工程訓練中工藝設計理論輔導機械加工工藝設計

1、機械加工工藝設計 工程訓練中“工藝設計”理論輔導 教師：佟永祥 一、機械加工工藝過程的基本概念一、機械加工工藝過程的基本概念 n工藝就是制造產(chǎn)品的方法。 n機械加工工藝過程就是在機械加工車間生 產(chǎn)機械產(chǎn)品的過程，也就是直接用來改變 原材料或毛坯的形狀、尺寸，使之變?yōu)槌?品的過程。 n制訂零件機械加工工藝過程就是“機械加 工工藝設計”。 n機械加工工藝過程是由若干個順次工序組 成的，通過這些不同的工序把毛坯加工成 合格的零件。 n工序：是組成工藝過程的基本單元。是指 一個工人，在一臺機床上，對一個工件連 續(xù)加工所完成的那一部分機械加工工藝過 程。 n在制定機械加工工藝時，一般根據(jù)零件生 產(chǎn)類型的

2、不同制定相應的工藝。零件生產(chǎn) 類型可分三種： n單件生產(chǎn)：單個地生產(chǎn)某一零件，很少重 復，甚至完全不重復的生產(chǎn)。 n成批生產(chǎn)：成批地制造相同的零件，每相 隔一段時間又重復生產(chǎn)。 成批生產(chǎn)可分為小批生產(chǎn)、中批生產(chǎn) 和大批生產(chǎn)。 n大量生產(chǎn)：經(jīng)常重復地進行一種零件某一 工序的生產(chǎn)，為大量生產(chǎn)。 n如圖所示軸的加工內(nèi)容有： n車兩端面、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、磨臺肩面。 單件小批生產(chǎn)工藝過程 工序工序內(nèi)容設備 1 分別車兩端面、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 。 車床 2磨各外圓至要求，靠磨臺肩面。磨床 成批生產(chǎn)工藝過

3、程 工序工序內(nèi)容設備 1分別車端面、鉆兩端中心孔車床 2粗車各外圓車床 3半精車各外圓及切槽、倒角車床 4車螺紋車床 5磨各外圓至尺寸要求，靠磨臺肩面磨床 二、零件表面的加工方法簡介 n車削加工：車削加工主要用于加工各種回 轉表面，如 圖。 幾種車削加工視頻 n鉆削加工：用于在實體材料上鉆孔或在已 有孔的前提下對孔進行加工等，如圖。 (a)在實體材料上加工孔 (b)對已有孔進行加工 幾種鉆削加工視頻 n銑削加工：可以加工平面、臺階面、溝槽、 螺旋形表面及各種曲面等，如圖。 (a)銑平面 (b)銑內(nèi)凹面 (c)銑外凸面 (e)銑建槽 (d)銑螺選槽 幾種銑削加工視頻 n磨削加工：用于加工外圓面、

4、內(nèi)圓面、平 面、成形面、螺紋和齒輪等各種表面，如 圖。 n刨削加工：用在單件小批生產(chǎn)中，加工平 面、直槽、成形面等，如圖。 三、制訂機械加工工藝過程的步驟 1.選擇零件加工的毛坯類型 n軸類毛坯：常用碳鋼、合金鋼，毛坯多用 型材、鍛件。 n盤套類毛坯：常用碳鋼、合金鋼、鑄鐵、 鑄鋼，毛坯多用型材、鍛件、鑄件。 n支架箱體類毛坯：常用鑄鐵、鑄鋼，毛坯 多用鑄件，單件小批量生產(chǎn)時也可采用焊 接件毛坯。 2.選擇零件表面的加工方案 n外圓加工方案 方案加 工 方 法精度等級 （it） 表面粗糙度ra 值（m） 1 粗車12115012.5 2 粗車半精車1096.33.2 3 粗車半精車精車861.

5、60.8 4 粗車半精車粗磨871.60.8 5 粗車半精車粗磨 精磨 650.80.2 n內(nèi)圓加工方案 方 案 加 工 方 法精度等級 （it） 表面粗糙度ra 值（m） 1鉆12112512.5 2鉆擴111012.56.3 3鉆擴鉸983.21.6 4粗車12112512.5 5鉆或粗車半精車1096.33.2 6鉆或粗車半精車精車873.21.6 7鉆或粗車半精車粗磨871.60.8 8 鉆或粗車半精車粗磨 -精磨 760.80.4 n平面加工方案 方 案 加 工 方 法精度等級 （it） 表面粗糙度 ra值（m） 1粗銑(刨)12112512.5 2粗銑(刨)半精銑(刨)1096.3

6、3.2 3粗銑(刨)半精銑(刨)精銑(刨)871.60.8 4粗銑(刨)半精銑(刨)粗磨871.60.8 5 粗銑(刨)半精銑(刨)粗磨 精磨 760.80.4 6粗車12112512.5 7粗車半精車1096.33.2 8粗車半精車精車871.60.8 n螺紋加工： n有車螺紋、銑螺紋、磨螺紋、攻螺紋、套 螺紋、搓螺紋和滾螺紋等。 n齒形加工： n有銑齒、插齒、滾齒等。 3.定位基準的選擇 n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。 n三類典型零件定位基準常作如下選擇： n階梯軸類零件：常選擇兩端中心孔作為定 位基面。如圖所示。 n盤套類零件：一般以軸線部位

7、的孔作為定 位基面，常采用心軸裝夾，如左圖。 n支架箱體類零件：多選擇主要平面（即裝 配基面）作為定位基面，采用壓板、螺栓 裝夾，加工軸承孔等，如右圖。 4.擬定零件加工工藝路線 n擬定工藝過程就是把零件各表面的加工，按 先后順序作合理的安排，一般考慮以下三條 原則： n先粗后精：先進行粗加工、半精加工，再進 行精加工。 n先主后次：主要表面先加工，次要表面的加 工可穿插在主要表面加工工序之間，或稍后 進行。要注意退刀槽、倒角等的安排。 n先基準后其他：精基準面應在一開始就進行 加工，因為后續(xù)加工要用它來定位。 n熱處理工序的安排：是由熱處理的目的及 其方法決定的，并與零件的材料有關。具 體方

8、法的選擇及其工序安排參見圖 。 熱處理工序在工藝過程中的安排熱處理工序在工藝過程中的安排 n檢驗工序安排：一般安排在粗加工完成結 束以后，重要工序加工前后，及零件全部 加工結束之后進行。 n工序的加工余量：經(jīng)驗估計法的加工余量 （回轉表面為半徑方向余量，平面為單邊 余量）簡述如下： 粗加工余量約為11.5； 半精加工余量約為0.5l； 精加工余量約為0.2 0.5； 磨削余量約為0. 15-0. 25。 n確定各工序所用的設備、刀具。 n填寫工藝文件。 四、典型零件機械加工工藝規(guī)程示例 1.傳動軸機械加工工藝規(guī)程 傳動軸的材質(zhì)為40cr，生產(chǎn)數(shù)量500 件。 傳動軸技術要求為：調(diào)質(zhì)處理hb22

9、0 240，如圖所示。 傳動軸工藝規(guī)程卡片 工 序 工 種 工序內(nèi)容 加 工 簡 圖 設 備 1 下 料 圓鋼60260 鋸 床 2車 車一端面見平； 調(diào)頭，車另一 端面保證總長 250。 車 床 3車 鉆一端中心孔； 鉆另一端中心 孔。 車 床 工 序 工 種 工序內(nèi)容 加 工 簡 圖 設 備 4車 用尾架頂尖 頂住，粗車 三個臺階。 調(diào)頭，用尾 架頂尖頂住。 粗車另外四 個臺階。 車 床 工 序 工 種 工序內(nèi)容 加 工 簡 圖 設 備 5熱 調(diào)質(zhì)處理 hb220240 6鉗 修研兩端中心 孔 車 床 工 序 工 種 工序內(nèi)容 加 工 簡 圖 設 備 7車 雙頂尖裝夾，半 精車二個臺階。

10、切槽二個，倒角 二個。 調(diào)頭，雙頂尖裝 夾，半精車余下 的三個臺階。切 槽三個，倒角四 個。 車 床 工 序 工 種 工序內(nèi)容 加 工 簡 圖 設 備 8車 雙頂尖裝夾， 車螺紋m24 x 15。 車 床 9鉗 劃鍵槽加工線。 工 序 工 種 工 序 內(nèi) 容加 工 簡 圖 設 備 10銑 銑兩個鍵槽， 鍵槽深度比圖 樣規(guī)定尺寸多 銑0. 25mm,作 為磨削的余量。 銑 床 11鉗 修研兩端中心 孔 車 床 工 序 工 種 工序內(nèi)容加 工 簡 圖 設 備 12磨 磨一端兩個 外圓； 調(diào)頭，磨另 一端兩個外 圓。 外 圓 磨 床 13檢檢驗 2. 接盤機械加工工藝規(guī)程。 接盤材質(zhì)為45鋼，生產(chǎn)數(shù)

11、量500件。 接盤技術要求為：調(diào)質(zhì)處理hb220 240，如圖所示。 工序號工種工 序 內(nèi) 容加 工 簡 圖設備 1鍛鍛造毛坯 2車 三爪自定心卡盤夾 小端，粗車大端面 見平，粗車大外圓 至96。 車床 接盤加工工藝規(guī)程卡片 動畫 工序號工種工 序 內(nèi) 容 加 工 簡 圖設備 3車 調(diào)頭夾大端，粗車 小端面保證總長52， 粗車小外圓至57 長31，粗車孔至 33。 車床 4熱調(diào)質(zhì)處理b220240 動畫 工序號工種工 序 內(nèi) 容 加 工 簡 圖設備 5車 半精車大外圓至圖 紙要求94,半精車 大端面保證94外 圓長20，倒角1 450 車床 6車 半精車小端面保證 總長51，半精車小 外圓至5

12、4，半精 車臺階端面保證小 外圓長31.5，內(nèi)、 外倒角1450 車床 0 動畫 動畫 工序號工種工 序 內(nèi) 容 加 工 簡 圖設備 7車 精車小端面保證總 長50.5，精車孔至 35+0.025，精車小外 圓至55-0.019 ，精 車臺階端面保證小 外圓長31。 車床 8車 頂尖、心軸裝夾， 精車大外圓端面保 證外圓長19+0.021 。 車床 動畫 動畫 工序號工種工 序 內(nèi) 容 加 工 簡 圖設備 9鉗 劃圓弧槽線，劃 16孔中心線 10銑 圓工作臺一三爪自 定心卡盤裝夾，銑 寬16深8的圓弧槽。 銑床 11鉆 圓工作臺一三爪自 定心卡盤裝夾，鉆 16通孔。 鉆床 12檢檢驗 動畫 動畫 3.支座機械加工工藝規(guī)程。 接盤材質(zhì)為ht200鋼，生產(chǎn)數(shù)量500件。 支座如圖所示。 支座加工工藝規(guī)程卡片 工序號工種工 序 內(nèi) 容加 工 簡 圖設備 1鑄鑄造毛坯 2鉗 劃底面a加工線。 3刨 平口鉗裝夾工件； 粗刨底面a； 半精刨底面a。 刨床 刨刀 工序號工種工 序 內(nèi) 容 加 工 簡 圖設備 4鉗劃兩個11孔線。 5鉗 平口鉗裝夾工件； 鉆兩個11通孔； 锪兩個18臺階孔。 鉆床 麻花 鉆 锪鉆 工序號工種工 序 內(nèi) 容 加 工 簡 圖設備 6鉗 劃32