機械加工工藝過程

機械加工工藝過程第1頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一1.下料2.粗車3.焊接4.精車5.磨削6.鉆孔生產(chǎn)過程中，直接改變毛坯形狀、尺寸和性能，使之變?yōu)楹细窳慵倪^程，稱為工藝過程。工藝過程由很多工序組成。工序是指在一個工作地點對一個或一組工件所連續(xù)完成的部分工藝過程。例：第2頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一1.生產(chǎn)類型

按產(chǎn)量劃分：

第3頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一1.生產(chǎn)類型1.單件小批生產(chǎn)：很少重復，重型機器和試制零件時通常是這種生產(chǎn)形式。2.成批生產(chǎn)：成批的制造某種零件，每隔一段時間又重復生產(chǎn)。如一般的機床制造廠的生產(chǎn)。3.大量生產(chǎn)：在大多數(shù)工作地點，經(jīng)常重復進行同一種零件的某一工序生產(chǎn)，如汽車制造廠、軸承廠等的生產(chǎn)。制定生產(chǎn)工藝通常要根據(jù)生產(chǎn)類型來進行第4頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一單件小批批量生產(chǎn)大量生產(chǎn)機床設備通用機床通用機床和部分專用機床廣泛使用高效率的專用機床夾具通用夾具廣泛使用專用夾具廣泛采用高效率的專用夾具刀具量具通用刀具部分采用專用刀具和量具高效率的專用刀具和量具毛坯木模鑄造和自由鍛部分采用金屬模鑄造和模鍛機器造型、壓力鑄造、模鍛等對工人的技術要求需要技術熟練工人需要比較熟練的技術工人調(diào)整工要熟練，操作工技術要求不高1.1各種生產(chǎn)類型的要求和特征第5頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一2.工件的安裝直接安裝法：工件直接安裝在工作臺或采用通用夾具（三爪卡盤、四爪卡盤、頂尖、平口鉗、電磁吸盤等標準附件），有時要對工件進行劃線找正，再行夾緊。專用夾具安裝：工件安裝在為其加工而專門設計的夾具中，無須找正，迅速保證工件對刀具和機床的準確定位。節(jié)約時間，生產(chǎn)效率高，但夾具的設計和制造需要一定的成本。第6頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一3.夾具簡介夾具是用來將待加工工件固定的裝置。

夾具一般可分為通用夾具和專用夾具兩種，此外還發(fā)展了通用可調(diào)夾具、成組夾具和組合夾具等類型的夾具。

第7頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一3.1夾具的分類1.通用夾具：指一般已經(jīng)標準化，不需特殊調(diào)整就可以用來裝夾不同工件的刀具，如：三爪卡盤、四爪卡盤、頂尖、分度頭、平口鉗、電磁吸盤，通用夾具價格較低，使用范圍廣泛，但生產(chǎn)效率不如專用夾具。故一般僅適用于單件小批量生產(chǎn)。2.專用夾具：是指為某一零件的加工而專門設計和制造的夾具，既可以保證加工精度，又提高生產(chǎn)效率，但夾具需要一定的投資。所以主要用于成批及大量生產(chǎn)中。第8頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一3.1夾具的分類3、通用可調(diào)夾具和成組夾具：通過調(diào)整或更換個別元件后，可以加工形狀相似、尺寸相近、加工工藝相似的多種工件。在當前多品種小批量生產(chǎn)的條件下，更顯示出這兩類夾具的優(yōu)勢；4、組合夾具：用事先準備好的通用標準元件和部件組合而成的夾具。用完之后可以將這類夾具拆卸下來，更換元、部件組裝成新夾具，供再次使用。第9頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一3.2夾具的組成夾具一般由以下部分組成：

1、定位裝置：用來確定工件正確位置的裝置，它包括定位元件或定位元件的組合；2、夾緊裝置：工件定位后，用夾緊的力來承受切削力的機構。它包括夾緊元件或其組合；3、導向元件：用來確定刀具位置，并引導刀具進行加工的元件。4、夾具體：用來聯(lián)系并固定上述各種裝置和元件，使之成為一個整體的零件。第10頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一3.2夾具的組成下圖為在軸上鉆孔時所用的一種簡單夾具1、擋鐵；2、V形鐵；3、夾緊機構；4、工件；5、鉆套；6、夾具體第11頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一3.3夾具的應用下圖為移動式鉆模示意圖，這種夾具主要用于加工小孔，它使用專門設計的導軌和定程機構來控制移動的距離（即工件上兩孔的距離）。

1、導軌；2、定程板第12頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一4.工藝規(guī)程的擬定A.工藝分析檢查圖紙做出修改審查材料審查零件的結(jié)構工藝性下一步…B.毛坯的選擇及加工余量的確定第13頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一

4.1毛坯選擇及加工余量的確定加工余量：為了加工出合格零件，必須從毛坯上切去一層金屬，稱加工余量。加工余量分為工序余量和總余量。某道工序切除的余量稱為工序余量，各工序余量的和稱總余量。工序余量的確定：決定工序余量的大小，是在保證加工質(zhì)量的前提下，使余量盡可能的小。過大影響生產(chǎn)效率，過小不能切去工件表面的缺陷層。加工余量的確定可采用如下方法：1.根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗估計2.查表：根據(jù)工藝手冊查表3.計算法：可查閱“機制工藝學”有關內(nèi)容。第14頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一4.2定位基準的選擇在機械加工中，無論采用哪種安裝方法，都必須使工件在機床或夾具上正確地定位六點定位：任何一個未被約束的物體，在空間有六個自由度。而要使物體在空間有確定的位置，必須約束這六個自由度第15頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一完全定位和不完全定位實際生產(chǎn)過程中六點有時并不完全定位加工溝槽，六點完全定位第16頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一4.3工件的基準工件的基準：在零件的設計和制造過程中，要確定一些點、線或面的位置，必須以一些指定的點、線或面作為依據(jù)，這些作為依據(jù)的點、線或面，稱為基準。按照作用的不同，常把基準分為設計基準和工藝基準兩類。第17頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一4.3工件的基準設計基準：即設計零件的基準，如下圖左：齒輪內(nèi)孔、外圓和齒輪分度圓均以軸線為基準；而兩端面是互為基準。下圖右：表面2和3及孔4的軸線的設計基準是表面1的。孔5的軸線的設計基準是孔4的軸線。工藝基準：在制造零件時所使用的基準，它又分為工序基準、定位基準、測量基準、裝配基準。下圖左在加工時、軸線并不實際存在，所以內(nèi)孔實際是加工外圓和左端面的定位基準。第18頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一

4.3.1工藝基準

工藝基準分為工序基準、定位基準、測量基準、裝配基準。1、工序基準：在工藝文件上用以標定加工表面位置的基準。2、定位基準：在機械加工中，用來使工件在機床或夾具中占有正確位置的點、線或面。它是工藝基準中最主要的基準。定位基準選擇是否合理，對保證工件加工后的尺寸精度和形位精度、安排加工順序、提高生產(chǎn)率以及降低生產(chǎn)成本起著決定性的作用，它是制定工藝過程的主要任務之一。定位基準可分為粗基準和精基準兩種

第19頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一4.3.1工藝基準3、測量基準：用以測量已加工表面尺寸及位置的基準。4、裝配基準：用來確定零件或部件在機器中的位置的基準。第20頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一4.3.2定位基準的選擇粗基準：毛坯表面的定位基準。

1.選取不加工的表面作粗基準：這樣可使加工表面具有較正確的相對位置，并有可能在一次安裝中把大部分加工表面加工出來。

選擇定位基準是為了保證工件的位置精度，因此，選擇定位基準總是從有位置精度要求的表面開始進行選擇的第21頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一粗基準的選擇原則2.選取要求加工余量均勻的表面作為粗基準：這樣可以保證作為粗基準的表面加工時余量均勻。

第22頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一粗基準的選擇原則3.對于所有表面都要加工的表面，選取余量和公差最小的表面作粗基準，以避免余量不足而造成廢品。第23頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一粗基準的選擇原則4.選取光潔、平整、面積大的表面作粗基準；5.粗基準不應重復使用。一般情況下，粗基準只允許使用一次。第24頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一精基準的選擇原則

對于形位公差精度要求較高的零件，應采用已加工過的表面作為定位基準。這種定位基準面叫做精基準。

精基準的選擇原則：

1.基準重合原則：選用定位基準與設計基準重合的原則

第25頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一第26頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一精基準的選擇原則

2.基準統(tǒng)一原則：位置精度要求較高的各加工表面，盡可能在多數(shù)工序中統(tǒng)一用同一基準。第27頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一精基準的選擇原則3、互為基準原則：在需要加工的各表面中，加工時互相以對方為定位基準。第28頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一精基準的選擇原則4、自為基準原則：以加工表面自身作為定位基準。

總之，無論是粗基準還是精基準的選擇，都必須首先使工件定位穩(wěn)定，安全可靠，然后再考慮夾具設計容易、結(jié)構簡單、成本低廉等技術經(jīng)濟原則。第29頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一4.4機械加工工藝過程的制定機械加工工藝過程的制定按三個步驟進行：1、擬定加工工藝路線分析研究零件圖的各項內(nèi)容及技術要求擬定零件加工的加工方法、加工方案及工藝路線。2、安排好加工工序（1）選擇毛坯

第30頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一4.4機械加工工藝過程的制定

（2）安排好切削加工工序

①合理選擇加工方案②合理確定基準面常見幾類典型零件的加工，其基準選擇的常用方法有：

A.臺階軸類零件：一般選擇兩端中心孔作為定位基準面；對于批量很小、長度很短的軸類零件，可采用三爪卡盤在一次裝夾中完成各表面的精加工。第31頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一A.臺階軸類零件：

第32頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一4.4機械加工工藝過程的制定

B.套類零件：一般選擇其軸線（內(nèi)孔）作為定位基準面。第33頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一4.4機械加工工藝過程的制定

C.箱體類零件：該類零件形狀復雜，除有尺寸精度要求外，一般孔的軸線相對于底面（安裝基準面）有位置度要求，因此箱體類零件多采用主要的裝配基準面（一般為最大的底平面）作為定位精基準。第34頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一4.4機械加工工藝過程的制定

（3）安排好熱處理工序

①改善金屬材料切削性能的熱處理工序，如各種退火、正火等，一般安排在粗加工之前進行；②消除內(nèi)應力的熱處理工序，如中間退火、回火、時效處理等，一般安排在粗加工與精加工之間進行；③提高機械性能的熱處理工序，如淬火、調(diào)質(zhì)、滲碳等各種表面處理，一般安排在最終加工之前進行。

第35頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一4.4機械加工工藝過程的制定所有的熱處理工序都是在零件最終加工之前進行，這是因為零件經(jīng)過熱處理工序后必有變形，最終加工時可以糾正變形帶來的誤差。（4）安排好檢驗工序在成批生產(chǎn)的工廠執(zhí)行“自檢、互檢、專檢”，產(chǎn)品經(jīng)檢驗合格，方可出廠。量具應定期交有關部門檢驗，不合格的量具不允許上崗使用。第36頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一4.4工藝路線的制定

3、擬訂加工工藝過程

制定工藝規(guī)程的目的是確保產(chǎn)品質(zhì)量、提高經(jīng)濟效益，同時它是確定生產(chǎn)人員數(shù)量以及定設備、定生產(chǎn)廠房面積和投資額的原始材料。

安排加工順序的原則：“基面先行、粗精分開、先粗后精、先面后孔”

第37頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一4.4工藝路線的制定(1)基面先行原則

,零件加工時，必須選擇合適的表面作為定位基面，以便正確安裝工件。在第一道工序中，只能用毛坯面(未加工面)作為定位基面，在后續(xù)工序中，為了提高加工質(zhì)量，應盡量采用加工過的表面為定位基面，顯然，安排加工工序時，精基面應先加工。例如，軸類零件的加工多采用中心孔為精基準。因此，安排其加工工藝時，首先應安排車端面、鉆中心孔工序。

(2)粗精分開，先粗后精的原則

零件加工質(zhì)量要求高時，對精度要求高的表面，應劃分加工階段。一般可分為粗加工、半精加工和精加工三個階段，精加工應放在最后進行。這樣，有利于保證加工質(zhì)量，有利于某些熱處理工序的安排。第38頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一4.4工藝路線的制定(3)先面后孔的原則

對于箱體、支架類等零件應先加工平面后加工孔。這是因為平面的輪廓平整，安放和定位穩(wěn)定可靠。先加工好平面，就能以平面定位加工孔，保證平面和孔的位置

綜上所述，一般機械加工的順序是：先加工精基準粗加工主要面(精度要求高的表面)精加工主要面。次要表面的加工適當穿插在各階段之間進行。

第39頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一5.編制工藝文件

工藝文件包括：