工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程10機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)(中)

1、2014-10-28工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)（中）機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)（中）ZZQ2014-10-28本節(jié)課內(nèi)容：本節(jié)課內(nèi)容：l擬定機(jī)械加工工藝路線(xiàn)的擬定機(jī)械加工工藝路線(xiàn)的相關(guān)問(wèn)題。相關(guān)問(wèn)題。l各種非傳統(tǒng)加工各種非傳統(tǒng)加工方法和新方法和新工藝、新技術(shù)工藝、新技術(shù)。 l毛坯和定位基準(zhǔn)的選擇。毛坯和定位基準(zhǔn)的選擇。 2014-10-28今天的課程學(xué)完后，預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果今天的課程學(xué)完后，預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果 ：l熟悉擬定機(jī)械加工工藝路線(xiàn)的各相關(guān)問(wèn)題；l了解確定機(jī)床設(shè)備和工藝裝備時(shí)的要求；l了解各種常見(jiàn)非傳統(tǒng)加工方法以及新工藝、新技術(shù)；l了解零件毛坯的種類(lèi)與選擇；l了解毛坯圖的要求；l掌握

2、定位基準(zhǔn)中粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)的定義及其選擇原則 。 2014-10-28CDIOCDIO相關(guān)能力在今天課程中的培養(yǎng)：相關(guān)能力在今天課程中的培養(yǎng)：l應(yīng)用基礎(chǔ)科學(xué)知識(shí)與工程基礎(chǔ)知識(shí)，實(shí)行工程推理和解決問(wèn)題的能力；l通過(guò)對(duì)機(jī)械加工工藝過(guò)程和工藝規(guī)程各相關(guān)問(wèn)題的了解，理解系統(tǒng)思維的方法，了解企業(yè)目標(biāo)和計(jì)劃，提高在企業(yè)和社會(huì)環(huán)境中，完成設(shè)計(jì)實(shí)施過(guò)程、零件制造過(guò)程和實(shí)施過(guò)程管理的各種具體能力；l通過(guò)對(duì)各種常見(jiàn)非傳統(tǒng)加工方法以及新工藝、新技術(shù)的了解，思考如何立足于現(xiàn)代工程師世界；l對(duì)各項(xiàng)學(xué)習(xí)任務(wù)進(jìn)行合理的時(shí)間安排，有效高質(zhì)量地完成。 2014-10-28平面的加工路線(xiàn)平面的加工路線(xiàn)2014-10-28寬寬刀刀精

3、精刨刨2014-10-28刮刮削削2014-10-28三塊平板對(duì)研三塊平板對(duì)研(或?qū)位驅(qū)?2014-10-28平面研磨平面研磨2014-10-28噴噴丸丸成成形形2014-10-28滾軋成形滾軋成形2014-10-28加工階段的劃分加工階段的劃分l 為保證加工質(zhì)量和合理地使用資源，對(duì)零件上精度要求較高的表面，應(yīng)劃分加工階段來(lái)加工，即先安先安排所有表面的粗加工，再安排半精加工和精加工，排所有表面的粗加工，再安排半精加工和精加工，必要時(shí)安排光整加工必要時(shí)安排光整加工。l （1）粗加工階段 主要任務(wù)是盡快切去各表面上的大部分加工余量，要求生產(chǎn)率高，可用大功率、剛度好的機(jī)床和較大的切削用量進(jìn)行加工

4、。l （2）半精加工階段 在粗加工的基礎(chǔ)上，可完成一些次要表面的終加工，同時(shí)為主要表面的精加工準(zhǔn)備好基準(zhǔn)。l （3）精加工階段 保證達(dá)到零件的圖紙要求，此階段的主要目標(biāo)是保證加工質(zhì)量。l （4）光整加工階段 對(duì)于質(zhì)量要求很高（IT6級(jí)以上，表面粗糙度Ra0.2m以下）的表面，還應(yīng)增加光整加工階段，以進(jìn)一步提高尺寸精度和減小表面粗糙度。2014-10-28注意注意:2014-10-28機(jī)械加工機(jī)械加工工序順序安排工序順序安排2014-10-28機(jī)械加工機(jī)械加工工序順序安排工序順序安排l零件的加工順序包括機(jī)械加工工序順序、熱處理先后順序及輔助工序。在擬定工藝路線(xiàn)時(shí)，工藝人員要全面地把三者一起加以考

5、慮。機(jī)械加工工序順序的安排原則機(jī)械加工工序順序的安排原則l零件上需要加工的表面很多，往往不是一次加工就能達(dá)到要求。表面的加工順序?qū)鶞?zhǔn)的選擇及加工精度有很大的影響，在安排加工順序時(shí)一般應(yīng)遵循以下原則：2014-10-28機(jī)械加工機(jī)械加工工序順序安排工序順序安排l基準(zhǔn)先行基準(zhǔn)先行同一方向上，若已有表面在前面工序被加工，則選作定位基準(zhǔn)的表面，必須是已加工的表面，即從第二道工序開(kāi)始就必須用精基準(zhǔn)作主要定位面。所以，前工序必須為后工序準(zhǔn)備好基準(zhǔn)。l先粗后精先粗后精指先安排各表面的粗加工，后安排半精加工、精加工和光整加工。從而逐步提高被加工表面的精度和表面質(zhì)量。2014-10-28機(jī)械加工機(jī)械加工工序順

6、序安排工序順序安排l先主后次先主后次指先安排主要表面的加工，再安排次要表面的加工。次要表面的加工可適當(dāng)穿插在主要表面的加工工序之間進(jìn)行。當(dāng)次要表面與主要表面之間有位置精度要求時(shí)，必須將其加工安排在主要表面的加工之后。l先面后孔先面后孔當(dāng)零件上有平面（或大的圓柱面等）和孔要加工時(shí)，應(yīng)先加工面，再加工孔。這樣，不僅孔的精度容易保證，還不會(huì)使刀具引偏。對(duì)于箱體類(lèi)零件尤為重要。2014-10-28熱處理等工序的安排熱處理等工序的安排2014-10-28熱處理工序的安排熱處理工序的安排l在制訂工藝路線(xiàn)時(shí)，應(yīng)根據(jù)零件的技術(shù)要求和材料的性質(zhì)，合理地安排熱處理工序。按照熱處理的目的，分為預(yù)備熱處理和最終熱處理

7、。l預(yù)備熱處理預(yù)備熱處理 l正火和退火正火和退火在粗加工前通常安排退火或正火處理，消除毛坯制造時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定金屬組織和改善金屬的切削性能。l調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)淬火后高溫回火。經(jīng)調(diào)質(zhì)的鋼材，可得到較好的綜合力學(xué)性能。l時(shí)效處理時(shí)效處理主要目的是消除毛坯制造和機(jī)械加工中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。2014-10-28熱處理工序的安排熱處理工序的安排l 最終熱處理：l 淬火淬火提高零件的硬度和耐磨性。零件淬火后，會(huì)出現(xiàn)變形，所以淬火工序應(yīng)安排在半精加工后精加工前進(jìn)行，以便在精加工中糾正其變形。l 滲碳淬火滲碳淬火對(duì)于用低碳鋼和低碳合金鋼制造的零件，為使零件表面獲得較高的硬度及良好的耐磨性，常用滲碳淬火的方法提高表面硬

8、度。滲碳淬火容易產(chǎn)生變形，應(yīng)安排在半精加工和精加工之間進(jìn)行。l 滲氮滲氮向零件的表面滲入氮原子的過(guò)程。滲氮不僅可以提高零件表面的硬度和耐磨性，還可提高疲勞強(qiáng)度和耐腐蝕性。滲氮層很薄且較脆，故滲氮處理安排盡量靠后，另外，為控制滲氮時(shí)變形，應(yīng)安排去應(yīng)力處理。滲氮后的零件最多再進(jìn)行精磨或研磨。l 表面處理（表面鍍層和氧化）表面處理（表面鍍層和氧化）提高零件的抗腐蝕性和耐磨性，并使表面美觀。通常安排在工藝路線(xiàn)最后。2014-10-28輔助工序的安排輔助工序的安排l輔助工序包括檢驗(yàn)、去毛刺、清洗、防銹、檢驗(yàn)、去毛刺、清洗、防銹、去磁、平衡去磁、平衡等。其中檢驗(yàn)工序是主要的輔助工序，對(duì)保證加工質(zhì)量，防止繼

9、續(xù)加工前道工序中產(chǎn)生的廢品，起著重要的作用。除了在加工中各工序操作者自檢外，在粗加工階段結(jié)束后、關(guān)鍵工序前后、送往外車(chē)間加工前后、全部加工結(jié)束后，一般均應(yīng)安排檢驗(yàn)工序。l零件機(jī)械加工的一般工藝路線(xiàn)一般工藝路線(xiàn)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(diào)質(zhì)（或時(shí)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(zhǔn)主要表面的精加工表面處理。2014-10-28工序集中與工序分散工序集中與工序分散l工序集中是將零件的加工集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完成，每一工序的加工內(nèi)容比較多。l其特點(diǎn)是便于采用高生產(chǎn)率的專(zhuān)用設(shè)備和工藝其特點(diǎn)是便于采用高生產(chǎn)率的專(zhuān)用設(shè)備和工藝裝備裝備，減少了工件的裝夾次數(shù)，縮

10、短了輔助時(shí)間，可有效地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；由于工序數(shù)目少、工藝路線(xiàn)短，便于制訂生產(chǎn)計(jì)劃和生產(chǎn)組織；使用的設(shè)備數(shù)量少，減少了操作工人和車(chē)間面積；由于在一次裝夾中可以加工出較多的表面，有利于保證這些表面間相互位置精度。l工序集中時(shí)所需設(shè)備和工藝裝備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)整和維修困難，投資大、生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大且周期長(zhǎng)，不利于轉(zhuǎn)產(chǎn)。2014-10-28工序集中與工序分散工序集中與工序分散l工序分散與工序集中正好相反。l擬定工藝路線(xiàn)時(shí)，應(yīng)根據(jù)零件的生產(chǎn)類(lèi)型、產(chǎn)品本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、零件的技術(shù)要求等來(lái)確定采用工序集中還是分散。l一般批量較小或采用數(shù)控機(jī)床、多刀、多軸機(jī)床、各種高效組合機(jī)床和自動(dòng)機(jī)床加工加工時(shí)，常用工序集中原

11、則。l而大批量生產(chǎn)時(shí)，常采用工序分散的原則。2014-10-28工序集中工序集中2014-10-28工序分散工序分散2014-10-28機(jī)床及工藝裝備的選擇機(jī)床及工藝裝備的選擇機(jī)床設(shè)備的選擇機(jī)床設(shè)備的選擇l機(jī)床設(shè)備的選擇應(yīng)做到四個(gè)適應(yīng)：即所選機(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)；機(jī)床精度等級(jí)應(yīng)與本工序加工要求相適應(yīng)；電動(dòng)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(lèi)型相適應(yīng)。工藝裝備的選擇工藝裝備的選擇l工藝裝備（夾具、刀具、輔具、量具和工位器具等簡(jiǎn)稱(chēng)工裝）是產(chǎn)品制造過(guò)程中所用各種工具的總稱(chēng)。工藝裝備的選擇應(yīng)根據(jù)零件的精度要求、結(jié)構(gòu)尺寸、生產(chǎn)類(lèi)型、加工條

12、件、生產(chǎn)率等合理選用。2014-10-28常見(jiàn)非傳統(tǒng)加工常見(jiàn)非傳統(tǒng)加工方法方法 l電火花加工l電火花線(xiàn)切割加工l電化學(xué)加工（電解、電鑄）l激光加工l電子束、離子束加工l超聲加工l機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)在高年級(jí)還將開(kāi)出一門(mén)選修的專(zhuān)業(yè)課：“特特種加工種加工”，具體介紹各種“特種”即非傳統(tǒng)的機(jī)械加工方法。2014-10-28激光切割激光切割l激光能切割的材料除金屬外，還有塑料、木材、紙張、橡膠、皮革、陶瓷、混凝土、纖維以及復(fù)合材料等。l切割效果：割縫寬度0.20.3mm；熱影響區(qū)寬度0.040.06mm；割縫形狀平行；切割速度快，設(shè)備費(fèi)很高；運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)低。l激光切割適合多品種小批量生產(chǎn)。在激光切割機(jī)

13、上配以數(shù)控工作臺(tái)，可切割復(fù)雜形狀的產(chǎn)品。2014-10-28用聚焦離子束進(jìn)行單晶硅三維納米制造用聚焦離子束進(jìn)行單晶硅三維納米制造l聚焦離子束加工所獲得的多級(jí)結(jié)構(gòu)AFM圖像2014-10-28新工藝、新技術(shù)新工藝、新技術(shù) l快速原型制造技術(shù)l微機(jī)械的制造技術(shù)l高速切削技術(shù)l快速原型制造技術(shù)和微機(jī)械的制造技術(shù)在專(zhuān)業(yè)選修課：“特種加工特種加工”中將進(jìn)一步具體介紹。l高速切削技術(shù)在前面（第八次課）中已具體介紹。2014-10-28快速原型制造應(yīng)用實(shí)例快速原型制造應(yīng)用實(shí)例l發(fā)動(dòng)機(jī)用連桿快速模具的開(kāi)發(fā)制作：某廠(chǎng)通過(guò)制作連桿RP模型，采用石墨電極整體成型技術(shù)制作連桿石墨電極，通過(guò)電火花加工制造連桿鋼模具。制

14、作生產(chǎn)周期為3周。 2014-10-28零件毛坯的零件毛坯的種類(lèi)種類(lèi)l零件是由毛坯按照其技術(shù)要求經(jīng)過(guò)各種加工而最后形成的。毛坯選擇的正確與否，不僅影響產(chǎn)品質(zhì)量，而且對(duì)制造成本也有很大的影響。因此，正確地選擇毛坯有著重大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義。l毛坯的種類(lèi)毛坯的種類(lèi)l毛坯的種類(lèi)很多，同一種毛坯又有多種制造方法。機(jī)械制造中常用的毛坯有以下幾種:l鑄件鑄件l形狀復(fù)雜的毛坯，宜用鑄件作毛坯。根據(jù)鑄造方法不同可分為：l1）砂型鑄造 2）離心鑄造 3）壓力鑄造 4）精密鑄造 2014-10-28零件毛坯的零件毛坯的種類(lèi)種類(lèi)l鍛件鍛件l機(jī)械強(qiáng)度要求高的鋼制件，一般要用鍛件毛坯。鍛件有自由鍛造鍛件和模鍛件兩種。自由鍛

15、造鍛件是在鍛錘或壓力機(jī)上用手工操作而成形的鍛件。它的精度低，加工余大，生產(chǎn)率也低，適于單件小批生產(chǎn)及大型鍛件。l型材型材l型材按截面形狀可分為：圓鋼、方鋼、六角鋼、扁鋼、角鋼、槽鋼及其他特殊截面的型材，有冷拉和熱軋兩種。熱軋的精度低，價(jià)格較冷拉的便宜，用于一般零件的毛坯。冷拉鋼尺寸較小，精度高，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)送料，但價(jià)格貴，多用于批量較大在自動(dòng)機(jī)床上進(jìn)行加工的情況。2014-10-28零件毛坯的零件毛坯的種類(lèi)種類(lèi)l焊接件焊接件l將型鋼或鋼板，焊接成所需的結(jié)構(gòu)，適于單件小批生產(chǎn)中制造大型毛坯，其優(yōu)點(diǎn)是制造簡(jiǎn)便，周期短，毛坯重量輕；缺點(diǎn)是焊接件抗振性差，由于內(nèi)應(yīng)力重新分布引起的變形大，因此在進(jìn)行機(jī)械

16、加工前需經(jīng)時(shí)效處理。l沖壓件沖壓件l在沖床上用沖模將板料沖制而成。沖壓件的尺寸精度高，可以不再進(jìn)行加工或只進(jìn)行精加工,生產(chǎn)效率高。適于批量較大而零件厚度較小的中小型零件。2014-10-28零件毛坯的零件毛坯的種類(lèi)種類(lèi)l冷擠壓件冷擠壓件l在壓力機(jī)上通過(guò)擠壓模擠壓而成。生產(chǎn)效率高。冷擠壓毛坯精度高，表面粗糙度值小，可以不再進(jìn)行機(jī)械加工。但要求材料塑性好，主要為有色金屬和塑性好的鋼材。適于大批量生產(chǎn)中制造形狀簡(jiǎn)單的小型零件。如儀表上和航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的小型零件。l粉末冶金粉末冶金l以金屬粉末為原料，在壓力機(jī)上通過(guò)模具壓制成型后經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成。生產(chǎn)效率高，零件精度高，表面粗糙度值小，一般可不再進(jìn)行精加工

17、，但金屬粉末成本較高，適于大批大量生產(chǎn)中壓制形狀較簡(jiǎn)單的小型零件。2014-10-28毛坯的選擇毛坯的選擇l毛坯的種類(lèi)和制造方法對(duì)零件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率、材料消耗及加工成本都有影響。提高毛坯精度，可減少機(jī)械加工的勞動(dòng)量，提高材料利用率，降低機(jī)械加工成本，但毛坯制造成本增加，兩者是相互矛盾的。選擇毛坯應(yīng)綜合考慮下列因素綜合考慮下列因素:l零件的材料及對(duì)力學(xué)性能的要求零件的材料及對(duì)力學(xué)性能的要求 當(dāng)零件的材料確定后，毛坯的類(lèi)型也就大致確定了。 l零件的結(jié)構(gòu)形狀與外形尺寸零件的結(jié)構(gòu)形狀與外形尺寸 鋼質(zhì)的一般用途的階梯軸，如臺(tái)階直徑相差不大，可用棒料；若臺(tái)階直徑相差大，則宜用鍛件，以節(jié)約材料和減少機(jī)械

18、加工工作量。 2014-10-28毛坯的選擇毛坯的選擇l 生產(chǎn)類(lèi)型生產(chǎn)類(lèi)型 大批大量生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)選毛坯精度和生產(chǎn)率都高的先進(jìn)的毛坯制造方法，使毛坯的形狀、尺寸盡量接近零件的形狀、尺寸，以節(jié)約材料，減少機(jī)械加工工作量，由此而節(jié)約的費(fèi)用會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出毛坯制造所增加的費(fèi)用，獲得好的經(jīng)濟(jì)效益。 l 生產(chǎn)條件生產(chǎn)條件 選擇毛坯時(shí)，應(yīng)考慮現(xiàn)有生產(chǎn)條件，如現(xiàn)有毛坯的制造水平和設(shè)備情況，外協(xié)的可能性等。 l 考慮新工藝、新技術(shù)和新材料考慮新工藝、新技術(shù)和新材料 隨著毛坯制造專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)的發(fā)展，目前毛坯制造方面的新工藝、新技術(shù)和新材料的應(yīng)用越來(lái)越多，如精鑄、精鍛、冷軋、冷擠壓、粉末冶金和工程塑料的應(yīng)用日益廣泛，這些方法

19、可大大減少機(jī)械加工量，節(jié)約材料，有十分顯著的經(jīng)濟(jì)效益，我們?cè)谶x擇毛坯時(shí)，應(yīng)于充分考慮，在可能的條件下，盡量采用。2014-10-28實(shí)例實(shí)例 l2009年全國(guó)大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競(jìng)賽要求設(shè)計(jì)兩個(gè)機(jī)械加工工藝規(guī)程 ，分別針對(duì)單件小批量生產(chǎn)和大批大量生產(chǎn)。l我校參賽隊(duì)在針對(duì)大批大量生產(chǎn)的機(jī)械加工工藝規(guī)程中選用精鑄新工藝生產(chǎn)毛坯，大大簡(jiǎn)化了工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的工作量，完成了似乎不可能完成的任務(wù)。2014-10-28毛坯的形狀與尺寸的確定毛坯的形狀與尺寸的確定l 由于零件精度和表面質(zhì)量的要求越來(lái)越高，絕大多數(shù)情況下毛坯需經(jīng)過(guò)機(jī)械加工才能達(dá)到零件的使用要求，因此通常毛坯尺寸比零件尺寸要大。毛坯尺寸與零件毛坯

20、尺寸與零件圖上相應(yīng)的尺寸之差，稱(chēng)為加工余量。毛坯制造尺寸圖上相應(yīng)的尺寸之差，稱(chēng)為加工余量。毛坯制造尺寸的公差稱(chēng)為毛坯公差。的公差稱(chēng)為毛坯公差。毛坯余量和公差的大小與毛坯的制造方法和制造精度有關(guān)，生產(chǎn)中可參考有關(guān)工藝手冊(cè)和標(biāo)準(zhǔn)確定。l 毛坯余量確定后，就可大致確定毛坯的形狀和尺寸。此外，在毛坯的制造、機(jī)械加工及熱處理時(shí)，還有許多工藝因素會(huì)影響到毛坯的形狀與尺寸。如為了工件加工時(shí)裝夾方便，有些毛坯需要鑄出工藝搭子（如下頁(yè)圖所示，毛坯上為了滿(mǎn)足工藝的需要而增設(shè)的工藝凸臺(tái)，工藝搭子在零件加工好后應(yīng)予切除）。又如下頁(yè)圖所示發(fā)動(dòng)機(jī)連桿零件，為了保證加工質(zhì)量，同時(shí)也為了加工方便，常將分離零件先做成一個(gè)整體毛

21、坯，加工到一定階段后再切割分離。 2014-10-28毛坯的形狀毛坯的形狀2014-10-28毛坯零件綜合圖毛坯零件綜合圖l 選定毛坯后，即應(yīng)設(shè)計(jì)、繪制毛坯圖。對(duì)于機(jī)械加工工藝人員來(lái)說(shuō)，建議設(shè)計(jì)毛坯零件綜合圖。毛坯零件綜合圖是簡(jiǎn)化零件圖與簡(jiǎn)化毛坯圖的迭加圖。如下頁(yè)圖所示。它表達(dá)了機(jī)械加工對(duì)毛坯的期望，為毛坯制造人員提供毛坯設(shè)計(jì)的依據(jù)，并表明毛坯與零件之間的關(guān)系。l 先進(jìn)制造先進(jìn)制造(2(2級(jí)級(jí)) )項(xiàng)目中，項(xiàng)目中，毛坯圖要求畫(huà)成這種毛坯毛坯圖要求畫(huà)成這種毛坯零件綜合圖。注意視圖和剖視圖的兩種不同畫(huà)法。零件綜合圖。注意視圖和剖視圖的兩種不同畫(huà)法。l 毛坯零件綜合圖的內(nèi)容應(yīng)包括毛坯結(jié)構(gòu)形狀、余量、

22、尺寸及公差、機(jī)械加工選定的粗基準(zhǔn)、毛坯組織、硬度、表面及內(nèi)部缺陷等技術(shù)要求。毛坯零件綜合圖的具體繪制方法可參閱有關(guān)工藝手冊(cè)。2014-10-28毛毛坯坯零零件件綜綜合合圖圖2014-10-28機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)研討課研討課研討研討題題 （現(xiàn)在先考慮） l現(xiàn)有一個(gè)矩形體零件需要加工：其毛坯是鑄件，要求每個(gè)面需粗、精加工各一次，每次加工定為一個(gè)工序，共12個(gè)工序。請(qǐng)擬定工藝路線(xiàn)并選擇每個(gè)工序的定位基準(zhǔn)。 2014-10-28思考思考l零件機(jī)械加工時(shí)，需要幾個(gè)定位零件機(jī)械加工時(shí)，需要幾個(gè)定位基準(zhǔn)？基準(zhǔn)？ l注意：注意：零件是一立體，由前述六點(diǎn)定位原理，要實(shí)現(xiàn)完全定位，需限制工件

23、的六個(gè)自由度，具體對(duì)矩形體零件，需要三個(gè)定位基準(zhǔn)面，分別限制工件的三、二、一個(gè)自由度。2014-10-28定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)的選擇l在機(jī)械加工的第一道工序中，只能用毛坯上未經(jīng)加工的表面作定位基準(zhǔn)，這種定位基準(zhǔn)稱(chēng)為粗基準(zhǔn)粗基準(zhǔn)。在隨后的工序中，用加工過(guò)的表面作定位基準(zhǔn)，則稱(chēng)為精基準(zhǔn)精基準(zhǔn)。有時(shí)，為便于安裝和保證所需的加工精度，在工件上制出專(zhuān)門(mén)供定位用的表面，這種定位基準(zhǔn)稱(chēng)為輔助基準(zhǔn)輔助基準(zhǔn)。l制訂工藝規(guī)程時(shí)，能否正確且合理地選擇定位基準(zhǔn)，將直接影響到被加工零件的位置精度、各表面加工的先后順序，在某些情況下，還會(huì)影響到所采用工藝裝備的復(fù)雜程度和加工效率等。2014-10-28思考思考l零件機(jī)械

24、加工時(shí)，若用經(jīng)粗加工的表面作定位基準(zhǔn)，該定位基準(zhǔn)是粗基準(zhǔn)還是精基準(zhǔn)？為什么？ 2014-10-28定位基準(zhǔn)選擇的一般原則定位基準(zhǔn)選擇的一般原則 l選盡可能大的面或線(xiàn)作為安裝定位基準(zhǔn)。l定位基準(zhǔn)選擇時(shí)，首先考慮保證相互位置精度，其次考慮尺寸精度要求。l選擇零件的主要表面作為定位基準(zhǔn)面。l定位基準(zhǔn)面的選擇要有利于定位準(zhǔn)確、夾緊可靠。2014-10-28定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)的選擇2014-10-28定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)的選擇2014-10-28定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)的選擇2014-10-28定位基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)的選擇的選擇2014-10-28選擇定位基準(zhǔn)時(shí)的順序選擇定位基準(zhǔn)時(shí)的順序l（1）首先選擇精

25、基準(zhǔn) 選擇零件上的哪一組（個(gè)）表面作為精基準(zhǔn)，方能保證零件的精度要求？是否需要第二組（個(gè)）表面作為精基準(zhǔn)，以及如何進(jìn)行轉(zhuǎn)換？l（2）然后選擇粗基準(zhǔn) 粗基準(zhǔn)是為加工精基準(zhǔn)服務(wù)的，為了加工出上述精基準(zhǔn)，應(yīng)選擇哪一組（個(gè)）毛坯表面作為粗基準(zhǔn)？粗精基準(zhǔn)的用途不同，在選擇時(shí)所考慮的側(cè)重點(diǎn)也不同。下面對(duì)它們的選擇原則分別加以說(shuō)明。2014-10-28精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇原則原則 l 在零件的機(jī)械加工過(guò)程中，除起始工序采用粗基準(zhǔn)外，其余工序的主要定位面都應(yīng)采用精基準(zhǔn)。選擇精基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)考慮如何減少工件的定位誤差，保證加工精度，并使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工件裝夾方便。具體選擇原則為：l 基準(zhǔn)重合原則應(yīng)盡量選擇加

26、工表面的工序設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，稱(chēng)為基準(zhǔn)重合原則。l 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則在零件的加工過(guò)程中，應(yīng)采用同一組精基準(zhǔn)定位，盡可能多地加工出零件上的加工表面。這一原則稱(chēng)為基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。l 自為基準(zhǔn)原則選擇加工表面本身作為定位基準(zhǔn)，這一原則稱(chēng)為自為基準(zhǔn)原則。自為基準(zhǔn)原則多應(yīng)用在某些要求加工余量小而均勻的精加工中。l 互為基準(zhǔn)原則對(duì)于零件上兩個(gè)有位置精度要求的表面，可以彼此互為定位基準(zhǔn)，反復(fù)進(jìn)行加工。2014-10-28基準(zhǔn)重合原則基準(zhǔn)重合原則l應(yīng)盡量選擇加工表面的工序基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，稱(chēng)為基準(zhǔn)重合原則。 l例如，下頁(yè)圖a所示的活塞，活塞銷(xiāo)孔軸線(xiàn)垂直方向的工序基準(zhǔn)是活塞頂。鏜削活塞銷(xiāo)孔時(shí)，采用頂面作定位基準(zhǔn)，

27、能直接保證工序尺寸A的精度，即遵循了基準(zhǔn)重合原則。如下頁(yè)圖b所示，為簡(jiǎn)化夾具結(jié)構(gòu) ，采用活塞裙部的止口端面定位，當(dāng)用調(diào)整法加工時(shí)，直接保證的是尺寸C，而工序要求是尺寸A ，兩者不同。2014-10-28設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)的關(guān)系設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)的關(guān)系2014-10-28基準(zhǔn)重合基準(zhǔn)重合實(shí)例實(shí)例2014-10-28設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（定位基準(zhǔn)）設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（定位基準(zhǔn)）11AA22AA 若本道工序的加工精度為若本道工序的加工精度為，則只要，則只要 A2，即可滿(mǎn)即可滿(mǎn)足加工要求足加工要求例：圖示零件例：圖示零件加工臺(tái)階面加工臺(tái)階面切削平面切削平面（本道工序加工精度）（本道工序加工精度）2014-10-28設(shè)計(jì)基準(zhǔn)

28、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)11AA22AA3A12AA若要滿(mǎn)足加工精度必須有：若要滿(mǎn)足加工精度必須有：1A稱(chēng)為基準(zhǔn)不重合誤差稱(chēng)為基準(zhǔn)不重合誤差1A2014-10-28基準(zhǔn)統(tǒng)一原則基準(zhǔn)統(tǒng)一原則l在零件的加工過(guò)程中，應(yīng)采用同一組精基準(zhǔn)定位，盡可能多地加工出零件上的加工表面。這一原則稱(chēng)為基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。l在實(shí)際生產(chǎn)中，經(jīng)常采用的統(tǒng)一基準(zhǔn)形式有：l軸類(lèi)零件常使用兩頂尖孔作統(tǒng)一基準(zhǔn)；l箱體類(lèi)零件常使用一面兩孔（一個(gè)較大的平面和兩個(gè)距離較遠(yuǎn)的銷(xiāo)孔）作統(tǒng)一基準(zhǔn)；l盤(pán)套類(lèi)零件常使用止口面（一端面和一短圓孔）作統(tǒng)一精基準(zhǔn)；l套類(lèi)零件用一長(zhǎng)孔和一止推面作統(tǒng)一精基準(zhǔn)。l當(dāng)采用基準(zhǔn)統(tǒng)一原則無(wú)法保證加工表面的位置精度時(shí)，應(yīng)

29、先用基準(zhǔn)統(tǒng)一原則進(jìn)行粗、半精加工，最后采用基準(zhǔn)重合原則進(jìn)行精加工。這樣既保證了加工精度，又充分地利用了基準(zhǔn)統(tǒng)一原則的優(yōu)點(diǎn)。2014-10-28自為基準(zhǔn)原則自為基準(zhǔn)原則l選擇加工表面本身作為定位基準(zhǔn)，這一原則稱(chēng)為自為基準(zhǔn)原則。自為基準(zhǔn)原則多應(yīng)用在某些要求加工余量小而均勻的精加工中。如下頁(yè)圖，車(chē)床導(dǎo)軌面磨削時(shí)，在導(dǎo)軌磨床上，用百分表找正導(dǎo)軌面相對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)方向的正確位置，然后磨去小而均勻的一層，以滿(mǎn)足對(duì)導(dǎo)軌面的質(zhì)量要求。2014-10-28床身導(dǎo)軌面自為基準(zhǔn)定位床身導(dǎo)軌面自為基準(zhǔn)定位l1工件 2調(diào)整用楔塊 3找正用百分表 4機(jī)床工作臺(tái)2014-10-28加工加工連桿連桿時(shí)時(shí)自自為基為基準(zhǔn)準(zhǔn)定定位位2

30、014-10-28互為基準(zhǔn)原則互為基準(zhǔn)原則l對(duì)于零件上兩個(gè)有位置精度要求的表面，可以彼此互為定位基準(zhǔn)，反復(fù)進(jìn)行加工。如加工精密齒輪時(shí)，齒面淬火后需進(jìn)行磨削。 l除上述四個(gè)原則外，選擇精基準(zhǔn)時(shí)，還應(yīng)考慮所選精基準(zhǔn)能使工件定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定、夾緊方便可靠、夾具的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便。2014-10-28 以齒形表面定位加工以齒形表面定位加工 1卡盤(pán)；卡盤(pán)；2滾柱；滾柱；3齒輪齒輪加工加工精密精密齒輪齒輪時(shí)互時(shí)互為基為基準(zhǔn)準(zhǔn)定定位位2014-10-28加工精密主軸時(shí)互為基準(zhǔn)加工精密主軸時(shí)互為基準(zhǔn)定位定位2014-10-28定位夾緊與夾具定位夾緊與夾具研討課研討課研討研討題（現(xiàn)在先考慮）題（現(xiàn)在先考慮）l有

31、一長(zhǎng)度對(duì)稱(chēng)工件，長(zhǎng)度方向設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是其對(duì)稱(chēng)面，其左右兩端均為平面而且不要求加工。為保證基準(zhǔn)重合而且加工后左右兩端面基本對(duì)稱(chēng)，試設(shè)計(jì)一個(gè)可用于該工件加工的自動(dòng)對(duì)中夾緊機(jī)構(gòu)。（提示：可參考自動(dòng)定心的三爪卡盤(pán)，三爪卡盤(pán)采用平面螺紋機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)圓柱面的自動(dòng)定心夾緊）。 2014-10-28粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)的選擇原則原則 l粗基準(zhǔn)選擇得是否合理，直接影響到各個(gè)加工表面加工余量的分配，以及加工表面和非加工表面的相互位置關(guān)系。粗基準(zhǔn)一般按下列原則進(jìn)行選擇：l選擇非加工表面作為粗基準(zhǔn)選擇非加工表面作為粗基準(zhǔn)有些零件上的個(gè)別表面不需要進(jìn)行機(jī)械加工，為了保證加工表面和非加工表面的位置關(guān)系，應(yīng)該選擇非加工表面作為粗基準(zhǔn)。l選擇加工余量最小表面作為粗基準(zhǔn)選擇加工余量最小表面作為粗基準(zhǔn)當(dāng)零件上具有較多需要加工的表面時(shí)，粗基準(zhǔn)的選擇，應(yīng)有利于合理地分配各加工表面的加工余量。選擇加工余量最小表面作為粗基準(zhǔn)，可保證各加工表面都有