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机械加工工艺简介关于本教程本教程是一篇关于机械加工切削部分的入门教程。介绍了机械加工中的一些术语、加工方法、定位理念、工装量具、检验以及部分案例。本教程适合机械加工工艺员（师）入门指导，也适合专业工作人员的参考，并可作为培训教程。CONTENTS机械加工工艺过程的基本概念第一章机械加工方法和设备简介基准、基准系基准形体机械加工工艺规程机械加工工艺尺寸链机械加工中的夹具、量具表面粗糙度及检测机械加工案例及改善案例利于加工、检测的优化设计第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章案例讨论第十章目录1.1机械加工工艺的含义1.2机械加工工艺的作用1.3机械加工中的术语1.4基孔制第一章机械加工工艺过程的基本概念本教材着重包含零件制造-切屑部分其余零件制造包括：压铸、浇铸、锻造、焊接、冷加工等工艺是指制造产品的技巧、方法和程序。机械制造过程中，凡是直接改变零件形状、尺寸、相对位置和性能等，使其成为成品或半成品的过程，称为机械制造工艺过程。它通常包括零件的制造与机器的装配两部分。1.1机械加工工艺的含义工艺范围夹具设计（决策）设计（图纸）工艺编制生产量具设计（使用决策）编程新设计和扩建工厂（车间）时，生产所需要的设备的种类和数量、机床的布置、车间的面积、生产工人的工种、等组长和数量以及辅助部门的安排等，都是以工艺规程为基础，根据生产类型来确定的。是指导生产的主要技术文件是生产组织和生产预备工作的依据是新设计和扩建工厂布局的依据生产工人必须严格按照工艺规程进行生产，检验人员必须按照工艺规程的要求进行检验，一切有关于生产人员都须严格执行工艺规程，不容擅自更改。否则，可能造成废品，或产品质量及生产效率下降，甚至会引起整个生产过程的混乱。但是，工艺规程也不是一成不变的，它需要不断修改，不断完善。生产计划和制订，产品投产前原材料和毛坏的供给，工艺装备的设计、制造与采购，机床负荷的调整，作业计划的编排，劳动力的组织，工时定额的制订以及成本的核算等，都是以工艺规程作为基本依据的。1.2机械加工工艺的作用加工表面、刀具、进给量、转速不变的条件下，所连续完成的那部分工艺过程。（如何理解？）1.3.1工序：1.3.2工步：1.3.3安装：工件在一次装夹中所完成的那部分工艺过程。一个（一组）工人，在同一工作地点（同一机床），对一个（一组）零件所连续完成的那部分工艺过程。（如何理解？拆卸后算下一个工序吗？实际的操作是如何的？）1.3机械加工中的术语1.3.5生产过程：1.3.6夹具：在生产过程中，直接改变原材料的（毛坯）的形状、尺寸、性能，使之变为成品的过程。可分为：铸造、压力加工、焊接、机械加工、热处理、特种加工、电镀、涂覆、装配等工艺过程。由原材料制成各种零件，并装配成机器的全过程。加工工件时，为完成某道工序，用来正确迅速安装工件的装置。1.3.4工艺过程：Φ20+0.0210Φ20-0.007-0.0201.4基孔制1.孔和轴的基本尺寸是一样的；2.孔的下公差为0，上公差由设计需求确定（H7H6）3.轴的上下公差（相对地）不确定，由设计需求确定；4.孔的配合字母大写，轴的配合字母小写(孔大轴小)；5.现实设计中，98%的情况是采用基孔制的。(指基本偏差为一定)的(孔的公差带)，与（不同基本偏差的轴）的公差带所形成的各种配合的一种制度。基孔制的“表面”特征：因为孔难加工。（怎么理解难加工反而要以这个为基准?两点)为什么要采用基孔制？基孔制含义？Φ20+0.0330-0.020-0.041Φ20+0.023+0.002Φ20H8f7k7+0.056+0.035Φ20s7间隙配合过渡配合过盈配合孔轴基孔制举例第二章机械加工方法和设备简介2.1车：普车、数车、车铣一体、纵切、仪表车2.2铣：普铣、数铣、加工中心、车铣一体2.3刨：牛头刨床2.4磨:无心磨、外圆磨、研磨、珩磨2.5钻铰：普钻、坐标钻床、多用钻床、群钻2.6镗：普通镗床、坐标镗床2.7拉削：卧室拉床、立式拉床2.8插齿搓齿：插齿机、搓齿机、铣齿机2.9冲：普通冲床、数控冲床2.10线切割：慢走丝、中走丝、快走丝2.11电火花2.12等离子切割2.13激光雕蚀2.14水切割2.1车（车铣一体）A轴（车床主轴）B轴（铣床主轴）车铣一体机特点：刀具不动，工件转动，同时自动送料纵切2.2铣普通铣床2.3刨2.4磨无心磨床2.5钻(铰)2.6镗2.7拉2.8插齿搓齿搓齿机这个是？2.9冲2.10线切割2.11电火花2.12等离子切割2.13激光雕蚀2.14水切割第三章基准、基准系基准形体3.1基准含义13.2基准系含义23.3基准形体含义33.4工件的六项约束定位原理43.5基准符号和标注5设计基准工艺基准加工基准检测基准在产品的设计、制造、装配和检测过程中，在零件图、工艺图和装配图上作为依据的点、线、面。非常重要：工作过程中的所有基准应统一！3.1基准含义DatumPointOriginDatumPlaneDatumlineoraxis基准平面(DRF)基准坐标系基准点（起点）基准线或轴基准系（DatumReferenceFrame(DRF)）由三个相互垂直的平面组成，提供了位置和方向测量的起点。3.2基准系含义零件上那个用来建立基准的形体，基准形体是在零件上。模拟基准SIMULATEDDATUM基准形体DATUMFEATUREMATINGPARTMEASUREMENTSAREMADEFROMTHESIMULATEDDATUMS3.3基准形体含义基准形体的作用基准形体用来建立基准系(DRF)，在形体控制框用字母表示。DatumFeatureSymbolDatumReferenceFrameXYZZUVW3.4工件的六项约束定位原理注意：（1）定位支承点限制工件自由度时，必须使支承点与工件定位基准面始终紧密贴紧。（2）一个支承点只限制工件的一个自由度，工件的同一自由度只能有一个支承点限制。（3）夹紧定位最佳状态不稳定不可用③欠定位②不完全定位①完全定位浪费状态④过定位定位现象分析注意：不得采用字母EIJMOPLRF（《公差配合与测量技术》黄云清机械工业出版社，2005年4月）字母是有先后顺序的（GB/T1182-2008《几何公差形状、方向、位置和跳动公差标注》9.5）国标GB/T1183-1996中，基准符号为：A3.5基准符号和标注基准符号为什么有先后顺序？4.1工艺人员的基本技能要求4.2工件工艺规程的制定4.3工件的安装4.4夹具选用4.5典型零件工艺过程第四章机械加工工艺规程1、逻辑性强，善于分析图形和数据；2、具备几何、代数、微积分、英语、等基础知识；3、具备机械制图、机械原理、材料力学、材料学、计量学等专业知识；4、实践和现场经验，以及不断累积的过程；5、基本的电脑操作，会机械和工艺制图软件更佳；……4.1工艺人员的基本技能要求为了保证产品质量、提高生产效率和经济效益，须根据具体生产条件拟定合理的工艺过程，用图表（或文字）的形式写成文件—工艺规程。对加工零件进行工艺分析主要有以下步骤：选择毛坯确定加工余量定位基准的选择一)二)三)四)工艺路线的拟定机床与工艺装备的选择工艺文件的编制七)五)六)4.2工件工艺规程的制定1.检查零件的图纸是否完整正确；2.审查零件材料的选择是否恰当；3.审查零件的结构工艺性；4.分析零件的技术要求；一)、对加工零件进行工艺分析1.确定毛坯的种类；毛坯—锻件、铸件、型材、焊接件等。2.确定毛坯的形状；圆形、方形、异型二)、选择毛坯三)、确定加工余量加工余量：为了得到一个合格的零件，必须从毛坯上切去的那层金属。工序余量：相邻两道工序的工序尺寸之差总余量：工序余量之和基准的概念及分类：在零件图上（设计图样上）所使用的基准。在工艺（图纸）过程中所依据的基准。定位基准：装配基准：装配时，用来确定零件、部件在产品中的相对位置所依据的基准。在加工过程中，用作工件定位的基准。被加工表面尺寸和相互位置所依据的基准。设计基准工艺基准加工基准检测基准四)、定位基准的选择端面B基准端面C基准1.确定加工方案加工一个直径φ25H7表面粗糙度Ra0.8μm的孔。可有四种加工方案：a.钻孔-扩孔-粗绞-精绞；b.钻孔-粗镗-半精镗-磨削；c.钻孔-粗镗-半精镗-精镗-精细镗；d.钻-粗拉-精拉。应根据零件加工表面的特点和产量等条件，确定采用其中一种加工方案。五)、工艺路线的拟定⑴粗加工阶段：切除各加工表面上的大部分余量，并做出精基准。⑵半精加工阶段：减小粗加工留下的误差，为主要表面的精加工作好准备，并完成一些次要表面的加工。⑶精加工阶段：保证各主要表面达到图纸规定的要求。⑷光整加工阶段：进一步减小表面粗糙度、提高精度。划分加工阶段的目的：⑴保证加工质量；⑵及早发现毛坯的缺陷；⑶合理使用设备⑷便于组织生产。2.加工阶段的划分；1)切削加工工序的安排(1)先粗后精；(2)先基准后其它；(3)先主后次；(4)先面后孔。2)热处理工序的安排3)检验工序的安排(1)零件从一个车间送往另一个车间的前后；(2)零件粗加工阶段结束之后；(3)重要工序加工的前后；(4)零件全部加工结束之后；(5)工序加工中重要尺寸的首件检验(1)预备热处理：安排在机械加工之前。(2)最终热处理：安排在半精加工之后，磨削加工之前。(3)时效热处理：安排在粗加工之后。3.加工顺序的安排1.机床的选择⑴机床的精度应与工序要求的精度相适应；⑵机床的生产率应与该零件生产类型相适应；⑶机床的加工尺寸范围应与零件的外形尺寸相适应；⑷应符合本厂现有的实际情况。2.工艺装备的选择⑴夹具的选择；⑵刀具的选择；⑶量具的选择；六）、机床与工艺装备的选择1.机械加工工艺过程卡片2.机械加工工序卡片3.机械加工工艺（综合）卡片用于单件、小批生产中。用于大批大量生产中。用于成批生产中。七）、工艺文件的编制定位+夹紧=安装工件直接安装在机床工作台或通用夹具上。找正比较费时，定位精度的高低主要取决于所有工具或仪表的精度，以及工人的技术水平。所以：定位精度不易保证，生产率低，仅适用于单件小批量生产。1）.直接安装法2）.专用夹具安装法工件安装在为其加工专门设计和制造的夹具上中。所以：定位精度高，生产率高，适用大批量生产。4.3工件的安装注：夹具不一定要选用安全型经济性稳定性可靠性4.4夹具选用4.5典型零件工艺过程工艺内容加工内容设备工序安装工步124①车端面；②打中心孔；③调头，车另一断面；④打中心孔。车床229①粗车、半精车Φ64外圆；②粗车、半精车Φ56外圆；③粗车、半精车Φ36外圆；④切槽；⑤倒角；⑥粗车、半精车Φ48外圆；⑦粗车、半精车Φ30外圆；⑧切槽；⑨倒角。车床311①铣键槽铣床41打毛刺523①粗磨、精磨Φ56外圆；②粗磨、精磨Φ36外圆；③调头粗磨、精磨Φ30外圆；磨床单件、小批量生产：工艺内容加工内容设备工序安装工步111①车端面；②打中心孔。铣床215①粗车、半精车Φ64外圆；②粗车、半精车Φ56外圆；③粗车、半精车Φ36外圆；④切槽；⑤倒角。车床314①粗车、半精车Φ48外圆；②粗车、半精车Φ30外圆；③切槽；④倒角。411①铣键槽铣床51打毛刺623①磨外圆；②磨外圆；③调头磨外圆；磨床工序是否合理？大批量生产：第五章机械加工工艺尺寸链5.1尺寸链的定义及特点5.2尺寸链的基本术语5.3尺寸链的分类5.4尺寸链的建立与尺寸链图5.5分析计算尺寸链的任务和方法5.6极值法计算直线尺寸链工艺尺寸链：由相互连接的尺寸构成的一个封闭的尺寸组。“尺寸”是指包括长度、角度和形位误差等的广义尺寸。特点：（1）封闭性组成尺寸链的各个尺寸应按一定顺序构成一个封闭系统。（2）相关性（制约性）其中一个尺寸变动将影响其他尺寸变动。定义：加工时，由同一零件上的与工艺相关的尺寸所形成的尺寸链称为工艺尺寸链。5.1尺寸链的定义及特点（2）封闭环：加工或装配过程中最后自然形成的那个尺寸称为封闭环。封闭环常用下标为“0”的字母表示。（3）组成环：尺寸链中除封闭环以外的其他环称为组成环。组成环通常用下标为“1，2，3，…”的字母表示。根据它们对封