模具制造技术教学课件刘华刚机械加工工艺规程的编制

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或者直接输入下面地址：第一章机械加工工艺规程的编制北京电子科技职业学院刘华刚2021本章知识要点北京电子科技职业学院刘华刚2021第一节概述一、生产过程将原材料转变为成品的全过程称为生产过程。毛坯制造

加工过程

生产效劳装配过程

北京电子科技职业学院刘华刚2021二、工艺过程及其组成

生产过程中为改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等。使其成为成品或半成品的过程称为工艺过程。1．工序工序是一个或一组工人。在一个工作地点对同一个或同时对几个工件进行加工所连续完成的那一局部工艺过程。它是组成工艺过程的根本单元。北京电子科技职业学院刘华刚2021工序编号工

序

内

容设备1车两端面钻中心孔车床2车外圆（Φ32留磨削余量）车槽并倒角车床3磨Φ32外圆外圆磨床模柄的工艺过程阶梯轴工艺过程1

2

3北京电子科技职业学院刘华刚20212．工步工步是在加工外表和加工工具不变的情况下，所连续完成的那一局部工序。〔1〕工件在一次装夹后连续进行假设干相同的工步时，常填写为一个工步。北京电子科技职业学院刘华刚2021〔2〕复合工步用几把刀具或复合刀具，同时加工同一工件上的几个外表，称为复合工步。在工艺文件上，复合工步应视为一个工步。

多刀加工钻孔、锪锥面复合工步北京电子科技职业学院刘华刚20213．安装〔1〕定位工件在加工之前，应使其在机床上〔或夹具中〕处于一个正确的位置。〔2〕装夹工件具有正确位置及夹紧的过程称为装夹。〔3〕安装工件经一次装夹后所完成的那一局部工序称为安装。在工序中应尽量减少装夹次数。4．进给刀具从被加工外表每切下一层金属层即称为一次进给。一个工步可能只一次进给，也可能要几次进给。北京电子科技职业学院刘华刚20215．工位为了完成一定的工序局部，一次装夹工件后，工件与夹具或设备的可动局部一起，相对于刀具或设备的固定局部所占据的每一个位置称为工位。所示是利用万能分度头使工件依次处于工位Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ来完成对凸模槽的铣削加工。北京电子科技职业学院刘华刚2021模柄：压入式模柄型式和尺寸材料：A3，A5。工艺规程的内容：1、工艺分析；2、材料及毛坯的方式；3、工艺方案：外表加工方法加工顺序、尺寸、热处理安排4、加工余量及尺寸；5、设备、刀具、量具；6、时间定额北京电子科技职业学院刘华刚2021第二节零件的工艺分析

一、零件结构的工艺分析

根本外表内、外圆柱外表、圆锥面和平面零件形状特殊外表螺旋面、渐开线齿轮外表、其它成形外表各种零件大致分为五大类：轴类零件、套类零件、盘环类零件、叉架类零件以及箱体。分析零件制造的可行性、经济性北京电子科技职业学院刘华刚2021零件结构工艺性比较：北京电子科技职业学院刘华刚2021北京电子科技职业学院刘华刚2021第三节毛坯的选择一、毛坯的种类和选择1．意义：提高材料的利用率，降低本钱。2、种类：锻件---组织细密，强度、硬度和冲击韧性高用于力学性能要求较高件。铸件---流动性好，耐磨、减振，抗压强度较好。用于形状复杂件焊接件---密封性能好，用于结构件。型材及板料—一般力学性能适中，常用件北京电子科技职业学院刘华刚20212．选择原那么〔1〕零件材料的工艺性及组织和力学性能要求。凸、凹模型芯---锻件垫板、固定板-----板件〔2〕零件的结构形状和尺寸模座—铸件直径差距大的阶梯轴〔3〕生产类型箱体：大批量----铸件，单件---焊件〔4〕工厂生产条件北京电子科技职业学院刘华刚2021二、毛坯形状与尺寸确实定1．毛坯余量〔加工总余量〕毛坯尺寸与零件的设计尺寸之差。2．毛坯公差毛坯尺寸的制造公差。北京电子科技职业学院刘华刚2021三、模具材料及毛坯〔冲模〕模柄Q235/20棒料上下模座HT200/HT400/45铸件垫板、固定板、卸料板导料板45/20板料导柱/套20棒料凸、凹模T109SiCr9Mn2VCr12Cr12MoVCrWMn40CrPMSSM2锻件北京电子科技职业学院刘华刚2021基准设计基准工艺基准工序基准定位基准测量基准装配基准粗基准精基准辅加基准第四节定位基准的选择北京电子科技职业学院刘华刚2021一、基准及其分类1．设计基准在设计图样上所采用的基准称为设计基准。端面A是B、C基准轴线是外圆、内孔的基准北京电子科技职业学院刘华刚20212．工艺基准在工艺过程中采用的基准称为工艺基准〔1〕工序基准在工序图上用来确定本工序被加工外表加工后的尺寸、形状、位置的基准称为工序基准〔2〕定位基准在加工时，为了保证工件相对于机床和刀具之间的正确位置〔即将工件定位〕所使用的基准称为定位基准。北京电子科技职业学院刘华刚2021〔3〕测量基准测量时所采用的基准称为测量基准。〔4〕装配基准装配时用来确定零件或部件在产品中的相对位置所采用的基准称为装配基准。A北京电子科技职业学院刘华刚2021北京电子科技职业学院刘华刚2021讨论：加工B时，设计基准？定位基准？ABC北京电子科技职业学院刘华刚2021二、工件定位的根本原理1．工件定位确定工件在机床或夹具中占有正确位置的过程称为定位；使其在加工过程中保持位置不变的操作称为夹紧；定位、夹紧称为装夹工件正确定位应满足的要求：〔1〕应使工件相对于机床处于一个正确的位置。北京电子科技职业学院刘华刚2021凸模固定板加工时，为保证孔与Ⅰ面垂直，必须使Ⅰ面与机床的工作台面平行。〔2〕要保证加工精度，位于机床或夹具上的工件还必须相对于刀具有一个正确位置。1〕试切法试切—测量—调整—再试切多用于单件小批生产。北京电子科技职业学院刘华刚20212．工件定位的根本原理可沿三个垂直坐标轴方向平移到任何位置，通常称工件沿三个垂直坐标轴具有移动的自由度；绕三个坐标轴具有转动的自由度。

北京电子科技职业学院刘华刚2021三、定位基准的选择1．粗基准〔1〕定义：机械加工的最初工序只能用工件毛坯上未经加工的外表做定位基准，这种定位基准称为粗基准。〔2〕选择1〕为保证加工外表与不加工外表之间的位置尺寸要求，应选不加工外表作粗基准。北京电子科技职业学院刘华刚20212〕假设要保证某加工外表切除的余量均匀，应选该外表作粗基准3〕为保证各加工外表都有足够的加工余量，应选择毛坯余量小的外表作粗基准。4〕选作粗基准的外表，应尽可能平整，不能有飞边、浇注系统、冒口或其它缺陷。5〕一般情况下粗基准不重复使用。北京电子科技职业学院刘华刚20212．精基准〔1〕用已经加工过的外表作定位基准那么称为精基准。1〕基准重合原那么选设计基准作定位基准，容易保证加工精度。北京电子科技职业学院刘华刚20212〕基准统一原那么应选择几个被加工外表〔或几道工序〕都能使用的定位基准为精基准。如：轴类零件加工以轴线3〕自为基准原那么精加工或光整加工工序要求加工余量小而均匀，这时应尽可能用加工外表自身为精基准。如：浮动镗刀北京电子科技职业学院刘华刚20214〕互为基准原那么两个被加工外表之间位置精度较高，要求加工余量小而均匀时。北京电子科技职业学院刘华刚2021四、工件的装夹方法1．找正法装夹工件〔1〕直接找正法用百分表、划针或目测在机床上直接找正工件的有关基准，使工件占有正确的位置称为直接找正法。单件和小批生产北京电子科技职业学院刘华刚2021〔2〕划线找正法在机床上用划线盘按毛坯或半成品上预先划好的线找正工件，使工件获得正确的位置称划线找正法。多用于单件小批生产。2．用夹具装夹工件利用夹具上的定位元件使工件获得正确位置。一般用于成批和大量生产。北京电子科技职业学院刘华刚2021工艺路线是工艺设计的总体布局。提出几个方案，分析比较，选择最正确。外表加工方法工序的划分加工顺序的安排切削加工工序

热处理工序

辅助工序

第五节工艺路线的拟定北京电子科技职业学院刘华刚2021一、外表加工方法的选择

选择加工方法时总是根据各种工艺方法所能到达的加工经济精度和外表粗糙度等因素来选定它的最后加工方法。再选择前一系列工序的加工方法。零件外表加工方法选择原那么：〔1〕被加工外表的精度和零件的结构形状一般所采用加工方法的经济精度，应保证零件所要求的加工精度和外表质量。外圆外表、孔、平面的加工方法北京电子科技职业学院刘华刚2021外圆柱面加工方法序号加工方法经济精度（公差等级表示）经济粗糙度Ra/μm适用范围1粗车IT11～1312.5～50适用于淬火钢以外的各种金属2粗车-半精车IT8～103.2～6.33粗车-半精车-精车IT7～80.8～1.64粗车-半精车-精车-滚压（或抛光）IT7～80.025～0.25粗车-半精车-磨削IT7～80.4～0.8主要用于淬火钢，也可用于未淬火钢，但不宜加工有色金属6粗车-半精车-粗磨-精磨IT6～70.1～0.47粗车-半精车-粗磨-精磨-超精加工IT50.12～0.18粗车-半精车-精车-精细车（金刚石车）IT6～70.025～0.4主要用于要求较高的有色金属加工9粗车-半精车-粗磨-精磨-超精磨（或镜面磨）IT5以上0.006～0.025极高精度的外圆加工10粗车-半精车-粗磨-精磨-研磨IT5以上0.006～0.1北京电子科技职业学院刘华刚2021孔加工方法

序号加工方法经济精度（公差等级表示）经济粗糙度Ra/μm适用范围1钻IT11～1312.5加工未淬火钢及铸铁的实心毛坯，也可用于加工有色金属，孔径大于15～20mm2钻-铰IT8～101.6～6.33钻-粗铰-精铰IT7～80.8～1.64钻-扩IT10～116.3～12.5加工未淬火钢及铸铁的实心毛坯，也可用于加工有色金属，孔径大于15～20mm5钻-扩-铰IT8～91.6～3.26钻-扩-粗铰-精铰IT70.8～1.67钻-扩-机铰-手铰IT6～70.2～0.48钻-扩-拉IT7～90.1～1.6大批大量生产（精度由拉刀的精度而定）9粗镗(或扩孔）IT11～136.3～12.5除淬火钢外的各种材料，毛坯有铸出孔或锻出孔10粗镗(粗扩）-半精镗（精扩）IT9～101.6～3.211粗镗(粗扩）-半精镗（精扩）-精镗（铰）IT7～80.8～1.612粗镗(粗扩）-半精镗（精扩）-精镗-浮动镗刀精镗IT6～70.4～0.813粗镗(扩）-半精镗-磨孔IT7～80.2～0.8主要用于淬火钢，也可用于未淬火钢，但不宜用于有色金属14粗镗(扩）-半精镗-粗磨-精磨IT6～70.1～0.215粗镗-半精镗-精镗-精细镗（金刚镗）IT6～70.05～0.4主要用于精度要求高的有色金属加工16钻-（扩）-粗铰-精铰-衍磨；钻-（扩）-拉-衍磨；粗镗-半精镗-精镗-衍磨；IT6～70.025～0.2精度要求很高的孔17钻-（扩）-粗铰-精铰-研磨；钻-（扩）-拉-研磨；粗镗-半精镗-精镗-研磨；IT5～60.006～0.1平面加工方法

序号加工方法经济精度（公差等级表示）经济粗糙度Ra/μm适用范围1粗车IT11～1312.5～50端面2粗车-半精车IT8～103.2～6.33粗车-半精车-精车IT7～80.8～1.64粗车-半精车-磨削IT6～90.2～0.85粗刨（或粗铣）IT11～136.3～25一般不淬硬平面6粗刨（或粗铣）-精刨（或精铣）IT8～101.6～6.37粗刨（或粗铣）-精刨（或精铣）-刮研IT6～70.1～0.8精度要求较高的不淬硬平面，批量较大时宜采用宽刃精刨方案8粗刨（或粗铣）-精刨（或精铣）-宽刃精刨IT70.2～0.89粗刨（或粗铣）-精刨（或精铣）-磨削IT70.2～0.8精度要求高的淬硬平面或不淬硬平面10粗刨（或粗铣）-精刨（或精铣）-粗磨-精磨IT6～70.025～0.411粗铣-拉削IT7～90.2～0.8大量生产，较小的平面(精度视拉刀精度而定)12粗铣-或精铣-磨削-研磨IT5以上0.006～0.1高精度平面举例：要求孔的加工精度为IT7级，粗糙度Ra＝1．6～3.2m，确定孔的加工方案查可有下面四种加工案：

①钻一扩一粗铰一精铰；

②粗镗一半精镗一精镗；

③粗镗一半精镗一粗磨一精磨；

④钻〔扩〕一拉。方案②用于加工毛坯本身有铸出或锻出的孔，但其直径不宜太小，否那么因镗杆太细容易发生变形而影响加工精度，箱体零件的孔加工常用这种方案。表5．8北京电子科技职业学院刘华刚2021￠32r6、Ra0.4µm选择方案6或方案8方案6最终工序精磨的6级精度是经济精度优先选择方案6〔2〕零件材料的性质及热处理要求有色金属----精车、精铣防止磨削〔3〕生产率和经济性要求〔4〕现有生产条件北京电子科技职业学院刘华刚2021二、工艺阶段的划分〔1〕粗加工阶段切除加工外表上的大局部余量。〔2〕半精加工阶段为主要外表的精加工作好必要的精度和余量准备，并完成一些次要外表的加工。〔3〕精加工阶段使要求高的外表到达规定要求。〔4〕光整加工阶段提高被加工外表的尺寸精度和减少外表粗糙度，一般不能纠正形状和位置误差北京电子科技职业学院刘华刚2021工艺阶段划分的作用〔1〕保证产品质量〔2〕合理使用设备〔3〕便于热处理工序的安排，使热处理与切削加工工序配合更合理〔4〕便于及时发现毛坯缺陷和保护已加工外表北京电子科技职业学院刘华刚2021北京电子科技职业学院刘华刚20212．工序分散特点〔1〕机床设备及工装比较简单，调整方便，生产工人易于掌握。〔2〕可以采用最合理的切削用量，减少机动时间。〔3〕设备数量多，操作工人多，生产面积大。〔4〕大批、大量生产采用工序集中和分散北京电子科技职业学院刘华刚2021四、加工顺序的安排1．切削加工工序的安排1〕先粗后精2〕基准先行3〕先主后次4〕先面后孔北京电子科技职业学院刘华刚2021北京电子科技职业学院刘华刚2021第六节加工余量确实定一、加工余量的概念1．工序余量和加工总余量〔1〕工序余量相邻两工序的工序尺寸之差。是被加工外表在一道工序切除的金属层厚度。

北京电子科技职业学院刘华刚2021对于对称外表或回转体外表，其加工余量是对称分布的，是双边余量。对于轴对于孔

2〕加工总余量是毛坯尺寸与零件图的设计尺寸之差。也称毛坯余量。北京电子科技职业学院刘华刚2021轴和孔的毛坯余量的分布情况北京电子科技职业学院刘华刚2021二、影响加工余量的因素圆柱孔为例1〕被加工外表上由前道工序生产的微观不平度和外表缺陷层深度。2〕被加工外表上由前道工序生产的尺寸误差和几何形状误差。3〕前道工序引起的被加工外表的位置误差。4〕本道工序的装夹误差。北京电子科技职业学院刘华刚2021三、确定加工余量的方法1．经验估计法采用类比法估计确定加工余量的大小。多用于单件小批生产。2．分析计算法以一定的经验资料和计算公式为依据，对影响加工余量的诸因素进行逐项的分析计算以确定加工余量的大小。仅在贵重材料及某些大批生产和大量生产中采用。3．查表修正法以有关工艺手册和资料所推荐的加工余量为根底，结合实际加工情况进行修正以确定加工余量的大小。应用较广。北京电子科技职业学院刘华刚2021工序尺寸：某工序加工应到达的尺寸。一、工艺基准与设计基准重合时确定工序尺寸，必须确定零件各工序的根本余量。常用查表法。由最后一道工序开始向前推算。例1-1加工外圆柱面，设计尺寸为，外表粗糙度〔1〕加工工艺路线：粗车半精车磨外圆。〔2〕用查表法确定毛坯尺寸、各工序尺寸及其公差，见表1-13。第七节工序尺寸及其公差确实定北京电子科技职业学院刘华刚2021工序工序余量工序尺寸公差工序尺寸磨外圆0.60.016(IT6)半精车1.40.062(IT9)粗车30.25(IT12)毛坯5

加工外圆柱面的工序尺寸计算北京电子科技职业学院刘华刚2021二、工艺基准与设计基准不重合时1．工艺尺寸链及其极值解法在工艺附图或工艺规程中所给出的尺寸称为工艺尺寸。〔1〕工艺尺寸链的概念尺寸首尾相连构成一封闭的尺寸组合。在机械制造中称这种相互联系且按一定顺序排列的封闭尺寸组合为尺寸链。工艺尺寸所组成的尺寸称为工艺尺寸链。特征：封闭性。北京电子科技职业学院刘华刚2021〔2〕工艺尺寸链的组成组成工艺尺寸链的每一个尺寸称为工艺尺寸链的环。1〕组成环：在加工过程中直接保证的尺寸，用表示。2〕封闭环：在加工过程中间接得到的尺寸，用表示。3〕增环：当某组成环增大〔其它组成环保持不变〕，封闭环也随之增大，那么该组成环称为增环。用表示。4〕减环：当某组成环增大〔其它组成环保持不变〕，封闭环反而减小，那么该组成环称为减环。用表示。北京电子科技职业学院刘华刚2021

图示工件如先以A面定位加工C面，得尺寸A1然后再以A面定位用调整法加工台阶面B，得尺寸A2，要求保证B面与C面间尺寸A0；A1、A2和A0这三个尺寸构成了一个封闭尺寸组，就成了一个尺寸链。A0是间接得到的尺寸，它就是尺寸链的封闭环。A1是增环，A2是减环。如右图北京电子科技职业学院刘华刚2021在封闭环上方任给一个方向标出箭头，然后沿箭头指定的方向，由封闭环的一端顺序地在各组成环上方标出箭头，直到与封闭环另一端封闭为止。1、确定封闭环；2、确定增环、减环：与封闭环所标的箭头方向相同的组成环既为减环，相反那么为增环。增环/减环的判定方法A0为封闭环，A1为增环，A2减环北京电子科技职业学院刘华刚2021〔3〕工艺尺寸链的计算用极值法解工艺尺寸链，工艺尺寸链计算的根本公式：北京电子科技职业学院刘华刚2021例题如图该零件尺寸不便测量，改测量孔深A2，通过〔A1〕间接保证尺寸求工序尺寸A2及偏差？北京电子科技职业学院刘华刚2021②封闭环A0=，增环A1=减环A2，解:①画尺寸链北京电子科技职业学院刘华刚2021③计算封闭环根本尺寸：10=50-A2A2=40封闭环上偏差：0=0-EIA2∴EIA2=0