[工学]第5章 机械加工工艺过程.ppt

,本章目录,教学要求,基本内容,重点难点,问题思考,第5章 机械加工工艺过程,一个零件的生产，不仅需要正确的选择各种加工表面的加工方法和方案，而且还有合理的安排各表面的加工顺序，也就是要制定零件的加工工艺过程。,总目录,退出,音乐欣赏,5.1 基本概念,5.1 基本概念 5.2 机械加工工艺过程的制定 5.3 典型零件工艺过程举例,5.1 基本概念,5.1 基本概念,5.1.1 生产过程和工艺过程,5.1.1 生产过程和工艺过程 1 生产过程 一台机器往往是由几十个甚至上千个零件组成，其生产过程非常复杂，把由原料到成品的全部劳动过程的总和称之为生产过程。其中包括原材料的运输，保管，生产，准备，制造，毛坯机械加工，装备，检验及试车，油漆和保证等。,5.1 基本概念,1 零件(产品)的生产过程,1)原材料的运输、保管和准备； 2)生产的准备工作； 3)毛坯的制造； 4)零件的机械加工与热处理； 5)零件装配成机器； 6)机器的质量检查及运行试验； 7)机器的油漆、包装和入库。,5.1 基本概念,5.1 基本概念,2 工艺过程,在产品的生产过程中，与原材料变为成品有直接关系的过程称为工艺过程。如：铸造、锻造、焊接和零件的机械加工等。 在工艺过程中，采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸和性能使之变为成品的工艺过程，称 为机械加工工艺过程。,5.1 基本概念,1) 工序,一个（或一组）工人，在一个工作地点，对一个(或同时几个)零件加工，所连续完成机械加工工艺过程中的一部分工作称为工序。注意：构成一个工序的主要特点是不改变加工对象、设备和操作者，而且工序内的工作是工艺过程连续完成的 。,3 机械加工工艺过程的组成,5.1 基本概念,5.1 基本概念,2)工步：它是工序的组成部分。是指加工表面、切削工具和切用量(切削速度，进给量、切削深度)均保持不变的情况下，所完成的那部分工艺过程。若其中有任何变化，即为另一个工步。 3)走刀：当加工余量较大或其它原因，需用同一刀具在切削用量不变的条件下，对同一表面进行多次切削，则刀具每一次切削称为一次走刀。 4)安装：工件在加工之前,使其在机床上或夹具中占据一正确的位置并夹紧的过程称为安装。,5.1 基本概念,5.2.1 生产纲领与生产类型,1.生产纲领 根据国家计划（或市场需要）和本企业生产能力确定产品的年产量称为生产纲领。,零件的生产纲领N按下列公式计算： NQn(1+%)(1+%) Q-零件的生产纲领 N-产品的年产量 n-一台产品中包含该零件的个数 %和%-该零件的废品率和备品率,5.1 基本概念,2.生产类型,(1)单件生产:单个生产某一零件很少重复，甚至完 全不重复的生产。如新产品的试制、机修配件。 (2)成批生产:成批地制造相同的零件,每相隔一 段时间又重复生产,每批所制造的相同零件的数量称为批量.根据批量的多少又可分为小批生产 中批生产 和大批生产,如机床制造就是这种生产类型。 (3)大量生产:当同一产品的制造数量很多，在大多数工作地点，经常重复地进行一种零件某一工序的生产，为大量生产。如汽车、拖拉机、轴承均属这类生产类型。,5.2 机械加工工艺过程制定,机械加工工艺过程的制定:工艺规程是反映工艺过程的技术文件。,1.工艺规程的作用 （1）指导生产的主要技术文件 （2）生产组织和管理工作的基本依据 （3）设计新建或扩建工厂的基础,5.2 机械加工工艺过程制定,2.制定工艺规程的原则 以最快的速度、最少的劳动量、最低的费用，可靠地加工出符合图样要求的零件。即在保证加工质量的前提下,选择最经济合理的加工方案。 应注意： （1）技术上的先进性 （2）经济上的合理性 （3）优良好的劳动条件,3.制定工艺规程的原始资料,1）零件图、必要的装配图 2）零件的生产纲领和投产批量 3）本工厂的生产条件 4）毛坯的生产和供应情况,5.2 机械加工工艺过程制定,5.2 机械加工工艺过程制定,4.工艺规程的内容,5.制订工艺规程的步骤,5.2 机械加工工艺过程制定,5.制订工艺规程的步骤,1)分析零图和产品装配图 2)确定毛坯 3)拟定工艺路线 4)确定采用的设备 5)确定各工序所需要使用的刀具、夹具、量具和辅具 6)确定各主要工序的技术要求及检验方法 7)确定各工序的加工余量、计算工序尺寸和公差 8)确定切削用量 9)工时定额的计算 10)编写工艺文件,5.2 机械加工工艺过程制定,5.2.1 零件的工艺性分析,1.审查零件的结构工艺性,(1)设计的结构要能够加工,5.2 机械加工工艺过程制定,5.2 机械加工工艺过程制定,(2)设计的结构要便于保证加工质量,5.2 机械加工工艺过程制定,5.2 机械加工工艺过程制定,(3) 设计的结构要尽量减小加工面积,5.2 机械加工工艺过程制定,(4)设计的结构要避免深孔加工,5.2 机械加工工艺过程制定,(5)设计的结构要有益于提高生产率,5.2 机械加工工艺过程制定,(6)设计的结构要有便于安装夹紧,5.2 机械加工工艺过程制定,(7)设计的结构要避免使用特殊刀具,5.2 机械加工工艺过程制定,(7)设计的结构要避免使用特殊刀具,5.2 机械加工工艺过程制定,(8)设计的结构要适应生产类型和具体生产条件的要求,5.2 机械加工工艺过程制定,2.审查零件图样的工工艺性,5.2 机械加工工艺过程制定,5.2.2 毛坯的选择及加工余量的确定,1 机械加工中常见毛坯的种类,铸件 特点:是形状复杂、适应能力、机械性能较、成本较所以作为形状复杂、力学性能要求不高、质量要求不 高的零件毛坯。如箱件、支座等。,5.2 机械加工工艺过程制定,2) 锻件 自由锻件:成本，力学性能，但形状简单、质量不高加工余量，主要用在要求机械性能较好的单件生产零件的毛坯 模锻件:机械性能、质量形状较复杂、但模锻所用 的模具成本所以它适用于要求机械性能较高，大批大量生产零件的毛坯。,5.2 机械加工工艺过程制定,3) 型材 圆钢、方钢、六角钢、角钢、槽钢等。例如轴类件经常采用圆钢来机械加工。,4)冲压件:用在大批量生产中。,5.2 机械加工工艺过程制定,2 毛坯的选择原则,1).根据生产纲领来选择毛坯 大批大量生产:用高生产率和高精度的毛坯制造方法 如金属型铸造件。模锻件和冷轧与冷拉等型材； 单件小批生产:采用生产费用少的毛坯制造方法,如砂型铸造出的铸件、自由锻件和热轧型材等。,5.2 机械加工工艺过程制定,2).根据零件的结构和外形来选择毛坯 形状复杂的毛坯常采用铸造方法制造。 3).根据零件的尺寸大小选毛坯 尺寸很大的毛坯采用铸造方法和自由锻和焊接方法来制造；尺寸很小的零件采用模锻和型材作毛坯。 4).根据零件的机械性能选毛坯 当机械性能要求高时，采用锻件毛坯；否则，采用铸 钢或型材作毛坯。对于复杂的箱件、床身等零件则采用铸造毛坯。,5.2 机械加工工艺过程制定,5).根据本厂设备与技术条件选择毛坯。 6).充分利用新工艺、新技术、新材料，从而提高毛坯质量。例如精密铸造、精密锻造、粉未冶金和工程塑料都在迅速发展，应予以重视。,5.2 机械加工工艺过程制定,3.毛坯尺寸及余量确定,5.2 机械加工工艺过程制定,5.2.3 定位基准与工件的安装,5.2 机械加工工艺过程制定,1 工件的安装方式,5.2 机械加工工艺过程制定,2 工件的定位原理,5.2 机械加工工艺过程制定,3 夹具简介,5.2 机械加工工艺过程制定,4 定位基准的选择,机械零件表面之间的相对位置包括两方面的要求一方面是表面间的位置尺寸精度；另一方面是相对位置精度。而表面间的尺寸精度和位置精度要求是离不开参考依据的基准。,5.2 机械加工工艺过程制定,1)基准:零件上用来确定其它 点线面的位置，所依据的点、线、面叫做基准。,5.2 机械加工工艺过程制定,2)基准的分类,(1)设计基准 零件图上用以确定其它点、线、面位置的基准称为设计基准。 (2)工艺基准 零件在其加工和装配过程中所使用的基准称为工艺基准。 工艺基准分为定位基准，测量基准，装配基准；,5.2 机械加工工艺过程制定,A 定位基准:是工件加工时，在机床或夹具上定位时所用的基准； B 测量基准：用以检验已加工表面尺寸和位置时所依据的基准称为测量基准 C 装配基准：装配时用来确定零件或部件在机器中的位置所采用的基准。例如轴类零件的轴颈，齿轮零件的 内孔和箱体的底面等常为装配基准。,5.2 机械加工工艺过程制定,3)定位基准的选择原则,粗基准-在零件机械加工第一个工序中只能选择未 经加工的毛坯表面作为定位基准。 精基准-在以后的各个工序中用已加工过的表面作为定位基准。,5.2 机械加工工艺过程制定,(1)粗基准的选择原则,A 以不需要加工，但与加工表面有较高的位置精度要求的表面为粗基准，为了保证加工表面与不加工表面之间的相互要求，一般选择不加工表面为粗基准。 B 应以要求加工余量小而均匀的表面作为粗基准如车床导轨面的加工； C用毛坯制造中尺寸、位置比较可靠、平整光洁的表面为粗基准； D 一般情况下，同一尺寸方向上的粗基准只能使用一次，即不重复使用。,5.2 机械加工工艺过程制定,(2)精基准的选择原则,A 基准重合 以设计基准为定位基准来避免基准不重合而引起的误差。,5.2 机械加工工艺过程制定,例:主轴箱体，加工主轴孔时，以设计基准A和底作为定位 的精基准，用调整法加工符合基准重合的原则，不会产生基准不重合误差。若以C和两铸孔作为定位精基准，用调整法加工，此时按尺寸h2h20对刀;可见，尺寸h1h10是通过尺寸h0h0和尺寸h2h20 间接保证的。,5.2 机械加工工艺过程制定,B 基准统一 应尽可能选用统一的定位基准加工各表面，以保