機(jī)械加工工藝過(guò)程

第一章機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)工藝文件.它表達(dá)了生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的凹凸和解決各種工藝問(wèn)題的方法和手段.第一節(jié)根本概念一．機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程與機(jī)械加工工藝過(guò)程〔一〕生產(chǎn)過(guò)程從原材料到機(jī)械產(chǎn)品出廠的全部勞動(dòng)過(guò)程。包括：毛坯的制造原材料的運(yùn)輸和保存3)生產(chǎn)預(yù)備和技術(shù)預(yù)備零件的機(jī)械加工及熱處理產(chǎn)品的裝配、檢驗(yàn)、試車(chē)、油漆、包裝等.直接生產(chǎn)過(guò)程：:零件的機(jī)械加工、熱處理、裝配等。間接生產(chǎn)過(guò)程：不使加工對(duì)象產(chǎn)生直接變化.如：工裝夾具的制造、工件的運(yùn)輸、設(shè)備的維護(hù)等?！捕硻C(jī)械加工工藝過(guò)程、尺寸、外表粗糙度以及力學(xué)物理性能,使之成為合格零件的全部勞動(dòng)過(guò)程。工藝:使各種原材料、半成品成為成品的方法和過(guò)程等，使其成為成品和半成品的過(guò)程。二．機(jī)械加工工藝過(guò)程的組成1．工序連續(xù)完成的那一局部工藝過(guò)程。劃分工序的主要依據(jù):工作地點(diǎn)是否轉(zhuǎn)變和加工是否連續(xù)完成。同一零件，同樣的加工內(nèi)容可以有不同的工序安排。1—1所示的階梯軸的加工：加工內(nèi)容:加工小端面 2小1-加工內(nèi)容:3．加工大端面 4。大端面鉆中心孔5．車(chē)大端外圓 6。對(duì)大端倒角7．車(chē)小端外圓 8.對(duì)小端倒角精車(chē)外圓銑鍵槽 11。去毛刺工序方案1：1:19--車(chē)床210、11—-銑床〔手工去毛刺〕2：11、2、7、8—加工小端23、4、5、6—加工大端工序3：加工內(nèi)容9 工序4：加工內(nèi)容10、113:1：加工內(nèi)容：1、2、3、4—銑兩端面打中心孔2：加工內(nèi)容：5、6、7、8—仿形車(chē)外圓、倒角3：加工內(nèi)容：9—精車(chē)外圓4：加工內(nèi)容：1—銑鍵槽5：加工內(nèi)容:11—去毛刺安裝內(nèi)容稱(chēng)為一個(gè)安裝。1—2為上例第一種工序安排中包含的安裝：1-2工序和安裝工位〔或移位〕裝置，使工件相對(duì)于機(jī)床床身變有一個(gè)工位，也可能有幾個(gè)工位。1-3,裝夾一次產(chǎn)生一個(gè)合格的零件。4個(gè)工位：裝卸工件、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔，用于依次裝夾中4、工步

圖1-3多工位回轉(zhuǎn)工作臺(tái)容，稱(chēng)為一個(gè)工步.1、24個(gè)工步留意：4-φ10的孔.復(fù)合工步或承受復(fù)合刀具加工外表，承受復(fù)合刀具和多刀加工的工步稱(chēng)為復(fù)合工步.5、走刀工步可以包括一次或數(shù)次走刀.三．生產(chǎn)類(lèi)型與機(jī)械加工工藝規(guī)程(一〕機(jī)械加工工藝規(guī)程把比較合理的機(jī)械加工工藝過(guò)程確定下來(lái)，成為施工依據(jù)的文件。也就是.機(jī)械加工的工藝規(guī)程的具體程度與生產(chǎn)類(lèi)型有關(guān),不同的生產(chǎn)類(lèi)型是由產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領(lǐng)即年產(chǎn)量區(qū)分。(二〕生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)批量生產(chǎn)綱領(lǐng)：年的生產(chǎn)綱領(lǐng)成為年生產(chǎn)綱領(lǐng)。年生產(chǎn)綱領(lǐng)N=Qn(1+a)〔1+b〕Q：產(chǎn)品的年產(chǎn)量(臺(tái)/年)n：每臺(tái)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量〔件/臺(tái)〕a：備品百分率生產(chǎn)批量：〔或零件〕的數(shù)量考慮因素:資金周轉(zhuǎn)要快零件加工、調(diào)整費(fèi)用要少3)保證裝配和銷(xiāo)售必要的儲(chǔ)藏量計(jì)算公式： NAnFn：每批中零件數(shù)量A：零件應(yīng)儲(chǔ)藏的天數(shù)F：一年中工作日天數(shù)。生產(chǎn)類(lèi)型1〕按企業(yè)生產(chǎn)專(zhuān)業(yè)化程度劃分:大量生產(chǎn):同一產(chǎn)品的數(shù)量很大,大多數(shù)工作地點(diǎn)常常重復(fù)的進(jìn)展同一零件的同一道工序的加工。成批生產(chǎn)〔大批、中批、小批：一年中分批的制造一樣的產(chǎn)品，制造過(guò)程有肯定的重復(fù)性。單件:單個(gè)生產(chǎn)不同構(gòu)造和不同尺寸的產(chǎn)品。很少重復(fù).從工藝角度劃分:單件小批生產(chǎn)中批生產(chǎn)大批大量生產(chǎn)工藝特征單件小批量中批生產(chǎn)大批大量模鍛、金屬模；模鍛、機(jī)器造型；毛坯造型;精度低、余量大精度和余量中等精度高，余量小工藝特征單件小批量中批生產(chǎn)大批大量模鍛、金屬模；模鍛、機(jī)器造型；毛坯造型;精度低、余量大精度和余量中等精度高，余量小通用機(jī)床,自動(dòng)機(jī)床，專(zhuān)用機(jī)床機(jī)床 按零件類(lèi)別分工段機(jī)群式布置 生產(chǎn)流水線排列排列工裝通用工裝專(zhuān)用工裝高效專(zhuān)用工裝工藝文件 簡(jiǎn)潔工藝過(guò)程卡

具體工藝過(guò)程卡

具體工藝過(guò)程卡工序卡、調(diào)整卡成組技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、進(jìn)展趨勢(shì) 柔性制造系統(tǒng)(FMS〕加工中心

計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)，加工自動(dòng)化〔三〕機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用工藝規(guī)程是生產(chǎn)打算、調(diào)度、工人操作、質(zhì)量檢查的依據(jù)工藝規(guī)程是生產(chǎn)預(yù)備〔包括技術(shù)預(yù)備)工作的根底1〕技術(shù)關(guān)鍵分析與爭(zhēng)論2)專(zhuān)用工裝設(shè)計(jì)和制造或選購(gòu)原材料及毛坯的供給設(shè)備改造或設(shè)備的購(gòu)置或定做工藝規(guī)程是設(shè)計(jì)建和擴(kuò)建車(chē)間〔工廠〕的根底1〕確定生產(chǎn)需要的機(jī)床種類(lèi)和數(shù)量確定機(jī)床布置和動(dòng)力配置確定車(chē)間面積確定工人的工種和數(shù)量〔四〕機(jī)械加工工藝規(guī)程的格式圖1—4為機(jī)械加工的工藝過(guò)程卡片1-4為機(jī)械加工的工藝過(guò)程卡片1-5為機(jī)械加工工序卡片1-5為機(jī)械加工的工藝過(guò)程卡四．機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)原則、步驟和內(nèi)容〔一)機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)原則必需牢靠地保證零件圖紙上全部技術(shù)要求的實(shí)現(xiàn)。在規(guī)定的生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)批量，一般要求工藝本錢(qián)最低。充分利用現(xiàn)有生產(chǎn)條件，少花錢(qián)，多辦事.盡量減輕上人的勞動(dòng)強(qiáng)度,保障生產(chǎn)安全，制造良好、文明的勞動(dòng)條件.〔二〕設(shè)計(jì)機(jī)械加工工藝規(guī)程的步驟和內(nèi)容閱讀裝配圖和零件圖了解產(chǎn)品的用途、性能和工作條件，生疏零件在產(chǎn)品中的地位和作用。工藝審查術(shù)要求和分析關(guān)鍵的技術(shù)問(wèn)題；審查零件的構(gòu)造工藝性.零件的構(gòu)造工藝性：是指在滿足使用要求的前提下制造該零件的可行性和經(jīng)濟(jì)性.功能一樣的,是指在現(xiàn)有工藝條件下既能便利制造,又有較低的制造本錢(qián)。舉例說(shuō)明零件的構(gòu)造工藝性：生疏或確定毛坯。毛坯的種類(lèi):鑄件、鍛件、型材、焊接件、沖壓件等擬訂機(jī)械加工工藝路線定位基準(zhǔn)的選擇加工方法確實(shí)定加工挨次的安排4)熱處理、檢驗(yàn)及其他工序的安排〕對(duì)需要改裝或重設(shè)計(jì)的專(zhuān)用工藝裝備應(yīng)提出具體的設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū).確定各主要工序的技術(shù)要求和檢驗(yàn)方法確定各工序的加工余量、計(jì)算工序尺寸和公差確定切削用量確定時(shí)間定額填寫(xiě)工藝文件第三節(jié)工藝路線的制定一．定位基準(zhǔn)的選擇〔一〕粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)：.機(jī)械加工工藝規(guī)程中第一道加工工序所承受的定位基準(zhǔn)都是粗基準(zhǔn).舉例說(shuō)明粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)零件加工的影響選擇原則保證相互位置精度要求的原則準(zhǔn)。如下圖.保證加工外表加工余量合理安排的原則如要首先保證工件某重要外表的余量均勻，應(yīng)選擇該外表的毛坯面為粗基準(zhǔn)。便于工件裝夾的原則選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，必需考慮定位準(zhǔn)確，夾緊牢靠以及夾具構(gòu)造簡(jiǎn)潔、操作造飛邊，澆鑄澆口，或其他缺陷.粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用的原則假設(shè)能承受精基準(zhǔn)定位,粗基準(zhǔn)一般不應(yīng)被重復(fù)的使用〔二〕精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn):以機(jī)械加工過(guò)的外表作為定位基準(zhǔn)。動(dòng)身點(diǎn)：保證設(shè)計(jì)技術(shù)要求的實(shí)現(xiàn)以及裝夾準(zhǔn)確、牢靠、便利。選擇原則基準(zhǔn)重合原則:盡可能的選擇被加工外表的設(shè)計(jì)〔工序)基準(zhǔn)為精基準(zhǔn)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則:工其他外表。在實(shí)際生產(chǎn)中,常常使用的統(tǒng)一基準(zhǔn)形式有：軸類(lèi)零件常使用兩頂尖孔作統(tǒng)一基準(zhǔn)；〔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);(一端面和一短圓孔〕作統(tǒng)一基準(zhǔn)；承受統(tǒng)一基準(zhǔn)原則好處:有利于保證各加工外表之間的位置精度;可以簡(jiǎn)化夾具設(shè)計(jì)，削減工件搬動(dòng)和翻轉(zhuǎn)次數(shù).★留意：承受統(tǒng)一基準(zhǔn)原則常常會(huì)帶來(lái)基準(zhǔn)不重合問(wèn)題.此時(shí)，需針對(duì)具體問(wèn)題進(jìn)展具體分析，依據(jù)實(shí)際狀況選擇精基準(zhǔn)?；榛鶞?zhǔn)原則自為基準(zhǔn)原則可能使夾具構(gòu)造簡(jiǎn)潔、操作便利。二．加工經(jīng)濟(jì)精度與加工方法的選擇〔一〕加工經(jīng)濟(jì)精度〔級(jí)工人，不延長(zhǎng)加工時(shí)間〕,一種加工方法所能保證的加工精度和外表粗糙度.可以提高，外表粗造度就可以減小，但所消耗的時(shí)間與本錢(qián)也會(huì)愈大.〔二〕加工方法的選擇依據(jù)每個(gè)加工外表的精度要求〔工方法。例：加工始終經(jīng)φ35H7▽0.8的孔b。鉆孔→拉c。鉆孔→粗鏜→半粗鏜→精鏜依據(jù)工件加工外表特點(diǎn)和產(chǎn)量打算承受哪一種方法各種加工方法能到達(dá)的要求參考P31-35.表1—13。1-14.1—15。1—16加工材料的性質(zhì)：如淬火鋼專(zhuān)用磨削，有色金屬常用金剛鏜或者高速周密車(chē)削考慮生產(chǎn)類(lèi)型：孔可承受拉削加工代替銑、刨、鏜?？紤]本廠〔本車(chē)間)的現(xiàn)有設(shè)備及技術(shù)要求，能到達(dá)的加工經(jīng)濟(jì)精度。三．典型外表的加工路線〔一〕外圓外表的加工路線粗車(chē)→半精車(chē)→精車(chē)：應(yīng)用最廣,IT≥IT7，▽≥0.8外圓可以加工粗車(chē)→半精車(chē)→粗磨→精磨:用于有淬火要求IT≥IT6,▽≥0.16的黑色金屬。粗車(chē)→半精車(chē)→精車(chē)→金剛石車(chē)：用于有色金屬、不宜承受磨削加工的外用外表。粗車(chē)→半精車(chē)→粗磨→精磨→研磨、超精加工、砂帶磨、鏡面磨、或拋光2的根底上進(jìn)一步精加工.目的為了削減粗糙度，提高尺寸精度，外形和位置精度。(二〕孔的加工路線鉆→粗拉→精拉：,單鍵孔和花鍵孔加工,加工質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)效率高。鉆→擴(kuò)→鉸→手鉸：用于中小孔加工,擴(kuò)孔前訂正位置精度,度。鉆或粗鏜→半精鏜→精鏜→浮動(dòng)鏜或金剛鏜應(yīng)用:.位置精度要求很高的孔系加工。直徑比較大得孔ф80mm以上，毛坯上已有鑄孔或鍛孔。4)求/鉆〔粗鏜)粗磨→半精磨→精磨→研磨或衍磨說(shuō)明：孔最終加工精度很大程度上取決于操作者的水平。特小孔加工承受特種加工方法?！踩称矫娴募庸ぢ肪€粗銑→半精銑→精銑→高速銑平面加工中常用,視被加工面精度和外表粗糙度技術(shù)要求,敏捷安排工序。/粗刨→半精刨→精刨→寬刀精刨、刮研或研磨,,最終工序安排也視加工外表的技術(shù)要求而定。銑〔刨〕→半精銑〔刨〕→粗磨→精磨→研磨、周密磨、砂帶磨、拋光加工外表淬火,最終工序視加工外表的技術(shù)要求而定。拉→精拉大批量生產(chǎn)有溝槽或臺(tái)階外表.車(chē)→半精車(chē)→精車(chē)→金剛石車(chē)有色金屬零件的平面加工。四．工序挨次的安排：〔一)工序挨次的安排原則先加工基準(zhǔn)面再加工其他外表：先基面后其他工藝路線開(kāi)頭安排的加工面應(yīng)是選作定位基準(zhǔn)的精基準(zhǔn)面,然后再以精基準(zhǔn)定位加工其他外表精修一下精基準(zhǔn)。加工平面后加工孔：先面后孔毛坯面上鉆孔鉆夾易偏，假設(shè)該平面需要加工則在鉆孔前加工。加工主要外表，后加工次要的外表:先主后次安排粗加工工序,后安排精加工工序先粗后精〔二〕熱處理工序及外表處理工序?yàn)楦纳魄邢餍远M(jìn)展的熱處理工序(退火、正火、調(diào)質(zhì)〕→(預(yù)備熱處理)用于切削加工前。為了消退內(nèi)應(yīng)力而進(jìn)展的熱處理〔)安排用于粗加工之后。滲碳淬火等熱處理工序。周密零件在淬火后安排冷處理以穩(wěn)定零件尺寸.提高零件外表耐磨性或耐腐蝕性而安排的熱處理工序,以及以裝飾為目的而安排的熱處理工序〔鍍鉻、陽(yáng)極氧化、鍍鋅、發(fā)藍(lán))一般放在工藝過(guò)程最終?！踩称渌ば虻陌才艡z驗(yàn)工序:1〕零件加工完畢之后2)從一車(chē)間轉(zhuǎn)到另一車(chē)間前后3〕關(guān)鍵工序的前后一般尺寸檢驗(yàn)、X射線、檢查、超聲波探傷等用于工件內(nèi)部的質(zhì)量檢查，一般安排在工藝過(guò)程的開(kāi)頭.磁力探傷、熒光檢驗(yàn)用于工件外表質(zhì)量的檢驗(yàn)，在精加工前后進(jìn)展,.密封性檢驗(yàn)、零件平衡、零件的重量檢驗(yàn)、在工藝過(guò)程最終進(jìn)展。3．去毛刺處理在切削加工后，裝配工件前安排狀況4、清洗工件一般安排在進(jìn)入裝配之前。五．工序的集中與分散1、工序集中優(yōu)點(diǎn)：1〕有利于保證工件各加工面之間的位置精度；2)有利于承受高效機(jī)床，可節(jié)約工件裝夾時(shí)間，削減工件搬運(yùn)次數(shù)；3〕可減小生產(chǎn)面積，并有利于治理。2、工序分散工序分散優(yōu)點(diǎn)：人技術(shù)水平要求不高3、工序集中與工序分散的應(yīng)用〔個(gè)別工序亦有相對(duì)集中的狀況)。多品種、中小批量生產(chǎn),為便于轉(zhuǎn)換和治理，多承受工序集中方式。由于市場(chǎng)需求的多變性,,工序集中將越來(lái)越成為生產(chǎn)的主流方式。六．加工階段劃分的緣由〔一〕劃分加工階段的緣由粗加工時(shí)，切削余量大、切削熱量大、工藝系統(tǒng)受力變形及內(nèi)應(yīng)力變形存在而無(wú)法消退.要在后續(xù)階段逐步削減切削用量，逐步修正工件誤差,階段之間時(shí)間間隔用于自然時(shí)效，有利于工件消退內(nèi)應(yīng)力和局部變形.后續(xù)工序易把以加工好的加工面劃傷。不利于準(zhǔn)時(shí)覺(jué)察毛坯的缺陷。不利于合理使用設(shè)備.粗加工承受一般機(jī)床，精加工承受周密機(jī)床。不利于合理使用技術(shù)工人。(二)劃分方法粗加工階段:提高生產(chǎn)率、去除加工面的大局部余量。半精加工階段：削減粗加工留下的誤差，使加工面到達(dá)肯定的精度，為精加工做預(yù)備。精加工階段：外表粗糙度要求。周密、超周密或光整加工階段：精加工、金剛車(chē)、金剛鏜或其它特種方法加工,以到達(dá)最終的精度要求。中間熱處理中間,自然把加工工藝過(guò)程分為幾個(gè)加工階段.第四節(jié)加工余量、工序間尺寸及公差確實(shí)定一．加工余量的概念.余量大會(huì)增大機(jī)加工勞動(dòng)量,降低生產(chǎn)率，增加材料、工具、能源消耗、提高本錢(qián)，余量小又不能消退前道工序留下的誤差及其外表缺陷,甚至產(chǎn)生廢品。因此必需合理確定加工余量。〔一〕加工總余量〔毛坯余量)與工序余量加工總余量：屬層厚度的總和。工序余量：每一工序所切除的金屬層厚度稱(chēng)為工序余量。Z0=Z1+Z2+Z3+…+Zn=

n Zii1單邊余量:零件非對(duì)稱(chēng)構(gòu)造的非對(duì)稱(chēng)外表,其加工余量一般為單邊余量。如平面、端面、槽深余量，為實(shí)際切除金屬層厚度Zi=Li—1—LiZi——本工序余量Li-1—-上工序根本尺寸Li——本工序的根本尺寸雙邊余量：如:內(nèi)外圓柱面和回轉(zhuǎn)體外表2Zi=di-1-di〔外圓外表)2Zi=Di—1-Di〔內(nèi)圓外表〕余量公差：工序尺寸有公差,和.和.TZ=Zmax-Zmin=Tb+TaTZ——工序余量公差Zmax—-工序最大余量Zmin-—工序最小余量Tb——本道工序的工序尺寸公差Ta——上道工序的工序尺寸公差Zb——工序根本余量一般狀況下，工序尺寸按“入體原則”標(biāo)注。軸〔被包涵尺寸)：指實(shí)體尺寸。例如：軸的外徑，長(zhǎng)方體的長(zhǎng)、寬、高。表示為:其最大尺寸作為工序尺寸的根本尺寸〔公稱(chēng)尺寸),上偏差為零表示為:孔〔包涵尺寸例如：孔的直徑,槽的寬度。表示為:其最小尺寸作為工序尺寸的根本尺寸〔公稱(chēng)尺寸表示為:,仍有可切除量，避開(kāi)過(guò)切產(chǎn)生廢品.毛坯根本尺寸T坯毛坯根本尺寸T坯2二．工序余量的影響因素它工序的工序余量的影響因素有以下幾個(gè)方面:上工序的尺寸公差Ta：本工序應(yīng)切除上道工序尺寸公差中包含的各種可能產(chǎn)生的誤差.上道工序產(chǎn)生的外表粗糙度Ry和外表缺陷層深度Ha:上工序留下的需單獨(dú)考慮的空間誤差εa：,也可能是毛坯帶來(lái)的。本工序的裝夾誤差εb:定位誤差和夾緊誤差.此項(xiàng)誤差直接影響被加工外表和切削刀具的相對(duì)位置,所以加工余量中應(yīng)當(dāng)包括此項(xiàng)誤差余量計(jì)算公式單邊：Z

min

TRa

H e a a b雙邊：Z

min

T/2Ra

H e a a b三．加工余量確實(shí)定計(jì)算法:具體狀況具體分析。查表法：加以修正，確定加工余量。此法便利、快速、應(yīng)用廣泛.閱歷法：有一些有閱歷的工程技術(shù)人員或工人依據(jù)閱歷確定加工余量的大小。四．工序尺寸公差確實(shí)定〔一〕基準(zhǔn)重合時(shí)工序尺寸與公差確實(shí)定確定各加工工序的加工余量工序余量，得各工序根本尺寸〔包括毛坯尺寸)。除最終工序,其余工序按各自所承受加工方法的加工精度確定工序尺寸公差.按入體原則標(biāo)注工序尺寸1】:a0.04um 某軸的直徑為 50mm其尺寸精度為IT外表粗糙度要求為要求高頻淬火，毛坯為鍛件，工藝路線為：粗車(chē)-半精車(chē)—高頻淬火—粗磨—精磨—研磨計(jì)算各工序的工序尺寸和公差1〕查表確定加工余量：0。01mm，0。1mm，0.3mm，1。1mm，4。5