數(shù)控加工工藝課件(ppt 124頁(yè)).ppt

1、第二章 工件在數(shù)控機(jī)床上的裝夾,掌握夾具的分類、組成和作用，了解各典型夾具的結(jié)構(gòu)和功能。,教學(xué)目的：,第一節(jié) 機(jī)床夾具概述,一、概述 在機(jī)械制造中，用以裝夾工件（和引導(dǎo)刀具）的裝置，稱為夾具。 1、機(jī)床夾具的概念 工件的定位：在機(jī)械加工過(guò)程中，為了保證加工精度，首先要使工件在機(jī)床上占有正確的位置，確定工件在機(jī)床上或夾具中占有正確的位置的過(guò)程。 夾緊：定位后將其固定，使其在加工過(guò)程中始終保持定位位置不變的過(guò)程。 工件的裝夾：工件在機(jī)床或夾具上定位、夾緊的過(guò)程。 機(jī)床夾具：用以裝夾工件的裝置。,定位裝置,夾緊裝置,由定位元件組合而成，使工件相對(duì)于機(jī)床及刀具處于正確的位置,工件定位后，將工件緊固，使

2、工件在加工過(guò)程中不發(fā)生位置變化,機(jī)床夾具的基本組成,2、機(jī)床夾具的組成,夾具體,是夾具的基本骨架，通過(guò)它將夾具所有元件構(gòu)成一個(gè)整體。,其他特殊元件組成,連接元件、對(duì)刀或?qū)蛟?、其它裝置。,1-夾具體,2-液壓缸,3-壓板,4-對(duì)刀塊,5-V形架,6-圓柱銷,7-定向鍵,液壓銑床夾具,工件在夾具中 的正確定位，是通過(guò)工件上的定位基準(zhǔn)面與夾具的定位元件相接觸面實(shí)現(xiàn)。無(wú)需找正。 由于夾預(yù)先在機(jī)床上調(diào)整好位置，因此工件通過(guò)夾具相對(duì)于機(jī)床也就占有了正確的位置。 通過(guò)夾具的對(duì)刀導(dǎo)向裝置，保證了工件加工表面相對(duì)于刀具的正確位置。 1-快換鉆套 2-鉆套用襯套 3-鉆模板 4-開(kāi)口墊圈 5-螺母 6-心軸

3、7-夾具體,新型數(shù)控夾具與組合夾具,新型數(shù)控夾具體,新型數(shù)控夾具與組合夾具,孔系組合夾具,3、夾具的分類,通 用 夾 具,通 用 可 調(diào) 夾 具,專 用 夾 具,組 合 夾 具,成 組 夾 具,拼 拆 式 夾 具,按用途分類,夾具的分類,車床 夾 具,銑床 夾 具,鉆 床 夾 具,鏜 床 夾 具,磨 床 夾 具,齒 輪 機(jī) 床 夾 具,其 它 機(jī) 床 夾 具,按使用機(jī)床分類,5、機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用： 1）保證工件的加工精度。 2）提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低加工成本。 3）擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍和改變機(jī)床用途。 4）改善勞動(dòng)條件和保證生產(chǎn)安全。,二、工件的裝夾方式 工件在機(jī)床上的裝夾方式有以下三種方

4、法： （1）直接找正法 在機(jī)床上根據(jù)工件上有關(guān) 基準(zhǔn)直接找正工件，使工件獲得加工時(shí)正確位置的方法。 （2）劃線找正法 在機(jī)床上按毛坯或工件上所劃線找正工件，使工件獲得正確位置的方法。 （3）用夾具裝夾 通過(guò)夾具上的定位元件使工件相對(duì)刀具及機(jī)床獲得正確位置的方法。,直接找正法示例,三、定位基準(zhǔn)的選擇原則,基準(zhǔn),零件上用以確定其它點(diǎn)、線、面位置所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面。,設(shè)計(jì)基準(zhǔn),零件圖上用以確定其它點(diǎn)、線、面位置的基準(zhǔn)。,工藝基準(zhǔn),零件加工、測(cè)量和裝配過(guò)程中使用的基準(zhǔn)。分為裝配基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)。,第二節(jié) 工件的定位 在使用夾具的情況下，要使機(jī)床、刀具、夾具、工件之間保持正確的加工

5、位置，離不開(kāi)極重要環(huán)節(jié)-定位 1、六點(diǎn)定位原則 定位，就是限制自由度。通常用一個(gè)支承點(diǎn)限制工件的一個(gè)自由度。,自由度的概念,一個(gè)位于空間自由狀態(tài)的物體，對(duì)于直角坐標(biāo)系來(lái)說(shuō)，具有六個(gè)自由度。,六點(diǎn)定位原理,夾具用合理分布的六個(gè)支承點(diǎn)，分別限制工件的六個(gè)自由度，使工件在夾具中的位置完全確定，稱為“六點(diǎn)定位原理”。,工件的xoy面上的3個(gè)支承點(diǎn)限制了移動(dòng)：z；轉(zhuǎn)動(dòng)：X,Y 。3個(gè)自由度。 xoy面為主要定位基準(zhǔn)面。 工件上的yoz面上的2個(gè)支承點(diǎn)限制了移動(dòng)：x；轉(zhuǎn)動(dòng)：Z。2個(gè)自由度。 Yoz面為導(dǎo)向基準(zhǔn)面。 工件上的xoz面上的1個(gè)支承點(diǎn)限制了移動(dòng)：z。1個(gè)自由度。 xoz面為止推基準(zhǔn)面。,限制工件

6、自由度與加工要求的關(guān)系。,工件的六個(gè)自由度不一定都限制，需根據(jù)加工要求而定。 確定自由度：要根據(jù)加工要求所必須限制的自由度。 根據(jù)加工要求，所研究對(duì)象為工件的被加工表面的工序基準(zhǔn)，若它的某自由度妨礙到被加工表面的技術(shù)要求，則該自由度需被限制。,2工件的定位 l）完全定位 工件的六個(gè)自由度全部被夾具中的定位元件所限制，而在夾具中占有完全確定的惟一位置，稱為完全定位。 2）不完全定位 根據(jù)工件加工表面的不同加工要求，定位支承點(diǎn)的數(shù)目可以少于六個(gè)。有些自由度對(duì)加工要求有影響，有些自由度對(duì)加工要求無(wú)影響，這種定位情況稱為不完全定位。不完全定位是允許的，,3）欠定位 按照加工要求應(yīng)該限制的自由度沒(méi)有被限

7、制的定位稱為欠定位。欠定位是不允許的。因?yàn)榍范ㄎ槐ＷC不了加工要求。 4）過(guò)定位 工件的一個(gè)或幾個(gè)自由度被不同的定位元件重復(fù)限制的定位稱為過(guò)定位。當(dāng)過(guò)定位導(dǎo)致工件或定位元件變形，影響加工精度時(shí)，應(yīng)該嚴(yán)禁采用。但當(dāng)過(guò)定位并不影響加工精度，反而對(duì)提高加工精度有利時(shí)，也可以采用。,六點(diǎn)定位原理的應(yīng)用,完全定位,a,b,六點(diǎn)定位原理的應(yīng)用,c,d,完全定位,六點(diǎn)定位原理的應(yīng)用,e,f,完全定位,六點(diǎn)定位原理的應(yīng)用,a,b,c,過(guò)定位,六點(diǎn)定位原理的應(yīng)用,a,b,c,d,e,f,g,欠定位,二、常見(jiàn)定位方式和定位元件,常見(jiàn)的3種定位方式 工件以平面定位支承板 工件以內(nèi)孔定位圓柱銷（長(zhǎng)，短） 工件以外圓定位

8、V形快（長(zhǎng)，短）,三、定位誤差的分析計(jì)算1、定位誤差的基本概念,定位誤差：調(diào)整法加工時(shí)，由于加工前，刀具已通過(guò)夾具的對(duì)刀裝置，確定了刀具相對(duì)于工件加工表面的位置，但由于某些原因，使得一批工件的工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上有變化，從而引起工序尺寸的變化，產(chǎn)生誤差，這種誤差是由于定位所引起的，稱為定位誤差。 它的大小是：工序基準(zhǔn)位置變動(dòng)的最大偏移量。 定位誤差與加工對(duì)象的工序尺寸有關(guān)。加工對(duì)象有幾個(gè)工序尺寸，則有幾個(gè)定位誤差。,2、定位誤差產(chǎn)生的原因及組成,原因： 基準(zhǔn)不重合： 工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不是同個(gè)點(diǎn)、面、線。 基準(zhǔn)位移： 由于定位元件制造有誤差，導(dǎo)致工序基準(zhǔn)在尺寸方向上會(huì)產(chǎn)生變動(dòng)。,定位誤差(

9、D)的組成： 基準(zhǔn)不重合誤差（B）=定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)之間尺寸的公差。 基準(zhǔn)位移誤差（Y）=定位基準(zhǔn)在尺寸方向的最大變動(dòng)量。 定位誤差=基準(zhǔn)位移誤差基準(zhǔn)不重合誤差,定位誤差的計(jì)算方法： 將基準(zhǔn)不重合誤差與基準(zhǔn)位移誤差分開(kāi)計(jì)算?；鶞?zhǔn)位移誤差通過(guò)畫(huà)圖算出的偏移量。 最后組合起來(lái)。,三、單一定位,以平面定位元件所產(chǎn)生的定位誤差。 （1）不存在基準(zhǔn)位移誤差 （2）只存在基準(zhǔn)不重合誤差，若定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合，基準(zhǔn)不重合誤差為0，定位誤差為0。 以內(nèi)孔定位的定位方式。（以圓柱銷為例） 1.當(dāng)工件的內(nèi)孔與圓柱銷過(guò)盈配合時(shí)，無(wú)基準(zhǔn)位移誤差，只有基準(zhǔn)不重合誤差。 2、當(dāng)工件的內(nèi)孔與圓柱銷間隙配合時(shí)，既有基準(zhǔn)

10、不重合誤差，也有基準(zhǔn)位移誤差。,圓柱銷水平放置，與內(nèi)孔單邊接觸,注意點(diǎn)： 工件的定位問(wèn)題也就是工件哪些自由度需要被限制。 工件的定位并不是說(shuō)工件固定在那里不可動(dòng)，那是夾緊。 定位與夾緊是安裝的兩個(gè)過(guò)程，兩者不可混淆。定位不意味著夾緊，夾緊也并不代表著定位好了。 定位必須滿足三個(gè)條件： 工件有具體的定位表面（定位基準(zhǔn)或定位基面） 夾具的定位元件 兩者接觸。,第二節(jié) 工件的夾緊 一、夾緊裝置的組成及基本要求 1、夾緊裝置的組成 （1）力源裝置是產(chǎn)生夾緊原始作用力的裝置 （2）中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是把力源裝置產(chǎn)生的力傳給夾緊元件的中間機(jī)構(gòu)。 其作用：1）改變夾緊作用力的方向 2）改變夾緊作用力的大小 3）具

11、有一定的自瑣性能 （3）夾緊元件是夾緊裝置的最終執(zhí)行元件，與工件直接接觸，把工件夾緊。,4.5.1 工件的夾緊簡(jiǎn)述 如上所述，工件在加工前需要定位和夾緊。 這是兩項(xiàng)十分重要的工作。關(guān)于定位，在前面幾節(jié)中已詳細(xì)論述，本節(jié)對(duì)工件在機(jī)床上或夾具中的夾緊作一概略說(shuō)明。夾緊的目的是防止工件在切削力、重力、慣性力等的作用下發(fā)生位移或振動(dòng)，以免破壞工件的定位。 因此正確設(shè)計(jì)的夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)滿足下列基本要求： 夾緊力不應(yīng)破壞工件的正確定位； 夾緊裝置應(yīng)有足夠的性； 夾緊時(shí)不應(yīng)破壞工件表面，不應(yīng)使工件超過(guò)允許范圍的變形； 能用較小的夾緊力獲得所需的夾緊效果； 工藝性好，在保證生產(chǎn)率的前提下結(jié)構(gòu)應(yīng)簡(jiǎn)單，便于制造、維修

12、和操作；手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)具有自鎖性能。,二、夾緊力的確定 根據(jù)上述的基本要求，正確確定夾緊力三要素(方向、作用點(diǎn)、大小)是一個(gè)不容忽視的問(wèn)題。 1、夾緊力方向的確定 1)夾緊力的方向不應(yīng)破壞工件定位 圖4.48(a)所示為不正確的夾緊方案，夾緊力有向上的分力Fwz,，使工件離開(kāi)原來(lái)的正確定位位置。而圖4.48(b)所示為正確的夾緊方案。 2)夾緊力方向應(yīng)指向主要定位表面。,2、夾緊力作用點(diǎn)的確定 1)夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在支承范圍內(nèi) 如圖4.49所示的夾緊力的作用點(diǎn)落到了定位元件的支承范圍之外，夾緊時(shí)將破壞正確位置，因而是不正確的,2) 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在工件剛性較好的部位 如圖4.50(a)所

13、示，薄壁套筒的軸向剛性比徑向剛性好，用卡爪徑向夾緊時(shí)工件變形大，若沿軸向施加夾緊力，變形就會(huì)小得多。夾緊如圖4.50(b)所示的薄壁箱體時(shí)，夾緊力不應(yīng)作用在箱體的頂面，而應(yīng)作用杠剛忭較好的凸邊上?；蛉鐖D4.50(c)所示改為三點(diǎn)夾緊，改變著力點(diǎn)的位置，以減少夾緊變形。,3)夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)靠近工件的加工部位 如圖4.51所示，夾緊力遠(yuǎn)離加工部位，因此應(yīng)在加工部位加上輔助夾緊機(jī)構(gòu)，以防止加工時(shí)發(fā)生振動(dòng)，影響加工質(zhì)量和安全。,3、夾緊力大小的估算 加工過(guò)程中，工件受到切削力、離心力、慣性力及重力等的作用，理論上夾緊力的作用應(yīng)與上述力 (力矩)的作用相平衡。但是切削力的大小和方向在加工過(guò)程中是變化的

14、，因此夾緊力的大小只能進(jìn)行粗略的估算。,估算的方法如下。 1)找出對(duì)夾緊最不利的瞬時(shí)狀態(tài)，估算此狀態(tài)下所需的夾緊力。 2)為了簡(jiǎn)便，只考慮主要因素在力系中的影響，略去次要因素在力系中的影響。 3)根據(jù)工件狀態(tài)，列出力(力矩)的平衡方程式，解出夾緊力的大小，還應(yīng)適當(dāng)考慮安全系數(shù)。如需進(jìn)行夾緊力估算可參閱有關(guān)資料。,4.5.4 常見(jiàn)夾緊機(jī)構(gòu) 夾緊機(jī)構(gòu)的種類很多，這里只簡(jiǎn)單介紹其中一些典型裝置。 （1）斜楔夾緊機(jī)構(gòu) 圖 4.52所示是一些斜楔夾緊實(shí)例。斜楔夾緊機(jī)構(gòu)是利用斜面的楔緊作用，將外力傳遞給工件，完成工件的夾緊。當(dāng)楔塊的升角 在 6 0 10 0 時(shí)具有自鎖性能。但自鎖的穩(wěn)定性較差，主要用于夾

15、緊機(jī)構(gòu)中來(lái)改變力的方向。,2、螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 螺旋夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易制造，而且螺旋相當(dāng)于一個(gè)斜楔纏繞在圓柱體的表面形成的；由于其升角小（ 3 0 左右）則螺旋機(jī)構(gòu)具有較好的自鎖性能，獲得的夾緊力大，是應(yīng)用最廣泛的一種夾緊機(jī)構(gòu)。 1）單個(gè)螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 直接用螺釘或螺母夾緊工件的機(jī)構(gòu)。螺釘頭部直接壓在工件表面上，可能會(huì)損傷工件或帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)。為克服這一缺點(diǎn)在其頭部加裝浮動(dòng)壓塊，以增加接觸面積，減少損傷。 夾緊動(dòng)作慢使這一機(jī)構(gòu)的另一缺點(diǎn)。通常采用一些快速結(jié)構(gòu)，如快卸墊圈、快換螺母、快速機(jī)構(gòu)等,（3）偏心夾緊機(jī)構(gòu) 它是利用偏心間直接或間接夾緊工件的機(jī)構(gòu)。偏心夾緊分圓偏心和曲線偏心兩種，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)

16、單、操作方便、夾緊迅速，缺點(diǎn)是夾緊力小，夾緊行程短，用于振動(dòng)小、切削力不大的場(chǎng)合。圖 4.58是幾種典型的偏心夾緊機(jī)構(gòu)的實(shí)例，圖4.59是圓偏心輪的幾種結(jié)構(gòu)。,（4）聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu) 是利用機(jī)構(gòu)的組合完成單件或多件的多點(diǎn)、多向同時(shí)夾緊的機(jī)構(gòu)。它可以實(shí)現(xiàn)多件加工、減少輔助時(shí)間、提高生產(chǎn)效率、減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度等。 1）單件聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu) 利用夾緊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)工件的多向、多點(diǎn)夾緊。如圖4.60所示機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)二力垂直夾緊。 2）多件聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu) 一般有平行式多件聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)和連續(xù)式多件聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)。, 平行式多件聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu) 如圖4.61所示，若采用剛性壓板夾緊，則因一批工件的外圓直徑尺寸的不一致，將導(dǎo)致個(gè)別工

17、件夾不緊的現(xiàn)象。在（b）圖中增加了浮動(dòng)裝置，既可以同時(shí)夾緊工件，又方便操作。在理論上平行式夾緊各工件受到的夾緊力相等。, 連續(xù)式多件聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu) 如圖4.62是多個(gè)工件同時(shí)銑槽的夾具。這種方式，由于工件的夾緊力是依次傳遞的，可能造成工件在夾緊方向的位置誤差很大。因此，只適用于加工在夾緊方向上沒(méi)有加工要求的工件。 另外，在設(shè)計(jì)聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)時(shí)，應(yīng)注意應(yīng)設(shè)置浮動(dòng)環(huán)節(jié)；同時(shí)夾緊的工件不宜太多；結(jié)構(gòu)的剛度要好，力求簡(jiǎn)單、緊湊。,第三章 數(shù)控加工的工藝基礎(chǔ),第一節(jié) 機(jī)械加工工藝規(guī)程概述 一、生產(chǎn)過(guò)程與機(jī)械加工工藝過(guò)程 機(jī)械加工 工藝過(guò)程 工藝過(guò)程 生產(chǎn)過(guò)程,材料 準(zhǔn)備,生產(chǎn) 技術(shù) 準(zhǔn)備,毛坯 制造,機(jī)械

18、加工,產(chǎn)品 裝配,檢驗(yàn) 試車,包裝 入庫(kù),生產(chǎn)過(guò)程把原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返倪^(guò)程。 包括：生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備，毛坯制造，機(jī)械加工，熱處理，裝配，測(cè)試檢驗(yàn)，涂裝。 工藝過(guò)程 在生產(chǎn)過(guò)程中改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀，尺寸，相對(duì)位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品的過(guò)程，是重要組成部分。(毛坯制造，機(jī)械加工熱處理，裝配),二、機(jī)械加工工藝過(guò)程的組成,一個(gè)或一組工人，在一個(gè)工作地對(duì)同一個(gè) 或同時(shí)對(duì)幾個(gè)工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過(guò)程。 區(qū)分工序的主要依據(jù) 1、設(shè)備或工作地的變動(dòng) 2、完成的那一部分內(nèi)容的連續(xù)。 工序不僅是制訂工藝過(guò)程的基本單元，也 是制訂時(shí)間定額，配備工人，安排作業(yè)計(jì) 劃和進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)的基本單元。,（一）工

19、序,（二）工步,工步 加工表面(或裝配時(shí)的聯(lián)接表面)和加工(或裝配)工具不變的條件下所完成的那部分工藝過(guò)程。 復(fù)合工步 為了提高生產(chǎn)率，用幾把刀具同時(shí)加工幾個(gè)表面的工步，視為一個(gè)工步。,（三）安裝,安裝 工件(或裝配單元)經(jīng)一次裝夾后所 完成的那一部分的工序內(nèi)容。 工件加工中應(yīng)盡量減少安裝的次數(shù)， 因?yàn)槎嘁淮伟惭b就造成多一次的安裝 誤差，而且還增加了輔助時(shí)間。 工位 一次裝夾后，工件(或裝配單元)與 夾具或設(shè)備的可動(dòng)部分一起相對(duì)刀具 或設(shè)備的因定部分所占據(jù)的每一個(gè)位置。,如圖所示零件，毛坯為直徑35mm棒料，批量生產(chǎn)時(shí)其機(jī)械加工工藝過(guò)程如下所述，試填寫(xiě)下表。 在鋸床上切斷下料；車一端面鉆中心孔

20、，調(diào)頭，車另一端面鉆中心孔；在另一臺(tái)機(jī)床上將整批工件靠螺紋一邊都車至30mm,調(diào)頭再調(diào)刀車削整批工件的18mm外園；又換一臺(tái)車床車20mm外圓；在銑床上銑床上銑兩平面，轉(zhuǎn)90度后，銑另外兩平面；最后，車螺紋，倒角。,三、機(jī)械加工工藝規(guī)程,機(jī)械加工工藝規(guī)程 ：規(guī)定零件機(jī)械加工工藝過(guò)程和操作方法等的工藝文件。 內(nèi)容 ：工件加工的工藝路線，各工序的具體內(nèi)容，所用的設(shè)備和工藝裝備，工件和檢驗(yàn)項(xiàng)目及檢驗(yàn)方法，切削用量，時(shí)間定額。 常見(jiàn)工藝規(guī)程文件： 1）機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 2）機(jī)械加工工序卡片,4、機(jī)械加工工藝規(guī)程作用 （1）工藝規(guī)程是組織生產(chǎn)的指導(dǎo)性文件 （2）工藝規(guī)程是生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的依據(jù) （3）工

21、藝規(guī)程是新建工廠（車間）的技術(shù)文件,四、制訂工藝規(guī)程的步驟,準(zhǔn)備性工作階段 計(jì)算年生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型，分析零件圖及產(chǎn)品裝配圖，對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，選擇毛坯。 工藝路線擬定階段 選擇定位基準(zhǔn)，確定各表面的加工，安排加工順序，確定工序分散與集中的程度，安排熱處理以及檢驗(yàn)。,工序設(shè)計(jì)階段 確定各工序的加工作量，計(jì)算工序尺寸及公差，確定各工序所用的設(shè)備及刀，夾、量具和輔助工具，確定切削用量及時(shí)間定額。確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法。 4. 填寫(xiě)工藝文件 零件機(jī)械加工工藝規(guī)程經(jīng)上述步驟確定或，應(yīng)將有關(guān)內(nèi)容填入各種不同的卡片，以便貫徹執(zhí)行。,第二節(jié) 制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程 的準(zhǔn)備性工作 一、概述：包

22、括計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類 型，對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，確定毛坯種類。 二、生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型 1、生產(chǎn)綱領(lǐng)：指在計(jì)劃期內(nèi)企業(yè)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn) 的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。 2、生產(chǎn)類型：反映企業(yè)生產(chǎn)專業(yè)化程度。 分類：1）單件生產(chǎn) 2）成批生產(chǎn) 3）大量生產(chǎn),三、零件的工藝分析 1、分析、審查零件圖樣和產(chǎn)品的裝備圖 1）分析的內(nèi)容：分析零件圖樣和部件的裝配圖，主要是明確被加工零件在產(chǎn)品中的位置與作用，找出該零件上有多少主要加工表面，找出該零件的技術(shù)要求。 2）審查具體內(nèi)容： （1）審查零件圖的視圖、尺寸、公差和技術(shù)要求等是否完整。 （2）審查各項(xiàng)技術(shù)要求是否合理 （3）審查零件材料及熱處理選用是否合適,2、零

23、件的結(jié)構(gòu)工藝性分析1）概述 分析要點(diǎn)：根據(jù)組成零件各種表面的尺寸，精度，組合情況，選擇適當(dāng)?shù)募庸し椒ê图庸ぢ肪€。 結(jié)構(gòu)工藝性：所設(shè)計(jì)的零件在保證產(chǎn)品使用性能的前提下。根據(jù)已定的生產(chǎn)規(guī)模，采生產(chǎn)效率高和成本低的方法制造出來(lái)。其中包括毛坯制造，熱處理，機(jī)械加工，裝配和修理的結(jié)構(gòu)工藝性。隨著生產(chǎn)類型和生產(chǎn)條件的不同，以及機(jī)械工業(yè)技術(shù)水平發(fā)展而變化。,3、數(shù)控加工對(duì)零件結(jié)構(gòu)工藝性的影響 1）數(shù)控加工的特點(diǎn)：自動(dòng)化程度高，加工精度高，對(duì)加工對(duì)象的適應(yīng)性強(qiáng)，可以與計(jì)算機(jī)通信，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造一體化。,2）在以下情況下采用數(shù)控加工，工藝性是好的： （1）單件小批生產(chǎn)的零件的加工，成批生產(chǎn)的關(guān) 鍵工序

24、的加工， （2）加工精度高，具有形狀復(fù)雜的曲線或曲面的零件加工。 （3）需要多次改型設(shè)計(jì)的零件的加工。 （4）需要鉆、鏜、鉸、攻螺紋及銑削多個(gè)工步加工的工件，如箱體零件的加工。,（5）價(jià)值高的零件。 （6）進(jìn)行精密復(fù)制的零件的加工。 （7）用通用機(jī)床加工時(shí)，需要復(fù)雜的專用夾 具或需要很長(zhǎng)的調(diào)整時(shí)間的零件的加工。,四、毛坯的確定： 1、毛坯的制造方法： 鑄造、鍛壓、焊接。 2、常見(jiàn)的毛坯類型： 鑄、鍛、壓制、沖壓、焊接、型材和板材。 3、毛坯的確定的主要因素： 根據(jù)圖紙規(guī)定的材料及機(jī)械性能選 根據(jù)零件的功能選 根據(jù)生產(chǎn)類型選 根據(jù)具體生產(chǎn)條件選,第三節(jié) 定位基準(zhǔn)選擇 一、定位基準(zhǔn) 1）概念：是加

25、工中用來(lái)使工件在機(jī)床或夾具上定位的所依據(jù)的工件上的點(diǎn)、線、面。 2）分類： （1）粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn) 粗基準(zhǔn) 加工的起始工序中，只能用毛坯上 未經(jīng)加工的表面作為定位基準(zhǔn)。 精基準(zhǔn) 利用工件上已加工過(guò)的表面作定位基準(zhǔn)面。,（2）輔助基準(zhǔn) 概念：為裝夾方便或?qū)崿F(xiàn)基準(zhǔn)統(tǒng)一，人為制造的一種定位基準(zhǔn)。,工藝凸臺(tái),二、 粗基準(zhǔn)的選擇 （一）兩個(gè)問(wèn)題 1. 保證加工表面與不加工表面之間的相互位置關(guān)系。 2合理地分配各加工面的加工余量。,（二）選擇原則 對(duì)于同時(shí)具有加工表面與不加工表面的工件，為了保證不加工表面與加工表面的相互位置要求時(shí)，應(yīng)選擇不加工表面作粗基準(zhǔn)。(零件有多個(gè)不加工表面時(shí)，以其中與加工面相互位置要

26、求較高的表面作粗基準(zhǔn)。) 對(duì)于有較多加工表面的工件，粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)能合理分配加工余量。,合理分配加工余量： 1）對(duì)于工件上的某些重要表面，為了盡可能使其加工余量均勻，則應(yīng)選擇重要表面作粗基準(zhǔn)。 2）保證各主要加工表面都有足夠的余量，應(yīng)選擇毛坯上余量最小的表面作粗基準(zhǔn)。 3）選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)盡量平整，以便定位可靠。 4）應(yīng)避免重復(fù)使用粗基準(zhǔn)。在同一尺寸方向上，粗基準(zhǔn)通常只允許使用一次。,床身的加工,二、精基準(zhǔn)的選擇 （一）考慮問(wèn)題： 保證零件加工精度， 裝夾方便，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。,（二）選擇原則 1、基準(zhǔn)重合 加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（工序基準(zhǔn) ）與定位基準(zhǔn)一致。否則產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。,2、基準(zhǔn)統(tǒng)一

27、原則： 整個(gè)工藝過(guò)程或有關(guān)的幾道工序采用同一個(gè)（或一組）精基準(zhǔn)定位來(lái)定位 1）簡(jiǎn)化工藝過(guò)程制定及統(tǒng)一的夾具設(shè)計(jì)避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換帶來(lái)的誤差 2）若一次裝夾能同時(shí)加工多個(gè)表面，那么這多個(gè)表面間的位置、尺寸精度和定位基準(zhǔn)的選擇無(wú)關(guān)，而是取決于加工多個(gè)表面的各主軸及刀具間的位置精度及調(diào)整精度。 3）選作統(tǒng)一基準(zhǔn)表面要求：面積大，精度高，孔距遠(yuǎn)。 4）常用的有：箱體類（一面二孔，三面互相垂直）；軸類（兩頂尖孔）；盤類（大端面，短孔）。,3、自為基準(zhǔn)原則 當(dāng)精加工或光整加工工序要求余量盡可能小而均勻時(shí)，應(yīng)選擇加工表面本身作為定位基準(zhǔn)。不可提高位置精度（拉削，浮動(dòng)鏜，光整加工）。 4、互為基準(zhǔn)原則 為了得到均勻

28、的加工余量或較高的位置精度，可采用互為基準(zhǔn)、反復(fù)加工。 5、保證工件定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單適用。,三、粗、精準(zhǔn)選擇要點(diǎn) 1、精基準(zhǔn)考慮的重點(diǎn)是如何減小誤差，提高定位精 度； 2、粗基準(zhǔn)考慮的重點(diǎn)是加工面有足夠的余量，加工面 與不加工面的尺寸，位置精度，提供精基準(zhǔn)。 3、粗、精基準(zhǔn)選擇的各條原則，從不同方面提出的要 求，在具體使用時(shí)常常會(huì)互相矛盾，必須結(jié)合具體 的生產(chǎn)條件進(jìn)行分析，抓住主要矛盾，靈活選用這 些原則。,4、粗、精基準(zhǔn)的選擇使用，必須注意精基準(zhǔn)選擇在前，使用在后，粗基準(zhǔn)選擇在后使用在先。因?yàn)閷?duì)零件圖進(jìn)行工藝分析之后，必須首先選擇精基準(zhǔn)，以保證零件的主要加工精度，此后，才考慮

29、選擇粗基準(zhǔn)，將零件加工出來(lái)。,第四節(jié) 機(jī)械加工工藝路線的擬定 一、概念: 工藝路線的設(shè)計(jì)包括：加工表面的加工方法、加工階段的劃分，劃分工序、工序順序的安排。,二、 零件表面的加工方法 1、經(jīng)濟(jì)加工精度和經(jīng)濟(jì)表面粗糙度 加工過(guò)程中，影響加工精度和表面質(zhì)量的因素很多。每種加工方法在不同的工作條件下所能達(dá)到的精度和表面粗糙度會(huì)有所不同， 經(jīng)濟(jì)加工精度（經(jīng)濟(jì)表面粗糙度）是指在正常加工條件下（采用符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備、工藝裝備和標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)等級(jí)的工人，不延長(zhǎng)加工時(shí)間）所能達(dá)到的加工精度（表面粗糙度）。,2、典型表面加工方法 一般的零件都是由若干個(gè)典型表面組成。選擇零件的加工方法和加工方案，實(shí)質(zhì)上是選擇典型表面

30、的加工方法和加工方案。 典型零件表面的加工方法： 1）外圓 ：車削、磨削 2）內(nèi)孔 ：鉆、擴(kuò)、絞、鏜、磨、拉 3） 平面 ：刨削、銑削、磨削、車削,三、工序順序的確定 1各加工階段的主要任務(wù) 1) 粗加工階段 其任務(wù)是切除毛坯大部分余量，使毛坯接近成品的形狀和尺寸。 2) 半精加工階段 其任務(wù)是留下精加工余量后使主要表面達(dá)到一定的精度，為精加工（如精車、精磨）做好準(zhǔn)備。并完成一些次要表面的加工，如擴(kuò)孔、攻螺紋、銑鍵槽等。,3) 精加工階段 其任務(wù)是保證各主要表面達(dá)到規(guī)定的精度和表面粗糙度。 4) 光整加工階段 對(duì)零件精度和表面粗糙度要求很高（IT6級(jí)以上、Ra0.2m以下）的表面，需進(jìn)行光整加

31、工。主要目的是獲得很高的尺寸精度、降低表面粗糙度或使其表面得到強(qiáng)化。一般不用來(lái)提高位置精度。,2劃分加工階段的原因 1) 保證加工質(zhì)量 工件加工劃分階段后，粗加工因加工余量大、切削力大等因素造成的加工誤差，可通過(guò)半精加工和精加工逐步得到糾正，保證加工質(zhì)量。 2) 有利于合理使用設(shè)備 粗加工要求功率大、剛性好、生產(chǎn)率高的設(shè)備，可用精度不高的普通機(jī)床來(lái)完成；精加工則要求在精度高的設(shè)備或數(shù)控機(jī)床是完成?？梢?jiàn)劃分加工階段后，就可充分發(fā)揮粗、精加工設(shè)備的特點(diǎn)，避免以精干粗，做到合理使用設(shè)備。,3) 便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷。 毛坯的各種缺陷，如氣孔、砂眼和加工余量不足等，在粗加工后即可發(fā)現(xiàn)便于及時(shí)修補(bǔ)或報(bào)廢

32、，以免繼續(xù)加工后造成工時(shí)和費(fèi)用的浪費(fèi)。 4)便于安排熱處理工序 如粗加工后一般要安排時(shí)效處理，消除殘余應(yīng)力；精加工前要安排淬火等最終熱處理，引起的變形又可在精加工中消除。使冷熱工序配合得更好。,3、工序順序的安排原則 1）基準(zhǔn)先行 選為精基準(zhǔn)的表面，應(yīng)先進(jìn)行加工，以便為后續(xù)工序提供可靠的精基準(zhǔn)。 2）先粗后精 各表面均應(yīng)按照粗加工半精加工精加工光整加工的順序依次進(jìn)行，以便逐步提高加工精度和降低表面粗糙度。,3）先主后次 先加工主要表面（如定位基面、裝配面、工作面），后加工次要表面（如自由表面、鍵槽、螺孔等）。次要表面常穿插進(jìn)行，一般安排在主要表面達(dá)到一定精度之后、最終精加工之前進(jìn)行。 4）先面

33、后孔 對(duì)于箱體、支架、連桿和機(jī)體類工件，一般應(yīng)先加工平面后加工孔。這是因?yàn)橄燃庸ず闷矫婧?，就能以平面定位加工孔，定位穩(wěn)定可靠，保證平面和孔的位置精度。,四、劃分工序 1、工序劃分的原則 根據(jù)工序數(shù)目（或工序內(nèi)容多少），工序的劃分如下。 1) 工序集中的原則 工序集中就是將工件的加工集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完成，每道工序的加工內(nèi)容較多。工序集中有利于采用數(shù)控機(jī)床、高效專用設(shè)備及工裝。 2) 工序分散的原則 工序分散就是將工件的加工，分散在較多的工序內(nèi)進(jìn)行，每道工序的加工內(nèi)容很少。工序分散使用的設(shè)備及工藝裝備比較簡(jiǎn)單，調(diào)整和維修方便。,2. 數(shù)控加工工序劃分的方法 1）刀具集中分序法 2）粗、精加工分

34、序法 3）按加工部位分序法,五、熱處理工序的安排 為提高材料的力學(xué)性能，改善金屬加工性能以及消除殘余應(yīng)力，在工藝過(guò)程中適當(dāng)安排一些熱處理工序。 1）預(yù)備熱處理 其目的是改善工件的加工性能，消除內(nèi)應(yīng)力，改善金相組織為最終熱處理作好準(zhǔn)備。如正火、退火和調(diào)質(zhì)等。它一般安排在粗加工前，但調(diào)質(zhì)常安排在粗加工后進(jìn)行。,2）消除殘余應(yīng)力處理 其目的是消除毛坯制造和切削加工過(guò)程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。如時(shí)效和退火。 3）最終熱處理 最終熱處理的目的是提高零件的力學(xué)性能，如強(qiáng)度、硬度、耐磨性。如調(diào)質(zhì)、淬火回火，以及各種表面處理（滲碳淬火、氰化和氮化）。最終熱處理一般安排在精加工前。,六、輔助工序的安排 輔助工序的包括檢驗(yàn)、去毛刺、倒棱、清洗、防銹、去磁和平衡等。其中檢驗(yàn)工序是保證產(chǎn)品質(zhì)量的有效措施之一。,第五節(jié) 機(jī)床加工工序設(shè)計(jì)與實(shí)施 一、確定加工余量 1、加工余量的概念 加工余量是指加工表面加工前后的尺寸之差，分為工序余量和加工總余量。 工序尺寸：是工件的加工表面經(jīng)工序加工后應(yīng)達(dá)到的尺寸。 1）工序余量 相鄰兩工序的工序尺寸之差。 2）加工總余量 又稱毛坯余量，指零件的毛坯尺寸與