xù)完成的那一部分機械加工工藝過程。★區(qū)分工序的主要根據(jù)：工人和任務地點固定；任務對象不變,任務延續(xù)。1.1.2機械加工工藝過程的組成★安裝——在一道工序中，工件每經(jīng)一次裝夾后所完成的那部分工序稱為安裝?！镅b夾——將工件在機床上或夾具中定位、夾緊的過程。裝夾包括定位和夾緊兩個過程?！锕の弧ぜ跈C床上占據(jù)每一個位置所完成的那部分工序稱為工位。1.1.2機械加工工藝過程的組成★工步——在加工外表〔或裝配時的延續(xù)外表〕和加工〔或裝配〕工具不變的情況下所延續(xù)完成的那部分工序。構成工序的根本單元，本質是工序的加工內容。

輔助工步——由人和〔或〕設備延續(xù)完成的工序，該部分工序不改動工件的外形、尺寸和外表粗糙度，但它是完成工步所必需的。如改換刀具等。

加工外表、加工工具和延續(xù)加工3個要素中有一個發(fā)生變化就是另一個工步。1.1.2機械加工工藝過程的組成1.1.2機械加工工藝過程的組成

在一個工步內，假設有幾把刀具同時加工幾個不同外表，稱此工步為復合工步。a〕立軸轉塔車床的一個復合工步b〕鉆孔、擴孔復合工步圖1-4復合工步1.1.2機械加工工藝過程的組成★任務行程〔走刀〕——同一加工外表加工余量較大，可以分作幾次任務進給，每次任務進給所完成的工步稱為一次走刀。

走刀是構成工藝過程的最小單元。1.1.2機械加工工藝過程的組成工序與工步、走刀、安裝及工位之間的關系圖1.1.3消費類型及其工藝特點★消費綱領——指企業(yè)在方案期內應消費的產(chǎn)品產(chǎn)量。零件的消費綱領是指包括備品〔5%的備品率〕和廢品〔2%廢品率〕在內的年產(chǎn)量，可按下式計算：N=Qn〔1+α〕〔1+β〕〔1-1〕式中Q——產(chǎn)品年產(chǎn)量〔件/年〕；n——每臺產(chǎn)品中該零件數(shù)量〔件/臺〕；α——備品率；β——廢品率。1.1.3消費類型及其工藝特點★消費類型——企業(yè)消費專業(yè)化程度的分類。根據(jù)消費綱領和產(chǎn)品的大小，可分為：◆單件消費：單個消費，很少反復或不反復的消費類型◆大量消費：產(chǎn)品數(shù)量很大，大多數(shù)任務地點反復進展◆成批消費：一年中分批輪番地制造，任務地點周期反復1.2機械加工工藝規(guī)程的制定工藝規(guī)程方式：工藝過程卡、工藝卡、工序卡常用的工藝文件格式有以下幾種：1.機械加工工藝過程卡片這種卡片以工序為單位，簡要地列出了整個加工所經(jīng)過的工藝道路〔包括毛坯制造、機械加工和熱處置等〕，它是制定其它工藝文件的根底，也是消費技術預備、編排作業(yè)方案和組織消費的根據(jù)。在這種卡片中，各工序的闡明不夠詳細，故普通不能直接指點工人操作，而多作消費管理方面運用。但是，在單件小批消費中，由于通常不編制其它較詳細的工藝文件，而是以這種卡片指點消費。1.2機械加工工藝規(guī)程的制定2.機械加工工藝卡片以工序為單位，詳細闡明整個工藝過程的工藝文件。是用來指點工人消費和協(xié)助車間管理人員和技術人員掌握整個零件加工過程的一種主要技術文件，廣泛用于成批消費的零件和小批消費中的重要零件。1.2機械加工工藝規(guī)程的制定3.機械加工工序卡片在機械加工工藝過程卡的根底上，按每道工序的工序內容所編制的一種工藝文件。更詳細地闡明整個零件各個工序的加工要求，是用來詳細指點工人操作的工藝文件。在這種卡片上，要畫出工序簡圖，注明該工序每個工步的內容、工藝參數(shù)、操作要求以及所用的設備和工藝配備。用于大批量消費的零件。工序簡圖上表示出被加工外表在該工序所到達的尺寸、公差和粗糙度及工件的安裝方法。1.2.2制定工藝規(guī)程的原那么、原始資料及步驟◆制定原那么1〕以保證零件加工質量，到達設計圖紙規(guī)定的各項技術要求為前提。2〕工藝過程有較高的消費效率和較低的本錢。3〕充分思索和利用現(xiàn)有消費條件，盡能夠做到平衡消費。4〕盡量減輕工人勞動強度，保證平安消費,發(fā)明良好、文明勞動條件。5〕積極采用先進技術和工藝，減少資料和能源耗費，并應符合環(huán)保要求。1.2.2制定工藝規(guī)程的原那么、原始資料及步驟◆制定機械加工工藝規(guī)程所需原始資料產(chǎn)品的全套裝配圖及零件圖產(chǎn)品的驗收質量規(guī)范產(chǎn)品的消費綱領及消費類型零件毛坯圖及毛坯消費情況本廠〔車間〕的消費條件各種有關手冊、規(guī)范等技術資料國內外先進工藝及消費技術的開展與運用情況1.2.2制定工藝規(guī)程的原那么、原始資料及步驟◆機械加工工藝規(guī)程設計步驟1．研討產(chǎn)品的裝配圖和零件圖，進展工藝分析2．確定消費類型3．熟習或確定毛坯4.擬定工藝道路5.確定各工序的加工余量，計算工序尺寸及其公差6.確定滿足各工序要求的工藝配備7.確定切削用量及時間定額8.填寫工藝文件1.3制定機械加工工藝過程的主要問題1.3.1確定毛坯1.3.2定位基準選擇1.3.3工藝道路的擬定1.3.4加工余量確實定1.3.5工序尺寸與公差確實定1.3.1確定毛坯●毛坯的種類●毛坯的選擇●確定毛坯時的幾項工藝措施●毛坯圖的繪制1.3.1確定毛坯小結1.3.2定位基準的選擇●基準的概念與分類●定位基準的選擇原那么1.3.2定位基準的選擇設計基準基準工藝基準丈量基準裝配基準工序基準定位基準1.3.2定位基準的選擇定位基準粗基準精基準用毛坯外表作的定位基準用曾經(jīng)加工過的外表作的定位基準1、精基準的選擇原那么基準重合原那么1基準一致原那么2自為基準原那么3互為基準原那么42、粗基準的選擇原那么余量均勻分配原那么1保證相互位置要求原那么2便于工件裝夾原那么3粗基準普通不得反復運用原那么41.3.3工藝道路的擬定DeterminetheMachiningRoute1.3.3工藝道路的擬定加工方法的選擇1加工階段的劃分：劃分的階段劃分的緣由2工序劃分與安排：工序集中與分散工序安排原那么31.3.3工藝道路的擬定1．加工方法的選擇確定構成零件各個外表的加工方法。保證加工質量，滿足消費率和經(jīng)濟性要求。3種最根本的外表：外圓外表、內孔外表和平面。

1.3.3工藝道路的擬定

典型外表加工道路研磨IT5Ra0.008~0.32超精加工IT5Ra0.01~0.32砂帶磨IT5Ra0.01～0.16精密磨削IT5Ra0.008~0.08拋光Ra0.008~1.25金剛石車IT5～6Ra0.02~1.25滾壓IT6～7Ra0.16~1.25精磨IT6～7Ra0.16~1.25精車IT7～8Ra1.25～5粗磨IT8～9Ra1.25～10半精車IT10～11Ra2.5～12.5粗車IT12～13Ra10～80圖1外圓外表的典型加工工藝道路1.3.3工藝道路的擬定

圖2孔的典型加工工藝道路珩磨IT5～6Ra0.04~1.25研磨IT5～6Ra0.008~0.63粗鏜IT12～13Ra5～20鉆IT10～13Ra5～80半精鏜IT10～11Ra2.5～10粗拉IT9～10Ra1.25～5擴IT9～13Ra1.25~40精鏜IT7～9Ra0.63～5粗磨IT9～11Ra1.25～10精拉IT7～9Ra0.16~0.63推IT6～8Ra0.08~1.25餃IT6～9Ra0.32~10金剛鏜IT5～7Ra0.16~1.25精磨IT7～8Ra0.08~0.63滾壓IT6～8Ra0.01~1.25手餃IT5Ra0.08~1.251.3.3工藝道路的擬定圖3平面典型加工工藝道路拋光Ra0.008?1.25研磨IT5～6Ra0.008?0.63精密磨IT5～6Ra0.04?0.32半精銑IT8～11Ra2.5?10精銑IT6～8Ra0.63～5高速精銑IT6～7Ra0.16?1.25導軌磨IT6Ra0.16?1.25精磨IT6～8Ra0.16?1.25寬刀精刨IT6Ra0.16?1.25粗磨IT8～10Ra1.25?10精刨IT6～8Ra0.63～5半精刨IT8～11Ra2.5～10半精車IT8～11Ra2.5～10粗銑IT11～13Ra5～20粗刨IT11～13Ra5～20砂帶磨IT5～6Ra0.01?0.32金剛石車IT6Ra0.02?1.25刮研Ra0.04?1.25精車IT6～8Ra1.25～5粗車IT12～13Ra10～80精拉IT6～9Ra0.32～2.5粗拉IT10～11Ra5～201.3.3工藝道路的擬定選擇加工方法應思索的問題：(1)被加工外表的精度和粗糙度。(2)零件資料的性質及熱處置要求。(3)消費率和經(jīng)濟性要求。(4)本廠現(xiàn)有技術程度及消費條件等。1.3.3工藝道路的擬定2．加工階段的劃分(1)粗加工階段：主要義務是切除各加工外表上的大部分加工余量，其關鍵問題是提高消費率。(2)半精加工階段：主要義務是為主要外表的精加工做好預備(控制精度和適當余量)，并完成一些次要外表的加工(如鉆孔、攻螺紋、銑鍵槽等)。(3)精加工階段：主要義務是保證各主要外表到達圖樣規(guī)定要求，主要問題是如何保證加工質量。(4)光整加工階段：主要義務是提高外表本身的精度(外表粗糙度和精度)，不糾正幾何外形和相互位置誤差。常用加工方法有金剛鏜、研磨、珩磨、鏡面磨、拋光等。1.3.3工藝道路的擬定●劃分加工階段的緣由：1)保證加工質量2)及時發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷3)合理運用設備4)便于組織消費5)精加工安排在最后，可防止或減少已加工外表的損傷1.3.3工藝道路的擬定3．工序劃分與安排劃分工序時有兩個不同的原那么，即工序的集中和工序的分散?！舭垂ば蚣性敲唇M織工藝過程，就是使每個工序所包括的加工內容盡量多些，將許多工序組成一個集中工序?！艄ば蚣锌煞譃椋翰捎眉夹g措施集中的機械集中，如采用多刀、多刃、多軸或數(shù)控機床加工等；采用人為組織措施集中的組織集中，如普通車床的順序加工。1.3.3工藝道路的擬定◆按工序集中原那么組織工藝過程，就是使每個工序所包括的加工內容盡量多些，將許多工序組成一個集中工序。◆工序集中可分為：采用技術措施集中的機械集中，如采用多刀、多刃、多軸或數(shù)控機床加工等；采用人為組織措施集中的組織集中，如普通車床的順序加工。1.3.3工藝道路的擬定◆工序集中的特點：(1)采用高效率的公用設備和工藝配備，消費效率高；(2)減少了裝夾次數(shù)，易于保證各外表間的相互位置精度，還能縮短輔助時間；(3)工序數(shù)目少，機床數(shù)量、操作工人數(shù)量和消費面積都可減少，節(jié)省人力、物力，還可簡化消費方案和組織任務；(4)工序集中通常需求采用公用設備和工藝配備，使得投資大，設備和工藝配備的調整、維修較為困難，消費預備任務量大，轉換新產(chǎn)品較費事。1.3.3工藝道路的擬定◆按工序分散原那么組織工藝過程，就是使每個工序所包括的加工內容盡量少些。◆工藝分散的特點：(1)設備和工藝配備簡單、調整方便、工人便于掌握，容易順應產(chǎn)品的變換；(2)可以采用最合理的切削用量，減少根本時間；(3)對操作工人的技術程度要求較低；(4)設備和工藝配備數(shù)量多、操作工人多、消費占地面積大。1.3.3工藝道路的擬定2)工序安排原那么零件經(jīng)過切削加工成型，中間能夠交叉熱處置和輔助工序(1)切削加工工序順序的安排原那么①基面先行原那么②先主后次原那么③先粗后精原那么④先面后孔原那么1.3.3工藝道路的擬定(2)熱處置工序在工藝道路中的安排，取決于零件的資料和熱處置的目的。①為改善金屬組織和加工性能的熱處置工序。②為提高金屬資料的力學性能。③為消除內應力、減少工件變形的時效處置工序和冰冷處置。④為了外表防腐或外表裝飾所進展的外表涂鍍或發(fā)藍等熱處置工序通常安排在工藝過程的最后。1.3.3工藝道路的擬定(3)輔助工序包括工件的檢驗、去毛刺、清洗、去磁和防銹等。檢驗工序應安排在：①粗加工階段終了后；②轉換車間的前后，特別是進入熱處置工序的前后；③重要工序之前或加工工時較長的工序前后；④特種性能檢驗(如磁力探傷、密封性檢驗等)之前；⑤全部加工工序終了之后。1.3.4加工余量確實定1．加工余量的概念1)加工總余量〔毛坯余量〕指毛坯尺寸與零件圖的設計尺寸之差。Z總=Z1+Z2+…2)工序余量指相鄰兩工序的工序尺寸之差。工序余量有單邊余量和雙邊余量之分。2．影響加工余量的要素3．確定加工余量的方法

1.3.4加工余量確實定1．加工余量的概念為了使零件得到所要求的外形、尺寸和外表質量，在切削加工過程中，必需從加工外表上切除的金屬層厚度稱為機械加工余量。余量有加工總余量和工序余量之分。1)加工總余量〔毛坯余量〕指毛坯尺寸與零件圖的設計尺寸之差。Z總=Z1+Z2+…

1.3.4加工余量確實定2)工序余量指相鄰兩工序的工序尺寸之差。工序余量有單邊余量和雙邊余量之分。零件的非對稱構造的非對稱外表，如單一平面1.3.4加工余量確實定零件對稱構造的對稱外表，如回轉體外表(內、外圓柱外表)1.3.4加工余量確實定2．影響加工余量的要素1)前道工序的外表粗糙度和外表缺陷層厚度2)前道工序的尺寸公差3)前道工序的形位誤差4)本道工序的安裝誤差1.3.4加工余量確實定3．確定加工余量的方法根本原那么：在保證加工質量的前提下，加工余量越小越好。1)查表法——利用各種手冊所給的表格數(shù)據(jù)，再結合實踐加工情況進展必要的修正，以確定加工余量。此法方便、迅速，消費上運用較多。2)閱歷估計法——由一些有閱歷的工程技術人員或工人根據(jù)現(xiàn)場條件和實踐閱歷確定加工余量。此法多用于單件小批消費。3)分析計算法——采用計算法確定加工余量比較準確，但需掌握必要的統(tǒng)計資料和具備一定的丈量手段。1.3.5工序尺寸與公差確實定●工件上的設計尺寸普通都要經(jīng)過幾道工序的加工才干得到，每道工序所應保證的尺寸稱為工序尺寸。●工序尺寸及其公差的計算步驟是：①確定各工序的加工方法，②確定該加工方法所要求的加工余量及其所能到達的精度，③由最后一道工序逐個向前推算，即由零件圖上的設計尺寸開場，不斷推算到毛坯圖上的尺寸。●工序尺寸的公差都按各工序的經(jīng)濟精度確定，并按“入體原那么〞確定上、下偏向。毛坯公差帶可取雙向對稱分布1.4工藝尺寸鏈1.4.3直線尺寸鏈的計算1.4.2尺寸鏈的分類1.4.1尺寸鏈概念1.4.1尺寸鏈概念1．尺寸鏈的定義這種相互銜接構成封鎖的尺寸組就稱為尺寸鏈。加工過程中各有關工藝尺寸所組成的尺寸鏈稱為工藝尺寸鏈。1.4.1尺寸鏈概念2．尺寸鏈的組成列入尺寸鏈的每一個尺寸稱為尺寸鏈的環(huán)。這些環(huán)可分為封鎖環(huán)和組成環(huán)。(1)封鎖環(huán)：1.4.1尺寸鏈概念(2)組成環(huán)：畫箭頭法(回路法)確定尺寸鏈圖，與封鎖環(huán)箭頭同向者為減環(huán)，與封鎖環(huán)箭頭反向者為增環(huán)。1.4.2尺寸鏈的分類分類依據(jù)幾何特征應用范圍相互關系力學性質位置關系1長度尺寸鏈裝配尺寸鏈基本尺寸鏈標量尺寸鏈直線尺寸鏈2角度尺寸鏈零件尺寸鏈派生尺寸鏈矢量尺寸鏈平面尺寸鏈3工藝尺寸鏈空間尺寸鏈1.4.3直線尺寸鏈的計算◆尺寸鏈的計算方式分為正計算、反計算和中間計算3種。(1)正計算：知組成環(huán)，求封鎖環(huán)。用于驗算、校核，結果獨一。(2)反計算：知封鎖環(huán)，求組成環(huán)。用于設計計算，將封鎖環(huán)公差合理地分配給各組成環(huán)，確定最正確方案，結果不獨一。(3)中間計算：知封鎖環(huán)和部分組成環(huán)，求其他組成環(huán)。它用于設計、工藝尺寸計算、校核等場所?！舫叽珂湹挠嬎惴椒ǚ謽O值法和概率法兩種，在工藝尺寸鏈的計算中多用極值法計算。1.4.3直線尺寸鏈的計算1．極值法極值法是按誤差綜合最不利的情況，即各增環(huán)均為最大(或最小)極限尺寸而減環(huán)均為最小(或最大)極限尺寸來計算封鎖環(huán)極限尺寸的。2．概率法根據(jù)概率統(tǒng)計原理，可以以為加工一批工件的尺寸總是有一定的統(tǒng)計規(guī)律，而尺寸偏向又是隨機變量，假設各環(huán)之間是彼此獨立的隨機變量，那么可按概率原理進展分析計算。

根本尺寸計算公式直線尺寸鏈極值算法公式偏向計算公式公差計算公式平均尺寸計算公式1.4.3直線尺寸鏈的計算公式1.4.3幾種常見工藝尺寸鏈方式1)定位基準與設計基準不重合時的工藝尺寸及其公差確實定2)工序基準為待繼續(xù)加工的設計基準時的中間工序尺寸計算3)丈量基準與設計基準不重合時的工藝尺寸及其公差確實定4)靠火花磨削的工序尺寸計算工藝基準與設計基準不重合時的工藝尺寸計算工序基準是尚待加工的設計基準外表淬火、滲碳、鍍層的工藝尺寸計算1.4.3直線尺寸鏈計算中的假廢品問題1.4.3直線尺寸鏈計算中的假廢品問題工序尺寸圖表法

當零件在同一尺寸方向上加工尺寸較多，且工序〔丈量〕基準需多次轉換時，尺寸鏈建立和計算比較困難，采用圖表法可較益處理這個問題圖1-34所示零件有關軸向尺寸加工過程如下：【例1-10】31.69±0.316±0.127.07±0.07ⅠⅡⅢⅣ圖1-34圖表法例如零件4〕靠火花磨削Ⅱ面，控制余量Z7=0.1±0.02，同時保證設計尺寸6±0.1試確定各工序尺寸及公差。1〕以Ⅳ面定位，粗車Ⅰ面，保證Ⅰ、Ⅳ面間隔尺寸A1，粗車Ⅲ面，保證Ⅰ、Ⅲ面間隔尺寸A2；2〕以Ⅰ面定位，精車Ⅱ面，保證Ⅰ、Ⅱ面間隔尺寸A3，粗車Ⅳ面，保證Ⅱ、Ⅳ面間隔尺寸A4；3〕以Ⅱ面定位，精車Ⅰ面，保證Ⅰ、Ⅱ面間隔尺寸A5，同時保證設計尺寸31.69±0.31；精車Ⅲ面，保證設計尺寸A6=27.07±0.07；Z6Z4Z7Z5ⅠⅡⅢⅣA1A2A3A4A5A6R1R21.畫尺寸聯(lián)絡圖1〕畫零件簡圖，加工面編號，向下引線2〕按加工順序和規(guī)定符號自上而下標出工序尺寸和余量——用帶圓點的箭線表示工序尺寸，箭頭指向加工面，圓點表示丈量基準；余量按入體原那么標注。3〕在最下方畫出間接保證的設計尺寸，兩邊均為圓點。4〕工序尺寸為設計尺寸時，用方框框出，以示區(qū)別。注：靠火花磨削余量視為工序尺寸，也用用帶圓點的箭線表示。圖1-35尺寸聯(lián)絡圖【解】工序尺寸圖表法A5R1Z7a〕Z5A3A5d〕A3Z4A4A1e〕Z6A2A3A5A6c〕圖1-37工藝尺寸鏈A5R2A4b〕2.用追蹤法查找工藝尺寸鏈A6ⅠⅡⅢⅣA1A2A3A4A5Z7R1R2Z6Z4圖1-36尺寸鏈追蹤Z5結果尺寸〔間接保證的設計尺寸〕和余量是尺寸鏈的封鎖環(huán)沿封鎖環(huán)兩端同步向上追蹤，遇箭頭拐彎，逆箭頭方向橫向追蹤，遇圓點向上折，繼續(xù)向上追蹤…直至兩追蹤線交于一點，追蹤途徑所經(jīng)工序尺寸為尺寸鏈的組成環(huán)工序尺寸圖表法3.初擬工序尺寸公差中間工序尺寸公差按經(jīng)濟加工精度或消費實踐情況給出±0.5±0.3±0.1±0.3±0.07±0.02±0.1±0.31±0.1工序公差余量公差最小余量平均余量平均尺寸單向偏向方式標注初擬修正后ZiminZiMAiMAiA6ⅠⅡⅢⅣA1A2A3A4A5Z7R1R2Z6Z5Z4工序尺寸圖表法4.校核結果尺寸公差，修正初擬工序尺寸公差校核結果尺寸鏈，假設超差，減小組成