機械培訓資料課件

第7章機械加工工藝規(guī)程7.1機械加工工藝過程的基本概念7.2工件的安裝與基準7.3機械加工工藝規(guī)程的制定7.4制定工藝規(guī)程要解決的幾個主要問題7.5工序尺寸及其公差的確定7.6機械加工的生產率與經濟性分析返回總目錄第一頁，共五十一頁。7.1.1生產過程與工藝過程

（1）生產過程

制造機器時，由原材料到成品之間的所有勞動過程的總和稱為生產過程。包括：1）原材料的運輸和保存；2）生產準備工作；3）毛坯制造；4）零件的機械加工和熱處理;零件裝配成機器;機器的油漆和包裝（2）工藝過程

直接改變毛坯形狀尺寸和表面質量，使之成為成品的過程稱為工藝過程。

7.1機械加工工藝過程的基本概念返回本章目錄第二頁，共五十一頁。

7.1.2機械加工工藝過程的組成

工序是工藝過程的基本單元。

（1）工序

指一個（或一組）工人，在一個工作地點(或設備),對一個(或同時幾個)工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程。返回本章目錄200304030Φ30h6Φ60h6Φ30k6Φ45h60.80.80.80.8第三頁，共五十一頁。工序號工序名稱

工作地點

1銑端面打中心孔銑端面打中心孔車床2車外圓，切槽，倒角普通車床3銑鍵槽立式銑床4去毛刺鉗工臺5磨外圓外圓磨床200304030Φ30h6Φ60h6Φ30k6Φ45h60.80.80.80.8返回本章目錄第四頁，共五十一頁。（2）安裝

同一道工序中，工件每裝夾一次稱為一次安裝。（3）工步

同一道工序中，當加工表面不變，切削工具不變，切削用量（v、f）不變的情況所連續(xù)完成的那部分工序內容。

2①車一端外圓Φ60②車Φ45③車Φ30④切槽⑤倒角調頭⑥車另一端外圓Φ30⑦切槽⑧倒角

普通車床返回本章目錄第五頁，共五十一頁。4-φ15圖7-2加工四個相同表面的工步返回本章目錄第六頁，共五十一頁。圖7-3復合工步返回本章目錄第七頁，共五十一頁。（4）走刀

在一個工步內，若需切除的金屬層較厚，則需分幾次切削，每一次切削為一次走刀。

（5）工位工件在一次安裝中，工件在機床上所占據的每一個加工位置稱為一個工位。返回本章目錄圖7-4多工位加工工位Ⅰ--裝卸工位工位Ⅱ--鉆孔

工位Ⅲ--擴孔工位Ⅳ--鉸孔ⅢⅡⅠⅣ第八頁，共五十一頁。7.1.3生產類型及其工藝特點

（1）生產綱領

某種產品(零件)的年產量稱為該產品(零件)的生產綱領。

零件的生產綱領：

N=Qn（1+α﹪+β﹪）

式中N——零件的生產綱領（件）Q——產品的年產量（臺，輛，部）n——每臺產品中該零件的數量（件/臺）α﹪——備品率

β﹪——廢品率返回本章目錄第九頁，共五十一頁。（2）生產類型

可分為三種生產類型1）單件生產2）大量生產3）成批生產a.小批生產b.中批生產c.大批生產.

另一種劃分生產類型方法：

1)單件小批生產2)成批生產3)大批大量生產返回本章目錄第十頁，共五十一頁。生產類型的劃分方法:

1)生產綱領2)零件特征(大小,重量)3)工作地點、每月擔負的工序數。

>500005000～50000500～5000100～500<100>5000500～5000200～50020～200<20>10001大量生產300～1000>1～10大批生產100～300>10～20中批生產5～100>20～40小批生產輕型零件重小于100kg

中型零件重100～2000kg重型零件重大于2000kg<5產品年產量不作規(guī)定工作地點每月擔負的工序數單件生產生產類型表7-2

生產類型劃分方法返回本章目錄第十一頁，共五十一頁。特點單件生產成批生產大量生產工件的互換性一般配對制造缺乏互換性廣泛用鉗工修配。大部分有互換性少數用鉗工修配。全部有互換性,有些精度較高,配合件用分組選擇裝配法。毛坯的制造方法及加工余量鑄件用木模手工造型;鍛件用自由鍛。毛坯精度低,加工余量大。部分鑄件用金屬模,部分鍛件用模鍛。毛坯精度中等,加工余量中等。鑄件廣泛采用金屬模機器造型；鍛件廣泛采用模鍛,以及其它高生產率的毛坯制造方法。毛坯精度高,加工余量小。機床設備通用機床,按機床種類及大小采用機群式排列。部分通用機床和部分高生產率機床。按加工零件類別分工段排列。廣泛采用高生產率的專用機床及自動機床。按流水線形式排列。表7-3各種生產類型的工藝過程的主要特點返回本章目錄第十二頁，共五十一頁。特點單件生產成批生產大量生產夾具多用通用夾具,極少采用專用夾具,靠劃線及試切法達到精度要求。廣泛采用專用夾具,部分靠劃線法達到精度要求。廣泛采用高生產率專用夾具及調整法達到加工精度。刀具與量具采用通用刀具和萬能量具較多采用專用刀具及專用量具。廣泛采用高生產率刀具和量具。對工人的要求需要技術熟練的工人。需要一定熟練程度的工人。對操作工人的技術要求較低，對調整工人的技術要求較高。工藝規(guī)程有簡單的工藝路線卡。有工藝規(guī)程對關鍵零件有詳細的工藝規(guī)程。有詳細的工藝規(guī)程。續(xù)表7-3返回本章目錄第十三頁，共五十一頁。特點單件生產成批生產大量生產生產率低中高成本高中低發(fā)展趨勢箱體類復雜零件采用加工中心。采用成組技術,數控機床或柔性制造系統(tǒng)等進行加工。在計算機控制的自動化制造系統(tǒng)中加工,并可能實現在線故障診斷,自動報警和加工誤差自動補償。續(xù)表7-3返回本章目錄第十四頁，共五十一頁。7.2.1工件的安裝

工件安裝的內容:

定位—使工件在加工前在機床或夾具中占據某一正確位置。

夾緊—保持工件在加工過程中占據正確位置不變。7.2工件的安裝與基準返回本章目錄第十五頁，共五十一頁。

工件安裝的三種形式：

（1）直接找正安裝

用劃針或百分表等直接在機床上找正工件位置。

特點：

1）精度低；2）效率低；3）找正時間和精度與工人技術水平有關；4）適用于單件小批生產;5)工件定位精度特別高的情況返回本章目錄第十六頁，共五十一頁。（2）劃線找正安裝

先在毛坯上劃線,然后按照劃的線來找正安裝。

特點：1)精度低;2)增加一道劃線工序;3)適用于單件小批生產；4)適用大型鑄、鍛件和毛坯制造精度低。

（3）專用夾具安裝工件在夾具中定位并夾緊,不需要找正。

特點:1)定位精度較高、較穩(wěn)定;2)裝卸方便、省時,生產率高;3)必須有一定的批量。返回本章目錄第十七頁，共五十一頁。7.2.2基準及其分類

基準—零件上用來確定其它點、線、面的位置的那些點、線、面。

基準分類：

（1）設計基準

零件設計圖紙上所使用的基準。φφφ8返回本章目錄12354第十八頁，共五十一頁。（2）工藝基準

即在制造零件和裝配機器的過程中所用的基準。

1）工序基準

在工序圖,用以標定被加工的表面的點、線、面。23A-ΔA5NMCC±Δc返回本章目錄第十九頁，共五十一頁。2）定位基準加工時確定零件在機床或夾具中位置所依據的那些點、線、面。3）測量基準測被加工表面尺寸,位置所依據的基準。返回本章目錄第二十頁，共五十一頁。4）裝配基準在裝配時確定零件位置的點線面，即裝配中用來確定零件部件在機器中位置的基準。

圖7-10裝配基準1—齒輪2—軸3—軸承4—螺釘5—隔圈2345返回本章目錄第二十一頁，共五十一頁。7.2.3機床夾具的基本概念

（1）夾具的分類

1)按使用范圍分

①通用夾具指已經標準化的夾具,適用于不同工件的裝夾。如三爪卡盤、四爪卡盤、平口鉗、分度頭和回轉工作臺等。使用范圍:廣泛用于各種生產類型。返回本章目錄第二十二頁，共五十一頁。

②專用夾具

為加工某一零件某道工序專門設計具。

使用范圍:成批和大量生產用。③可調夾具

通過少量零件的調整更換就能適應一定范圍零件的加工。

a、通用可調夾具;b、成組夾具;

使用范圍:

中小批量生產。

④組合夾具

是按某一工件的某道工序的加工要求,由一套事先準備好的通用標準元件和組件組合而成的夾具。

使用范圍：多品種小批量生產及試制產品返回本章目錄第二十三頁，共五十一頁。⑤隨行夾具

適用于自動線上的一種移動式夾具,工件安裝在隨行夾具上,隨行夾具由自動線運輸裝置從一個工序運送到另一個工序,完成全部工序的加工。

使用范圍:

a)形狀復雜的不規(guī)則零件；b)保護基面。返回本章目錄第二十四頁，共五十一頁。

2)按使用的機床類型分:

可分鉆床夾具、銑床夾具、車床夾具、磨床夾具、鏜床夾具、齒輪夾具等。

3)按夾具力源分:

手動夾具機動夾具:

氣動夾具、液壓夾具、電磁夾具真空夾具、自夾緊夾具等。返回本章目錄第二十五頁，共五十一頁。(2)專用夾具的組成

圖7-11鉆Φ6H9徑向孔的鉆床夾具1—快換鉆套2—襯套3—鉆模板4—開口墊圈5—螺母6—定位銷7—夾具體

Φ6H9Lzx7654123L返回本章目錄到第31張第二十六頁，共五十一頁。

圖7-12銑軸端槽夾具1—V形塊2—定位套3—手柄4—定位鍵5—夾具體6—對刀塊返回本章目錄到第29張第二十七頁，共五十一頁。

一般專用夾具由以下幾部分組成：1)定位元件；2)夾緊裝置；3)對刀和引導元件；4)連接元件；5)其它元件和裝置；6)夾具體。返回本章目錄到第30張第二十八頁，共五十一頁。

(3)

專用夾具的作用:1)保證工件的加工精度,穩(wěn)定產品質量;2)提高勞動生產率和降低加工成本;3)擴大機床使用范圍;4)減輕勞動強度，改善工人勞動條件。返回本章目錄第二十九頁，共五十一頁。7.2.4工件在夾具中定位及定位誤差

（1）剛體的六個自由度XYZ

XYZzxyyzxzyx返回本章目錄第三十頁，共五十一頁。返回本章目錄第三十一頁，共五十一頁。

XOY平面三點限制XYZ保證Z尺寸、槽底與底平面平行。XOZ平面兩點限制YZ保證Y尺寸、側面平行。(2)工件六點定位原理YOZ平面一點限制X保證X尺寸。返回本章目錄到第37張第三十二頁，共五十一頁。XYYZa)XZYb)Z圖7-16不完全定位(3)完全定位與不完全定位

1)完全定位工件六個自由度完全被限制,工件的位置是唯一的。

2)不完全定位(部分定位)

工件有某些自由度根據加工的技術條件可以不限制,沒有被限制。如上例為通槽則X自由度可以不限制，這種定位也是合理的。返回本章目錄第三十三頁，共五十一頁。3)欠定位工件有某些自由度根據加工技術要求應該限制而沒有被限制。這種定位是不合理的,不能保證加工要求。返回本章目錄到第35張第三十四頁，共五十一頁。圖7-17重復定位4)重復定位(過定位,超定位)

工件有某些自由度被兩個以上支承點重復限制。前后頂夾限制XYZYZ三爪限制YZ返回本章目錄第三十五頁，共五十一頁。Z123123ZZ123XX(b)(a)(c)用短銷平面

ZXY短銷XY擋銷Z改長銷XYXY返回本章目錄第三十六頁，共五十一頁。(2)典型定位方式和定位元件

定位元件的要求:

1)工作表面精度IT6～IT8Ra0.8～0.2μm;2)足夠的強度與剛度;3)表面有硬度、耐磨性好,低碳鋼滲碳淬火,中碳鋼淬火HRC58～604)結構工藝性好。過定位一般不允許,但有時可增加在加工時的剛性和加工的穩(wěn)定性返回本章目錄第三十七頁，共五十一頁。典型定位元件

1)工件以平面定位①主要支承a.固定支承C×45°

C×°C×45°

d0.51.012.5ａ〕ｂ〕ｃ〕2.5H11SR裝配時磨圖7-18支承釘a)平頭b)圓頭c)鋸齒形返回本章目錄第三十八頁，共五十一頁。0.10.6LHBL圖7-19支承板LPPP—PH返回本章目錄第三十九頁，共五十一頁。

b.可調節(jié)支承212121

圖7-20可調支承1—可調支承螺釘2—螺母返回本章目錄第四十頁，共五十一頁。c.自定位支承(浮動支承)

a）b）c）

圖7-