1、机械制造技术,主讲人：李爱芝,1.金属切削基础 2.金属切削的基本规律及其应用 3.机械加工工艺规程的制定 4.章 机床夹具设计 5.金属切削机床与刀具 6.机械加工精度 7.机械加工表面质量 8.机械装配工艺基础,3 机械加工工艺规程的制定,3.1 基本概念 一、机械制造工艺方法的分类 二、生产过程和工艺过程 三、工艺过程的组成 四、生产纲领、生产类型及工艺特点 3.2 机械加工工艺规程的设计步骤 一、机械加工工艺规程 二、设计原则 三、所需原始资料 四、设计步骤 3.3 零件加工工艺性分析与毛坯的选择 一、分析零件技术要求及合理性 二、零件结构工艺性分析,3.4 定位基准的选择一、基准的分
2、类 二、定位基准的选择3.5 工艺路线的拟定一、表面加工方法的选择 二、加工阶段的划分三、划分加工工序 四、工序的安排五、选择设备和工艺装备,3 机械加工工艺规程的制定,3.6 加工余量及其确定方法 一、加工余量 二、影响加工余量的因素 三、确定加工余量方法 3.7 加工工艺尺寸链 一、尺寸链的概念 二、尺寸链的分类 三、线性尺寸链的计算,3 机械加工工艺规程的制定,3.8 工序尺寸的确定（工序内容设计） 一、工艺基准与设计基准重合工序尺寸及公差的计算 二、基准不重合工序尺寸及公差的计算 三、工序尺寸图解法（图解跟踪法） 3.9 工艺方案的生产率和技术经济性分析 一、生产率分析 二、技术经济性
3、分析,3 机械加工工艺规程的制定,第4章 机械加工工艺规程的制定,4-6 加工余量、工序尺寸及公差的确定 一、加工余量的概念 二、确定加工余量方法 三、工序尺寸及其公差的确定 4-7 工艺尺寸链 一、尺寸链的概念 二、尺寸链的计算方法 三、工艺尺寸链的应用 四、工艺尺寸链的图表法4-8 工艺过程的经济性分析 一、生产率与经济性 二、时间定额与提高生产率的途径 三、工艺方案的技术经济性分析,零件结构工艺性： 所设计的零件在满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性。 影响零件结构工艺性因素： 生产类型、制造条件、工艺技术的发展。 制定零件的机械加工工艺规程: 研究和分析产品的零件图及装配图，明确零
4、件在产品中的作用、 地位（重要性）和工作条件； 找出其主要的技术要求和规定它的依据； 对零件图进行工艺审查主要是零件结构工艺性。,3.3 零件的加工工艺性分析与毛坯的选择,3.3.1 分析零件技术要求及合理性 零件图上的视图是否完整和正确； 零件图上所标注的技术要求、尺寸、公差、表面粗糙度是否齐全、合理； 零件材料是否立足于国内而且资源丰富又容易加工。,3.3 零件的加工工艺性分析与毛坯的选择,3.3.2 零件的结构工艺性审查 1合理标注尺寸：适应加工工艺要求加工顺序、检验与测量。 2零件的结构便于加工，有利于达到所要求的加工质量； 3有利于减少加工和装配劳动量； 4有利于提高劳动生产率，与生
5、产类型相适应； 5与先进的加工方法相适应：,如箱体零件的同轴孔系 单件小批量生产单向递减； 大批大量生产双向递减。,数控机床、加工中心曲线、曲面加工； 特种加工：如方孔、异性孔、小孔、小深孔、窄缝电火花穿孔、电火花线切割工艺。,3.3 零件的加工工艺性分析与毛坯的选择,结构工艺性分析示例： 阶梯表面过渡部位、轴的磨削终端越程槽（相等）；,3.3 零件的加工工艺性分析与毛坯的选择,尺寸标注考虑加工顺序,3.3 零件的加工工艺性分析与毛坯的选择,双联或多联齿轮退刀槽（相等）、齿轮模数同：,3.3 零件的加工工艺性分析与毛坯的选择,避免曲面或斜面上钻孔防止刀具损坏，提高加工精度。,3.3 零件的加工
6、工艺性分析与毛坯的选择,钻孔位置与铸件壁应离开一定距离：,3.3 零件的加工工艺性分析与毛坯的选择,减少装夹次数提高位置精度：,3.3 零件的加工工艺性分析与毛坯的选择,凸台等高一次走刀加工：,3.3 零件的加工工艺性分析与毛坯的选择,设计工艺凸台作为加工时的定位基准方便加工：,3.3 零件的加工工艺性分析与毛坯的选择,减少加工工作量提高配合精度：,3.3 零件的加工工艺性分析与毛坯的选择,使加工面等长度或成倍数，直径沿一个方向递减便于刀具布置，在多刀半自动车床上加工，提高生产效率：,3.3 零件的加工工艺性分析与毛坯的选择,连轴齿轮，轴径和齿轮直径相差太大，废工废料，也不便于锻造分离,3.3
7、 零件的加工工艺性分析与毛坯的选择,3.3 确定毛坯的类型铸件；锻件；焊接件；冲压件；型材（棒料、管料、板料）。对大型复杂零件铸焊、缎焊等联合结构及工程塑料等。,3.3 零件的加工工艺性分析与毛坯的选择,3.4 定位基准的选择,基准：用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。3.4.1 基准的分类(按用途分) （一）设计基准设计图样（或零件图）上所采用的基准零件图上标注尺寸或位置关系所依据的那些点、线、面。,设计基准示例,3.4 定位基准的选择,加工中用作定位的基准。 用夹具装夹时工件上直接与夹具的定位元件相接触的点、线、面。 如图示齿轮零件：用内孔装在心轴上磨削50h8外
8、圆表面内孔中心线就是定位基准。,（二）工艺基准：在工艺过程中所采用的基准。按用途不同分为： 工序基准： 定位基准： 测量基准： 装配基准：,在工序图上标注被加工表面尺寸（工序尺寸）和相互位置关系（位置公差）所依据的点、线、面工序图上所采用的基准。,测量时所采用的基准。,装配时用来确定零件或部件在产品（机器）中的相对位置所采用的基准。 如齿轮装在轴上，内孔中心线就是它的装配基准；轴装在箱体上，则轴颈轴线是装配基准。,3.4 定位基准的选择,3.4.2 定位基准的选择：制定工艺规程的主要内容之一。定位基准分类(按用途)粗基准用毛坯表面作为定位基准。精基准用加工表面作为定位基准。选择顺序 : 精基准
9、粗基准附加基准零件上根据机械加工工艺需要专门设计的定位基准。如为定位方便,增设工艺凸台或工艺孔,3.4 定位基准的选择,3.4 定位基准的选择,（一）精基准的选择 考虑主要的问题：2点 保证加工精度； 工件装夹方便、结构简单。 一般应遵循下列原则：5条原则 基准重合原则 基准统一原则（基准不变原则） 互为基准的原则 自为基准的原则 便于装夹的原则,3.4 定位基准的选择,1基准重合原则：尽量选择被加工表面的设计基准作为定位基准。目的：避免基准不重合引起的基准不重合误差。,3.4 定位基准的选择,尺寸B可能的变化范围：基准重合 基准不重合,3.4 定位基准的选择,2基准统一原则在工件的加工过程中
10、尽可能使各个工序的定位基准相同。 常用的统一基准采用统一基准好处： 减少夹具种类，简化夹具结构； 避免因基准多次转换带来的误差，有利于保证其相互位置精度； 在自动线加工中，减少装夹次数，有利于提高生产效率； 简化工艺过程的制定工作。,轴类零件常用其端面的两个中心孔； 盘套类零件常用其端面和与端面垂直孔（中心线）组合定位； 箱体类零件常用“一面两孔”，或三个互相垂直表面组合定位。,3.4 定位基准的选择,3.4 定位基准的选择,4-4 定位基准的选择,3互为基准的原则对于两个表面间位置精度要求很高，同时其自身尺寸与形状精度都要求很高的表面加工（加工余量小而均匀），常采用“互为基准，反复加工”的原
11、则。,例1：加工精密齿轮时，用高频淬火把齿面淬硬后需进行磨齿。因齿面淬硬层较薄，要求磨削余量小而均匀。就先以齿面为基准磨孔，再以孔为基准磨齿面；,主轴零件精基准选择,【例2】主轴精基准选择,机床主轴前端锥孔与轴颈外圆的加工，常以锥孔为基准加工外圆轴颈，再以外圆轴颈为基准加工锥孔保证二者间的同轴度要求。,3.4 定位基准的选择,4-4 定位基准的选择,例3：套筒类零件的加工，先以孔为基准加工外圆，再以外圆 为基准加工孔，以保证内外圆的同轴度要求如气缸套加工。,4自为基准的原则：对于加工精度要求高（精加工、光整加工），要求余量小而均匀的表面，加工中常用加工表面本身作为定位基准。例1：磨削机床床身导
12、轨面，为保证导轨面上余量小而均匀以导轨面本身找正定位磨削导轨面；,3.4 定位基准的选择,例2：拉刀、浮动镗刀、浮动铰刀和珩磨等加工孔的方法，加工时是以孔中心线本身作为定位基准。 例3：无心磨床磨削内外圆以外圆中心线本身作为定位基准。 遵循自为基准的原则时，不能提高加工面的位置精度提高加工面的尺寸精度、形状精度、降低表面粗糙度值。 5便于装夹原则 精基准支承面积大、精度高、表面粗糙度值小的表面。 用夹具装夹时，选择的精基准使夹具结构简单、操作方便。,3.4 定位基准的选择,（二）粗基准的选择：考虑的主要问题 保证加工面和非加工面的尺寸和位置要求； 合理分配各加工面的余量，为后续工序提供精基准。遵循原则 1.保证相互位置要求原则选非加工面为粗基准保证加工面与非加工面间的相互位置要求。 2余量均匀分配原则 选重要的加工面为粗基准保证该表面加工余量小而均匀。 有多个重要加工面都要求保证余量均匀以要求最严的面（余量最小的面）为粗基准。,3.4 定位基准的选择,3.4 定位基准的选择,粗基准选择比较,3.4 定位基准的选择,3便于工件装夹原则选较平整、光滑，无分型面、浇冒口和飞边，有足够大面积的表面保证定位准确、可靠、装夹方便。4粗基准应避免重复使用原则在同一尺寸方向上，只允许用一次。粗基准是毛坯面，表面较粗糙，形状误差大，重复使用产生较大的定位误差。,3.4 定位基准的选择,
