第1章 机械加工本章总结

第1章机械加工工艺规程的制定本章总结第1章机械加工工艺规程的制定本章要点根本概念规程的制定制定的主要问题工艺尺寸链1.1机械加工工艺过程的根本概念◆消费过程与工艺过程◆机械加工工艺过程的组成◆消费类型及其工艺特点1.1机械加工工艺过程的根本概念消费过程是指将原资料或半废品转变为废品的全过程。原资料→废品〔机器〕消费过程包括：⑴原资料和废品的运输与保管；⑵消费技术预备任务→如消费方案的制定、工艺规程的编制与消费工具的预备等⑶毛坯的制造→锻压、铸造、焊接等⑷零件加工→机械加工、热处置和外表处置等⑸产品的装配、调试、检验、油漆和包装等。1.1机械加工工艺过程的根本概念工艺过程是与改动原资料或半废品使之成为废品直接有关的过程。包括：锻压、铸造、机械加工、热处置、外表处置、装配等。1.1.2机械加工工艺过程的组成★工序——是指由一个或一组工人在同一台机床或同一个任务地，对一个或同时对几个工件所延续完成的那一部分机械加工工艺过程。★区分工序的主要根据：工人和任务地点固定；任务对象不变,任务延续。1.1.2机械加工工艺过程的组成★安装——在一道工序中，工件每经一次装夹后所完成的那部分工序称为安装。★装夹——将工件在机床上或夹具中定位、夹紧的过程。装夹包括定位和夹紧两个过程。★工位——工件在机床上占据每一个位置所完成的那部分工序称为工位。1.1.2机械加工工艺过程的组成★工步——在加工外表〔或装配时的延续外表〕和加工〔或装配〕工具不变的情况下所延续完成的那部分工序。构成工序的根本单元，本质是工序的加工内容。

辅助工步——由人和〔或〕设备延续完成的工序，该部分工序不改动工件的外形、尺寸和外表粗糙度，但它是完成工步所必需的。如改换刀具等。

加工外表、加工工具和延续加工3个要素中有一个发生变化就是另一个工步。1.1.2机械加工工艺过程的组成1.1.2机械加工工艺过程的组成

在一个工步内，假设有几把刀具同时加工几个不同外表，称此工步为复合工步。a〕立轴转塔车床的一个复合工步b〕钻孔、扩孔复合工步图1-4复合工步1.1.2机械加工工艺过程的组成★任务行程〔走刀〕——同一加工外表加工余量较大，可以分作几次任务进给，每次任务进给所完成的工步称为一次走刀。

走刀是构成工艺过程的最小单元。1.1.2机械加工工艺过程的组成工序与工步、走刀、安装及工位之间的关系图1.1.3消费类型及其工艺特点★消费纲领——指企业在方案期内应消费的产品产量。零件的消费纲领是指包括备品〔5%的备品率〕和废品〔2%废品率〕在内的年产量，可按下式计算：N=Qn〔1+α〕〔1+β〕〔1-1〕式中Q——产品年产量〔件/年〕；n——每台产品中该零件数量〔件/台〕；α——备品率；β——废品率。1.1.3消费类型及其工艺特点★消费类型——企业消费专业化程度的分类。根据消费纲领和产品的大小，可分为：◆单件消费：单个消费，很少反复或不反复的消费类型◆大量消费：产品数量很大，大多数任务地点反复进展◆成批消费：一年中分批轮番地制造，任务地点周期反复1.2机械加工工艺规程的制定工艺规程方式：工艺过程卡、工艺卡、工序卡常用的工艺文件格式有以下几种：1.机械加工工艺过程卡片这种卡片以工序为单位，简要地列出了整个加工所经过的工艺道路〔包括毛坯制造、机械加工和热处置等〕，它是制定其它工艺文件的根底，也是消费技术预备、编排作业方案和组织消费的根据。在这种卡片中，各工序的阐明不够详细，故普通不能直接指点工人操作，而多作消费管理方面运用。但是，在单件小批消费中，由于通常不编制其它较详细的工艺文件，而是以这种卡片指点消费。1.2机械加工工艺规程的制定2.机械加工工艺卡片以工序为单位，详细阐明整个工艺过程的工艺文件。是用来指点工人消费和协助车间管理人员和技术人员掌握整个零件加工过程的一种主要技术文件，广泛用于成批消费的零件和小批消费中的重要零件。1.2机械加工工艺规程的制定3.机械加工工序卡片在机械加工工艺过程卡的根底上，按每道工序的工序内容所编制的一种工艺文件。更详细地阐明整个零件各个工序的加工要求，是用来详细指点工人操作的工艺文件。在这种卡片上，要画出工序简图，注明该工序每个工步的内容、工艺参数、操作要求以及所用的设备和工艺配备。用于大批量消费的零件。工序简图上表示出被加工外表在该工序所到达的尺寸、公差和粗糙度及工件的安装方法。1.2.2制定工艺规程的原那么、原始资料及步骤◆制定原那么1〕以保证零件加工质量，到达设计图纸规定的各项技术要求为前提。2〕工艺过程有较高的消费效率和较低的本钱。3〕充分思索和利用现有消费条件，尽能够做到平衡消费。4〕尽量减轻工人劳动强度，保证平安消费,发明良好、文明劳动条件。5〕积极采用先进技术和工艺，减少资料和能源耗费，并应符合环保要求。1.2.2制定工艺规程的原那么、原始资料及步骤◆制定机械加工工艺规程所需原始资料产品的全套装配图及零件图产品的验收质量规范产品的消费纲领及消费类型零件毛坯图及毛坯消费情况本厂〔车间〕的消费条件各种有关手册、规范等技术资料国内外先进工艺及消费技术的开展与运用情况1.2.2制定工艺规程的原那么、原始资料及步骤◆机械加工工艺规程设计步骤1．研讨产品的装配图和零件图，进展工艺分析2．确定消费类型3．熟习或确定毛坯4.拟定工艺道路5.确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及其公差6.确定满足各工序要求的工艺配备7.确定切削用量及时间定额8.填写工艺文件1.3制定机械加工工艺过程的主要问题1.3.1确定毛坯1.3.2定位基准选择1.3.3工艺道路的拟定1.3.4加工余量确实定1.3.5工序尺寸与公差确实定1.3.1确定毛坯●毛坯的种类●毛坯的选择●确定毛坯时的几项工艺措施●毛坯图的绘制1.3.1确定毛坯小结1.3.2定位基准的选择●基准的概念与分类●定位基准的选择原那么1.3.2定位基准的选择设计基准基准工艺基准丈量基准装配基准工序基准定位基准1.3.2定位基准的选择定位基准粗基准精基准用毛坯外表作的定位基准用曾经加工过的外表作的定位基准1、精基准的选择原那么基准重合原那么1基准一致原那么2自为基准原那么3互为基准原那么42、粗基准的选择原那么余量均匀分配原那么1保证相互位置要求原那么2便于工件装夹原那么3粗基准普通不得反复运用原那么41.3.3工艺道路的拟定DeterminetheMachiningRoute1.3.3工艺道路的拟定加工方法的选择1加工阶段的划分：划分的阶段划分的缘由2工序划分与安排：工序集中与分散工序安排原那么31.3.3工艺道路的拟定1．加工方法的选择确定构成零件各个外表的加工方法。保证加工质量，满足消费率和经济性要求。3种最根本的外表：外圆外表、内孔外表和平面。

1.3.3工艺道路的拟定

典型外表加工道路研磨IT5Ra0.008~0.32超精加工IT5Ra0.01~0.32砂带磨IT5Ra0.01～0.16精密磨削IT5Ra0.008~0.08抛光Ra0.008~1.25金刚石车IT5～6Ra0.02~1.25滚压IT6～7Ra0.16~1.25精磨IT6～7Ra0.16~1.25精车IT7～8Ra1.25～5粗磨IT8～9Ra1.25～10半精车IT10～11Ra2.5～12.5粗车IT12～13Ra10～80图1外圆外表的典型加工工艺道路1.3.3工艺道路的拟定

图2孔的典型加工工艺道路珩磨IT5～6Ra0.04~1.25研磨IT5～6Ra0.008~0.63粗镗IT12～13Ra5～20钻IT10～13Ra5～80半精镗IT10～11Ra2.5～10粗拉IT9～10Ra1.25～5扩IT9～13Ra1.25~40精镗IT7～9Ra0.63～5粗磨IT9～11Ra1.25～10精拉IT7～9Ra0.16~0.63推IT6～8Ra0.08~1.25饺IT6～9Ra0.32~10金刚镗IT5～7Ra0.16~1.25精磨IT7～8Ra0.08~0.63滚压IT6～8Ra0.01~1.25手饺IT5Ra0.08~1.251.3.3工艺道路的拟定图3平面典型加工工艺道路抛光Ra0.008¬1.25研磨IT5～6Ra0.008¬0.63精密磨IT5～6Ra0.04¬0.32半精铣IT8～11Ra2.5¬10精铣IT6～8Ra0.63～5高速精铣IT6～7Ra0.16¬1.25导轨磨IT6Ra0.16¬1.25精磨IT6～8Ra0.16¬1.25宽刀精刨IT6Ra0.16¬1.25粗磨IT8～10Ra1.25¬10精刨IT6～8Ra0.63～5半精刨IT8～11Ra2.5～10半精车IT8～11Ra2.5～10粗铣IT11～13Ra5～20粗刨IT11～13Ra5～20砂带磨IT5～6Ra0.01¬0.32金刚石车IT6Ra0.02¬1.25刮研Ra0.04¬1.25精车IT6～8Ra1.25～5粗车IT12～13Ra10～80精拉IT6～9Ra0.32～2.5粗拉IT10～11Ra5～201.3.3工艺道路的拟定选择加工方法应思索的问题：(1)被加工外表的精度和粗糙度。(2)零件资料的性质及热处置要求。(3)消费率和经济性要求。(4)本厂现有技术程度及消费条件等。1.3.3工艺道路的拟定2．加工阶段的划分(1)粗加工阶段：主要义务是切除各加工外表上的大部分加工余量，其关键问题是提高消费率。(2)半精加工阶段：主要义务是为主要外表的精加工做好预备(控制精度和适当余量)，并完成一些次要外表的加工(如钻孔、攻螺纹、铣键槽等)。(3)精加工阶段：主要义务是保证各主要外表到达图样规定要求，主要问题是如何保证加工质量。(4)光整加工阶段：主要义务是提高外表本身的精度(外表粗糙度和精度)，不纠正几何外形和相互位置误差。常用加工方法有金刚镗、研磨、珩磨、镜面磨、抛光等。1.3.3工艺道路的拟定●划分加工阶段的缘由：1)保证加工质量2)及时发现毛坯的缺陷3)合理运用设备4)便于组织消费5)精加工安排在最后，可防止或减少已加工外表的损伤1.3.3工艺道路的拟定3．工序划分与安排划分工序时有两个不同的原那么，即工序的集中和工序的分散。◆按工序集中原那么组织工艺过程，就是使每个工序所包括的加工内容尽量多些，将许多工序组成一个集中工序。◆工序集中可分为：采用技术措施集中的机械集中，如采用多刀、多刃、多轴或数控机床加工等；采用人为组织措施集中的组织集中，如普通车床的顺序加工。1.3.3工艺道路的拟定◆按工序集中原那么组织工艺过程，就是使每个工序所包括的加工内容尽量多些，将许多工序组成一个集中工序。◆工序集中可分为：采用技术措施集中的机械集中，如采用多刀、多刃、多轴或数控机床加工等；采用人为组织措施集中的组织集中，如普通车床的顺序加工。1.3.3工艺道路的拟定◆工序集中的特点：(1)采用高效率的公用设备和工艺配备，消费效率高；(2)减少了装夹次数，易于保证各外表间的相互位置精度，还能缩短辅助时间；(3)工序数目少，机床数量、操作工人数量和消费面积都可减少，节省人力、物力，还可简化消费方案和组织任务；(4)工序集中通常需求采用公用设备和工艺配备，使得投资大，设备和工艺配备的调整、维修较为困难，消费预备任务量大，转换新产品较费事。1.3.3工艺道路的拟定◆按工序分散原那么组织工艺过程，就是使每个工序所包括的加工内容尽量少些。◆工艺分散的特点：(1)设备和工艺配备简单、调整方便、工人便于掌握，容易顺应产品的变换；(2)可以采用最合理的切削用量，减少根本时间；(3)对操作工人的技术程度要求较低；(4)设备和工艺配备数量多、操作工人多、消费占地面积大。1.3.3工艺道路的拟定2)工序安排原那么零件经过切削加工成型，中间能够交叉热处置和辅助工序(1)切削加工工序顺序的安排原那么①基面先行原那么②先主后次原那么③先粗后精原那么④先面后孔原那么1.3.3工艺道路的拟定(2)热处置工序在工艺道路中的安排，取决于零件的资料和热处置的目的。①为改善金属组织和加工性能的热处置工序。②为提高金属资料的力学性能。③为消除内应力、减少工件变形的时效处置工序和冰冷处置。④为了外表防腐或外表装饰所进展的外表涂镀或发蓝等热处置工序通常安排在工艺过程的最后。1.3.3工艺道路的拟定(3)辅助工序包括工件的检验、去毛刺、清洗、去磁和防锈等。检验工序应安排在：①粗加工阶段终了后；②转换车间的前后，特别是进入热处置工序的前后；③重要工序之前或加工工时较长的工序前后；④特种性能检验(如磁力探伤、密封性检验等)之前；⑤全部加工工序终了之后。1.3.4加工余量确实定1．加工余量的概念1)加工总余量〔毛坯余量〕指毛坯尺寸与零件图的设计尺寸之差。Z总=Z1+Z2+…2)工序余量指相邻两工序的工序尺寸之差。工序余量有单边余量和双边余量之分。2．影响加工余量的要素3．确定加工余量的方法

1.3.4加工余量确实定1．加工余量的概念为了使零件得到所要求的外形、尺寸和外表质量，在切削加工过程中，必需从加工外表上切除的金属层厚度称为机械加工余量。余量有加工总余量和工序余量之分。1)加工总余量〔毛坯余量〕指毛坯尺寸与零件图的设计尺寸之差。Z总=Z1+Z2+…

1.3.4加工余量确实定2)工序余量指相邻两工序的工序尺寸之差。工序余量有单边余量和双边余量之分。零件的非对称构造的非对称外表，如单一平面1.3.4加工余量确实定零件对称构造的对称外表，如回转体外表(内、外圆柱外表)1.3.4加工余量确实定2．影响加工余量的要素1)前道工序的外表粗糙度和外表缺陷层厚度2)前道工序的尺寸公差3)前道工序的形位误差4)本道工序的安装误差1.3.4加工余量确实定3．确定加工余量的方法根本原那么：在保证加工质量的前提下，加工余量越小越好。1)查表法——利用各种手册所给的表格数据，再结合实践加工情况进展必要的修正，以确定加工余量。此法方便、迅速，消费上运用较多。2)阅历估计法——由一些有阅历的工程技术人员或工人根据现场条件和实践阅历确定加工余量。此法多用于单件小批消费。3)分析计算法——采用计算法确定加工余量比较准确，但需掌握必要的统计资料和具备一定的丈量手段。1.3.5工序尺寸与公差确实定●工件上的设计尺寸普通都要经过几道工序的加工才干得到，每道工序所应保证的尺寸称为工序尺寸。●工序尺寸及其公差的计算步骤是：①确定各工序的加工方法，②确定该加工方法所要求的加工余量及其所能到达的精度，③由最后一道工序逐个向前推算，即由零件图上的设计尺寸开场，不断推算到毛坯图上的尺寸。●工序尺寸的公差都按各工序的经济精度确定，并按“入体原那么〞确定上、下偏向。毛坯公差带可取双向对称分布1.4工艺尺寸链1.4.3直线尺寸链的计算1.4.2尺寸链的分类1.4.1尺寸链概念1.4.1尺寸链概念1．尺寸链的定义这种相互衔接构成封锁的尺寸组就称为尺寸链。加工过程中各有关工艺尺寸所组成的尺寸链称为工艺尺寸链。1.4.1尺寸链概念2．尺寸链的组成列入尺寸链的每一个尺寸称为尺寸链的环。这些环可分为封锁环和组成环。(1)封锁环：1.4.1尺寸链概念(2)组成环：画箭头法(回路法)确定尺寸链图，与封锁环箭头同向者为减环，与封锁环箭头反向者为增环。1.4.2尺寸链的分类分类依据几何特征应用范围相互关系力学性质位置关系1长度尺寸链装配尺寸链基本尺寸链标量尺寸链直线尺寸链2角度尺寸链零件尺寸链派生尺寸链矢量尺寸链平面尺寸链3工艺尺寸链空间尺寸链1.4.3直线尺寸链的计算◆尺寸链的计算方式分为正计算、反计算和中间计算3种。(1)正计算：知组成环，求封锁环。用于验算、校核，结果独一。(2)反计算：知封锁环，求组成环。用于设计计算，将封锁环公差合理地分配给各组成环，确定最正确方案，结果不独一。(3)中间计算：知封锁环和部分组成环，求其他组成环。它用于设计、工艺尺寸计算、校核等场所。◆尺寸链的计算方法分极值法和概率法两种，在工艺尺寸链的计算中多用极值法计算。1.4.3直线尺寸链的计算1．极值法极值法是按误差综合最不利的情况，即各增环均为最大(或最小)极限尺寸而减环均为最小(或最大)极限尺寸来计算封锁环极限尺寸的。2．概率法根据概率统计原理，可以以为加工一批工件的尺寸总是有一定的统计规律，而尺寸偏向又是随机变量，假设各环之间是彼此独立的随机变量，那么可按概率原理进展分析计算。

根本尺寸计算公式直线尺寸链极值算法公式偏向计算公式公差计算公式平均尺寸计算公式1.4.3直线尺寸链的计算公式1.4.3几种常见工艺尺寸链方式1)定位基准与设计基准不重合时的工艺尺寸及其公差确实定2)工序基准为待继续加工的设计基准时的中间工序尺寸计算3)丈量基准与设计基准不重合时的工艺尺寸及其公差确实定4)靠火花磨削的工序尺寸计算工艺基准与设计基准不重合时的工艺尺寸计算工序基准是尚待加工的设计基准外表淬火、渗碳、镀层的工艺尺寸计算1.4.3直线尺寸链计算中的假废品问题1.4.3直线尺寸链计算中的假废品问题工序尺寸图表法

当零件在同一尺寸方向上加工尺寸较多，且工序〔丈量〕基准需多次转换时，尺寸链建立和计算比较困难，采用图表法可较益处理这个问题图1-34所示零件有关轴向尺寸加工过程如下：【例1-10】31.69±0.316±0.127.07±0.07ⅠⅡⅢⅣ图1-34图表法例如零件4〕靠火花磨削Ⅱ面，控制余量Z7=0.1±0.02，同时保证设计尺寸6±0.1试确定各工序尺寸及公差。1〕以Ⅳ面定位，粗车Ⅰ面，保证Ⅰ、Ⅳ面间隔尺寸A1，粗车Ⅲ面，保证Ⅰ、Ⅲ面间隔尺寸A2；2〕以Ⅰ面定位，精车Ⅱ面，保证Ⅰ、Ⅱ面间隔尺寸A3，粗车Ⅳ面，保证Ⅱ、Ⅳ面间隔尺寸A4；3〕以Ⅱ面定位，精车Ⅰ面，保证Ⅰ、Ⅱ面间隔尺寸A5，同时保证设计尺寸31.69±0.31；精车Ⅲ面，保证设计尺寸A6=27.07±0.07；Z6Z4Z7Z5ⅠⅡⅢⅣA1A2A3A4A5A6R1R21.画尺寸联络图1〕画零件简图，加工面编号，向下引线2〕按加工顺序和规定符号自上而下标出工序尺寸和余量——用带圆点的箭线表示工序尺寸，箭头指向加工面，圆点表示丈量基准；余量按入体原那么标注。3〕在最下方画出间接保证的设计尺寸，两边均为圆点。4〕工序尺寸为设计尺寸时，用方框框出，以示区别。注：靠火花磨削余量视为工序尺寸，也用用带圆点的箭线表示。图1-35尺寸联络图【解】工序尺寸图表法A5R1Z7a〕Z5A3A5d〕A3Z4A4A1e〕Z6A2A3A5A6c〕图1-37工艺尺寸链A5R2A4b〕2.用追踪法查找工艺尺寸链A6ⅠⅡⅢⅣA1A2A3A4A5Z7R1R2Z6Z4图1-36尺寸链追踪Z5结果尺寸〔间接保证的设计尺寸〕和余量是尺寸链的封锁环沿封锁环两端同步向上追踪，遇箭头拐弯，逆箭头方向横向追踪，遇圆点向上折，继续向上追踪…直至两追踪线交于一点，追踪途径所经工序尺寸为尺寸链的组成环工序尺寸图表法3.初拟工序尺寸公差中间工序尺寸公差按经济加工精度或消费实践情况给出±0.5±0.3±0.1±0.3±0.07±0.02±0.1±0.31±0.1工序公差余量公差最小余量平均余量平均尺寸单向偏向方式标注初拟修正后ZiminZiMAiMAiA6ⅠⅡⅢⅣA1A2A3A4A5Z7R1R2Z6Z5Z4工序尺寸图表法4.校核结果尺寸公差，修正初拟工序尺寸公差校核结果尺寸链，假设超差，减小组成