任务二 机械加工工艺规程

1、2020/10/7,1,2020/10/7,1,机械制造工艺基本知识,任务二 机械加工工艺规程,重点：工艺规程的组成和基本概念 难点：制定工艺规程重点考虑的问题,2020/10/7,2,2020/10/7,2,任务二 机械加工工艺规程,一、 机械加工工艺规程 按一定的格式，用文件的方式规定零件 制造工艺过程和操作方法等的工艺文 件，称为机械加工工艺规程。,2020/10/7,3,2020/10/7,3,任务二 机械加工工艺规程,二、机械加工工艺规程的作用 1. 是指导车间生产的主要技术文件； 2. 是生产组织及管理工作的主要依据； 3. 是新建扩建改建厂房的主要依据。 三、工艺文件 1. 机械

2、加工工艺过程卡片 以工序为单位，对工艺过程作简要说明的 工艺文件主要用于生产管理和调度使用。,2020/10/7,4,2020/10/7,4,任务二 机械加工工艺规程,2020/10/7,5,2020/10/7,5,任务二 机械加工工艺规程,2、机械加工工艺卡片 机械加工工艺卡片以工序为单元，详细 说明零件在某一工艺阶段中的工序号、工序 名称、 工序内容、工艺参数、操作要求以及 采用的设备和工艺装备等。广泛用于中批生 产。,2020/10/7,6,2020/10/7,6,任务二 机械加工工艺规程,2020/10/7,7,2020/10/7,7,任务二 机械加工工艺规程,3. 机械加工工序卡片

3、以工步为单位,对每工序进行详细说明的工艺文件。包括:工件的定位基准及安装方法; 加工的工序尺寸及公差,切削用量,工时定额,使用的夹具,刀具和量具。主要用于指导工人进行操作。,2020/10/7,8,2020/10/7,8,任务二 机械加工工艺规程,2020/10/7,9,2020/10/7,9,任务二 机械加工工艺规程,四、制订工艺规程的原则 保证产品质量； 提高劳动生产率； 降低成本； 充分利用本企业现有的生产条件； 采用国内外先进工艺技术； 保证良好的劳动条件。,2020/10/7,10,2020/10/7,10,任务二 机械加工工艺规程,五、工艺规程设计所需的原始资料 （1）产品装配图、

4、零件图； （2）产品验收质量标准； （3）产品的生产纲领及生产批量； （4）毛坯材料与毛坯生产条件； （5）制造厂的生产条件，包括机床设备、工艺装备的规格性能及使用状况，工人技术水平以及自制工艺装 备能力、能源状况等资料； （6）工艺规程、工艺装备设计所用设计手册和有关标准； （7）国内外先进制造技术资料等。,2020/10/7,11,2020/10/7,11,任务二 机械加工工艺规程,六、制订工艺规程应注意的几个问题 在制订零件的机械加工工艺规程之前，首先应注意对该零件的工艺性进行分析。零件的工艺性分析包括以下两方面内容。 1分析零件的各项技术要求，提出必要的改进意见 零件的技术要求包括：

5、加工表面的尺寸精度； 加工表面的形状精度； 主要加工表面之间的相互位置精度； 加工表面的粗糙度及其它表面质量要求； 热处理及其它要求。,2020/10/7,12,2020/10/7,12,任务二 机械加工工艺规程,1）了解该零件在产品中的位置、用途、性能及工 作条件。 2）分析零件上主要表面的尺寸精度、形位精度 及表面粗糙度。作为选择加工方法,定位基准及 按排加工顺序的依据。 3）分析技术条件中,毛坯类型,热处理及检验要求 等,以便作出相应的工序按排。 4）对不能满足加工工艺要求的提出相应的改进 意见。,2020/10/7,13,2020/10/7,13,任务二 机械加工工艺规程,改进示例:

6、方头销材料T8A,方头部分 局部淬火HRC55-60,直径 为2H7的小孔在装配时与 另一零件配作。分析上述技术 条件是否合理。 显然：由于零件较小,局部淬火时,会整体淬硬,则在装配时, 不能与另一零件配作。 改进意见：材料改为20#钢,方头局部淬火,对2H7的小 孔处镀铜保护。改进后,既能满足原要求,又能在装配时,能够与另一零件配作。,2020/10/7,14,2020/10/7,14,任务二 机械加工工艺规程,2分析结构工艺性，提出修改和改进意见 1）结构工艺性概念 设计零件的结构, 在一定的生产规模,和生产条 件下,能够高效,低耗的制造出来,并便于装配和 维修。则可以说,设计零件的结构具

7、有良好的结 构工艺性。,2020/10/7,15,2020/10/7,15,任务二 机械加工工艺规程,2）零件的切削加工工艺性 应使用标准化参数。如采用标准配合、标准尺寸等。 便于在机床上安装。,2020/10/7,16,2020/10/7,16,任务二 机械加工工艺规程,3) 便于加工 应有退刀槽 改进前: 改进后:,2020/10/7,17,2020/10/7,17,任务二 机械加工工艺规程,减少安装次数 改进前: 改进后:,2020/10/7,18,2020/10/7,18,任务二 机械加工工艺规程,减少机床调整次数 改进前: 改进后:,2020/10/7,19,2020/10/7,19

8、,任务二 机械加工工艺规程,减少加工面积 改进前: 改进后:,2020/10/7,20,2020/10/7,20,任务二 机械加工工艺规程,提高工件加工时的刚度 改进前: 改进后:,2020/10/7,21,2020/10/7,21,任务二 机械加工工艺规程,减少加工困难 改进前: 改进后:,2020/10/7,22,2020/10/7,22,任务二 机械加工工艺规程,2020/10/7,23,2020/10/7,23,任务二 机械加工工艺规程,2020/10/7,24,2020/10/7,24,任务二 机械加工工艺规程,六、制订工艺规程的步骤（十大步骤） 分析零件图和产品装配图； 选择毛坯；

9、 拟定工艺路线； 选择定位基准； 确定各工序的设备、工装确定各工序的加工量，计算工序尺寸和公差； 确定各主要工序的技术要求及检验方法； 确定切削用量和工时定额； 进行经济分析，选择最佳方案； 填写工艺文件,2020/10/7,25,任务三 工艺规程的制定,重点：制定工艺规程的过程方法 难点：工艺的顺序安排、工艺路线的确定,机械加工工艺规程的制订,2020/10/7,26,任务三 工艺规程的制定,2020/10/7,27,任务三 工艺规程的制定,一. 选择毛坯 (一) 常用毛坯种类 1. 铸件:结构复杂零件的毛坯 1) 木模砂型手工造型 铸件重量不受限制，毛坯的尺寸精度低，加工余量 大，生产效率

10、低，多用于单件小批生产。,2020/10/7,28,任务三 工艺规程的制定,2 ) 金属模砂型机器造型 铸件最大重量可达250Kg，毛坯的尺寸精度高，加工 余量小，生产效率高，多用于大批大量生产。,2020/10/7,29,任务三 工艺规程的制定,3 ) 金属型浇铸法 铸件重量小于100 Kg，毛坯的尺寸精度高，机械性 能好，多用于大批大量生产。,2020/10/7,30,任务三 工艺规程的制定,4 ) 离心浇铸法 铸件重量达200 Kg，效率高，材料消耗低，多用 于大批大量生产。 5 ) 熔模铸造 多用于形状复杂小型零件的毛坯，尺寸精度高，无 需或少许机械加工，生产周期长，成本高。,2020

11、/10/7,31,任务三 工艺规程的制定,6 ) 压力铸造 采用专用设备把液态或半液态的金属压入金属型腔而 形成的毛坯，多用外形复杂或薄壁的零件。,2020/10/7,32,任务三 工艺规程的制定,2020/10/7,33,任务三 工艺规程的制定,2.锻件 对强度有一定要求,结构较简单零件的毛坯 1) 自由锻 锻件的形状简单，尺寸精度低，加工余量大。,2020/10/7,34,任务三 工艺规程的制定,2 ) 模锻 可锻出复杂形状，锻件的纤维组织好，尺寸精度高， 加工余量小。 3 ) 精密模锻 锻件的尺寸精度高，可直接进行精加工。,2020/10/7,35,任务三 工艺规程的制定,3.型材 如钢

12、板，管材，圆钢等，便于实现自动上料。,2020/10/7,36,任务三 工艺规程的制定,4. 组合毛坯 将型材、锻件等经一定的加工在组合在一起。 5. 冲压挤压件,2020/10/7,37,任务三 工艺规程的制定,各类毛坯的特点及适用范围,2020/10/7,38,任务三 工艺规程的制定,(二)选择毛坯应考虑的因素 毛坯选择时，应全面考虑以下因素： 1）应考虑零件的材料和机械性能要求，针对铸铁和有色金属只能铸造于重要的钢件应选用锻件。 2）应考虑零件结构形状和尺寸大小。 3）应该考虑生产规模的大小。 4）应从本厂的现有设备和技术水平出发考虑可能性和经 济性。 5）充分考虑利用新技术、新工艺、新

13、材料的可能性。,2020/10/7,39,任务三 工艺规程的制定,二. 选择定位基准,2020/10/7,40,任务三 工艺规程的制定,三. 工艺路线的拟定 工艺路线不但影响加工质量和生产效率，而且影响 工人的劳动强度，影响设备投资、车间面积、生产成 本等。是制订工艺规程的关键一步。 1、表面加工方法的选择 先根据技术要求确定加工方案以及分几次加工； 应考虑材料的性质； 应考虑生产类型； 应考虑本厂的现有设备及技术条件； 应考虑工件的形状、重量、物理特性； 应作加工经济精度和经济粗糙度分析；,2020/10/7,41,外圆表面的加工方法：,粗车 IT1311 Ra2512.5,半精车 IT10

14、9 Ra6.33.2,精车 IT87 Ra1.60.8,粗磨 IT87 Ra0.80.4,精磨 IT65 Ra0.40.2,金刚石车 IT65 Ra0.80.02,滚压 IT76 Ra0.20.1,研磨 IT54 Ra0.10.01,精密磨削 IT5 Ra0.10.012,超精加工 IT5 Ra0.10.01,沙带磨削 IT65 Ra0.20.012,抛光 Ra0.20.025,2020/10/7,42,内圆表面的加工方法,钻孔 IT1311 Ra2512.5,粗镗 IT1311 Ra2512.5,扩孔 IT109 Ra6.33.2,半精镗 IT109 Ra6.33.2,粗拉 IT87 Ra1

15、.60.8,精拉 IT76 Ra0.80.4,粗铰 IT87 Ra3.21.6,精铰 IT76 Ra0.80.4,手铰 IT76 Ra0.40.2,精镗 IT87 Ra1.60.8,粗磨 IT87 Ra1.60.8,精磨 IT76 Ra0.40.2,金刚镗 IT76 Ra0.80.2,珩磨 IT64 Ra0.40.05,精密磨削 IT5 Ra0.20.025,研磨 IT65 Ra0.10.01,滚压 IT76 Ra0.20.1,2020/10/7,43,举例：要求孔的加工精度为 IT7级，粗糙度Ra163.2m，确定孔的加工方案,可有下面四种加工案：,钻一扩一粗铰一精铰；,粗镗一半精镗一精镗；

16、,粗镗一半精镗一粗磨一精磨；,钻-扩一拉。,方案用得最多，在大批、大量生产中常用在自动机床或组合机床上，在成批生产中常用在立钻、摇臂钻、六角车床等连续进行各个工步加工的机床上。该方案一般用于加工小于 80mm的孔径，工件材料为未淬火钢或铸铁，不适于加工大孔径，否则刀具过于笨重。,方案用于加工毛坯本身有铸出或锻出的孔，但其直径不宜太小，否则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。,方案适用于淬火的工件。,方案适用于成批或大量生产的中小型零件，其材料为未淬火钢、铸铁及有色金属。,2020/10/7,44,平面加工方法:,粗铣 IT1311 Ra2512.5,半精铣 IT

17、109 Ra6.33.2,粗刨 IT1311 Ra2512.5,粗车 IT1311 Ra2512.5,粗拉 IT1110 Ra6.33.2,精铣 IT87 Ra3.21.6,半精刨 IT109 Ra6.33.2,精刨 IT87 Ra3.21.6,半精车 IT109 Ra6.33.2,精车 IT87 Ra3.21.6,精拉 IT96 Ra1.60.4,粗磨 IT87 Ra1.60.4,精磨 IT76 Ra0.40.2,抛光 Ra0.20.1,研磨 IT65 Ra0.10.01,导轨磨 IT6 Ra0.80.2,沙带磨 IT65 Ra0.40.01,金刚石车 IT6 Ra0.80.02,精密磨 I

18、T65 Ra0.20.01,宽刀精刨 IT6 Ra0.80.4,刮研 Ra0.80.4,高速精铣 IT76 Ra0.80.2,2020/10/7,45,任务三 工艺规程的制定,典型表面加工路线,2020/10/7,46,任务三 工艺规程的制定,2020/10/7,47,任务三 工艺规程的制定,2020/10/7,48,任务三 工艺规程的制定,加工经济精度 在正常加工条件下（采用符合质量标准的设备和工艺装 备，使用标准技术等级工人，不延长加工时间），一种加 工方法所能保证的加工精度和表面粗糙度（图AB段） 经济精度随年代增长和技术进步而不断提高,加工误差与成本关系,2020/10/7,49,任务

19、三 工艺规程的制定,2、加工阶段的划分,2020/10/7,50,任务三 工艺规程的制定,3、工序顺序的安排 （1）机械加工顺序的安排 1）先基准后其它 （便于定位） 2）先平面后孔 （保证孔的位置精度） 3）先主后次 （避免浪费） 4）先粗后精 （防止变形）,2020/10/7,51,任务三 工艺规程的制定,（2） 热处理工序的安排,2020/10/7,52,任务三 工艺规程的制定,正火 毛坯锻造后,正火以消除锻造表面的硬度不均,改善切削性能。 退火 毛坯铸造后，退火以消除残余应力。 时效 对于铸件,为进一步消除残余应力,粗加工后,还应按排时效处理。 对于铸件结构复杂,精度要求高,刚性差,应

20、在精加工前再按排一次时效处理。,2020/10/7,53,任务三 工艺规程的制定,（3）辅助工序的安排,2020/10/7,54,任务三 工艺规程的制定,4、工序的集中与分散 拟定工艺路线时，选定了各表面的加工工序和划分加工 阶段之后，就可以将同一阶段中的各加工表面组合成若 干工序。 工序集中 即将工件的加工，集中少数几道工序内完成 工序集中的特点： 采用高效专用设备及工装，生产效率高 减少设备数量，相应减少操作工人和生产面积 减少工序数目，简化生产计划 减少安装次数，缩短辅助时间，保证位置精度 缩短加工时间，减少运输工作量，缩短生产周期 设备结构复杂，投资大，调整、维修困难，转换产品费时,2

21、020/10/7,55,任务三 工艺规程的制定,工序分散 即将工件的加工，分散在较多工序内完成 工序分散的特点： 设备简单，调整、维修方便 对工人技术要求低，培训时间短 生产准备量小，易于平衡工序时间 可采用合理的切削用量，缩短基本时间 易更换产品 设备数量多，操作工人多，占地面积大,2020/10/7,56,任务三 工艺规程的制定,设备与工艺装备的选择 设备的选择 工序集中时，应选高效自动加工设备；组织集中时，应 选通用设备 工序分散时，应选简易设备 机床精度与工件精度应相适应 机床规格与工件的外形尺寸应相适应 应与现有加工条件相适应,2020/10/7,57,任务三 工艺规程的制定,加工阶段的划分 机械加工顺序的安排 退火、正火安排在哪个阶段 淬火安排在哪个阶段，调质放在哪个阶段 倒角的加工放在哪个阶段,问题还有,20