機械加工工藝規(guī)程的設(shè)計

第2章機械加工工藝規(guī)程的設(shè)計第一節(jié)概述第二節(jié)機械加工的工藝過程設(shè)計第三節(jié)機械加工的工序設(shè)計第四節(jié)計算機輔助工藝過程設(shè)計第五節(jié)工藝過程的生產(chǎn)率和經(jīng)濟性第一節(jié)概述一、機械加工工藝規(guī)程的作用機械加工工藝規(guī)程形式機械加工工藝規(guī)程的詳盡程度與生產(chǎn)類型、零件的設(shè)計精度、零件加工工藝過程的自動化程度、零件及工序的重要程度等有關(guān)。一般情況，采用普通加工方法的單件小批生產(chǎn)機械加工工藝設(shè)計，只需編制簡單的機械加工工藝過程卡，工藝過程卡見表2.1。大批大量生產(chǎn)類型要求進行嚴密、細致的機械加工工藝設(shè)計工作，因此各工序都要編制工序卡，工序卡參見表2.2。對有調(diào)整要求的工序要編制調(diào)整卡，檢驗工序要編制檢驗卡。在批量生產(chǎn)零件的機械加工工藝設(shè)計中，依據(jù)生產(chǎn)組織管理的完備程度和產(chǎn)品的批量適當確定機械加工工藝規(guī)程的復(fù)雜程度。對于加工精度要求高的關(guān)鍵零件的關(guān)鍵工序，即使是普通加工方法的單件小批生產(chǎn)也應(yīng)制定較詳細的機械加工工藝規(guī)程(包括填寫工序卡和檢驗卡等)，以確保產(chǎn)品質(zhì)量。不管生產(chǎn)類型如何，數(shù)控加工工藝過程設(shè)計都必須編制詳細的數(shù)控加工工藝文件，完成數(shù)控加工編程工作。三、零件的結(jié)構(gòu)工藝性及毛坯選擇同一產(chǎn)品可以有多種不同結(jié)構(gòu),所需花費的加工量也不大相同。所謂結(jié)構(gòu)工藝性是指所設(shè)計的產(chǎn)品在能滿足使用要求的前提下，制造的可行性和經(jīng)濟性。也就是機器的和零件的結(jié)構(gòu)是否便于加工，裝配和維修。即在滿足機器工作性能的前提下能適應(yīng)經(jīng)濟、高效制造過程的需要，到達優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低本錢。〔一〕、結(jié)構(gòu)工藝性因齒間的軸向距離很小、因而小齒圈不能用滾齒加工、只能用插齒加工；又因插斜齒需專用螺旋導(dǎo)軌，因而它的結(jié)構(gòu)工藝性不好。假設(shè)能采用電子束焊，先分別滾切兩個齒輪，再將它們焊成一體，這樣的制造工藝就較好，且能縮短齒輪間的軸向尺寸。例如雙聯(lián)斜齒輪的加工由此可見，結(jié)構(gòu)對工藝有著重要的影響。

好處：結(jié)構(gòu)要素標準化，節(jié)約工具，減少工藝裝備的工作，簡化工藝裝備。尺寸一致：加工尺寸應(yīng)能采用標準刀具加工。減少刀具規(guī)格，防止專門制備工具。零件尺寸規(guī)格標準化工藝性差工藝性好工藝性差工藝性好1.零件結(jié)構(gòu)無法加工或幾乎無法加工零件結(jié)構(gòu)工藝性最差的情況是零件結(jié)構(gòu)致使零件無法加工或幾乎無法加工，表2.3給出了兩個例子。這種情況是不能接受的，必須對零件結(jié)構(gòu)進行修改。

2.零件結(jié)構(gòu)可以加工，但是加工非常困難零件結(jié)構(gòu)工藝性較差的情況是零件可以加工，但是零件結(jié)構(gòu)致使零件加工非常困難，表2.4給出了兩個例子。由于客觀原因造成零件難加工情況出現(xiàn)在原理驗證樣機或單件生產(chǎn)中，有時這種難加工零件結(jié)構(gòu)是可以接受的。但是對于批量生產(chǎn)，這種情況是不能接受的。難加工零件結(jié)構(gòu)必須進行修改。

零件結(jié)構(gòu)可以加工，但是加工非常困難〔二〕毛坯選擇零件材料選用合理性是通過選用零件適當?shù)闹圃觳牧希梢允沽慵哂凶銐驒C械性能等滿足設(shè)計要求，使零件具有良好的機械制造工藝性，使零件制造過程和生產(chǎn)組織較為便利；并降低零件乃至機器制造本錢。通常，零件材料選用工作在圖紙設(shè)計時已經(jīng)完成，鑒于零件材料選用的重要性以及零件材料選用與機械制造關(guān)系十分密切，在工藝審查時需要對零件材料選用進行必要復(fù)核工作。零件選用材料的工藝審查，一般從如下幾個方面考慮：1．選用材料的機械性能零件材料選用的首要標準就是材料的機械性能必須滿足零件的功能要求。工藝審查零件材料選用主要是復(fù)核圖紙設(shè)計選用金屬材料在工廠現(xiàn)有生產(chǎn)條件下，能否到達零件設(shè)計要求和到達整機功能要求。3.選用材料的經(jīng)濟性零件材料選用的經(jīng)濟性需要從材料本身的價格和材料的加工費用兩個方面權(quán)衡。在滿足性能和功能要求時，優(yōu)先采用價廉材料，優(yōu)先采用加工費低的材料。注意采用組合結(jié)構(gòu)可以節(jié)約貴重材料。例如切削刀具采用組合結(jié)構(gòu)，刀刃與刀桿采用不同材質(zhì)。注意通過結(jié)構(gòu)設(shè)計和選用先進加工方法提高材料利用率。零件選用材料過于優(yōu)良，實際上也是一種浪費。4．選用材料的供給情況零件選材恰當與否還應(yīng)考慮到當前本地的材料供給狀況和本企業(yè)庫存材料情況等等。為了減少供給費用，簡化供給和儲存的材料品種，對于單件小批量生產(chǎn)的零件，應(yīng)盡可能地減少選用材料品種和規(guī)格。一、機械加工工藝過程的組成1.工序、工步和走刀

①工序：一個或一組工人，在一個工作地對同一個或同時幾個工件所連續(xù)完成的那一局部工藝過程。它是組成工藝過程的根本單元。

一組〔個〕工人一個工作地〔指機床〕同一工件連續(xù)地加工工序包括四要素四要素任何一個改變都將視為不同工序?！踩鐭崽幚砗笤僖淮位氐酵还ぷ鞯亍?。第二節(jié)機械加工的工藝過程設(shè)計②工步：在加工外表〔或裝配時的連接外表〕不變、加工〔或裝配〕工具不變和切削用量不變的情況下，所連續(xù)完成的那一局部工序。加工外表不變〔可以是單個外表或組合外表〕工具不變〔四角刀架，換刀〕切削用量工步包括三要素③走刀：(工作行程)在一個工步中，有時材料要分幾次去除，那么其切去一層材料稱為一次走刀。工藝規(guī)程中常不包含走刀，但對加工量影響大的場合，應(yīng)規(guī)定走刀〔余量〕。加工方案一小批量生產(chǎn)：車—銑、去毛刺加工方案二大批量生產(chǎn)：1、粗車小端面、外圓、倒角2、粗車大端面、外圓、倒角3、精車小外圓4、精車大外圓5、銑鍵槽、去毛刺為簡化工藝文件，對于那些連續(xù)進行的假設(shè)干個相同的工步，通常都看作一個工步。如圖加工的零件，在同一工序中，連續(xù)鉆四個Ф5mm的孔，就可看作一個工步。為了提高生產(chǎn)率，用幾把刀具同時參與切削幾個外表，這也可看作一個工步，稱為復(fù)合工步。端面或鉆兩端中心孔，它們都是復(fù)合工步。例如：銑端面、鉆中心孔，每個工位都是用兩把刀具同時銑兩立軸轉(zhuǎn)塔車床回轉(zhuǎn)刀架上的復(fù)合工步刨平面復(fù)合工步組合銑刀銑平面復(fù)合工步鉆、擴孔復(fù)合工步提示：小批量生產(chǎn)：產(chǎn)量少效率不是主要問題，主要應(yīng)減少設(shè)備使的臺數(shù)及人員分配，所以不宜采取工序分散的方法。

大批大量生產(chǎn)：主要問題是要提高生產(chǎn)率，所以宜采用高效專業(yè)用設(shè)備，工序也較多。2、安裝和工位①安裝：同一工序中，工件在機床或夾具中定位和夾緊一次，稱為一次安裝。

②工位：為了完成一定的工序內(nèi)容，一次裝夾后，工件與夾具或設(shè)備的可動局部一起相對刀具或設(shè)備的固定局部所占據(jù)的某一個位置。工件在加工中應(yīng)盡量減少裝夾次數(shù)，因為多一次裝夾，就會增加裝夾的時間，還會增加裝夾誤差。減少裝夾次數(shù)的有效方法是采用多工位夾具。①減少工件的安裝次數(shù)

多工位加工工序1：裝卸工件工序2：鉆孔工序3：擴孔工序4：鉸孔

③可實現(xiàn)加工時間與輔助時間重疊。

②減少輔助時間，縮短工時，提高效率。多工位加工的好處：粗基準：選用毛坯外表來定位的基準。

〔在第一道工序中只能選用毛坯外表來定位〕

精基準：采用已加工過的外表來定位的基準。

〔在第一道工序之后的各工序中〕二、定位基準的選擇

設(shè)計基準在零件的工程圖中已經(jīng)標出，加工中是否就是以設(shè)計基準作為定位基準呢？答復(fù)是否認的。定位基準有粗、精、輔助基準之分。輔助基準：(有時會遇到這種情況)，工件上沒有能作為定位基準用的恰當外表，而在工件上專門設(shè)置或加工出定位外表。常用的有工藝孔和工藝塔子。輔助基準在零件上不起作用，純粹是為了工藝上的需要。加工完畢后，假設(shè)有需要〔如有礙外觀等〕可予以去除。粗基準和精基準所起作用不同，兩者的選擇原那么也不一樣。(1)粗基準的選擇原那么1)兩個出發(fā)點：a.保證各加工外表有足夠余量。

b.保證不加工外表的尺寸和位置符合圖紙要求。2)原那么：a.假設(shè)工件必須首先保證某重要外表余量均勻，那么應(yīng)選該外表為粗基準。如圖車床床身的加工。導(dǎo)軌外表要求硬度高，而且均勻。b.假設(shè)工件必須首先保證加工外表與不加工外表之間的位置要求，那么應(yīng)選不加工外表為粗基準，以到達壁厚均勻，外形對稱等要求。又如圖，假設(shè)△A>△B，應(yīng)選B面，否那么選A面。c.假設(shè)工件上每個外表都要加工，那么應(yīng)以余量最小的外表作為粗基準，以保證各外表都有足夠余量。如圖假設(shè)以大端為粗基準，由于大小端外圓偏心有5毫米，那么上側(cè)單邊為34，下側(cè)單邊為24,加