机械加工工艺PPT课件

1、台阶轴的加工台阶轴的加工方案一方案一工序号工序号工工 序序 内内 容容设设 备备1 车一端面，钻中心孔车一端面，钻中心孔* ；车；车大外圆并倒角大外圆并倒角 调头车另一端面，钻中心调头车另一端面，钻中心孔；车小外圆，切槽并倒角孔；车小外圆，切槽并倒角车床车床2铣键槽，并去毛刺铣键槽，并去毛刺铣铣 床床方案二方案二工序号工序号工工 序序 内内 容容设设 备备1 车一端面，钻两端中心孔车一端面，钻两端中心孔*；车大外圆并倒角车大外圆并倒角车床车床12 调头车另一端面，钻中心调头车另一端面，钻中心孔；车小外圆，切槽并倒角孔；车小外圆，切槽并倒角车床车床23铣键槽铣键槽铣床铣床4去毛刺去毛刺钳工台钳工

2、台u工序举例：工序举例：第1页/共77页2课堂练习课堂练习1: 联轴器的加工工序联轴器的加工工序工工序序号号工序名称工序名称加工加工设备设备1车大外圆车大外圆223，车端面车端面A；调查调查头车端面头车端面B、C，车车60内孔并倒内孔并倒角角车床车床2划划6个个20孔和键孔和键槽的位置线槽的位置线钳工钳工台台3钻钻6个个20孔孔钻床钻床4插键槽插键槽插床插床第2页/共77页32 2、安装、安装 在在一道工序一道工序中中，工件每，工件每一次装夹一次装夹所完成所完成的那部分工序，称为安装。的那部分工序，称为安装。 （一道工序有一次或多次安装。）（一道工序有一次或多次安装。）u安装的作用安装的作用：

3、 定位和夹紧。定位和夹紧。 实际生产中，应尽可能减少安装次数，以提高实际生产中，应尽可能减少安装次数，以提高相互位置精度。因多一次安装，既多一次安装误差相互位置精度。因多一次安装，既多一次安装误差又增加了装卸辅助时间。又增加了装卸辅助时间。第3页/共77页安装举例：安装举例：单件小批生产工艺过程（方案一）单件小批生产工艺过程（方案一）工序工序号号工工 序序 内内 容容设设 备备1车一端面，钻中心孔；车大外圆并倒车一端面，钻中心孔；车大外圆并倒角；角；调头车另一端面，钻中心孔；车小外调头车另一端面，钻中心孔；车小外圆、切槽并倒角圆、切槽并倒角车车床床2铣键槽，去毛刺铣键槽，去毛刺铣铣 床床两次两

4、次一次一次 台阶轴台阶轴第4页/共77页5 在在一次安装一次安装后，工件占据机床上后，工件占据机床上每一个位置每一个位置所完成的那所完成的那部分工序，称为工位。部分工序，称为工位。一次安装，可有一个或多个工位。一次安装，可有一个或多个工位。 - -装卸工件；装卸工件；-钻孔；钻孔；-扩孔；扩孔；-铰孔铰孔3 3、工位、工位多工位机床加工孔：多工位机床加工孔： 在一次安装后，在一次安装后，依靠夹具的转位，依依靠夹具的转位，依次完成装卸工件次完成装卸工件钻钻孔孔扩孔扩孔铰孔四个铰孔四个工位。工位。 工件装夹一次，工件装夹一次，位置精度高。位置精度高。 刀具安装一次，刀具安装一次，节省时间。节省时间

5、。第5页/共77页6 在在加工表面加工表面、切削刀具切削刀具和和切削用量切削用量（仅指转速和进仅指转速和进给量给量）都不变都不变的情况下，所的情况下，所连续完成连续完成的那部分工序，称的那部分工序，称为一个工步。为一个工步。 在一个工步内，若有几把刀具同时加工几个不同表在一个工步内，若有几把刀具同时加工几个不同表面，称此为面，称此为复合工步复合工步。4 4、工步、工步 转塔自动车床的不同工步转塔自动车床的不同工步 钻孔、车外圆复合工步钻孔、车外圆复合工步第6页/共77页75 5、进给（走刀）、进给（走刀） 在一个工步内在一个工步内，有些表面加工余量较大，需用同一把，有些表面加工余量较大，需用同

6、一把刀具及同一切削用量对同一表面进行多次切削。这样，刀具及同一切削用量对同一表面进行多次切削。这样，刀刀具对工件的每一次切削，称为一次进给（走刀）具对工件的每一次切削，称为一次进给（走刀）。当当ap较大或精度要求高时，需一个工步多次进给。较大或精度要求高时，需一个工步多次进给。小结小结： 一次或多次进给一次或多次进给组成一个工步；一组成一个工步；一个或多个工步组成个或多个工步组成一个工序，一个或一个工序，一个或多个工序就构成了多个工序就构成了工艺路线。工艺路线。第7页/共77页8课堂讨论：课堂讨论： 分析图示台阶轴的机械加工工艺过程。分析图示台阶轴的机械加工工艺过程。第8页/共77页9单件、小

7、批量生产单件、小批量生产工艺内容工艺内容加工内容加工内容设备设备工序工序号号安装安装工工步步124车端面；钻中心孔；车端面；钻中心孔；调头，车另一端面；钻中心孔。调头，车另一端面；钻中心孔。车床车床1228车外圆；车外圆；切槽；倒车外圆；车外圆；切槽；倒角角调头，车外圆；车外圆；切槽；调头，车外圆；车外圆；切槽；倒角。倒角。车床车床2311 铣键槽，去毛刺铣键槽，去毛刺铣床铣床423磨外圆；磨外圆；调头磨外圆磨外圆；磨外圆；调头磨外圆磨床磨床参考答案：参考答案：第9页/共77页10参考答案：参考答案：大批、大量生产大批、大量生产工艺内容工艺内容加工内容加工内容设备设备工序工序号号安安装装工工步

8、步112铣端面；打中心孔。铣端面；打中心孔。铣钻铣钻联合联合机床机床214车外圆；车外圆；切槽；倒车外圆；车外圆；切槽；倒角。角。车床车床314调头，车外圆；车外圆；切槽；调头，车外圆；车外圆；切槽；倒角。倒角。411 铣键槽铣键槽铣床铣床51去毛刺去毛刺钳工钳工台台磨外圆；磨外圆；调头，磨外磨外圆；磨外圆；调头，磨外圆；圆；第10页/共77页112 2、生产类型（见表）、生产类型（见表）单件生产单件生产：用通用机床完成。用通用机床完成。 产品数量少。用于重型机器的试制、维修等。产品数量少。用于重型机器的试制、维修等。成批生产成批生产：用通用机床、专用机床完成。用通用机床、专用机床完成。 成批

9、制造相同零件，每隔一段时间重复生产。成批制造相同零件，每隔一段时间重复生产。大量生产大量生产：用专用机床完成。用专用机床完成。 产品数量多。如螺钉螺母、轴承等标准件。产品数量多。如螺钉螺母、轴承等标准件。 1 1、生产纲领、生产纲领指企业根据其生产能力确定的指企业根据其生产能力确定的产品年产量产品年产量。 生产纲领不同，生产类型不同生产纲领不同，生产类型不同。 年生产纲领年生产纲领6.2 6.2 生产类型生产类型第11页/共77页12 机加工时，需把工件正确地安装在机床上或机加工时，需把工件正确地安装在机床上或夹具中，以保证工件的加工精度。安装包括定位夹具中，以保证工件的加工精度。安装包括定位

10、和夹紧两个过程。和夹紧两个过程。 第12页/共77页131 1、工件的定位、工件的定位1 1）六点位原理）六点位原理l 任何无约束物体在空间直角坐标系中都有任何无约束物体在空间直角坐标系中都有 6 6 个自由度（图示）个自由度（图示）XZYoxyzyz六点定位简图六点定位简图l要确定其空间位置，就需要限制其要确定其空间位置，就需要限制其 6 6 个自由度个自由度u定位的任务定位的任务： 设计合理的定位装置，设计合理的定位装置，限制物体的自由度，保证限制物体的自由度，保证加工精度。加工精度。 6.3 6.3 工件的安装和基准工件的安装和基准第13页/共77页14 在机械加工中，在机械加工中，需用

11、需用6 6个支撑点限个支撑点限制制工件的工件的6 6个自由个自由度，度，以确定工件以确定工件在机床或夹具中在机床或夹具中的正确位置。的正确位置。u六点定位原理六点定位原理XZYoxyzxyz六点定位简图六点定位简图一个支承点一个支承点只限制工件的只限制工件的一个自由度一个自由度。“点点”的含义（图示）：的含义（图示）： 对自由度的限制，对自由度的限制， 与实际接触点不同。与实际接触点不同。工件以平面工件以平面3 3点定点定位，但是为面接触位，但是为面接触工件，双点线表示工件，双点线表示透明不影响夹具。透明不影响夹具。第14页/共77页2 2）六点定位原理的应用）六点定位原理的应用 l完全定位与

12、不完全定位完全定位与不完全定位完全定位完全定位：工件的工件的6个自由度均被限制；个自由度均被限制； 不完全定位不完全定位：工件的工件的6个自由度没有被全部限制。个自由度没有被全部限制。abcABCabcxyzxzyaAbCabxyzzy完全定位完全定位不完全定位不完全定位c应视具体情况而定！应视具体情况而定！第15页/共77页l不完全定位的两种情况：不完全定位的两种情况：工件本身相对于某个点、线是工件本身相对于某个点、线是完全对称完全对称的，则工件的，则工件绕此点、线旋转的自由度无法被限制（即使被限制绕此点、线旋转的自由度无法被限制（即使被限制也无意义）。也无意义）。例如：球体绕过球心轴线的转

13、动，圆柱体绕自身轴线例如：球体绕过球心轴线的转动，圆柱体绕自身轴线的转动等。（图的转动等。（图a、b、d、e）工件加工要求不需要限制某一个或某几个自由度工件加工要求不需要限制某一个或某几个自由度。例如：加工平板上表面，要求保证平板厚度以及与底例如：加工平板上表面，要求保证平板厚度以及与底平面的平行度，则只需限制平面的平行度，则只需限制 3 个自由度就够了。图个自由度就够了。图c第16页/共77页17工件应限制的自由度工件应限制的自由度ZYX(b)2个(a)1个ZYX(c) )3 (d) )ZYX4个个( (e) )ZYX5个个ZYX(f)6个个第17页/共77页18指工件加工时，必须限制的自由

14、度没有被完全限制。指工件加工时，必须限制的自由度没有被完全限制。欠定位欠定位不能保证工件的正确安装和加工精度，不能保证工件的正确安装和加工精度，不允许不允许。欠定位示例欠定位示例XZYa）b）BB B导向条又限制了导向条又限制了2 2个个自由度自由度zy第18页/共77页过定位过定位指指实际限制的自由度数超过应当限制的自由度数。实际限制的自由度数超过应当限制的自由度数。如果工件的如果工件的定位面经过机加工定位面经过机加工，且尺寸、形位，且尺寸、形位精度均较精度均较高高，则允许过定位，有时是必要的。因为合理的过定位，则允许过定位，有时是必要的。因为合理的过定位不仅不会影响加工精度，而且能起到加强

15、工艺系统刚度不仅不会影响加工精度，而且能起到加强工艺系统刚度和增加定位稳定性的作用。和增加定位稳定性的作用。（2）如果工件的）如果工件的定位面是毛坯面定位面是毛坯面，或虽经过机加工，但，或虽经过机加工，但加工加工精度不高精度不高时，一般不允许过定位。因为它可能造成定位时，一般不允许过定位。因为它可能造成定位不准确，或定位不稳定，或发生定位干涉等情况。不准确，或定位不稳定，或发生定位干涉等情况。 过定位是否允许过定位是否允许，但要视具体情况而定但要视具体情况而定：第19页/共77页20，如桌子与三角架，如桌子与三角架第20页/共77页212. 2. 工件的安装工件的安装1）直接找正安装）直接找正

16、安装 工件安于工作台或通用夹具上，工件安于工作台或通用夹具上，用划针、角尺、千分表等测量找正。用划针、角尺、千分表等测量找正。特点特点：精度高，效率低，工人技术水：精度高，效率低，工人技术水平要高。平要高。适于单件生产中形状简单适于单件生产中形状简单的工件的工件。 直接找正安装图示直接找正安装图示千分表千分表图示：图示： 用千分表找正大外圆与用千分表找正大外圆与内孔同心，保证外圆与内孔内孔同心，保证外圆与内孔加工的同轴度加工的同轴度“”，以及，以及与端面的垂直度与端面的垂直度“ ”。第21页/共77页222）划线找正安装）划线找正安装： 工件放在钳工台上，以工件放在钳工台上，以台面为基准，划出

17、加工台面为基准，划出加工线和找正线。线和找正线。特点特点：通用性好，但效率低。：通用性好，但效率低。多多用于单件小批量中形用于单件小批量中形状复杂的铸件，易保证状复杂的铸件，易保证位置精度。位置精度。毛坯孔毛坯孔加工线加工线找正线找正线 轴承座的划线找正安装图示轴承座的划线找正安装图示3）夹具安装）夹具安装： 工件放入夹具中，工件放入夹具中，定位精度高，操作简定位精度高，操作简单，效率高。大批量单，效率高。大批量生产中广泛应用生产中广泛应用。第22页/共77页23钻孔夹具钻孔夹具铣键槽夹具铣键槽夹具第23页/共77页243.3.工件的工件的基准基准: :零件上用于确定零件上用于确定其它点、线、

18、面其它点、线、面位置所依据的那位置所依据的那些点、线、面。些点、线、面。设计图样上所采设计图样上所采用的基准（用的基准（图图）加工、测量、加工、测量、装配过程中装配过程中使用的基准。使用的基准。在加工时，用于工件在加工时，用于工件定位的基准，称为定位的基准，称为定位基准（定位基准（图图）在加工中在加工中或加工后或加工后用来测量用来测量工件时采工件时采用的基准用的基准 在装配时，用来在装配时，用来确定零件或部件确定零件或部件在产品中相对位在产品中相对位置所采用的基准置所采用的基准基准基准设计基准设计基准工艺基准工艺基准定位基准定位基准装配基准装配基准测量基准测量基准第24页/共77页d1d225

19、u 基准分析基准分析图图a: 外圆表面外圆表面和和的设计基准为中心线，的设计基准为中心线， 平面平面的设计基准为母线的设计基准为母线C。图图b: 端面端面和和的设计基准为端面的设计基准为端面， 外圆表面外圆表面D2的设计基准是内孔的设计基准是内孔D1。注：作为基准的点、线，通常是由注：作为基准的点、线，通常是由某些具体表面某些具体表面来体现的，这些表面来体现的，这些表面 称为称为基面基面。如图。如图a中，中，零件的中心线实际是由外圆表面零件的中心线实际是由外圆表面d1、d2所确定的所确定的。在没有特别标定的情况下，这两个外圆表面可理解为互为基准。在没有特别标定的情况下，这两个外圆表面可理解为互

20、为基准。 第25页/共77页26钻套中心线钻套中心线 是各外圆表面及内孔的是各外圆表面及内孔的设计基准；端面设计基准；端面1是端面是端面2 、3 的设计的设计基准；基准；40内孔表面的中心线是内孔表面的中心线是60h6 外圆表面的径向跳动和端面外圆表面的径向跳动和端面 2的端面跳动的的端面跳动的设计基准设计基准。u 基准分析基准分析零件的内孔套在零件的内孔套在心轴上心轴上加工加工60h6 外外圆时，内孔中心线即为圆时，内孔中心线即为定位基准定位基准。以内孔套在以内孔套在心轴上去心轴上去检验检验60h6 外圆外圆的径向跳动和端面的径向跳动和端面2的端面跳动，内的端面跳动，内孔中心线为孔中心线为测

21、量基准测量基准。钻套零件图钻套零件图端面端面2和和60h6 外圆表面为外圆表面为装配基准装配基准。第26页/共77页产品的全套装配图及零件图产品的全套装配图及零件图产品的生产纲领及生产类型产品的生产纲领及生产类型产品的验收质量标准产品的验收质量标准零件毛坯图及毛坯生产供应情况零件毛坯图及毛坯生产供应情况本厂（车间）的生产条件本厂（车间）的生产条件各种有关手册、标准等技术资料各种有关手册、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国内外先进工艺及生产技术的发展与应用情况 1. 制定工艺过程所需原始资料制定工艺过程所需原始资料6.4 6.4 机械加工工艺过程的制定机械加工工艺过程的制定

22、第27页/共77页2.2.制定机械加工工艺过程的步骤制定机械加工工艺过程的步骤主要有：零件的工艺分析、坯料的选择、主要有：零件的工艺分析、坯料的选择、加工余量的确定、定位基准选择、加工余量的确定、定位基准选择、工艺路线的制定、工艺文件的编制工艺路线的制定、工艺文件的编制 1）零件的工艺分析）零件的工艺分析l零件的图纸是否完整正确；零件的图纸是否完整正确；l零件材料的选择是否恰当；零件材料的选择是否恰当；l审查零件的结构工艺性；审查零件的结构工艺性；l分析零件的技术要求。分析零件的技术要求。第28页/共77页2）毛坯的选择）毛坯的选择 常用毛坯种类：常用毛坯种类：型材、铸件、锻件、焊件、冲压件型

23、材、铸件、锻件、焊件、冲压件等等。 选择依据：零件的选择依据：零件的使用性能使用性能、结构特征结构特征与与外形尺寸外形尺寸、零件材料工艺特性零件材料工艺特性、生产批量生产批量等。等。各种坯料加工余量的大各种坯料加工余量的大小不同。例如：小不同。例如： 型材：标准机架型材：标准机架铸件：异型、复杂件、大件铸件：异型、复杂件、大件锻件：要求综合力学性能高的零件，如主轴、齿轮等锻件：要求综合力学性能高的零件，如主轴、齿轮等焊件：机架等。焊件：机架等。（见表）（见表）第29页/共77页30各类毛坯的特点及适用范围各类毛坯的特点及适用范围 毛坯种类毛坯种类制造精制造精度（度（ITIT）加工加工余量余量原

24、原 材材 料料工件尺寸工件尺寸工件工件形状形状机械性能机械性能适用生产适用生产类型类型型型 材材型材焊接件型材焊接件砂型铸造砂型铸造自由锻造自由锻造普通模锻普通模锻钢模铸造钢模铸造精密锻造精密锻造压力铸造压力铸造熔模铸造熔模铸造冲压件冲压件粉末冶金件粉末冶金件 工程塑料件工程塑料件 1313级以下级以下1313级以下级以下11111515101012128 811118 811117 710108 810107 79 9 9 91111大大一般一般大大大大一般一般较小较小较小较小小小很小很小小小很小很小 较小较小各种材料各种材料钢钢 材材铸铁铸铁, ,铸钢铸钢, ,青铜青铜钢材为主钢材为主钢钢

25、, ,锻铝锻铝, ,铜等铜等铸铝为主铸铝为主钢材钢材, ,锻铝等锻铝等铸铁铸铁, ,铸钢铸钢, ,青铜青铜铸铁铸铁, ,铸钢铸钢, ,青铜青铜钢钢铁铁, ,铜铜, ,铝基材料铝基材料工程塑料工程塑料小小 型型大、中型大、中型各种尺寸各种尺寸各种尺寸各种尺寸中、小型中、小型中、小型中、小型小小 型型中、小型中、小型小型为主小型为主各种尺寸各种尺寸中、小尺寸中、小尺寸 中、小尺寸中、小尺寸简简 单单较复杂较复杂复复 杂杂较简单较简单一一 般般较复杂较复杂较复杂较复杂复复 杂杂复复 杂杂复复 杂杂较复杂较复杂复杂复杂较好较好有内应力有内应力差差好好好好较好较好较好较好较好较好较好较好好好一般一般 一

26、般一般各种类型各种类型单单 件件单件小批单件小批单件小批单件小批中、大批量中、大批量中、大批量中、大批量大大 批批 量量中、大批量中、大批量中、大批量中、大批量大大 批批 量量中、大批量中、大批量 中、大批量中、大批量第30页/共77页313）加工余量的确定）加工余量的确定加工余量加工余量：为得到一个合格的零件，必须从毛坯表面：为得到一个合格的零件，必须从毛坯表面上切除的金属层总厚度。上切除的金属层总厚度。确定方法确定方法：(1) 估算法估算法: 据加工经验估算，适于单件、小批量生产。据加工经验估算，适于单件、小批量生产。(2) 查表法：查表法： 查手册，简单可靠，适用一般加工生产，最广。查手

27、册，简单可靠，适用一般加工生产，最广。(3) 计算法计算法: 根据上工序的尺寸、形状精度及本工序要求计算。根据上工序的尺寸、形状精度及本工序要求计算。适于大批量生产。（专业课中有专用公式。）适于大批量生产。（专业课中有专用公式。）一般原则一般原则：在保证加工质量的前提下，尽可能减小加工余量。在保证加工质量的前提下，尽可能减小加工余量。第31页/共77页324）定位基准的选择）定位基准的选择定位基准是在加工时，用于工件定位的基准。定位基准是在加工时，用于工件定位的基准。采用毛坯上采用毛坯上未经加工的表面未经加工的表面作作为定位基准，不能重复使用。为定位基准，不能重复使用。采用采用已加工表面已加工

28、表面作为定位基准，作为定位基准，可重复使用。可重复使用。粗基准粗基准:精基准精基准:定位基准定位基准（1）粗基准的选择）粗基准的选择重点考虑两点重点考虑两点： 一是保证加工表面与非加工表面之间的位置精度；一是保证加工表面与非加工表面之间的位置精度； 二是保证各加工表面有足够的加工余量。二是保证各加工表面有足够的加工余量。第32页/共77页33 选择非加工面为粗基准选择非加工面为粗基准。 为保证工件上为保证工件上加工面与非加工面的相互位置加工面与非加工面的相互位置，则，则应以非加工面作为粗基准。应以非加工面作为粗基准。 如图，以非加工的外如图，以非加工的外圆表面为粗基准，一次安圆表面为粗基准，一

29、次安装加工尽可能多的表面，装加工尽可能多的表面，且保证了内、外圆面的同且保证了内、外圆面的同轴度，以及内、外圆表面轴度，以及内、外圆表面与端面的垂直度。与端面的垂直度。第33页/共77页34选择要求选择要求加工加工余量均匀的、重要表面作粗基准。余量均匀的、重要表面作粗基准。 如图床身的加工。如图床身的加工。床身粗基准选择比较床身粗基准选择比较工序工序1工序工序1工序工序2工序工序2 先以导轨面为粗基准加工床脚底面，先以导轨面为粗基准加工床脚底面，再以床脚底面为基准加工导轨面，保再以床脚底面为基准加工导轨面，保证导轨加工余量均匀，变形小。证导轨加工余量均匀，变形小。 直接以床脚底面为粗基准加工机

30、直接以床脚底面为粗基准加工机床导轨面，导轨面加工余量不均匀。床导轨面，导轨面加工余量不均匀。第34页/共77页35 选择选择便于工件装夹的表面便于工件装夹的表面。 选用的粗基准面尽可能平整、光洁，且有足够大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、铸造浇口或冒口或其它的尺寸，不允许有锻造飞边、铸造浇口或冒口或其它缺陷，也不宜选用铸造分型面作为粗基准。缺陷，也不宜选用铸造分型面作为粗基准。因粗加工因粗加工力大，不稳定，有冲击、振动等力大，不稳定，有冲击、振动等。 粗基准应粗基准应避免重复使用避免重复使用。 因因粗基准为毛坯面，表面粗糙，不能保证重复安粗基准为毛坯面，表面

31、粗糙，不能保证重复安装的位置精度，定位误差大。装的位置精度，定位误差大。 在制订工艺过程时，第一道、二道工序一般都在制订工艺过程时，第一道、二道工序一般都是为了加工出精基准。是为了加工出精基准。第35页/共77页36（2）精基准的选择）精基准的选择基准重合原则基准重合原则。 选用设计基准作为定位基准，避免定位误差。选用设计基准作为定位基准，避免定位误差。（例）（例）基准统一原则基准统一原则。 多个工序或表面的加工尽可能用同一个基准，有利多个工序或表面的加工尽可能用同一个基准，有利于保证各加工面间的相互位置精度，并减少夹具设计制于保证各加工面间的相互位置精度，并减少夹具设计制造费用。造费用。例如

32、：例如：车削和磨削阶梯轴时，都用中心孔定位车削和磨削阶梯轴时，都用中心孔定位。 加工齿轮的外圆、端面和齿形时，都以内孔定位。加工齿轮的外圆、端面和齿形时，都以内孔定位。重点考虑：一是减少定位误差；二是保证加工精度。重点考虑：一是减少定位误差；二是保证加工精度。第36页/共77页基准重合原则举例基准重合原则举例（1）1、3表面已加工，本工序加工表面表面已加工，本工序加工表面2 。（2）本工序尺寸要求）本工序尺寸要求B，设计基准是，设计基准是3。（3）方案）方案a，定位基准与设计基准重合，故，定位基准与设计基准重合，故JB=0。（4）方案）方案b，以表面，以表面1作为定位基准，基准不重合，作为定位

33、基准，基准不重合， 故故JB0。分析：分析：第37页/共77页38【例例】主轴、齿轮零件精基准的选择主轴、齿轮零件精基准的选择互为基准原则互为基准原则轴径轴径轴径轴径锥孔锥孔图示，主轴前后轴径与前后锥孔互为基准研磨。图示，主轴前后轴径与前后锥孔互为基准研磨。齿轮齿面与内孔也是互为基准进行磨削加工。齿轮齿面与内孔也是互为基准进行磨削加工。第38页/共77页39自为基准原则自为基准原则【例例2】床身导轨面磨床身导轨面磨削加工、研磨。削加工、研磨。机床导轨磨削基准选择机床导轨磨削基准选择外圆研磨示意图外圆研磨示意图【例例1】研磨外圆表面。研磨外圆表面。第39页/共77页5）工艺路线的制定）工艺路线的

34、制定（1 1）加工方法的选择加工方法的选择。通常，根据零件的精度要求、通常，根据零件的精度要求、零件材料、加工经济精度、生产纲领等选择。零件材料、加工经济精度、生产纲领等选择。 v 粗粗 加加 工工 阶阶 段段：去除加工面大部分余量，并做出精基准。去除加工面大部分余量，并做出精基准。v 半精加工阶段半精加工阶段：使加工面达到一定精度，为精加工做好准备；使加工面达到一定精度，为精加工做好准备； 同时完成次要表面的加工。同时完成次要表面的加工。v 精精 加加 工工 阶阶 段段：使加工精度和表面粗糙度达到图纸要求。使加工精度和表面粗糙度达到图纸要求。v 光整加工阶段光整加工阶段：对于特别精密的零件，

35、安排此阶段，对于特别精密的零件，安排此阶段， 以确保零件的精度要求。以确保零件的精度要求。（2）加工阶段的划分加工阶段的划分目的目的：保证零件的加工质量；保证零件的加工质量； 合理利用设备和人员；合理利用设备和人员； 及早发现毛坯缺陷，减少损失；及早发现毛坯缺陷，减少损失； 热处理工序的需要。热处理工序的需要。第40页/共77页（3 3）工序的划分）工序的划分 工序集中与工序分散工序集中与工序分散 每个工序中包括尽可能多的工步内容，使总的工序数目减少。每个工序中包括尽可能多的工步内容，使总的工序数目减少。v 优点优点： 有利于保证工件各加工面之间的位置有利于保证工件各加工面之间的位置 精度；精

36、度； 有利于采用高效机床，减少工件装夹和搬运，减少辅助时间。有利于采用高效机床，减少工件装夹和搬运，减少辅助时间。 可减小生产占地面积，并有利于管理。可减小生产占地面积，并有利于管理。工序集中工序集中 将工艺路线中的工步内容分散在更多的工序中去完成，将工艺路线中的工步内容分散在更多的工序中去完成，因此每道工序的工步少，工艺路线长。因此每道工序的工步少，工艺路线长。v优点优点：每个工序使用的设备和工艺装备相对简单，调整、：每个工序使用的设备和工艺装备相对简单，调整、 对刀比较容易，对操作工人技术水平要求不高。对刀比较容易，对操作工人技术水平要求不高。工序分散工序分散第41页/共77页42 传统的

37、流水线、自动线生产，多采用工序分散的组传统的流水线、自动线生产，多采用工序分散的组织形式（个别工序亦有相对集中的情况）织形式（个别工序亦有相对集中的情况） 发展趋势发展趋势由于市场需求由于市场需求的的多变性多变性，对生产过程的，对生产过程的柔性柔性要求越来越高，加之要求越来越高，加之加工中心等先进设备的采加工中心等先进设备的采用，用，工序集中将越来越成工序集中将越来越成为生产的主流方式为生产的主流方式。 多品种、中小批量生产，为便于转换和管理，多采多品种、中小批量生产，为便于转换和管理，多采用工序集中方式用工序集中方式第42页/共77页43（4）机械加工工序安排）机械加工工序安排基面领先原则基

38、面领先原则。先加工定位基面，再加工其它表面。先加工定位基面，再加工其它表面。 两层含义：两层含义： 工艺路线开始安排的加工面就是选作定位基准的精基准面；工艺路线开始安排的加工面就是选作定位基准的精基准面； 为保证一定的定位精度，当加工面的精度要求很高时，为保证一定的定位精度，当加工面的精度要求很高时， 精加工前一般先精修一下精基准。精加工前一般先精修一下精基准。先主后次原则先主后次原则。有两层含义：。有两层含义： 先考虑主要表面加工，再加工次要表面；先考虑主要表面加工，再加工次要表面； 先加工装配面、工作面，后加工非工作面等先加工装配面、工作面，后加工非工作面等。 次要表面和主要表面间有相互位

39、置精度，常要求在主要表面加次要表面和主要表面间有相互位置精度，常要求在主要表面加 工后，再工后，再以主要表面作为定位基准以主要表面作为定位基准加工次要表面。加工次要表面。 先粗后精原则先粗后精原则第43页/共77页44（5）热处理工序的安排）热处理工序的安排退火：用于高碳钢、退火：用于高碳钢、合金钢等，降低硬度；合金钢等，降低硬度；正火：用于低碳钢，正火：用于低碳钢，提高硬度；提高硬度；调质：获得良好综合调质：获得良好综合 力学性能，粗加工力学性能，粗加工 后精加工前进行后精加工前进行淬火、渗碳、淬火、渗碳、渗氮渗氮等获得使用性能等获得使用性能去应力退火去应力退火自然时效自然时效人工时效人工时

40、效预备热处理预备热处理最终热处理最终热处理去应力处理去应力处理位置：粗加工前位置：粗加工前目的：改善切削性能目的：改善切削性能 消除内应力消除内应力位置：半精加工后，位置：半精加工后， 精加工之前精加工之前目的：提高强度硬度目的：提高强度硬度位置：粗加工前、后；位置：粗加工前、后；半精加工后精加工前。半精加工后精加工前。目的：消除内应力，防目的：消除内应力，防 止变形、开裂。止变形、开裂。第44页/共77页45（6）其他工序的安排）其他工序的安排表面处理工序表面处理工序检验工序检验工序其它工序安排其它工序安排位置：工艺过程最后位置：工艺过程最后目的：美观目的：美观位置：位置：粗加工后；关键工粗

41、加工后；关键工 序后；送往外车间序后；送往外车间 加工前后；零件全加工前后；零件全 部加工结束之后。部加工结束之后。目的：质量控制。目的：质量控制。位置：去毛刺、倒钝锐位置：去毛刺、倒钝锐 边应在淬火前边应在淬火前目的：安全目的：安全金属镀层金属镀层非金属镀层非金属镀层氧化膜氧化膜 质量检验质量检验 特种检验（无损特种检验（无损探伤、磁力探伤、探伤、磁力探伤、水压、超速试验）水压、超速试验）去毛刺、倒钝锐边去毛刺、倒钝锐边去磁去磁清洗清洗涂防锈油涂防锈油第45页/共77页466）工艺文件的编制）工艺文件的编制 工艺文件工艺文件：将工艺过程以一定的格式填入表格形成的文件。：将工艺过程以一定的格式

42、填入表格形成的文件。 作用作用：是生产、调度、规划、加工的依据。：是生产、调度、规划、加工的依据。 种类种类：（1 1）工艺过程卡片）工艺过程卡片 用于单件小批生产，说明零件加工工艺过程。用于单件小批生产，说明零件加工工艺过程。 只列出工序名、加工顺序。只列出工序名、加工顺序。（2 2）工序卡片）工序卡片 用于大批生产，是针对某一工序编写的。用于大批生产，是针对某一工序编写的。 内容：工序图内容：工序图表示本工序应加工的全部内容及要求。表示本工序应加工的全部内容及要求。 同时有技术要求、装夹方式、刀具位置等。同时有技术要求、装夹方式、刀具位置等。第46页/共77页47 如图所示方头小轴，中批如

43、图所示方头小轴，中批生产，材料为生产，材料为20Cr。试拟定其。试拟定其工艺路线。工艺路线。 要求：要求： 12h7 段渗碳（深段渗碳（深0.8mm 1.1mm），淬火硬度），淬火硬度5055 HRC。 方头小轴方头小轴例例1：轴类零件：轴类零件例例2：盘套类零件：盘套类零件 （看教材讲，略）（看教材讲，略）课堂讨论课堂讨论1：6.5 6.5 零件加工工艺过程举例零件加工工艺过程举例第47页/共77页48步骤：步骤：1.1.分析零件图分析零件图 2.2.确定加工方法确定加工方法 3.3.制定加工工艺路线制定加工工艺路线第48页/共77页方头小轴加工工艺路线方头小轴加工工艺路线工序号工序号工序名

44、工序名称称工工 序序 内内 容容设备设备 1车车下料：下料：20Cr钢棒钢棒 22mm470mm若干段若干段锯床锯床粗粗加加工工2车车车右端面及右端外圆，留磨余量每面车右端面及右端外圆，留磨余量每面0.2mm( 7mm不不车车)，按长度切断，每段留余量，按长度切断，每段留余量(23)mm。车床车床3车车夹右端圆柱段，车左端面，留余量夹右端圆柱段，车左端面，留余量2mm；车左端外圆；车左端外圆至至 20mm车床车床4检检检验检验 5热热渗渗 碳碳半半精精加加工工6车车夹左端夹左端 20mm段，车右端面，留余量段，车右端面，留余量1mm，打中心，打中心孔；车孔；车 7mm圆柱段。圆柱段。车床车床7

45、车车夹夹 12部分，车左端面至尺寸，打中心孔。部分，车左端面至尺寸，打中心孔。车床车床8铣铣铣削铣削17mm17mm方头。方头。9检检检验检验 10热热淬火回火淬火回火5060HRC 。精精加加工工11钳钳修研中心孔修研中心孔12磨磨磨磨 12h7 mm外圆，达到图纸要求。外圆，达到图纸要求。磨床磨床13检检检验检验第49页/共77页50课堂讨论课堂讨论2：第第37题题序号序号工序名工序名称称工序内容工序内容设备设备1车车 车端面，打中心孔；车端面，打中心孔； 调头，车另一端面，打中心孔调头，车另一端面，打中心孔车床车床2车车 粗车粗车半精车方头外圆，并倒角；半精车方头外圆，并倒角； 粗车粗车

46、半精车半精车 16外圆，外圆，倒角，切倒角，切槽槽车床车床3铣铣 铣方头铣方头铣床铣床4钻钻 钻钻 6小孔小孔钻床钻床5热热 淬火回火至淬火回火至HRC40456钳钳 修研中心孔修研中心孔7磨磨 磨磨 16外圆外圆磨床磨床8检检 检验检验参考答案：参考答案：第50页/共77页 指零件在满足使用要求的前提下，制造的可能性和指零件在满足使用要求的前提下，制造的可能性和经济性。经济性。 零件的结构工艺性的好坏零件的结构工艺性的好坏，与生产类型、设备条件，与生产类型、设备条件和技术水平等因素密切相关，和技术水平等因素密切相关，是相对的是相对的。 良好的结构工艺性良好的结构工艺性是指在现有工艺条件下，既

47、能方是指在现有工艺条件下，既能方便制造，又有较低的制造成本，并便于装配和拆卸的性便制造，又有较低的制造成本，并便于装配和拆卸的性能。（图例）能。（图例）7.1 7.1 零件结构工艺性的概念零件结构工艺性的概念第七章机械加工工艺过程第七章机械加工工艺过程第51页/共77页便于安装、加工便于安装、加工有利于提高加工质量有利于提高加工质量有利于提高生产效率有利于提高生产效率总原则总原则1. 零件的结构设计要标准化零件的结构设计要标准化（1）尽量采用标准件尽量采用标准件。如螺钉螺母、轴承、垫圈、弹簧、。如螺钉螺母、轴承、垫圈、弹簧、密封圈等零件，根据需要选用，维修方便且经济。密封圈等零件，根据需要选用

48、，维修方便且经济。（2）零件毛坯尽量采用标准型材零件毛坯尽量采用标准型材。不仅可减少毛坯制造。不仅可减少毛坯制造的工作量，而且型材性能好，并节省材料，减少加的工作量，而且型材性能好，并节省材料，减少加工工时。工工时。7.2 7.2 一般原则和实例分析一般原则和实例分析第52页/共77页（3 3）尽量采用标准化参数尽量采用标准化参数。零件的孔径、锥度、螺距、齿。零件的孔径、锥度、螺距、齿轮模数和压力角、沟槽等参数，尽量选用有关标准推荐轮模数和压力角、沟槽等参数，尽量选用有关标准推荐的数值，以便使用标准刀具、夹具和量具等，降低成本。的数值，以便使用标准刀具、夹具和量具等，降低成本。钻削钻削加工加工

49、盲孔盲孔 钻削加工盲孔时，不同孔径之间的过渡应为与钻削加工盲孔时，不同孔径之间的过渡应为与钻头顶角相同的圆锥面。钻头顶角相同的圆锥面。 第53页/共77页2.2.零件结构要便于加工、测量和安装，提高生产率。零件结构要便于加工、测量和安装，提高生产率。（1 1）便于刀具切入和切出）便于刀具切入和切出l图图a a中零件中中零件中T T形槽是封形槽是封闭闭的，铣刀无法进入槽的，铣刀无法进入槽内加工；内加工；l改为图改为图b b（留出铣刀进口留出铣刀进口）或图或图c(c(开口槽开口槽) )，方便加，方便加工和测量。工和测量。第54页/共77页 零件上钻孔零件上钻孔：应：应避免在曲面或斜壁上钻孔避免在曲

50、面或斜壁上钻孔，切入和切出，切入和切出的表面最好是平面，且与孔的轴线垂直。的表面最好是平面，且与孔的轴线垂直。()()u 便于刀具正确地切入和切出便于刀具正确地切入和切出第55页/共77页螺纹尾部的结构图例螺纹尾部的结构图例(a)、(d)结构错误。结构错误。u 便于刀具正确地切入和切出便于刀具正确地切入和切出第56页/共77页 箱体孔结构箱体孔结构：同一轴线上的孔应都是：同一轴线上的孔应都是无台阶的无台阶的通孔通孔，并向同一方向增大或减小。（镗孔），并向同一方向增大或减小。（镗孔）( () )( () )u 便于刀具正确地切入和切出便于刀具正确地切入和切出第57页/共77页（2 2）便于加工、

51、安装和测量）便于加工、安装和测量便于安装和位置误差测量的图例便于安装和位置误差测量的图例工件底部一个凸台，工件底部一个凸台，放置不平稳。放置不平稳。工件底部两个凸工件底部两个凸台，放置平稳。台，放置平稳。第58页/共77页u便于安装，定位准确便于安装，定位准确 刨削导轨面：较大工件刨削时，为便于安装找正，刨削导轨面：较大工件刨削时，为便于安装找正，可可增加工艺凸台增加工艺凸台；必要时，可在精加工后切除。；必要时，可在精加工后切除。第59页/共77页工件在三爪、四爪卡盘上安装工件在三爪、四爪卡盘上安装： 图（图（a）工件与卡爪是点接触，不能将工件夹牢。）工件与卡爪是点接触，不能将工件夹牢。 图（

52、图（b）通过）通过增加一段圆柱面增加一段圆柱面，使工件与卡爪的接触，使工件与卡爪的接触面积增大，安装较容易。面积增大，安装较容易。 u便于安装，定位准确，夹紧牢固便于安装，定位准确，夹紧牢固第60页/共77页工件在三或四爪卡盘上安装工件在三或四爪卡盘上安装： 左图左图B处圆弧面不便装夹；改右图在处圆弧面不便装夹；改右图在C处处增加一段圆柱增加一段圆柱面，面，或在坯料上或在坯料上D处加工一个处加工一个辅助安装面辅助安装面，必要时再切除。，必要时再切除。u便于安装，定位准确，夹紧牢固便于安装，定位准确，夹紧牢固第61页/共77页（3）避免箱体内的加工表面）避免箱体内的加工表面 图图a中加工面在箱体内，不便加工和测量；中加工面在箱体内，不便加工和测量； 图图b中改为外表面的加工，方便加工和测量。中改为外表面的加工，方便加工和测量。第62页/共77页（4 4）尽量减少安装次数，保证加工精度。）尽量减少安装次数，保证加工精度。一次安装可同时加一次安装可同时加工几个表面。工几个表面。第63页/共77页l图图(a) 中，轴上的键槽中，轴上的键槽不在同一方向，铣削时不在同一方向，铣削时需重复安装和对刀。需重复安装和对刀。l图图(b