第3章机械加工工艺规程的制订学习指导

1第3章机械加工艺规程的制订2．掌握机械加工工艺过程的组成部分及其工序、安装、工位、工步及走刀的概念。3．掌握生产纲领和生产类型的概念，掌握各种生产类型的特点和确定生产类型的条件。4．了解工件的装夹方法和获得尺寸精度、形状精度、位置精度的方法。5．了解工艺规程的概念、作用、类型和文件格式。6．了解制订工艺规程的基本要求、主要依据和制订步骤。⑴在车床上加工整批工件的小端端面、小端外圆（粗⑵调头，在同一台车床上加工整批工件的大端端面、大端外圆及倒角；⑶在立式钻床上利用分度夹具加工四个螺纹孔；I标明定位基准面，用数字注明所消除的不定度（21．了解产品的工作原理和主要性能、明确零件在机器中的安装位置及作用。2．能根据零件图上主要表面的尺寸公差和技术要求，明确主要技术条件的合理性及关键性技术问题；能够对图纸的完整性、技术要求的合理性等方面问题提出必要的改进意见。3．了解零件的结构对其机械加工工艺过程的影响，并对零件的结构进行改进。4．了解毛坯类型、特点和制造方法；了解选择毛坯时应考虑的因素，能够依据零件图和使用性能要3的尺寸，如开一通槽。例题图3.2b中孔的位置距直壁的尺寸太小，钻孔时刀具无法切入，安装也不方便，2．掌握粗、精基准选择原则，能够根据零件图的技术要求，从保证零件精度要求出发，合理选择定作为定位基准较合理？试列出两种可能的定位方案进行比较。方案1：以孔作为定位基准，符合基准重合的原则，但夹具结构复杂，刚性较差，工件安装不便。04（定位元件为削边销）作为定位基准。例题3.5加工活塞的辅助精基准（例题3.5图的端面和止口）时，试选择合适的粗基准，并以两种可能的定位方案进行比较。要求活塞的壁厚差不大于0.9mm。厚差较小，但夹具结构复杂，工件安装不便。方案2：以活塞外圆为粗基准加工止口及端面，再以止口及端面加工外圆时，可使外圆的加工余量均匀，且夹具结构简单、可靠。但若毛坯精度不高时，可能难以保证壁厚差小于0.9mm的要求。因此，方案2只适用于大批生产中用金属模铸造的活塞。若为小批生产的活塞，因毛坯精度较低，是：表面加工方法选择，划分加工阶段，组合工序，安排工序的先后1．了解加工经济精度和表面粗糙度，能够综合考虑加工表面本身加工要求、零件材料的可加工性、生产类型、工件的形状和尺寸和现有生产条件等因素，依据零件各加工表面的技术要求来确定表面加工方2．了解零件的加工工艺过程粗加工、半精加工、精加工和光整加工阶段的概念；理解划分加工阶段有利于保证加工质量、便于合理使用机床、便于安排热处理工序的作用。3．了解工序分散和工序集中的特点；理解工序分散和工序集中原则的应用场合；能够根据生产纲领、技术要求、现场的生产条件和产品的发展情况来综合考虑合理采用工序分散、工序集中原则。理工序和辅助工序安排的原则。方案的工艺过程组成。5123车一端端面，打中心孔调头车另一端面，打中心孔调头车小端外圆及倒角铣键槽、去毛刺1铣端面，打中心孔从表中可看出，随零件生产类型的不同，工序的划分及每一个工序所包含的加工内容是不同的。在例题表3.6a中，车完一个工件的大端外圆和倒角后，立即调头车小端外圆及倒角，这是一个工序。而在例题表3.6b中，是在车完一批工件的大端外圆和倒角后再调头车小端外圆和倒角，加工内容没有连续进是两个工序。另外，去毛刺的工作在单件小批生产中由铣工在加工后顺便进行。而在大批大量生产中，由于生产率较高，铣工忙于装卸工件及操作机床，因此，需另设一道工序来专门清除毛刺。6工精度和表面粗糙度选择即可；此外，各外圆对轴线有0.03mm的要求，加工中采用轴线作为定位基准，在一次安装中加工多个表面，此项要求很容易满足；大多数表面的热处理为调质处理，不需考虑热处理对加工顺序的影响，对于齿形有淬火要求，故齿形精加工宜选择磨削解：该零件的工艺路线如下：下料→车端面、钻顶尖孔→粗车→调质处理→半精车→滚齿→齿面淬火入库。常见错误解析：在做本题时，经常会将“车端面、钻顶尖孔”这一工序漏掉。主要原因在于对于安排现了“基准先行”和“先面后孔”两个原则。a答：该零件的工艺安排如例题3.8表所示。1237第一道工序采用外圆面作为定位基准，其他工序则均采用φ20H7孔及一个端面作为定位基准。常见错误解析：在第一道工序时往往对于φ20H7孔只进行钻削，然后即以其定要原因是认为加工中一定要划分加工阶段。其实对于一个结构相对简单而且没有热处理要求的零件而言，加工阶段的划分是相对也是比较模糊的；比如在加工基准时，往往为了保证定位精度，基准面的精度一般要求较高，以保证加工质量，是不是就不满足划分加工阶段的原则了，其实不然。问题的出现仍然是因为没能很好地对所学知识融会贯通，缺少灵活运用的能力。1．了解加工总余量和工序余量的概念和两者之间的关系；理解解影响工序余量的因素和确定加工余量的三种方法。2．掌握基准重合情况下确定工序尺寸与公差的“逆推法”。例题3.9试计算例题3.9图所示小轴的大端外圆表面加工中各道工序的工序尺寸及公差。已知零件先查表，后计算，从最终工序逐步往前推算。根据热轧棒料－粗车－精车－磨削的工艺过程，可取：磨削得到各工序基本尺寸(包括毛坯尺寸)。磨削后的工序基本尺寸为φ28mm，其它各工序基本尺寸依次为：8除终加工工序的公差按设计要求确定以外，其它各加工工序按各自所采用加工方法的加工经济精度确根据上述经济加工精度查公差表，将查得的公差数值按“入体原则“标注在工序基本尺寸上。磨削后加工过程中，工件的尺寸在不断地变化，由毛坯尺寸到工序尺寸，最后达到设计要求的尺寸。这些尺寸之间存在一定联系，应用尺寸链理论揭示它们之间的内在关系，掌握它们的变化规律是合理确定工序尺寸及其公差和计算各种工艺尺寸的基础。1．了解尺寸链的内涵、特征和尺寸链的组成；理解封闭环、增环和减环的概念；掌握尺寸链图的绘制方法，掌握尺寸链的封闭环、增环和减环判断方法。2．了解尺寸链的计算方法极值法和概率法的应用场合；掌握极值法计算公式：AoZjAomaxzmaxjminAominzminjmaxozjozji=1zzAj9j——封闭环、增环和减环的上偏差；Ti——组成环的公差。3．掌握几种典型工艺尺寸链的分析计算方法与应用，如工艺基准与设计基准不重合工艺尺寸链的建立和计算；从待加工的设计基准标注工序尺寸时的工序尺寸换算方法；余量校核的方法和工序尺寸综合计0注铣此缺口时的工序尺寸及公差。解：分析：表面A的位置尺寸是由C面标注的。表面C为表面A的设计基准。铣缺口的定位基准为B面，故设计基准与定位基准不重合，需进行工艺尺寸换算。工序尺寸应由B面标出。0LL3环的名称环的名称基本尺寸上偏差L1(减环)L2(增环)0L3(增环)L00零件上与此有关的加工过程如下1）精车A面，保证尺寸φ26.200.1mm2）渗碳处理，控制渗碳层深度为H13）精磨A面，保证尺寸φ25.800.016mm；同时保证渗碳层深度达到规定的要求。试确定H1的尺解：根据工艺过程，可建立尺寸链如例题3.11图b所示。在尺寸链中，00mm。其中H为经过磨削加工后，零件上渗碳层的深度，是间接获得的R为减环。由竖式法（如例题3.11表）计算可得：1环的名称基本尺寸上偏差00H1(增环)H00工序25磨小端外圆及肩面。试求工序尺寸A、B00BL1L2L00002BL3L2AL0001．了解时间定额的概念及作用；了解基本时间、辅助时间、布置工作地时间、休息与生理需要时间2．掌握从时间定额的组成中寻求提高生产率的工艺途径。pr。试计算该工序的基本时间。由机械加工工艺设计手册查的车外圆切入、切出长度为：pkr2因此该工序的基本时间为t基制定机械加工工艺规程时，通常应提出几种方案。这些方案都应满足工件的精度、表面质量设计要求和其他技术要求，而其生产率和成本则会有所不同。为了选取最佳方案，需进行技术经济性分析。1．了解生产成本和工艺成本、可变费用和不变费用的概念；理解零件全年工艺成本和零件单件工艺成本概念；理解生产成本与年产量的关系；掌握不同工艺方案经济性比较的方法2．了解不同生产类型轴类、箱体类、齿轮的加工特点和机械加工工艺路线。3．了解轴类、箱体类、齿轮的机械加工工艺过程分析方法。％，％，计算机床主轴的年生产纲领并说明属于何种生产类型，工艺过程有何特点?（提示：主轴年产量为：N＝Q×n×(1+α%)（1+β%)=2000×1×（1＋141＋42372件。主轴属于中型零件，按生产类型和生产纲领的关系查表，应属于大批生产。其工艺特点符合大批生产量N＝Q×n(1+α%)（1+β%)=2000×2×（1＋201＋14848（件连杆属于中型机械的轻型零件，按生产类型和生产纲领的关系查表，应属于成批生产。其工艺特点符合成批生产的特点）产品的工作原理和主要性能、明确零件在机器中的安装位置及作用；②分析零件图上主要表面的尺寸公差完整性(尺寸、视图、技术条件等)。零件图的工艺分析是制订工艺规程的准备工作，着重了解、分析设计对象，为工艺设计打下基础。工艺审查中可对不合理的设计提出修改意见，会同有关设计部门共同研究，3.4毛坯选择与机械加工有何关系？试举例说明选择不同的毛坯种类和毛坯质量对零件的加工工艺、加工质量、生产率、零件的性能及成本有明显的影响。（答：正确地选择毛坯种类和质量与机械加工有密切关系。若毛坯质量高，则机械加工的工序数量少，加工工时少，可节约材料、降低成本，而且零件的加工质量也有保证。但毛坯质量高往往需要用较复杂的毛坯工艺和昂贵的设备，增加了毛坯成本。因此应根轴度的内孔，应如何选择粗基准?（2）内孔2的加工余量均匀，应如何选择粗基准?粗基准－底座上面，外圆φ32。精基准－底座下面。轴承座：粗基准－外圆φ80，座体上面。精基准－孔3.7试分析下列加工情况的定位基准1）拉齿坯内孔时2）珩磨连杆大头孔时3）无心磨削活塞销外圆时4）用浮动镗刀块精镗内孔时5）超精加工主轴轴径时6）箱体零件上攻螺纹时7）(1)车端面A111316111311231工序内容工序内容0所用设备1调头，车端面调头，车端面A，内孔倒角，车φ96mm外圆，车端面B2插键槽4钻孔、去毛刺钻床工序工序工序内容所用设备04钻孔5去毛刺工序简图工序内容铸—清砂—退火—检验三爪自定心卡盘夹持粗、精车A铣小端面01工序名称5钳去毛刺，倒棱边6检验按图样要求检验N、P、Q间有较高的平行度要求，且端面与外圆、内孔间有较高的垂直度要求。制定此零件小批生产的工（解：在制定套筒的工艺规程时，应遵循工序集中原则。在一次安装中尽可能加工多个表面，以保证因此大端外圆的余量足够；而小端外圆的单边余量仅有2.5mm（直径余量为5mm小于大小端外圆的偏心距，若先夹大端φ108的外圆车小端外圆φ50，小端外圆的直径余量可能不够，大小端外圆的偏心难以Ra0.4μm000463.15单件加工题图3.15所示043.17题3.17图所示为零件简图，其内、外圆均已加工完毕，外圆尺寸为φ900mm，内孔尺寸为mm。现铣键槽，其深度要求为5+0.3mm，该尺寸不便直接测量，为检验槽深是否合格，可直接测量哪些尺寸？试标出它们的尺寸和公差。（答案：可测量从外圆下母线至键槽底部的尺寸，为