机械制造技术 课件 工艺路线的拟定

主讲人：姜晶机械制造技术机械加工工艺规程设计(四)工艺路线的拟定教学目的了解加工阶段划分原因，掌握加工阶段划分的方法，掌握典型表面加工方案的选择，学会拟定零件机械加工工艺路线。教学内容表面加工方法的选择01加工阶段的划分02工序集中与分散03加工顺序的安排04第一节表面加工方法的选择应考虑每种加工方法的加工经济精度、零件材料的可加工性、工件的结构形状和尺寸、生产类型及工厂的现有生产条件。1.选择加工方法应考虑的因素1）选择能获得相应经济精度的加工方法例如加工精度为IT7，表面粗糙度为Ra0.4m的外圆柱面，通过精细车削是可以达到要求的，但不如磨削经济。2）零件材料的可加工性能例如淬火钢的精加工要用磨削，有色金属圆柱面的精加工为避免磨削时堵塞砂轮，则要用高速精细车或精细镗（金刚镗）。第一节表面加工方法的选择4）生产类型大批量生产时，应采用高效率的先进工艺例如用拉削方法加工孔和平面，用组合铣削或磨削同时加工几个表面，对于复杂的表面采用数控机床及加工中心等；单件小批生产时，宜采用刨削，铣削平面和钻、扩、铰孔等加工方法，避免盲目地采用高效加工方法和专用设备而造成经济损失。5）现有生产条件充分利用现有设备和工艺手段，发挥工人的创造性，挖掘企业潜力，创造经济效益。1.选择加工方法应考虑的因素3）工件的结构形状和尺寸大小例如对于加工精度要求为IT7的孔，采用镗削、铰削、拉削和磨削均可达到要求。但箱体上的孔，一般不宜选用拉孔或磨孔，而宜选择镗孔（大孔）或铰孔（小孔）。第一节表面加工方法的选择序号加工方法经济精度（公差等级表示）表面粗糙度值Ra/μm适用范围1粗车IT11~1310~502粗车—半精车IT8~102.5~6.3适用于淬火钢以外的各种金属3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（或轮式超精磨）IT50.012~0.1（或Rz0.1）8粗车—半精车—精车—精细车（金钢车）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）IT50.006~0.025（或Rz0。05）极高精度的外圆加工10粗车—半精车—粗磨—精磨—研磨IT50.006~0.1（或Rz0.05）外圆表面加工方案2.典型表面加工方案第一节表面加工方法的选择序号加工方法经济精度（公差等级）表面粗糙度值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，孔径小于15~20mm2钻—铰IT8~101.6~6.33钻—粗铰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9粗镗（或扩孔）IT11~136.3~12.5除淬火钢外各种材料，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IT7~80.1~0.215粗镗—半精镗—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16钻—（扩）—粗铰—精铰—珩磨；钻—（扩）—拉—珩磨；粗镗—半精镗—精镗—珩磨IT6~70.025~0.2精度要求很高的孔17以研磨代替上述方法中的珩磨IT5~60.006~0.1内孔表面加工方案第一节表面加工方法的选择序号加工方法经济精度(公差等级表示）表面粗糙度值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IT6~80.2~0.85粗刨（或粗铣）IT11~136.3~25一般不淬硬平面（端铣表面粗糙度Ra值较小）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以宽刃精刨代替上述刮研IT70.2~0.89粗刨（或粗铣）—精刨（或精铣）—磨削IT70.2~0.8精度要求高的淬火硬平面或不淬硬平面10粗刨（或粗铣）—精刨（或精铣）—磨削IT6~70.025~0.411粗铣—拉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—精铣—磨削—研磨IT5以上0.006~0.1(或Rz0.05)高精度平面平面加工方案第二节加工阶段的划分零件的加工质量要求较高时，都应划分加工阶段。一般划分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。如果零件要求的精度特别高，表面粗糙度很小时，还应增加光整加工和超精密加工阶段。加工精度要求不高、刚性足够或加工余量不大的工件；装夹、运输不便的重型零件，也可以不划分加工阶段。（1）加工阶段：（2）划分加工阶段的原因：保证加工质量。合理使用机床设备。及时发现毛坯缺陷。便于安排热处理。第三节工序集中与分散有利于采用高生产率的专用设备和工艺装备，如采用多刀多刃、多轴机床、数控机床和加工中心等，从而大大提高生产率。1工序集中的特点减少了工序数目，缩短了工艺路线，从而简化了生产计划和生产组织工作。减少了设备数量，相应地减少了操作人数和生产面积。减少了工件安装次数，不仅缩短了辅助时间，而且在一次安装下能加工较多的表面，也易于保证这些表面的相对位置精度。专用设备和工艺装置复杂，生产准备工作和投资都比较大，尤其是转换新产品比较困难。设备和工艺装备结构都比较简单，调整方便，对工人的技术水平要求较低。可采用最有利的切削用量，减少机动时间容易适应生产产品的变换。设备数量多，操作工人多，占用生产面积大。2

工序分散的特点第三节工序集中与分散第四节加工顺序的安排1机械加工顺序的安排先基准后其它先主要（如装配表面基面、工作表面等），后次要（如键槽、螺孔等）先粗后精先面后孔热处理可用来提高材料的力学性能，改善工件材料的加工性能和消除内应力。第四节加工顺序的安排2热处理的安排预备热处理：目的是改善加工性能、消除内应力和为最终热处理准备良好的金相组织。其热处理工艺有退火、正火、时效、调质等。安排：粗加工阶段最终