哈工程機械制造基礎--第7章--機械加工工藝過程

1、機械制造工藝基礎（七）,佟永祥 機械制造基礎教研室,第七章 教學重點,零件機械加工工藝規(guī)程擬定的原則與方法。,第七章 教學難點,對零件機械加工工藝規(guī)程擬定一些原則的理解。,第七章 機械加工工藝過程,7.1 機械加工工藝過程的基本知識 7.2機械加工工藝規(guī)程 7.3機械加工工藝規(guī)程設計 7.4工藝設計及工藝管理中的技術經濟分析（閱讀）,第七章 機械加工工藝過程,7.1機械加工工藝過程的基本知識 7.1.1生產過程和工藝過程 1.生產過程 生產過程是指從原材料到成品的全部勞動過程。 它包括材料的運輸、保管、生產準備工作、毛坯的加工、零件的機械加工、熱處理、裝配、調試、檢驗、油漆和包裝等。,第七章

2、機械加工工藝過程,2.工藝過程 工藝過程是指改變生產對象的形狀、尺寸、相對位置和性質等，使其成為半成品或成品的過程。 它是生產過程的一部分。工藝過程可分為毛坯制造、機械加工、熱處理和裝配等工藝過程。,第七章 機械加工工藝過程,用機械加工的方法直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質量，使之成為零件或部件的那部分生產過程，稱為機械加工工藝過程。 它包括機械加工工藝過程和機器裝配工藝過程。本書所稱工藝過程均指機械加工工藝過程，以下簡稱工藝過程。,第七章 機械加工工藝過程,7.1.2機械加工工藝過程的組成 機械加工工藝過程是由若干工序組成的， 工序是組成機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 機械加工工藝過程,1.工序 一個或一組工人，在一個工作地點，對一個或同時幾個工件進行加工所連續(xù)完成的那一部分工藝過程，稱為工序。 操作人員、工作地點、加工對象和連續(xù)作業(yè)構成了工序的四個要素。 下面通過實例分析來加深對工序的理解。,第七章 機械加工工藝過程,如圖所示一種傳動軸。其加工內容如下： 加工兩個端面、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 機械加工工藝過程,傳動軸單件小批生產的工藝過程,第七章 機械加工工藝過程,傳動軸大批量生產的工藝過程,第七章 機械加工工藝過程,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。 一個工序可以有幾個工步。,第七章 機械加工工藝過程,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，對同一表面進行多次切削，則刀具每一次切削稱為一次走刀。,第七章 機械加工工藝過程,5. 工位 工件在機床上所占據的每一個位置上所完成的那部分工藝過程，稱為工位。,第七章 機械加工工藝過程,7.1.3 生產綱領和生產類型 1.生產綱領 生產綱領是企業(yè)根據市場需求和自身的生產能力決定的，在計劃期內應當生產產品的產量和進度計劃。 計劃期常定為一年，所以生產綱領

5、也常稱年產量。,第七章 機械加工工藝過程,2.生產類型 生產類型可分為：單件生產、批量生產和大量生產三種生產類型。 中成批生產又可分為小批、中批、和大批生產類型。 單件生產與小批生產相似，常合稱為單件小批生產； 大批生產與大量生產相似，常合稱為大批大量生產； 成批生產常指批量生產中的中批生產。,第七章 機械加工工藝過程,1）單件小批生產 是指生產的產品數(shù)量不多，生產中的各個工作地點的加工對象經常發(fā)生改變，而且很少重復或不定期重復，有時甚至完全不重復的生產。 如新產品的試制或機修配件均屬單件生產。,第七章 機械加工工藝過程,2）成批生產 是指產品以一定的生產批量成批地投入生產，并按一定的時間間隔

6、，周期性地重復生產。 如機床、機車、電機的生產等。,第七章 機械加工工藝過程,3）大批大量生產 是指產品的產量很大，在大多數(shù)工作地點，經常重復地進行某一種零件的某一工序的生產。 如汽車、拖拉機、軸承的生產等。,第七章 機械加工工藝過程,7.1.4基準 在零件圖樣和實際零件上，總要依據一些指定的點、線、面來確定另一些點、線、面的位置。這些作為依據的點、線、面就稱為基準。 按照基準的不同作用，常將其分為設計基準和工藝基準兩大類。,第七章 機械加工工藝過程,1.設計基準 在零件圖樣上用于標注尺寸和表面相互位置關系的基準，稱為設計基準。,第七章 機械加工工藝過程,2.工藝基準 在加工零件和裝配機器的過

7、程中所使用的基準，稱為工藝基準。 根據用途不同，工藝基準可分為定位基準、測量基準、裝配基準、工序基準。,第七章 機械加工工藝過程,1）定位基準 工件在加工過程中，用于確定工件在機床或夾具上的正確位置的基準稱為定位基準。,第七章 機械加工工藝過程,2）測量基準 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稱為測量基準。,第七章 機械加工工藝過程,3）裝配基準 在機器裝配中，用于確定零件或部件在機器中正確位置的基準稱為裝配基準。,第七章 機械加工工藝過程,4）工序基準 工序基準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。,第七章 機械加工工藝過程,7.2 機械加工工藝規(guī)程

8、 7.2.1 機械加工工藝規(guī)程內容與格式 1. 機械加工工藝規(guī)程的內容 內容主要包括：加工工藝路線，各工序的加工內容、技術要求、工時定額以及所采用的機床、工藝裝備等。,第七章 機械加工工藝過程,加工工藝路線是指由毛坯準備到成品入庫的整個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. 機械加工工藝規(guī)程的格式 機械加工工藝規(guī)程主要有機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片兩種基本形式。,第七章 機械加工工藝過程,第七章 機械加工工藝過程,1）機械加工工藝過程卡 工藝過程卡是以工序為單位簡要說明零件加工過程的一種工藝

9、文件。 工序內容不夠具體，不能直接指導工人操作，一般配合圖紙才能使用。 適用于單件小批生產。,第七章 機械加工工藝過程,2）機械加工工序卡 工序卡是在工藝過程卡的基礎上，以工序為單位，詳細說明每個工步的加工內容、工藝參數(shù)、操作要求以及使用設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或單件小批生產中的關鍵工序或成批生產中的重要零件。,第七章 機械加工工藝過程,7.2.2 機械加工工藝規(guī)程的作用（閱讀） 7.2.3 制定機械加工工藝規(guī)程的原則（自學） 7.2.4 制定機械加工工藝規(guī)程的原始資料與步驟（自學）,第七章 機械加工工藝過程,7.3 機械加工工藝規(guī)程設計 7.3.1零件的

10、工藝分析 對零件進行工藝分析，主要包括以下兩個方面。,第七章 機械加工工藝過程,1.零件的結構工藝性分析 零件毛坯的制造、零件的加工和產品的裝配中，所具備的可行性和經濟性。 根據具體的生產類型和生產條件，全面、具體、綜合地分析其結構工藝性。,第七章 機械加工工藝過程,2.零件的技術要求分析 （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 機械加工工藝過程,分析零件技術要求的目的。 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，應采取什么工藝措施； 二是檢查零件技術要求的合理性，分析零件的技

11、術要求是否經濟合理，在本企業(yè)現(xiàn)有生產條件下是否能夠實現(xiàn)。,第七章 機械加工工藝過程,7.3.2 毛坯的選擇（自學） 7.3.3定位基準的選擇原則 在零件的加工過程中，每一道工序都有定位基準的選擇問題。 定位基準有粗基準和精基準之分。,第七章 機械加工工藝過程,粗基準：零件開始加工時，所有的面均未加工，只能以毛坯面作定位基準面 精基準：用加工過的表面作定位基準。 在選擇定位基準時，首先考慮的是選擇精基準，精基準選定以后，再考慮合理地選擇粗基準。,第七章 機械加工工藝過程,1.精基準的選擇 1）基準重合的原則 盡量選用被加工表面的設計基準作為定位基準，這樣可以避免因基準不重合而引起的誤差。,第七章

12、 機械加工工藝過程,2）基準統(tǒng)一原則 當零件上有許多表面需要進行多道工序加工時，盡可能在各工序的加工中選用同一組基準定位，稱為基準統(tǒng)一原則。 基準統(tǒng)一可較好地保證各個加工面的位置精度，同時各工序所用夾具定位方式統(tǒng)一，夾具結構相似，可減少夾具的設計、制造工作量。,第七章 機械加工工藝過程,2）基準統(tǒng)一原則 （1）軸類零件常采用兩個頂尖孔作為統(tǒng)一的基準。,第七章 機械加工工藝過程,（2）支架箱體類零件常用一個大平面和兩個距離較遠的孔作為統(tǒng)一的基準。,第七章 機械加工工藝過程,（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。,第七章 機械加工工藝過程,3）互為基準的原則（自學） 4）自為

13、基準的原則（自學） 2.粗基準的選擇 （自學）,第七章 機械加工工藝過程,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工藝過程中的工序數(shù)量等問題。,第七章 機械加工工藝過程,1.表面加工方法的選擇 （1）所選擇的加工方法的經濟精度和表面粗糙度應與被加工表面的精度和表面粗糙度要求相適應。 （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。 （4）所選擇的加工方法要與生產類型相適應。 （5）所選擇的加工方法要與本廠現(xiàn)

14、有生產條件相適應。,第七章 機械加工工藝過程,2.加工階段的劃分 對于那些加工質量要求較高的表面，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，有時甚至還要安排光整加工階段（詳細內容見第五章）。 為了保證零件的加工質量，零件的加工必須要分階段進行。,第七章 機械加工工藝過程,3.加工順序的安排 零件機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，做好基準準備。,第七章 機械加工工藝過程,（1）先基準后其他 加工一開始總是先把精基準面加工出來，然后再用精基準面定位加工其他表面。 對于箱體、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 機械加工工藝過程,（2）先粗后精 先粗后精是指零件的各個加工表面應先集中安排粗加工，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)進行。 在特殊情況下，零件上的某些表面也有單獨進行由粗到精的加工，如鉆、擴、鉸孔，加工鍵槽，箱體上的鏜孔等。,第七章 機械加工工藝過程,（3）先主后次。 應先安排主要表面的加工，再安排其他表面的加工或將其他的表面穿插在主要表面的加工過程。 對于零件的裝配基面和工作表面等盡量安排在先，而對于如鍵槽、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 機械加工工藝過程,2）熱處理工序的安排（自學） （1）預備熱處理。 正火和退火 調質 時效處理 （2）最終熱處理 淬火 滲碳淬火 滲氮 表面處理,第七章 機械加工工藝過程,零件機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，次要表面加工調質（或時效）主要表面的半精加工次要表面加工淬火（或滲碳淬火）修基準主要表面的精加工表面處理。,第七章 機械加工工藝過程,（3）輔助工序的安排。 輔助工序包括檢驗、去毛刺、清洗、防銹、去磁、平衡等。 檢驗工序是主要的輔助工序。在粗加工階段結束后，關鍵或重要工序前后，零件在車間之間轉換前后、全部加工結束后，一般均應安排檢驗工序。,第七章 機械加工工藝過程,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)幾道工序內完成，每一工序的加工內容比較多。 工序分散就是將零件的加工分散到很多道工序內完成，每道工序加工的內容少。,第七章 機械加工工藝過程,2）工序集中與工序分散的特點 （1）工序集中的特點 工序集中可采用專用設備和工藝裝備；使用的設備數(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 工序分散采用的設備和工藝裝備簡單；使用的設備數(shù)量多，生產占