机械加工工艺过程学习教案

1、会计学1机械加工工艺过程机械加工工艺过程第一页，编辑于星期二：六点 十六分。第1页/共116页第二页，编辑于星期二：六点 十六分。原材料原材料成品（机器）成品（机器）第2页/共116页第三页，编辑于星期二：六点 十六分。第3页/共116页第四页，编辑于星期二：六点 十六分。图图 汽车生产过程汽车生产过程铸铁铸铁废钢废钢铝锭铝锭辅助材料辅助材料热处理热处理机械加工机械加工部件装配部件装配铸铸 造造铁粉铁粉碳粉碳粉粉末冶金粉末冶金烧结烧结粉末冶金件粉末冶金件铸件铸件锻件锻件钢板钢板冲冲 压压铆、焊接铆、焊接装装 配配油油 漆漆缸体缸体曲轴曲轴变速箱壳体变速箱壳体齿轮齿轮发动机发动机变速器变速器转向

2、器转向器驱动桥驱动桥协作件、协作件、电器系统电器系统 轮胎轮胎其它部件其它部件总装配总装配试试 车车汽汽 车车钢材钢材锻锻 造造第4页/共116页第五页，编辑于星期二：六点 十六分。第5页/共116页第六页，编辑于星期二：六点 十六分。第6页/共116页第七页，编辑于星期二：六点 十六分。第7页/共116页第八页，编辑于星期二：六点 十六分。第8页/共116页第九页，编辑于星期二：六点 十六分。例：例：表1 单件小批生产的工艺过程工序号工 序 内 容设 备1 车一端面、外圆、钻中心孔*；调头，车另一端面，外圆、钻中心孔车床I3铣键槽、去毛刺铣 床表2 大批大量生产的工艺过程工序号工 序 内 容

3、设 备1铣两端面，钻两端中心孔*铣端面钻中心孔机床2 车大外圆及倒角车床 I3车小外圆、切槽及倒角车床II4铣键槽专用铣床 5去毛刺钳工台图 1 阶梯轴讨论：讨论： 生产规模不同，生产规模不同，工序的划分不一工序的划分不一样。样。第9页/共116页第十页，编辑于星期二：六点 十六分。第10页/共116页第十一页，编辑于星期二：六点 十六分。例：例：表1 单件小批生产的工艺过程工序号工 序 内 容设 备1车一端面、外圆、钻中心孔*；调头，车另一端面，外圆、钻中心孔车床I3铣键槽、去毛刺铣 床表2 大批大量生产的工艺过程工序号工 序 内 容设 备1铣两端面，钻两端中心孔*铣端面钻中心孔机床2 车大

4、外圆及倒角车床 I3车小外圆、切槽及倒角车床II4铣键槽专用铣床 5去毛刺钳工台图1 阶梯轴两次两次一次一次一次一次一次一次一次一次一次一次讨论：讨论： 安装次数多好还安装次数多好还是少好？是少好？第11页/共116页第十二页，编辑于星期二：六点 十六分。第12页/共116页第十三页，编辑于星期二：六点 十六分。例：例：表1 单件小批生产的工艺过程工序号工 序 内 容设 备1车一端面、外圆、钻中心孔*；调头，车另一端面，外圆、钻中心孔车床I3铣键槽、去毛刺铣 床表2 大批大量生产的工艺过程工序号工 序 内 容设 备1铣两端面，钻两端中心孔*铣端面钻中心孔机床2 车大外圆及倒角车床 I3车小外圆

5、、切槽及倒角车床II4铣键槽专用铣床 5去毛刺钳工台图1 阶梯轴6个个一个一个两个两个三个三个两个两个一个一个第13页/共116页第十四页，编辑于星期二：六点 十六分。第14页/共116页第十五页，编辑于星期二：六点 十六分。第15页/共116页第十六页，编辑于星期二：六点 十六分。图3 在三个工位上钻、铰圆盘零件上的孔工件机床夹具回转部分夹具固定部分分度机构例：例：第16页/共116页第十七页，编辑于星期二：六点 十六分。式中式中 Q Q产品的年生产纲领，单位：台产品的年生产纲领，单位：台/ /年；年； n每台产品中所含零件的数量，单位：件每台产品中所含零件的数量，单位：件/台；台； a%备

6、品率，对易损件应考虑一定数量的备品，以供用户修配的需要；备品率，对易损件应考虑一定数量的备品，以供用户修配的需要； b%废品率。废品率。 第17页/共116页第十八页，编辑于星期二：六点 十六分。第18页/共116页第十九页，编辑于星期二：六点 十六分。第19页/共116页第二十页，编辑于星期二：六点 十六分。第20页/共116页第二十一页，编辑于星期二：六点 十六分。工艺基准工艺基准定位基准定位基准:在加工时用于工件定位的基准在加工时用于工件定位的基准 测量基准测量基准:在加工中或加工后用来测量工件的形状、位在加工中或加工后用来测量工件的形状、位置和尺寸的误差，测量时所采用的基准置和尺寸的误

7、差，测量时所采用的基准 安装基准安装基准:在装配时用于确定零件或部件在产品中的在装配时用于确定零件或部件在产品中的相对位置所采用的基准相对位置所采用的基准 第21页/共116页第二十二页，编辑于星期二：六点 十六分。定位基准定位基准粗基准粗基准精基准精基准用毛坯表面作用毛坯表面作的定位基准的定位基准用已经加工过用已经加工过的表面作的定的表面作的定位基准位基准定位基准是在加工中获得零件尺寸的直定位基准是在加工中获得零件尺寸的直接基准，合理选择定位基准是工艺设计接基准，合理选择定位基准是工艺设计中一项重要工作内容中一项重要工作内容 第22页/共116页第二十三页，编辑于星期二：六点 十六分。第23

8、页/共116页第二十四页，编辑于星期二：六点 十六分。图 床身加工粗基准的两种方案比较在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况下，在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况下，若零件有的表面不需要加工，则应以不加工表面中若零件有的表面不需要加工，则应以不加工表面中与加工表面的位置精度要求较高的表面为粗基准。与加工表面的位置精度要求较高的表面为粗基准。第24页/共116页第二十五页，编辑于星期二：六点 十六分。第25页/共116页第二十六页，编辑于星期二：六点 十六分。第26页/共116页第二十七页，编辑于星期二：六点 十六分。图7-8 车床床头箱第27页/共116页第二十八页，编辑于星期二：六点

9、 十六分。第28页/共116页第二十九页，编辑于星期二：六点 十六分。图7-9 柴油机机体第29页/共116页第三十页，编辑于星期二：六点 十六分。第30页/共116页第三十一页，编辑于星期二：六点 十六分。第31页/共116页第三十二页，编辑于星期二：六点 十六分。第32页/共116页第三十三页，编辑于星期二：六点 十六分。图 在自为基准条件下磨削车床床身导轨面第33页/共116页第三十四页，编辑于星期二：六点 十六分。图 在自为基准条件下拉削圆孔面在自为基准条件下铰圆孔第34页/共116页第三十五页，编辑于星期二：六点 十六分。第35页/共116页第三十六页，编辑于星期二：六点 十六分。第

10、36页/共116页第三十七页，编辑于星期二：六点 十六分。第37页/共116页第三十八页，编辑于星期二：六点 十六分。第38页/共116页第三十九页，编辑于星期二：六点 十六分。第39页/共116页第四十页，编辑于星期二：六点 十六分。第40页/共116页第四十一页，编辑于星期二：六点 十六分。第41页/共116页第四十二页，编辑于星期二：六点 十六分。第42页/共116页第四十三页，编辑于星期二：六点 十六分。第43页/共116页第四十四页，编辑于星期二：六点 十六分。第44页/共116页第四十五页，编辑于星期二：六点 十六分。第45页/共116页第四十六页，编辑于星期二：六点 十六分。第4

11、6页/共116页第四十七页，编辑于星期二：六点 十六分。第47页/共116页第四十八页，编辑于星期二：六点 十六分。第48页/共116页第四十九页，编辑于星期二：六点 十六分。第49页/共116页第五十页，编辑于星期二：六点 十六分。第50页/共116页第五十一页，编辑于星期二：六点 十六分。图 方头小轴第51页/共116页第五十二页，编辑于星期二：六点 十六分。第52页/共116页第五十三页，编辑于星期二：六点 十六分。表 方头小轴制造工艺路线下料：20Cr钢棒22mm470mm若干段粗加工1车车右端面及右端外圆，留磨余量每面0.2mm(7mm不车)，按长度切断，每段切留余量(23)mm。2

12、车夹右端柱段，车左端面，留余量2mm；车左端外圆至20mm。3检验 4 渗碳半精加工5车夹左端20mm段，车右端面，打中心孔；车7mm、 12mm圆柱段。6车夹12部分，车左端面至尺寸，打中心孔。7铣铣削17mm17mm方头。8检验 9 淬火 HRC=5060 。精加工10研中心孔 粗糙度Ra0.4m11磨磨12h7 mm外圆，达到图纸要求。12检验 13清洗、油封、包装第53页/共116页第五十四页，编辑于星期二：六点 十六分。主要目的是了解加工装配中相关尺寸、公差的内主要目的是了解加工装配中相关尺寸、公差的内在联系，初步学会用在联系，初步学会用“尺寸链尺寸链”对零件几何参数的对零件几何参数

13、的精度进行工艺分析设计。精度进行工艺分析设计。第54页/共116页第五十五页，编辑于星期二：六点 十六分。工艺尺寸链工艺尺寸链：加工时，由同一零件上的与：加工时，由同一零件上的与工艺相关的尺寸所形成的尺寸链称为工艺工艺相关的尺寸所形成的尺寸链称为工艺尺寸链。尺寸链。 第55页/共116页第五十六页，编辑于星期二：六点 十六分。dXDB0B1B2B3BC0C1C2定义：定义：在一个零件或一台机器的结构中，总有一些相互联系的尺寸，这在一个零件或一台机器的结构中，总有一些相互联系的尺寸，这些相互联系的尺寸按一定顺序连接成一个封闭的尺寸组，称为尺寸链。些相互联系的尺寸按一定顺序连接成一个封闭的尺寸组，

14、称为尺寸链。其中其中“尺寸尺寸”是指包括长度、角度和形位误差等的广义尺寸。是指包括长度、角度和形位误差等的广义尺寸。（2 2）相关性）相关性（制约性）（制约性） 其中一个尺寸变动将影响其他尺寸变动。其中一个尺寸变动将影响其他尺寸变动。特点：特点：（1 1）封闭性）封闭性 组成尺寸链的各个尺寸应按一定顺序构成一个封闭系统。组成尺寸链的各个尺寸应按一定顺序构成一个封闭系统。第56页/共116页第五十七页，编辑于星期二：六点 十六分。（2 2）封闭环）封闭环 加工或装配过程中最后自然形成的那个尺寸称为封闭环。封闭环常用下标为加工或装配过程中最后自然形成的那个尺寸称为封闭环。封闭环常用下标为“0 0”

15、的字的字母表示。母表示。 （3 3）组成环）组成环 尺寸链中除封闭环以外的其他环称为组成环。组成环通常用下标为尺寸链中除封闭环以外的其他环称为组成环。组成环通常用下标为“1 1，2 2，3 3，”的字母表示。根据它们对封闭环影响的不同，又分为增环和减环。的字母表示。根据它们对封闭环影响的不同，又分为增环和减环。1 1）增环）增环 与封闭环同向变动的组成环称为增环，即当其他组成环尺寸不变时，该组成环尺寸增大与封闭环同向变动的组成环称为增环，即当其他组成环尺寸不变时，该组成环尺寸增大( (或减小或减小) )而封闭环尺寸也随之增大而封闭环尺寸也随之增大( (或减小或减小) )， 2 2）减环）减环

16、与封闭环反向变动的组成环称为减环，即当其他组成环尺寸不变时，该组与封闭环反向变动的组成环称为减环，即当其他组成环尺寸不变时，该组成环尺寸增大成环尺寸增大( (或减小或减小) )而封闭环的尺寸却随之减小而封闭环的尺寸却随之减小( (或增大或增大) ) 第57页/共116页第五十八页，编辑于星期二：六点 十六分。三、尺寸链的分类三、尺寸链的分类 尺寸链有各种不同的形式，可以按不同的方法来分类。尺寸链有各种不同的形式，可以按不同的方法来分类。1. 1. 按应用场合分按应用场合分 （1 1）装配尺寸链）装配尺寸链 d dX XD D（2 2）零件尺寸链）零件尺寸链 B B0 0B B1 1B B2 2

17、B B3 3（3 3）工艺尺寸链）工艺尺寸链 B BC C0 0C C1 1C C2 2第58页/共116页第五十九页，编辑于星期二：六点 十六分。2. 2. 按各环所在空间位置分按各环所在空间位置分 , ,主要有：主要有：（2 2）平面尺寸链）平面尺寸链 L L0 0L L1 1L L2 2L L1 1L L0 0L L2 2（1 1）直线（线性）尺寸链）直线（线性）尺寸链 d dX XD DB B0 0B B1 1B B2 2B B3 3B BC C0 0C C1 1C C2 2（3）空间尺寸链）空间尺寸链 第59页/共116页第六十页，编辑于星期二：六点 十六分。3. 3. 按各环尺寸的

18、几何特性分按各环尺寸的几何特性分（1 1）长度尺寸链）长度尺寸链 链中各环均为长度尺寸链中各环均为长度尺寸d dX XD DB B0 0B B1 1B B2 2B B3 3B BC C0 0C C1 1C C2 2（2 2）角度尺寸链）角度尺寸链 链中各环为角度尺寸链中各环为角度尺寸a a1 1a a2 2A A0.050.05A A0.030.03B BB Ba0第60页/共116页第六十一页，编辑于星期二：六点 十六分。4. 4. 按尺寸链组合方式分按尺寸链组合方式分第61页/共116页第六十二页，编辑于星期二：六点 十六分。第62页/共116页第六十三页，编辑于星期二：六点 十六分。第6

19、3页/共116页第六十四页，编辑于星期二：六点 十六分。1.1.确定封闭环确定封闭环第64页/共116页第六十五页，编辑于星期二：六点 十六分。A0A1A2A3A1A2A0A3图图 车床顶尖高度尺寸链车床顶尖高度尺寸链2. 查找组成环查找组成环第65页/共116页第六十六页，编辑于星期二：六点 十六分。3. 3. 画尺寸链图、判断增减环画尺寸链图、判断增减环（1 1）画尺寸链图）画尺寸链图回路法回路法：画尺寸链图时，从封：画尺寸链图时，从封闭环开始用带单箭头的线段表闭环开始用带单箭头的线段表示各环，箭头仅表示查找组成示各环，箭头仅表示查找组成环的方向，其中，箭头方向与环的方向，其中，箭头方向与

20、封闭环上箭头方向一致的环为封闭环上箭头方向一致的环为减环，箭头方向与封闭环上箭减环，箭头方向与封闭环上箭头方向相反的环为增环头方向相反的环为增环. .（2 2）判断增环、减环）判断增环、减环A A2 2A A0 0A A1 1A A3 3第66页/共116页第六十七页，编辑于星期二：六点 十六分。第67页/共116页第六十八页，编辑于星期二：六点 十六分。第68页/共116页第六十九页，编辑于星期二：六点 十六分。第69页/共116页第七十页，编辑于星期二：六点 十六分。 设尺寸链的总环数为设尺寸链的总环数为n n，增环环数为，增环环数为m m，A A0 0为封闭环的基本尺寸，为封闭环的基本尺

21、寸，A Ai i为增环的基本尺寸，为增环的基本尺寸，A Aj j为减环的基本尺寸，则对于直线尺寸链有如下公式为减环的基本尺寸，则对于直线尺寸链有如下公式: :T0 =2. 封闭环的公差封闭环的公差（8-18-1）（8-28-2）第70页/共116页第七十一页，编辑于星期二：六点 十六分。 A0min=A0max=（1 1）在尺寸链中封闭环的公差值最大，精度最低。）在尺寸链中封闭环的公差值最大，精度最低。 （2 2）在建立尺寸链时应遵循）在建立尺寸链时应遵循“最短尺寸链原则最短尺寸链原则”，使组成环数目为最少。，使组成环数目为最少。 EI0 =3. 封闭环的极限偏差封闭环的极限偏差ES0 =4.

22、（8-38-3）（8-48-4）（8-58-5）（8-68-6）第71页/共116页第七十二页，编辑于星期二：六点 十六分。 A4=3 A5=5 A1=30 A2=5A3=43A0A3A0A5 A1A2A4齿轮部件安装尺寸链图第72页/共116页第七十三页，编辑于星期二：六点 十六分。第73页/共116页第七十四页，编辑于星期二：六点 十六分。第74页/共116页第七十五页，编辑于星期二：六点 十六分。A2A0A0A1A2/2A3A1/2A0图 圆筒尺寸链第75页/共116页第七十六页，编辑于星期二：六点 十六分。第76页/共116页第七十七页，编辑于星期二：六点 十六分。A3A0A5 A1A

23、2A4 A4=3 A5=5 A1=30 A2=5A3=43A0第77页/共116页第七十八页，编辑于星期二：六点 十六分。1 1）工艺基准和设计基准不重合时工艺尺寸的计算）工艺基准和设计基准不重合时工艺尺寸的计算图图20-20（a）表示了某零件高度方向的设计尺寸。生产上，按大批量生产采用调整法加工）表示了某零件高度方向的设计尺寸。生产上，按大批量生产采用调整法加工A、B、C面。其工艺安排是前面工序加工面。其工艺安排是前面工序加工A、B面（互为基准加工），本工序以面（互为基准加工），本工序以A面为定位基准加工面为定位基准加工C面。因为面。因为C面的设计基准是面的设计基准是B面，定位基准与设计基准

24、不重合，所以需进行尺寸换算。所画尺寸链如图面，定位基准与设计基准不重合，所以需进行尺寸换算。所画尺寸链如图20-20（b）所示。在这个尺寸链中，因为调整法加工可直接保证的尺寸是）所示。在这个尺寸链中，因为调整法加工可直接保证的尺寸是A2，所以，所以A0只能间接保证只能间接保证。A0是封闭环，是封闭环， A1 为增环，为增环，A2为减环。在设计尺寸中，为减环。在设计尺寸中，A1未注公差（精度等级低于未注公差（精度等级低于IT13），），A2需经需经计算才能得到。为了保证计算才能得到。为了保证A0的设计要求，按式（的设计要求，按式（20-7），首先必须将），首先必须将A0的公差分配给的公差分配给A

25、1和和A2。这里按这里按等公差法等公差法进行分配。进行分配。 第78页/共116页第七十九页，编辑于星期二：六点 十六分。从本例可以看出，从本例可以看出，A1和和A2本没有公差要求，但由于定位基准和设计基准不重合，本没有公差要求，但由于定位基准和设计基准不重合，就有了公差的限制，增加了加工的难度，封闭环公差愈小，增加的难度就愈大就有了公差的限制，增加了加工的难度，封闭环公差愈小，增加的难度就愈大。 第79页/共116页第八十页，编辑于星期二：六点 十六分。2 2）中间工序尺寸和公差的计算）中间工序尺寸和公差的计算 例：一个带有键槽的内孔，其设计尺寸如图例：一个带有键槽的内孔，其设计尺寸如图20

26、-21（a）所示。该内孔有淬火处理的要求）所示。该内孔有淬火处理的要求，因此有如下工艺安排：，因此有如下工艺安排：（1）镗内孔到）镗内孔到49.8+0.046 mm（2）插键槽；）插键槽；（3）淬火处理；）淬火处理；（4）磨内孔，同时保证内孔直径）磨内孔，同时保证内孔直径50+0.030 mm和键槽深度和键槽深度53.8+0.30 mm两个设计尺寸两个设计尺寸的要求。的要求。第80页/共116页第八十一页，编辑于星期二：六点 十六分。（b）（c）第81页/共116页第八十二页，编辑于星期二：六点 十六分。第82页/共116页第八十三页，编辑于星期二：六点 十六分。第83页/共116页第八十四页

27、，编辑于星期二：六点 十六分。第84页/共116页第八十五页，编辑于星期二：六点 十六分。第85页/共116页第八十六页，编辑于星期二：六点 十六分。第86页/共116页第八十七页，编辑于星期二：六点 十六分。第87页/共116页第八十八页，编辑于星期二：六点 十六分。第88页/共116页第八十九页，编辑于星期二：六点 十六分。第89页/共116页第九十页，编辑于星期二：六点 十六分。第90页/共116页第九十一页，编辑于星期二：六点 十六分。第91页/共116页第九十二页，编辑于星期二：六点 十六分。第92页/共116页第九十三页，编辑于星期二：六点 十六分。 为什么车床后顶尖的中心比前顶尖的中心高？为什么车床后顶尖的中心比前顶尖的中心高？ 主要是因为：主要是因为： 1）克服工件的重量，当工件装夹后，工件的重量可）克服工件的重量，当工件装夹后，工件的重量可以压低后顶尖，为了补偿机床的误差，所以一般情以压低后顶尖，为了补偿机床的误差，所以一般情况下要求后顶尖比前顶尖高一点点（相当于悬臂梁况下要求后顶尖比前顶尖高一点点（相当于悬臂梁）。）