哈工程機(jī)械制造基礎(chǔ)--第7章--機(jī)械加工工藝過程

1、機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)（七）,佟永祥 機(jī)械制造基礎(chǔ)教研室,第七章 教學(xué)重點(diǎn),零件機(jī)械加工工藝規(guī)程擬定的原則與方法。,第七章 教學(xué)難點(diǎn),對(duì)零件機(jī)械加工工藝規(guī)程擬定一些原則的理解。,第七章 機(jī)械加工工藝過程,7.1 機(jī)械加工工藝過程的基本知識(shí) 7.2機(jī)械加工工藝規(guī)程 7.3機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 7.4工藝設(shè)計(jì)及工藝管理中的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析（閱讀）,第七章 機(jī)械加工工藝過程,7.1機(jī)械加工工藝過程的基本知識(shí) 7.1.1生產(chǎn)過程和工藝過程 1.生產(chǎn)過程 生產(chǎn)過程是指從原材料到成品的全部勞動(dòng)過程。 它包括材料的運(yùn)輸、保管、生產(chǎn)準(zhǔn)備工作、毛坯的加工、零件的機(jī)械加工、熱處理、裝配、調(diào)試、檢驗(yàn)、油漆和包裝等。,第七章

2、機(jī)械加工工藝過程,2.工藝過程 工藝過程是指改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)等，使其成為半成品或成品的過程。 它是生產(chǎn)過程的一部分。工藝過程可分為毛坯制造、機(jī)械加工、熱處理和裝配等工藝過程。,第七章 機(jī)械加工工藝過程,用機(jī)械加工的方法直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量，使之成為零件或部件的那部分生產(chǎn)過程，稱為機(jī)械加工工藝過程。 它包括機(jī)械加工工藝過程和機(jī)器裝配工藝過程。本書所稱工藝過程均指機(jī)械加工工藝過程，以下簡稱工藝過程。,第七章 機(jī)械加工工藝過程,7.1.2機(jī)械加工工藝過程的組成 機(jī)械加工工藝過程是由若干工序組成的， 工序是組成機(jī)械加工工藝過程的基本單元。 工序又由安裝、工位、工步

3、和走刀等組成。,第七章 機(jī)械加工工藝過程,1.工序 一個(gè)或一組工人，在一個(gè)工作地點(diǎn)，對(duì)一個(gè)或同時(shí)幾個(gè)工件進(jìn)行加工所連續(xù)完成的那一部分工藝過程，稱為工序。 操作人員、工作地點(diǎn)、加工對(duì)象和連續(xù)作業(yè)構(gòu)成了工序的四個(gè)要素。 下面通過實(shí)例分析來加深對(duì)工序的理解。,第七章 機(jī)械加工工藝過程,如圖所示一種傳動(dòng)軸。其加工內(nèi)容如下： 加工兩個(gè)端面、鉆兩端中心孔、粗車各外圓、半精車各外圓及切槽、倒角、車螺紋 、磨各外圓。,第七章 機(jī)械加工工藝過程,傳動(dòng)軸單件小批生產(chǎn)的工藝過程,第七章 機(jī)械加工工藝過程,傳動(dòng)軸大批量生產(chǎn)的工藝過程,第七章 機(jī)械加工工藝過程,2.安裝 工件在一道工序中，工件可能被安裝一次或多次，才能

4、完成加工。 3.工步 工步是指在工件被加工表面不變、切削工具不變、切削用量不變的條件下，所連續(xù)完成的那部分工藝過程。 一個(gè)工序可以有幾個(gè)工步。,第七章 機(jī)械加工工藝過程,4.走刀 由于加工余量較大或其他原因，需用同一刀具在切削用量不變的條件下，對(duì)同一表面進(jìn)行多次切削，則刀具每一次切削稱為一次走刀。,第七章 機(jī)械加工工藝過程,5. 工位 工件在機(jī)床上所占據(jù)的每一個(gè)位置上所完成的那部分工藝過程，稱為工位。,第七章 機(jī)械加工工藝過程,7.1.3 生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型 1.生產(chǎn)綱領(lǐng) 生產(chǎn)綱領(lǐng)是企業(yè)根據(jù)市場需求和自身的生產(chǎn)能力決定的，在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)產(chǎn)品的產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。 計(jì)劃期常定為一年，所以生產(chǎn)綱領(lǐng)

5、也常稱年產(chǎn)量。,第七章 機(jī)械加工工藝過程,2.生產(chǎn)類型 生產(chǎn)類型可分為：單件生產(chǎn)、批量生產(chǎn)和大量生產(chǎn)三種生產(chǎn)類型。 中成批生產(chǎn)又可分為小批、中批、和大批生產(chǎn)類型。 單件生產(chǎn)與小批生產(chǎn)相似，常合稱為單件小批生產(chǎn)； 大批生產(chǎn)與大量生產(chǎn)相似，常合稱為大批大量生產(chǎn)； 成批生產(chǎn)常指批量生產(chǎn)中的中批生產(chǎn)。,第七章 機(jī)械加工工藝過程,1）單件小批生產(chǎn) 是指生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量不多，生產(chǎn)中的各個(gè)工作地點(diǎn)的加工對(duì)象經(jīng)常發(fā)生改變，而且很少重復(fù)或不定期重復(fù)，有時(shí)甚至完全不重復(fù)的生產(chǎn)。 如新產(chǎn)品的試制或機(jī)修配件均屬單件生產(chǎn)。,第七章 機(jī)械加工工藝過程,2）成批生產(chǎn) 是指產(chǎn)品以一定的生產(chǎn)批量成批地投入生產(chǎn)，并按一定的時(shí)間間隔

6、，周期性地重復(fù)生產(chǎn)。 如機(jī)床、機(jī)車、電機(jī)的生產(chǎn)等。,第七章 機(jī)械加工工藝過程,3）大批大量生產(chǎn) 是指產(chǎn)品的產(chǎn)量很大，在大多數(shù)工作地點(diǎn)，經(jīng)常重復(fù)地進(jìn)行某一種零件的某一工序的生產(chǎn)。 如汽車、拖拉機(jī)、軸承的生產(chǎn)等。,第七章 機(jī)械加工工藝過程,7.1.4基準(zhǔn) 在零件圖樣和實(shí)際零件上，總要依據(jù)一些指定的點(diǎn)、線、面來確定另一些點(diǎn)、線、面的位置。這些作為依據(jù)的點(diǎn)、線、面就稱為基準(zhǔn)。 按照基準(zhǔn)的不同作用，常將其分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。,第七章 機(jī)械加工工藝過程,1.設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 在零件圖樣上用于標(biāo)注尺寸和表面相互位置關(guān)系的基準(zhǔn)，稱為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。,第七章 機(jī)械加工工藝過程,2.工藝基準(zhǔn) 在加工零件和裝配機(jī)器的過

7、程中所使用的基準(zhǔn)，稱為工藝基準(zhǔn)。 根據(jù)用途不同，工藝基準(zhǔn)可分為定位基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)、裝配基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)。,第七章 機(jī)械加工工藝過程,1）定位基準(zhǔn) 工件在加工過程中，用于確定工件在機(jī)床或夾具上的正確位置的基準(zhǔn)稱為定位基準(zhǔn)。,第七章 機(jī)械加工工藝過程,2）測量基準(zhǔn) 用于測量已加工表面的尺寸及各表面之間位置精度的基準(zhǔn)稱為測量基準(zhǔn)。,第七章 機(jī)械加工工藝過程,3）裝配基準(zhǔn) 在機(jī)器裝配中，用于確定零件或部件在機(jī)器中正確位置的基準(zhǔn)稱為裝配基準(zhǔn)。,第七章 機(jī)械加工工藝過程,4）工序基準(zhǔn) 工序基準(zhǔn)是在工序圖上用來確定本工序加工表面加工后的尺寸和形位公差的基準(zhǔn)。,第七章 機(jī)械加工工藝過程,7.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程

8、 7.2.1 機(jī)械加工工藝規(guī)程內(nèi)容與格式 1. 機(jī)械加工工藝規(guī)程的內(nèi)容 內(nèi)容主要包括：加工工藝路線，各工序的加工內(nèi)容、技術(shù)要求、工時(shí)定額以及所采用的機(jī)床、工藝裝備等。,第七章 機(jī)械加工工藝過程,加工工藝路線是指由毛坯準(zhǔn)備到成品入庫的整個(gè)加工工序的先后順序的安排。 工藝裝備是指零部件制造過程中所用的各種工具的總稱。它包括刀具、夾具、模具、量具、檢具及輔助工具等。,2. 機(jī)械加工工藝規(guī)程的格式 機(jī)械加工工藝規(guī)程主要有機(jī)械加工工藝過程卡片和機(jī)械加工工序卡片兩種基本形式。,第七章 機(jī)械加工工藝過程,第七章 機(jī)械加工工藝過程,1）機(jī)械加工工藝過程卡 工藝過程卡是以工序?yàn)閱挝缓喴f明零件加工過程的一種工藝

9、文件。 工序內(nèi)容不夠具體，不能直接指導(dǎo)工人操作，一般配合圖紙才能使用。 適用于單件小批生產(chǎn)。,第七章 機(jī)械加工工藝過程,2）機(jī)械加工工序卡 工序卡是在工藝過程卡的基礎(chǔ)上，以工序?yàn)閱挝?，詳?xì)說明每個(gè)工步的加工內(nèi)容、工藝參數(shù)、操作要求以及使用設(shè)備和工藝裝備等情況，一般都有工序簡圖。 主要用于大批大量生產(chǎn)或單件小批生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序或成批生產(chǎn)中的重要零件。,第七章 機(jī)械加工工藝過程,7.2.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用（閱讀） 7.2.3 制定機(jī)械加工工藝規(guī)程的原則（自學(xué)） 7.2.4 制定機(jī)械加工工藝規(guī)程的原始資料與步驟（自學(xué)）,第七章 機(jī)械加工工藝過程,7.3 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 7.3.1零件的

10、工藝分析 對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，主要包括以下兩個(gè)方面。,第七章 機(jī)械加工工藝過程,1.零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 零件毛坯的制造、零件的加工和產(chǎn)品的裝配中，所具備的可行性和經(jīng)濟(jì)性。 根據(jù)具體的生產(chǎn)類型和生產(chǎn)條件，全面、具體、綜合地分析其結(jié)構(gòu)工藝性。,第七章 機(jī)械加工工藝過程,2.零件的技術(shù)要求分析 （1）加工表面尺寸精度、表面粗糙度等要求。 （2）形狀精度和位置精度要求。 （3）熱處理要求。 （4）其他要求。,第七章 機(jī)械加工工藝過程,分析零件技術(shù)要求的目的。 一是要找出零件的主要或重要表面（即精度要求較高的面），確定這些表面的加工方法，應(yīng)采取什么工藝措施； 二是檢查零件技術(shù)要求的合理性，分析零件的技

11、術(shù)要求是否經(jīng)濟(jì)合理，在本企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)條件下是否能夠?qū)崿F(xiàn)。,第七章 機(jī)械加工工藝過程,7.3.2 毛坯的選擇（自學(xué)） 7.3.3定位基準(zhǔn)的選擇原則 在零件的加工過程中，每一道工序都有定位基準(zhǔn)的選擇問題。 定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分。,第七章 機(jī)械加工工藝過程,粗基準(zhǔn)：零件開始加工時(shí)，所有的面均未加工，只能以毛坯面作定位基準(zhǔn)面 精基準(zhǔn)：用加工過的表面作定位基準(zhǔn)。 在選擇定位基準(zhǔn)時(shí)，首先考慮的是選擇精基準(zhǔn)，精基準(zhǔn)選定以后，再考慮合理地選擇粗基準(zhǔn)。,第七章 機(jī)械加工工藝過程,1.精基準(zhǔn)的選擇 1）基準(zhǔn)重合的原則 盡量選用被加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，這樣可以避免因基準(zhǔn)不重合而引起的誤差。,第七章

12、 機(jī)械加工工藝過程,2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 當(dāng)零件上有許多表面需要進(jìn)行多道工序加工時(shí)，盡可能在各工序的加工中選用同一組基準(zhǔn)定位，稱為基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。 基準(zhǔn)統(tǒng)一可較好地保證各個(gè)加工面的位置精度，同時(shí)各工序所用夾具定位方式統(tǒng)一，夾具結(jié)構(gòu)相似，可減少夾具的設(shè)計(jì)、制造工作量。,第七章 機(jī)械加工工藝過程,2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 （1）軸類零件常采用兩個(gè)頂尖孔作為統(tǒng)一的基準(zhǔn)。,第七章 機(jī)械加工工藝過程,（2）支架箱體類零件常用一個(gè)大平面和兩個(gè)距離較遠(yuǎn)的孔作為統(tǒng)一的基準(zhǔn)。,第七章 機(jī)械加工工藝過程,（3）盤套類零件常用一端面和一短孔或用一長孔作為統(tǒng)一的基準(zhǔn)。,第七章 機(jī)械加工工藝過程,3）互為基準(zhǔn)的原則（自學(xué)） 4）自為

13、基準(zhǔn)的原則（自學(xué)） 2.粗基準(zhǔn)的選擇 （自學(xué)）,第七章 機(jī)械加工工藝過程,7.3.4 工藝路線的擬定 工藝路線的主要任務(wù)是解決零件上各表面的加工方法，各表面之間的加工順序以及確定整個(gè)工藝過程中的工序數(shù)量等問題。,第七章 機(jī)械加工工藝過程,1.表面加工方法的選擇 （1）所選擇的加工方法的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度應(yīng)與被加工表面的精度和表面粗糙度要求相適應(yīng)。 （2）所選擇的加工方法要能保證加工表面的幾何形狀精度和表面相互位置精度的要求。,第七章 機(jī)械加工工藝過程,（3）所選擇的加工方法要與零件材料的加工性能、熱處理狀況相適應(yīng)。 （4）所選擇的加工方法要與生產(chǎn)類型相適應(yīng)。 （5）所選擇的加工方法要與本廠現(xiàn)

14、有生產(chǎn)條件相適應(yīng)。,第七章 機(jī)械加工工藝過程,2.加工階段的劃分 對(duì)于那些加工質(zhì)量要求較高的表面，通常將其加工分為粗加工階段、半精加工階段和精加工階段，有時(shí)甚至還要安排光整加工階段（詳細(xì)內(nèi)容見第五章）。 為了保證零件的加工質(zhì)量，零件的加工必須要分階段進(jìn)行。,第七章 機(jī)械加工工藝過程,3.加工順序的安排 零件機(jī)械加工順序通常包括切削加工、熱處理和輔助工序。 1）切削加工順序的安排 切削加工工序安排的總原則是：前續(xù)工序必須為后續(xù)工序創(chuàng)造條件，做好基準(zhǔn)準(zhǔn)備。,第七章 機(jī)械加工工藝過程,（1）先基準(zhǔn)后其他 加工一開始總是先把精基準(zhǔn)面加工出來，然后再用精基準(zhǔn)面定位加工其他表面。 對(duì)于箱體、支架、連桿、底

15、座等零件，一般是先加工定位平面，再加工孔。 對(duì)于軸類零件，先加工兩端中心孔，再加工外圓、端面等其他表面。,第七章 機(jī)械加工工藝過程,（2）先粗后精 先粗后精是指零件的各個(gè)加工表面應(yīng)先集中安排粗加工，然后安排半精加工，精加工和光整加工。 通常粗、半精、精加工不連續(xù)進(jìn)行。 在特殊情況下，零件上的某些表面也有單獨(dú)進(jìn)行由粗到精的加工，如鉆、擴(kuò)、鉸孔，加工鍵槽，箱體上的鏜孔等。,第七章 機(jī)械加工工藝過程,（3）先主后次。 應(yīng)先安排主要表面的加工，再安排其他表面的加工或?qū)⑵渌谋砻娲┎逶谥饕砻娴募庸み^程。 對(duì)于零件的裝配基面和工作表面等盡量安排在先，而對(duì)于如鍵槽、緊固用的光孔和螺紋孔等次要表面的加工安排

16、在后。,第七章 機(jī)械加工工藝過程,2）熱處理工序的安排（自學(xué)） （1）預(yù)備熱處理。 正火和退火 調(diào)質(zhì) 時(shí)效處理 （2）最終熱處理 淬火 滲碳淬火 滲氮 表面處理,第七章 機(jī)械加工工藝過程,零件機(jī)械加工的一般工藝路線為： 毛坯制造退火或正火主要表面的粗加工，次要表面加工調(diào)質(zhì)（或時(shí)效）主要表面的半精加工次要表面加工淬火（或滲碳淬火）修基準(zhǔn)主要表面的精加工表面處理。,第七章 機(jī)械加工工藝過程,（3）輔助工序的安排。 輔助工序包括檢驗(yàn)、去毛刺、清洗、防銹、去磁、平衡等。 檢驗(yàn)工序是主要的輔助工序。在粗加工階段結(jié)束后，關(guān)鍵或重要工序前后，零件在車間之間轉(zhuǎn)換前后、全部加工結(jié)束后，一般均應(yīng)安排檢驗(yàn)工序。,第七章 機(jī)械加工工藝過程,4.工序集中與工序分散 1）工序集中與工序分散的概念 工序集中是將零件的加工集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完成，每一工序的加工內(nèi)容比較多。 工序分散就是將零件的加工分散到很多道工序內(nèi)完成，每道工序加工的內(nèi)容少。,第七章 機(jī)械加工工藝過程,2）工序集中與工序分散的特點(diǎn) （1）工序集中的特點(diǎn) 工序集中可采用專用設(shè)備和工藝裝備；使用的設(shè)備數(shù)量少；有利于保證各表面間相互位置精度。 （2）工序分散的特點(diǎn) 工序分散采用的設(shè)備和工藝裝備簡單；使用的設(shè)備數(shù)量多，生產(chǎn)占