哈工程机械制造基础--第7章--机械加工工艺过程

1、机械制造工艺基础（七）,佟永祥 机械制造基础教研室,第七章 教学重点,零件机械加工工艺规程拟定的原则与方法。,第七章 教学难点,对零件机械加工工艺规程拟定一些原则的理解。,第七章 机械加工工艺过程,7.1 机械加工工艺过程的基本知识 7.2机械加工工艺规程 7.3机械加工工艺规程设计 7.4工艺设计及工艺管理中的技术经济分析（阅读）,第七章 机械加工工艺过程,7.1机械加工工艺过程的基本知识 7.1.1生产过程和工艺过程 1.生产过程 生产过程是指从原材料到成品的全部劳动过程。 它包括材料的运输、保管、生产准备工作、毛坯的加工、零件的机械加工、热处理、装配、调试、检验、油漆和包装等。,第七章

2、机械加工工艺过程,2.工艺过程 工艺过程是指改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为半成品或成品的过程。 它是生产过程的一部分。工艺过程可分为毛坯制造、机械加工、热处理和装配等工艺过程。,第七章 机械加工工艺过程,用机械加工的方法直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量，使之成为零件或部件的那部分生产过程，称为机械加工工艺过程。 它包括机械加工工艺过程和机器装配工艺过程。本书所称工艺过程均指机械加工工艺过程，以下简称工艺过程。,第七章 机械加工工艺过程,7.1.2机械加工工艺过程的组成 机械加工工艺过程是由若干工序组成的， 工序是组成机械加工工艺过程的基本单元。 工序又由安装、工位、工步

3、和走刀等组成。,第七章 机械加工工艺过程,1.工序 一个或一组工人，在一个工作地点，对一个或同时几个工件进行加工所连续完成的那一部分工艺过程，称为工序。 操作人员、工作地点、加工对象和连续作业构成了工序的四个要素。 下面通过实例分析来加深对工序的理解。,第七章 机械加工工艺过程,如图所示一种传动轴。其加工内容如下： 加工两个端面、钻两端中心孔、粗车各外圆、半精车各外圆及切槽、倒角、车螺纹 、磨各外圆。,第七章 机械加工工艺过程,传动轴单件小批生产的工艺过程,第七章 机械加工工艺过程,传动轴大批量生产的工艺过程,第七章 机械加工工艺过程,2.安装 工件在一道工序中，工件可能被安装一次或多次，才能

4、完成加工。 3.工步 工步是指在工件被加工表面不变、切削工具不变、切削用量不变的条件下，所连续完成的那部分工艺过程。 一个工序可以有几个工步。,第七章 机械加工工艺过程,4.走刀 由于加工余量较大或其他原因，需用同一刀具在切削用量不变的条件下，对同一表面进行多次切削，则刀具每一次切削称为一次走刀。,第七章 机械加工工艺过程,5. 工位 工件在机床上所占据的每一个位置上所完成的那部分工艺过程，称为工位。,第七章 机械加工工艺过程,7.1.3 生产纲领和生产类型 1.生产纲领 生产纲领是企业根据市场需求和自身的生产能力决定的，在计划期内应当生产产品的产量和进度计划。 计划期常定为一年，所以生产纲领

5、也常称年产量。,第七章 机械加工工艺过程,2.生产类型 生产类型可分为：单件生产、批量生产和大量生产三种生产类型。 中成批生产又可分为小批、中批、和大批生产类型。 单件生产与小批生产相似，常合称为单件小批生产； 大批生产与大量生产相似，常合称为大批大量生产； 成批生产常指批量生产中的中批生产。,第七章 机械加工工艺过程,1）单件小批生产 是指生产的产品数量不多，生产中的各个工作地点的加工对象经常发生改变，而且很少重复或不定期重复，有时甚至完全不重复的生产。 如新产品的试制或机修配件均属单件生产。,第七章 机械加工工艺过程,2）成批生产 是指产品以一定的生产批量成批地投入生产，并按一定的时间间隔

6、，周期性地重复生产。 如机床、机车、电机的生产等。,第七章 机械加工工艺过程,3）大批大量生产 是指产品的产量很大，在大多数工作地点，经常重复地进行某一种零件的某一工序的生产。 如汽车、拖拉机、轴承的生产等。,第七章 机械加工工艺过程,7.1.4基准 在零件图样和实际零件上，总要依据一些指定的点、线、面来确定另一些点、线、面的位置。这些作为依据的点、线、面就称为基准。 按照基准的不同作用，常将其分为设计基准和工艺基准两大类。,第七章 机械加工工艺过程,1.设计基准 在零件图样上用于标注尺寸和表面相互位置关系的基准，称为设计基准。,第七章 机械加工工艺过程,2.工艺基准 在加工零件和装配机器的过

7、程中所使用的基准，称为工艺基准。 根据用途不同，工艺基准可分为定位基准、测量基准、装配基准、工序基准。,第七章 机械加工工艺过程,1）定位基准 工件在加工过程中，用于确定工件在机床或夹具上的正确位置的基准称为定位基准。,第七章 机械加工工艺过程,2）测量基准 用于测量已加工表面的尺寸及各表面之间位置精度的基准称为测量基准。,第七章 机械加工工艺过程,3）装配基准 在机器装配中，用于确定零件或部件在机器中正确位置的基准称为装配基准。,第七章 机械加工工艺过程,4）工序基准 工序基准是在工序图上用来确定本工序加工表面加工后的尺寸和形位公差的基准。,第七章 机械加工工艺过程,7.2 机械加工工艺规程

8、 7.2.1 机械加工工艺规程内容与格式 1. 机械加工工艺规程的内容 内容主要包括：加工工艺路线，各工序的加工内容、技术要求、工时定额以及所采用的机床、工艺装备等。,第七章 机械加工工艺过程,加工工艺路线是指由毛坯准备到成品入库的整个加工工序的先后顺序的安排。 工艺装备是指零部件制造过程中所用的各种工具的总称。它包括刀具、夹具、模具、量具、检具及辅助工具等。,2. 机械加工工艺规程的格式 机械加工工艺规程主要有机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片两种基本形式。,第七章 机械加工工艺过程,第七章 机械加工工艺过程,1）机械加工工艺过程卡 工艺过程卡是以工序为单位简要说明零件加工过程的一种工艺

9、文件。 工序内容不够具体，不能直接指导工人操作，一般配合图纸才能使用。 适用于单件小批生产。,第七章 机械加工工艺过程,2）机械加工工序卡 工序卡是在工艺过程卡的基础上，以工序为单位，详细说明每个工步的加工内容、工艺参数、操作要求以及使用设备和工艺装备等情况，一般都有工序简图。 主要用于大批大量生产或单件小批生产中的关键工序或成批生产中的重要零件。,第七章 机械加工工艺过程,7.2.2 机械加工工艺规程的作用（阅读） 7.2.3 制定机械加工工艺规程的原则（自学） 7.2.4 制定机械加工工艺规程的原始资料与步骤（自学）,第七章 机械加工工艺过程,7.3 机械加工工艺规程设计 7.3.1零件的

10、工艺分析 对零件进行工艺分析，主要包括以下两个方面。,第七章 机械加工工艺过程,1.零件的结构工艺性分析 零件毛坯的制造、零件的加工和产品的装配中，所具备的可行性和经济性。 根据具体的生产类型和生产条件，全面、具体、综合地分析其结构工艺性。,第七章 机械加工工艺过程,2.零件的技术要求分析 （1）加工表面尺寸精度、表面粗糙度等要求。 （2）形状精度和位置精度要求。 （3）热处理要求。 （4）其他要求。,第七章 机械加工工艺过程,分析零件技术要求的目的。 一是要找出零件的主要或重要表面（即精度要求较高的面），确定这些表面的加工方法，应采取什么工艺措施； 二是检查零件技术要求的合理性，分析零件的技

11、术要求是否经济合理，在本企业现有生产条件下是否能够实现。,第七章 机械加工工艺过程,7.3.2 毛坯的选择（自学） 7.3.3定位基准的选择原则 在零件的加工过程中，每一道工序都有定位基准的选择问题。 定位基准有粗基准和精基准之分。,第七章 机械加工工艺过程,粗基准：零件开始加工时，所有的面均未加工，只能以毛坯面作定位基准面 精基准：用加工过的表面作定位基准。 在选择定位基准时，首先考虑的是选择精基准，精基准选定以后，再考虑合理地选择粗基准。,第七章 机械加工工艺过程,1.精基准的选择 1）基准重合的原则 尽量选用被加工表面的设计基准作为定位基准，这样可以避免因基准不重合而引起的误差。,第七章

12、 机械加工工艺过程,2）基准统一原则 当零件上有许多表面需要进行多道工序加工时，尽可能在各工序的加工中选用同一组基准定位，称为基准统一原则。 基准统一可较好地保证各个加工面的位置精度，同时各工序所用夹具定位方式统一，夹具结构相似，可减少夹具的设计、制造工作量。,第七章 机械加工工艺过程,2）基准统一原则 （1）轴类零件常采用两个顶尖孔作为统一的基准。,第七章 机械加工工艺过程,（2）支架箱体类零件常用一个大平面和两个距离较远的孔作为统一的基准。,第七章 机械加工工艺过程,（3）盘套类零件常用一端面和一短孔或用一长孔作为统一的基准。,第七章 机械加工工艺过程,3）互为基准的原则（自学） 4）自为

13、基准的原则（自学） 2.粗基准的选择 （自学）,第七章 机械加工工艺过程,7.3.4 工艺路线的拟定 工艺路线的主要任务是解决零件上各表面的加工方法，各表面之间的加工顺序以及确定整个工艺过程中的工序数量等问题。,第七章 机械加工工艺过程,1.表面加工方法的选择 （1）所选择的加工方法的经济精度和表面粗糙度应与被加工表面的精度和表面粗糙度要求相适应。 （2）所选择的加工方法要能保证加工表面的几何形状精度和表面相互位置精度的要求。,第七章 机械加工工艺过程,（3）所选择的加工方法要与零件材料的加工性能、热处理状况相适应。 （4）所选择的加工方法要与生产类型相适应。 （5）所选择的加工方法要与本厂现

14、有生产条件相适应。,第七章 机械加工工艺过程,2.加工阶段的划分 对于那些加工质量要求较高的表面，通常将其加工分为粗加工阶段、半精加工阶段和精加工阶段，有时甚至还要安排光整加工阶段（详细内容见第五章）。 为了保证零件的加工质量，零件的加工必须要分阶段进行。,第七章 机械加工工艺过程,3.加工顺序的安排 零件机械加工顺序通常包括切削加工、热处理和辅助工序。 1）切削加工顺序的安排 切削加工工序安排的总原则是：前续工序必须为后续工序创造条件，做好基准准备。,第七章 机械加工工艺过程,（1）先基准后其他 加工一开始总是先把精基准面加工出来，然后再用精基准面定位加工其他表面。 对于箱体、支架、连杆、底

15、座等零件，一般是先加工定位平面，再加工孔。 对于轴类零件，先加工两端中心孔，再加工外圆、端面等其他表面。,第七章 机械加工工艺过程,（2）先粗后精 先粗后精是指零件的各个加工表面应先集中安排粗加工，然后安排半精加工，精加工和光整加工。 通常粗、半精、精加工不连续进行。 在特殊情况下，零件上的某些表面也有单独进行由粗到精的加工，如钻、扩、铰孔，加工键槽，箱体上的镗孔等。,第七章 机械加工工艺过程,（3）先主后次。 应先安排主要表面的加工，再安排其他表面的加工或将其他的表面穿插在主要表面的加工过程。 对于零件的装配基面和工作表面等尽量安排在先，而对于如键槽、紧固用的光孔和螺纹孔等次要表面的加工安排

16、在后。,第七章 机械加工工艺过程,2）热处理工序的安排（自学） （1）预备热处理。 正火和退火 调质 时效处理 （2）最终热处理 淬火 渗碳淬火 渗氮 表面处理,第七章 机械加工工艺过程,零件机械加工的一般工艺路线为： 毛坯制造退火或正火主要表面的粗加工，次要表面加工调质（或时效）主要表面的半精加工次要表面加工淬火（或渗碳淬火）修基准主要表面的精加工表面处理。,第七章 机械加工工艺过程,（3）辅助工序的安排。 辅助工序包括检验、去毛刺、清洗、防锈、去磁、平衡等。 检验工序是主要的辅助工序。在粗加工阶段结束后，关键或重要工序前后，零件在车间之间转换前后、全部加工结束后，一般均应安排检验工序。,第七章 机械加工工艺过程,4.工序集中与工序分散 1）工序集中与工序分散的概念 工序集中是将零件的加工集中在少数几道工序内完成，每一工序的加工内容比较多。 工序分散就是将零件的加工分散到很多道工序内完成，每道工序加工的内容少。,第七章 机械加工工艺过程,2）工序集中与工序分散的特点 （1）工序集中的特点 工序集中可采用专用设备和工艺装备；使用的设备数量少；有利于保证各表面间相互位置精度。 （2）工序分散的特点 工序分散采用的设备和工艺装备简单；使用的设备数量多，生产占