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机械加工工艺规程制订概述生产过程与机械加工工艺过程1.生产过程。制造机械产品时，由原材料到成品之间各个相互关联的劳动过程的总和称为生产过程。2.工艺过程。所谓“工艺”，就是制造产品的方法，工艺过程是生产过程中的主要部分，是指在生产过程中直接改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性能等，使其成为半成品或成品的过程。机械加工工艺过程是利用机械加工方法，直接改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性能等，使其转变为成品的过程。一.机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程是由一个或若干个顺次排列的工序组成。每一个工序又可分为一个或若干个安装、工位、工步和行程。1．工序：工序是指一个（或一组）工人，在一台机床上（或一个工作地点），对同一个（或同时对几个）工件进行加工所连续完成的那一部分工艺过程。划分工序的主要依据是工作地点（或机床）是否变动和加工是否连续。轴套工序1工序2分两道工序加工轴套说明•从上面的例子中可以看出，同样的加工必须是连续进行，才算是一道工序，如果中间有中断就作为两道工序。•下面还以轴套为例，分四道工序加工。工序a工序b工序c工序d分四道工序加工轴套2.安装•在一道工序中，工件在加工位置上可以只装夹一次也可以装夹几次。工件经一次装夹后所完成的那部分工序称为安装。从上面的例子中可以看出第一方案和第二方案中每道工序都只有一次安装。每道工序中应尽量减少安装次数。因为多安装一次就多产生一次误差并且增加装卸工件的辅助时间。3.工位•为了完成一定的工序部分，一次装夹工件后工件与夹具或设备的可动部分一起相对刀具或设备的固定部分所占据的每个位置称为工位。如下图中的齿轮泵体，工件在夹具中车削A孔时为一个工位；车削B孔时必须把工件移动一个中心距L并夹紧，这时就是第二个工位。两个工位车削齿轮泵体移位后的加工4．工步工步：工步是指在一个工序中，当加工表面不变、切削工具不变、切削用量中的进给量和切削速度不变的情况下所完成的那部分工艺过程。以上三种因素中任一因素改变后，即成为新的工步。一个工序可以只包括一个工步，也可以包括几个工步。走刀：走刀是指在一个工步内，如果被加工表面需切去的金属层很厚，一次切削无法完成，则应分几次切削，每进行一次切削就是一次走刀。一个工步可以包括一次或几次走刀。安装：安装是指工件在加工之前，在机床或夹具上占据正确的位置（即为定位），然后加以夹紧的过程。在一个工序中，工件可能安装一次，也可能需要安装几次。工位：工位是指为了减少安装次数，常采用转位（移位）夹具、回转工作台，使工件在一次安装中先后处于几个不同的位置进行加工。工件在机床上所占据的每一个待加工位置称为工位。试问下图一道工序中包括几个工步答案•8个工步：•（1）车端面•（2）车∮30外圆•（3）车∮22x44外圆•（4）车∮20x21外圆•（5）钻∮12x52孔•（6）外圆倒角C0.5•（7）孔口倒角C1•（8）切断5.行程•行程分为工作行程和空行程。•工作行程是指刀具以加工进给速度相对工件所完成一次进给运动的工步部分。如将直径65mm的外圆车至直径45mm需在直径方向车去20mm的余量，车床及车刀等工艺系统的刚度低不允许一次切除必须分几次进给，则每次进给运动就是一个工作行程。•空行程是指刀具以非加工进给速度相对工件所完成一次进给引动的工步部分。二.生产类型与工艺特征根据零件的生产纲领或生产批量可以划分出不同的生产类型，它是企业生产专业化程度的分类，一般分为三种不同的生产类型：单件生产、成批生产、大量生产。1.单件生产。单件生产的基本特点，是生产的产品品种繁多，每种产品仅制造一个或少数几个，很少重复生产。2.成批生产。成批生产的基本特点，是一年中分批次生产相同的零件，生产呈周期性重复。3.大量生产。大量生产的基本特征是同一产品的生产数量很大，通常是一工作地长期进行同一种零件的某一道工序的加工。一）机械加工工艺规程把工艺过程的各项内容用表格的形式固定下来，并用于指导和组织生产的工艺文件就是工艺规程。1.工艺规程的内容：零件的机械加工工艺规程包含的内容有：工艺路线，各工序加工的内容与要求，所采用的机床和工艺装备，工件的检验项目及检验方法，切削用量及工时定额等。2.工艺规程的作用：(1)它是指导生产的主要技术文件，(2)它是组织和管理生产的基本依据，(3)它是新建、扩建企业或车间的基本资料。3.工艺规程的格式：将工艺规程的内容，填入一定格式的卡片，即成为生产准备和施工的工艺文件。(1)机械加工工艺过程卡片，(2)机械加工工艺卡，(3)机械加工工序卡片。二）.制定机械加工工艺规程的原则和步骤制定机械加工工艺规程的原则是：充分考虑采取各种措施保证产品质量，以最低的成本保证所要求的生产率和年生产纲领。制定机械加工工艺规程的工作主要包括准备工作、工艺过程的拟定和工序设计三个阶段，其内容和步骤如下:⑴分析零件图和产品装配图；⑵选择毛坯；⑶选择定位基准；⑷拟定工艺路线；⑸确定加工余量和工序尺寸；⑹确定切削用量和工时定额；⑺确定各工序的设备、刀夹量具和辅助工具；⑻确定各工序的技术要求及检验方法；⑼填写工艺文件。一.机械加工工艺规程编制的准备工作1.原始资料准备及产品工艺性分析1.）原始资料准备：(1)产品的全套装配图和零件工作图；(2)产品质量验收标准；(3)产品的生产纲领；(4)企业的毛坯制造和机械加工条件等资料，(5)国内外工艺技术的发展情况；(6)有关的工艺手册及图册。2.）产品工艺性分析：设计的产品在能满足使用要求的前提下，制造、维修的可行性和经济性称为产品的结构工艺性。产品的工艺性分析是在产品技术设计之后进行的。通过分析产品装配图和零件图，熟悉产品的性能、用途和工作条件，了解各零件的装配关系和作用，分清加工表面的主次，分析各项公差和技术要求的制定依据，明确主要技术要求和关键技术问题，以便调动相应的工艺措施来给予保证。零件的结构工艺性零件的结构工艺性，是指零件所具有的结构是否便于制造、装配和拆卸。它是评价零件结构设计优劣的一个重要指标。如果某零件在一定的生产条件下，能高效低耗地制造出来，则认为该零件具有良好的结构工艺性。以下表为例说明零件的结构工艺性2.毛坯的选择1.毛坯的种类：⑴铸件，⑵锻件，⑶型材，⑷焊接件。2.毛坯的选择原则：⑴零件的材料及机械性能。材料的可加工性决定其加工的难易程度，而工艺过程对材料的组织和性能又产生一定影响。⑵零件的结构形状与外形尺寸。零件的结构形状和外形尺寸往往使毛坯的选择受到很大限制，设计时应照顾到毛坯制造的方便。⑶生产纲领大小。当零件的产量较大时，应选择精度和生产率较高的毛坯制造方法。⑷现有生产条件。选择毛坯时，既要考虑现有的生产条件，如毛坯制造的实际工艺水平和能力，又要考虑毛坯是否可以专业化协作生产。⑸充分考虑利用新技术、新工艺、新材料的可能。为节约材料和能源，发展趋势是少切屑、无切屑毛坯制造。3.毛坯形状和尺寸的确定：毛坏形状主要取决于毛坯种类、形状和各加工表面的总余量。同时还要注意几个问题。⑴为使加工时工件安装稳定，有些铸件毛坯需要铸出工艺凸台，如图10-5所示。工艺凸台在零件加工后一般均应切除。⑵将几个零件制成一个整体毛坯，加工到一定阶段后再切割分离。如图10-6所示。⑶有些表面不要求制出，如孔、槽、凹坑等。3.基准和定位基准的选择一.基准及其分类在机床上加工工件时，必须使工件在机床或夹具上处于某一正确的位置，这一过程称为定位。工件定位之后一般还需夹紧，以便在承受切削力时仍能保持其正确位置。在零件图样和实际零件上，总要依据一些指定的点、线、面来确定另一些点、线、面的位置。这些作为依据的点、线、面就称为基准。根据基准功用的不同，它可以分为设计基准和工艺基准两大类。1.设计基准：设计基准是在零件图上用于标注尺寸和表面相互位置关系的基准。它是标注设计尺寸的起点。2.工艺基准：在零件加工、测量和装配过程中所使用的基准，称为工艺基准。根据用途不同以可分为工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。(1)定位基准。是指工件在加工过程中，用于确定工件在机床或夹具上的位置的基准。它是工件上与夹具定位元件直接接触的点、线或面。(2)测量基准。是指检验工件时，用于测量已加工表面的尺寸及各表面之间位置精度的基准。(3)装配基准。是指机器装配时用以确定零件或部件在机器中正确位置的基准。基准的种类设计基准（例1）•右图所示机床主轴各级外圆的设计基准为主轴的轴线，•长度尺寸是以•端面B为依据•的因此轴向•设计基准•是端面B设计基准（例2）•右图所示轴承座∮40H7孔中心高的设计基准为地平面A定位基准(例1)•1.机床主轴用两顶尖装夹车削和磨削时其定位基准是两端的中心孔。定位基准(例2)•2.用花盘弯板装夹车削轴承孔时，底平面A是定位基准。花盘加工轴承座定位基准(例3)•3.车削齿轮坯时以∮25H7孔和端面B装夹在心轴上，以保证齿坯圆锥面与的同轴度以及长度尺寸18.53.内孔就是径向定位基准，端面B为轴向定位基准。测量基准(例1)•机床主轴的圆锥面对A的径向跳动可把外圆∮80h6安装在V形架中并采用轴向定位，用千分表测量圆锥面的径向跳动外圆∮80h6就是测量基准。测量基准（例2）•如图用百分表在心轴的两端测量轴承孔与底平面的平行度误差，轴承座的底平面就是测量基准。装配基准•如图所示的圆锥齿轮装配图中∮25H7为径向装配基准，端面B为轴向装配基准。加工此圆锥齿轮的齿形时应装夹在心轴上以孔和端面作为测量基准。因此齿轮轴线和端面B既是设计基准又是定位基准、测量基准和装配基准这称为基准重合。基准重合是保证工件和产品质量最理想的工艺手段。二.定位基准的选择在零件加工过程中合理选择定位基准对保证零件加工质量起着决定性的作用。定位基准分粗基准和精基准两种。以毛坯上未加工的表面作定位基准的为粗基准。经过机械加工的表面作定位基准的为精基准。一）.粗基准的选择原则：选择粗基准时，必须达到以下两个基本要求：其一，要求保证各加工面有足够的余量；其二，应保证工件加工表面和不加工表面之间具有一定的位置精度。粗基准选择原则•1.应选择不加工表面作为粗基准，如图手轮加工，因为铸造时有一定的行位误差在第一次装夹车削时应选择手轮内缘的不加工表面作为粗基准，加工后就能保证轮缘厚度a基本相等。如果选择手轮外缘加工表面作为粗基准加工后，因铸造误差不能消除使轮缘厚薄明显不一致，也就是说在车削前应该找正手轮内缘或用三爪自定心卡盘反撑在手轮的内缘上进行车削。2.对所有表面都需要加工的工件，应该根据加工余量最小的表面找正，这样不会因位置的偏移而照成余量太小的部位车不出来。如下图所示：台阶轴是锻件，毛坯A段余量较小，B段余量较大，粗车时应找正A段再适当考虑B段的加工余量。3.应该选用比较牢固可靠的表面作为粗基准否则会夹坏工件或使工件松动。4.作为粗基准的表面，应尽量平整，没有浇口、冒口或飞边等其它表面缺陷，以使工件定位准确、夹紧可靠。5.粗基准尽量不重复使用，如上图所示的小轴重复使用毛坯面B定位去加工表面A和C则必然会使表面A与C的轴线产生较大的同轴度误差，因此加工中粗基准应避免重复使用。定位基准的选择（续）2.精基准的选择原则：选择精基准的目的是使装夹方便正确可靠，以保证加工精度。为此一般遵循如下原则：(1)基准重合原则。应尽量选择零件上的设计基准作为精基准，即为“基准重合”的原则。(2)基准统一原则。在加工位置精度较高的某些表面时，应尽可能在多数工序中采用同一组精基准，即“基准统一”的原则。(3)互为基准原则。当对工件上两个相互位置精度要求较高的表面进行加工时，需要用两个表面互相作为基准，反复进行加工，即为“互为基准”的原则。(4)自为基准原则。对于工件上的重要表面要求余量小且均匀的精加工，应尽量选择加工表面本身作为精基准，但该表面与其它表面的位置精度由前道工序保证，即“自为基准”原则。基准重合1）尽量能采用设计基准（或装配基准）作为定位基准。一般的套、齿轮和带轮在精加工时多数利用心轴以内孔作为定位基准来加工外圆及其他表明如下图这样，定位基准与装配基准重合，装配时较容易达到设计所要求的精度。基准重合车配卡盘的连接盘时