大工16秋《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》輔導(dǎo)資料十一1480898544517

1、大連理工大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)輔導(dǎo)資料十一主 題：工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的輔導(dǎo)資料（二）學(xué)習(xí)時(shí)間：2016年12月12日-12月18日內(nèi) 容：我們這周主要學(xué)習(xí)課件第六章工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的第二節(jié)。希望通過(guò)下面的內(nèi)容能使同學(xué)們加深對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解。 一、學(xué)習(xí)要求1、掌握機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的內(nèi)容及步驟；2、理解制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)要解決的主要問(wèn)題。重點(diǎn)：機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的內(nèi)容及步驟、制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)要解決的主要問(wèn)題。 二、主要內(nèi)容第二節(jié) 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) （一）機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的內(nèi)容及步驟 1. 分析研究產(chǎn)品的裝配圖和零件圖 首先要進(jìn)行兩方面的工作： 1）熟悉產(chǎn)品的性能、用途、工作

2、條件，明確各零件的相互裝配位置及其作用，了解及研究各項(xiàng)技術(shù)條件制訂的依據(jù)，找出其主要技術(shù)要求和關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。2）對(duì)裝配圖和零件圖進(jìn)行工藝審查。2. 確定毛坯 3. 擬定工藝路線，選擇定位基面 4. 確定各工序所采用的設(shè)備 5. 確定各工序所采用的刀具、夾具、量具和輔助工具 6. 確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法 7. 確定各工序的加工余量，計(jì)算工序尺寸和公差 8. 確定切削用量 9. 確定工時(shí)定額 10. 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 11. 填寫(xiě)工藝文件（二）制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)要解決的主要問(wèn)題 1. 定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)的作用定位基準(zhǔn)是在加工中使工件在夾具上占有正確位置所采用的基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇不

3、僅影響著加工精度，如基準(zhǔn)不重合時(shí)產(chǎn)生的定位誤差會(huì)影響著加工精度，這在第四章機(jī)床夾具設(shè)計(jì)中做過(guò)分析，并且與加工順序的確定是密切相關(guān)的。作為一道工序的定位基準(zhǔn)必須在前道工序加工出來(lái)，因此要合理的選擇定位基準(zhǔn)，多設(shè)想幾種定位方案，比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)，周密地考慮定位方案與加工順序的關(guān)系，尤其是對(duì)加工精度的影響?；鶞?zhǔn)的選擇原則合理選擇定位基準(zhǔn)是制定工藝過(guò)程中要解決的首要問(wèn)題。基準(zhǔn)的選擇實(shí)際上就是基面的選擇問(wèn)題。在第一道工序中，只能使用毛坯的表面作為定位基準(zhǔn)，這種定位基面就稱為粗基面（或毛基面）。在以后各工序的加工中，可以采用已經(jīng)切削加工過(guò)的表面作為定位基面，這種定位基面就稱為精基面（或光基面）。 經(jīng)常遇到

4、這樣的情況：工件上沒(méi)有能作為定位基面的恰當(dāng)表面，這時(shí)就有必要在工件上專門加工出定位基面，這種基面稱為輔助基面。輔助基面在零件的工作中沒(méi)有用處，它是僅為加工的需要而設(shè)置的。如軸類零件加工用的中心孔、活塞加工用的止口和下端面就是典型的例子。 在選擇基面時(shí)，需要同時(shí)考慮三個(gè)問(wèn)題： 1）用哪一個(gè)表面作為加工時(shí)的精基面，才有利于經(jīng)濟(jì)合理地達(dá)到零件的加工精度要求。 2）為加工出上述精基面，應(yīng)采用哪一個(gè)表面作為粗基面。 3）是否有個(gè)別工序?yàn)榱颂厥獾募庸ひ?，需要采用第二個(gè)精基面。在選擇基面時(shí)有兩個(gè)基本要求： 1）各加工表面有足夠的加工余量（至少不留下黑斑），使不加工表面的尺寸、位置符合圖樣要求，對(duì)一面要加工

5、、一面不加工的壁，要有足夠的厚度。 2）定位基面應(yīng)有足夠大的接觸面積和分布面積。 由于對(duì)精基面和粗基面的加工要求和用途不同，所以在選擇精基面和粗基面時(shí)所考慮的側(cè)重點(diǎn)也不同。 對(duì)于精基面考慮的重點(diǎn)是如何減少誤差，提高定位精度，因此選擇精基面的原則是：1）應(yīng)盡可能選用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，這稱為基準(zhǔn)重合原則。 2）應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)加工各表面，以保證各表面間的位置精度，稱為統(tǒng)一基準(zhǔn)原則。 3）有時(shí)還要遵循互為基準(zhǔn)、反復(fù)加工的原則。 4）有些精加工工序要求加工余量小而均勻，以保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，這時(shí)就以加工面本身作為精基面，稱為自為基準(zhǔn)原則。在選擇粗基面時(shí)，考慮的重點(diǎn)是如何保證各加工表

6、面有足夠的余量，使不加工表面與加工表面間的尺寸、位置符合圖樣要求。因此選擇粗基面的原則是： 1）如果必須首先保證工件某重要表面的余量均勻，就應(yīng)該選擇該表面作為粗基面。2）如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面之間的位置要求，則應(yīng)以不加工表面作為粗基面，如果工件上有好幾個(gè)不需加工的表面，則應(yīng)以其中與加工表面的位置精度要求較高的表面為粗基面，以求壁厚均勻、外形對(duì)稱等。3）應(yīng)該用毛坯制造中尺寸和位置比較可靠、平整光潔的表面作為粗基面，使加工后各加工表面對(duì)各不加工表面的尺寸精度、位置精度更容易符合圖樣要求。應(yīng)該注意：由于粗基面的定位精度很低，所以粗基面在同一尺寸方向上通常只允許使用一次，否則定位誤

7、差太大。因此在以后的工序中，都應(yīng)使用已切削過(guò)的表面作為精基面?？傊ㄎ换娴倪x擇原則是從生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)出來(lái)的，在保證加工精度的前提下，應(yīng)使定位簡(jiǎn)單準(zhǔn)確，夾緊可靠，加工方便，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。因此必須結(jié)合具體的生產(chǎn)條件和生產(chǎn)類型來(lái)分析和運(yùn)用這些原則。2. 加工方法的選擇在分析研究零件圖的基礎(chǔ)上，對(duì)各加工表面選擇相應(yīng)的加工方法。1）首先要根據(jù)每個(gè)加工表面的技術(shù)要求，確定加工方法及分幾次加工（各種加工方法及其組合后所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度，可參閱有關(guān)的機(jī)械加工手冊(cè)）。這里的主要問(wèn)題是，選擇零件表面的加工方案，這種方案必須在保證零件達(dá)到圖樣要求方面是可靠的，并在生產(chǎn)率和加工成本方面是最經(jīng)濟(jì)合理的。

8、2）決定加工方法時(shí)要考慮被加工材料的性質(zhì)。例如，淬火鋼必須用磨削的方法加工；而有色金屬則磨削困難，一般都采用金剛車或高速精密車削的方法進(jìn)行精加工。 3）選擇加工方法要考慮到生產(chǎn)類型，即要考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性的問(wèn)題。在大批量生產(chǎn)中可采用專用的高效率設(shè)備和專用工藝裝備。在單件小批生產(chǎn)中，就采用通用設(shè)備、通用工藝裝備以及一般的加工方法。 4）選擇加工方法還要考慮本廠（或本車間）的現(xiàn)有設(shè)備情況及技術(shù)條件。3. 加工階段的劃分 零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí)，必須把整個(gè)加工過(guò)程劃分為幾個(gè)階段：粗加工階段在這一階段要切除較大的加工余量，因此主要問(wèn)題是如何獲得高的生產(chǎn)率。半精加工階段在這一階段應(yīng)為主要表面的精加工作

9、好準(zhǔn)備（達(dá)到一定的加工精度，保證一定的精加工余量），并完成一些次要表面的加工（鉆孔、攻螺紋、銑鍵槽等），一般在熱處理之前進(jìn)行。精加工階段保證各主要表面達(dá)到圖樣規(guī)定的質(zhì)量要求。光整加工階段對(duì)于精度要求很高、表面粗糙度值要求很?。?biāo)準(zhǔn)公差6級(jí)及6級(jí)以上，表面粗糙度）的零件，還要有專門的光整加工階段。光整加工階段以提高零件的尺寸精度和降低表面粗糙度為主，一般不用于提高形狀精度和位置精度。劃分加工階段的原因是： 1）粗加工階段中切除金屬較多，產(chǎn)生的切削力和切削熱都較大，所需的夾緊力也較大，因而使工件產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和由此引起的變形也大，不可能達(dá)到高的精度和低的表面粗糙度，因此需要先完成各表面的粗加工，再通

10、過(guò)半精加工和精加工逐步減小切削用量、切削力和切削熱，逐步修正工件的變形，提高加工精度和減小表面粗糙度，最后達(dá)到零件圖的要求。同時(shí)各階段之間的時(shí)間間隔相當(dāng)于自然時(shí)效，有利于消除工件的內(nèi)應(yīng)力，使工件有變形的時(shí)間，以便在后一道工序中加以修正。2）劃分加工階段可合理使用機(jī)床設(shè)備。 3）為了在機(jī)械加工工序中插入必要的熱處理工序，同時(shí)使熱處理發(fā)揮充分的效果，這就自然而然地把機(jī)械加工工藝過(guò)程劃分為幾個(gè)階段，并且每個(gè)階段各有其特點(diǎn)及應(yīng)該達(dá)到目的。 此外由于劃分了加工階段，就帶來(lái)兩個(gè)有利條件：1）粗加工各表面后可及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，及時(shí)報(bào)廢或修補(bǔ)，以免繼續(xù)進(jìn)行精加工而浪費(fèi)工時(shí)和制造費(fèi)用。2）精加工表面的工序安排

11、在最后，可保護(hù)這些表面少受損傷或不受損傷。4. 工序的集中與分散 一個(gè)工件的加工是由許多工步組成的，如果把許多工步集中在一臺(tái)機(jī)床上來(lái)完成，這就是工序集中。加工中心和柔性生產(chǎn)線就是工序集中的極端情況。 集中工序具備下列一些特點(diǎn)： 1）由于采用高生產(chǎn)率的專用機(jī)床和工藝設(shè)備，大大提高了生產(chǎn)率。 2）減少了設(shè)備的數(shù)量，相應(yīng)地也減少了操作工人和生產(chǎn)面積。 3）減少了工序數(shù)目，縮短了工藝路線，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)計(jì)劃工作。4）縮短了加工時(shí)間，減少了運(yùn)輸工作量，因而縮短了生產(chǎn)周期。 5）減少了工件的安裝次數(shù)，不僅有利于提高生產(chǎn)率，而且由于在一次安裝下加工多個(gè)表面，也易于保證這些表面間的位置精度。 6）因?yàn)椴捎玫膶Ｓ迷O(shè)

12、備和專用工藝裝備數(shù)量多而復(fù)雜，因此機(jī)床和工藝裝備的調(diào)整、維修也很費(fèi)時(shí)費(fèi)事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量很大。每一個(gè)工步（甚至走刀）都作為一個(gè)工序在一臺(tái)機(jī)床上進(jìn)行，這是工序分散的極端情況。 工序分散具有下列特點(diǎn)： 1）采用比較簡(jiǎn)單的機(jī)床和工藝裝備調(diào)整容易。 2）對(duì)工人的技術(shù)要求低，或只需經(jīng)過(guò)較短時(shí)間的訓(xùn)練。 3）生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量小。 4）容易變換產(chǎn)品。 5）設(shè)備數(shù)量多，工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大。 在一般情況下單件小批生產(chǎn)只能工序集中，而大批大量生產(chǎn)則可以集中，也可以分散。但根據(jù)目前情況及今后發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看一般多采用工序集中的原則來(lái)組織生產(chǎn)。5. 加工順序的安排 切削加工工序 在安排加工順序時(shí)有幾個(gè)原則是需要遵循的：

13、 1）先粗后精。先安排粗加工，中間安排半精加工最后安排精加工和光整加工。 2）先主后次。先安排主要表面的加工，后安排次要表面的加工。 3）先基面后其他。加工一開(kāi)始，總是先把精基面加工出來(lái)。平面定位比較穩(wěn)定可靠，總是選用平面作為定位精基面，總是先加工平面后加工孔。熱處理工序 熱處理主要用來(lái)改善材料的性能及消除內(nèi)應(yīng)力。一般可分為： 1）預(yù)備熱處理。它安排在機(jī)械加工之前，以改善切削性能、消除毛坯制造時(shí)的內(nèi)應(yīng)力為主要目的。例如，對(duì)于碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過(guò)0.5%的碳鋼，一般采用退火，以降低硬度；對(duì)于碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于0.5%的碳鋼，一般采用正火，以提高材料的硬度，使切削時(shí)切屑不粘刀，表面較光滑。由于調(diào)質(zhì)（淬火后

14、再進(jìn)行500650的高溫回火）能得到組織細(xì)密均勻的回火索氏體，因此有時(shí)也用作預(yù)備熱處理。2）最終熱處理。它安排在半精加工以后和磨削加工之前（但氮化處理應(yīng)安排在精磨之后），主要用于提高材料的強(qiáng)度及硬度，如淬火。由于淬火后材料的塑性和韌性很差，有很大的內(nèi)應(yīng)力，易于開(kāi)裂，組織不穩(wěn)定，材料的性能和尺寸要發(fā)生變化等原因，所以淬火后必須進(jìn)行回火。其中調(diào)質(zhì)處理能使鋼材獲得既有一定的強(qiáng)度、硬度，又有良好的沖擊韌度等綜合力學(xué)性能，常用于汽車、拖拉機(jī)和機(jī)床零件的熱處理，如汽車連桿、曲軸、齒輪和機(jī)床主軸等。3）去除內(nèi)應(yīng)力處理。它最好安排在粗加工之后、精加工之前，如人工時(shí)效、退火。但是為了避免過(guò)多的運(yùn)輸工作量，對(duì)于精

15、度要求不太高的零件，一般把去除內(nèi)應(yīng)力的人工時(shí)效和退火放在毛坯進(jìn)入機(jī)械加工車間之前進(jìn)行。輔助工序檢驗(yàn)工序是主要的輔助工序，它是保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要措施。除了在每道工序的進(jìn)行中，操作者都必須自行檢驗(yàn)外，還必須在下列情況下安排單獨(dú)的檢驗(yàn)工序： 1）粗加工階段結(jié)束之后。 2）重要工序之后。 3）零件從一個(gè)車間轉(zhuǎn)到另一個(gè)車間時(shí)。 4）特種性能（磁力探傷、密封性等）檢驗(yàn)之前。 5）零件全部加工結(jié)束之后。 除檢驗(yàn)工序外，還要在相應(yīng)的工序后面考慮安排去毛刺、倒棱邊、去磁、清洗、涂防銹油等輔助工序。6. 機(jī)床的選擇 機(jī)床的選擇首先決定于現(xiàn)有的生產(chǎn)條件，應(yīng)根據(jù)確定的加工方法選擇正確的機(jī)床設(shè)備，機(jī)床設(shè)備選擇的合理與否

16、不但直接影響工件的加工質(zhì)量，而且還影響工件的加工效率和制造成本。在確定了機(jī)床設(shè)備類型后，選擇的尺寸規(guī)格應(yīng)與工件的尺寸相適應(yīng)，精度等級(jí)應(yīng)與本工序加工要求相適應(yīng)，電動(dòng)機(jī)功率應(yīng)與本工序加工所需功率相適應(yīng)，機(jī)床設(shè)備的自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率應(yīng)與工件生產(chǎn)類型相適應(yīng)。如需要增加新設(shè)備時(shí)，首先應(yīng)立足于國(guó)內(nèi)，必須進(jìn)口時(shí)，須經(jīng)充分論證，多方對(duì)比，合理的分析其經(jīng)濟(jì)性，不能盲目引進(jìn)。三、重要考點(diǎn)（一）單選題1、下面（）情況需按工序分散來(lái)安排生產(chǎn)。A.重型零件加工時(shí) B.工件的形狀復(fù)雜，剛性差而技術(shù)要求高C.加工質(zhì)量要求不高時(shí) D.工件剛性大，毛坯質(zhì)量好，加工余量小時(shí)答案：B 2、下面對(duì)粗基準(zhǔn)論述不正確的是（）。A粗基準(zhǔn)

17、是第一道工序所使用的基準(zhǔn) B. 粗基準(zhǔn)一般只能使用一次C粗基準(zhǔn)一定是零件上的不加工表面 D. 粗基準(zhǔn)是一種定位基準(zhǔn)答案：C 3、在磨削車床床身導(dǎo)軌面時(shí)，用百分表找正床身的導(dǎo)軌面，是采用了選擇精基面的（）原則。A.自為基準(zhǔn) B.基準(zhǔn)重合 C.統(tǒng)一基準(zhǔn) D.互為基準(zhǔn)答案：A 4、以下屬于光整加工目的的是（）。A.提高形狀精度 B.提高尺寸精度C.提高位置精 D.提高表面粗糙度答案：B （二）問(wèn)答題1、簡(jiǎn)述工序集中的特點(diǎn)。答：工序集中具備下列一些特點(diǎn)： 1）由于采用高生產(chǎn)率的專用機(jī)床和工藝設(shè)備，大大提高了生產(chǎn)率。 2）減少了設(shè)備的數(shù)量，相應(yīng)地也減少了操作工人和生產(chǎn)面積。 3）減少了工序數(shù)目，縮短了工

18、藝路線，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)計(jì)劃工作。4）縮短了加工時(shí)間，減少了運(yùn)輸工作量，因而縮短了生產(chǎn)周期。 5）減少了工件的安裝次數(shù)，不僅有利于提高生產(chǎn)率，而且由于在一次安裝下加工多個(gè)表面，也易于保證這些表面間的位置精度。6）因?yàn)椴捎玫膶Ｓ迷O(shè)備和專用工藝裝備數(shù)量多而復(fù)雜，因此機(jī)床和工藝裝備的調(diào)整、維修也很費(fèi)時(shí)費(fèi)事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量很大。四、學(xué)習(xí)參考（本部分內(nèi)容旨在通過(guò)介紹學(xué)習(xí)方法或?qū)φn件內(nèi)容進(jìn)行延伸來(lái)提高同學(xué)們對(duì)本課程的學(xué)習(xí)興趣，掌握本課程的一些學(xué)習(xí)方法，不作為期末考試內(nèi)容，供有精力的同學(xué)參考）熱處理工序（整體熱處理、表面處理）及時(shí)效工序的安排機(jī)械零件中常用的處理工藝有熱處理（退火、正火、調(diào)質(zhì)、滲氮等）和時(shí)效（天然時(shí)效和人工時(shí)效）。這兩種工序在工藝過(guò)程中的安排是否恰當(dāng)，是影響零件加工質(zhì)量和材料使用性能的重要因素。熱處理和時(shí)效的方法、次數(shù)和工藝過(guò)程中的位置，應(yīng)根據(jù)材料和處理的目的而定。1）為改善工件材料切削性能和消除毛坯內(nèi)應(yīng)力而安排的處理工序，例如退火、正火、調(diào)質(zhì)和實(shí)效處理等，通常安排在粗加工之前進(jìn)行。2）為消除切削過(guò)程中工件的內(nèi)應(yīng)力而安排的處理工序，例如人工實(shí)效、退火等，最好安排在粗加工之后進(jìn)行。對(duì)于機(jī)床床身、立柱等結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的鑄件，在粗加工之前都要進(jìn)行時(shí)效處理。對(duì)于一些剛性差的精密部件（如精密絲杠），在粗加工、半精加工和精加工過(guò)程中要多次安排人工時(shí)效。3）為改善工件材料力學(xué)性能而采用的熱處理工序