機械制造技術基礎B 第五章 第二、三、四節(jié)

1、 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 第二節(jié)第二節(jié) 零件的工藝性分析零件的工藝性分析 第三節(jié)第三節(jié) 定位基準的選擇定位基準的選擇 第四節(jié)第四節(jié) 機械加工工藝路線的擬定機械加工工藝路線的擬定 第五節(jié)第五節(jié) 工藝尺寸鏈工藝尺寸鏈 第六節(jié)第六節(jié) 裝配工藝規(guī)程設計裝配工藝規(guī)程設計 第二節(jié)第二節(jié) 零件的工藝性分析零件的工藝性分析 本節(jié)內容本節(jié)內容 一、分析和審查產品的裝配圖和零件圖一、分析和審查產品的裝配圖和零件圖 二、衡量機械零件結構工藝性的原則及實例二、衡量機械零件結構工藝性的原則及實例 第二節(jié)第二節(jié) 零件的工藝性分析零件的工藝性分析 熟悉產品的用途、性能及工作條件；熟悉產品的用途、性能及工作條件； 明確被加工

2、零件在產品中的位置和作用；明確被加工零件在產品中的位置和作用； 了解各項技術要求的作用，分析關鍵的技術要求；了解各項技術要求的作用，分析關鍵的技術要求； 審查圖紙的完整性和正確性；審查圖紙的完整性和正確性； 初步分析產品的裝配和零件的結構工藝性。初步分析產品的裝配和零件的結構工藝性。 一、分析和審查產品的裝配圖和零件圖一、分析和審查產品的裝配圖和零件圖 要制定合理的零件加工工藝規(guī)程，必須做好下列工作。要制定合理的零件加工工藝規(guī)程，必須做好下列工作。 第二節(jié)第二節(jié) 零件的工藝性分析零件的工藝性分析 二、衡量機械零件結構工藝性的原則及實例二、衡量機械零件結構工藝性的原則及實例 零件結構工藝性零件結

3、構工藝性 是指在滿足使用要求的前提下，在現(xiàn)有技是指在滿足使用要求的前提下，在現(xiàn)有技術水平和資源約束下，制造該零件的可靠性和經濟性。術水平和資源約束下，制造該零件的可靠性和經濟性。 進行零件工藝分析的主要內容是進行零件工藝分析的主要內容是“審核零件的結構工藝性審核零件的結構工藝性” 衡量機械產品的結構工藝性應考慮的因素衡量機械產品的結構工藝性應考慮的因素 1 1）零件的總數(shù)及通用性零件的數(shù)量；零件的總數(shù)及通用性零件的數(shù)量； 2 2）機械零件的平均精度；機械零件的平均精度； 3 3）材料的種類及需求量；材料的種類及需求量； 4 4）機械零件各種制造方法的比例。機械零件各種制造方法的比例。 第二節(jié)第

4、二節(jié) 零件的工藝性分析零件的工藝性分析 零件結構工藝性的分析舉例零件結構工藝性的分析舉例孔離箱壁太近，不便鉆孔孔離箱壁太近，不便鉆孔螺孔根部無退刀槽，易打刀螺孔根部無退刀槽，易打刀鍵槽底部無退刀槽，易打刀鍵槽底部無退刀槽，易打刀 第二節(jié)第二節(jié) 零件的工藝性分析零件的工藝性分析 鍵槽與孔發(fā)生工藝干涉鍵槽與孔發(fā)生工藝干涉無退刀槽，小齒輪無法加工無退刀槽，小齒輪無法加工無退刀槽，砂輪不能清根無退刀槽，砂輪不能清根斜面上鉆孔，鉆頭易引偏斜面上鉆孔，鉆頭易引偏 第二節(jié)第二節(jié) 零件的工藝性分析零件的工藝性分析 磨錐面時易損傷圓柱面磨錐面時易損傷圓柱面加工面在箱體內，不便調刀加工面在箱體內，不便調刀加工面不

5、等高，需兩次調刀加工加工面不等高，需兩次調刀加工三個退刀槽不等寬三個退刀槽不等寬 第二節(jié)第二節(jié) 零件的工藝性分析零件的工藝性分析 孔出口遇階梯面，易折斷鉆頭孔出口遇階梯面，易折斷鉆頭加工表面大，加工時間長加工表面大，加工時間長同一面的螺孔直徑不一樣同一面的螺孔直徑不一樣外圓需兩次裝夾加工外圓需兩次裝夾加工 第二節(jié)第二節(jié) 零件的工藝性分析零件的工藝性分析 基準基準 A A面太小，定位不可靠面太小，定位不可靠兩鍵槽不在同一方，需裝夾兩次兩鍵槽不在同一方，需裝夾兩次基準面太小，定位不可靠基準面太小，定位不可靠增加附加基準增加附加基準 第二節(jié)第二節(jié) 零件的工藝性分析零件的工藝性分析 銑刀直徑太小，且大

6、小不同銑刀直徑太小，且大小不同孔過深，加工時間長孔過深，加工時間長 第二節(jié)第二節(jié) 零件的工藝性分析零件的工藝性分析 本節(jié)內容本節(jié)內容 一、粗基準的選擇一、粗基準的選擇 二二、精基準的選擇、精基準的選擇 第三節(jié)第三節(jié) 定位基準的選擇定位基準的選擇 第三節(jié)第三節(jié) 定位基準的選擇定位基準的選擇 定位基準及其分類定位基準及其分類 定位基準定位基準 是指確定工件相對刀具正確位置的是指確定工件相對刀具正確位置的工件表面工件表面。 粗粗基準基準 加工第一道工序時，以毛坯上未加工的表面為定位加工第一道工序時，以毛坯上未加工的表面為定位基準，此基準稱為粗基準?；鶞剩嘶鶞史Q為粗基準。 精精基準基準 以已加工的表

7、面為加工工序定位基準，稱為精基準。以已加工的表面為加工工序定位基準，稱為精基準。 輔助輔助基面基面 當工件上沒有合適的定位基準時，需要在工件上當工件上沒有合適的定位基準時，需要在工件上專門設置或加工出一定位基面，這種基面稱為輔助基面。專門設置或加工出一定位基面，這種基面稱為輔助基面。 制定零件加工工藝規(guī)程時，首先考慮選擇精基準加工各個主制定零件加工工藝規(guī)程時，首先考慮選擇精基準加工各個主要表面，然后再考慮選擇粗基準加工精基準。要表面，然后再考慮選擇粗基準加工精基準。 1. 1. 粗基準的選擇及其原則粗基準的選擇及其原則 以毛坯鏜孔為例分析粗基以毛坯鏜孔為例分析粗基準選擇對加工的影響。準選擇對加

8、工的影響。 b圖，以內孔為粗基準用四爪卡盤夾持鏜孔圖，以內孔為粗基準用四爪卡盤夾持鏜孔 孔的余量均勻，孔的余量均勻，但加工后內孔與外圓不同軸，且壁厚不均勻。但加工后內孔與外圓不同軸，且壁厚不均勻。 a圖，以外圓為粗基準用三爪卡盤夾持鏜孔圖，以外圓為粗基準用三爪卡盤夾持鏜孔 孔的余量不均孔的余量不均勻，但是加工后工件的內孔與外圓同軸，且壁厚均勻。勻，但是加工后工件的內孔與外圓同軸，且壁厚均勻。 粗基準的選擇是否合適，會影響加工面與不加工面的相互位粗基準的選擇是否合適，會影響加工面與不加工面的相互位置，或影響加工余量的分配。置，或影響加工余量的分配。 第三節(jié)第三節(jié) 定位基準的選擇定位基準的選擇 （

9、1 1）保護相互位置要求的原則）保護相互位置要求的原則 如果必須保證工件上加工面與不加工面的相互位置要求，應如果必須保證工件上加工面與不加工面的相互位置要求，應以不加工面作為粗基準。以不加工面作為粗基準。 要求壁厚均勻，要求壁厚均勻，應以外圓為粗基準應以外圓為粗基準 鉆鉆22H922H9孔時應選擇孔時應選擇4040外圓作外圓作為粗基準為粗基準 第三節(jié)第三節(jié) 定位基準的選擇定位基準的選擇 （2 2）保證加工表面加工余量合理分配的原則）保證加工表面加工余量合理分配的原則 如果必須首先保證工件某重要表面的余量均勻，應選擇該表如果必須首先保證工件某重要表面的余量均勻，應選擇該表面的毛坯面為粗基準。面的

10、毛坯面為粗基準。 床身導軌面加工，要求有均勻的金相組床身導軌面加工，要求有均勻的金相組織和較高耐磨性，希望去除的余量小而且織和較高耐磨性，希望去除的余量小而且均勻，則應以導軌面為粗基準。均勻，則應以導軌面為粗基準。 第三節(jié)第三節(jié) 定位基準的選擇定位基準的選擇 （3 3）便于工件裝夾的原則）便于工件裝夾的原則 要保證定位準確，夾緊可靠，選用的粗基準應盡可能平整、要保證定位準確，夾緊可靠，選用的粗基準應盡可能平整、光潔和有足夠大的尺寸。光潔和有足夠大的尺寸。 加工連桿大頭孔加工連桿大頭孔時，以大頭外圓為時，以大頭外圓為粗基準定位。粗基準定位。 以小頭外圓為定位以小頭外圓為定位基準和夾緊面、基準和夾

11、緊面、 第三節(jié)第三節(jié) 定位基準的選擇定位基準的選擇 （4 4）粗基準不重復使用的原則）粗基準不重復使用的原則 如圖，法蘭件加工，若如圖，法蘭件加工，若外端外端面面、16H7孔和孔和37孔孔都是以都是以3030外圓粗定位加工外圓粗定位加工，則，則1616孔孔中心線與中心線與37孔中心線的位置孔中心線的位置必然有較大偏心。必然有較大偏心。注意注意 上述四個原則不能同時兼顧時，應以解決主要問題為主。上述四個原則不能同時兼顧時，應以解決主要問題為主。 加工加工3 37 7孔時，應孔時，應該選擇以該選擇以1616為精基準。為精基準。 第三節(jié)第三節(jié) 定位基準的選擇定位基準的選擇 2. 2. 精基準的選擇及

12、其原則精基準的選擇及其原則 選擇精基準時主要考慮：選擇精基準時主要考慮：如何實現(xiàn)設計要求，實現(xiàn)裝夾準確、如何實現(xiàn)設計要求，實現(xiàn)裝夾準確、可靠、方便?？煽?、方便。 （1 1）基準重合原則）基準重合原則 盡可能選擇被加工表面的設計基準為加工精基準。盡可能選擇被加工表面的設計基準為加工精基準。 盡可能以某一個精基準定位，加工大多數(shù)（或所有）其它表盡可能以某一個精基準定位，加工大多數(shù)（或所有）其它表面，以簡化夾具設計和減少工件翻轉次數(shù)。面，以簡化夾具設計和減少工件翻轉次數(shù)。 （2 2）統(tǒng)一基準原則）統(tǒng)一基準原則 注意：注意：統(tǒng)一基準也會影響基準不重合，要根據(jù)具體情況分析，統(tǒng)一基準也會影響基準不重合，要

13、根據(jù)具體情況分析，在滿足設計要求的前提下，選擇精基準。在滿足設計要求的前提下，選擇精基準。 第三節(jié)第三節(jié) 定位基準的選擇定位基準的選擇 （3 3）互為基準原則）互為基準原則 某些位置要求很高的表面，常采用互為基準反復加工，來達某些位置要求很高的表面，常采用互為基準反復加工，來達到位置精度。到位置精度。 例如例如 機床主軸的前后支承軸頸與前錐孔有嚴格的同軸度要求，機床主軸的前后支承軸頸與前錐孔有嚴格的同軸度要求，為達到這一要求，加工中一般都遵循互為基準的原則。為達到這一要求，加工中一般都遵循互為基準的原則。 第三節(jié)第三節(jié) 定位基準的選擇定位基準的選擇 （4 4）自為基準原則）自為基準原則 指在減

14、小表面粗糙度，保證加工余量均勻的工序中，常以加指在減小表面粗糙度，保證加工余量均勻的工序中，常以加工面本身為基準進行加工。工面本身為基準進行加工。如如 鉸孔、拉孔、珩磨。鉸孔、拉孔、珩磨。 例如例如：磨削床身導軌面時，磨削床身導軌面時，常采用固定在磨頭上的百分常采用固定在磨頭上的百分表找正工件上的導軌面。調表找正工件上的導軌面。調整工件下的楔鐵，使百分表整工件下的楔鐵，使百分表的指針對中。的指針對中。即以被磨導軌即以被磨導軌面自身為基準進行加工。面自身為基準進行加工。百分表百分表調整用楔鐵調整用楔鐵工件工件 第三節(jié)第三節(jié) 定位基準的選擇定位基準的選擇 （5 5）便于裝夾原則）便于裝夾原則 所選

15、擇的精基準，應能保證定位準確、可靠、夾緊機構簡單，所選擇的精基準，應能保證定位準確、可靠、夾緊機構簡單，操作方便。操作方便。 注意：注意：精基準選擇的五條原則中，前四條都有其各自的應用精基準選擇的五條原則中，前四條都有其各自的應用條件，但便于裝夾的原則是始終不能違反的。條件，但便于裝夾的原則是始終不能違反的。 鉆軸套零件鉆軸套零件6H96H9孔，孔，以內孔為主要精基準。以內孔為主要精基準。 第三節(jié)第三節(jié) 定位基準的選擇定位基準的選擇 本節(jié)內容本節(jié)內容 一、表面加工方法的選擇一、表面加工方法的選擇 二、加工階段的劃分二、加工階段的劃分 三、組織工序三、組織工序 四、工序順序的安排四、工序順序的安

16、排 第四節(jié)第四節(jié) 機械加工工藝路線的擬定機械加工工藝路線的擬定 一、表面加工方法的選擇一、表面加工方法的選擇 表面加工方法選擇的原則表面加工方法選擇的原則 在保證加工質量的前提下，應該同時滿足生產率和經濟性的在保證加工質量的前提下，應該同時滿足生產率和經濟性的要求。要求。 （1 1）加工方法的經濟精度及表面粗造度）加工方法的經濟精度及表面粗造度 加工經濟精度加工經濟精度 是指在正常加工條件下，即加工裝備、工藝是指在正常加工條件下，即加工裝備、工藝裝備和技術工人均符合要求，所能保證的加工精度。裝備和技術工人均符合要求，所能保證的加工精度。 選擇加工表面應考慮的因素選擇加工表面應考慮的因素 零件表

17、面加工誤差和其加工成本成反比關系。即加工精度零件表面加工誤差和其加工成本成反比關系。即加工精度越高，加工成本越高，故精度應有一定的極限。越高，加工成本越高，故精度應有一定的極限。 第四節(jié)第四節(jié) 機械加工工藝路線的擬定機械加工工藝路線的擬定 從加工誤差與加工成本關系曲線得知：從加工誤差與加工成本關系曲線得知：加工方法在加工方法在A點的左點的左側和側和B點的右側應用都是不經濟的。點的右側應用都是不經濟的。成本成本誤差誤差 生產中加工精度的高低，常采用可控加工誤差的大小來表示。生產中加工精度的高低，常采用可控加工誤差的大小來表示。 第四節(jié)第四節(jié) 機械加工工藝路線的擬定機械加工工藝路線的擬定 第四節(jié)第

18、四節(jié) 機械加工工藝路線的擬定機械加工工藝路線的擬定 （3 3）加工方法的選擇步驟）加工方法的選擇步驟 首先確定零件主要表面的最終加工方法。然后再選擇其首先確定零件主要表面的最終加工方法。然后再選擇其前面預備工序的加工方法和順序。前面預備工序的加工方法和順序。 提出幾個加工方案，根據(jù)零件加工表面的結構特點和產提出幾個加工方案，根據(jù)零件加工表面的結構特點和產量，再決定采用何種方案。量，再決定采用何種方案。 主要表面的加工方法選定后，再選定各次要表面的加工主要表面的加工方法選定后，再選定各次要表面的加工方法。方法。 （2 2）加工表面的技術要求、定位基準的要求）加工表面的技術要求、定位基準的要求 表

19、面的技術要求是決定表面加工方法的首要因素。表面的技術要求是決定表面加工方法的首要因素。 （5 5）生產類型）生產類型 考慮生產率和經濟性，來配置機床和采用先進的加工方法?？紤]生產率和經濟性，來配置機床和采用先進的加工方法。 （6 6）零件結構、加工表面的特點和材料性質等因素）零件結構、加工表面的特點和材料性質等因素 根據(jù)零件的結構考慮加工方法，根據(jù)材料考慮熱處理方式。根據(jù)零件的結構考慮加工方法，根據(jù)材料考慮熱處理方式。 （4 4）采取工藝措施保證加工表面的位置精度）采取工藝措施保證加工表面的位置精度 盡量對工件一次裝夾，來保證有位置度要求的內外表面。盡量對工件一次裝夾，來保證有位置度要求的內外

20、表面。 第四節(jié)第四節(jié) 機械加工工藝路線的擬定機械加工工藝路線的擬定 （4 4）光整加工階段）光整加工階段 主要是提高零件的尺寸精度和形狀精度，主要是提高零件的尺寸精度和形狀精度，降低表面粗造度值。降低表面粗造度值。二、加工階段的劃分二、加工階段的劃分 （1 1）粗加工階段）粗加工階段 主要滿足切除加工表面的大部分多余金屬主要滿足切除加工表面的大部分多余金屬層。加工精度層。加工精度IT12。 （2 2）半精加工階段）半精加工階段 主要是消除工件主要表面粗加工后留下主要是消除工件主要表面粗加工后留下的誤差。精度可達的誤差。精度可達IT10IT12，粗造度為，粗造度為Ra6.33.2m。 （3 3）

21、精加工階段）精加工階段 主要是保證各主要表面達到圖紙規(guī)定的質主要是保證各主要表面達到圖紙規(guī)定的質量要求。精度可達量要求。精度可達IT7IT19，粗造度為，粗造度為Ra1.60.4m。 第四節(jié)第四節(jié) 機械加工工藝路線的擬定機械加工工藝路線的擬定 劃分加工階段的必要性劃分加工階段的必要性 （1 1）保證加工質量）保證加工質量 減小切削力和切削熱對加工精度的影響。減小切削力和切削熱對加工精度的影響。 （2 2）合理使用機床設備）合理使用機床設備 充分發(fā)揮機床的效能，利于長期保充分發(fā)揮機床的效能，利于長期保持機床的精度。持機床的精度。 （3 3）粗、精加工分開）粗、精加工分開 便于及時發(fā)揮毛坯的缺陷，

22、及時修補便于及時發(fā)揮毛坯的缺陷，及時修補或報廢?；驁髲U。 （4 4）表面精加工安排在最后）表面精加工安排在最后 可避免或減少在夾緊和運輸過可避免或減少在夾緊和運輸過程中損傷已精加工過的表面。程中損傷已精加工過的表面。 加工階段的劃分，要根據(jù)加工件的大小、加工內容和機床性加工階段的劃分，要根據(jù)加工件的大小、加工內容和機床性能靈活確定。能靈活確定。 第四節(jié)第四節(jié) 機械加工工藝路線的擬定機械加工工藝路線的擬定 三、組織工序三、組織工序 組織工序組織工序 根據(jù)選定的加工方法和劃分的加工階段，來確定根據(jù)選定的加工方法和劃分的加工階段，來確定零件的加工工序數(shù)目和內容。零件的加工工序數(shù)目和內容。 組織工序的

23、兩種原則組織工序的兩種原則 工序集中工序集中 在每道工序中安排的加工內容多，零件的加工在每道工序中安排的加工內容多，零件的加工集中在少數(shù)幾道工序里完成，工藝路線短，工序少。集中在少數(shù)幾道工序里完成，工藝路線短，工序少。 工序分散工序分散 在每道工序中所安排的加工內容少，一個零件在每道工序中所安排的加工內容少，一個零件的加工分散在很多工序里完成，工藝路線長，工序多。的加工分散在很多工序里完成，工藝路線長，工序多。 第四節(jié)第四節(jié) 機械加工工藝路線的擬定機械加工工藝路線的擬定 1. 1. 工序集中的特點工序集中的特點 （1 1）采用高效率專用加工裝備和工藝裝備）采用高效率專用加工裝備和工藝裝備 減少

24、機床數(shù)量和減少機床數(shù)量和工件的搬運量。工件的搬運量。 （2 2）減少工件的裝夾次數(shù)）減少工件的裝夾次數(shù) 工件一次裝夾可加工多個表面，工件一次裝夾可加工多個表面，保證加工表面間的位置精度。保證加工表面間的位置精度。 （3 3）減少工序數(shù)目）減少工序數(shù)目 簡化生產計劃和組織工作。簡化生產計劃和組織工作。 （4 4）專用裝備和工藝裝備較復雜）專用裝備和工藝裝備較復雜 生產準備周期長，裝備的生產準備周期長，裝備的柔性較差。柔性較差。 第四節(jié)第四節(jié) 機械加工工藝路線的擬定機械加工工藝路線的擬定 2. 2. 工序分散的特點工序分散的特點 （1 1）加工和工藝裝備比較簡單）加工和工藝裝備比較簡單 調整比較容

25、易。調整比較容易。 （2 2）工藝路線長）工藝路線長 需要的設備和工人數(shù)量多。需要的設備和工人數(shù)量多。 （3 3）可按工序要求采用最合理的切削用量）可按工序要求采用最合理的切削用量 （4 4）加工裝備和工藝裝備可簡化）加工裝備和工藝裝備可簡化 容易變換產品。容易變換產品。 擬定工藝路線時，工序集中或分散的程度取決于生產類型、擬定工藝路線時，工序集中或分散的程度取決于生產類型、零件的結構特點及技術要求。零件的結構特點及技術要求。 現(xiàn)代的生產大多趨向于采用工序集中?，F(xiàn)代的生產大多趨向于采用工序集中。 第四節(jié)第四節(jié) 機械加工工藝路線的擬定機械加工工藝路線的擬定 四、工序順序的安排四、工序順序的安排

26、1. 1. 機械加工工序的安排機械加工工序的安排 零件機械加工工序的安排原則零件機械加工工序的安排原則 （1 1）先基準面，后其他面。先基準面，后其他面。 （2 2）先主要表面，后次要表面。先主要表面，后次要表面。 （3 3）先平面，后圓孔。先平面，后圓孔。 （4 4）先粗加工，后精加工。先粗加工，后精加工。 第四節(jié)第四節(jié) 機械加工工藝路線的擬定機械加工工藝路線的擬定 2. 2. 熱處理工序的安排熱處理工序的安排 熱處理的目的在于改變工件材料的性能和消除內應力。熱處理的目的在于改變工件材料的性能和消除內應力。 （1 1）預備熱處理）預備熱處理 用于改善工件材料的切削性能、消除毛坯用于改善工件材

27、料的切削性能、消除毛坯制造的內應力。制造的內應力。包括粗加工之前的退火與正火，粗加工以后的調包括粗加工之前的退火與正火，粗加工以后的調質處理。質處理。 （2 2）最終熱處理）最終熱處理 用于提高材料的強度、表面硬度和耐磨性。用于提高材料的強度、表面硬度和耐磨性。包括半精加工以后和磨削之前的調質、淬火、滲碳淬火。包括半精加工以后和磨削之前的調質、淬火、滲碳淬火。 第四節(jié)第四節(jié) 機械加工工藝路線的擬定機械加工工藝路線的擬定 （3 3）時效處理）時效處理 用于消除毛坯制造和機械加工中產生的內應用于消除毛坯制造和機械加工中產生的內應力。力。包括粗加工以后的一次包括粗加工以后的一次時效時效處理，半精加工以后的