1、机械加工工艺基本知识,课题一 机械加工概述 课题二 工艺规程制订的原则、原始资料及步骤 课题三 零件的工艺分析 课题四 毛坯选择 课题五 定位基准选择 课题六 工艺路线的拟订,下一页,课题一 机械加工概述,知识点 机械生产过程和工艺过程 机械加工工艺过程及其组成 生产纲领、生产类型及工艺特点 工艺规程的概念、作用、及格式 技能点 熟悉机械生产过程和工艺规程 课题分析合理的工艺规程与生产实际有着密切的联系，因而制订者,下一页,返回,课题一 机械加工概述,必须具有一定的生产实践知识。各种机械产品的结构、技术要求等差异很大，但它们的制造工艺则存在着很多的共同特征。这些共同的特征取决于企业的生产类型，
2、而企业的生产类型又由企业的生产纲领决定由于零件机械加工的工艺过程与其所采用的生产组织形式是密切相关的，所以在制订零件的机械加工工艺过程时，应首先确定零件机械加工的生产组织形式。通常先依据零件的年生产纲领选取合适的生产类型，然后再根据所选用的生产类型来确定零件机械加工的生产组织形式。 相关知识 一、机械生产过程和工艺过程,上一页,下一页,返回,课题一 机械加工概述,1.生产过程生产过程是指产品由原材料到成品之间的各个相互联系的劳动过程的总和。对于机器生产而言，它包括:原材料的运输和保管，生产的技术准备工作，毛坯的制造，零件的机械加工与热处理，部件和产品的装配、检验、油漆和包装等。2.工艺过程在机
3、械产品的生产过程中，对于那些与原材料变成产品直接有关的过程，如毛坯制造、机械加工、热处理和装配等，称为工艺过程。采用机械加工方法，直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量，使之成为产品零件的过程称为机械加工工艺过程。,上一页,下一页,返回,课题一 机械加工概述,二、机械加工工艺过程及其组成机械加工工艺就是用切削的方法改变毛坯的形状尺寸和材料的物理机械性质，成为具有所需的一定精度、粗糙度等的零件。机械加工工艺过程由一个或若干个顺次排列的工序组成，每一个工序又可分为若干个安装、工位和工步。 1.工序工序是一个(或一组)工人，在一台机床(或其他设备及工作地)上，对一个(或同时对几个)工件所连续完成的那部分
4、工艺过程，称为一个工序。,上一页,下一页,返回,课题一 机械加工概述,四个5mm孔的钻削，可写成一个工步钻4 mm孔。为了提高生产率，用几把刀具同时加工几个表面的工步，称为复合工步(见图2-3)。在工艺文件上，复合工步应视为一个工步。3.走刀在一个工步内，若被加工表面需切去的金属很厚，需要分几次切削，则每进行一次切削就是一次走刀。一个工步可包括一次或几次走刀，走刀是构成工艺过程的最小单元。,上一页,下一页,返回,课题一 机械加工概述,4.安装 工件在加工之前，在机床或夹具上先占据一正确的位置(定位)，然后再予以夹紧的过程称为安装。在一个工序内，工件的加工可能只需要安装一次，也可能需要安装几次。
5、例如，表2 -2的工序3，一次安装即铣出键槽，而工序2中，为了车削全部外圆表面则最少需两次安装。工件加工应尽量减少安装次数，因为多一次安装就多一次误差，而且还增加了安装工件的辅助时间。5.工位为了减少工件安装的次数，常采用各种回转工作台、回转夹具或移位夹具，使工件在一次安装中先后处于几个不同位置进行加工。此时，工件在机床上占据的每一个加工位置称为工位。,上一页,下一页,返回,课题一 机械加工概述,图2 -4所示为一种用回转工作台在一次安装中顺序完成装卸工件、钻孔、扩孔和铰孔四个工位加工的实例。三、生产纲领、生产类型及工艺特点各种机械产品的结构、技术要求等差异很大，但它们的制造工艺则存在着很多共
6、同的特征。这些共同的特征取决于企业的生产类型.而企业的生产类型又由企业的生产纲领决定。1.生产纲领生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划，计划期通常定为一年。某种零件(包括备品和废品在内)的年产量称为该项零件的年生产纲领。生产纲领的大小对零件加工过程和生产组织起着重要的作用，它决定了各工序所需专业化和自动化的程度。,上一页,下一页,返回,课题一 机械加工概述,零件的生产纲领要计入备品和废品的数量，可按下式计算式中，N为零件的年生产纲件;Q为机械产品的年产量，台/年;n为每台产品中该零件的数量，件/台;a%为备品的百分率;b%为废品的百分率。2.生产类型生产类型是指企业生产专业化
7、程度的分类。在生产上，一般按照生产纲领的大小选用相应规模的生产类型。而生产纲领和生产规模的关系还随零件的大小及复杂程度而有不同。表2 -3给出了它们之间的大致关系，可供参考。3.工艺特点生产类型不同，产品和零件的制造工艺、所用设备及工艺装备、采取的技术措施、达到的技术经济效果等也不同。,上一页,下一页,返回,课题一 机械加工概述,在制订零件的工艺规程时，可根据生产纲领的大小，参考表2 -3所示提出的范围，确定相应的生产类型。生产类型确定以后，就可确定相应的工艺规程，一般在大批大量生产时采用自动线;在成批生产时采用流水线;在单件小批生产时则采用机群式工艺规程。 四、工艺规程的概念、作用1.工艺规
8、程的概念规定零件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件称为机械加工工艺规程。它是在具体的生产条件下，最合理或较合理的工艺过程和操作方法，并按规定的形式书写成工艺文件，经审批后用来指导生产的。,上一页,下一页,返回,课题一 机械加工概述,2.机械加工工艺规程的作用工艺规程是反映比较合理的工艺过程的技术文件，是机械制造厂最主要的技术文件之一。它一般应包括下列内容:工件加工工艺路线及所经过的车间和工段;各工序的内容及所采用的机床和工艺装备;工件的检验项目及检验方法;切削用量;工时定额及工人技术等级等。 五、课题实施:工艺规程的格式(1)工艺过程综合卡片（机械加工工艺过程卡片）。这种卡片主要列出了整个零件
9、加工所经过的工艺路线(包括毛坯、机械加工和热处理等)，它是制订其他工艺文件的基础，也是生产技术准备、编制作业计划和组织生产的依据。,上一页,下一页,返回,课题一 机械加工概述,在这种卡片中，由于各工序说明不够具体，故一般不能白_接指导工人操作，而多作为生产管理方面使用。在单件小批生产中，通常不编制其他较详细的工艺文件，而是以这种卡片指导生产。工艺过程综合卡片的格式见表2 -4。(2)机械加工工艺卡片。工艺卡片是以工序为单位详细说明整个工艺过程的工艺文件。它是用来指导工人生产和帮助车间管理人员和技术人员掌握整个零件加工过程的一种主要技术文件，广泛用于成批生产的零件和小批生产中的重要零件。工艺卡片
10、的内容包括:零件的材料、重量、毛坯的制造方法、各个工序的具体内容及加工后要达到的精度和表面粗糙度等，其格式见表2-5。,上一页,下一页,返回,课题一 机械加工概述,(3)机械加工工序卡片。这种卡片更详细地说明零件的各个工序应如何进行加工。在这种卡片上，要画出工序图，注明该项工序的加工表面及应达到的尺寸和公差、工件的装夹方式、刀具的类型和位置、进刀方向和切削用量等。在大批大量生产时都要采用这种卡片，其格式见表2-6。,上一页,返回,课题二 工艺规程式制订的原则、原始资料及步骤,知识点 制订工艺规程的原则 制订工艺规程的原始资料 制订工艺规程的步骤 技能点 掌握工艺规程制订的方法步骤。 课题分析制
11、订工艺规程是在一定的生产条件下，应以最少的劳动量和最低的成本，在规定的时间内，可靠地加工符合图样及技术要求的零件在制订工艺规程式时，应注意技术上的先进性、经济上的合理性，具备相关的原始资料。,下一页,返回,课题二 工艺规程式制订的原则、原始资料及步骤,相关知识 一、制订工艺规程的原则制订工艺规程式的原则是.在一定的生产条件下以最少的劳动量和最低的成本，在规定的时间内，可靠地加工符合图样及技术要求的零件。在制订工艺规程式时.应注意以下问题。1.技术上的先进性在制订工艺规程时，要了解当时国内外行业工艺技术的发展水平，通过必要的工艺试验，积极采用适用的先进工艺和工艺装备。2.经济上的合理性在一定的生
12、产条件下，可能会出现几种能保证零件技术,上一页,下一页,返回,课题二 工艺规程式制订的原则、原始资料及步骤,要求的工艺方案。此时应通过核算或相互对比，选择经济上最合理的方案，使产品的能源、原材料消耗和成本最低。3.有良好的劳动条件在制订工艺规程时，要注意保证工人在操作时有良好而安全的劳动条件。因此，在工艺方案上要注意采取机械化或自动化的措施，将工人从某些笨重繁杂的体力劳动中解放出来。 二、制订工艺规程的原始资料在制订工艺规程时，通常应具备下列原始资料:(1)产品的全套装配图和零件的工作图。(2)产品验收的质量标准。(3)产品的生产纲领(年产量)。,上一页,下一页,返回,课题二 工艺规程式制订的
13、原则、原始资料及步骤,(4)毛坯资料。毛坯资料包括各种毛坯制造方法的技术经济特征;各种钢材型料的品种、规格、毛坯图等。在无毛坯图的情况下，需实地了解毛坯的形状、尺寸及机械性能等。(5)现场的生产条件。为了使制订的工艺规程切实可行，一定要考虑现场的生产条件。因此要深人生产实际，了解毛坯的生产能力及技术水平;加工设备和工艺装备的规格及性能;工人的技术水平以及专用设备及工艺装备的制造能力等。(6)国内外工艺技术的发展情况。工艺规程的制订，既应符合生产实际，又不能墨守成规.要随着产品和生产的发展.不断地革新和完善现行工艺。(7)有关的工艺手册及图册。,上一页,返回,下一页,课题二 工艺规程式制订的原则
14、、原始资料及步骤,三、课题实施:制订工艺规程的步骤 制订零件机械加工工艺规程的主要步骤大致如下: (1)分析零件图和产品装配图。 (2)确定毛坯的制造方法和形状。 (3)拟定工艺路线。 (4)确定各工序的加工余量，计算工序尺寸和公差。 (5)确定各工序的设备、刀、夹、量具和辅助工具。 (6)确定切削用量和工时定额。 (7)确定各主要工序的技术要求及检验方法。 (8)填写工艺文件。 下面分别对上述的主要问题进行分析讨论。,下一页,返回,上一页,课题三 零件的工艺分析,知识点 零件结构工艺性的概念 零件的结构及其工艺性分析 零件的技术要求分析 技能点 零件结构工艺性分析 课题分析 在制订工艺规程时
15、，首先必须对零件图进行认真分析在对零件的工艺分析时，如发现图样上的视图、尺寸标准、技术要求有错误或遗漏，或结构工艺性不好，应提出修改意见。,上一页,下一页,返回,课题三 零件的工艺分析,相关知识 一、零件结构工艺性的概念零件结构工艺性，是指所设计的零件在能满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性。它包括零件的各个制造过程的工艺性。在制订机械加工工艺规程时，主要进行零件切削加工工艺性分析。二、零件的结构及其工艺性分析零件图是制订工艺规程最主要的原始资料。在制订工艺,上一页,下一页,返回,课题三 零件的工艺分析,规程时，首先必须对零件图进行认真分析。为了更深刻理解零件结构上的特征和技术要求，通常还
16、需要研究产品的总装图、部件装配图以及验收标准，从中了解零件的功用和相关零件的配合，以及主要技术要求制订的依据。 三、零件的技术要求分析零件技术要求包括下列几个方面:(1)加工表面的尺寸精度。(2)主要加工表面的形状精度。(3)主要加工表面之间的相互位置精度。(4)各加工表面的粗糙度以及表面质量方面的其他要求。(5)热处理要求及其他要求(如动平衡等)。根据零件结构特点，在认真分析了零件主要的技术要求之后，对制订零件加工工艺规程即可有一初步的轮廓。,上一页,返回,下一页,课题三 零件的工艺分析,四、课题实施根据表2 -7列出的零件机械加工工艺性对比实例。在对零件的工艺分析时，如发现图样上的视图、尺
17、寸标准、技术要求有错误或遗漏，或结构工艺性不好时，应提出修改意见。但修改时必须征得设计人员的同意，并经过一定的手续。表2-7.5给出了更多的结构工艺性改进前后的示例。,返回,上一页,课题四 毛坯选择,知识点 机械加工中常见毛坯的种类 毛坯的选择原则 毛坯形状和尺寸的确定 技能点 正确确定毛坯的形状和尺寸。 课题分析在制订工艺规程时，毛坯种类的选择，不仅影响着毛坯的制造工艺、设备及制造费用，而且对零件机械加工工艺、设备和工具的消耗以及工时定额也都有很大的影响现代机械制造是通过毛坯精化使毛坯的形状和尺寸尽量与零件接近，减少机械加工的劳动量，力求实现少、无切屑加工。但是，由于,下一页,返回,课题四
18、毛坯选择,现有毛坯制造工艺技术的限制，加之产品零件的精度和表面质量的要求又越来越高，所以毛坯上某些表面仍需留有一定的加工余量，以便通过机械加工来达到零件的质量要求。 相关知识在制订工艺规程时，正确地选择毛坯有重大的技术经济意义。毛坯种类的选择，不仅影响着毛坯的制造工艺、设备及制造费用，而且对零件机械加工工艺、设备和工具的消耗以及工时定额也都有很大的影响。因此为正确选择毛坯，常需要毛坯制造和机械加工两方面工艺人员的紧密配合，以兼顾冷、热加工两方面的要求。 一、机械加工中常见毛坯的种类1.铸件形状复杂的毛坯，宜采用铸造方法制造，目前生产中的,上一页,下一页,返回,课题四 毛坯选择,铸件大多数是用砂
19、型铸造的，少数尺寸较小的优质铸件可采用特种铸造，如金属型铸造、离心铸造和压力铸造等。2.锻件锻件有自由锻造锻件和模锻件两种。自由锻造锻件的加工余量大，锻件精度低，生产率不高，适用于单件和小批生产以及大型号锻件。模锻件的加工余量较小，锻件精度高，生产率高，适用于产量较大的中小型锻件。3.型材型材有热轧和冷拉两类，热轧型材尺寸较大，精度较低，多用于一般零件的毛坯;冷拉型材尺寸较小，精度较高，多用于制造毛坯精度要求较高的中小型零件，适用于自动机加工。4.焊接件对于大件来说，焊接件简单方便，特别是单件小批生产,上一页,下一页,返回,课题四 毛坯选择,可以大大缩短生产周期，但焊接的零件变形较大，需要经过
20、时效处理后才能进行机械加工。二、毛坯的选择原则在进行毛坯选择时，应考虑下列因素:1.零件材料的工艺性(如可铸性及可塑性)及零件对材料组织和性能的要求例如材料为铸铁与青铜的零件，应选择铸件毛坯。对于钢质零件，还要考虑机械性能的要求。对于一些重要零件，为保证良好的机械性能，一般均须选择锻件毛坯，而不能选择棒料。2.零件的结构形状与外形尺寸,上一页,下一页,返回,课题四 毛坯选择,例如常见的各种阶梯轴，若各台阶直径相差不大，可直接选取棒料;若各台阶直径相差较大，为减少材料消耗和机械加工劳动量，则宜选择锻件毛坯。至于一些非旋转体的板条形钢质零件，一般则多为锻件。3.生产纲领大小当零件的产量较大时，应选
21、择精度和生产率都比较高的毛坯制造方法，这样制造毛坯的设备和装备价格则比较高，但这可由材料消耗的减少和机械加工费用的降低来补偿。零件的产量较小时，应选择精度和生产率均较低的毛坯制造方法。,上一页,返回,下一页,课题四 毛坯选择,4.现有生产条件选择毛坯时，还要考虑现场毛坯制造的实际工艺水平、设备状况以及对外协作的可能性。三、课题实施：毛坯形状和尺寸的确定确定毛坯形状和尺寸时应注意：（1）为使加工时工件安装稳定，有些铸件毛坯需要铸出工艺搭子。如图2-5.（2）有些像剖分式轴瓦、开合螺母外壳等这类零件，常将这些分离零件先做成一个整体毛坯，加工到一定阶段后再切割分离。如图2-6.,返回,上一页,课题四
22、 毛坯选择,（3）对于一些需经锻造的小零件，可以将若干零件先合锻成一件毛坯，经适当加工后再切割分离成单个零件，这样可以大大提高零件机械加工的生产率。如图2-7所示.（4）有些垫圈类零件，为了提高生产率和在加工过程中便于装夹，也应将多件合成一个毛坯。如图2-8所示，毛坯为一长管料，车削时用卡爪夹住一端外圆，另一端用顶尖顶住，这时可以车外圆、切槽，再用16钻头钻孔，然后切割成若干个垫圈零件.,返回,上一页,课题五 定位基准选择,知识点 基准及其分类 工件定位的概念及定位方法 六点定位原理 定位基准的选择 技能点 工件的定位原理及定位基准的选择。 课题分析研究零件表面间的相对位置关系是离不开基准的，
23、不明确基准就无法确定表面的位置为了保证加工表面的相对位置精度，工件定位时，必须使加工表面的设计基准相对机床主轴的轴线或工作台的直线运动方向占据某一正确位置。定位基准,下一页,返回,课题五 定位基准选择,选择的正确与否，不仅影响到零件的尺寸精度和相互位置精度，而且对零件各表面间的加工顺序也有很大的影响。 相关知识 一、基准及其分类机械零件表面间的相对位置包括两方面的要求:表面间的距离尺寸精度和相对位置精度(如同轴度、平行度、垂直度和圆跳动等)，如图2-9所示。研究零件表面间的相对位置关系是离不开基准的，不明确基准就无法确定表面的位置。基准就其一般意义来说，就是零件上用以确定其他点、线、面的位置所
24、依据的点、线、面。,上一页,下一页,返回,课题五 定位基准选择,1.设计基准在零件图上用以确定其他点、线、面位置的基准，称为设计基准。例如图2-9 (a)所示的钻套零件，轴心线o-o是各外圆表面和基准内孔的设计基准;端面A是端面B , C的设计基准。 2.工艺基准零件在加工和装配过程中所使用的基准，称为工艺基准。工艺基准按用途不同，又分为装配基准、测量基准、定位基准和工序基准。定位基准是工件加工时使工件在机床或夹具中占据一个正确位置所用的基准。 二、工件定位的概念及定位方法 1.工件定位的概念与要求加工前，工件在机床或夹具中占据某一正确位置的过程叫做定位。工件定位时有以下两点要求:,上一页,下
25、一页,返回,设计基准与工艺基准,上一页,下一页,返回,课题五 定位基准选择,(1)为了保证加工表面与设计基准间的相对位置精度(即同轴度、平行度等)，工件定位时应使加工表面的设计基准相对机床占据一个正确位置。下面结合图2 -9所示零件加工时的定位，对“正确位置”的含义作一个具体说明。 对于图2-9 (a)所示零件，工件定位时必须使其设计基准(内孔轴心线o-o)与机床主轴的回转轴收线重合，见图2-10 （a）;对于图2 -9 （b）所示零件，为了保证加工面B与其设计基准A的平行度要求。(2)为了保证加工表面与其设计基准间的距离尺寸精度，当采用调整法进行加工时位于机床或夹具上的工件相对刀具必须有一确
26、定的位置。 表面间距离尺寸精度获得方法通常有两种：试切法和调整法。试切法是一种通过试切一测量加工尺寸一调整刀具位置一再试切的反复过程来获得尺寸精度的方法。由于这种方法,上一页,下一页,返回,课题五 定位基准选择,是在加工过程中通过多次试切后才达到的，所以加工前工件相对刀具的位置可不必确定。例如在图2-11 ( a)，为获得尺寸L，加工前工件在三爪卜盘中的轴向位置不必严格限定。调整法是一种加工前按规定尺寸调整好刀具与工件的相对位置，并在一批工件加工的过程中保持这种位置的技工方法。如图2-11（b）、（c）。2.工件定位的方法工件在机床上定位有以下三种方法:(1)直接找正法。此法是用百分表、划针或
27、目测在机床上直接找正工件，使其获得正确位置的一种方法。例如在磨床上磨削一个与外圆表面有同轴度要求的内孔时，加工前将工件装在四爪卜盘上，用百分表直接找正外圆表面，即可使工件获得正确的位置(图2-12( a);又如在牛头刨床上加工一个同工件底面与右侧有平行度要求的槽时，用百分表找正,上一页,下一页,返回,课题五 定位基准选择,工件的右侧面(图2-12 (b),即可使工件获得正确的位置。槽与底面的平行度要求，由机床的几何精度予以保证。(2)划线找正法。此法是在机床上用划针按毛坯或半成品上所划的线找正工件，使其获得正确位置的一种方法(图2-13)。由于受到划线精度和找正精度的限制，此法多用于批量较小、
28、毛坯精度较低以及大型零件等不便使用夹具的粗加工中。(3)采用夹具定位(图2-11(c)。此法是用夹具上的定位元件使工件获得正确位置的一种方法。工件定位迅速方便，定位精度也比较高，广泛用于成批和大量生产。 三、六点定位原理 任何一个未被约束的刚体，在空间都是一个自由体，它可以向任何方向移动和转动。为了便于研究其运动规律，我们将,上一页,返回,下一页,课题五 定位基准选择,它放到由Ox, Oy, Oz轴所确定的空间直角坐标系中，如图2-14所示。 要使工件在空间处于相对固定不变的位置，就必须限制其六个自由度。限制的方法如图2-15所示，用相当于六个支承点的定位元件与工件的定位基准面“接触”来。 通
29、常把按一定规律分布的六个支承点能消除工件六个自由度的方法，称为“六点定位原理”。应用此原理可以正确地分析和解决工件安装时的定位问题。必须指出:在生产中，工件的定位不一定限制六个自由度，,上一页,下一页,返回,课题五 定位基准选择,这要根据工件的具体加工要求而定，一般只要相应的限制那些对加工精度有影响的自由度就行了。关于这方面的具体实例，将在以后各章讲解“典型零件”加工时，结合具体的加工零件，详细讲解“六点定位原理”的具体应用。 四、课题实施:定位基准的选择在零件的加工过程中，各工序定位基准的选择，首先应根据工件定位时要限制的自由度个数来确定定位基面的个数，然后再根据基准选择的规律正确选择每个定
30、位基面。1.工件定位基面数的确定,上一页,下一页,返回,课题五 定位基准选择,工件定位时，究竟需要几个表面定位，要根据加工表面的位置精度要求和对工件应限制的自由度来确定。以图2-9b为例2.粗基准的选择在起始工序中，工件定位只能选择未经加工的毛坯表面，这种定位表面称为粗基准。粗基准选择的好坏，对以后各加工表面的加工余量的分配，以及工件上加工表面和不加工表面的相对位置均有很大影响。因此，必须十分重视粗基准的选择。(1)对于具有不加工表面的工件，为保证不加工表面与加工表面之间的相对位置要求，一般应选择不加工表面为粗基准。例如图2-16所示的套类零件，外圆表面L为不加工表面，为了保证锁孔后壁厚均匀(
31、即内外圆表面的偏心较小)，应选择外圆表面l为粗基准。,上一页,下一页,返回,课题五 定位基准选择,又如图2-17 (a)所示的箱体零件，箱体内壁A面和B面均为不加工表面。粗基准选择参见图2-18.(2)对于具有较多加工表面的工件，粗基准的选择，应合理分配各加工表面的加工余量。在分配加工余量时应注意以下各点:应保证各加工表面都有足够的加工余量。对于某些重要的表面(如导轨面和重要的内孔等)，应尽可能使其加工余量均匀，对导轨面要求加工余量尽可能小一些，以便能获得硬度和耐磨性更好的表面。使工件上各加工表面总的金属切除量最小。为保证第一项，粗基准应选择毛坯上加工余量最小的表面，图2-19所示。为了保证第
32、二项要求，应选择那些重要表面为粗基准。例如对于图2 - 20所示的床身零件，应选择导轨面为粗基准。为保证第三项，应选择加工面积大的表面为粗基准，仍如图2-20,上一页,下一页,返回,课题五 定位基准选择,(3)作为粗基准的表面应尽量平整，没有浇口、冒口或飞边等其他表面缺陷，以便使工件定位可靠，夹紧方便。(4)由于毛坯表面比较粗糙且精度较低，一般情况下同一尺寸方向上的粗基准表面只能使用一次。否则，因重复使用所产生的定位误差会引起相应加工表面间出现较大的位置误差。例如图2 -21所示的小轴，如重复使用毛坯表面B定位去分别加工表面A和C,必然会使此两加工表面产生较大的同轴度误差。3.精基准选择在最终
33、工序和中间工序中，应采用已加工表面定位，这种定位表面称为精基准。精基准的选择，不仅影响工件的加工,上一页,下一页,返回,课题五 定位基准选择,质量，而且与工件安装是否方便可靠也有很大关系。选择精基准的原则如下:(1)为了较容易地获得加工表面对其设计基准的相对位置精度，应选择加工表面的设计基准为定位基准。这一原则通常称为“基准重合”原则。例如图2 - 22所示的零件，当零件表面间的尺寸按图2-22 (a)标注时，表面B和表面C的加工，从“基准重合”原则出发，应选择表面A(设计基准)为定位基准。如果如图2-22b标注，表面c的加工情况如图2-23 (a)所示，加工后尺寸C的误差分布见图2-23 (
34、b)。(2)定位基准的选择应便于工件的安装与加工，并使夹具的结构简单。“便于装夹”原则,上一页,下一页,返回,课题五 定位基准选择,例如图2 -22 (b)所示零件，当加工表面c时，如果采用“基准重合”原则，则应选择表面B为定位基准，工件的安装如图2-24所示。不合理，可以考虑采用组合铣削2-25(3)当工件以某一组精基准定位，可以比较方便地加工其他各表面时，应尽可能在多数工序中采用此同一组精基准定位，这就是“基准统一”原则。例如，轴类零件的大多数工序都采用顶尖孔为定位基准:齿轮的齿坯和齿形加工多采用齿轮的内孔及基准端面为定位基准。“基准统一”的优点： （1）可使各工序的夹具比较统一 （2）可
35、减少基准变换所带来的基准不重合误差。,下一页,返回,上一页,课题五 定位基准选择,(4)互为基准。,下一页,返回,上一页,课题五 定位基准选择,(5)某些要求加工余量小而均匀的精加工工序，可选择加工表面本身作为定位基准（“自为基准”原则）。加工表面的位置精度应由前工序保证。例如磨削床身的导轨面时，就是以导轨面找正定位(图2-26)。此外，采用浮动铰刀铰孔，用圆拉刀拉孔以及用无心磨磨削外圆表面等，都是以加工面本身作为定位基准的实例。4.辅助基准的应用工件定位时，为了保证加工表面的位置精度，多优先选择设计基准或装配基准为定位基准，这些基准一般均为零件上重要工作表面。但有些零件，为了安装方便或易于实
36、现基准统一，人为地造成一种定位基准，如2-5工艺搭子和轴类零件的顶尖孔。这类基准就是辅助基准。,上一页,返回,课题六 工艺路线的拟订,知识点 表面加工方法和加工方案的选择 零件各表面加工顺序的确定 技能点 零件各表面加工顺序的确定。 课题分析工艺路线的拟订是制订工艺过程的总体布局，其主要任务是选择各个表面的加工方法和加工方案，确定各个表面的加工顺序以及整个工艺过程中工序数目的多少等。,返回,下一页,课题六 工艺路线的拟订,机械加工工艺规程的制订，大体上可分为两个步骤。首先 是拟订零件加工的工艺路线，然后再确定每一工序的工序尺寸、所有设备和工艺装备以及切削规范和工时定额等。这两个步骤是互相联系的
37、，应进行综合的分析和考虑。 相关知识 一、表面加工方法和加工方案的选择在拟订零件的工艺路线时，首先要确定各个表面的加工方法和加工方案。表面加工方法和方案的选择，应同时满足加工质量、生产率和经济性等方面的要求。表面加工方法的选择，首先要保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。由于同一精度及表面粗糙度的加工方法,下一页,返回,上一页,常见表面加工方法,外圆柱表面加工方法 ：车、磨 内圆表面（孔）加工方法 小孔：钻、扩、铰 大孔：车、镗 平面加工方法 端面：车、磨 平面：刨、铣、磨,下一页,返回,上一页,课题六 工艺路线的拟订,往往有若干种，实际选择时还要结合零件的结构形状、尺寸大小以及材料和热处
38、理的要求全面考虑。例如对于IT7级精度的孔，采用镗削、铰削、拉削和磨削均可达到要求。但箱体上的孔，一般不宜选择拉孔和磨孔，而常选择镗孔或铰孔;孔径大时选择镗孔，孔径小时取铰孔。对于一些需经淬火的零件，热处理后应选磨孔;对于有色金属的零件，为避免磨削时堵塞砂轮，则应选择高速镗孔.表4-7、4-8、4-9给出了几类表面各种加工方法所能达到的经济精度及表面粗糙度。 二、课题实施:零件各表面加工顺序的确定在拟订工艺路线时，为确定各表面的加工顺序和工序的数目，生产中已总结出一些指导性原则及具体安排中应注意的问题，现分述如下:,上一页,下一页,返回,课题六 工艺路线的拟订,1.工艺过程划分阶段原则对于加工
39、质量要求较高的零件，工艺过程应分阶段进行施工。机械加工工艺过程一般可分以下几个阶段:粗加工阶段:主要任务是切除各加工表面上的大部分加工余量，使毛坯在形状和尺寸上尽量接近成品。因此，在此阶段中应采取措施尽可能提高生产率。半精加工阶段:完成一些次要表面的加工，并为主要表面的精加工做好准备(如精加工前必要的精度和加工余量等）。精加工阶段:保证各主要表面达到规定的质量要求。2.工序集中程度的确定在安排工序时，还应考虑工序中所含加工内容的多少。在每道工序中所安排的加工内容多，则一个零件的加工只集中在少数几道工序里完成，这时工艺路线短、工序少，称为,上一页,下一页,返回,课题六 工艺路线的拟订,工序集中。
40、在每道工序中所安排的加工内容少，则一个零件的加工分散在很多工序里完成，这时工艺路线长、工序多，称为工序分散。前者说明工序集中程度高，后者说明工序集中程度低。单件小批生产多采用工序集中；大批大量生产既可采用多刀、多轴等高效率机床将工序集中，也可将工序分散后组织流水生产线。 3.工序顺序的安排。(1)机械加工工序的安排。在安排加工顺序时，应注意以下几点:根据零件功用和技术要求，先将零件的主要表面和次要表面区分开，然后着重考虑主要表面的加工顺序，次要表面加工可适当穿插在主要表面加工工序之间。“先主后次”当零件要分阶段进行加工时，先安排各表面的粗加工，中间安排半精加工，最后安排主要表面的精加工和光整加
41、工。 “先粗后精”零件加工一般多从精基准的加工开始，然后以精基准定位加工其他主要表面和次要表面。例如，轴类零件先加工顶尖孔，齿轮先加工内孔及基准端面等。 “基准先行”,上一页,下一页,返回,课题六 工艺路线的拟订, “先面后孔” 。尤其对箱体、底座、支架这类零件。(2)热处理工序的安排。机械零件常采用的热处理工艺有:退火、正火、调质、时效、淬火、渗碳及氮化等。1)预备热处理。预备热处理包括退火、正火、时效和调质等。这类热处理的目的是改善加工性能，消除内应力和为最终热处理做好组织准备。其工序位置多在粗加工前后。退火和正火。经过热加工的毛坯，为改善切削加工性能和消除毛坯的内应力，常进行退火和正火处
42、理。退火和正火一般安排在毛坯制造之后粗加工之前。,下一页,返回,上一页,课题六 工艺路线的拟订,调质。调质即淬火后进行高温回火，能获得均匀细致的索氏体组织，因此调质可作为预备热处理工序。调质处理常置于粗加工之后和半精加工之前。时效处理。时效处理主要用于消除毛坯制造和机械加工中产生的内应力。对于高精度的复杂铸件应安排两次时效， 即：铸造-粗加工-时效-半精加工-时效-精加工。2)最终热处理。最终热处理包括各种淬火、回火、渗碳和氮化处理等。这类热功当量处理的目的主要是提高零件材料的硬度和耐磨性，常安排在精加工前后。淬火。淬火分为整体淬火和表面淬火两种，其中表面淬火因变形、氧化及脱碳较小而应用较多。
43、,上一页,下一页,返回,课题六 工艺路线的拟订,渗碳淬火。渗碳淬火适用于低碳钢和低合金钢，其目的是使零件表层含碳量增加，经淬火后使表层获得高的硬度和耐磨性，而心部仍保持一定的强度和较高的韧性及塑性。氮化处理。获得含氮化合物，氮化是表面处理的一种热处理工艺，其目的是通过氮原子的渗人使表层以提高零件硬度、耐磨性、疲劳强度和抗蚀性。(3)辅助工序的安排。辅助工序包括工件的检验、去毛刺、清洗和涂防锈油等，其中检验工序是主要的辅助工序。它对保证产品质量有极重要的作用。检验工序应安排在：粗加工全部结束后，精加工之前;零件从一个车间转向另一个车间前后;重要工序加工前后;零件全部加工结束之后。,上一页,返回,
44、图2-1 阶梯轴筒图,返回,表2-1 阶梯轴加工工艺过程(单件小批产品),返回,表2 -2 阶梯轴加工工艺过程(中批生产),返回,图2-2 包括四个相同表面加工的工步,返回,图2-3 复合工步,返回,图2-4 多工位加工,返回,表2-3 生产纲领和生产类型的关系,返回,表2-4 机械加工工艺过程卡片,返回,表2-5 机械加工工艺卡片,返回,表2-6 机械加工工序卡片,返回,表2 -7 零件机械加工工艺性实例,返回,表2-7.5部分零件切削加工结构工艺性改讲前后的示例,返回,图2-5 具有工艺搭子的刀架毛坏,返回,图2-6 车床开合螺母外壳简图,返回,图2-7 滑键的零件图及毛坏图,返回,图2-
45、8 垫圈的整体毛坏及加工,返回,图2-9 零件的位置精度示例,返回,图2-10 工件定位的“正确位置”示例,返回,图2-11 获取距离尺寸精度方法示例,返回,图2-12 直接找正法示例,返回,图2-13 划线找正法示例,返回,图2-14 空间直角坐标系,返回,图2-15 工件的六点定位,返回,主要定位基准导向定位基准止动定位基准,图2-16 套的粗缺准选择,返回,图2-17 箱体零件简图,返回,图2-18 箱体加工粗基准选择,返回,图2-19 阶梯轴粗基准选择,返回,图2-20 床身基准选择,返回,图2-21 重复使用粗基准示例,返回,图2-22 图示零件的两种尺寸方法,返回,图2-23 基准不重合误差示例,返回,图2-24 基准重合工件安装示意图,返回,图2-25 组合铣削加工,返回,图2-26 以加工面本身找定位,返回,表4-7外圆柱面加工方案,返回,表4-8平面加工方案,返回,粗磨-精磨,表4-9孔加工方案,返回,
