机械加工工艺编制基准知识

1、机械加工工艺编制基准知识1、 机械加工工艺总过程 机械加工工艺的整个过程是指用机械加工方法改变毛坯形状、尺寸、相对位置和性质，使其成为零件的全过程。在实施对零件的机械加工前，须对零件机械加工工艺的总过程、方法和加工目标进行规划，即制定机械加工工艺规程，制定它的主要依据是产品图纸、生产纲领生产类型、现场加工设备及生产条件等。制定机械加工工艺规程一般需要如下过程：1.1 分析加工零件 要设计零件生产加工工艺，首先要分析加工零件，充分领会产品的使用要求和设计要求，在此基础上，进一步审查零件制造工艺的可行性和加工的经济性。 1.2毛坯的选择 在选择毛坯的种类和制造方法时，全面考虑机械加工成本和毛坯制造

2、成本，以达到降低零件生产总成本的目的。 1.3 拟订零件机械加工工艺总过程：选择零件的加工方法，划分工艺过程的各工序组成，安排各加工工序的先后顺序和工序的相互组合等。 1.4工序设计对工艺过程中包含的各工序进行详细的工艺设计。2、 加工零件的分析 制定零件加工工艺规程前准确地对加工零件分析，是制定零件加工工艺规程的前提； 分析零件包括：1） 分析产品的装配图和零件的工作图，熟悉该产品的用途、性能及工作条件，明确被加工零件在产品中的装配位置和作用，进而了解零件上各项技术要求制订的依据，找出主意技术要求和加工关键，以便在拟订工艺规程时采用适当的工艺措施加以保证，对图纸的完整性、技术要求的合理性以及

3、材料选择是否适当等提出意见。2） 审查零件结构的工艺性，在充分领会产品的使用要求的前提下，审查零件制造工艺的可行性和加工的经济性，遇到工艺问题与设计问题有矛盾时与设计人员共同磋商解决方法2.1 分析零件要求 在通过分析装配图、产品说明书等熟悉了零件在产品中的作用、位置、装配关系和工作条件的前提下，还应进一步分析零件图样，搞清楚零件主要和关键的技术要求，理解各项技术要求对零件装配质量和使用性能的影响。1） 检查零件图的完整性和正确性 在了解零件形状和结构之后，应检查零件视图是否正确，尺寸、公差以及技术要求的标注是否齐全，合理等。2） 零件的技术要求零件的技术要求包括下列几个方面：加工表面的尺寸精

4、度，主要加工表面的形状精度，位置精度，粗糙度、热处理等，其它要求：动平衡、未标注圆角、或倒角、去毛刺、毛坯等要求。 要注意分析这些要求保证使用性能的前提下是否经济合理，在现有生产条件下能否实现；特别要分析主要表面技术要求，因为主要表面的加工确定了零件工艺过程的大致轮廓。3） 零件的材料分析分析所提供的毛坯材质本身的机械性能和热处理状态，毛坯的品质和被加工部位的材料硬度，判断工件材料加工的难易程度，为选择刀具材料和切削用量提供依据。4） 分析尺寸标准 分析零件图上的重要尺寸的设计基础，是否在加工时用作工艺基准，分析设计尺寸是否便于加工时测量验证；零件图上的尺寸是否标注成封闭式，造成对加工要求矛盾

5、的理解等，2.2 零件的结构工艺性分析 零件的结构工艺性是指在满足使用性能的前提下，是否能以较高的生产率和最低的成本方便的加工出来的特性；1） 加工质量要求a) 加工精度与表面质量要求b) 位置精度的可能性，为保证零件的位置精度，最好使零件能在一次装夹中加工出所有相关表面，这样就能依靠机床本身的精度来达到所需求的位置精度。2） 加工零件的劳动量a) 分析加工面积的余量大小，力求减少加工面积和余量，减少劳动量，减少刀具损耗。b) 分析零件的加工难道，零件外表面加工要比内腔加工方便经济，又便于测量。c) 分析零件加工生产率;零件加工尺寸基准是否一致，零件安装次数，零件结构加工方便性等因素影响加工生

6、产率。3、 确定毛坯 在制定机械加工工艺规程时，确定加工的毛坯特征，对零件的加工质量、材料消耗和加工工时都有很大的影响。毛坯的尺寸和形状约接近成品零件，加工的劳动量就越少。 3.1 毛坯的种类 a) 铸件 铸件材料一般为：铸铁、铸钢、铸铜、铸铝等有色金属，铸件适用于形状较复杂的零件毛坯 b) 锻件锻件适用于强度要求高，形状比较简单的零件毛坯。其锻件分自由锻与模锻。自由锻毛坯精度底、加工余量大、生产效率低，模锻毛坯精度高、加工余量小、生产率较高。 c) 型材型材有热轧和冷拉两种，热轧适用尺寸较大、精度较低的毛坯，冷拉适用于毛坯尺寸小、精度较高的毛坯。 d) 接件焊接件事根据需要将型材或钢板焊接而

7、成的毛坯件，它简单方便、生产周期短，但想需要经时效处理后才能进行机械加工。e)冷冲压件冷冲压件毛坯非常接近成品要求，在小型机械、仪表、轻工业电子产品方面应用广泛。4、 加工工艺路线的制定零件机械加工的工艺路线是指零件生产过程中由毛坯到成品所经过的工序先后顺序。在拟订工艺路线时，首先考虑定位基准外，还应当考虑表面加工方法的选择，加工阶段的划分，工序集中与分散的程度，加工顺序安排等问题。 4.1表面加工方法的选择 表面加工方法的选择，对质量要求的表面选择一套合理的加工方法。由于获得同一精度和粗糙度的加工方法有多种，所以在选择时除了考虑生产效率要求和经济效益外，还得考虑下列因素：a) 工件材料特性例

8、如：淬硬钢零件的精加工适宜磨削加工方法，有色金属零件的精加工应采用（精细车、精细铣、精细镗等加工方法。b) 工件结构和尺寸例如：对于IT7级精度的孔采用拉削、铰削、镗削和磨削等加工方式都可以，根据零件结构采用切削方式。c) 生产类型选择加工方法要与生产类型相适应。大批大量生产应选用生产率高和质量稳定地加工方法。d) 具体生产条件应充分利用现有设备和工艺手段，不断引进新技术，对老设备进行技术改造，挖掘企业潜力，提高工艺水平。平面的加工方案及经济精度供选择与参考。平面加工方法5、加工阶段的划分 对于那些加工质量要求较高或较复杂的零件表面，将加工过程分成从粗到精的几个阶段来完成。从粗到精过程分成下列

9、几个阶段： 5.1粗加工阶段切除表面的大部分余量，其关键问题是提高生产效率 5.2半精加工阶段主要保证精加工余量的均匀。 5.3精加工阶段保证各主要表面达到图样要求，其主要问题是如何保证加工质量。 5.4光整加工阶段对于表面粗糙度和尺寸精度要求很高的表面，还需要进行光整加工阶段，这个阶段主要目的是提高表面质量，一般不能用于提高形位精度。 粗加工阶段时：加工余量大、切削力、夹紧力也大导致工件变形量大，不利于保证质量，但可以提高工作效率，可选用刚性好，效率高而精度较低的机床。 半精加工或精加工阶段：加工余量小、切削力小、夹紧力小，工件的变形量变小，可纠正粗加工产生的误差和变形，逐步提高零件的精度和

10、表面质量，应选用精度较高的机床，保证加工质量。6、工件加工过程中的热处理安排 工件在加工过程中，安排适当的热处理可以提高材料的力学性能，改善金属的切削性能以及消除残余应力。在制订工艺路线时，应根据零件的技术要求和材料的性质，合理地安排热处理工序。a) 退火与正火退火或正火的目的是为了消除组织的不均匀、细化晶粒、改善金属的加工性能。对高碳钢零件用退火降低其硬度，对低碳钢零件用正火提高其硬度，以获得适中的较好的可切削性，同时能消除毛坯制造中的应力。一般在加工前进行退火与正火处理。b) 时效处理以消除内应力、减少工件变形为目的。为了消除残余应力，在工艺过程中需安排时效处理。对于一般铸件在粗加工前进行

11、或粗加工后安排一次时效处理；对于要求较高的零件，在半精加工后尙需安排一次时效处理；对于一些刚性较差、精度要求特别高的零件常常要求每个加工段之间都要安排一次时效处理。c) 调质对零件淬火后在高温回火，能消除内应力，改善加工性能并能获得较好的综合力学性能。一般安排在粗加工之后进行。对一些性能要求不高的零件，调质也作为最终热处理。d) 淬火、渗碳淬火和渗氮它们主要目的是提高零件的硬度和耐磨性通常安排在精加工磨削前进行，其中渗氮由于热处理温度较低零件的变形很小，也可以在精加工后进行。7、零件加工过程中的辅助工序 检验工序是主要的辅助工序，除每道工序由操作者自行检验外，应每阶段进行检验工序。除检验工序外

12、的辅助工序：表面强化、去毛刺、倒棱、清洗、防锈等。正确的安排辅助工序是十分重要的，将会严重影响后工序和装配的质量，所以必须给予重视。 8、工序划分、集中与分散 当零件加工粗、精切削加工、热处理、辅助加工等内容已经确定，应考虑将这些加工内容或分散或集中，考虑到生产地点、设备、人员、加工内容要求的便利性，合理安排各个工序，使工序划分有利于完成加工任务，有利于生产管理、高效率、低成本。 工序集中或分散的原则;a) 工序集中 在零件加工过程中尽量以最少工序完成，每道工序加工内容多，工艺路线短。其主要特点：1、 可用高效率机床与工艺设备，提高生产率2、 减少设备数量级操作工人和占地面积，节省人力、物力；

13、3、 减少工件装夹次数，保证位置度精度，提高效率、提高精度。4、 采用的工装复杂，调整、维修困难，生产准备工作量大；b) 工序分散 将零件分加工分成多道工序完成，每道工序加工内容少，工艺路线长，其主要特点：1、 设备和工艺装备比较简单，便于调整，容易适应产品变换；2、 对工人技术要求较低；3、 可以采用最合理的切削用量，减少机动时间；4、 所需设备和工艺装备数目多，操作工人多，占地面积大。c) 集中与分散的选择在拟订工艺路线时，工艺集中或分散的程度主要取决于生产规模、零件的结构和特点和技术要求，还需要考虑各工序生产节拍的一致性，一般情况单件小批量只能选择工序集中；大批量时可以采用高效、高性能的设备与工艺装备进行工艺集中，但建议使用简单的设备与工艺装备实现生产，采用适量的工序流转提高生产效率。 对于重型零件为减少装卸与运输的劳动量而采用工序集中，对于刚性差，精度高的精密零件则采用工序分散。9、工序顺序的安排 切屑加工顺序安排原则1、 基面先行作为后续加工的基准，要先加工出来，所以第一道工序一般是进行定位面的粗加工和半精加工（有时也包括精加工），然后在以基准面定位加工其它工序。2、 先粗后精