機(jī)械加工工藝

機(jī)械加工工藝機(jī)械加工工藝.txt熬夜，是因?yàn)闆]有勇氣結(jié)束這一天；賴床，是因?yàn)闆]有勇氣開始這一天。朋友，就是將你看透了還能喜歡你的人。一．機(jī)械加工工藝過程的組成1．工序——工人，在工作地對(duì)工件所連續(xù)完成的工藝過程。2．安裝——經(jīng)一次裝夾后所完成的工序內(nèi)容裝夾——定位——加工前工件在機(jī)床或夾具上占據(jù)一正確的位置夾緊——使正確位置不發(fā)生變化增加安裝誤差增加裝夾時(shí)間——應(yīng)盡量減少安裝次數(shù)3．工位——工件與工裝可動(dòng)部分相對(duì)工裝固定部分所占的位置多工位加工——提高生產(chǎn)率、保證加工面間的相互位置精度4．工步——加工表面和加工工具不變條件下所完成的工藝過程一次安裝中連續(xù)進(jìn)行的若干相同的工步→1個(gè)工步用幾把不同刀具或復(fù)合刀具加工→復(fù)合工步5．走刀——每進(jìn)行一次切削——1次走刀二．工藝規(guī)程1．工藝規(guī)程的作用——①指導(dǎo)生產(chǎn)②組織生產(chǎn)和管理生產(chǎn)③新建、擴(kuò)建或改建工廠及車間2．工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)原則——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)條件機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)一．零件的工藝分析1．零件技術(shù)要求分析①加工表面的尺寸精度②主要加工表面的形狀精度③主要加工表面之間的相互位置精度④各加工表面粗糙度以及表面質(zhì)量方面的其他要求⑤熱處理要求及其它技術(shù)要求（如動(dòng)平衡等）。1）零件的視圖、技術(shù)要求是否齊全——主要技術(shù)要求和加工關(guān)鍵2）零件圖所規(guī)定的加工要求是否合理3）零件的選材是否恰當(dāng)，熱處理要求是否合理2．零件結(jié)構(gòu)及其工藝性分析【例】選擇支架零件的精基準(zhǔn)和粗基準(zhǔn)◆零件分析——加工面——底面、頂面、φ16H7孔、2-φ10孔、直槽、圓弧槽主要加工要求——φ16H7、對(duì)稱度0.1、32±0.1、28±0.1◆基準(zhǔn)分析——底面——頂面、φ16H7孔高度方向的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)φ16H7孔軸線——直槽、圓弧槽、2-φ10孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。◆精基準(zhǔn)選擇：底面——限制3個(gè)自由度（、、）①基準(zhǔn)重合（底面是頂面、φ16H7孔高度方向的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)）②基準(zhǔn)統(tǒng)一（在大多數(shù)工序中使用）③定位穩(wěn)定可靠、夾具結(jié)構(gòu)簡單（定位面積大且平整）。φ16H7孔——限制2個(gè)自由度（、）①基準(zhǔn)重合（直槽、圓弧槽、2-φ10孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)）②基準(zhǔn)統(tǒng)一（在大多數(shù)工序中使用）③定位穩(wěn)定可靠，夾具結(jié)構(gòu)簡單。左邊φ10孔——限制1個(gè)自由度（）①基準(zhǔn)重合（與φ16H7中心連線是直槽、圓槽、右φ10夾角的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)）②基準(zhǔn)統(tǒng)一（在大多數(shù)工序中使用）③定位穩(wěn)定可靠，離φ16H7中心遠(yuǎn)，轉(zhuǎn)角誤差小，夾具結(jié)構(gòu)簡單◆粗基準(zhǔn)的選擇：φ40外圓——限制4個(gè)自由度（、、、）①保證加工面與不加工面間的位置關(guān)系（φ16H7與外圓壁厚均勻）②定位穩(wěn)定可靠、夾緊方便（定位面平整光潔、可用三爪卡盤裝夾）K面——限制1個(gè)自由度（）①保證加工面與不加工面間的位置關(guān)系（保證尺寸12）②定位方便（直接靠在三爪卡盤卡爪上）。左邊R10外緣——限制1個(gè)自由度（）①保證加工面與不加工面間的位置關(guān)系（φ10孔中心與外圓對(duì)稱）四．工藝路線的擬訂1．表面加工方法和加工方案的選擇（1）加工面的技術(shù)要求——經(jīng)濟(jì)精度——正常工作條件下所達(dá)到的加工精度（2）工件材料的性質(zhì)及熱處理（3）工件的形狀和尺寸（4）結(jié)合生產(chǎn)類型考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性（5）現(xiàn)有生產(chǎn)條件2．加工階段的劃分粗加工階段——盡快切除余量——高生產(chǎn)率半精加工階段——繼續(xù)減少加工余量，為精加工作準(zhǔn)備，次要面加工精加工階段——達(dá)到要求的加工精度和表面粗糙度光整加工和超精密階段——降低表面粗糙度值原因：①保證加工質(zhì)量②合理使用設(shè)備③便于安排熱處理④及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷，保護(hù)精加工表面★加工階段劃分——針對(duì)零件加工的整個(gè)過程、針對(duì)主要加工面3．工序集中與工序分散工序集中——工序少，內(nèi)容多——裝夾次數(shù)少，位置精度高，設(shè)備數(shù)量少，工人少工序分散——工序多，內(nèi)容少——設(shè)備工裝簡單，調(diào)整方便，切削用量合理；設(shè)備多，工人多4．加工順序的安排（1）機(jī)械加工順序的安排——①先基準(zhǔn)后其它②先粗后精③先主后次、穿插進(jìn)行④先面后孔●基準(zhǔn)加工→主要面粗加工→次要面加工→主要面半精加工→次要面加工→修基準(zhǔn)→主要面精加工（2）熱處理工序的安排1）預(yù)備熱處理——正火和退火——粗加工前時(shí)效處理——粗加工前、后調(diào)質(zhì)處理——粗加工后，半精加工前2）最終熱處理——淬火——精加工、磨削前滲碳淬火——半精加工后滲氮——盡量靠后表面處理（電鍍及氧化）——最后●毛坯制造→退火或正火→主要面粗加工→次要面加工→調(diào)質(zhì)（或時(shí)效）→主要面半精加工→次要面加工→淬火（或滲碳淬火）→修基準(zhǔn)→主要面精加工（3）輔助工序的安排檢驗(yàn)——粗加工后，精加工0前；轉(zhuǎn)車間前后；重要工序前后，完工后去毛刺——鉆、銑、刨、拉后，淬火前輔助工序——清洗、防銹、去磁、平衡等五．加工余量的確定1．加工余量的概念（1）工序余量——切除的金屬層厚度——等于前后工序尺寸之差被包容面：Zb=a-b包容面：Zb=b-a外圓表面：2Zb=da-db內(nèi)孔表面：2Zb=db-da（2）總加工余量ZΣ=各工序加工余量之和=毛坯尺寸與零件尺寸之差=毛坯余量●單向入體原則——被包容面——基本尺寸為最大極限尺寸，上偏差為零包容面——基本尺寸為最小極限尺寸，下偏差為零孔與孔（平面）間距離尺寸——對(duì)稱分布毛坯尺寸——正負(fù)分布●工序余量的變動(dòng)范圍=前后工序尺寸公差之和2．影響最小加工余量的因素（1）前工序的表面粗糙度Ra和表面缺陷層深度Ha（2）前工序的尺寸公差Ta（3）前工序的相互位置偏差ρa(bǔ)（4）本工序加工時(shí)的安裝誤差εb3．確定加工余量的方法——①計(jì)算法②查表修正法③經(jīng)驗(yàn)估算法六．工序尺寸的確定●余量法①確定各工序基本余量及各工序經(jīng)濟(jì)加工精度②從后向前推算各工序基本尺寸及毛坯尺寸③按“單向入體原則”確定各工序尺寸公差●基準(zhǔn)不重合時(shí)，必須用尺寸鏈的原理進(jìn)行分析計(jì)算七．機(jī)床及工藝裝備的確定1.機(jī)床的確定1）機(jī)床規(guī)格尺寸應(yīng)與工件尺寸相適應(yīng)2）機(jī)床的精度應(yīng)與加工精度相適應(yīng)3）機(jī)床生產(chǎn)率應(yīng)與生產(chǎn)類型相適應(yīng)——單件小批生產(chǎn)→通用設(shè)備大批量生產(chǎn)→高效專用設(shè)備4）機(jī)床的選擇應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場的實(shí)際情況——類型，設(shè)備負(fù)荷，排列等2.工藝裝備的確定(1)夾具的選擇單件小批生產(chǎn)→通用夾具，組合夾具大批量生產(chǎn)→高效和自動(dòng)化專用夾具多品種中小批量生產(chǎn)→可調(diào)夾具、成組夾具◆夾具的精度——與工件加工精度相適應(yīng)(2)刀具的選擇——優(yōu)先選用標(biāo)準(zhǔn)刀具高效復(fù)合刀具、專用刀具◆刀具的類型、規(guī)格及精度——與工件加工要求相適應(yīng)(3)量具的選擇單件小批量生產(chǎn)——通用量具大批量生產(chǎn)——高效專用量具--極限量規(guī)、專用量具和測量儀器◆量具的量程和精度——與工件結(jié)構(gòu)尺寸和精度相適應(yīng)八．確定切削用量和時(shí)間定額1.切削用量的選擇單件小批生產(chǎn)——不規(guī)定批量較大——嚴(yán)格地確定粗加工——保證高生產(chǎn)率大的背吃刀量，較大的進(jìn)給量，合理的切削速度精加工——保證加工精度和表面質(zhì)量較小的背吃刀量和進(jìn)給量、合理的切削速度。組合機(jī)床、自動(dòng)機(jī)床——比一般低一些2．時(shí)間定額——生產(chǎn)1件產(chǎn)品或完成1道工序所耗的時(shí)間（1）單件時(shí)間定額Tp①基本時(shí)間Tb——直接改變對(duì)象的尺寸形狀、位置、狀態(tài)或性質(zhì)所耗的時(shí)間直接切除余量所耗時(shí)間（含切入切出時(shí)間）②輔助時(shí)間Ta——實(shí)現(xiàn)基本工藝所進(jìn)行的各種輔助動(dòng)作所耗的時(shí)間裝卸、開停機(jī)、進(jìn)退刀、改變切削用量、試切和測量等◆基本時(shí)間+輔助時(shí)間=作業(yè)時(shí)間③布置工作地時(shí)間Ts——工作班內(nèi)照管工作地所耗的時(shí)間，作業(yè)時(shí)間2～7%調(diào)整更換刀具、修整砂輪、潤滑擦試機(jī)床、清理切屑④休息與生理需要時(shí)間Tr——工作班內(nèi)滿足生理需要所耗的時(shí)間，作業(yè)時(shí)間2～4%⑤準(zhǔn)備和終結(jié)時(shí)間Te——為生產(chǎn)一批產(chǎn)品準(zhǔn)備和結(jié)束工作所耗的時(shí)間Tp=Tb+Ta+Ts+Tr+（2）提高生產(chǎn)率的措施1)縮減基本時(shí)間Tb外圓車削：Tb=①增大切削用量——硬質(zhì)合金——200m/min，陶瓷刀具——500m/min金剛石、立方氮化硼刀具——普通鋼材——900m/min↘淬火鋼或高鎳合金鋼——90m/min高速磨削——80m/s；強(qiáng)力磨削深度——6～30mm②減少或重合切削行程長度——多刀多刃加工多件加工——順序加工平行加工平行順序加工③減小切削加工余量Z——毛坯精化粉末冶金、壓力鑄造、精密鑄造、精鍛、冷擠壓、熱擠壓等冷擠壓齒輪代替剃齒2）縮短輔助時(shí)間——直接縮減、間接縮減①直接縮減輔助時(shí)間——大批量生產(chǎn)——先進(jìn)高效夾具單件小批量生產(chǎn)——成組夾具或通用夾具主動(dòng)測量法——加工過程中測量工件實(shí)際尺寸，并主動(dòng)控制數(shù)字顯示裝置——顯示尺寸變化、刀具位移量②間接縮減輔助時(shí)間——使輔助時(shí)間與基本時(shí)間重合轉(zhuǎn)位移位工作臺(tái)或多根心軸——加工時(shí)間內(nèi)裝卸工件主動(dòng)測量或數(shù)字顯示裝置——使測量時(shí)間與基本時(shí)間重合（3）縮短布置工件地時(shí)間——減少調(diào)刀對(duì)刀時(shí)間快換刀夾、刀具微調(diào)機(jī)構(gòu)、專用對(duì)刀樣板、對(duì)刀塊（4）縮短準(zhǔn)備和終結(jié)時(shí)間——擴(kuò)大零件批量和減少調(diào)整機(jī)床、工裝的時(shí)間成批生產(chǎn)——縮短安裝刀具、調(diào)整機(jī)床的時(shí)間，擴(kuò)大零件批量中小批生產(chǎn)——零件通用化和標(biāo)準(zhǔn)化，或采用成組技術(shù)十．編制工藝規(guī)程文件①機(jī)械加工工藝過程卡片——成批生產(chǎn)工藝路線——工序名稱、內(nèi)容、車間工段、機(jī)床工藝裝備名稱、時(shí)間定額②機(jī)械加工工序卡片——大批量生產(chǎn)、中批關(guān)鍵件、小批關(guān)鍵工序工序加工要求——細(xì)實(shí)線畫工件外形（加工面用粗實(shí)線表示）本工序尺寸及公差、表面粗糙度及其它技術(shù)要求定位基準(zhǔn)、夾壓位置和方式§3-3工藝尺寸鏈一．工藝尺寸鏈的概念1．尺寸鏈的定義——互相聯(lián)系的，按一定順序排列成的封閉尺寸圖形①封閉性——首尾相接②工藝性——隨工藝方案變化而變2．工藝尺寸鏈的組成:封閉環(huán)——最后自然形成的尺寸，A0組成環(huán)——直接獲得的尺寸↘增環(huán)——該環(huán)增大，封閉環(huán)相應(yīng)增大，減環(huán)——該環(huán)增大，封閉環(huán)相應(yīng)減小，3．增、減環(huán)的判定方法——設(shè)封閉環(huán)為減環(huán)方向，沿減環(huán)方向繞尺寸鏈順次畫箭頭，即為各組成環(huán)方向4．工藝尺寸鏈的建立①封閉環(huán)的確定——間接得到②組成環(huán)的查找——從定位面到加工面的尺寸——直接得到二．工藝尺寸鏈計(jì)算的基本公式1．封閉環(huán)基本尺寸=所有增環(huán)基本尺寸之和減去所有減環(huán)基本尺寸之和2．封閉環(huán)上偏差=所有增環(huán)上偏差之和減去所有減環(huán)下偏差之和3．封閉環(huán)下偏差=所有增環(huán)下偏差之和減去所有減環(huán)上偏差之和4．封閉環(huán)公差=各組成環(huán)公差之和三．工藝尺寸鏈的應(yīng)用1.基準(zhǔn)不重合時(shí)工序尺寸及公差的確定（1）測量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)尺寸的換算【例】尺寸不便測量，改測量孔深A(yù)2，通過（A1）間接保證尺寸（A0），求工序尺寸A2及偏差。解:①畫尺寸鏈②封閉環(huán)A0=，增環(huán)A1=，減環(huán)A2③計(jì)算封閉環(huán)基本尺寸：10=50-A2∴A2=40封閉環(huán)上偏差：0=0-EI2∴EI2=0封閉環(huán)下偏差：0.36=-0.17-ES2∴ES2=0.19④驗(yàn)算封閉環(huán)公差T0=0.36，T1+T2=0.17+0.19=0.36計(jì)算正確（2）定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)尺寸的換算【例】A、B、C面已加工。以A面定位鏜孔，求工序尺寸及偏差。解:①畫