機(jī)械加工規(guī)程設(shè)計(jì)方案內(nèi)容及步驟

1、二機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的內(nèi)容及步驟1. 分析零件圖和產(chǎn)品裝配圖；2. 對(duì)零件圖和裝配圖進(jìn)行工藝審查;3. 由今生產(chǎn)綱領(lǐng)研究零件生產(chǎn)類型;4. 確定毛坯；5. 擬定工藝路線；6. 確定各工序所用機(jī)床設(shè)備和工藝裝備（含刀具、夾具、量具、輔具等），對(duì)需要 改裝或重新設(shè)計(jì)的專用工藝裝備要提出設(shè)計(jì)任務(wù)書。7. 確定各工序的加工余量，計(jì)算工序尺寸及公差;8. 確定各工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法；9. 確定各工序的切削用量和工時(shí)定額；10. 編制工藝文件。二：工藝路線的擬訂擬訂工藝路線是設(shè)計(jì)工藝規(guī)程最為關(guān)鍵的一步，需順序完成以下幾個(gè)方 面的工作。內(nèi)容原則原則說明具體實(shí)例選 擇 定位基準(zhǔn)精 基 準(zhǔn) 的 選 擇 原

2、 則基準(zhǔn) 重合 原則應(yīng)盡可能選擇被加工表 面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為精基準(zhǔn)， 這樣可以避免由于基準(zhǔn) 不重合引起的定位誤差。統(tǒng)一 基準(zhǔn) 原則應(yīng)盡可能選擇用同一組 精基準(zhǔn)加工工件上盡可 能多的加工表面，以保證 各加工表面之間的相對(duì) 位置關(guān)系。例如，加工軸類零件時(shí)， 般都米用兩個(gè) 頂尖孔作為統(tǒng)一精基準(zhǔn)來加工軸類零件上 的所有外圓表面和端面，這樣可以保證各 外圓表面間的同軸度和端面對(duì)軸心線的垂 直度?；?基準(zhǔn) 原則當(dāng)工件上兩個(gè)加工表面 之間的位置精度要求比 較咼時(shí)，口以米用兩個(gè)加 工表面互為基準(zhǔn)反復(fù)加 工的方法。例如，車床主軸前后支承軸頸與主軸錐孔 間有嚴(yán)格的同軸度要求，常先以主軸錐孔 為基準(zhǔn)磨主軸前、后支承軸

3、頸表面，然后 再以前、后支承軸頸表面為基準(zhǔn)磨主軸錐 孔，最后達(dá)到圖紙上規(guī)定的同軸度要求。自為 基準(zhǔn) 原則一些表面的精加工工序， 要求加工余量小而均勻， 常以加工表面自身為基 準(zhǔn)圖示為在導(dǎo)軌磨床上磨床 身導(dǎo)軌表面，被加工床身1 通過楔鐵2支承在工作臺(tái) 上,縱向移動(dòng)工作臺(tái)時(shí)，輕 壓在被加工導(dǎo)軌面上的百 分表指針便給出了被加工 導(dǎo)軌面相對(duì)于機(jī)床導(dǎo)軌的 不平行度讀數(shù)，根據(jù)此讀數(shù) 操作工人調(diào)整工件1底部 的4個(gè)楔鐵，直至工作臺(tái)帶 動(dòng)工件縱向移動(dòng)時(shí)百分表 指針基本不動(dòng)為止，然后將 工件1夾緊在工作臺(tái)上進(jìn) 行磨削。在導(dǎo)軌磨床上 磨床身導(dǎo)軌面粗基 準(zhǔn) 的 選 擇 原 則保證 零件 加工 表面 相對(duì) 于不 加工

4、 表面 具有 疋 位置 精度 的原 則被加工零件上如有不加 工表面應(yīng)選不加工面作 粗基準(zhǔn)，這樣可以保證不 加工表面相對(duì)于加工表 面具有較為精確的相對(duì) 位置圖示套筒法蘭零件，表面為 不加工表面，為保證鏜孔后 零件的壁厚均勻，應(yīng)選表面 作粗基準(zhǔn)鏜孔、車外圓、車 端面。當(dāng)零件上有幾個(gè)不加 工表面時(shí)，應(yīng)選擇與加工面 相對(duì)位置精度要求較咼的 不加工表面作粗基準(zhǔn)。r=ti 套筒法蘭加工 實(shí)例合理 分配 加工 余量 的原 則從保證重要表面加工余 量均勻考慮，應(yīng)選擇重要 表面作粗基準(zhǔn)。在床身零件中，導(dǎo)軌面是最 重要的表面，它不僅精度要 求高，而且要求導(dǎo)軌面具有 均勻的金相組織和較咼的 耐磨性。由于在鑄造床身

5、時(shí)，導(dǎo)軌面是倒扣在砂箱的 最底部澆鑄成型的，導(dǎo)軌面 材料質(zhì)地致密，砂眼、氣孔 相對(duì)較少，因此要求加工床 身時(shí)，導(dǎo)軌面的實(shí)際切除量 要盡可能地小而均勻，故應(yīng) 選導(dǎo)軌面作粗基準(zhǔn)加工床 身底面，然后再以加工過的 床身底面作精基準(zhǔn)加工導(dǎo) 軌面，此時(shí)從導(dǎo)軌面上去除awiF!必床身加工粗基 準(zhǔn)選擇的加工余量可較小而均勻。便于 裝夾 的原則為使工件定位穩(wěn)定，夾緊 可靠，要求所選用的粗基 準(zhǔn)盡可能平整、光潔，不 允許有鍛造飛邊、鑄造澆 冒口切痕或其它缺陷,并 有足夠的支承面積。粗基 準(zhǔn)一 般不 得重 復(fù)使 用的 原則在同一尺寸方向上粗基 準(zhǔn)通常只允許使用一次， 這是因?yàn)榇只鶞?zhǔn)一般都 很粗糙，重復(fù)使用同一粗 基

6、準(zhǔn)所加工的兩組表面 之間位置誤差會(huì)相當(dāng)大， 因此，粗基一般不得重復(fù) 使用。表 面 加 工 方 法 的 選 擇在選擇 加工方 法時(shí)，首 先根據(jù) 零件主 要表面 的技術(shù) 要求和 工廠具 體條件， 先選定 它的最 終工序 方法，然后再逐 一選定 該表面 各有關(guān) 前導(dǎo)工 序的加 工方法。同一種表面可以選用各 種不同的加工方法加工， 但每種加工方法所能獲 得的加工質(zhì)量、加工時(shí)間 和所花費(fèi)的費(fèi)用卻是各 不相同的，工程技術(shù)人員 的任務(wù)，就是要根據(jù)具體 加工條件(生產(chǎn)類型、設(shè) 備狀況、工人的技術(shù)水平 等)選用最適當(dāng)?shù)募庸し?法，加工出合乎圖紙要求 的機(jī)器零件。具有一定技 術(shù)要求的加工表面，一般 都不是只通過一

7、次加工 就能達(dá)到圖紙要求的，對(duì) 于精密零件的主要表面， 往往要通過多次加工才 能逐步達(dá)到加工質(zhì)量要 求。例如，加工一個(gè)精度等級(jí)為IT 6表面粗糙度Ra為0.2卩m的鋼質(zhì)外圓表面， 其最終工序選用精磨，則其前導(dǎo)工序可分 別選為粗車、半精車和粗磨。主要表面的 加工方案和加工工序選定之后，再選定次 要表面的加工方案和加工工序。加工粗加工 階段半精加 工階段精加工將零件的加工過程劃分 為加工階段的主要目的 是：(1) 保證零件加工質(zhì)量；(2) 有利于及早發(fā)現(xiàn)毛坯階段 的劃分階段光整加 工階段缺陷并得到及時(shí)處理；(3)有利于合理利用機(jī)床 設(shè)備。此外，將工件加工劃分為 幾個(gè)階段，還有利于保護(hù) 精加工過的表

8、面少受磕 碰損壞。工序 的集中與分散工序集 中原則按工序集中原則組織工 藝過程，就是使每個(gè)工序 所包括的加工內(nèi)容盡量 多些，將許多工序組成一 個(gè)集中工序，最大限度的 工序集中，就是在一個(gè)工 序內(nèi)完成工件所有表面 的加工。傳統(tǒng)的流水線、自動(dòng)線生產(chǎn)基本是按工序 分散原則組織工藝過程的，這種組織方式 可以實(shí)現(xiàn)高生產(chǎn)率生產(chǎn)，但對(duì)產(chǎn)品改型的 適應(yīng)性較差，轉(zhuǎn)產(chǎn)比較困難。工序分 散原則按工序分散原則組織工 藝過程，就是使每個(gè)工序 所包括的加工內(nèi)容盡量 少些，最大限度的工序分 散就是每個(gè)工序只包括 一個(gè)簡單工步。米用數(shù)控機(jī)床、加工中心按工序集中原則 組織工藝過程，生產(chǎn)適應(yīng)性反而好，轉(zhuǎn)產(chǎn) 相對(duì)容易，雖然設(shè)備的一

9、次性投資較高， 但由于有足夠的柔性，仍然受到愈來愈多 的重視。工序順序 的安排機(jī)械加 工工序 的安排先加工定位基準(zhǔn)面，再加 工其它表面先加工主要表面，后加工 次要表面先安排粗加工工序，后安排精加工工序先加工平面，后加工孔熱處理 工序及 表面處 理工序 的安排為改善工件材料切削性 能安排的熱處理工序，例 如，退火、正火、調(diào)質(zhì)等， 應(yīng)在切削加工之前進(jìn)行。為消除工件內(nèi)應(yīng)力安排的熱處理工序，例 如，人工時(shí)效、退火等，最好安排在粗加 工階段之后進(jìn)行。為了減少運(yùn)輸工作量， 對(duì)于加工精度要求不咼的工件也可安排在 粗加工之前進(jìn)行。對(duì)于機(jī)床床身、立柱等 結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的鑄件，在粗加工前后都要 進(jìn)行時(shí)效處理(人工時(shí)

10、效或自然時(shí)效)，使 材料組織穩(wěn)定，日后不再有較大的變形產(chǎn) 生。為提咼工件表面耐磨性、耐蝕性安排的熱處理工序以及以裝飾為目的而安排的 熱處理工序，例如鍍鉻、鍍鋅、發(fā)蘭等， 一般都安排在工藝過程最后階段進(jìn)行。其它工 序的安 排為保證零件制造質(zhì)量，防 止產(chǎn)生廢品，需在下列場 合安排檢驗(yàn)工序：1）粗加 工全部結(jié)束之后；2）送往 外車間加工的前后；3） 工時(shí)較長和重要工序的 前后；4）最終加工之后。 除了安排幾何尺寸檢驗(yàn) 工序之外，有的零件還要 安排探傷、密封、稱重、 平衡等檢驗(yàn)工序。零件表層或內(nèi)腔的毛刺對(duì)機(jī)器裝配質(zhì)量影 響甚大，切削加工之后，應(yīng)安排去毛刺工 序。零件在進(jìn)入裝配之前，一般都應(yīng)安排 清洗工

11、序。工件內(nèi)孔、箱體內(nèi)腔易存留切 屑，研磨、珩磨等光整加工工序之后，微 小磨粒易附著在工件表面上，要注意清洗。 在用磁力夾緊工件的工序之后，要安排去 磁工序，不讓帶有剩磁的工件進(jìn)入裝配線。機(jī) 床 設(shè) 備 與 工藝裝 備 的 選擇所選機(jī)床設(shè)備的尺寸規(guī)格應(yīng)與工件的形體尺寸相適應(yīng)，精度等級(jí)應(yīng)與本工序 加工要求相適應(yīng)，電機(jī)功率應(yīng)與本工序加工所需功率相適應(yīng)，機(jī)床設(shè)備的自 動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率應(yīng)與工件生產(chǎn)類型相適應(yīng)。工藝裝備的選擇將直接影響 工件的加工精度、生產(chǎn)效率和制造成本，應(yīng)根據(jù)不同情況適當(dāng)選擇。在中小 批生產(chǎn)條件下，應(yīng)首先考慮選用通用工藝裝備（包括夾具、刀具、量具和輔具）； 在大批大量生產(chǎn)中，可根據(jù)加工

12、要求設(shè)計(jì)制造專用工藝裝備。機(jī)床設(shè)備和工藝裝備的選擇不僅要考慮設(shè)備投資的當(dāng)前效益，還要考慮產(chǎn)品改型及轉(zhuǎn)產(chǎn) 的可能性，應(yīng)使其具有足夠的柔性。三：加工余量（一）概述用材料去除法制造機(jī)器零件時(shí)，一般都要從毛坯切除一層層材料之后最后才 能得到符合圖紙規(guī)定要求的零件。 坯上留作加工用的材料層，稱為加工余量。加 工余量又有總余量和工序余量之分。某一表面毛坯尺寸與零件設(shè)計(jì)尺寸之差稱為 總余量，以Zo表示。該表面加工相鄰兩工序尺寸之差稱為 工序余量Z?？傆嗔?Zo與工序余量Z的關(guān)系可用下式表示：準(zhǔn)E引 式中：n某一表面所經(jīng)歷的工序數(shù)i-i單邊余量與雙邊余量被包容面加工工序余量及公差工序余量有單邊余量和雙邊余量之

13、分。對(duì)于非對(duì)稱表面，其加工 余量用單邊余量 乙表示：Zb= Ia-|b式中：Zb 本工序的工序余量；lb本工序的基本尺寸；I a 上工序的基本尺寸。對(duì)于外圓與內(nèi)圓這樣的對(duì)稱表面，其加工余量用雙邊余量2Zb表示，對(duì)于外圓表面有：2乙=da-db；對(duì)于內(nèi)圓表面有：2乙=Db- Da由于工序尺寸有偏差，故各工序?qū)嶋H切除的余量值式變化的，因此工序余量有公稱余量（簡稱余量）、最大余量Zmax、最小余量Zmin之分，對(duì)于上圖所示被包容面加工情況，本工序加工的公稱余量：乙=I a-l b公稱余量的變動(dòng)范圍：Tz= Zmax Zmin= Tb + Ta 式中：Tb本工序工序尺寸公 差；T a 上工序工序尺寸公

14、差。工序尺寸公差一般按“入體原則”標(biāo)注。對(duì)被包容尺寸 （軸徑），上偏差 為0，其最大尺寸就是基本尺寸；對(duì)包容尺寸（孔徑、鍵槽）、下偏差為 0，其 最小尺寸就是基本尺寸。（二）影響加工余量的因素（1）上工序留下的表面粗糙度值 Ry（表面輪廓最大高度） 和表面缺陷層深度（2）上工序的尺寸公差Ta（3） Ta值沒有包括的上工序留下的空間位置誤差ea（4）本工序的裝夾誤差£ b（二）加工余量的確定計(jì)算法、查表法和經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法四、工序尺寸及其公差的確定零件圖上所標(biāo)注的尺寸公差是零件加工最終所要求達(dá)到的尺寸要 求，工藝過程中許多中間工序的尺寸公差， 必須在設(shè)計(jì)工藝過程中予以確定。 工 序尺寸及其公

15、差一般都是通過解算工藝尺寸鏈確定的，為掌握工藝尺寸鏈計(jì)算規(guī) 律，這里先介紹尺寸鏈的概念及尺寸鏈計(jì)算方法， 然后再就工序尺寸及其公差的 確定方法進(jìn)行論述。（一）尺寸鏈及尺寸鏈計(jì)算公式1. 尺寸鏈的定義在工件加工和機(jī)器裝配過程中，由相互連接的尺寸形成的封閉 尺寸組，稱為尺寸鏈。圖示工件如先以A面定位加工C面，得尺寸A1 |ll_r._r '然后再以A面定位用調(diào)整法加工臺(tái)階面 B,得尺寸A2,要求保證目? B面與C面間尺寸AO; A1、A2和A0這三個(gè)尺寸構(gòu)成了一個(gè)封閉 二 尺寸組，就成了一個(gè)尺寸鏈。組成尺寸鏈的每一個(gè)尺寸，稱為尺 寸鏈的環(huán)。尺寸鏈中凡屬間接得到的尺寸稱為 圭寸閉環(huán)，在圖b所

16、 示尺寸鏈中，A0是間接得到的尺寸，它就是圖b所示尺寸鏈的封 閉環(huán)。尺寸鏈中凡屬通過加工直接得到的尺寸稱為 組成環(huán)，尺寸 鏈中A1與A2都是通過加工直接得到的尺寸，A1、A2都是尺寸鏈 的組成環(huán)。組成環(huán)按其對(duì)封閉環(huán)的影響又可分為 增環(huán)和減環(huán)。當(dāng) 尺寸鏈?zhǔn)纠?其它組成環(huán)的大小不變，若封閉環(huán)隨著某組成環(huán)的增大而增大， 則此組成環(huán)就稱為 增環(huán)；若封閉環(huán)隨著某組成環(huán)的增大而減小， 則此組成環(huán)就稱為 減環(huán)；在圖b所示尺寸鏈中，A1是增環(huán)，A2 是減環(huán)。2. 尺寸鏈的分類按尺寸鏈在空間分布的位置關(guān)系，可分為直線尺寸鏈、平面尺寸鏈和空 間尺寸鏈。3. 尺寸鏈的計(jì)算尺寸鏈計(jì)算有正計(jì)算、反計(jì)算和中間計(jì)算等三種類

17、型。已知組成環(huán)求封 閉環(huán)的計(jì)算方式稱作 正計(jì)算；已知封閉環(huán)求各組成環(huán)稱作 反計(jì)算；已知封閉環(huán)及 部分組成環(huán)，求其余的一個(gè)或幾個(gè)組成環(huán)，稱為 中間計(jì)算。尺寸鏈計(jì)算有極值法與統(tǒng)計(jì)法兩種。用極值法解尺寸鏈?zhǔn)菑某叽珂湼鳝h(huán) 均處于極值條件來求解封閉環(huán)尺寸與組成環(huán)尺寸之間關(guān)系的。用統(tǒng)計(jì)法解尺寸鏈 則是運(yùn)用概率論理論來求解封閉環(huán)尺寸與組成環(huán)尺寸之間關(guān)系的。4. 極值法解尺寸鏈的計(jì)算公式機(jī)械制造中的尺寸公差通常用基本尺寸(A)、上偏差(ES)、下偏差(EI)表示，還可以用最大極限尺寸(Amax)與最小 極限尺寸(Amin)或基本尺寸(A)、中間偏差()與公差(T)表示， 它們之間的關(guān)系參見圖。(1) 封閉環(huán)基

18、本尺寸Ao等于所有增環(huán)基本尺寸(Ap) 之和減去所有減環(huán)基本尺寸(Aq)之和，即7nftmAo -J=1=1(s=Hl式中：n組成環(huán)數(shù)；k 增環(huán)數(shù)；E i 第i組成環(huán)的尺寸傳遞系數(shù)，對(duì)直線尺寸鏈而言, 增環(huán)的E i = 1,減環(huán)的E i = 一 1 o(2)環(huán)的極限尺寸 Amax= A+ ESAmin = A(3)環(huán)的極限偏差ES = Amax- AEI = A Amin基本尺寸、極限偏差、公差與中間偏差EI(4) 封閉環(huán)的中間偏差A(yù)o =歹山式中： i 第i組成環(huán)的中間偏差。(5) 封閉環(huán)公差Ml7b二£帥二孚3=11=1(6) 組成環(huán)中間偏差 i = (ESi + EIi)/2(

19、7) 封閉環(huán)極限尺寸Ao max max - V Aq min=1(3=4kmA? mill 二工4?inin - 工zlgmf(8)封閉環(huán)極限偏差ktnkmESo=ESp- ElqEIp - ESqp-15. 統(tǒng)計(jì)法解直線尺寸鏈基本計(jì)算公式機(jī)械制造中的尺寸分布多數(shù)為正態(tài)分布，但也有非正態(tài)分布， 非正態(tài)分布又有對(duì)稱分布與不對(duì)稱分布。 統(tǒng)計(jì)法解算尺寸鏈的基本計(jì)算公式除可 應(yīng)用極限法解直線尺寸鏈的有些基本公式外，尚有以下兩個(gè)基本計(jì)算公式：（1）封閉環(huán) 中間偏差A(yù) 嚴(yán)&（&+處2）1=1式中：e第i組成環(huán)尺寸分布曲線的不對(duì) 稱系數(shù)；eiT/2 第i組成環(huán)尺寸分布中心相對(duì) 于公差帶的偏移量；k。一封閉環(huán)的相對(duì)分布系數(shù)；k i 第i組成環(huán)的相對(duì)分布系 數(shù)。不同分布曲線 的e值與k值（二）幾種工藝尺寸鏈的分析與計(jì)算1. 定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)不重合時(shí)工序尺寸公差的計(jì)算2. 一次加工滿足多個(gè)設(shè)計(jì)尺寸要求時(shí)工序尺寸及其公差的計(jì)算3. 用工藝尺寸圖表追跡法計(jì)算工序尺寸和余量在制定工藝過程或分析現(xiàn)行工藝時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到既有基準(zhǔn)不重合得工藝 尺寸換算，又有工藝基準(zhǔn)的多次轉(zhuǎn)換，還有工序余量變化得影響，整個(gè)工藝過程 中有著較復(fù)雜的基準(zhǔn)關(guān)系和尺寸關(guān)系。