第六章 机械加工工艺-具体内容[章节讲课]

1、第第七七章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定 1章节课件 第三节第三节 工序具体内容的确定工序具体内容的确定 加工余量及工序尺寸加工余量及工序尺寸 设备与工艺装备设备与工艺装备 切削用量切削用量 时间定额时间定额 2章节课件 第三节第三节 工序具体内容的确定工序具体内容的确定 一、加工余量及工序尺寸一、加工余量及工序尺寸 3章节课件 一、加工余量及工序尺寸一、加工余量及工序尺寸 1.加工余量加工余量 加工余量加工余量 Z 加工总余量加工总余量 Z0 工序余量工序余量 Zi 4章节课件 工序余量工序余量 Zi 轴：轴：Zi=di1di 孔：孔：Zi=DiDi1 轴 孔 5章节课件

2、工序余量工序余量 Zi 加工加工B面：面：Z1=A0A1 加工加工C面：面：Z2=A1A2 外表面 B C 6章节课件 加工总余量加工总余量 Z0 式中 n某一表面的工序（或工步）数目。 n i izz 1 0 7章节课件 一、加工余量及工序尺寸一、加工余量及工序尺寸 2.工序尺寸及偏差工序尺寸及偏差 8章节课件 2.工序尺寸及偏差工序尺寸及偏差 对于轴类零件的外尺寸：工序尺寸偏差取单向负偏差：工序尺寸偏差取单向负偏差 （h），），工序的基本尺寸等于最大极限尺寸，如工序的基本尺寸等于最大极限尺寸，如， 对于孔类等零件的内尺寸对于孔类等零件的内尺寸：工序尺寸偏差取单向正偏工序尺寸偏差取单向正偏

3、差（差（H），），工序的基本尺寸等于最小极限尺寸，如，工序的基本尺寸等于最小极限尺寸，如， 对于毛坯的制造偏差：对于毛坯的制造偏差：取正负偏差。取正负偏差。 0 Td d TD D 0 TAA 2 1 9章节课件 2.工序尺寸及偏差工序尺寸及偏差 图7-16 工序尺寸与余量间的关系 粗 车 半 精 车 精 车 毛 坯 i 10章节课件 3.工序余量的确定工序余量的确定 经验法 查表法 分析计算法 11章节课件 影响加工余量的因素：影响加工余量的因素： 图7-17 上工序尺寸公差Ti1 的影响 1）上工序的尺寸公差Ti1、形状公差fi1和位置公差 wi1 （与定位有关）； 12章节课件 影响加工

4、余量的因素：影响加工余量的因素： 图7-18 直线度误差对加工精度 的影响 1）上工序的尺寸公差Ti1、形状公差fi1和位置公差 wi1 （与定位有关）； 0.05 13章节课件 影响加工余量的因素：影响加工余量的因素： 2）上工序加工表面的粗糙度Ri1以及表面缺陷层的深 度Hi1 ； 图7-19 上工序表面粗糙度和缺陷层的影响 14章节课件 影响加工余量的因素：影响加工余量的因素： 图7-20 三爪卡盘的装夹误差 3）本工序的装夹误差i，包括定位误差和夹紧误差。 15章节课件 3.工序余量的确定工序余量的确定 对于平面加工的单边余量：对于平面加工的单边余量： Zi=Ti1+fi1+wi-1+

5、Ri1+Hi1+ i 对于外圆和内孔加工的双边余量：对于外圆和内孔加工的双边余量： Zi=Ti1+2（fi1+wi-1+Ri1+Hi1+ i） 16章节课件 3.工序余量的确定工序余量的确定 用浮动镗刀镗孔或用圆拉刀拉孔时：用浮动镗刀镗孔或用圆拉刀拉孔时： Zi=Ti1+2（Ri1+Hi1） 对于研磨、超精加工等光整加工工序： Zi=2Ri1 17章节课件 4. 简单工序尺寸及公差的确定简单工序尺寸及公差的确定 图7-21 小轴 例：如图所示小轴零件，毛坯为普通精度的热轧圆例：如图所示小轴零件，毛坯为普通精度的热轧圆 钢，装夹在车床前、后顶尖间加工，主要工序；下钢，装夹在车床前、后顶尖间加工，

6、主要工序；下 料料车端面车端面钻中心孔钻中心孔粗车外圆粗车外圆精车外圆精车外圆 磨削外圆。磨削外圆。 18章节课件 表7-11 工序尺寸及公差的计算（单位：mm） 工序工序 名称名称 工序工序 余量余量 工序经济工序经济 加工精度加工精度 工序基本尺寸工序基本尺寸工序尺寸及偏差工序尺寸及偏差 磨削磨削IT7 0.021 25.0025.0 0 -0.021 精车精车 粗车粗车 毛坯毛坯 19章节课件 表7-11 工序尺寸及公差的计算（单位：mm） 工序工序 名称名称 工序工序 余量余量 工序经济工序经济 加工精度加工精度 工序基本尺寸工序基本尺寸工序尺寸及偏差工序尺寸及偏差 磨削磨削IT7 0

7、.021 25.0025.0 0 -0.021 精车精车 粗车粗车 毛坯毛坯3.0IT14 1.0 28 0.5 20章节课件 表7-11 工序尺寸及公差的计算（单位：mm） 工序工序 名称名称 工序工序 余量余量 工序经济工序经济 加工精度加工精度 工序基本尺寸工序基本尺寸工序尺寸及偏差工序尺寸及偏差 磨削磨削0.3IT7 0.021 25.0025.0 0 -0.021 精车精车0.8 粗车粗车 毛坯毛坯3.0IT14 1.0 26.1+1.9=28.0 28 0.5 21章节课件 表7-11 工序尺寸及公差的计算（单位：mm） 工序工序 名称名称 工序工序 余量余量 工序经济工序经济 加

8、工精度加工精度 工序基本尺寸工序基本尺寸工序尺寸及偏差工序尺寸及偏差 磨削磨削0.3IT7 0.021 25.0025.0 0 -0.021 精车精车0.8 粗车粗车1.9 毛坯毛坯3.0IT14 1.0 28 0.5 22章节课件 表7-11 工序尺寸及公差的计算（单位：mm） 工序工序 名称名称 工序工序 余量余量 工序经济工序经济 加工精度加工精度 工序基本尺寸工序基本尺寸工序尺寸及偏差工序尺寸及偏差 磨削磨削0.3IT7 0.021 25.0025.0 0 -0.021 精车精车0.8IT10 0.084 粗车粗车1.9IT12 0.210 毛坯毛坯3.0IT14 1.0 28 0.5

9、 23章节课件 表7-11 工序尺寸及公差的计算（单位：mm） 工序工序 名称名称 工序工序 余量余量 工序经济工序经济 加工精度加工精度 工序基本尺寸工序基本尺寸工序尺寸及偏差工序尺寸及偏差 磨削磨削0.3IT7 0.021 25.0025.0 0 -0.021 精车精车0.8IT10 0.084 25+0.3=25.3 粗车粗车1.9IT12 0.210 25.3+0.8=26.1 毛坯毛坯3.0IT14 1.0 26.1+1.9=28.0 28 0.5 24章节课件 表7-11 工序尺寸及公差的计算（单位：mm） 工序工序 名称名称 工序工序 余量余量 工序经济工序经济 加工精度加工精度

10、 工序基本尺寸工序基本尺寸工序尺寸及偏差工序尺寸及偏差 磨削磨削0.3IT7 0.021 25.0025.0 0 -0.021 精车精车0.8IT10 0.084 25+0.3=25.325.3 0 -0.084 粗车粗车1.9IT12 0.210 25.3+0.8=26.126.1 0 -0.210 毛坯毛坯3.0IT14 1.0 26.1+1.9=28.0 28 0.5 25章节课件 某齿轮内孔工序尺寸及公差的计算（单位：mm） 工序工序 名称名称 工序工序 余量余量 工序经济工序经济 加工精度加工精度 工序基本尺寸工序基本尺寸工序尺寸及偏差工序尺寸及偏差 精镗精镗0.3IT7 0.025

11、 48.0048.0 +0.025 0 半精半精 镗镗 1.0IT9 0.06248.0-0.3=47.747.7 + 0.062 0 粗镗粗镗1.7IT12 0.250 47.7-1.0=46.746.7 +0.250 0 毛坯毛坯3.0IT15 1.0 46.7-1.7=45.0 45 0.5 26章节课件 二、工艺装备的选择二、工艺装备的选择 工艺装备： 机床、夹具、量具、刀具、辅具 27章节课件 1.机床的选择 (1)机床的尺寸规格要与被加工的零件尺寸相适；机床的尺寸规格要与被加工的零件尺寸相适； (2)机床精度要与被加工零件的加工要求相适应；机床精度要与被加工零件的加工要求相适应；

12、(3)机床的生产率与被加工零件的生产纲领相适应；机床的生产率与被加工零件的生产纲领相适应； (4)机床的选用要考虑节省投资和适当考虑生产的发展机床的选用要考虑节省投资和适当考虑生产的发展; (5)改（扩）建车间，要充分利用原有设备。改（扩）建车间，要充分利用原有设备。 28章节课件 2.机床夹具的选择 机床夹具的选择主要考虑生产类型。机床夹具的选择主要考虑生产类型。 （1）单件小批量生产应尽量选用通用夹具；）单件小批量生产应尽量选用通用夹具； （2）大批大量生产时，应采用高生产效率的专）大批大量生产时，应采用高生产效率的专 用机床夹具；用机床夹具； 此外，夹具的精度应与零件的加工精度相适应。此

13、外，夹具的精度应与零件的加工精度相适应。 29章节课件 3.刀具的选择 刀具的选择主要取决于：刀具的选择主要取决于： 工序所采用的加工方法工序所采用的加工方法 加工表面的尺寸大小加工表面的尺寸大小 工件材料工件材料 要求的加工精度要求的加工精度 表面粗糙度表面粗糙度 生产率生产率 经济性经济性 在选择时应尽量采用标准刀具。在选择时应尽量采用标准刀具。 30章节课件 4.量具的选择 量具的选择主要根据生产类型和要求的检验精度进行。 对于尺寸误差：对于尺寸误差： 1）在单件小批生产中，广泛采用通用量具（游标卡尺、千分尺）在单件小批生产中，广泛采用通用量具（游标卡尺、千分尺 等）；等）； 2）成批生

14、产多采用极限量规；）成批生产多采用极限量规； 3）大量生产多采用自动化程度高的量仪，如电动或气动量仪等。）大量生产多采用自动化程度高的量仪，如电动或气动量仪等。 对于形位误差：对于形位误差： 1)在单件小批生产中，一般采用通用量具（百分表，千分表等），在单件小批生产中，一般采用通用量具（百分表，千分表等）， 也有采用三坐标测量机的；也有采用三坐标测量机的； 2）在成批大量生产中，多采用专用检具。）在成批大量生产中，多采用专用检具。 31章节课件 三、切削液的选择三、切削液的选择 1.切削液的作用 （1 1）冷却作用）冷却作用 （2 2）润滑作用）润滑作用 （3 3）清洗作用）清洗作用 32章节

15、课件 三、切削液的选择三、切削液的选择 2.切削液的种类 （1 1）水溶液水溶液 （2 2）乳化液乳化液 （3 3）切削油切削油 33章节课件 3.切削液的选用 (1)(1) 按加工性质选用：按加工性质选用： 1) 1) 粗加工时，应选用以冷却为主的水溶液或乳化液；粗加工时，应选用以冷却为主的水溶液或乳化液； 2) 2) 精加工时，应选用润滑为主的极压切削油或高浓精加工时，应选用润滑为主的极压切削油或高浓 度的极压乳化液。度的极压乳化液。 3) 3) 钻削、铰削、拉削和深孔加工时，应选用粘度较钻削、铰削、拉削和深孔加工时，应选用粘度较 小的极压水溶液、极压乳化液和极压切削油，并应小的极压水溶液

16、、极压乳化液和极压切削油，并应 加大流量和压力。加大流量和压力。 34章节课件 3.切削液的选用 (2) 按刀具材料选用：按刀具材料选用： 1) 高速钢刀具粗加工，用极压水溶液或极压乳化液。高速钢刀具粗加工，用极压水溶液或极压乳化液。 高速钢刀具精加工，用极压乳化液或极压切削油，高速钢刀具精加工，用极压乳化液或极压切削油， 以减小摩擦，提高表面质量和精度，延长刀具寿命。以减小摩擦，提高表面质量和精度，延长刀具寿命。 2) 硬质合金刀具高速切削，一般，不使用切削液；硬质合金刀具高速切削，一般，不使用切削液； 3)使用立方氮化硼刀具或砂轮时，不宜使用水质切削使用立方氮化硼刀具或砂轮时，不宜使用水质

17、切削 液。液。 35章节课件 3.切削液的选用 (3)按工件材料选用按工件材料选用要注意以下几点：要注意以下几点： 1)铸铁、黄铜及硬铝等脆性材料，由于切屑碎末会堵铸铁、黄铜及硬铝等脆性材料，由于切屑碎末会堵 塞冷却系统，容易使机床磨损，一般不加切削液。塞冷却系统，容易使机床磨损，一般不加切削液。 但精加工时为了降低表面粗糙度，可采用粘度较小但精加工时为了降低表面粗糙度，可采用粘度较小 的煤油或的煤油或7%10%乳化液。乳化液。 2)切削有色金属和铜合金时，不宜采用含硫的切削液，切削有色金属和铜合金时，不宜采用含硫的切削液， 以免腐蚀工件。以免腐蚀工件。 3)切削镁合金时，不能用油质切削液，以

18、免燃烧起火。切削镁合金时，不能用油质切削液，以免燃烧起火。 36章节课件 四、时间定额的确定四、时间定额的确定 什么是时间定额？ 37章节课件 1.1.时间定额的组成时间定额的组成 图7-22 车削外圆的基本时间 （1）基本时间tm（单位：min） spfw LLwL f L m a z t n2 21 v 38章节课件 1.1.时间定额的组成时间定额的组成 （2）辅助时间ta（单位：min） 如如: : 装卸工件、装卸工件、 开停机床、开停机床、 改变切削用量、改变切削用量、 进退刀具、进退刀具、 测量工件等测量工件等 39章节课件 1.1.时间定额的组成时间定额的组成 （2）辅助时间ta（

19、单位：min） 如如: : 装卸工件、装卸工件、 开停机床、开停机床、 改变切削用量、改变切削用量、 进退刀具、进退刀具、 测量工件等测量工件等 基本时间基本时间+辅助时间辅助时间=工序作业时间工序作业时间 40章节课件 1.1.时间定额的组成时间定额的组成 （3）布置工作地时间ts（单位：min） 如：更换刀具、如：更换刀具、 润滑机床、润滑机床、 清理切屑、清理切屑、 收拾工具等收拾工具等 布置工作地时间ts=工序作业时间工序作业时间% 41章节课件 1.1.时间定额的组成时间定额的组成 （4）休息与生理需要时间tr（单位： min） 休息与生理需要时间=工序作业时间% 上述四部分的时间之

20、和称为单件工时，即上述四部分的时间之和称为单件工时，即 100 1)( tatmtrtstatmtp 42章节课件 1.1.时间定额的组成时间定额的组成 （5）准备与终结时间准备与终结时间tsutsu（单位：单位：minmin） tsutatm Tsu tptc n 100 1 43章节课件 2 2、提高生产率的措施、提高生产率的措施 (1)(1)缩短基本时间：缩短基本时间： 1 1）采用精铸、精锻的毛坯件，实施无切屑或少）采用精铸、精锻的毛坯件，实施无切屑或少 切屑加工；切屑加工； 2 2）合理选择切削条件，确定合理的切削用量；）合理选择切削条件，确定合理的切削用量； 3 3）采用多刀多刃切

21、削，多件同时加工；）采用多刀多刃切削，多件同时加工； 4 4）缩短工作行程；缩短工作行程； 5 5）在可行条件下，采用先进切削技术，如高速）在可行条件下，采用先进切削技术，如高速 切削、强力切削与大进给切削等。切削、强力切削与大进给切削等。 44章节课件 2 2、提高生产率的措施、提高生产率的措施 (2)(2) 缩短辅助时间：缩短辅助时间： 1 1）采用高度自动化的机床或数控机床；）采用高度自动化的机床或数控机床； 2 2）采用先进的检测设备，实施在线主动检）采用先进的检测设备，实施在线主动检 测；测； 3 3）采用连续加工，如采用带回转工作台的）采用连续加工，如采用带回转工作台的 组合机床或

22、者在万能机床上设置多工位夹组合机床或者在万能机床上设置多工位夹 具，使装卸时间和加工时间相重合。具，使装卸时间和加工时间相重合。 45章节课件 2 2、提高生产率的措施、提高生产率的措施 (3)(3)合理采用先进制造技术（合理采用先进制造技术（AMTAMT），），例如例如 CAPPCAPP、CAMCAM、GTGT及及CIMSCIMS等。等。 (4) (4) 合理采用科学管理模式，提高管理效合理采用科学管理模式，提高管理效 率和劳动生产率，使制造系统管理组织机率和劳动生产率，使制造系统管理组织机 构合理化，使制造系统以最优化的方式运构合理化，使制造系统以最优化的方式运 行。行。 46章节课件 五

23、、切削用量的合理选择五、切削用量的合理选择 什么是合理的切削用量？ 它是指在保证加工质量的前提下，充它是指在保证加工质量的前提下，充 分利用刀具和机床的性能，能获得高分利用刀具和机床的性能，能获得高 的生产率和低的加工成本的切削用量。的生产率和低的加工成本的切削用量。 47章节课件 五、切削用量的合理选择五、切削用量的合理选择 1. 切削用量选择的原则 48章节课件 （1 1）a asp sp、 、f f、v vc c对切削生产率的影响对切削生产率的影响 材料切除率材料切除率 P P17 17 Q Q= =10001000v vc ca asp spf f （mmmm3 3/s/s） 49章节

24、课件 （2 2）a asp sp、 、f f、v vc c对表面粗糙度的影响对表面粗糙度的影响 表面粗糙度表面粗糙度 进给量进给量f f 影响最大影响最大 切削速度切削速度v vc c次之次之 被吃刀量被吃刀量a asp sp影响最小 影响最小 50章节课件 （3 3）aspasp、f f、vcvc对刀具寿命的影响对刀具寿命的影响 刀具寿命：刀具寿命：P P103 103 7502525 TC . spc a T fv 51章节课件 五、切削用量的合理选择五、切削用量的合理选择 1.切削用量选择的原则 在机床、刀具、工件的强度以及工艺在机床、刀具、工件的强度以及工艺 系统刚性允许的条件下系统刚

25、性允许的条件下: : 1)1)首先选择尽可能大的背吃刀量首先选择尽可能大的背吃刀量aspasp; ; 2)2)其次选择在加工条件和加工要求限制下其次选择在加工条件和加工要求限制下 允许的进给量允许的进给量f f; ; 3)3)最后再按刀具寿命的要求确定一个合适最后再按刀具寿命的要求确定一个合适 的切削速度的切削速度vcvc。 52章节课件 五、切削用量的合理选择五、切削用量的合理选择 2.刀具寿命的确定 1)刀具的经济寿命TC（min）： 按工序加工成本最低的原则确定的刀具寿命。按工序加工成本最低的原则确定的刀具寿命。 2)刀具的最高生产率寿命TP（min）： 按工序加工时间最少的原则确定的刀

26、具寿按工序加工时间最少的原则确定的刀具寿 命命 。 53章节课件 2.刀具寿命的确定 表7-12 计算刀具寿命的近似公式 刀具寿命高 速 钢硬 质 合 金陶 瓷 经 济寿 命 最高生产率 寿 命 M C tT t ctC7 M C tT t ctC4 M C tT t ctC ctPtT7ctPtT4ctPtT 54章节课件 五、切削用量的合理选择五、切削用量的合理选择 3.切削用量的合理制定 55章节课件 3.切削用量的合理制定 (1)(1)背吃刀量背吃刀量aspasp和走刀次数的选择和走刀次数的选择 1 1）粗加工时，首先应将精加工的和粗加工时，首先应将精加工的和 半精加工的余量留下来，剩

27、下的余量半精加工的余量留下来，剩下的余量 尽可能在一次走刀下切除。尽可能在一次走刀下切除。 56章节课件 3.切削用量的合理制定 (1)(1)背吃刀量背吃刀量aspasp和走刀次数的选择：和走刀次数的选择： 2 2）精加工时的最小背吃刀量的确定，）精加工时的最小背吃刀量的确定， 取决于刀具刃口的锋利程度，对于刃取决于刀具刃口的锋利程度，对于刃 口较锋利的高速钢刀具口较锋利的高速钢刀具不应小于不应小于 0.0050.005mmmm；对于刃口不太锋利的硬质对于刃口不太锋利的硬质 合金刀具，背吃刀量要略大一点。合金刀具，背吃刀量要略大一点。 57章节课件 3.切削用量的合理制定 (2)(2) 进给量

28、进给量f f的选择：的选择： 1 1）粗加工时，主要考虑工艺系统的承受能力。粗加工时，主要考虑工艺系统的承受能力。 选择进给量的限制条件有：机床进给机构的强度、选择进给量的限制条件有：机床进给机构的强度、 车刀刀杆强度、车刀刀杆刚度、刀片强度以及工件装车刀刀杆强度、车刀刀杆刚度、刀片强度以及工件装 夹刚度等，每个限制条件给出一个允许的进给量，在夹刚度等，每个限制条件给出一个允许的进给量，在 这几个允许的进给量中选取最小的一个。这几个允许的进给量中选取最小的一个。 在制定大批大量生产的工艺规程时，应该按照上述在制定大批大量生产的工艺规程时，应该按照上述 限制条件，通过计算和比较，来确定合理的进给量。限制条件，通过计算和比较，来确定合理的进给量。 58章节课件 3.切削用量的合理制定 (2)(2) 进给量进给量f f的选择：的选择： 2 2）半精加工和精加工时，最大进给量主半精加工和精加工时，最大进给量主 要受加工精度和表面粗糙度的限制。要受加工精度和表面粗糙度的限制。 当车刀的刀尖圆弧半径当车刀的刀尖圆弧半径r r 较大或车刀较大或车刀 具有