機械加工工藝過程基礎(chǔ)知識

機械加工工藝過程根底知識機械加工工藝過程根底知識機械加工工藝過程根底知識第八章機械加工工藝過程的根底知識§1機械加工工藝過程的根本概念§2工件的安裝和夾具§3工件工藝規(guī)程的制定§4典型零件工藝過程第八章機械加工工藝過程的根底知識§1機械加工工藝過程的根本概念§2工件的安裝和夾具§3工件工藝規(guī)程的制定§4典型零件工藝過程第八章機械加工工藝過程的根底知識§1機械加工工藝過程的根本概念一、生產(chǎn)過程和工藝過程工藝是指制造產(chǎn)品的技巧、方法和程序。機械制造過程中，但凡直接改變零件形狀、尺寸、相對位置和性能等，使其成為成品或半成品的過程，稱為機械制造工藝過程。它通常包括零件的制造與機器的裝配兩局部。1.生產(chǎn)過程由原材料制成各種零件，并裝配成機器的全過程。包括：原材料的運輸、保管，生產(chǎn)準(zhǔn)備、毛坯制造、機械加工、裝配、檢驗、試車、油漆、包裝等。2.工藝過程在生產(chǎn)過程中，直接改變原材料的〔毛坯〕的形狀、尺寸、性能，使之變?yōu)槌善返倪^程。工藝過程具體可分為：

鑄造、壓力加工、焊接、機械加工、熱處理、特種加工、電鍍、涂覆、裝配等工藝過程。3.機械加工工藝過程的組成1)工序一個〔一組〕工人，在同一工作地點〔同一機床〕，對一個〔一組〕零件所連續(xù)完成的那局部工藝過程。2)安裝3)工步工件在一次裝夾中所完成的那局部工藝過程。加工外表、刀具、進給量、轉(zhuǎn)速不變的條件下，所連續(xù)完成的那局部工藝過程。單件、小批量生產(chǎn)：工藝內(nèi)容加工內(nèi)容設(shè)備工序安裝工步124①車端面；②打中心孔；③調(diào)頭，車另一斷面；④打中心孔。車床229①粗車、半精車Φ40外圓；②粗車、半精車Φ35外圓；③粗車、半精車Φ25外圓；④切槽；⑤倒角；⑥粗車、半精車Φ32外圓；⑦粗車、半精車Φ20外圓；⑧切槽；⑨倒角。車床311①銑鍵槽銑床41打毛刺523①粗磨、精磨Φ35外圓；②粗磨、精磨Φ25外圓；③調(diào)頭粗磨、精磨Φ20外圓；磨床大批量生產(chǎn)：工藝內(nèi)容加工內(nèi)容設(shè)備工序安裝工步111①車端面；②打中心孔。銑床215①粗車、半精車Φ40外圓；②粗車、半精車Φ35外圓；③粗車、半精車Φ25外圓；④切槽；⑤倒角。車床314①粗車、半精車Φ32外圓；②粗車、半精車Φ20外圓；③切槽；④倒角。411①銑鍵槽銑床51打毛刺623①磨外圓；②磨外圓；③調(diào)頭磨外圓；磨床二、生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型1.生產(chǎn)綱領(lǐng)2.生產(chǎn)類型生產(chǎn)綱領(lǐng)—產(chǎn)品的年產(chǎn)量。生產(chǎn)綱領(lǐng)產(chǎn)品的年產(chǎn)量廢品率備品每臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量1)單件生產(chǎn)2)成批生產(chǎn)3)大量生產(chǎn)單個的制造某一種零件，很少重復(fù)、甚至不重復(fù)生產(chǎn)。如：大型機械、試制品、修配件等。成批的制造某一一樣的零件，每隔一定時間又重復(fù)生產(chǎn)。小批生產(chǎn)：中批生產(chǎn)：大批生產(chǎn)：在大多數(shù)工作地點，經(jīng)常重復(fù)地進展一種零件某一工序的生產(chǎn)。生產(chǎn)類型同一零件的年產(chǎn)量（件）重型中型小型單件生產(chǎn)<5<10<100成批生產(chǎn)小批生產(chǎn)中批生產(chǎn)大批生產(chǎn)5~100100~300300~100010~200200~500500~5000100~500500~50005000~50000大量生產(chǎn)>1000>5000>50000生產(chǎn)類型的劃分：單件、小批生產(chǎn)成批生產(chǎn)大批大量生產(chǎn)機床設(shè)備通用（萬能）的設(shè)備通用和部分專用設(shè)備廣泛使用高效專用設(shè)備夾具通用夾具廣泛使用專用夾具廣泛使用高效專用夾具刀具和量具一般刀具和通用量具部分的采用專用刀具和量具廣泛采用高效率專用刀具和量具毛坯木模手工造型和自由鍛造部分的采用機器造型和模鍛機器造型、壓力鑄造、模鍛、滾鍛等對工人的技術(shù)要求高一般操作工—

低調(diào)整工—

高各種生產(chǎn)類型的特征和要求：§2

工件的安裝和夾具定位夾緊=安裝+一、工件的安裝1.直接安裝法工件直接安裝在機床工作臺或通用夾具上。找正比較費時，定位精度的上下主要取決于所有工具或儀表的精度，以及工人的技術(shù)水平。所以：定位精度不易保證，生產(chǎn)率低，僅適用于單件小批量生產(chǎn)。2.利用專用夾具安裝法工件安裝在為其加工專門設(shè)計和制造的夾具上中。所以：定位精度高，生產(chǎn)率高，適用于大批量生產(chǎn)。二、夾具簡介夾具是加工工件時，為完成某道工序，用來正確迅速安裝工件的裝置。所以：定位精度不易保證，生產(chǎn)率低，僅適用于單件小批量生產(chǎn)。2)專用夾具為某一特定零件的特定工序?qū)ｉT設(shè)計和制造的夾具。所以：定位精度高，生產(chǎn)率高，適用于大批量生產(chǎn)。3)其它夾具可調(diào)夾具；組合夾具；隨行夾具等。1)通用夾具已標(biāo)準(zhǔn)化的夾具。如：三爪卡盤、四爪卡盤、平口虎鉗等。1.夾具的種類2.夾具的組成工件擋鐵V形塊夾緊機構(gòu)鉆套夾具體1)定位元件及裝置夾具上用來確定工件正確位置的元件及裝置。2)夾緊機構(gòu)及裝置3)導(dǎo)向及對刀元件5)其它元件及裝置4)聯(lián)接元件6)夾具體夾具上工件定位后，將其夾緊以承受切削力等作用的機構(gòu)或裝置。夾具上用來對刀和引導(dǎo)刀具進入正確加工位置的元件。分度機構(gòu)、導(dǎo)向鍵、平衡塊等。夾具上用來確定夾具和機床正確位置的元件。是夾具的基準(zhǔn)零件。§3工件工藝規(guī)程的制定為了保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益，須根據(jù)具體生產(chǎn)條件擬定合理的工藝過程，用圖表〔或文字〕的形式寫成文件—工藝規(guī)程。一、對加工零件進展工藝分析1.檢查零件的圖紙是否完整正確；2.審查零件材料的選擇是否恰當(dāng)；3.審查零件的構(gòu)造工藝性；4.分析零件的技術(shù)要求；二、選擇毛坯三、確定加工余量1.確定毛坯的種類；毛坯—鍛件、鑄件、型材、焊接件等。2.確定毛坯的形狀；加工余量：為了得到一個合格的零件，必須從毛坯上切去的那層金屬。毛坯尺寸與零件圖的相應(yīng)設(shè)計尺寸之差—加工總余量相鄰兩道工序的工序尺寸之差—

工序余量總余量=工序余量之和余量的大?、倥c生產(chǎn)類型有關(guān)②與生產(chǎn)方法有關(guān)③與零件的形狀和尺寸有關(guān)④與工序有關(guān)加工外圓面：粗車：3~5mm精車：磨削粗磨：精磨：以下目的：為了切除上一道工序所留下來的加工誤差和外表缺陷，從而提高工件的加工精度、減小外表粗糙度。確定加工余量的方法：1)估算法2)查表法3)計算法僅適用單件、小批量生產(chǎn)。適用一般的加工生產(chǎn)。應(yīng)用最廣泛。適用大批量生產(chǎn)和自動機床及數(shù)控機床加工。四、定位基準(zhǔn)的選擇1.基準(zhǔn)的概念及分類；1)基準(zhǔn)在產(chǎn)品的設(shè)計、制造和裝配過程中，在零件圖、工藝圖和裝配圖上作為依據(jù)的點、線、面。2)基準(zhǔn)的分類⑴設(shè)計基準(zhǔn)：在零件圖上〔設(shè)計圖樣上〕所使用的基準(zhǔn)。⑵工藝基準(zhǔn)：在工藝過程中所依據(jù)的基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)：裝配基準(zhǔn)：測量基準(zhǔn)：裝配時，用來確定零件、部件在產(chǎn)品中的相對位置所依據(jù)的基準(zhǔn)。在加工過程中，用作工件定位的基準(zhǔn)。測量工件被加工外表尺寸和相互位置所依據(jù)的基準(zhǔn)。2.定位基準(zhǔn)的選擇1)工件的六點定位原理注意：⑴定位支承點限制工件自由度時，必須使支承點與工件定位基準(zhǔn)面始終嚴密貼緊。②一個支承點只限制工件的一個自由度，工件的同一自由度只能有一個支承點限制。⑶夾緊

定位2〕定位現(xiàn)象分析①完全定位工件在夾具中六個自由度都被限制，工件具有唯一確定的位置。ABCAC②不完全定位工件在夾具中被限制的自由度數(shù)少于六個，仍能保證加工質(zhì)量。A③欠定位④過定位只限制：夾具中用兩個或兩個以上的支承點重復(fù)限制工件的某一個自由度。2〕定位基準(zhǔn)的選擇〔1〕粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)—沒有經(jīng)過切削加工就被用作定位基準(zhǔn)的外表。AC①保證各重要加工外表都有足夠的加工余量②保證加工外表與非加工外表之間的相互位置精度⑴選取非加工外表為粗基準(zhǔn)；⑶假設(shè)工件必須首先保證某重要外表的加工余量均勻，則應(yīng)選擇該外表為粗基準(zhǔn)。⑵選取與加工外表相互位置精度高的外表為粗基準(zhǔn)；⑸在同一尺寸方向上，粗基準(zhǔn)只允許使用一次?！?〕精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)—經(jīng)過切削加工才用作定位基準(zhǔn)的外表。⑴“基準(zhǔn)〞重合原則；盡可能選用設(shè)計基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)?？梢苑乐褂捎诨鶞?zhǔn)不重合而引起的定位誤差。⑷選作粗基準(zhǔn)的外表應(yīng)盡量平整、光潔，不應(yīng)有飛邊、澆口、冒口及其它缺陷，以便定位準(zhǔn)確、夾緊可靠。⑵“基準(zhǔn)同一〞原則；⑶“互為基準(zhǔn)〞原則；1、2—軸頸3、4—錐孔⑷選精基準(zhǔn)的外表應(yīng)能保證零件定位準(zhǔn)確、夾緊可靠。五、工藝路線的擬定1.確定加工方案加工一個直徑φ25H7外表粗糙度Ra0.8μm的孔。可有四種加工方案：a.鉆孔-擴孔-粗絞-精絞；b.鉆孔-粗鏜-半精鏜-磨削；c.鉆孔-粗鏜-半精鏜-精鏜-精細鏜；d.鉆-粗拉-精拉。應(yīng)根據(jù)零件加工外表的特點和產(chǎn)量等條件，確定采用其中一種加工方案。2.加工階段的劃分；⑴粗加工階段：切除各加工外表上的大局部余量，并做出精基準(zhǔn)。

生產(chǎn)率⑵半精加工階段

：減小粗加工留下的誤差，為主要外表的精加工作好準(zhǔn)備，并完成一些次要外表的加工。⑶精加工階段

：保證各主要外表到達圖紙規(guī)定的要求。⑷光整加工階段

：進一步減小外表粗糙度、提高精度。

劃分加工階段的目的：

⑴保證加工質(zhì)量；⑵及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷；⑶合理使用設(shè)備⑷便于組織生產(chǎn)。

3.加工順序的安排1)切削加工工序的安排⑴先粗后精；⑵先基準(zhǔn)后其它；⑶先主后次；⑷先面后孔。2)熱處理工序的安排⑴預(yù)備熱處理：安排在機械加工之前。

⑵最終熱處理：安排在半精加工之后，磨削加工之前。

⑶時效熱處理

：安排在粗加工之后。

3)檢驗工序的安排⑴零件從一個車間送往另一個車間的前后；⑵零件粗加工階段完畢之后；⑶重要工序加工的前后；⑷零件全部加工完畢之后。六、機床與工藝裝備的選擇1.機床的選擇⑴機床的精度應(yīng)與工序要求的精度相適應(yīng)；⑵機床的生產(chǎn)率應(yīng)與該零件生產(chǎn)類型相適應(yīng)；⑶機床的加工尺寸范圍應(yīng)與零件的外形尺寸相適應(yīng)；⑷應(yīng)符合本廠現(xiàn)有的實際情況。2.工藝裝備的選擇⑴夾具的選擇；⑵刀具的選擇；⑶量具的選擇；七、工藝文件的編制1.機械加工工藝過程卡片2.機械加工工序卡片2.機械加工工藝〔綜合〕卡片用于單件、小批生產(chǎn)中。用于大批大量生產(chǎn)中。用于成批生產(chǎn)中?！?典型零件工藝過程一、軸類零件材料：45淬火硬度：HRC40~501.零件各主要局部的技術(shù)要求1）在的軸段上裝滑動齒輪，并開有鍵槽；2）和的兩段為軸頸，支承于箱體的軸承孔中；3〕外表粗糙度值Ra均為0.8μm；4〕工件材料為45鋼，淬火硬度為40~50。2.工藝分析該零件各的配合外表本身均有一定的精度〔相當(dāng)于IT7〕和粗糙度要求。根據(jù)對各外表的具體要求，可采用如下的加工方案：粗車——半精車——熱處理——粗磨——精磨軸上的鍵槽可在立銑床上銑出。3.基準(zhǔn)的選擇為了保證各配合外表的位置精度，選擇軸線〔軸兩端的中心孔〕為粗、精基準(zhǔn)。4.工藝過程單件、小批量生產(chǎn)：工序號工序名稱加工內(nèi)容基準(zhǔn)設(shè)備1車①車端面；②打中心孔；③調(diào)頭，車另一斷面；④打中心孔。車床2車①