模具制造工藝學(xué)課件(本二)

1、第二章模具機(jī)械加工基本理論第二章模具機(jī)械加工基本理論 1生產(chǎn)過(guò)程與工藝過(guò)程生產(chǎn)過(guò)程與工藝過(guò)程 第一節(jié)第一節(jié) 模具制造工藝規(guī)程編制模具制造工藝規(guī)程編制 1) 產(chǎn)品投產(chǎn)前的生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作產(chǎn)品投產(chǎn)前的生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作 2) 毛坯制造毛坯制造 如毛坯的鍛造、鑄造和沖壓等。如毛坯的鍛造、鑄造和沖壓等。 3) 零件的加工過(guò)程零件的加工過(guò)程 如機(jī)械加工、特種加工、焊接、熱處理如機(jī)械加工、特種加工、焊接、熱處理 和和 表面處理等。表面處理等。 4) 產(chǎn)品的裝配過(guò)程產(chǎn)品的裝配過(guò)程 5) 各種生產(chǎn)服務(wù)活動(dòng)各種生產(chǎn)服務(wù)活動(dòng) 一、基本概念基本概念 （1）生產(chǎn)過(guò)程）生產(chǎn)過(guò)程：將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^(guò)程稱(chēng)為生產(chǎn)過(guò)將原材

2、料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^(guò)程稱(chēng)為生產(chǎn)過(guò) 程。程。它主要包括：它主要包括： （2）工藝過(guò)程）工藝過(guò)程：生產(chǎn)過(guò)程中為改變生產(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)程稱(chēng)為工藝過(guò) 程。若采用機(jī)械加工方法來(lái)完成上述過(guò)程，則稱(chēng)其為機(jī)械加工機(jī)械加工 工藝過(guò)程工藝過(guò)程。 2機(jī)械加工工藝過(guò)程及其組成機(jī)械加工工藝過(guò)程及其組成 （1 1）工序）工序 機(jī)械加工工藝過(guò)程是由一個(gè)或若干個(gè)按順序排列的工 序組成。 工序工序: :是一個(gè)或一組工人，在是一個(gè)或一組工人，在一個(gè)工作地點(diǎn)一個(gè)工作地點(diǎn)對(duì)對(duì)同一個(gè)或同同一個(gè)或同 時(shí)對(duì)幾個(gè)時(shí)對(duì)幾個(gè)工件進(jìn)行加工所工件進(jìn)行加工所連續(xù)連續(xù)完成的那一部分工藝過(guò)程。完成的那一部分工

3、藝過(guò)程。 它是組成工藝過(guò)程的基本單元，又是生產(chǎn)計(jì)劃和經(jīng)濟(jì)核算它是組成工藝過(guò)程的基本單元，又是生產(chǎn)計(jì)劃和經(jīng)濟(jì)核算 的基本單元。的基本單元。 例1：每一個(gè)工件在同一臺(tái)機(jī)床上鉆孔后就接著鉸孔， 若在該機(jī)床上將這批工件都鉆完孔后再逐個(gè)鉸 孔，對(duì)一個(gè)工件的鉆鉸加工過(guò)程就不連續(xù)了，鉆、 鉸加工應(yīng)該劃分成兩道工序。 則 該孔的鉆、鉸加工過(guò)程是連續(xù)的，應(yīng)算 作一道工序。 表表1-1 模柄的工藝過(guò)程模柄的工藝過(guò)程 工序編號(hào) 工 序 內(nèi) 容設(shè)備 1車(chē)兩端面鉆中心孔車(chē)床 2車(chē)外圓（32留磨削余量）車(chē)槽并倒角車(chē)床 3磨32外圓外圓磨床 走刀：一個(gè)工步內(nèi)每進(jìn)行一次切削即為一次走刀。 工序工序工步工步 走刀走刀 （2）工

4、步及走刀）工步及走刀 工步：是在加工表面加工表面和加工工具加工工具（切削用量中的轉(zhuǎn)速 與進(jìn)給量）不變的情況下，所連續(xù)完成的那一部分工 序。 安裝：安裝：定位后并將其夾緊。工件定位定位及夾緊夾緊的過(guò)程稱(chēng)為裝夾。 工件經(jīng)一次裝夾后所完成的那一部分工序。 （3）安裝及工位）安裝及工位 定位：定位：工件在加工之前，應(yīng)使其在機(jī)床上(或夾具中)處于 一個(gè)正確的位置。 工位：工位：為了完成一定的工序部分，一次裝夾工件后，工件 與夾具或設(shè)備的可動(dòng)部分一起，相對(duì)于刀具或設(shè)備的固定 部分所占據(jù)的每一個(gè)位置。 企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)生產(chǎn)的產(chǎn)品量(年產(chǎn)量)，稱(chēng)為生產(chǎn) 綱領(lǐng)。 某種零件的年產(chǎn)量可用以下公式計(jì)算 NQn(1+a

5、+b) （2）生產(chǎn)類(lèi)型）生產(chǎn)類(lèi)型 根據(jù)產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)大小、品種多少、結(jié)構(gòu)大小為 劃分依據(jù)。 3生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類(lèi)型生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類(lèi)型 （1）生產(chǎn)綱領(lǐng)）生產(chǎn)綱領(lǐng) 年產(chǎn)量與生產(chǎn)類(lèi)型的關(guān)系年產(chǎn)量與生產(chǎn)類(lèi)型的關(guān)系 模具生產(chǎn)極少有大量生產(chǎn)模具生產(chǎn)極少有大量生產(chǎn) 生產(chǎn)類(lèi)型 同類(lèi)零件的年產(chǎn)量/件 輕型零件 （質(zhì)量100kg ） 中型零件 （質(zhì)量 1002000kg） 重型零件 （質(zhì)量2000kg ） 單件生產(chǎn)100105 成批生產(chǎn)小批100500102005100 中批5005000200500100300 大批50005000050050003001000 大量生產(chǎn)5000050001000 各種生產(chǎn)類(lèi)型的

6、工藝特征各種生產(chǎn)類(lèi)型的工藝特征 類(lèi)型類(lèi)型 特點(diǎn)特點(diǎn) 單件生產(chǎn)單件生產(chǎn)成批生產(chǎn)成批生產(chǎn)大量生產(chǎn)大量生產(chǎn) 加工對(duì)象加工對(duì)象經(jīng)常改變經(jīng)常改變周期性改變周期性改變固定不變固定不變 毛坯的制造方法及加工毛坯的制造方法及加工 余量余量 鑄件用木模、手工造型；鍛鑄件用木模、手工造型；鍛 造用自由鍛。毛坯精度低，造用自由鍛。毛坯精度低， 加工余量大加工余量大 部分鑄件用金屬模，部分鍛件采用部分鑄件用金屬模，部分鍛件采用 模鍛。毛坯精度中等，加工余量中模鍛。毛坯精度中等，加工余量中 等等 鑄件廣泛采用金屬模機(jī)器造型。鑄件廣泛采用金屬模機(jī)器造型。 鍛件廣泛采用模鍛以及其它高生鍛件廣泛采用模鍛以及其它高生 產(chǎn)率的毛

7、坯制造方法。毛坯精度產(chǎn)率的毛坯制造方法。毛坯精度 高，加工余量小高，加工余量小 機(jī)床設(shè)備及其布置形式機(jī)床設(shè)備及其布置形式采用通用機(jī)床。機(jī)床按類(lèi)別采用通用機(jī)床。機(jī)床按類(lèi)別 和規(guī)定大小采用和規(guī)定大小采用“機(jī)群式機(jī)群式” 排列布置排列布置 采用部分通用機(jī)床和部分高生產(chǎn)率采用部分通用機(jī)床和部分高生產(chǎn)率 的專(zhuān)用機(jī)床。機(jī)床設(shè)備按加工零件的專(zhuān)用機(jī)床。機(jī)床設(shè)備按加工零件 類(lèi)別分類(lèi)別分“工段工段”排列布置排列布置 廣泛采用高生產(chǎn)率的專(zhuān)用機(jī)床及廣泛采用高生產(chǎn)率的專(zhuān)用機(jī)床及 自動(dòng)機(jī)床。按流水線(xiàn)形式排列布自動(dòng)機(jī)床。按流水線(xiàn)形式排列布 置置 工藝裝備工藝裝備多用標(biāo)準(zhǔn)夾具，很少采用專(zhuān)多用標(biāo)準(zhǔn)夾具，很少采用專(zhuān) 用夾具，靠劃

8、線(xiàn)及試切法達(dá)用夾具，靠劃線(xiàn)及試切法達(dá) 到尺寸精度到尺寸精度 采用通用刀具與萬(wàn)能量具采用通用刀具與萬(wàn)能量具 廣泛采用專(zhuān)用夾具部分靠劃線(xiàn)進(jìn)行廣泛采用專(zhuān)用夾具部分靠劃線(xiàn)進(jìn)行 加工加工 較多采用專(zhuān)用刀具和專(zhuān)用量具較多采用專(zhuān)用刀具和專(zhuān)用量具 廣泛采用先進(jìn)高效夾具，靠夾具廣泛采用先進(jìn)高效夾具，靠夾具 及調(diào)整法達(dá)到加工要求及調(diào)整法達(dá)到加工要求 廣泛采用高生產(chǎn)率的刀具和量具廣泛采用高生產(chǎn)率的刀具和量具 對(duì)操作工人的要求對(duì)操作工人的要求需要技術(shù)熟練的操作工人需要技術(shù)熟練的操作工人操作工人需要一定的技術(shù)熟練程度操作工人需要一定的技術(shù)熟練程度對(duì)操作工人的技術(shù)要求較低，對(duì)對(duì)操作工人的技術(shù)要求較低，對(duì) 調(diào)整工人的技術(shù)要

9、求較高調(diào)整工人的技術(shù)要求較高 工藝文件工藝文件有簡(jiǎn)單的工藝過(guò)程卡片有簡(jiǎn)單的工藝過(guò)程卡片有較詳細(xì)的工藝規(guī)程，對(duì)重要零件有較詳細(xì)的工藝規(guī)程，對(duì)重要零件 需編制工藝卡片需編制工藝卡片 有詳細(xì)編制的工藝文件有詳細(xì)編制的工藝文件 零件的互換性零件的互換性廣泛采用鉗工修配廣泛采用鉗工修配零件大部分有互換性，少數(shù)用鉗工零件大部分有互換性，少數(shù)用鉗工 修配修配 零件全部有互換性，某些配合要零件全部有互換性，某些配合要 求很高的零件采用分組互換求很高的零件采用分組互換 生產(chǎn)率生產(chǎn)率低低中等中等高高 單件加工成本單件加工成本高高中等中等低低 作用：(1) 工藝規(guī)程是指導(dǎo)生產(chǎn)的重要技術(shù)文件 (2) 工藝規(guī)程是生產(chǎn)組

10、織和生產(chǎn)管理工作的基本依據(jù) (3) 工藝規(guī)程是新建或擴(kuò)建工廠(chǎng)或車(chē)間的基本資料 二、工藝規(guī)程制定的原則和步驟二、工藝規(guī)程制定的原則和步驟 1工藝規(guī)程的作用工藝規(guī)程的作用 工藝規(guī)程工藝規(guī)程規(guī)定產(chǎn)品或零部件制造工藝過(guò)程和操作方法等的 工藝文件。 機(jī)械加工工藝規(guī)程機(jī)械加工工藝規(guī)程一般應(yīng)規(guī)定工件加工的工藝路線(xiàn)、工序的 加工內(nèi)容、檢驗(yàn)方法、切削用量、時(shí)間定額以及所采用的設(shè) 備和工藝裝備等。 2機(jī)械加工工藝規(guī)程的基本原則：機(jī)械加工工藝規(guī)程的基本原則： 三個(gè)方面的要求： (1) 技術(shù)上的先進(jìn)性 (2) 經(jīng)濟(jì)上的合理性。 (3) 有良好的勞動(dòng)條件。 保證以最低的生產(chǎn)成本和最高的生產(chǎn)效率，可靠地 加工出符合設(shè)計(jì)圖

11、樣要求的產(chǎn)品。 (7) 確定切削用量及時(shí)間定額 3制訂工藝規(guī)程的步驟制訂工藝規(guī)程的步驟： (1) 研究產(chǎn)品的裝配圖和零件圖進(jìn)行工藝分析 (2) 確定生產(chǎn)類(lèi)型 (3) 確定毛坯 (4) 擬定工藝路線(xiàn) (5) 確定各工序的加工余量，計(jì)算工序尺寸及其公差 (6) 選擇各工序使用的機(jī)床設(shè)備及刀具、夾具、量具和 輔助工具 (8) 填寫(xiě)工藝文件 4工藝文件及其作用：工藝文件及其作用： (1) 工藝過(guò)程綜合卡片 小批量 (2) 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 成批 (3) 機(jī)械加工工序卡片 大批量 三、產(chǎn)品圖樣（零件）的工藝分析三、產(chǎn)品圖樣（零件）的工藝分析 零件的工藝分析零件的工藝分析 零件結(jié)構(gòu)的工藝分析 零件的技

12、術(shù)要求分析 對(duì)零件進(jìn)行工藝分析目的：對(duì)零件進(jìn)行工藝分析目的： 從加工制造的角度出發(fā)分析零件結(jié)構(gòu) 的工藝性是否良好，技術(shù)要求是否恰當(dāng)。 并從中找出主要的技術(shù)要求和關(guān)鍵。 1零件結(jié)構(gòu)的工藝分析零件結(jié)構(gòu)的工藝分析 零件結(jié)構(gòu)的工藝分析 表面組成 表面尺寸大小 表面的不同組合 零件結(jié)構(gòu)的工藝性零件結(jié)構(gòu)的工藝性：是指所設(shè)計(jì)的零件在滿(mǎn)足使用 要求的前提下制造、維修的可行性和經(jīng)濟(jì)性。零件 結(jié)構(gòu)的工藝性好是指零件的結(jié)構(gòu)形狀在滿(mǎn)足使用要 求的前提下，按現(xiàn)有的生產(chǎn)條件能用較經(jīng)濟(jì)的方法 方便地加工出來(lái)。 零零 件件 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 的的 工工 藝藝 性性 比比 較較 零件結(jié)構(gòu)的工藝分析重點(diǎn)： (1) 零件盡量由簡(jiǎn)單且有規(guī)

13、律的表面構(gòu)成。 (2) 零件表面有關(guān)尺寸應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化。 (3) 零件有關(guān)表面形狀應(yīng)與加工刀具形狀相適應(yīng)。 (4) 盡量減少加工面積。 (5) 尺寸標(biāo)注要保證加工的方便性。 (6) 合理地標(biāo)注加工精度和表面粗糙度。 (7) 合理地選擇零件的材料。 (8) 零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)保證加工時(shí)刀具的引進(jìn)和退出。 (9) 零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)能盡量減少加工時(shí)的裝夾或工位 數(shù)及換刀的次數(shù)。 例例: 一般原則及實(shí)例分析一般原則及實(shí)例分析 設(shè)計(jì)零件結(jié)構(gòu)時(shí)，在滿(mǎn)足零件使用要求的條件下，應(yīng)設(shè)計(jì)零件結(jié)構(gòu)時(shí)，在滿(mǎn)足零件使用要求的條件下，應(yīng) 考慮以下一些原則：考慮以下一些原則： 1、便于安裝、便于安裝 ( (1) )增加工藝凸臺(tái)增加

14、工藝凸臺(tái) ( (2) ) 增設(shè)裝夾凸緣或裝夾孔增設(shè)裝夾凸緣或裝夾孔 ( (3) )改變結(jié)構(gòu)或增加輔助安裝面改變結(jié)構(gòu)或增加輔助安裝面 ( (1) )刀具的引進(jìn)和退出要方便刀具的引進(jìn)和退出要方便 2、便于加工和測(cè)量、便于加工和測(cè)量 ( (2) )盡量避免箱體內(nèi)的加工面盡量避免箱體內(nèi)的加工面 ( (3) )凸緣上的孔要留出足夠的加工空間凸緣上的孔要留出足夠的加工空間 ( (4) )盡可能避免彎曲的孔盡可能避免彎曲的孔 ( (5) )必要時(shí)，留出足夠的退刀槽、空刀槽或越程槽等必要時(shí)，留出足夠的退刀槽、空刀槽或越程槽等 ( (1) )有相互位置精度要求的表面，最好能在一次安裝中加工有相互位置精度要求的表

15、面，最好能在一次安裝中加工 3、利于保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率利于保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率 (2)(2)盡量減少安裝次數(shù)盡量減少安裝次數(shù) (3) (3) 要有足夠的剛度，減少工件在加夾緊力或切削力作要有足夠的剛度，減少工件在加夾緊力或切削力作 用下的變形用下的變形 (4) (4) 孔的軸線(xiàn)應(yīng)與其端面垂直孔的軸線(xiàn)應(yīng)與其端面垂直 (5) (5) 同類(lèi)結(jié)構(gòu)要素應(yīng)盡量統(tǒng)一同類(lèi)結(jié)構(gòu)要素應(yīng)盡量統(tǒng)一 2) 2) 簡(jiǎn)化零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化零件結(jié)構(gòu) （6 6） 盡量減少加工量盡量減少加工量 1) 1) 采用標(biāo)準(zhǔn)型材采用標(biāo)準(zhǔn)型材 3) 3) 減少加工面積減少加工面積 ( (7) ) 盡量減少走刀次數(shù)盡量減少走刀次數(shù) (

16、 (8) ) 便于多件一起加工便于多件一起加工 （2）應(yīng)能使用標(biāo)準(zhǔn)刀具加工）應(yīng)能使用標(biāo)準(zhǔn)刀具加工 銑凹槽：銑凹槽： 、提高標(biāo)準(zhǔn)化程度、提高標(biāo)準(zhǔn)化程度 鉆盲孔：鉆盲孔： （1）盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件）盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件 銑型腔：銑型腔： 7、合理采用零件的組合、合理采用零件的組合 5、合理地規(guī)定表面的精度等級(jí)和粗糙度的數(shù)值、合理地規(guī)定表面的精度等級(jí)和粗糙度的數(shù)值 6、既要結(jié)合本單位的具體加工條件（如設(shè)備和人工、既要結(jié)合本單位的具體加工條件（如設(shè)備和人工 的技術(shù)水平），又要考慮與先進(jìn)的工藝方法相適應(yīng)的技術(shù)水平），又要考慮與先進(jìn)的工藝方法相適應(yīng) 練習(xí)題：練習(xí)題： 銑平面 齒輪軸滾齒 三聯(lián)齒輪插齒 車(chē)內(nèi)螺紋 車(chē)外

17、螺紋 插鍵槽 鉆孔 箱體鏜孔 2零件的技術(shù)要求分析零件的技術(shù)要求分析 零件的技術(shù)要求，包括： 被加工表面的尺寸精度 表面質(zhì)量 幾何形狀精度 各表面之間的相互位置精度 零件材料、熱處理及其它要求 加工順序 最終加工方法 加工方法、加工余量、 工藝路線(xiàn) (1)零件材料的工藝性及組織和力學(xué)性能要求 (2)零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸 (3)生產(chǎn)類(lèi)型 (4)工廠(chǎng)生產(chǎn)條件 毛坯毛坯是根據(jù)零件(或產(chǎn)品)所要求的形狀、工藝尺寸等 而制成的供進(jìn)一步加工用的生產(chǎn)對(duì)象。 毛坯的選擇依據(jù)：毛坯的選擇依據(jù)： 2 2毛坯的種類(lèi)（四種）毛坯的種類(lèi)（四種） 原型材原型材 鍛件：鍛件： 鍛件的特點(diǎn)：鍛件的特點(diǎn)：碳化物分布均勻、晶粒細(xì)

18、化、組織碳化物分布均勻、晶粒細(xì)化、組織 致密，力學(xué)性能得到提高、加工工藝性能好、壽致密，力學(xué)性能得到提高、加工工藝性能好、壽 命高命高。 精密沖裁模、重載沖壓模（高碳高合金鋼）精密沖裁模、重載沖壓模（高碳高合金鋼） 鍛件毛坯的設(shè)計(jì)鍛件毛坯的設(shè)計(jì)： A. 加工余量：各種缺陷、氧化脫碳層加工余量：各種缺陷、氧化脫碳層 坯坯? ? ? 3 637. 0V D理理 L=L=（1.251.252.52.5）D D實(shí)實(shí)（鐓粗比（鐓粗比 鍛造比）鍛造比） C. 下料尺寸下料尺寸 . 坯料體積坯料體積 坯坯鍛鍛K=(鍛鍛+沖孔連皮沖孔連皮+飛邊飛邊) K燒燒 D. 下料方式：鋸切、藍(lán)脆剪切、熱剪切下料方式：鋸

19、切、藍(lán)脆剪切、熱剪切 鑄件：（模座、大框架）鑄件：（模座、大框架） 半成品件：半成品件： 模座、模板、墊板、模架（標(biāo)準(zhǔn)化）模座、模板、墊板、模架（標(biāo)準(zhǔn)化） A.材料材料 鑄鐵、鑄鋼、鑄鋁鑄鐵、鑄鋼、鑄鋁 B.質(zhì)量質(zhì)量 無(wú)嚴(yán)重缺陷無(wú)嚴(yán)重缺陷 C.熱處理熱處理 鑄鋼鑄鋼229HBS 鑄鐵鑄鐵A 4)為保證各加工表面都有足夠的加工余量， 應(yīng)選擇毛坯余量小的表面作粗基準(zhǔn)。 3)盡量使工件上各加工表面的金屬切除余 量最小。（選加工面積大表面作粗基準(zhǔn)） 若：ZAZBZC 選C表面作粗基準(zhǔn) 5)選作粗基準(zhǔn)的表面，應(yīng)盡可能平 整，不能有 飛邊、澆注系統(tǒng)、冒口或其它缺陷。 6)一般情況下同一方向上粗基準(zhǔn)不重復(fù)使

20、用。 (2) 精基準(zhǔn)的選擇： 1) 基準(zhǔn)重合原則（避免基準(zhǔn)不重合誤差） 選擇精基準(zhǔn)，主要應(yīng)考慮如何減少定位誤差、保證 加工精度，使工件裝夾方便、可靠、夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 選取原則： 基準(zhǔn)重合的示例 a) 以平面2定位 b) 以平面1定位 4)互為基準(zhǔn)原則 當(dāng)兩個(gè)被加工表面之間位置精度較高，要求加工余 量小而均勻時(shí)，多以?xún)杀砻婊榛鶞?zhǔn)進(jìn)行加工。 3)自為基準(zhǔn)原則 精加工或光整加工工序要求加工余量小而均勻， 這時(shí)應(yīng)盡可能用加工表面自身為精基準(zhǔn)。 2) 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則（避免因基準(zhǔn)變換而引起 的定位誤差） b)用三爪卡盤(pán)磨內(nèi)孔 a)工件簡(jiǎn)圖 c)在心軸上磨外圓 采用互為基準(zhǔn)磨內(nèi)孔和外圓 . 工件的定位工件的

21、定位 定位定位+夾緊夾緊=裝夾裝夾(安裝安裝) (1)工件正確定位應(yīng)滿(mǎn)足以下要求： 1)應(yīng)使工件相對(duì)于機(jī)床工件相對(duì)于機(jī)床處于一個(gè)正確的位置。 試切法：一種通過(guò)試切 測(cè)量 調(diào)整 再試切， 反復(fù)進(jìn)行到被加工尺寸達(dá)到要求為止的 加工方法。 單件生產(chǎn) 調(diào)整法：先調(diào)整好刀具和工件在機(jī)床上的相對(duì) 位置，并在一批零件的加工過(guò)程中保 持這個(gè)位置不變，以保證工件被加工 尺寸的方法。 成批加工 2)要保證加工精度，位于機(jī)床或夾具上的工件還必 須相對(duì)于刀具有一個(gè)正確位置。 在生產(chǎn)中工件、刀具之間的相對(duì)位置常用試切法 或調(diào)整法來(lái)保證。 (2)工件定位基本原理： 工件的六個(gè)自由度 六點(diǎn)定則：用合理分布的六個(gè)支承點(diǎn)來(lái)限制

22、的六 個(gè)自由度，使工件在機(jī)床上或夾具中的位置完全 確定下來(lái)，這就是六點(diǎn)定位原理，簡(jiǎn)稱(chēng)“六點(diǎn)定 則”。 即L越大，工件的轉(zhuǎn)角誤差 就越小，定位精度就越高。 六個(gè)支承點(diǎn)限制了工件的全部自由度，稱(chēng)為完全定 位。 （有些工件根據(jù)加工要求，并不需要限制其全部自 由度。如在普通車(chē)床上鏜孔時(shí)，工件繞孔的軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)的 自由度就不需要限制。）這種根據(jù)加工要求不需要限制 工件全部自由度的定位，稱(chēng)為不完全定位。 在滿(mǎn)足加工要求的前提下，采用不完全定位是允許 的。但對(duì)于應(yīng)該限制的自由度，沒(méi)有布置適當(dāng)?shù)闹С悬c(diǎn) 加以限制時(shí)稱(chēng)為欠定位。（欠定位不能保證加工要求， 是不允許的。） 夾具上的定位元件重復(fù)限制工件的同一個(gè)或幾個(gè)自由

23、 度稱(chēng)過(guò)定位。 六、工藝路線(xiàn)的分析與擬定六、工藝路線(xiàn)的分析與擬定 主要任務(wù)是選擇零件表面的加工方法、 確定加工順序、劃分工序。 表面加工方法的選擇（補(bǔ)充）表面加工方法的選擇（補(bǔ)充） A B 加工精度J 加工成本 C （一）外圓面的加工（一）外圓面的加工 外圓表面的技術(shù)要求包括：本身精度外圓表面的技術(shù)要求包括：本身精度 （直徑與長(zhǎng)度的尺寸精度，圓度、圓柱度等（直徑與長(zhǎng)度的尺寸精度，圓度、圓柱度等 形狀精度）；位置精度（與其他外圓面或孔形狀精度）；位置精度（與其他外圓面或孔 的同軸度、與端面的垂直度等）；表面質(zhì)量的同軸度、與端面的垂直度等）；表面質(zhì)量 （表面粗糙度、表面硬度、殘余應(yīng)力等）。（表面粗

24、糙度、表面硬度、殘余應(yīng)力等）。 1、外圓表面的技術(shù)要求、外圓表面的技術(shù)要求 2、外圓表面加工方案的分析、外圓表面加工方案的分析 各種加工要求的外圓表面的加工方案見(jiàn)表。各種加工要求的外圓表面的加工方案見(jiàn)表。 外圓面加工方案框圖（經(jīng)濟(jì)精度、經(jīng)濟(jì)粗糙度）外圓面加工方案框圖（經(jīng)濟(jì)精度、經(jīng)濟(jì)粗糙度） 粗車(chē)粗車(chē) IT12IT11,12.550 半精車(chē)半精車(chē) IT10IT9,3.26.3 超精加工超精加工 IT5,0.0120.1 精細(xì)車(chē)精細(xì)車(chē) IT7IT6,0.0250.4 精車(chē)精車(chē) IT8IT7,0.81.6 研磨或超級(jí)光磨研磨或超級(jí)光磨 IT5,0.0060.1 粗磨粗磨 IT8IT7,0.81.6

25、半精磨半精磨 IT7IT6,0.40.8 精磨精磨 IT6IT5,0.10.4 鏡面磨鏡面磨 IT5,0.0250.006 滾壓（拋光）滾壓（拋光） IT7IT6,0.0250.2 鏡面車(chē)鏡面車(chē) IT6IT5,0.0120.006 （1）一般最終工序采用一般最終工序采用車(chē)加工車(chē)加工方案的，方案的，適用于各種金屬適用于各種金屬 （淬火鋼除外）（淬火鋼除外）。 （2）最終工序采用最終工序采用磨加工磨加工方案的，方案的，適用于淬火鋼、未淬適用于淬火鋼、未淬 火鋼和鑄鐵，但不宜加工強(qiáng)度低、韌性大的有色金火鋼和鑄鐵，但不宜加工強(qiáng)度低、韌性大的有色金 屬。屬。磨削前的車(chē)削精度無(wú)需很高，否則對(duì)車(chē)削不經(jīng)磨削前

26、的車(chē)削精度無(wú)需很高，否則對(duì)車(chē)削不經(jīng) 濟(jì)，對(duì)磨削也無(wú)意義。濟(jì)，對(duì)磨削也無(wú)意義。 （3）最終工序采用精細(xì)車(chē)或研磨方案，適用于有色金屬）最終工序采用精細(xì)車(chē)或研磨方案，適用于有色金屬 的精加工。的精加工。 （4）研磨、超級(jí)光磨和高精度小粗糙度值磨削前的外圓）研磨、超級(jí)光磨和高精度小粗糙度值磨削前的外圓 精度和粗糙度對(duì)生產(chǎn)率和加工質(zhì)量影響極大，所以精度和粗糙度對(duì)生產(chǎn)率和加工質(zhì)量影響極大，所以 在研磨或高精度磨削前一般都要進(jìn)行精磨。在研磨或高精度磨削前一般都要進(jìn)行精磨。 （5）對(duì)尺寸精度要求不高，而粗糙度值要求小而光亮的對(duì)尺寸精度要求不高，而粗糙度值要求小而光亮的 外圓，可通過(guò)拋光達(dá)到要求。外圓，可通過(guò)拋

27、光達(dá)到要求。 目前研究最多、最成熟的是超精車(chē)削。圖3所示 的微型車(chē)床尺寸僅為普通車(chē)床的五十分之一，其主 軸轉(zhuǎn)速可達(dá)10000rpm，進(jìn)給速度可以達(dá)到1 35um/s，用它加工的黃銅零件表面粗糙度可以達(dá)到 Ramax 1.5um。 （二）孔的加工（二）孔的加工 1、孔的技術(shù)要求、孔的技術(shù)要求 (1)本身精度本身精度 孔徑和長(zhǎng)度的尺寸精度，孔的形狀精度孔徑和長(zhǎng)度的尺寸精度，孔的形狀精度(如如 圓度、圓柱度及軸線(xiàn)的直線(xiàn)度等圓度、圓柱度及軸線(xiàn)的直線(xiàn)度等)。 (2)位置精度位置精度 孔與孔，或孔與外圓面的同軸度；孔與孔，孔與孔，或孔與外圓面的同軸度；孔與孔， 或孔與其他表面之間的尺寸精度、平行度、垂直度

28、及或孔與其他表面之間的尺寸精度、平行度、垂直度及 角度等。角度等。 (3)表面質(zhì)量表面質(zhì)量 表面租糙度和麥層物理機(jī)械性能要求等。表面租糙度和麥層物理機(jī)械性能要求等。 孔加工（在實(shí)體材料上）方案框圖孔加工（在實(shí)體材料上）方案框圖 鉆鉆 IT11以下以下,12.550 精細(xì)鏜精細(xì)鏜 IT7IT6,0.050.4 精鏜精鏜 IT8IT7,0.81.6 半精鏜半精鏜 IT8,1.63.2 粗鏜粗鏜 IT9IT8,3.26.3 研磨或珩磨研磨或珩磨 IT7IT6,0.080.1 精磨精磨 IT7IT6,0.10.2 半精磨半精磨 IT8IT7,0.20.4 粗磨粗磨 IT8,0.81.6 擴(kuò)擴(kuò) IT10

29、IT9,3.26.3 粗鉸粗鉸 IT8,1.63.2 精鉸精鉸 IT7,0.81.6 手鉸手鉸 IT7IT6,0.20.4 精拉精拉 IT6,0.10.2 拉拉 IT8IT7,0.40.8 2 2、孔加工方案的分析、孔加工方案的分析 （1） 加工公差等級(jí)加工公差等級(jí)IT9的孔，小于的孔，小于10mm的孔，可采用的孔，可采用 鉆鉆鉸方案；小于鉸方案；小于30mm的孔，可采用鉆模鉆孔或采的孔，可采用鉆模鉆孔或采 用鉆用鉆擴(kuò)方案；大于擴(kuò)方案；大于30mm的孔，可采用鉆的孔，可采用鉆鏜方鏜方 案；案； （3） 加工公差等級(jí)加工公差等級(jí)IT7的孔，小于的孔，小于12mm的孔，可采的孔，可采 用鉆后兩次鉸

30、孔的方案；大于用鉆后兩次鉸孔的方案；大于12mm的孔，可采用鉆的孔，可采用鉆 擴(kuò)（或鏜）擴(kuò)（或鏜）粗鉸粗鉸精鉸的方案，或采用最終工精鉸的方案，或采用最終工 序?yàn)榫蚓サ姆桨?；序?yàn)榫蚓サ姆桨福痪m于大批量生產(chǎn)，精磨不精拉適于大批量生產(chǎn)，精磨不 適于加工有色金屬適于加工有色金屬。 （2） 加工公差等級(jí)加工公差等級(jí)IT8的孔，小于的孔，小于20mm的孔，可采用的孔，可采用 鉆鉆鉸方案；大于鉸方案；大于20mm并小于并小于30mm的孔，可采用的孔，可采用 鉆鉆擴(kuò)擴(kuò)鉸方案（淬火鋼除外）。鉸方案（淬火鋼除外）。淬火鋼采用磨削加淬火鋼采用磨削加 工工。 （4）加工公差等級(jí)加工公差等級(jí)IT6的孔，

31、視具體情況而決定。的孔，視具體情況而決定。有色有色 金屬不宜采用珩磨，可用研磨或細(xì)精鏜，研磨對(duì)大孔、金屬不宜采用珩磨，可用研磨或細(xì)精鏜，研磨對(duì)大孔、 小孔均可加工，珩磨適于加工較大的孔。小孔均可加工，珩磨適于加工較大的孔。 （5）對(duì)已鑄出或鍛出的孔對(duì)已鑄出或鍛出的孔 可直接進(jìn)行擴(kuò)孔或鏜孔，大可直接進(jìn)行擴(kuò)孔或鏜孔，大 于于100mm的孔，用鏜孔比較方便。的孔，用鏜孔比較方便。 （6）加工盤(pán)套類(lèi)零件中間的孔，一般在車(chē)床上將孔與外加工盤(pán)套類(lèi)零件中間的孔，一般在車(chē)床上將孔與外 圓、端面一次裝夾加工出來(lái)。成批生產(chǎn)或深經(jīng)比較大圓、端面一次裝夾加工出來(lái)。成批生產(chǎn)或深經(jīng)比較大 時(shí)，應(yīng)采用鉆時(shí)，應(yīng)采用鉆擴(kuò)鉸方案

32、；若零件需要淬火，應(yīng)在擴(kuò)鉸方案；若零件需要淬火，應(yīng)在 半精加工后安排淬火再進(jìn)行磨削。半精加工后安排淬火再進(jìn)行磨削。 （三）平面的加工（三）平面的加工 、平面的技術(shù)要求、平面的技術(shù)要求 平面加工的技術(shù)要求主要包括：形狀精度，平面加工的技術(shù)要求主要包括：形狀精度， 如平面度和直線(xiàn)度等；位置精度，如平面之間如平面度和直線(xiàn)度等；位置精度，如平面之間 的尺寸精度以及平面度、垂直度等；表面質(zhì)量，的尺寸精度以及平面度、垂直度等；表面質(zhì)量， 如粗糙度、表層硬度、殘余應(yīng)力等。如粗糙度、表層硬度、殘余應(yīng)力等。 、平面加工方案的分析、平面加工方案的分析 研磨或超級(jí)光磨研磨或超級(jí)光磨 IT5, 0.0060.1 高速

33、精銑高速精銑 IT6IT7, 0.20.8 精銑精銑 IT8IT10, 1.66.3 刮研刮研 IT6IT7, 0.10.8 粗刨粗刨 IT11IT13, 6.312.5 精刨精刨 IT8IT10, 1.66.3 寬刀精刨寬刀精刨 IT6IT7, 0.20.8 拉拉 IT7IT9, 0.20.8 粗銑粗銑 IT11IT13, 6.312.5 磨磨 IT7IT9, 0.20.8 精車(chē)精車(chē) IT7IT8,0.8 1.6 平面加工方案框圖平面加工方案框圖 半精車(chē)半精車(chē) IT8IT10, 3.26.3 （1）最終工序采用刮研時(shí)，用于要求直線(xiàn)度高、粗糙度）最終工序采用刮研時(shí)，用于要求直線(xiàn)度高、粗糙度 值

34、小且不淬硬的平面。當(dāng)批量較大時(shí)，可采用寬刃值小且不淬硬的平面。當(dāng)批量較大時(shí)，可采用寬刃 細(xì)刨代替刮研。細(xì)刨代替刮研。 （3）最終工序采用）最終工序采用磨削磨削時(shí)，適于加工要求直線(xiàn)度高、粗時(shí)，適于加工要求直線(xiàn)度高、粗 糙度值小的淬硬工件和薄片工件，也用于不淬硬的糙度值小的淬硬工件和薄片工件，也用于不淬硬的 鋼件或鑄件上較大平面的精加工。鋼件或鑄件上較大平面的精加工。不宜精加工塑性不宜精加工塑性 較大的有色金屬較大的有色金屬。 （2）最終工序采用）最終工序采用高速精銑高速精銑時(shí)，時(shí)，最適于高精度有最適于高精度有 色金屬工件色金屬工件的加工。的加工。 （4）精車(chē)主要用于加工軸、套、盤(pán)等回轉(zhuǎn)體零件的端

35、）精車(chē)主要用于加工軸、套、盤(pán)等回轉(zhuǎn)體零件的端 面，一般在面，一般在立式車(chē)床立式車(chē)床上加工。上加工。 （5）拉削拉削平面加工精度高、生產(chǎn)率高、拉刀壽命長(zhǎng)，是平面加工精度高、生產(chǎn)率高、拉刀壽命長(zhǎng)，是 一種先進(jìn)的加工方法。一種先進(jìn)的加工方法。適于大批大量生產(chǎn)適于大批大量生產(chǎn)。 （6）研磨適于加工高精度、小粗糙度值表面。對(duì)于精度研磨適于加工高精度、小粗糙度值表面。對(duì)于精度 要求不高，僅要求光亮和美觀(guān)的零件，可采用拋光要求不高，僅要求光亮和美觀(guān)的零件，可采用拋光 加工。加工。 (2)零件材料的性質(zhì)及熱處理要求 (1)被加工表面的精度和零件的結(jié)構(gòu)形狀 (3)生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性要求 (4)現(xiàn)有生產(chǎn)條件 選擇零件

36、表面的加工方法應(yīng)著重考慮問(wèn)題： 2、加工階段的劃分 從保證加工質(zhì)量、合理使用設(shè)備及人力等因素 考慮，工藝路線(xiàn)按工序性質(zhì)一般分為粗加工階段、 半精加工階段和精加工階段、光整加工階段。 (1)粗加工階段 其主要任務(wù)是切除加工表面上 的大部分余量，使毛坯的形狀和尺寸盡量接 近成品。 (2)半精加工階段 為主要表面的精加工作好必 要的精度和余量準(zhǔn)備，并完成一些次要表面 的加工(如鉆孔、攻螺紋、切槽等)。 (3)精加工階段 使精度要求高的表面達(dá)到規(guī)定 的質(zhì)量要求。 (4)光整加工階段 其主要任務(wù)是提高被加工表 面的尺寸精度和減小表面粗糙度，一般不能糾 正形狀和位置誤差。 將工藝過(guò)程劃分階段主要依據(jù)： 加

37、工表面尺寸公差等級(jí)、表面粗糙度、熱處理要求 將工藝過(guò)程劃分階段有以下作用： (1)保證產(chǎn)品質(zhì)量 (2)合理使用設(shè)備 (3)便于熱處理工序的安排，使熱處理與切削加工工序 配合更合理 (4)便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷和保護(hù)已加工表面 不劃分加工階段：A.當(dāng)加工質(zhì)量要求不高，工件的剛性足夠， 毛坯質(zhì)量高，加工余量小。 B.自動(dòng)機(jī)床上加工重型零件。 工藝路線(xiàn)劃分加工階段是對(duì)零件加工的整個(gè)工藝過(guò)程而言 ，不是以某一表面的加工或某一工序的加工而論。 例如，有些定位基面，在半精加工階段，甚至粗加工階段 就需要精確加工。 3、工序的劃分 工序集中 工序分散 工序集中特點(diǎn)： 1)工件在一次裝夾后，可以加工多個(gè)表面，能

38、較好地保證 表面之間的相互位置精度；可以減少裝夾工件的次數(shù)和 輔助時(shí)間；減少工件在機(jī)床之間的搬運(yùn)次數(shù)，有利于縮 短生產(chǎn)周期。 2)可減少機(jī)床數(shù)量、操作工人，節(jié)省車(chē)間生產(chǎn)面積，簡(jiǎn)化 生產(chǎn)計(jì)劃和生產(chǎn)組織工作。 3)采用的設(shè)備和工裝結(jié)構(gòu)復(fù)雜、投資大，調(diào)整和維修的難 度大，對(duì)工人的技術(shù)水平要求高。 4、加工順序的安排 （1 1）切削加工工序的安排 安排加工順序遵循原則： 1) 先粗后精（分階段加工） 2) 先主后次 3) 基面先行 4) 先面后孔 工序分散具有以下特點(diǎn)： 1)機(jī)床設(shè)備及工裝比較簡(jiǎn)單，調(diào)整方便，生產(chǎn)工人易 于掌握。 2)可以采用最合理的切削用量，減少機(jī)動(dòng)時(shí)間。 3)設(shè)備數(shù)量多，操作工人多

39、，生產(chǎn)面積大。 （）（） 熱處理工序的安排 3)時(shí)效處理工序，時(shí)效處理的目的在于減小或消除工 件的內(nèi)應(yīng)力，一般在粗加工之后，精加工之前進(jìn) 行。對(duì)于高 精度的零件，在加工過(guò)程中常進(jìn)行多 次時(shí)效處理。 2)為提高零件硬度和耐磨性的熱處理工序，如淬火、 滲碳淬火等，一般安排在半精加工之后，精加 工、光整加工之前。 1)為改善金屬組織和加工性能的熱處理工序，如退火、 正火和調(diào)質(zhì)等，一般安排在粗加工前后。 取決于零件熱處理的目的： （）（）輔助工序安排 包括檢驗(yàn)、去毛刺、清洗、涂防銹油等 檢驗(yàn)工序應(yīng)安排在： 零件粗加工或半精加工結(jié)束之后； 重要工序加工前后； 零件送外車(chē)間(如熱處理)加工之前； 零件全部

40、加工結(jié)束之后。 鉗工去毛刺常安排在易產(chǎn)生毛刺的工序之后， 檢 驗(yàn)及熱處理工序之前。 作業(yè)題 1何謂設(shè)計(jì)基準(zhǔn)?何謂工藝基準(zhǔn)?工藝基準(zhǔn)有哪幾種？ 2如何正確安排零件熱處理工序在機(jī)械加工中 的位置? 3工藝路線(xiàn)按工序性質(zhì)一般分為幾個(gè)階段？各階 段的主要任務(wù)是什么？ 七、七、 加工余量的確定加工余量的確定 Z2=AlA2 Z2=A2一Al 、加工余量的概念 （1）工序余量和加工總余量）工序余量和加工總余量 單邊余量：是被加工表面在一道工序中切除的金 屬層厚度。 單邊余量 雙邊余量 工序余量是相鄰兩工序的工序尺寸之差 若以Zi表示工序余量 雙邊余量：對(duì)于對(duì)稱(chēng)表面或回轉(zhuǎn)體表面，其加工余量是 對(duì)稱(chēng)分布的，是

41、雙邊余量。 對(duì)于軸2Z2=d1一d2 對(duì)于孔 2Z2=D2一D1 加工總余量：是毛坯尺寸與零件圖的設(shè)計(jì)尺寸之差。也 稱(chēng)毛坯余量。 Z0=Zl+Z2+十Zn= i n i z 1 工序尺寸的公差標(biāo)注： 入體原則：工序尺寸的公差一般規(guī)定在零件的入體方向(使 工序尺寸的公差帶處在被加工表面的實(shí)體材料方向)。 毛坯尺寸的公差一般采用雙向標(biāo)注。 （2）標(biāo)稱(chēng)余量、最大）標(biāo)稱(chēng)余量、最大 余量、最小余量余量、最小余量 Zi=Ai-1-Ai 標(biāo)稱(chēng)余量 最大余量 最小余量 ZimaxA(i-1)max- AiminZi十Ti ZiminA(i-1) min- AimaxZi-T(i-1) 余量公差 Ti Zima

42、x Zimin TiT(i-1) 影響加工余量的因素包含： 1)上工序的尺寸公差Ta愈大，則本道工序的標(biāo)稱(chēng)余量愈 大。 2)被加工表面上由前道工序產(chǎn)生的微觀(guān)不平度只Ry和表 面缺陷層深度Ha。 3)前道工序引起的被加工表面的空間誤差ea。 4)本道工序的裝夾誤差b。這項(xiàng)誤差會(huì)影響切削刀具與被 加工表面的相對(duì)位置，所以也應(yīng)計(jì)入加工余量。 2、影響加工余量的因素 單邊余量 Z2 Ta + Ry + Ha +| ea + b | 雙邊余量 2Z2 Ta +2(Ry + Ha)+2| ea + b | (1) 分析計(jì)算法(精確-大批) (2) 查表修正法(應(yīng)用廣泛) (3) 經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法(粗略-小批)

43、3、確定加工余量的方法 八、八、 工序尺寸及其公差的確定工序尺寸及其公差的確定 1、工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合時(shí)工序尺寸及其公差的確定 某工序加工應(yīng)達(dá)到的尺寸稱(chēng)為工序尺寸。 工序尺寸(公差) 加工余量 工序基準(zhǔn)的選擇 精加工工序余量進(jìn)行驗(yàn)算 修正粗加工(第一道工序)的工序余量 確定工序尺寸步驟： 確定零件各工序的 基本余量 確定零件各工序 工序尺寸公差 推算 工序基本尺寸 入體原則標(biāo)注 倒推法 P P23例題：基準(zhǔn)重合時(shí)工序尺寸及其公差的確定 某軸50，尺寸精度IT5，表面粗糙度Ra為 0.04m ，要求高頻淬火，毛坯為鍛件。 工 藝路線(xiàn)為： 粗車(chē)半精車(chē)高頻淬火粗磨精 磨研磨。 求各工序尺寸及其公

44、差。 (1)工藝尺寸鏈及其極值解法 根據(jù)加工的需要，在工藝附圖或工藝規(guī)程中 所給出的尺寸稱(chēng)為工藝尺寸。 1)工藝尺寸鏈的概念 在機(jī)械制造中稱(chēng)這種 相互聯(lián)系且按一定順序排 列的封閉尺寸組合為尺寸 鏈。由工藝尺寸所組成的 尺寸鏈稱(chēng)為工藝尺寸鏈。 2、工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)工序尺寸 及其公差的確定 2)工藝尺寸鏈的組成 組成工藝尺寸鏈的每一個(gè)尺寸稱(chēng)為工藝尺寸鏈的環(huán)。 在加工過(guò)程中直接保證的尺寸稱(chēng)為組成環(huán)。 在加工過(guò)程中間接得到的尺寸稱(chēng)為封閉環(huán)，用A表示 當(dāng)某組成環(huán)增大(其它組成環(huán)保持不變)，封閉環(huán)也隨之 增大時(shí)，則該組成環(huán)稱(chēng)為增環(huán)，當(dāng)某組成環(huán)增大(其它組成 環(huán)保持不變)，封閉環(huán)反而減小，則該組成

45、環(huán)稱(chēng)為減環(huán)。 3)工藝尺寸鏈的計(jì)算 計(jì)算工藝尺寸鏈的目的是要求出工藝尺寸鏈中某些環(huán)的基本尺寸 3用尺寸鏈計(jì)算工藝尺寸 (1)定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合的尺寸換算 (2)測(cè)量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合的尺寸換算 例13 加工零件的軸向尺寸(設(shè)計(jì) 尺寸)如右圖所示。 在加工內(nèi)孔端面B時(shí)，設(shè)計(jì)尺 寸 不便測(cè)量，因此在加工時(shí)以A 面為測(cè)量基準(zhǔn)，直接控制尺寸A2 及 。而端面B的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為C， 使得測(cè)量基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合。 0 1 . 0 3 0 01. 0 16 (3)工序基準(zhǔn)是尚待繼續(xù)加工的表面 例：134a 加工圖所示外圓及鍵槽， 其加工順序?yàn)椋?(1)車(chē)外圓至 26.4； (2)銑鍵槽至尺寸A； (3

46、)淬火； (4)磨外圓至 26 (4)(4)孔系坐標(biāo)孔系坐標(biāo)(工序工序)尺寸及其公差的計(jì)尺寸及其公差的計(jì) 算算 機(jī)床的主要尺寸規(guī)格與加工零件的尺寸大小相適應(yīng)； 即使機(jī)床的精度與加工零件的技術(shù)要求相適應(yīng)； 機(jī)床的生產(chǎn)率與零件的生產(chǎn)類(lèi)型相適應(yīng)； 此外還應(yīng)考慮生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，即現(xiàn)有設(shè)備的實(shí)際精 度、負(fù)荷情況以及操作者的技術(shù)水平等。應(yīng)充分利用現(xiàn)有 的機(jī)床設(shè)備。 八八 、 機(jī)床與工藝裝備的選擇機(jī)床與工藝裝備的選擇 正確選擇機(jī)床與工藝裝備是保證零件加工質(zhì)量要求， 提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性起重要作用。 1、機(jī)床的選擇 p 在大批大量生產(chǎn)的情況下，應(yīng)廣泛使用專(zhuān)用夾具。 p 單件小批生產(chǎn)應(yīng)盡量選擇通用夾具。 （2

47、）刀具的選擇 刀具的選擇主要取決于所確定的加工方法、工件材料 、所要求的加工精度、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性、機(jī)床類(lèi)型等。 （3）量具的選擇 量具的選擇主要根據(jù)檢驗(yàn)要求的準(zhǔn)確度和生產(chǎn)類(lèi)型來(lái) 決定。 p 單件小批生產(chǎn)廣泛采用通用量具。 p 大批量生產(chǎn)則采用極限量規(guī)及高生產(chǎn)率的檢驗(yàn)儀器。 （1）夾具的選擇 2、工藝裝備的選擇 1、切削用量的選擇 正確選擇切削用量，對(duì)保證加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)率 和降低刀具的消耗等有重要意義。 九 切削用量與時(shí)間定額的確定 大批大量生產(chǎn)中，特別是在流水線(xiàn)或自動(dòng)線(xiàn)上 必須合理地確定每一工序的切削用量。 (5)準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間te (1)基本時(shí)間tm (4)休息與生理需要時(shí)間tr 2、時(shí)

48、間定額的確定 (2)輔助時(shí)間ta 時(shí)間定額包括： (3)布置工作地時(shí)間 ts 模具的制造精度主要體現(xiàn)在模具工作零件的精度和相 關(guān)部件的配合。 機(jī)械加工精度是指零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù) 與理想(設(shè)計(jì))幾何參數(shù)符合程度。符合程度越高，加 工精度就越高。 零件的機(jī)械加工質(zhì)量 機(jī)械加工精度 表面質(zhì)量 第二節(jié) 模具制造精度分析 一、概述 加工精度包含：尺寸精度、形狀精度、位置精度 形狀公差位置公差尺寸公差 在機(jī)械加工時(shí)，機(jī)床、夾具、刀具和工件就構(gòu)成 了一個(gè)完整的系統(tǒng)，稱(chēng)之為工藝系統(tǒng)。 工藝系統(tǒng)中的種種誤差，在不同的具體條件下， 以不同的程度和方式反映為加工誤差。因此，把工藝 系統(tǒng)的誤差稱(chēng)之為原始誤差。

49、影響模具精度的主要因素有： (1)制件的精度 (2)模具加工技術(shù)手段的水平 (3)模具裝配鉗工的技術(shù)水平 (4)模具制造的生產(chǎn)方式和管理水平 1工藝系統(tǒng)的幾何誤差對(duì)加工精度的影響 (1)加工原理誤差 例如：數(shù)控機(jī)床 二、影響零件制造精度的因素 (2)調(diào)整誤差 由于調(diào)整不可能絕對(duì)地準(zhǔn)確，因而會(huì)產(chǎn)生調(diào)整誤差。 通常工藝系統(tǒng)的調(diào)整有兩種基本方法：試切法和調(diào)整 法。 (3)機(jī)床誤差 引起機(jī)床誤差的原因是機(jī)床的制造誤差、安裝誤差 和磨損。 工件加工精度影響較大的主要有： 機(jī)床導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差；機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)誤差。 (4)夾具的制造誤差與磨損 夾具的誤差主要有： 定位元件、刀具導(dǎo)向元件、分度機(jī)構(gòu)、夾具體 等的

50、制造誤差； 夾具裝配后，以上各種元件工作面間的相對(duì)尺 寸誤差； 夾具在使用過(guò)程中工作表面的磨損 精加工用夾具的尺寸公差一般可取工件上相應(yīng) 尺寸或位置公差的1213，粗加工用夾具則可 取為151/10。 (5)刀具的制造誤差與磨損 刀具制造誤差對(duì)加工精度的影響，根據(jù)刀具的種類(lèi)、材 料等的不同而異。 1)采用定尺寸刀具加工時(shí)，刀具的尺寸精度直接影響工件 的尺寸精度。 2)采用成形刀具加工時(shí)，刀具的形狀精度將直接影響工件 的形狀精度。 3)展成刀具(如齒輪滾刀、花鍵滾刀、插齒刀等)的刀刃形 狀必須是加工表面的共扼曲線(xiàn)。因此，刀刃的形狀誤差 會(huì)影響加工表面的形狀精度。 4)對(duì)于一般刀具(如車(chē)刀、銑刀、

51、鏜刀)，其制造精度對(duì)加 工精度無(wú)直接 影響，但這類(lèi)刀具的耐用度較低，刀具容 易磨損。 切削加工時(shí)，工藝系統(tǒng)在切削力、夾緊力以及重 力等的作用下，將產(chǎn)生相應(yīng)的變形。使刀具和工件在 靜態(tài)下調(diào)調(diào)整好的相互位置，以及切削成形運(yùn)動(dòng)所需 要的正確幾何關(guān)系發(fā)生變化，從而造成加工誤差。 2. 工藝系統(tǒng)受力變形引起的加工誤差 工藝系統(tǒng)受力變形通常是彈性變形用剛度來(lái)描述。 (1)工藝系統(tǒng)剛度對(duì)加工精度的影響 1)切削力作用點(diǎn)位置變化引起的工件形狀誤差。 2)切削力大小變化引起的加工誤差。 3)夾緊力和重力引起的加工誤差。 4)傳動(dòng)力和慣性力對(duì)加工精度的影響 (2)減小工藝系統(tǒng)受力變形對(duì)加工精度影響的措施 一是提高

52、系統(tǒng)剛度；二是減小載荷及其變化。 1)提高工藝系統(tǒng)的剛度主要考慮： 合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 提高連接表面的接觸剛度； 采用合理的裝夾和加工方式。 2)減小載荷及其變化。 采取適當(dāng)?shù)墓に嚧胧绾侠磉x擇刀具幾何參數(shù)和 切削用量以減小切削力，就可以減少受力變形。 3)減小工件殘余應(yīng)力引起的變形。 3工藝系統(tǒng)的熱變形對(duì)加工精度的影響 當(dāng)工件、刀具和機(jī)床的溫度達(dá)到某一數(shù)值時(shí)， 單位時(shí)間內(nèi)散出的熱量與熱源傳入的熱量趨于相等， 這時(shí)工藝系統(tǒng)就達(dá)到了熱平衡狀態(tài)。 (2) 刀具熱變形對(duì)加工精度的影響 (3) 機(jī)床熱變形對(duì)加工精度的影響 (1) 工件熱變形對(duì)加工精度的影響 機(jī)床達(dá)到熱平衡狀態(tài)時(shí)的幾何精度稱(chēng)為熱態(tài)幾 何

53、精度。精密加工應(yīng)在機(jī)床處于熱平衡之后進(jìn)行。 4提高加工精度的途徑 機(jī)械加工誤差是由工藝系統(tǒng)中的原始誤差 引起的。在對(duì)某一特定條件下的加工誤差進(jìn)行 分析時(shí)，首先要列舉出其原始誤差，即要了解 所有原始誤差因素及對(duì)每一原始誤差的數(shù)值和 方向定量化。其次要研究原始誤差與零件加工 誤差之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換關(guān)系。最后，用各種測(cè)量 手段實(shí)測(cè)出零件的誤差值，進(jìn)而采取一定的工 藝措施消除或減少加工誤差。 減少誤差的技術(shù)，分成兩大類(lèi)，即： (2)誤差補(bǔ)償技術(shù) (1)誤差預(yù)防技術(shù) 指減小原始誤差或減少原始誤差的影響， 亦即減少誤差源或改變誤差源與加工誤差之間 的數(shù)量轉(zhuǎn)換關(guān)系。 第三節(jié)第三節(jié) 模具機(jī)械加工表面質(zhì)量模具機(jī)械加

54、工表面質(zhì)量 1加工表面質(zhì)量含義 機(jī)械加工表面質(zhì)量也稱(chēng)表面完整性，主要包含兩個(gè)方面 的內(nèi)容： 表面的幾何特征 表面層力學(xué)物理性能 (1)表面的幾何特征 主要由以下幾部分組成： 1)表面粗糙度： 即加工表面上具有的較小間距和峰谷所組成的微觀(guān) 幾何形狀特征。其波高與波長(zhǎng)的比值一般大于1：50。 一、模具零件表面質(zhì)量 3)表面加工紋理： 即表面微觀(guān)結(jié)構(gòu)的主要方向。它取決于形 成表面所采用的機(jī)械加工方法，即主運(yùn)動(dòng)和進(jìn) 給運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。 4)傷痕： 在加工表面上一些個(gè)別位置上出現(xiàn)的缺陷。 它們大多是隨機(jī)分布的，如砂眼、氣孔、裂痕 和劃痕等 2)表面波度： 即介于宏觀(guān)幾何形狀誤差與表面粗糙度 之間的中間幾何形

55、狀誤差。它主要是由切削刀 具的偏移和振動(dòng)造成的其波高與波長(zhǎng)的比值 一般為1：50一l：1000。 (2)表面層力學(xué)物理性能 表面層力學(xué)物理性能的變化，主要有三個(gè)方面的 內(nèi)容： 表面層加工硬化；表面層金相組織的變化；表 面層殘余應(yīng)力。 2零件表面質(zhì)量對(duì)零件使用性能的影響 (1)零件表面質(zhì)量對(duì)零件耐磨性的影響 表面粗糙度、表面層加工硬化等因素與零件耐 磨性有關(guān)。 最優(yōu)表面粗糙度值 適當(dāng)?shù)谋砻鎸蛹庸び不?(2)零件表面質(zhì)量對(duì)零件疲勞強(qiáng)度的影響 零件在交變載荷的作用下，其表面的缺陷處容易引起應(yīng)力 集中而產(chǎn)生疲勞裂紋。 1) 表面粗糙度值對(duì)零件的疲勞強(qiáng)度影響。 減小表面粗糙度值 提高疲勞強(qiáng)度 （重要零件

56、表面，如連桿、曲軸等，應(yīng)進(jìn)行光整加工） 2) 加工硬化對(duì)零件的疲勞強(qiáng)度影響。 適當(dāng)?shù)谋砻鎸拥募庸び不?阻礙表面層疲勞裂紋的出現(xiàn)， 3) 表面層的殘余應(yīng)力對(duì)零件疲勞強(qiáng)度影響。 殘余壓應(yīng)力 提高零件的疲勞強(qiáng)度 殘余拉應(yīng)力 降低其疲勞強(qiáng)度。 零件表面殘余壓應(yīng)力使零件的表面緊密，腐蝕 性物質(zhì)不易進(jìn)入，可增強(qiáng)零件耐腐蝕性，而表面殘 余拉應(yīng)力則降低零件耐腐蝕性。 (3)零件表面質(zhì)量對(duì)零件耐腐蝕性能的影響 零件的耐腐蝕性在很大程度上取決于零件的表 面粗糙度。零件表面越粗糙，越容易積聚腐蝕性物質(zhì)， 凹谷越深，滲透與腐蝕作用越強(qiáng)烈。因此，減小零件 表面粗糙度值，可以提高零件的耐腐蝕性。 (4)零件的表面質(zhì)量對(duì)配

57、合性質(zhì)及其他方面的影響 相配零件間的配合關(guān)系是用過(guò)盈量或間隙值來(lái)表 示的。對(duì)有配合要求的表面，必須規(guī)定較小的表面粗 糙度值。 1影響加工表面幾何特征的因素及其改進(jìn)措施 表面粗糙度是構(gòu)成加工表面幾何特征的基本單元 （1）切削加工后的表面粗糙度 表面粗糙度等級(jí)用輪廓算術(shù)平均偏差Ra、微觀(guān)平面度十 點(diǎn)高度Rz或輪廓最大高度Ry的數(shù)值大小表示，并要求優(yōu)先采 用Ra。 1）削加工表面粗糙度值主要取決于切削殘留面積的高度。 二、影響表面質(zhì)量的因素及改善途徑二、影響表面質(zhì)量的因素及改善途徑 影響切削殘留面積高度的因素主要包括： 刀尖圓弧半徑r、主偏角Kr、副偏角Kr及進(jìn) 給量等。 2）切削加工中有塑性變形發(fā)

58、生的緣故。在實(shí)際切削時(shí)，選 擇低速寬刀精切和高速精切，往往可以得到較小的表面粗 糙度值。 3）加工脆性材料時(shí)，切削速度對(duì)表面粗糙度的影響不大。 切削脆性材料比切削塑性材料容易達(dá)到表面粗糙度的要求。 對(duì)于同樣的材料，金相組織越是粗大，切削加工后的表面 粗糙度值也越大。為減小切削加工后的表面粗糙度值，常 在精加工前進(jìn)行調(diào)質(zhì)等處理。 4）合理選擇切削液，適當(dāng)增大刀具的前角、提高刀具的刃 磨質(zhì)量等，能有效地減小表面粗糙度值。 5）其他因素影響加工表面粗糙度，如在已加工表面的殘留 面積上疊加著一些不規(guī)則金屬生成物、粘附物或刻痕等。 （其形成主要原因有積削瘤、鱗刺、振動(dòng)、摩擦、切削刃 不平整、切削劃傷等。

59、） （2）磨削加工后的表面粗糙度 磨削加工表面粗糙度的形成也是由幾何因素和表面層金屬 的塑性變形(物理因素)決定的，但磨削過(guò)程要比切削過(guò)程復(fù)雜得 多。 1)幾何因素的影響：?jiǎn)挝幻娣e的磨粒數(shù)越多，刻痕的等高性越 好，則磨削表面的粗糙度值越小。 2)表面層金屬的塑性變形(物理因素)的影響：磨削過(guò)程的塑性 變形要比一般切削過(guò)程大得多。 影響塑性變形的因素是影響表面粗糙度的決定性因素。 影響工件產(chǎn)生塑性變形的因素主要有：磨削用量；砂輪的粒 度、硬度、組織和材料以及磨削液的選擇。 2影響表層金屬力學(xué)物理性能的工藝因素及其改進(jìn)措施 由于受到切削力和切削熱的作用，表面金屬層的力學(xué)物 理性能會(huì)產(chǎn)生很大的變化，

60、最主要的變化是表層金屬顯微 硬度的變化、金相組織的變化和在表層金屬中產(chǎn)生殘余應(yīng) 力。 (1)表面層的冷作硬化 1)冷作硬化的產(chǎn)生：機(jī)械加工過(guò)程中產(chǎn)生的塑性變形， 使晶格扭曲、畸變，晶粒間產(chǎn)生滑移，晶粒被拉長(zhǎng)，這些 都會(huì)使表面層金屬的硬度增加，這種現(xiàn)象統(tǒng)稱(chēng)為冷作硬化 (或稱(chēng)為強(qiáng)化)。表層金屬冷作硬化的結(jié)果，會(huì)增大金屬變形 的阻力，減小金屬的塑性，金屬的物理性質(zhì)(如密度、導(dǎo)電 性、導(dǎo)熱性等)也有所變化。 由于金屬在機(jī)械加工過(guò)程中同時(shí)受到力因素和熱因素的 作用，機(jī)械加工后表面層金屬的最后性質(zhì)取決于強(qiáng)化和弱 化兩個(gè)過(guò)程的綜合。 評(píng)定冷作硬化的指標(biāo)有下列三項(xiàng)：表層金屬的顯微硬度 HV；硬化層深度(m)；