机械制造技术基础第22讲(2015)

1、第第四四章章 机械加工质量及其控制机械加工质量及其控制习题习题4-7 如图示定位在立式铣床上铣槽，要求保证：如图示定位在立式铣床上铣槽，要求保证：（1）槽宽）槽宽 。（2）槽距尺寸）槽距尺寸 。（3）槽底位置尺寸）槽底位置尺寸 。（4）槽两侧面对外圆轴线的对称度）槽两侧面对外圆轴线的对称度 。已知：工件外圆已知：工件外圆d与内孔与内孔D均已加工至规定尺寸，内外圆均已加工至规定尺寸，内外圆的径向圆跳动公差值为的径向圆跳动公差值为0.02mm。试分析计算该工序的定。试分析计算该工序的定位误差。并分析定位误差对保证上述各项技术要求的影位误差。并分析定位误差对保证上述各项技术要求的影响。响。mm01.

2、 0 emm120043. 0 bmm8 .34016. 0 hmm20021. 0 l第第四四章章 机械加工质量及其控制机械加工质量及其控制图图4-70 习题习题4-7图图mm01. 0 emm120043. 0 bmm8 .34016. 0 hmm20021. 0 l（1） （2）（3） （4）第第四四章章 机械加工质量及其控制机械加工质量及其控制习题习题4-9 如图示齿坯在如图示齿坯在V形块上定位插键槽，要求保证工形块上定位插键槽，要求保证工序尺寸序尺寸 mm，已知，已知d、D，若不计内孔与外圆，若不计内孔与外圆同轴度误差的影响，试求此工序的定位误差。同轴度误差的影响，试求此工序的定位误

3、差。 0.205 .38H图图4-72 习题习题4-9图图第第四四章章 机械加工质量及其控制机械加工质量及其控制习题习题4-10 按下图定位方式加工孔按下图定位方式加工孔 mm，要求孔对，要求孔对外圆的同轴度公差为外圆的同轴度公差为 mm。已知。已知 ， 。试分析计算此定位方案的定位误差。试分析计算此定位方案的定位误差。0.04502003. 0图图4-73 习题习题4-10图图mm60014. 0 d mm07. 030 b第第四四章章 机械加工质量及其控制机械加工质量及其控制已知：已知： ， ， ， ， 。mm05. 0 tmm55015. 0 Amm40012. 01 dmm60016.

4、 02 d090 图图4-74 习题习题4-11图图工工艺艺规规程程设设计计第五章第五章第第五五章章 工艺规程设计工艺规程设计一个具有一定加工要求的零件，可以采用几种不一个具有一定加工要求的零件，可以采用几种不同的机械加工工艺过程完成；而一台具有一定装同的机械加工工艺过程完成；而一台具有一定装配要求的机器，同样可以采用几种不同的装配工配要求的机器，同样可以采用几种不同的装配工艺过程完成。在这些不同的工艺过程中，总有一艺过程完成。在这些不同的工艺过程中，总有一种工艺过程在某一具体条件下是最合理的，人们种工艺过程在某一具体条件下是最合理的，人们把合理工艺过程的有关内容写在工艺文件中，用把合理工艺过

5、程的有关内容写在工艺文件中，用以指导生产，这些工艺文件就是工艺规程。以指导生产，这些工艺文件就是工艺规程。第第五五章章 工艺规程设计工艺规程设计工艺规程是在总结工人及工程技术人员实践经验工艺规程是在总结工人及工程技术人员实践经验的基础上，依据科学理论和必要的工艺试验制定的基础上，依据科学理论和必要的工艺试验制定的。经审定批准的工艺规程是指导生产的工艺文的。经审定批准的工艺规程是指导生产的工艺文件，企业有关人员须严格执行。件，企业有关人员须严格执行。本章主要论述的工艺规程设计包括机器零件机械本章主要论述的工艺规程设计包括机器零件机械加工工艺规程设计和机器装配工艺规程设计两大加工工艺规程设计和机器

6、装配工艺规程设计两大部分。部分。第第五五章章 工艺规程设计工艺规程设计第一节第一节 概概 述述一、工艺规程的作用一、工艺规程的作用1. 工艺规程是工厂进行生产准备工作的主要依据。工艺规程是工厂进行生产准备工作的主要依据。2. 工艺规程是企业组织生产的指导性文件。工艺规程是企业组织生产的指导性文件。3. 工艺规程是新建和扩建机械制造厂（或车间）工艺规程是新建和扩建机械制造厂（或车间）的重要技术文件。的重要技术文件。第第五五章章 工艺规程设计工艺规程设计二、工艺规程的设计原则二、工艺规程的设计原则1）所设计的工艺规程必须保证机器零件的加工）所设计的工艺规程必须保证机器零件的加工质量和机器的装配质量

7、，达到设计图纸上规定的质量和机器的装配质量，达到设计图纸上规定的各项技术要求。各项技术要求。2）应使工艺过程具有较高的生产率，使产品尽）应使工艺过程具有较高的生产率，使产品尽快投放市场。快投放市场。3）尽量降低生产成本。）尽量降低生产成本。4）注意减轻工人的劳动强度，保证生产安全。）注意减轻工人的劳动强度，保证生产安全。第第五五章章 工艺规程设计工艺规程设计三、工艺规程设计所需原始资料三、工艺规程设计所需原始资料1）产品装配图、零件图。）产品装配图、零件图。2）产品验收质量标准。）产品验收质量标准。3）产品的年生产纲领。）产品的年生产纲领。4）毛坯材料与毛坯生产条件。）毛坯材料与毛坯生产条件。

8、5）制造厂（车间）的（现有）生产条件。）制造厂（车间）的（现有）生产条件。6）设计所用手册和有关标准。）设计所用手册和有关标准。7）国内外有关制造技术资料等。）国内外有关制造技术资料等。第第五五章章 工艺规程设计工艺规程设计第二节第二节 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计一、机械加工工艺规程设计的内容及步骤一、机械加工工艺规程设计的内容及步骤1）分析零件图和产品装配图）分析零件图和产品装配图 。2）对零件图和装配图进行工艺审查。）对零件图和装配图进行工艺审查。3）确定零件的生产类型。）确定零件的生产类型。4）确定毛坯的制造方法。）确定毛坯的制造方法。5）拟订工艺路线。）拟订工艺路线。第第

9、五五章章 工艺规程设计工艺规程设计6）确定各工序所用机床设备和工艺装备（含刀）确定各工序所用机床设备和工艺装备（含刀具、夹具、量具、辅具等）。具、夹具、量具、辅具等）。7）确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公）确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差。差。8）确定各工序的技术要求及检验方法。）确定各工序的技术要求及检验方法。9）确定各工序的切削用量和工时定额。）确定各工序的切削用量和工时定额。10）编制工艺文件。）编制工艺文件。第第五五章章 工艺规程设计工艺规程设计二、工艺路线的拟订二、工艺路线的拟订（一）选择定位基准（一）选择定位基准在工艺规程设计中，正确选择定位基准，对保证在工艺规程设计

10、中，正确选择定位基准，对保证零件的加工质量、确定加工先后顺序以及夹具结零件的加工质量、确定加工先后顺序以及夹具结构的复杂程度都有着直接的影响。构的复杂程度都有着直接的影响。在选择定位基准时一般都是先根据零件的加工要在选择定位基准时一般都是先根据零件的加工要求选择精基准，然后再考虑用哪一组表面作为粗求选择精基准，然后再考虑用哪一组表面作为粗基准才能加工出来精基准。基准才能加工出来精基准。第第五五章章 工艺规程设计工艺规程设计1. 精基准的选择原则精基准的选择原则（1）基准重合原则）基准重合原则 应尽可能选择所加工表面应尽可能选择所加工表面的设计基准作为精基准。的设计基准作为精基准。设计基准设计基

11、准设计基准设计基准附图附图 主轴定位基准选择主轴定位基准选择AB第第五五章章 工艺规程设计工艺规程设计（2）统一基准原则）统一基准原则 应尽可能选择用同一组精应尽可能选择用同一组精基准加工工件上尽可能多的加工表面，以保证各基准加工工件上尽可能多的加工表面，以保证各加工表面之间的相对位置关系，同时还可以减少加工表面之间的相对位置关系，同时还可以减少夹具的种类。夹具的种类。顶尖孔顶尖孔附图附图 主轴定位基准选择主轴定位基准选择顶尖孔顶尖孔第第五五章章 工艺规程设计工艺规程设计（3）互为基准原则）互为基准原则 当工件上两个加工表面之当工件上两个加工表面之间的位置精度要求比较高时，可采用这两个表面间的

12、位置精度要求比较高时，可采用这两个表面互为基准的方法进行反复加工。互为基准的方法进行反复加工。支承轴颈支承轴颈附图附图 主轴定位基准选择主轴定位基准选择支承轴颈支承轴颈主轴锥孔主轴锥孔第第五五章章 工艺规程设计工艺规程设计（4）自为基准原则）自为基准原则 一些表面的精加工工序，一些表面的精加工工序，要求加工余量小且均匀，常选择加工表面本身作要求加工余量小且均匀，常选择加工表面本身作为定位基准。为定位基准。图图5-1 在导轨磨床上磨床身导轨面在导轨磨床上磨床身导轨面第第五五章章 工艺规程设计工艺规程设计2. 粗基准的选择原则粗基准的选择原则大多数工件加工的第一道工序所用基准都是粗基大多数工件加工

13、的第一道工序所用基准都是粗基准，粗基准选择得正确与否，不但与第一道工序准，粗基准选择得正确与否，不但与第一道工序的加工有关，而且还将对该工件加工的全过程产的加工有关，而且还将对该工件加工的全过程产生重大影响。生重大影响。（1）保证零件加工表面相对于不加工表面具有）保证零件加工表面相对于不加工表面具有一定位置精度的原则一定位置精度的原则 用不加工表面作为粗用不加工表面作为粗基准。基准。第第五五章章 工艺规程设计工艺规程设计图图5-2 零件加工实例零件加工实例图图5-3 拨叉加工实例拨叉加工实例应选择不加工表应选择不加工表面为定位基面面为定位基面应选择不加工表应选择不加工表面为定位基面面为定位基面

14、第第五五章章 工艺规程设计工艺规程设计（2）合理分配加工余量的原则）合理分配加工余量的原则 尽可能选择尽可能选择重要表面重要表面(精度要求高的主要表面精度要求高的主要表面)作为粗基准。作为粗基准。图图5-4 床身加工粗基准选择床身加工粗基准选择工序工序工序工序不合理不合理合理合理第第五五章章 工艺规程设计工艺规程设计（3）便于装夹的原则）便于装夹的原则 所选用的粗基准尽可所选用的粗基准尽可能平整、光洁，不允许有锻造飞边、铸造浇冒口能平整、光洁，不允许有锻造飞边、铸造浇冒口切痕或其它缺陷，并有足够的支承面积。切痕或其它缺陷，并有足够的支承面积。（4）粗基准一般不得重复使用（在同一尺寸方）粗基准一

15、般不得重复使用（在同一尺寸方向上）的原则。向上）的原则。上述选择精基准和粗基准的四项原则，有时不可上述选择精基准和粗基准的四项原则，有时不可能同时满足，应根据实际条件决定取舍。能同时满足，应根据实际条件决定取舍。 第第五五章章 工艺规程设计工艺规程设计（二）零件表面加工方法的选择（二）零件表面加工方法的选择同一种表面可以选用不同的加工方法加工，但每同一种表面可以选用不同的加工方法加工，但每种加工方法所能达到的加工质量、消耗的加工时种加工方法所能达到的加工质量、消耗的加工时间和所花费的成本却是各不相同的。间和所花费的成本却是各不相同的。即一个表面达到同样加工质量要求的加工过程及即一个表面达到同样

16、加工质量要求的加工过程及最终加工方法可以有多个方案。最终加工方法可以有多个方案。第第五五章章 工艺规程设计工艺规程设计工程技术人员的任务，就是根据具体加工条件选工程技术人员的任务，就是根据具体加工条件选用最适当的加工方法，加工出合乎图纸要求的机用最适当的加工方法，加工出合乎图纸要求的机器零件。器零件。表表5-1、表、表5-2和表和表5-3分别列出了加工外圆、孔、分别列出了加工外圆、孔、平面中各种加工方法所能达到的加工经济精度和平面中各种加工方法所能达到的加工经济精度和表面粗糙度值，供选择表面加工方法作参考。表面粗糙度值，供选择表面加工方法作参考。 第第五五章章 工艺规程设计工艺规程设计第第五五

17、章章 工艺规程设计工艺规程设计第第五五章章 工艺规程设计工艺规程设计第第五五章章 工艺规程设计工艺规程设计具有一定技术要求的加工表面，尤其对于精密零具有一定技术要求的加工表面，尤其对于精密零件的主要表面，往往要通过多次加工才能逐步达件的主要表面，往往要通过多次加工才能逐步达到加工质量要求。到加工质量要求。图图5-5、5-6、5-7分别列出了外圆、内孔、平面的分别列出了外圆、内孔、平面的加工方案和各种加工方案所能达到的加工经济精加工方案和各种加工方案所能达到的加工经济精度和表面粗糙度，供选择表面加工方案作参考。度和表面粗糙度，供选择表面加工方案作参考。第第五五章章 工艺规程设计工艺规程设计图图5

18、-5 外圆表面加工方案外圆表面加工方案研研 磨磨IT5Ra 0.0080.32超超 精精 加加 工工IT5Ra 0.010.32砂砂 带带 磨磨IT5Ra 0.010.16精精 密密 磨磨 削削IT5Ra 0.0080.08抛抛 光光Ra 0.0081.25金金 刚刚 石石 车车IT56Ra 0.021.25滚滚 压压IT67Ra 0.161.25精精 磨磨IT67Ra 0.161.25精精 车车IT78Ra1.2 55粗粗 磨磨IT89Ra 1.2510半半 精精 车车IT1011Ra 2.512.5粗粗 车车IT1213Ra 1080第第五五章章 工艺规程设计工艺规程设计图图5-6 孔表面

19、加工方案孔表面加工方案珩珩 磨磨IT56Ra0.041.25研研 磨磨IT56Ra0.0080.63粗粗 镗镗IT1213Ra 520钻钻IT1013Ra 580半半 精精 镗镗IT1011Ra 2.510粗粗 拉拉IT910Ra 1.255扩扩IT913Ra 1.2540精精 镗镗IT79Ra 0.635粗粗 磨磨IT911Ra1.2510精精 拉拉IT79Ra0.160.63推推IT68Ra0.081.25铰铰IT69Ra 0.3210金金 刚刚 镗镗IT57Ra0.161.25精精 磨磨IT78Ra0.080.63滚滚 压压IT68Ra0.011.25手手铰铰IT5Ra0.081.25第

20、第五五章章 工艺规程设计工艺规程设计图图5-7 平面加工方案平面加工方案抛抛 光光Ra0.0081.25研研 磨磨IT56Ra0.0080.63精精 密密 磨磨IT56Ra 0.040.32半半 精精 铣铣IT811Ra 2.510精精 铣铣IT68Ra 0.635高高 速速 精精 铣铣IT67Ra 0.161.25导导 轨轨 磨磨IT6Ra0.161.25精精 磨磨IT68Ra 0.161.25宽宽 刀刀 精精 刨刨IT6Ra 0.161.25粗粗 磨磨IT810Ra 1.2510精精 刨刨IT68Ra 0.635半半 精精 刨刨IT811Ra 2.510半半 精精 车车IT811Ra 2.

21、510粗粗 铣铣IT1113Ra 520粗粗 刨刨IT1113Ra 520砂砂 带带 磨磨IT56Ra0.010.32金金 刚刚 石石 车车IT6Ra0.021.25刮刮 研研Ra 0.041.25精精 车车IT68Ra 1.255粗粗 车车IT1213Ra 1080精精 拉拉IT69Ra 0.322.5粗粗 拉拉IT1011Ra 520第第五五章章 工艺规程设计工艺规程设计在选择加工方案时，一般应该根据零件主要表面在选择加工方案时，一般应该根据零件主要表面的技术要求和工厂具体条件，先选定该表面最终的技术要求和工厂具体条件，先选定该表面最终加工工序加工方法，然后再逐一选定该表面各有加工工序加工

22、方法，然后再逐一选定该表面各有关前导工序的加工方法。关前导工序的加工方法。例：加工一个精度为例：加工一个精度为IT6级、级、Ra为为0.2m的钢件的钢件外圆表面，试选择其加工方案。外圆表面，试选择其加工方案。主要表面的加工方案和加工方法选定之后，再选主要表面的加工方案和加工方法选定之后，再选定次要表面的加工方案和加工方法。定次要表面的加工方案和加工方法。图图5-5 外圆表面加工方案外圆表面加工方案研研 磨磨IT5Ra 0.0080.32超超 精精 加加 工工IT5Ra 0.010.32砂砂 带带 磨磨IT5Ra 0.010.16精精 密密 磨磨 削削IT5Ra 0.0080.08抛抛 光光Ra

23、 0.0081.25金金 刚刚 石石 车车IT56Ra 0.021.25滚滚 压压IT67Ra 0.161.25精精 磨磨IT67Ra 0.161.25精精 车车IT78Ra1.2 55粗粗 磨磨IT89Ra 1.2510半半 精精 车车IT1011Ra 2.512.5粗粗 车车IT1213Ra 1080第第五五章章 工艺规程设计工艺规程设计（三）加工阶段的划分（三）加工阶段的划分当零件的加工质量要求较高时，通常将零件及其当零件的加工质量要求较高时，通常将零件及其表面加工的工艺过程划分为粗加工、半精加工和表面加工的工艺过程划分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。精加工三个阶段。如果零件的加工精

24、度要求特别高，尤其表面粗糙如果零件的加工精度要求特别高，尤其表面粗糙度值要求特别小时，还需安排光整加工阶段。度值要求特别小时，还需安排光整加工阶段。第第五五章章 工艺规程设计工艺规程设计各个加工阶段的主要任务如下：各个加工阶段的主要任务如下： 1. 粗加工阶段（应尽可能提高生产率）粗加工阶段（应尽可能提高生产率） 高效地高效地切除加工表面上的大部分余量，使毛坯在形状和切除加工表面上的大部分余量，使毛坯在形状和尺寸上接近成品零件。尺寸上接近成品零件。2. 半精加工阶段（达到精加工前必要的精度和保半精加工阶段（达到精加工前必要的精度和保证留有足够的加工余量）切除主要表面粗加工后证留有足够的加工余量）切除主要表面粗加工后留下的误差和缺陷，为其精加工做好准备，并完留下的误差和缺陷，为其精加工做好准备，并完成一些精度要求不高的次要表面最终加工。成一些精度要求不高的次要表面最终加工。第第五五章章 工艺规程设计工艺规程设计3. 精加工阶段精加工阶段 保证各主要表面达到零件图样规保证各主要表面达到零件图样规定的加工质量和技术要求。定的加工质量和技术要求。4. 光整加工阶段光整加工阶段 对于加工质量要求很高对于加工质量要求很高(尺寸精尺寸精度度IT5级以上、表面粗糙度级以上、表面粗糙度Ra0.2m)的零件，的零件，需要安排光整加工阶段，其主要任务是降低表面需要安排光整加工阶段，其主要任务是降低表