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机械制造技术基础第6章机械加工工艺规程制定内容回顾：1.机械制造工艺方法表2.1材料去除法的分类第6章机械加工工艺规程制定2.生产类型表2.2生产类型的划分第6章机械加工工艺规程制定表2.3各种生产类型的特点和要求生产类型特点和要求单件小批生产中批生产大批、大量生产产品数量少中等大量加工对象经常变换周期性变换固定不变机床设备和布置采用万能设备按机群布置采用万能和专用设备，按工艺路线布置或流水线广泛采用专用设备和自动生产线夹具非必要时不采用专用夹具和特种工具广泛使用专用夹具和特种工具广泛使用高效能专用夹具和特种工具刀具和量具一般刀具和量具专用刀具和量具高效能专用刀具和量具安装方法划线找正部分划线找正不需划线找正工作性质根据测量进行试切加工用调整法加工，有时还可组织成组加工使用调整法自动化加工零件互换性钳工试配普遍应用互换性，同时保留某些试配全部互换，某些精度较高的配合件用配磨、配研、分组选择装配，不需要试配毛坯制造木模造型和自由锻造金属模造型和模锻采用金属模机器造型、模锻、压力铸造等高效率毛坯制造方法工人技术要求高中等一般工艺规程要求只编制简单的工艺过程卡片除有较详细的工艺过程卡外，对重要零件的关键工序需有详细说明的工序操作卡详细编制工艺规程和各种工艺文件生产效率低中高成本高中低第6章机械加工工艺规程制定3.机械加工工艺过程图2.3阶梯轴第6章机械加工工艺规程制定表2.4单件生产阶梯轴表2.5大批量生产阶梯轴的工艺过程的工艺过程第6章机械加工工艺规程制定图2.4多工位加工工位1-装卸工件；工位2-预钻孔；工位3-钻孔；工位4-扩孔；工位5-粗铰；工位6-精铰第6章机械加工工艺规程制定图2.5复合工步第6章机械加工工艺规程制定图2.6多次走刀第6章机械加工工艺规程制定4.基准图2.7箱体简图第6章机械加工工艺规程制定图2.8工序基准图2.9定位基准图2.10测量基准第6章机械加工工艺规程制定第6章机械加工工艺规程制定图2.11齿轮加工余量的确定本章要点定位基准的选择工艺路线拟订工艺尺寸链工艺过程经济分析第6章机械加工工艺规程制定第6章机械加工工艺规程制定6.1概述6.1.1机械加工工艺规程及其作用图6-1工艺过程的组成机械加工工艺过程和工艺规程机械加工工艺过程采用各种机械加工方法，直接用于改变毛坯的形状、尺寸、表面质量，使之成为合格零件的全部劳动过程。机械加工工艺规程规定零件机械加工工艺过程的工艺文件。工艺规程的作用连接产品设计和制造过程的桥梁，是企业组织生产活动和进行生产管理的重要依据。第6章机械加工工艺规程制定表5-1机械加工工艺过程卡片工艺规程形式（工艺过程卡、工序卡、工艺卡）第6章机械加工工艺规程制定表5-1机械加工工艺过程卡片第6章机械加工工艺规程制定表5-1机械加工工艺过程卡片第6章机械加工工艺规程制定第6章机械加工工艺规程制定机械加工工艺规程作用：（1）是指导生产的主要技术文件；（2）是生产准备和计划调度的主要依据；（3）是新建或扩建工厂、车间的基本技术文件。6.1.2制订机械加工工艺规程的原则和步骤1）以保证零件加工质量，达到设计图纸规定的各项技术要求为前提。2）工艺过程有较高的生产效率和较低的成本。3）充分考虑和利用现有生产条件，尽可能作到平衡生产。4）尽量减轻工人劳动强度，保证安全生产，创造良好、文明劳动条件。5）积极采用先进技术和工艺，减少材料和能源消耗，并应符合环保要求。机械加工工艺规程设计原则第6章机械加工工艺规程制定产品的全套装配图及零件图产品的验收质量标准产品的生产纲领及生产类型零件毛坯图及毛坯生产情况本厂（车间）的生产条件各种有关手册、标准等技术资料国内外先进工艺及生产技术的发展与应用情况制定机械加工工艺规程所需原始资料第6章机械加工工艺规程制定1．阅读装配图和零件图了解产品的用途、性能和工作条件，熟悉零件在产品中的地位和作用，明确零件的主要技术要求。2．工艺审查审查图纸上的尺寸、视图和技术要求是否完整、正确、统一，分析主要技术要求是否合理、适当，审查零件结构工艺性。3．熟悉或确定毛坯确定毛坯的依据是零件在产品中的作用、零件本身的结构特征与外形尺寸、零件材料工艺特性以及零件生产批量等。常用的毛坯种类有铸件、锻件、焊接件、冲压件、型材等，其特点及应用见表6-4。机械加工工艺规程设计步骤第6章机械加工工艺规程制定表6-4各类毛坯的特点及适用范围毛坯种类制造精度（IT）加工余量原材料工件尺寸工件形状机械性能适用生产类型型材型材焊接件砂型铸造自由锻造普通模锻钢模铸造精密锻造压力铸造熔模铸造冲压件粉末冶金件工程塑料件13级以下13级以下11～1510～128～118～117～108～107～99～11大一般大大一般较小较小小很小小很小较小各种材料钢材铸铁,铸钢,青铜钢材为主钢,锻铝,铜等铸铝为主钢材,锻铝等铸铁,铸钢,青铜铸铁,铸钢,青铜钢铁,铜,铝基材料工程塑料小型大、中型各种尺寸各种尺寸中、小型中、小型小型中、小型小型为主各种尺寸中、小尺寸中、小尺寸简单较复杂复杂较简单一般较复杂较复杂复杂复杂复杂较复杂复杂较好有内应力差好好较好较好较好较好好一般一般各种类型单件单件小批单件小批中、大批量中、大批量大批量中、大批量中、大批量大批量中、大批量中、大批量第6章机械加工工艺规程制定4.选择定位基准（见6.3节）5.拟定加工路线（见6.3节）6.确定满足各工序要求的工艺装备包括机床、夹具、刀具、量具、辅具等。工艺装备的选择在满足零件加工工艺的需要和可靠地保证零件加工质量的前提下，应与生产批量和生产节拍相适应，并应充分利用现有条件，以降低生产准备费用。对必须改装或重新设计的专用或成组工艺装备，应在进行经济性分析和论证的基础上提出设计任务书。第6章机械加工工艺规程制定7.确定各工序加工余量，计算工序尺寸和公差（见6.4节）8.确定切削用量9.确定时间定额（见6.4.3节）10.编制数控加工程序（对数控加工）11.评价工艺路线对所制定的工艺方案应进行技术经济分析，并应对多种工艺方案进行比较，或采用优化方法，以确定出最优工艺方案。12.填写或打印工艺文件5.1.4机械加工工艺规程设计步骤第6章机械加工工艺规程制定6.2零件的工艺性分析及毛坯的选择6.2.1零件的工艺性分析1.了解零件的各项技术要求；2.审查零件图；（1）检查图样的完整性和正确性；（2）审查技术要求和材料选择的合理性；（3）审查零件机械加工的结构工艺性。第6章机械加工工艺规程制定图6-2方头销第6章机械加工工艺规程制定图6-3零件机械加工结构工艺性示例第6章机械加工工艺规程制定6.2.2毛坯的选择常用零件毛坯（见表6-4）①铸件；②锻件；③型材；热轧尺寸大、精度低冷拉尺寸小、精度高④焊接件；⑤冷冲压件。形状复杂的板材零件使用未经机械加工表面作为定位基准，称为粗基准。零件上根据机械加工工艺需要而专门设计的定位基准。如用作轴类零件定位的顶尖孔，用作壳体类零件定位的工艺孔或工艺凸台（图5-1）等。粗基准使用经过机械加工表面作为定位基准，称为精基准。精基准附加基准第6章机械加工工艺规程制定6.3机械加工工艺过程设计6.3.1定位基准的选择工艺凸台A向A图6-4小刀架上的工艺凸台第6章机械加工工艺规程制定a）b）c）粗基准的选择◆保证相互位置要求原则——如果首先要求保证工件上加工面与不加工面的相互位置要求，则应以不加工面作为粗基准。◆余量均匀分配原则——如果首先要求保证工件某重要表面加工余量均匀时，应选择该表面的毛坯面作为粗基准。图6-5粗基准选择比较第6章机械加工工艺规程制定图6-6床身粗基准选择比较工序1工序1工序2工序2◆便于工件装夹原则——要求选用的粗基准面尽可能平整、光洁，且有足够大的尺寸，不允许有锻造飞边、铸造浇、冒口或其它缺陷。也不宜选用铸造分型面作粗基准。◆粗基准一般不得重复使用原则第6章机械加工工艺规程制定图6-7主轴箱零件精基准选择精基准的选择◆基准重合原则——选用被加工面设计基准作为精基准◆统一基准原则——当工件以某一表面作精基准定位，可以方便地加工大多数（或全部）其余表面时，应尽早将这个基准面加工出来，并达到一定精度，以后大多数（或全部）工序均以它为精基准进行加工第6章机械加工工艺规程制定图6-9以顶面和两销孔定位镗孔支架图6-8置于箱体中部的吊架支承吊架第6章机械加工工艺规程制定在实际生产中，经常使用的统一基准形式有：1）轴类零件常使用两顶尖孔作统一基准；2）箱体类零件常使用一面两孔（一个较大的平面和两个距离较远的销孔）作统一基准；3）盘套类零件常使用止口面（一端面和一短圆孔）作统一基准；4）套类零件用一长孔和一止推面作统一基准。采用统一基准原则好处：1）有利于保证各加工表面之间的位置精度；2）可以简化夹具设计，减少工件搬动和翻转次数。★注意：采用统一基准原则常常会带来基准不重合问题。此时，需针对具体问题进行具体分析，根据实际情况选择精基准。第6章机械加工工艺规程制定◆互为基准原则轴径轴径锥孔图6-10主轴零件精基准选择【例】主轴零件精基准选择（图6-10）◆自为基准原则【例】床身导轨面磨削加工（图6-11）图6-11导轨磨削基准选择第6章机械加工工艺规程制定图6-13浮动镗刀块1—工件2—镗刀块3—镗杆◆便于装夹原则——所选择的精基准，应能保证工件定位准确、可靠，并尽可能使夹具结构简单、操作方便。图6-12外圆研磨示意图【例】铰孔、拉孔、研磨（图6-12）【例】浮动镗刀块镗孔（图6-13）第6章机械加工工艺规程制定图6-14摇杆零件图φ40φ12H7铸造圆角R3其余倒角1×45°60±0.059.5φ20H71.63.23.23.21.64018M83.2R12710±0.1ABDC1545【例6-1】选择图6-14所示摇杆零件的定位基准。零件材料为HT200，毛坯为铸件，生产批量：5000件。第6章机械加工工艺规程制定第6章机械加工工艺规程制定6.3.2工艺路线的拟定1.加工方法的选择（1）加工经济精度；（2）工件材料的性质；（3）工件的结构形状和尺寸大小；（4）生产效率和经济性要求；（5）工厂或车间的现有设备情况和技术条件。图6-15加工误差与成本关系CΔ0AB经济精度随年代增长和技术进步而不断提高（图6-16）在正常加工条件下（采用符合质量标准的设备和工艺装备，使用标准技术等级工人，不延长加工时间），一种加工方法所能保证的加工精度和表面粗糙度（图6-15AB段）加工经济精度加工误差（μm）196010-110-210-319202000102101100年代图6-16加工精度与年代的关系一般加工精密加工超精密加工第6章机械加工工艺规程制定1）零件加工表面的精度和表面粗糙度要求2）零件材料的加工性3）生产批量和生产节拍要求4）企业现有加工设备和加工能力5）经济性选择加工方法应考虑的问题第6章机械加工工艺规程制定典型表面加工路线研磨IT5Ra0.008~0.32超精加工IT5Ra0.01~0.32砂带磨IT5Ra0.01～0.16精密磨削IT5Ra0.008~0.08抛光Ra0.008~1.25金刚石车IT5～6Ra0.02~1.25滚压IT6～7Ra0.16~1.25精磨IT6～7Ra0.16~1.25精车IT7～8Ra1.25～5粗磨IT8～9Ra1.25～10半精车IT10～11Ra2.5～12.5粗车IT12～13Ra10～80图6-17外圆表面的典型加工工艺路线第6章机械加工工艺规程制定图6-18孔的典型加工工艺路线珩磨IT5～6Ra0.04~1.25研磨IT5～6Ra0.008~0.63粗镗IT12～13Ra5～20钻IT10～13Ra5～80半精镗IT10～11Ra2.5～10粗拉IT9～10Ra1.25～5扩IT9～13Ra1.25~40精镗IT7～9Ra0.63～5粗磨IT9～11Ra1.25～10精拉IT7～9Ra0.16~0.63推IT6～8Ra0.08~1.25饺IT6～9Ra0.32~10金刚镗IT5～7Ra0.16~1.25精磨IT7～8Ra0.08~0.63