機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課件

機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2022/12/19機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2022/12/17機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)12．工藝規(guī)程制訂時(shí)所需的原始資料

（1）產(chǎn)品裝配圖和零件工作圖。

（2）產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)。

（3）產(chǎn)品驗(yàn)收的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

（4）現(xiàn)有的生產(chǎn)條件和資料。

（5）國(guó)內(nèi)、外同類產(chǎn)品的有關(guān)工藝資料等。

3．對(duì)工藝規(guī)程的要求

（1）技術(shù)上的先進(jìn)性

（2）經(jīng)濟(jì)上的合理性

（3）良好的勞動(dòng)條件

（4）格式上的規(guī)范性機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2．工藝規(guī)程制訂時(shí)所需的原始資料

（1）產(chǎn)品裝配圖和零2二、

數(shù)控加工工藝文件的格式

（1）機(jī)械加工工藝過程卡

（2）機(jī)械加工工序卡

（3）數(shù)控加工工序卡

（4）數(shù)控刀具卡片

（5）數(shù)控加工走刀路線圖

（6）數(shù)控加工工件安裝和原點(diǎn)設(shè)定卡片(簡(jiǎn)稱裝夾圖和零件設(shè)定卡)

（7）數(shù)控編程任務(wù)書機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)二、

數(shù)控加工工藝文件的格式

（1）機(jī)械加工工藝過程卡3三、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的步驟（1）分析產(chǎn)品的裝配圖和零件圖（2）選擇和確定毛坯（3）擬定工藝路線（4）詳細(xì)擬定工序的具體內(nèi)容（5）進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，選擇最佳方案（6）確定工序尺寸（7）填寫工藝文件機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)三、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的步驟機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4第二節(jié)機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定一、零件工藝分析零件的工藝分析，是指對(duì)所設(shè)計(jì)的零件在滿足使用要求的前提下進(jìn)行加工制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性分析。包括零件的鑄造、鍛造、沖壓、焊接、熱處理、切削加工工藝性能分析。在制定機(jī)械加工規(guī)程時(shí)，主要進(jìn)行零件的切削加工工藝性能分析。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第二節(jié)機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定一、零件工藝分析機(jī)械加工工藝5二、毛坯選擇機(jī)械零件的制造包括毛坯成形和切削加工兩個(gè)階段。正確選擇毛坯的類型和成形方法對(duì)于機(jī)械制造具有重要意義：毛坯成形對(duì)后續(xù)切削加工、對(duì)零件乃至產(chǎn)品的質(zhì)量、使用性能、生產(chǎn)周期和成本等都有影響。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)二、毛坯選擇機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)61、毛坯的種類機(jī)械零件的常用毛坯包括鑄件、鍛件、軋制型材、擠壓件、沖壓件、焊接件、粉末冶金件和注射成型件。1）鑄件形狀較復(fù)雜的零件毛坯，宜采用鑄造方法制造。目前生產(chǎn)中的鑄件大多數(shù)是砂型鑄造，少數(shù)尺寸較小的優(yōu)質(zhì)鑄件可采用特種鑄造，如金屬性鑄造、熔模鑄造和壓力鑄造等。2）鍛件鍛件適用于強(qiáng)度要求較高，形狀比較簡(jiǎn)單的零件毛坯，鍛造方法有自由鍛和模鍛。自由鍛的加工余量大，鍛件精度低，生產(chǎn)率不高，適用于單件小批量生產(chǎn)以及大型零件毛坯制造。模鍛加工余量小，鍛件精度高，生產(chǎn)率高，適用于中小型零件毛坯的大批量生產(chǎn)。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1、毛坯的種類機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)73）型材型材有熱軋和冷拉兩種。熱軋型材的精度較低，適用于一般零件的毛坯。冷拉型材的精度較高，適用于對(duì)毛坯精度要求較高的中小型零件的毛坯制造，可用于自動(dòng)機(jī)床加工。

4）焊接件焊接件是根據(jù)需要用焊接的方法將同類材料或不同的材料焊接在一起而成的毛坯件。焊接件制造簡(jiǎn)單，生產(chǎn)周期短，但變形較大，需經(jīng)時(shí)效處理后才能進(jìn)行機(jī)械加工。焊接方法適用于大型毛坯、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的毛坯制造。

5）冷沖壓件適用于形狀復(fù)雜的板料零件。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)3）型材機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)8低碳鋼中碳鋼高碳鋼灰鑄鐵鋁合金銅合金不銹鋼工模具具鋼鋼塑料橡膠砂型鑄造⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙金屬型鑄造⊙⊙⊙壓力鑄造⊙⊙熔模鑄造⊙⊙⊙⊙⊙鍛造⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙冷沖壓⊙⊙⊙⊙⊙⊙粉末冶金⊙⊙⊙⊙⊙⊙焊接⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙擠壓型材⊙⊙⊙⊙⊙冷拉型材⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙備注可壓制及吹塑可壓制機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)低中高灰鋁銅不工模塑料橡膠砂型鑄造⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙金屬型鑄造92.毛坯種類的選擇選擇毛坯的基本任務(wù)是選定毛坯的制造方法及其制造精度。毛坯的選擇不僅影響毛坯的制造工藝和費(fèi)用，而且對(duì)零件的加工質(zhì)量、加工方法、生產(chǎn)率及生產(chǎn)成本都有很大的影響。因此，選擇毛坯要從毛坯的制造和機(jī)械加工兩方面綜合考慮，以求得最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2.毛坯種類的選擇機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)10

1）零件材料及力學(xué)性能要求例如材料為鑄鐵的零件，應(yīng)選擇鑄造毛坯。對(duì)于重要的鋼制零件，為獲得良好的力學(xué)性能，應(yīng)選用鍛件毛坯；形狀較簡(jiǎn)單及力學(xué)性能不太高時(shí)，可用型材毛坯；有色金屬零件常用型材或鑄造毛坯。2）零件的結(jié)構(gòu)形狀與大小軸類零件毛坯，如直徑和臺(tái)階相差不大，可用棒料；如各臺(tái)階尺寸相差較大，則宜選用鍛件。大型零件毛坯多用砂型鑄造或自由鍛；中小型零件可用模鍛件或特種鑄造件。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1）零件材料及力學(xué)性能要求機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)11

3）生產(chǎn)類型大批大量生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)選用毛坯精度和生產(chǎn)率均較高的毛坯制造方法，和精密如模鍛、金屬型機(jī)器造型鑄造和精密鑄造。單件小批生產(chǎn)時(shí)，可采用木模手工造型鑄造或自由鍛造。4）現(xiàn)有生產(chǎn)條件選擇毛坯時(shí)，必須考慮現(xiàn)有生產(chǎn)條件，如現(xiàn)有毛坯制造的水平和設(shè)備情況，外協(xié)的可能性及經(jīng)濟(jì)性等。5）充分利用新工藝、新材料為節(jié)約材料和能源，提高機(jī)械加工生產(chǎn)率，應(yīng)充分考慮應(yīng)用新工藝、新技術(shù)和新材料。如精鑄、精鍛、冷軋、冷擠壓和粉末冶金等在機(jī)械中的應(yīng)用日益廣泛，這些方法可以大大減少機(jī)械加工量，節(jié)約材料，大大提高了經(jīng)濟(jì)效益。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)3）生產(chǎn)類型機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)123.典型零件的毛坯選擇軸桿類零件1）軸桿類零件軸桿類零件是機(jī)械產(chǎn)品中支承傳動(dòng)件、承受載荷、傳遞扭矩和動(dòng)力的常見典型零件。其結(jié)構(gòu)特征是軸向尺寸遠(yuǎn)大于徑向尺寸。包括各種傳動(dòng)軸、機(jī)床主軸、絲杠、光杠、曲軸、偏心軸、凸輪軸、齒輪軸、連桿、搖臂、螺栓等。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)3.典型零件的毛坯選擇軸桿類零件1）軸桿類零件機(jī)械加工13軸類零件最常用的毛坯是型材和鍛件，對(duì)于某些大型的、結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜的軸也可用鑄件或焊接結(jié)構(gòu)件。對(duì)于光滑的或有階梯但直徑相差不大的一般軸，常用型材（即熱軋或冷拉圓鋼）作為毛坯。對(duì)于直徑相差較大的階梯軸或要承受沖擊載荷和交變應(yīng)力的重要軸，均采用鍛件作為毛坯。當(dāng)生產(chǎn)批量較小時(shí)，應(yīng)采用自由鍛件；當(dāng)生產(chǎn)批量較大時(shí)，應(yīng)采用模鍛件。對(duì)于結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜的大型軸類零件，其毛坯可采用砂型鑄造件、焊接結(jié)構(gòu)件或鑄一焊結(jié)構(gòu)毛坯。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)軸類零件最常用的毛坯是型材和鍛件，對(duì)于某些大型的、結(jié)構(gòu)形狀復(fù)14圖2減速器傳動(dòng)軸機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)圖2減速器傳動(dòng)軸機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)15如圖2所示為減速器傳動(dòng)軸，工作載荷基本平衡，材料45鋼，小批量生產(chǎn)。由于該軸工作時(shí)不承受沖擊載荷，工作性質(zhì)一般，且各階梯軸徑相差不大，因此，可選用熱軋圓鋼作為毛坯。下料尺寸為Ф45㎜×220㎜。減速器傳動(dòng)軸的加工路線可設(shè)計(jì)為：熱軋棒料下料－粗加工－調(diào)質(zhì)處理－精加工－磨削。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)如圖2所示為減速器傳動(dòng)軸，工作載荷基本平衡，材料45鋼，小批16圖3磨床主軸簡(jiǎn)圖機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)圖3磨床主軸簡(jiǎn)圖機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)17如圖3所示為磨床砂輪主軸，生產(chǎn)批量中等。砂輪主軸主要用于傳遞動(dòng)力。該零件精度要求高，工作中將承受彎曲、扭轉(zhuǎn)、沖擊等載荷，要求具有較高的強(qiáng)度；砂輪主軸與滑動(dòng)軸承相配合,由于主軸轉(zhuǎn)速高容易導(dǎo)致軸頸與軸瓦磨損，故要求軸頸具有較高的硬度和耐磨性；砂輪在裝拆過程中易使外圓錐面拉毛，影響加工精度，所以要求這些部位具有一定的耐磨性。根據(jù)以上要求，材料選擇為65Mn，毛坯采用模鍛件。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)如圖3所示為磨床砂輪主軸，生產(chǎn)批量中等。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)18砂輪主軸的加工路線設(shè)計(jì)為：下料－鍛造－退火－粗加工－調(diào)質(zhì)處理－精加工－表面淬火－粗磨－低溫人工時(shí)效－精磨。退火的目的是消除鍛造應(yīng)力及組織不均勻性，降低硬度，改善加工性。調(diào)質(zhì)處理是為了提高主軸的綜合性能，以滿足心部的強(qiáng)度要求，同時(shí)在表面淬火時(shí)能獲得均勻的硬化層。表面淬火是為了使軸頸和外圓錐部分獲得高硬度，提高耐磨性。人工時(shí)效的作用是進(jìn)一步穩(wěn)定淬硬層組織和消除磨削應(yīng)力，以減少主軸的變形。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)砂輪主軸的加工路線設(shè)計(jì)為：機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)19如圖4所示為汽車排氣閥的外形簡(jiǎn)圖。該零件在高溫狀態(tài)下工作，要求材料為耐熱鋼，大批量生產(chǎn)。在保證滿足零件的使用要求的前提下，為節(jié)約較貴重的耐熱鋼，故采用焊接件毛坯。閥桿部分采用耐熱鋼，閥帽部分采用碳素結(jié)構(gòu)鋼，焊接方法采用電阻焊。圖4汽車排氣閥示意圖機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)如圖4所示為汽車排氣閥的外形簡(jiǎn)圖。該零件在高溫狀態(tài)下工作，要202）盤套類零件的毛坯選擇盤套類零件是指直徑尺寸較大而長(zhǎng)度尺寸相對(duì)較小的回轉(zhuǎn)體零件（一般長(zhǎng)度與直徑之比小于1）,如圖5所示。屬于這類零件的有各種齒輪、帶輪、飛輪、聯(lián)軸節(jié)、套環(huán)、軸承環(huán)、端蓋及螺母、墊圈等。圖5盤套類零件機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2）盤套類零件的毛坯選擇圖5盤套類零件機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基21（1）帶輪的毛坯選擇帶輪是通過中間撓性件（各種帶）來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的，一般載荷比較平穩(wěn)。對(duì)于中小帶輪多采用HT150制造，故其毛坯一般采用砂型鑄造，生產(chǎn)批量較小時(shí)用手工造型；生產(chǎn)批量較大時(shí)可采用機(jī)器造型；對(duì)于結(jié)構(gòu)尺寸很大的帶輪，為減輕重量可采用鋼板焊接毛坯。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（1）帶輪的毛坯選擇機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)22（2）鏈輪的毛坯選擇鏈輪是通過鏈條作為中間撓性件來傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的，其工作過程中的載荷有一定的沖擊，且鏈齒的磨損較快。鏈輪的材料大多使用鋼材，最常用的毛坯為鍛件。單件小批生產(chǎn)時(shí)，采用自由鍛造；生產(chǎn)批量較大時(shí)使用模鍛；對(duì)于新產(chǎn)品試制或修配件，亦可使用型材；對(duì)于齒數(shù)大于50的從動(dòng)鏈輪也可采用強(qiáng)度高于HT150的鑄鐵，其毛坯可采用砂型鑄造，造型方法視生產(chǎn)批量決定。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（2）鏈輪的毛坯選擇機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)23（3）圓柱齒輪的毛坯選擇齒輪的毛坯選擇取決于齒輪的選材、結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、使用條件及生產(chǎn)批量等因素。對(duì)于鋼制齒輪，如果尺寸較小且性能要求不高，可直接采用熱軋捧料。除此之外，一般都采用鍛造毛坯。生產(chǎn)批量較小或尺寸較大的齒輪采用自由鍛造；生產(chǎn)批量較大的中小尺寸齒輪采用模鍛。對(duì)于直徑比較大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的不便于鍛造的齒輪，采用鑄鋼毛坯或焊接組合毛坯。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（3）圓柱齒輪的毛坯選擇機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)24圖6車床主軸箱中三聯(lián)滑動(dòng)齒輪簡(jiǎn)圖機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)圖6車床主軸箱中三聯(lián)滑動(dòng)齒輪簡(jiǎn)圖機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)25一般來說，機(jī)床齒輪載荷不大，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，工作條件好，故對(duì)齒輪的耐磨性及沖擊韌度要求不高，材料選用中碳鋼，用熱軋圓鋼作為毛坯。該齒輪主要用來傳遞動(dòng)力并改變轉(zhuǎn)速，通過撥動(dòng)箱外手柄使齒輪在Ⅲ軸上作滑移運(yùn)動(dòng)，與Ⅱ軸上的不同齒輪嚙合，以獲得不同的轉(zhuǎn)速?？紤]到整個(gè)齒輪較厚，采用中碳鋼難以淬透，生產(chǎn)中也可選用中碳合金鋼如40Cr，齒面經(jīng)高頻淬火提高表面硬度和耐磨性。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)一般來說，機(jī)床齒輪載荷不大，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，工作條件好，故對(duì)26其加工工藝路線為：下料－鍛造－正火－粗加工－調(diào)質(zhì)－精加工－齒輪高頻淬火及回火－精磨正火處理對(duì)鍛造齒輪毛坯是必須的熱處理工序，它可消除鍛造壓力，均勻組織，改善切削加工性。對(duì)于一般齒輪，正火也可作為高頻淬火前的最后熱處理工序。調(diào)質(zhì)處理可以使齒輪獲得較高的綜合力學(xué)性能，齒輪可承受較大的彎曲應(yīng)力和沖擊力，并可減少淬火變形。高頻淬火及低溫回火提高了齒輪表面硬度和耐磨性，并且使齒輪表面產(chǎn)生壓應(yīng)力，提高了抗疲勞破壞的能力。低溫回火可消除淬火應(yīng)力，對(duì)防止產(chǎn)生磨削裂紋和提高抗沖擊能力是有利的。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)其加工工藝路線為：機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)27圖7解放牌汽車變速齒輪機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)圖7解放牌汽車變速齒輪機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)28汽車變速箱中的齒輪主要用來調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸和主軸凸輪的轉(zhuǎn)速比，以改變汽車的運(yùn)行速度，其工作較為繁重，因此在疲勞極限、耐磨性以及抗沖擊等性能方面均比機(jī)床齒輪要求高，因此變速齒輪的材料大多選用合金滲碳鋼。圖7為解放牌汽車變速齒輪，采用20CrMnTi鋼，經(jīng)滲碳淬火處理及低溫回火后表面硬度為58～62HRC，心部硬度為30～45HRC，這種鋼具有良好的工藝性能，這對(duì)大量生產(chǎn)來說極為重要。毛坯生產(chǎn)方法采用模鍛。20CrMnTi鋼經(jīng)鍛造及正火后，切削加工性較好，同時(shí)有良好的淬透性、過熱傾向小、滲碳速度快及淬火變形小等熱處理工藝性能。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)汽車變速箱中的齒輪主要用來調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸和主軸凸輪的轉(zhuǎn)速比，29具體加工工藝路線如下：下料－模鍛－正火－機(jī)械粗、半精加工(內(nèi)孔及端面留磨量)－滲碳(孔防滲)淬火、低溫回火－噴丸－校正花鍵孔－珩(或磨)齒正火是為了均勻和細(xì)化組織，消除鍛造應(yīng)力，獲得較好的切削加工性。滲碳、淬火及低溫回火是為了使齒面具有高硬度及耐磨性，而心部可得到低碳馬氏體組織，有高的強(qiáng)度和足夠的韌性。噴丸處理是一種強(qiáng)化手段，可使零件滲碳表層的壓應(yīng)力進(jìn)一步增大，有利于提高疲勞強(qiáng)度，同時(shí)也可清除氧化皮。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)具體加工工藝路線如下：機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)30圖8箱體、機(jī)架類零件3）箱體機(jī)架類零件是機(jī)器的基礎(chǔ)件，包括機(jī)身、齒輪箱、閥體、泵體、軸承座等。由于箱體類零件的結(jié)構(gòu)形狀一般都比較復(fù)雜，且內(nèi)部呈腔形，為滿足減振和耐磨等方面的要求，其材料一般都采用鑄鐵。為達(dá)到結(jié)構(gòu)形狀方面的要求，最常見的毛坯是砂型鑄造的鑄件。在單件小批生產(chǎn)、新產(chǎn)品試制或結(jié)構(gòu)尺寸很大時(shí)，也可采用鋼板焊接毛坯。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)圖8箱體、機(jī)架類零件3）箱體機(jī)架類零件機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基31圖9泵體零件圖機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)圖9泵體零件圖機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)32如圖9所示為泵體零件圖，材料為HT150，大批生產(chǎn)。考慮到該零件是泵的支承件，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，材料為灰鑄鐵，而且生產(chǎn)批量大等因素，選擇機(jī)器造型的砂型鑄造方法生產(chǎn)零件毛坯比較適宜。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)如圖9所示為泵體零件圖，材料為HT150，大批生產(chǎn)。機(jī)械加工33車床進(jìn)給箱體，材料HT200，中批量生產(chǎn)機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)車床進(jìn)給箱體，材料HT200，中批量生產(chǎn)機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)34階梯軸，材料45鋼，小批生產(chǎn)機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)階梯軸，材料45鋼，小批生產(chǎn)機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)35雙聯(lián)齒輪，材料40Cr，大批生產(chǎn)機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)雙聯(lián)齒輪，材料40Cr，大批生產(chǎn)機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)36三、工藝路線的擬定擬定工藝路線時(shí)，首先考慮定位基準(zhǔn)的選擇，還要考慮加工方法的經(jīng)濟(jì)精度和經(jīng)濟(jì)表面粗糙度，考慮加工階段劃分，結(jié)合工序集中和工序分散的特點(diǎn)，合理安排加工順序。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)三、工藝路線的擬定擬定工藝路線時(shí)，首先考慮定位基準(zhǔn)的選擇，還371.表面加工方法的選擇（1）加工方法的經(jīng)濟(jì)精度（2）選擇表面加工方法的考慮因素 1）工件材料的性質(zhì) 2）工件的形狀和尺寸 3）生產(chǎn)類型 4）現(xiàn)有生產(chǎn)條件機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1.表面加工方法的選擇（1）加工方法的經(jīng)濟(jì)精度機(jī)械加工工藝設(shè)38（3）典型加工路線 1）外圓表面的常用加工路線機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（3）典型加工路線 1）外圓表面的常用加工路線機(jī)械加工工藝39 2）孔的常用加工路線機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 2）孔的常用加工路線機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)40機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)41 3）平面的常用加工路線機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 3）平面的常用加工路線機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)422.加工階段的劃分

⑴粗加工階段

主要任務(wù)是盡快從毛坯上去除大部分余量，關(guān)鍵問題是提高生產(chǎn)率。⑵半精加工階段在粗加工階段的基礎(chǔ)上提高零件精度和表面質(zhì)量，并留合適的余量，為精加工作好準(zhǔn)備工作。⑶精加工階段

從工件表面切除少量余量，達(dá)到工件設(shè)計(jì)要求的加工精度和表面粗糙度。⑷光整加工階段對(duì)于零件尺寸精度和表面粗糙度要求很高的表面，還要安排光整加工階段，主要任務(wù)是提高尺寸精度和減小表面粗糙度。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2.加工階段的劃分⑴粗加工階段機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基43加工階段的劃分原因（1）保證加工質(zhì)量（2）合理使用設(shè)備（3）便于安排熱處理工序（4）便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷工藝過程應(yīng)盡可能劃分階段進(jìn)行，一般來說工件精度要求越高、剛性越差，劃分階段應(yīng)越細(xì)。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)加工階段的劃分原因機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)443.工序集中與工序分散（1）工序集中的特點(diǎn)1）可以采用高效機(jī)床和工藝裝備，生產(chǎn)率高。2）工件裝夾次數(shù)減少，易于保證表面間相互位置精度，還能減少工序間的運(yùn)輸量。3）工序數(shù)目少，可以減少機(jī)床數(shù)量、操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，還可以簡(jiǎn)化生產(chǎn)。4）如果采用結(jié)構(gòu)復(fù)雜的專用設(shè)備及工藝裝備，則投資巨大，調(diào)整和維修復(fù)雜，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大，轉(zhuǎn)換新產(chǎn)品比較費(fèi)時(shí)。

機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)3.工序集中與工序分散機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)45（2）工序分散的特點(diǎn)1）設(shè)備及工藝裝備比較簡(jiǎn)單，調(diào)整和維修方便，易適應(yīng)產(chǎn)品更換。2）可采用最合理的切削用量，減少基本時(shí)間。3）設(shè)備數(shù)量多，操作工人多，占用生產(chǎn)面積大。在一般情況下，單件小批量生產(chǎn)多采用工序集中，大批量生產(chǎn)則工序集中和分散二者兼有。實(shí)際生產(chǎn)中采用工序集中或工序分散，需根據(jù)具體情況，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析來確定機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（2）工序分散的特點(diǎn)機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)463.工序順序的安排（1）切削加工工序的安排原則1）基準(zhǔn)先行：先加工作為精基準(zhǔn)的表面2）先面后孔：選擇較大平面作為定位基準(zhǔn)3）先主后次：先加工主要平面4）先粗后精：劃分粗、精加工階段機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)3.工序順序的安排機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)47（2）熱處理工序的安排為了使零件具有較好的切削性能而進(jìn)行的預(yù)先熱處理工序，如時(shí)效、正火、退火等熱處理工序，應(yīng)安排在粗加工之前。對(duì)于精度要求較高的零件有時(shí)在粗加工之后，甚至半精加工后還安排一次時(shí)效處理。為了提高零件的綜合性能而進(jìn)行的熱處理，如調(diào)質(zhì)，應(yīng)安排在粗加工之后半精加工之前進(jìn)行，對(duì)于一些沒有特別要求的零件，調(diào)質(zhì)也常作為最終熱處理。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（2）熱處理工序的安排機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)48為了得到高硬度、高耐磨性的表面而進(jìn)行的滲碳、淬火等工序，一般應(yīng)安排在半精加工之后，精加工之前。對(duì)于整體淬火的零件，則應(yīng)在淬火之前，盡量將所有用金屬刀具加工的表面都加工完，經(jīng)淬火后，一般只能進(jìn)行磨削加工。為了提高零件硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度和抗腐蝕性而進(jìn)行的滲氮處理，由于滲氮層較薄，引起工件的變形極小，故應(yīng)盡量靠后安排，一般安排在精加工或光整加工之前。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)為了得到高硬度、高耐磨性的表面而進(jìn)行的滲碳、淬火等工序，一般49（3）輔助工序的安排輔助工序包括工件的檢驗(yàn)，去毛刺，清洗和防銹等，其中檢驗(yàn)工序是主要的輔助工序，它對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量有極重要的作用，檢驗(yàn)工序應(yīng)安排在：粗加工結(jié)束后;重要工序前后;轉(zhuǎn)移車間前后;全部加工工序完成后。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（3）輔助工序的安排機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)50一、工件的安裝方式第三節(jié)工件的定位及定位基準(zhǔn)選擇1.直接找正裝夾工件直接安放在機(jī)床工作臺(tái)或者通用夾具(如三爪卡盤、四爪卡盤、平口鉗、電磁吸盤等標(biāo)準(zhǔn)附件)上，有時(shí)不另行找正即夾緊，例如利用三爪卡盤或電磁吸盤安裝工件；有時(shí)則需要根據(jù)工件上某個(gè)表面或劃線找正工件，再行夾緊，例如在四爪卡盤或在機(jī)床工作臺(tái)上安裝工件。找正費(fèi)時(shí)，定位精度不易保證，生產(chǎn)率較低，通常僅適用于單件小批生產(chǎn)。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)一、工件的安裝方式第三節(jié)工件的定位及定位基準(zhǔn)選擇1.直接512.劃線找正裝夾先按加工表面的要求在工件上劃出中心線、對(duì)稱線和各待加工表面的加工線，加工時(shí)按線找正使工件獲得正確的位置；找正精度較低，通常適用于小批量、毛坯精度較低和大型零件的粗加工。3.夾具裝夾利用通用夾具或者專用夾具裝夾；定位精度好，生產(chǎn)率高，廣泛用于成批生產(chǎn)和單件小批生產(chǎn)的關(guān)鍵工序中。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2.劃線找正裝夾3.夾具裝夾機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)52二、工件的定位1.工件的自由度機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)二、工件的定位1.工件的自由度機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)53工件定位的實(shí)質(zhì)，就是使工件在夾具中占有某一個(gè)正確的加工位置。一個(gè)空間處于自由狀態(tài)的剛體，具有六個(gè)自由度。要使工件在夾具中占有正確的位置，就是要對(duì)工件的六個(gè)自由度加以必要的限制——即約束。夾具用一個(gè)支承點(diǎn)限制工件的一個(gè)自由度，用合理分布的六個(gè)支承點(diǎn)限制工件的六個(gè)自由度，使工件在夾具中的位置完全確定。這就是六點(diǎn)定位原則。

機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)工件定位的實(shí)質(zhì)，就是使工件在夾具中占有某一個(gè)正確的加工位置。54機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)552.工件的定位方式（1）完全定位：工件的六個(gè)支承點(diǎn)全部被限制，工件在空間占有完全確定的惟一位置，稱完全定位。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2.工件的定位方式機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)56機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)57（2）不完全定位：有些工件，根據(jù)加工要求，并不需要限制其全部自由度。為保證槽底面與A面的平行度和尺寸mm兩項(xiàng)加工要求，必須限制、、三個(gè)自由度;為保證槽側(cè)面與B面的平行度及尺寸30±0.1mm兩項(xiàng)加工要求，必須限制兩個(gè)自由度;至于，從加工要求的角度看，可以不限制

機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（2）不完全定位：有些工件，根據(jù)加工要求，并不需要限制其全58（3）欠定位：工件的實(shí)際定位所限制的自由度數(shù)少于按其加工要求所必須限制的自由度數(shù)目。欠定位的結(jié)果將會(huì)導(dǎo)致工件應(yīng)該被限制的自由度不被限制的不合理現(xiàn)象，在夾具中的位置不能滿足加工要求。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（3）欠定位：工件的實(shí)際定位所限制的自由度數(shù)少于按其加59（4）過定位（重復(fù)定位）：是指定位時(shí)幾個(gè)定位支承點(diǎn)重復(fù)限制工件的同一個(gè)自由度機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（4）過定位（重復(fù)定位）：是指定位時(shí)幾個(gè)定位支承點(diǎn)重復(fù)限制工60機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)61三、定位基準(zhǔn)的選擇1.基準(zhǔn)的概念及分類機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)三、定位基準(zhǔn)的選擇1.基準(zhǔn)的概念及分類機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)622.定位基準(zhǔn)的選擇（1）精基準(zhǔn)的選擇1)基準(zhǔn)重合原則設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)。2)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則采用同一組基準(zhǔn)來加工工件的多個(gè)表面。3)自為基準(zhǔn)原則以加工表面本身作為定位基準(zhǔn)稱為自為基準(zhǔn)原則?；榛鶞?zhǔn)原則用兩個(gè)表面互相作為基準(zhǔn)，反復(fù)進(jìn)行加工，以保證位置精度要求。裝夾方便原則定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定，裝夾方便、可靠，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2.定位基準(zhǔn)的選擇機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)63（2）粗基準(zhǔn)的選擇1)以不加工表面作粗基準(zhǔn)。2)以重要表面、余量較小的表面作粗基準(zhǔn)。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（2）粗基準(zhǔn)的選擇機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)64演講完畢，謝謝聽講!再見，seeyouagain3rew2022/12/19機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)演講完畢，謝謝聽講!再見，seeyouagain3rew65機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2022/12/19機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2022/12/17機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)662．工藝規(guī)程制訂時(shí)所需的原始資料

（1）產(chǎn)品裝配圖和零件工作圖。

（2）產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)。

（3）產(chǎn)品驗(yàn)收的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

（4）現(xiàn)有的生產(chǎn)條件和資料。

（5）國(guó)內(nèi)、外同類產(chǎn)品的有關(guān)工藝資料等。

3．對(duì)工藝規(guī)程的要求

（1）技術(shù)上的先進(jìn)性

（2）經(jīng)濟(jì)上的合理性

（3）良好的勞動(dòng)條件

（4）格式上的規(guī)范性機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2．工藝規(guī)程制訂時(shí)所需的原始資料

（1）產(chǎn)品裝配圖和零67二、

數(shù)控加工工藝文件的格式

（1）機(jī)械加工工藝過程卡

（2）機(jī)械加工工序卡

（3）數(shù)控加工工序卡

（4）數(shù)控刀具卡片

（5）數(shù)控加工走刀路線圖

（6）數(shù)控加工工件安裝和原點(diǎn)設(shè)定卡片(簡(jiǎn)稱裝夾圖和零件設(shè)定卡)

（7）數(shù)控編程任務(wù)書機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)二、

數(shù)控加工工藝文件的格式

（1）機(jī)械加工工藝過程卡68三、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的步驟（1）分析產(chǎn)品的裝配圖和零件圖（2）選擇和確定毛坯（3）擬定工藝路線（4）詳細(xì)擬定工序的具體內(nèi)容（5）進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，選擇最佳方案（6）確定工序尺寸（7）填寫工藝文件機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)三、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的步驟機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)69第二節(jié)機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定一、零件工藝分析零件的工藝分析，是指對(duì)所設(shè)計(jì)的零件在滿足使用要求的前提下進(jìn)行加工制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性分析。包括零件的鑄造、鍛造、沖壓、焊接、熱處理、切削加工工藝性能分析。在制定機(jī)械加工規(guī)程時(shí)，主要進(jìn)行零件的切削加工工藝性能分析。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第二節(jié)機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定一、零件工藝分析機(jī)械加工工藝70二、毛坯選擇機(jī)械零件的制造包括毛坯成形和切削加工兩個(gè)階段。正確選擇毛坯的類型和成形方法對(duì)于機(jī)械制造具有重要意義：毛坯成形對(duì)后續(xù)切削加工、對(duì)零件乃至產(chǎn)品的質(zhì)量、使用性能、生產(chǎn)周期和成本等都有影響。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)二、毛坯選擇機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)711、毛坯的種類機(jī)械零件的常用毛坯包括鑄件、鍛件、軋制型材、擠壓件、沖壓件、焊接件、粉末冶金件和注射成型件。1）鑄件形狀較復(fù)雜的零件毛坯，宜采用鑄造方法制造。目前生產(chǎn)中的鑄件大多數(shù)是砂型鑄造，少數(shù)尺寸較小的優(yōu)質(zhì)鑄件可采用特種鑄造，如金屬性鑄造、熔模鑄造和壓力鑄造等。2）鍛件鍛件適用于強(qiáng)度要求較高，形狀比較簡(jiǎn)單的零件毛坯，鍛造方法有自由鍛和模鍛。自由鍛的加工余量大，鍛件精度低，生產(chǎn)率不高，適用于單件小批量生產(chǎn)以及大型零件毛坯制造。模鍛加工余量小，鍛件精度高，生產(chǎn)率高，適用于中小型零件毛坯的大批量生產(chǎn)。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1、毛坯的種類機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)723）型材型材有熱軋和冷拉兩種。熱軋型材的精度較低，適用于一般零件的毛坯。冷拉型材的精度較高，適用于對(duì)毛坯精度要求較高的中小型零件的毛坯制造，可用于自動(dòng)機(jī)床加工。

4）焊接件焊接件是根據(jù)需要用焊接的方法將同類材料或不同的材料焊接在一起而成的毛坯件。焊接件制造簡(jiǎn)單，生產(chǎn)周期短，但變形較大，需經(jīng)時(shí)效處理后才能進(jìn)行機(jī)械加工。焊接方法適用于大型毛坯、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的毛坯制造。

5）冷沖壓件適用于形狀復(fù)雜的板料零件。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)3）型材機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)73低碳鋼中碳鋼高碳鋼灰鑄鐵鋁合金銅合金不銹鋼工模具具鋼鋼塑料橡膠砂型鑄造⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙金屬型鑄造⊙⊙⊙壓力鑄造⊙⊙熔模鑄造⊙⊙⊙⊙⊙鍛造⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙冷沖壓⊙⊙⊙⊙⊙⊙粉末冶金⊙⊙⊙⊙⊙⊙焊接⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙擠壓型材⊙⊙⊙⊙⊙冷拉型材⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙備注可壓制及吹塑可壓制機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)低中高灰鋁銅不工模塑料橡膠砂型鑄造⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙金屬型鑄造742.毛坯種類的選擇選擇毛坯的基本任務(wù)是選定毛坯的制造方法及其制造精度。毛坯的選擇不僅影響毛坯的制造工藝和費(fèi)用，而且對(duì)零件的加工質(zhì)量、加工方法、生產(chǎn)率及生產(chǎn)成本都有很大的影響。因此，選擇毛坯要從毛坯的制造和機(jī)械加工兩方面綜合考慮，以求得最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2.毛坯種類的選擇機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)75

1）零件材料及力學(xué)性能要求例如材料為鑄鐵的零件，應(yīng)選擇鑄造毛坯。對(duì)于重要的鋼制零件，為獲得良好的力學(xué)性能，應(yīng)選用鍛件毛坯；形狀較簡(jiǎn)單及力學(xué)性能不太高時(shí)，可用型材毛坯；有色金屬零件常用型材或鑄造毛坯。2）零件的結(jié)構(gòu)形狀與大小軸類零件毛坯，如直徑和臺(tái)階相差不大，可用棒料；如各臺(tái)階尺寸相差較大，則宜選用鍛件。大型零件毛坯多用砂型鑄造或自由鍛；中小型零件可用模鍛件或特種鑄造件。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1）零件材料及力學(xué)性能要求機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)76

3）生產(chǎn)類型大批大量生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)選用毛坯精度和生產(chǎn)率均較高的毛坯制造方法，和精密如模鍛、金屬型機(jī)器造型鑄造和精密鑄造。單件小批生產(chǎn)時(shí)，可采用木模手工造型鑄造或自由鍛造。4）現(xiàn)有生產(chǎn)條件選擇毛坯時(shí)，必須考慮現(xiàn)有生產(chǎn)條件，如現(xiàn)有毛坯制造的水平和設(shè)備情況，外協(xié)的可能性及經(jīng)濟(jì)性等。5）充分利用新工藝、新材料為節(jié)約材料和能源，提高機(jī)械加工生產(chǎn)率，應(yīng)充分考慮應(yīng)用新工藝、新技術(shù)和新材料。如精鑄、精鍛、冷軋、冷擠壓和粉末冶金等在機(jī)械中的應(yīng)用日益廣泛，這些方法可以大大減少機(jī)械加工量，節(jié)約材料，大大提高了經(jīng)濟(jì)效益。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)3）生產(chǎn)類型機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)773.典型零件的毛坯選擇軸桿類零件1）軸桿類零件軸桿類零件是機(jī)械產(chǎn)品中支承傳動(dòng)件、承受載荷、傳遞扭矩和動(dòng)力的常見典型零件。其結(jié)構(gòu)特征是軸向尺寸遠(yuǎn)大于徑向尺寸。包括各種傳動(dòng)軸、機(jī)床主軸、絲杠、光杠、曲軸、偏心軸、凸輪軸、齒輪軸、連桿、搖臂、螺栓等。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)3.典型零件的毛坯選擇軸桿類零件1）軸桿類零件機(jī)械加工78軸類零件最常用的毛坯是型材和鍛件，對(duì)于某些大型的、結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜的軸也可用鑄件或焊接結(jié)構(gòu)件。對(duì)于光滑的或有階梯但直徑相差不大的一般軸，常用型材（即熱軋或冷拉圓鋼）作為毛坯。對(duì)于直徑相差較大的階梯軸或要承受沖擊載荷和交變應(yīng)力的重要軸，均采用鍛件作為毛坯。當(dāng)生產(chǎn)批量較小時(shí)，應(yīng)采用自由鍛件；當(dāng)生產(chǎn)批量較大時(shí)，應(yīng)采用模鍛件。對(duì)于結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜的大型軸類零件，其毛坯可采用砂型鑄造件、焊接結(jié)構(gòu)件或鑄一焊結(jié)構(gòu)毛坯。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)軸類零件最常用的毛坯是型材和鍛件，對(duì)于某些大型的、結(jié)構(gòu)形狀復(fù)79圖2減速器傳動(dòng)軸機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)圖2減速器傳動(dòng)軸機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)80如圖2所示為減速器傳動(dòng)軸，工作載荷基本平衡，材料45鋼，小批量生產(chǎn)。由于該軸工作時(shí)不承受沖擊載荷，工作性質(zhì)一般，且各階梯軸徑相差不大，因此，可選用熱軋圓鋼作為毛坯。下料尺寸為Ф45㎜×220㎜。減速器傳動(dòng)軸的加工路線可設(shè)計(jì)為：熱軋棒料下料－粗加工－調(diào)質(zhì)處理－精加工－磨削。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)如圖2所示為減速器傳動(dòng)軸，工作載荷基本平衡，材料45鋼，小批81圖3磨床主軸簡(jiǎn)圖機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)圖3磨床主軸簡(jiǎn)圖機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)82如圖3所示為磨床砂輪主軸，生產(chǎn)批量中等。砂輪主軸主要用于傳遞動(dòng)力。該零件精度要求高，工作中將承受彎曲、扭轉(zhuǎn)、沖擊等載荷，要求具有較高的強(qiáng)度；砂輪主軸與滑動(dòng)軸承相配合,由于主軸轉(zhuǎn)速高容易導(dǎo)致軸頸與軸瓦磨損，故要求軸頸具有較高的硬度和耐磨性；砂輪在裝拆過程中易使外圓錐面拉毛，影響加工精度，所以要求這些部位具有一定的耐磨性。根據(jù)以上要求，材料選擇為65Mn，毛坯采用模鍛件。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)如圖3所示為磨床砂輪主軸，生產(chǎn)批量中等。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)83砂輪主軸的加工路線設(shè)計(jì)為：下料－鍛造－退火－粗加工－調(diào)質(zhì)處理－精加工－表面淬火－粗磨－低溫人工時(shí)效－精磨。退火的目的是消除鍛造應(yīng)力及組織不均勻性，降低硬度，改善加工性。調(diào)質(zhì)處理是為了提高主軸的綜合性能，以滿足心部的強(qiáng)度要求，同時(shí)在表面淬火時(shí)能獲得均勻的硬化層。表面淬火是為了使軸頸和外圓錐部分獲得高硬度，提高耐磨性。人工時(shí)效的作用是進(jìn)一步穩(wěn)定淬硬層組織和消除磨削應(yīng)力，以減少主軸的變形。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)砂輪主軸的加工路線設(shè)計(jì)為：機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)84如圖4所示為汽車排氣閥的外形簡(jiǎn)圖。該零件在高溫狀態(tài)下工作，要求材料為耐熱鋼，大批量生產(chǎn)。在保證滿足零件的使用要求的前提下，為節(jié)約較貴重的耐熱鋼，故采用焊接件毛坯。閥桿部分采用耐熱鋼，閥帽部分采用碳素結(jié)構(gòu)鋼，焊接方法采用電阻焊。圖4汽車排氣閥示意圖機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)如圖4所示為汽車排氣閥的外形簡(jiǎn)圖。該零件在高溫狀態(tài)下工作，要852）盤套類零件的毛坯選擇盤套類零件是指直徑尺寸較大而長(zhǎng)度尺寸相對(duì)較小的回轉(zhuǎn)體零件（一般長(zhǎng)度與直徑之比小于1）,如圖5所示。屬于這類零件的有各種齒輪、帶輪、飛輪、聯(lián)軸節(jié)、套環(huán)、軸承環(huán)、端蓋及螺母、墊圈等。圖5盤套類零件機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2）盤套類零件的毛坯選擇圖5盤套類零件機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基86（1）帶輪的毛坯選擇帶輪是通過中間撓性件（各種帶）來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的，一般載荷比較平穩(wěn)。對(duì)于中小帶輪多采用HT150制造，故其毛坯一般采用砂型鑄造，生產(chǎn)批量較小時(shí)用手工造型；生產(chǎn)批量較大時(shí)可采用機(jī)器造型；對(duì)于結(jié)構(gòu)尺寸很大的帶輪，為減輕重量可采用鋼板焊接毛坯。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（1）帶輪的毛坯選擇機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)87（2）鏈輪的毛坯選擇鏈輪是通過鏈條作為中間撓性件來傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的，其工作過程中的載荷有一定的沖擊，且鏈齒的磨損較快。鏈輪的材料大多使用鋼材，最常用的毛坯為鍛件。單件小批生產(chǎn)時(shí)，采用自由鍛造；生產(chǎn)批量較大時(shí)使用模鍛；對(duì)于新產(chǎn)品試制或修配件，亦可使用型材；對(duì)于齒數(shù)大于50的從動(dòng)鏈輪也可采用強(qiáng)度高于HT150的鑄鐵，其毛坯可采用砂型鑄造，造型方法視生產(chǎn)批量決定。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（2）鏈輪的毛坯選擇機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)88（3）圓柱齒輪的毛坯選擇齒輪的毛坯選擇取決于齒輪的選材、結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、使用條件及生產(chǎn)批量等因素。對(duì)于鋼制齒輪，如果尺寸較小且性能要求不高，可直接采用熱軋捧料。除此之外，一般都采用鍛造毛坯。生產(chǎn)批量較小或尺寸較大的齒輪采用自由鍛造；生產(chǎn)批量較大的中小尺寸齒輪采用模鍛。對(duì)于直徑比較大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的不便于鍛造的齒輪，采用鑄鋼毛坯或焊接組合毛坯。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（3）圓柱齒輪的毛坯選擇機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)89圖6車床主軸箱中三聯(lián)滑動(dòng)齒輪簡(jiǎn)圖機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)圖6車床主軸箱中三聯(lián)滑動(dòng)齒輪簡(jiǎn)圖機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)90一般來說，機(jī)床齒輪載荷不大，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，工作條件好，故對(duì)齒輪的耐磨性及沖擊韌度要求不高，材料選用中碳鋼，用熱軋圓鋼作為毛坯。該齒輪主要用來傳遞動(dòng)力并改變轉(zhuǎn)速，通過撥動(dòng)箱外手柄使齒輪在Ⅲ軸上作滑移運(yùn)動(dòng)，與Ⅱ軸上的不同齒輪嚙合，以獲得不同的轉(zhuǎn)速?？紤]到整個(gè)齒輪較厚，采用中碳鋼難以淬透，生產(chǎn)中也可選用中碳合金鋼如40Cr，齒面經(jīng)高頻淬火提高表面硬度和耐磨性。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)一般來說，機(jī)床齒輪載荷不大，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，工作條件好，故對(duì)91其加工工藝路線為：下料－鍛造－正火－粗加工－調(diào)質(zhì)－精加工－齒輪高頻淬火及回火－精磨正火處理對(duì)鍛造齒輪毛坯是必須的熱處理工序，它可消除鍛造壓力，均勻組織，改善切削加工性。對(duì)于一般齒輪，正火也可作為高頻淬火前的最后熱處理工序。調(diào)質(zhì)處理可以使齒輪獲得較高的綜合力學(xué)性能，齒輪可承受較大的彎曲應(yīng)力和沖擊力，并可減少淬火變形。高頻淬火及低溫回火提高了齒輪表面硬度和耐磨性，并且使齒輪表面產(chǎn)生壓應(yīng)力，提高了抗疲勞破壞的能力。低溫回火可消除淬火應(yīng)力，對(duì)防止產(chǎn)生磨削裂紋和提高抗沖擊能力是有利的。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)其加工工藝路線為：機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)92圖7解放牌汽車變速齒輪機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)圖7解放牌汽車變速齒輪機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)93汽車變速箱中的齒輪主要用來調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸和主軸凸輪的轉(zhuǎn)速比，以改變汽車的運(yùn)行速度，其工作較為繁重，因此在疲勞極限、耐磨性以及抗沖擊等性能方面均比機(jī)床齒輪要求高，因此變速齒輪的材料大多選用合金滲碳鋼。圖7為解放牌汽車變速齒輪，采用20CrMnTi鋼，經(jīng)滲碳淬火處理及低溫回火后表面硬度為58～62HRC，心部硬度為30～45HRC，這種鋼具有良好的工藝性能，這對(duì)大量生產(chǎn)來說極為重要。毛坯生產(chǎn)方法采用模鍛。20CrMnTi鋼經(jīng)鍛造及正火后，切削加工性較好，同時(shí)有良好的淬透性、過熱傾向小、滲碳速度快及淬火變形小等熱處理工藝性能。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)汽車變速箱中的齒輪主要用來調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸和主軸凸輪的轉(zhuǎn)速比，94具體加工工藝路線如下：下料－模鍛－正火－機(jī)械粗、半精加工(內(nèi)孔及端面留磨量)－滲碳(孔防滲)淬火、低溫回火－噴丸－校正花鍵孔－珩(或磨)齒正火是為了均勻和細(xì)化組織，消除鍛造應(yīng)力，獲得較好的切削加工性。滲碳、淬火及低溫回火是為了使齒面具有高硬度及耐磨性，而心部可得到低碳馬氏體組織，有高的強(qiáng)度和足夠的韌性。噴丸處理是一種強(qiáng)化手段，可使零件滲碳表層的壓應(yīng)力進(jìn)一步增大，有利于提高疲勞強(qiáng)度，同時(shí)也可清除氧化皮。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)具體加工工藝路線如下：機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)95圖8箱體、機(jī)架類零件3）箱體機(jī)架類零件是機(jī)器的基礎(chǔ)件，包括機(jī)身、齒輪箱、閥體、泵體、軸承座等。由于箱體類零件的結(jié)構(gòu)形狀一般都比較復(fù)雜，且內(nèi)部呈腔形，為滿足減振和耐磨等方面的要求，其材料一般都采用鑄鐵。為達(dá)到結(jié)構(gòu)形狀方面的要求，最常見的毛坯是砂型鑄造的鑄件。在單件小批生產(chǎn)、新產(chǎn)品試制或結(jié)構(gòu)尺寸很大時(shí)，也可采用鋼板焊接毛坯。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)圖8箱體、機(jī)架類零件3）箱體機(jī)架類零件機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基96圖9泵體零件圖機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)圖9泵體零件圖機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)97如圖9所示為泵體零件圖，材料為HT150，大批生產(chǎn)?？紤]到該零件是泵的支承件，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，材料為灰鑄鐵，而且生產(chǎn)批量大等因素，選擇機(jī)器造型的砂型鑄造方法生產(chǎn)零件毛坯比較適宜。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)如圖9所示為泵體零件圖，材料為HT150，大批生產(chǎn)。機(jī)械加工98車床進(jìn)給箱體，材料HT200，中批量生產(chǎn)機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)車床進(jìn)給箱體，材料HT200，中批量生產(chǎn)機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)99階梯軸，材料45鋼，小批生產(chǎn)機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)階梯軸，材料45鋼，小批生產(chǎn)機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)100雙聯(lián)齒輪，材料40Cr，大批生產(chǎn)機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)雙聯(lián)齒輪，材料40Cr，大批生產(chǎn)機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)101三、工藝路線的擬定擬定工藝路線時(shí)，首先考慮定位基準(zhǔn)的選擇，還要考慮加工方法的經(jīng)濟(jì)精度和經(jīng)濟(jì)表面粗糙度，考慮加工階段劃分，結(jié)合工序集中和工序分散的特點(diǎn)，合理安排加工順序。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)三、工藝路線的擬定擬定工藝路線時(shí)，首先考慮定位基準(zhǔn)的選擇，還1021.表面加工方法的選擇（1）加工方法的經(jīng)濟(jì)精度（2）選擇表面加工方法的考慮因素 1）工件材料的性質(zhì) 2）工件的形狀和尺寸 3）生產(chǎn)類型 4）現(xiàn)有生產(chǎn)條件機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1.表面加工方法的選擇（1）加工方法的經(jīng)濟(jì)精度機(jī)械加工工藝設(shè)103（3）典型加工路線 1）外圓表面的常用加工路線機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（3）典型加工路線 1）外圓表面的常用加工路線機(jī)械加工工藝104 2）孔的常用加工路線機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 2）孔的常用加工路線機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)105機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)106 3）平面的常用加工路線機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 3）平面的常用加工路線機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1072.加工階段的劃分

⑴粗加工階段

主要任務(wù)是盡快從毛坯上去除大部分余量，關(guān)鍵問題是提高生產(chǎn)率。⑵半精加工階段在粗加工階段的基礎(chǔ)上提高零件精度和表面質(zhì)量，并留合適的余量，為精加工作好準(zhǔn)備工作。⑶精加工階段

從工件表面切除少量余量，達(dá)到工件設(shè)計(jì)要求的加工精度和表面粗糙度。⑷光整加工階段對(duì)于零件尺寸精度和表面粗糙度要求很高的表面，還要安排光整加工階段，主要任務(wù)是提高尺寸精度和減小表面粗糙度。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2.加工階段的劃分⑴粗加工階段機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基108加工階段的劃分原因（1）保證加工質(zhì)量（2）合理使用設(shè)備（3）便于安排熱處理工序（4）便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷工藝過程應(yīng)盡可能劃分階段進(jìn)行，一般來說工件精度要求越高、剛性越差，劃分階段應(yīng)越細(xì)。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)加工階段的劃分原因機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1093.工序集中與工序分散（1）工序集中的特點(diǎn)1）可以采用高效機(jī)床和工藝裝備，生產(chǎn)率高。2）工件裝夾次數(shù)減少，易于保證表面間相互位置精度，還能減少工序間的運(yùn)輸量。3）工序數(shù)目少，可以減少機(jī)床數(shù)量、操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，還可以簡(jiǎn)化生產(chǎn)。4）如果采用結(jié)構(gòu)復(fù)雜的專用設(shè)備及工藝裝備，則投資巨大，調(diào)整和維修復(fù)雜，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大，轉(zhuǎn)換新產(chǎn)品比較費(fèi)時(shí)。

機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)3.工序集中與工序分散機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)110（2）工序分散的特點(diǎn)1）設(shè)備及工藝裝備比較簡(jiǎn)單，調(diào)整和維修方便，易適應(yīng)產(chǎn)品更換。2）可采用最合理的切削用量，減少基本時(shí)間。3）設(shè)備數(shù)量多，操作工人多，占用生產(chǎn)面積大。在一般情況下，單件小批量生產(chǎn)多采用工序集中，大批量生產(chǎn)則工序集中和分散二者兼有。實(shí)際生產(chǎn)中采用工序集中或工序分散，需根據(jù)具體情況，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析來確定機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（2）工序分散的特點(diǎn)機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1113.工序順序的安排（1）切削加工工序的安排原則1）基準(zhǔn)先行：先加工作為精基準(zhǔn)的表面2）先面后孔：選擇較大平面作為定位基準(zhǔn)3）先主后次：先加工主要平面4）先粗后精：劃分粗、精加工階段機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)3.工序順序的安排機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)112（2）熱處理工序的安排為了使零件具有較好的切削性能而進(jìn)行的預(yù)先熱處理工序，如時(shí)效、正火、退火等熱處理工序，應(yīng)安排在粗加工之前。對(duì)于精度要求較高的零件有時(shí)在粗加工之后，甚至半精加工后還安排一次時(shí)效處理。為了提高零件的綜合性能而進(jìn)行的熱處理，如調(diào)質(zhì)，應(yīng)安排在粗加工之后半精加工之前進(jìn)行，對(duì)于一些沒有特別要求的零件，調(diào)質(zhì)也常作為最終熱處理。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（2）熱處理工序的安排機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)113為了得到高硬度、高耐磨性的表面而進(jìn)行的滲碳、淬火等工序，一般應(yīng)安排在半精加工之后，精加工之前。對(duì)于整體淬火的零件，則應(yīng)在淬火之前，盡量將所有用金屬刀具加工的表面都加工完，經(jīng)淬火后，一般只能進(jìn)行磨削加工。為了提高零件硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度和抗腐蝕性而進(jìn)行的滲氮處理，由于滲氮層較薄，引起工件的變