机械制造基础第十二章机械加工工艺过程的基础知识

机械制造基础第十二章机械加工工艺过程的基础知识主讲：仝勖峰西安电子科技大学本章内容生产过程与工艺过程、工艺过程的组成；制定零件工艺规程的内容和要求。一、生产过程和制造过程生产过程从确定生产需求之后，到得到产品的过程。包括产品开发过程、产品制造过程和产品销售过程。在现在，生产过程扩充到服务。制造过程直接把原材料和毛坯转换为成品的过程。包括毛坯制造、机械加工工艺、装配、热及表面处理、检验过程。一、生产过程和制造过程1、机械加工工艺过程用切削加工的方法，直接改变工件几何形状及表面机械物理性能的过程。简称“工艺过程”。1）工序一个（或同时加工的一组）工件，在一个工作地，由一个（或相互协作的多个）工人所连续完成的工艺过程。工序是组成工艺过程的基本单元，也是生产计划、成本核算的基本单元。1、机械加工工艺过程2）安装安装是指在一道工序中，工件经过一次定位夹紧后所完成的那一部分工序。在一道工序中，工件至少存在一次安装，也有可能装夹几次。3）工位一次装夹后，工件与夹具或设备的可动部分一起相对刀具或设备固定部分所占据的每一个位置，称为工位。4）工步工步是指在一次安装或在一个工位中，加工表面、刀具和切削用量（不包括背吃刀量）保持不变的情况下所完成的那一部分工序。5）走刀在工步中，刀具相对被加工表面移动一次，切去一层金属的过程，称为一次走刀。一个工步可以包括数次走刀。1、机械加工工艺过程2、生产类型1）生产纲领企业在计划期内生产的产品产量和进度计划。生产纲领是划分生产类型的依据。2）生产类型指企业生产专业化程度的分类。（1）单件生产；（2）成批生产；（3）大量生产实际生产中多按：单件小批、成批生产、大批大量分类。2、生产类型2、生产类型二、工艺规程的拟定•什是工艺规程？工艺过程的书面表达形式工艺过程的文字记录用法律文件形式规定下来的工艺过程可以有多个工艺过程，但只能有一个工艺规程•工艺规程的形式工艺路线工序卡工序检验卡机床调整卡1、零件的工艺分析零件的工艺分析应在了解、熟悉产品（整部机器）用途、性能和工作条件下，进而弄清零件在机器中的位置、作用、装配关系及其精度等技术要求等等后。再从加工角度进行工艺分析，具体内容有：查看零件图纸是否完整和正确；慎查零件材料的选择是否恰当；分析零件结构的工艺性合理否？2、毛坯的选择及加工余量的确定1）加工余量为了加工出合格的零件，必须从毛坯上切去的那层材料；工序余量之和等于总余量。2）工序余量的确定确定余量原则：越是精加工，工序余量越小。具体方法有：⑴估计法由经验而定；⑵查表法查看手册定；⑶计算法适合重要件。3、定位基准的选择1）工件的六点定位原理任何一个没受约束的物体，在空间都具有六个自由度，即沿三个相互垂直坐标轴的移动(用X、Y、Z表示)和绕这三个坐标轴的转动(X、Y、Z表示)。因此，要使物体在空间占有确定的位置，就必须约束这六个自由度。1）工件的六点定位原理⑴完全定位六个自由度全部限制，为保证三个加工尺寸.⑵不完全定位没有完全限制六个自由度。⑶超定位或过定位定位点多余一个，重复了的情况。1）工件的六点定位原理完全定位过定位2）工件的基准基准：用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的哪些点、线、面。2）工件的基准按照作用不同，常把基准分为：设计基准和工艺基准⑴设计基准设计图样上所采用的基准。如齿轮轴线，两端面互为基准；机座面1设计基准为表面1；2）工件的基准⑵工艺基准在工艺过程中所采用的基准。工艺基准又分：定位基准、度量基准和装配基准。3）定位基准的选择总原则：应该从有位置精度要求的表面中选择。⑴粗基准的选择粗基准：机械加工前，第一道工序只能以毛坯表面定位，此基准面又称为毛基准。其选择原则：①选取不加工面作粗基准；优选位置精度要求高的表面。②选取加工余量均匀的表面；如床身导轨面加工。③所有面都加工时，选余量和公差最小的表面。④选光、平、面大、装夹平稳的表面。⑤粗基准只能用一次，不应重复。3）定位基准的选择3）定位基准的选择3）定位基准的选择⑵精基准的选择精基准在第一道工序之后，应以加工过的表面为定位基准，这种基准又称光基准。选择原则：①基准要重合尽可能与设计基准重合，如轴承座。②基准应同一精密轴加工始终以中心孔为定位基准。③以精度高、安装稳定可靠的表面为基准。3）定位基准的选择4、工艺路线的拟定1）制定工艺规程的内容和要求（1）技术上先进（2）经济上合理（3）有良好的劳动条件2）确定加工方案4、工艺路线的拟定3）安排加工顺序⑴切削工序的安排①基准面先加工；②主要表面先加工。⑵划线工序的安排⑶热处理工序的安排①预备热处理在切削之前；②时效处理重要件加工前后；③最终热处理多安排在工艺后期。⑷检验工序的安排⑸其他辅助工序的安排标题区工序图设备区内容区标题区被加工工件的工件名、号，工序名、号，所属产品/部件名、号，企业名、号，毛坯形式、材料和热处理状态等内容区按每一个工步用表格形式记录：工步加工内容，使用刀、辅、量具，切削用量，机动时间等。工序图区加工位置、加工表面、加工尺寸和精度要求、定位和夹紧位置设备区机床、夹具、辅具料、冷却液、工时定额等工序卡片的格式和内容工序卡片的例子三、典型零件加工工艺过程举例1、轴类零件1）主要技术要求轴类零件的定位表面、配合表面、工件表面有较高的尺寸精度、形状精度、位置精度及较小的表面粗糙度的要求。2）加工工艺特点轴类零件的加工要遵循粗、精加工分开，以主要加工表面为主线，次要表面穿插其中的原则。多采用中心孔做为多道工序的定位基准。1、轴类零件1、轴类零件工序号工序内容定位设备锻造毛坯、正火11.车端面、外圆、钻中心孔；2.车另一端面，保证总长，钻中心孔三爪卡盘车床21.粗车外圆；2.调头粗车另一端外圆双顶尖车床3调质HRC24-284修研两中心孔车床51.半精车外圆、切槽、倒角；2.调头半精车另一外圆、切槽、倒角双顶尖车床6车两端螺纹双顶尖车床7划键槽加工线钳工台8铣键槽顶尖铣床9磨外圆双顶尖磨床10去毛刺钳工台11检验2、箱体类零件1）主要技术要求箱体类零件的共同特点是：形状结构复杂，内腔空，壁薄且厚度不均匀，加工部位多，难度大，主要表面是平面和孔。其中，对孔的尺寸精度、形状精度、位置精度及表面粗糙度有较高的要求。2）加工工艺特点遵循先面后孔，先粗后精，工序集中的原则。2、箱体类零件2、箱体类零件工序号工序内容定位设备铸造毛坯，时效，油漆1铣顶面孔铣床2钻、扩、铰工艺孔顶面及外型钻床3铣两端面及前面顶面及中心孔铣床4铣导轨面顶面及中心孔铣床5磨顶面导轨面磨床6粗镗各纵向孔顶面及中心孔镗床7精镗各纵向孔顶面及中心孔镗床8精镗主轴孔顶面及中心孔镗床9钻横向孔和各面上的次要孔钻床10磨导轨及前面顶面及中心孔磨床11去毛刺，倒角，检验钳工台本章思考题1、什么是生产纲领？2、什么是工序、工步、安装、工位、走刀？3、简述工艺规程制定的要求。4、什么是六点定位？5、轴类零件的工艺特点是什么？