单元六汽车零件加工工艺规程

1、一、一、工艺过程及其组成工艺过程及其组成 工艺过程包括工艺过程包括：毛坯制造工艺过程、机械加工工艺过毛坯制造工艺过程、机械加工工艺过程、热处理工艺过程、装配工艺过程等。程、热处理工艺过程、装配工艺过程等。工艺过程是产品生产过程工艺过程是产品生产过程中最主要中最主要的的组成组成部分部分. .生产过程中直接改变生产对象的形状、尺寸、相生产过程中直接改变生产对象的形状、尺寸、相互位置和互位置和材料材料性质性质等等，使其成为成品或半产品的过程。，使其成为成品或半产品的过程。1.1.工艺过程工艺过程加工工艺过程由若干个按顺序排列的工序组成。加工工艺过程由若干个按顺序排列的工序组成。在各工序中还可由安装、

2、工位、工步和走刀组成在各工序中还可由安装、工位、工步和走刀组成（1 1） 工序工序一个或一组工人在一个工作地（机械设备）对同一个或同一个或一组工人在一个工作地（机械设备）对同一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程，称为工序。时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程，称为工序。 （2 2） 安装安装工件经一次装夹后所完成的那一部分工序内容，称为安装。工件经一次装夹后所完成的那一部分工序内容，称为安装。 2.2.加工工艺过程的组成加工工艺过程的组成例：例：图52 阶梯轴讨论：讨论： 生产规模生产规模不同，工序不同，工序的划分不一的划分不一样。样。例：例：图52 阶梯轴两次两次两次两次一次

3、一次一次一次一次一次一次一次一次一次讨论：讨论： 安装次数多安装次数多好还是少好？好还是少好？（3 3） 工步工步 工步是指在加工表面和加工工具不变的情况下，所连工步是指在加工表面和加工工具不变的情况下，所连续完成的那一部分工序内容。续完成的那一部分工序内容。（4 4） 走刀走刀 在一个工步中，有时因所需切除的金属层较厚而不能在一个工步中，有时因所需切除的金属层较厚而不能一次切完，需分几次切削，则每一次切削称为一次走刀。一次切完，需分几次切削，则每一次切削称为一次走刀。（5 5） 工位工位 为了完成一定的工序内容，工件一次装夹后，与夹具为了完成一定的工序内容，工件一次装夹后，与夹具或设备的可动

4、部分一起，相对于刀具或设备的固定部分所或设备的可动部分一起，相对于刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置称为工位。占据的每一个位置称为工位。 例：例：图52 阶梯轴四个四个五个五个一个一个两个两个三个三个两个两个一个一个走刀是构成加工过程的最小单元。 (5) (5) 工位工位 图53 在三个工位上钻、铰圆盘零件上的孔工件机床夹具回转部分夹具固定部分分度机构例：例：二二、机械加工工艺规程概述机械加工工艺规程概述1.机械加工工艺规程与工艺文件机械加工工艺规程与工艺文件机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法的工艺文件。 工艺规程：以文件的形式确定下来的工艺过程。工艺文件是指用于

5、指导工人操作和用于生产、工艺管理等的各种技术文件。 机械加工工艺规程是在总结长期的生产实践和科学实验的基础上，依据科学理论和必要的工艺试验而制定的，并在生产过程的实践中不断得到改进和完善。2.机械加工机械加工工艺规程的作用：工艺规程的作用：（1） 指导生产的主要技术文件指导生产的主要技术文件：起生产的指导作用；（2） 是生产组织和生产管理的依据是生产组织和生产管理的依据：即生产计划、调度、工人操作和质量检验等的依据；（3） 是新建或扩建工厂或车间主要技术资料是新建或扩建工厂或车间主要技术资料。 (4)是产品质量保证的基础是产品质量保证的基础 总之，零件的机械加工工艺规程是每个机械制造厂或加工车

6、间必不可少的技术文件。生产前用它做生产的准备生产的准备，生产中用它做生产的指挥生产的指挥，生产后用它做生产的检验。生产的检验。3. 机械加工工艺规程的内容机械加工工艺规程的内容机械加工工艺规程的内容主要包括：各工序加工内容与要求、所用机床和工艺装备、工件的检验项目及检验方法、切削用量及工时定额等。加工工艺路线是指产品或零部件在生产过程中由毛坯准备到成品包装入库，经过各有关部门或工序的先后加工顺序。工艺路线是制定加工工艺规程的重要依据。工艺装备(简称工装)是产品制造过程中所用的各种工具的总称。它包括刀具、夹具、模具、量具、检验工具及辅助工具等。 机械加工工艺规程的格式机械加工工艺过程卡片机械加工

7、工艺卡片机械加工工序卡片检验工序卡片 机械加工工艺过程卡片机械加工工艺过程卡片 用于单件小批生产。它的主要作用是慨略地说明机用于单件小批生产。它的主要作用是慨略地说明机械加工的工艺路线。械加工的工艺路线。机械加工工艺过程卡片实例 机械加工工艺卡片机械加工工艺卡片 用于成批生产。它比工艺过程卡片详细，比工序卡用于成批生产。它比工艺过程卡片详细，比工序卡片简单且较灵活，介于两者之间。片简单且较灵活，介于两者之间。 机械加工工序卡片机械加工工序卡片 用于大批大量生产。要求工艺文件更加完整和详细，用于大批大量生产。要求工艺文件更加完整和详细，每个零件的各加工工序都要有工序卡片。每个零件的各加工工序都要

8、有工序卡片。机械加工工序卡片实例4.制订机械加工工艺规程的原则和基本要求 原则原则: (1)技术先进性(2)经济合理性(3)有良好的劳动条件 基本要求基本要求: （1）制定加工工艺规程，要确保零件的加工质量，可靠地达到产品图样所提出的全部技术要求； （2）要有合理的生产率，能够完成生产任务； （3）要节约原材料，减少工时消耗，降低成本。 （4）尽量减轻工人的劳动强度，实现安全生产，具有良好的工作条件。 其中，保证加工质量是前提，而提高生产率和提高经济性，有时会出现矛盾。如先进高效的生产设备或工艺装备可提高生产效率，但是往往使投资增加（要综合平要综合平衡衡）。5.制定工艺规程所需要的原始资料制定

9、工艺规程所需要的原始资料 （1）产品的零件图以及该零件所在部件或总成的装配图；（2）产品质量的验收标准；（3）产品的生产纲领（年产量、计划）；（4）工厂现有生产条件。如毛坯的制造能力，现有加工设备、工艺装备及使用状况，专用设备、工装的制造能力及工人的技术水平等。 （5）有关手册、标准及指导性文件。如机械加工工艺手册、时间定额手册、机床夹具设计手册、公差技术标准，以及国内外（同行）先进工艺、生产技术发展状况等方面的资料。 6、制定加工工艺规程的步骤及主要内容、制定加工工艺规程的步骤及主要内容 （1）分析产品的零件图及装配图，了解产品的工作原理和所加工零件在整个机器中的作用，分析）分析产品的零件图

10、及装配图，了解产品的工作原理和所加工零件在整个机器中的作用，分析零件图的加工要求、结构工艺性，检验图样的完整性。零件图的加工要求、结构工艺性，检验图样的完整性。（2）根据零件的生产纲领及零件的结构大小、复杂程度确定生产类型。）根据零件的生产纲领及零件的结构大小、复杂程度确定生产类型。（3）选择和确定毛坯及其制造方式。）选择和确定毛坯及其制造方式。（4）拟定工艺方案（制定机械加工工艺规程时定性分析的核心内容。需要提出几种方案进行分析）拟定工艺方案（制定机械加工工艺规程时定性分析的核心内容。需要提出几种方案进行分析比较，选最优的方案）。包括：比较，选最优的方案）。包括： 选择定位基准。选择定位基准

11、。 确定定位、夹紧方法。确定定位、夹紧方法。 确定各个表面的加工方法，如孔、平面、外圆等表面的加工。确定各个表面的加工方法，如孔、平面、外圆等表面的加工。 确定工序的集中和分散。确定工序的集中和分散。 安排加工顺序。安排加工顺序。（5）确定各工序所采用的设备：包括通用机械和专用机械。）确定各工序所采用的设备：包括通用机械和专用机械。（6）选择工艺装备：即确定各个工序所需要的刀具、夹具、量具和辅具。）选择工艺装备：即确定各个工序所需要的刀具、夹具、量具和辅具。（7）确定各主要工序的技术检验要求以及检验方法。）确定各主要工序的技术检验要求以及检验方法。（8）确定各工序的加工余量、工序尺寸及公差。）

12、确定各工序的加工余量、工序尺寸及公差。（9）确定切削用量，制定工时定额。）确定切削用量，制定工时定额。（10）评价各种工艺方案，最后选定最佳工艺路线。）评价各种工艺方案，最后选定最佳工艺路线。（11）填写工艺文件。）填写工艺文件。三三.机械加工路线的制定机械加工路线的制定 (一)定位基准的选择定位基准的选择 定位基准又分为粗定位基准粗定位基准和精定位基准。精定位基准。 粗基准粗基准：以未加工过的表面进行定位的基准称粗以未加工过的表面进行定位的基准称粗基准，也就是第一道工序所用的定位基准为基准，也就是第一道工序所用的定位基准为粗基粗基准准。 精基准精基准：以已加工过的表面进行定位的基准称以已加工

13、过的表面进行定位的基准称精精基准基准。 选择定位基准主要是为了保证零件加工表面之间以及加工表面与未加工表面之间的相互位置精度，因此定位基淮的选择应从有相互位置精度要求的表面间去找。 1、粗基准的选择粗基准的选择(1)某些表面不需加工，则应选择其中与加工某些表面不需加工，则应选择其中与加工表面有相互位置精度要求的表面为粗基准表面有相互位置精度要求的表面为粗基准。(此原则简称：相互位置原则此原则简称：相互位置原则)(2)选择要求加工余量小而均匀的重要表面为选择要求加工余量小而均匀的重要表面为粗基准，以保证该表面有足够而均匀的加粗基准，以保证该表面有足够而均匀的加工余量工余量。 (此原则简称：余量均

14、匀原则此原则简称：余量均匀原则) (3)选择比较平整、光滑、有足够大面积的表面为选择比较平整、光滑、有足够大面积的表面为粗基准。粗基准。该表面不允许有浇、冒口的残迹和飞边，以确保安全、可靠、误差小。(此原则简称：光滑此原则简称：光滑平整原则平整原则) (4)粗基准在同一定位方向上只允许在零件加工工粗基准在同一定位方向上只允许在零件加工工序中使用一次，不允许重复使用序中使用一次，不允许重复使用。(此原则简称：此原则简称：一次使用原则一次使用原则) 因为粗基准的精度和粗糙度都很差，如果重复使用，则不能保证工件相对刀具的位置在重复使用粗基准的工序中都一致，因而影响加工精度。2、精基准的选择、精基准的

15、选择 选择精基准时主要考虑应保证加工精度并使工件装夹得方便、准确、可靠。因此，要遵循以下几个原则： (1)基准重合的原则基准重合的原则 尽量选择工序基准（或设计基准）为定尽量选择工序基准（或设计基准）为定位基准位基准。这样可以减少由于定位基准转化引起的加工误差。设计基准（定位基准）设计基准（定位基准）11AA22AA 若本道工序的加工精度为若本道工序的加工精度为，则只要，则只要 A2，即可满即可满足加工要求足加工要求例一：图示零件加工台阶面例一：图示零件加工台阶面切削平面切削平面（本道工序加工精度）（本道工序加工精度）设计基准设计基准定位基准定位基准11AA22AA3A12AA若要满足加工精度

16、必须有：若要满足加工精度必须有：1A称为基准不重合误差称为基准不重合误差1A (2)基准统一的原则基准统一的原则 尽可能使各个工序的定位基准相同尽可能使各个工序的定位基准相同。如轴类零件的整个加工过程中大部分工序都以两个顶尖孔为定位基准；齿轮加工的工艺过程中大部分工序以内孔和端面为定位基准；箱体加工中，若批量较大，大部分工序以平面和两个销孔为定位基准。 基准不变的好处是，可使各工序所用的夹具统一，从而减少了设计和制造夹具的时间和费用，加速了生产准备工作，降低了生产成本；多数表面用同一组定位基准进行加工，避免因基准转换过多带来的误差，有利于保证其相互位置精度；由于基准不变就有可能在一次装夹中加工

17、许多表面，使各表面之间达到很高的位置精度，又可避免由于多次装夹带来的装夹误差和减少多次装载工件的辅助时间，有利于提高生产率。图5-7 以顶面和两销孔定位 镗孔支架 (3)互为基准，反复加工的原则互为基准，反复加工的原则 当两个表面相互位置精度要求较高时，则两个表面互当两个表面相互位置精度要求较高时，则两个表面互为基准反复加工，可以不断提高定位基准的精度，保证两为基准反复加工，可以不断提高定位基准的精度，保证两个表面之间相互位置精度个表面之间相互位置精度。 如加工套筒类，当内、外圆柱表面的同轴度要求较高时，先以孔定位加工外圆，再以外圆定位加工孔，反复加工几次就可大大提高同轴度精度。 又如加工精密

18、齿轮，当齿面经高频淬火后磨削时，因轮齿表面淬火层很薄，为保证磨削余量均匀，采用先以齿面为基准磨削内孔，再以内孔表面定位磨削齿面。轴径轴径 主轴零件精基准选择 (4)自为基准的原则自为基准的原则 当精加工或光整加工工序要求余量小且均匀时，可选当精加工或光整加工工序要求余量小且均匀时，可选择加工表面本身为精基准，以保证加工质量和提高生产率择加工表面本身为精基准，以保证加工质量和提高生产率。 如精铰孔时，铰刀与主轴采用浮动连接，加工时是以孔本身为定位基准。 又如磨削车床床身导轨面车床床身导轨面时，常在磨头上装百分表以导轨面本身为基准来找正工件，或者用观察火花的方法来找正工作。 再如精镗连杆小头孔，以

19、自身定位自身定位。先在小头孔中安装活动定位销，定位夹紧后，再将定位销从孔中拔出来。 应用这种精基准加工工件，只能提高加工表面的尺寸精度，不能提高表面间的相互位置精度，后者应由先行工序保证。 (5)应能使工作装夹稳定可靠、夹具简单应能使工作装夹稳定可靠、夹具简单 一般常采用面积大、精度较高和粗糙度较一般常采用面积大、精度较高和粗糙度较低的表面为精基准低的表面为精基准。 加工箱体类和支架类零件时常选用装配基准为精基准，因为装配基准多数面积大、装夹稳定、方便，设计夹具也较简单。 上述有关粗、精基准选择原则中的每一项，上述有关粗、精基准选择原则中的每一项，只说明某一方面问题，在实际应用中，有只说明某一

20、方面问题，在实际应用中，有时不能同时兼顾。因此要根据零件的生产时不能同时兼顾。因此要根据零件的生产类型及具体的生产条件，并结合整个的工类型及具体的生产条件，并结合整个的工艺路线进行全面考虑，抓住主要矛盾，灵艺路线进行全面考虑，抓住主要矛盾，灵活运用上述原则，正确选择粗、精基准。活运用上述原则，正确选择粗、精基准。 (二二)表面加工方法的选择表面加工方法的选择 1.保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求; 2.保证零件加工表面的位置精度要求; 3.要根据工件材料选择合适的加工方法; 4.在保证质量的前提下,要兼顾到生产效率和经济性的要求; 5.要兼顾企业自身的实际状况.研 磨IT5Ra 0.0

21、080.32超 精 加 工IT5Ra 0.010.32砂 带 磨IT5Ra 0.010.16精 密 磨 削IT5Ra 0.0080.08抛 光Ra 0.0081.25金 刚 石 车IT56Ra 0.021.25滚 压IT67Ra 0.161.25精 磨IT67Ra 0.161.25精 车IT78Ra1.2 55粗 磨IT89Ra 1.2510半 精 车IT1011Ra 2.512.5粗 车IT1213Ra 1080 外圆表面的典型加工工艺路线 珩 磨IT56Ra0.041.25研 磨IT56Ra0.0080.63粗 镗IT1213Ra 520钻IT1013Ra 580半 精 镗IT1011Ra

22、 2.510粗 拉IT910Ra 1.255扩IT913Ra 1.2540精 镗IT79Ra 0.635粗 磨IT911Ra1.2510精 拉IT79Ra0.160.63推IT68Ra0.081.25饺IT69Ra 0.3210金 刚 镗IT57Ra0.161.25精 磨IT78Ra0.080.63滚 压IT68Ra0.011.25手 饺IT5Ra0.081.25 孔的典型加工工艺路线 平面典型加工工艺路线 抛 光Ra0.0081.25研 磨IT56Ra0.0080.63精 密 磨IT56Ra 0.040.32半 精 铣IT811Ra 2.510精 铣IT68Ra 0.635高 速 精 铣IT

23、67Ra 0.161.25导 轨 磨IT6Ra0.161.25精 磨IT68Ra 0.161.25宽 刀 精 刨IT6Ra 0.161.25粗 磨IT810Ra 1.2510精 刨IT68Ra 0.635半 精 刨IT811Ra 2.510半 精 车IT811Ra 2.510粗 铣IT1113Ra 520粗 刨IT1113Ra 520砂 带 磨IT56Ra0.010.32金 刚 石 车IT6Ra0.021.25刮 研Ra 0.041.25精 车IT68Ra 1.255粗 车IT1213Ra 1080精 拉IT69Ra 0.322.5粗 拉IT1011Ra 520 举例举例：要求孔的加工精度为：

24、要求孔的加工精度为IT7级，粗糙度级，粗糙度Ra=1.63.2m，确定孔的加工方案。，确定孔的加工方案。可有下面四种加工方案：可有下面四种加工方案： 钻钻扩扩粗铰粗铰精铰；精铰； 粗镗粗镗半精镗半精镗精镗；精镗； 粗镗粗镗半精镗半精镗粗磨粗磨精磨；精磨； 钻钻(扩扩)拉。拉。 加工方法的选择加工方法的选择 举例举例：要求孔的加工精度为：要求孔的加工精度为IT7级，粗糙度级，粗糙度Ra=1.63.2m，确定孔的加工方案。，确定孔的加工方案。可有下面四种加工方案：可有下面四种加工方案： 钻钻扩扩粗铰粗铰精铰；精铰； 粗镗粗镗半精镗半精镗精镗；精镗； 粗镗粗镗半精镗半精镗粗磨粗磨精磨；精磨； 钻钻(

25、扩扩)拉。拉。 加工方法的选择加工方法的选择 方案方案钻扩粗铰精铰；用得最多，在大批、大量用得最多，在大批、大量生产中常用在自动机床或组合机床上，在成批生产中常用在生产中常用在自动机床或组合机床上，在成批生产中常用在立钻、摇臂钻、六角车床等连续进行各个工步加工的机床上。立钻、摇臂钻、六角车床等连续进行各个工步加工的机床上。该方案一般用于加工小于该方案一般用于加工小于80mm的孔径，工件材料为未淬火的孔径，工件材料为未淬火钢或铸铁，不适于加工大孔径，否则刀具过于笨重。钢或铸铁，不适于加工大孔径，否则刀具过于笨重。 方案方案粗镗粗镗半精镗半精镗精镗；精镗；用于加工毛坯本身有用于加工毛坯本身有铸出或

26、锻出的孔，但其直径不宜太小，否则因镗杆太细容易铸出或锻出的孔，但其直径不宜太小，否则因镗杆太细容易发生变形而影响加工精度，箱体零件的孔加工常用这种方案。发生变形而影响加工精度，箱体零件的孔加工常用这种方案。 方案方案粗镗粗镗半精镗半精镗粗磨粗磨精磨；精磨；适用于淬火适用于淬火的工件。的工件。 方案方案钻钻( (扩扩)拉；拉；适用于成批或大量生产的中小型适用于成批或大量生产的中小型零件，其材料为未淬火钢、铸铁及有色金属。零件，其材料为未淬火钢、铸铁及有色金属。加工方法的选择举例加工方法的选择举例(三)加工阶段的划分粗加工阶段粗加工阶段光整加工阶段光整加工阶段精加工阶段精加工阶段半精加工阶段半精加

27、工阶段加工阶段切除大量多余材切除大量多余材料，主要提高生料，主要提高生产率产率。完成次要表面加工完成次要表面加工(钻、钻、攻丝、铣键槽等攻丝、铣键槽等)主要表主要表面达到一定要求，为精面达到一定要求，为精加工作好余量准备安排加工作好余量准备安排在热处理前。在热处理前。主要表面达到图纸要求主要表面达到图纸要求。进一步提高尺寸精度进一步提高尺寸精度降低粗糙度，但不能降低粗糙度，但不能提高形状、位置精度提高形状、位置精度划分加工阶段的主要目的：划分加工阶段的主要目的：（1）保证加工质量）保证加工质量 粗加工余量大，较大夹紧力、切削力、切削热，工件粗加工余量大，较大夹紧力、切削力、切削热，工件 产生较

28、大变形和加工误差，通过半精、精加工逐步纠正。产生较大变形和加工误差，通过半精、精加工逐步纠正。（2 2）合理使用设备）合理使用设备 有利于按照不同要求选不同精度、刚性、功率的机床。有利于按照不同要求选不同精度、刚性、功率的机床。（3 3）便于安排热处理工序）便于安排热处理工序 热处理常穿插在加工阶段之间，也便于组织生产。热处理常穿插在加工阶段之间，也便于组织生产。（4 4）及时发现毛坯的缺陷）及时发现毛坯的缺陷 以决定零件的报废或修补，避免盲目加工造成的浪费。以决定零件的报废或修补，避免盲目加工造成的浪费。基面先行基面先行先面后孔先面后孔先主后次先主后次先粗后精先粗后精1.机械加工顺序的安排机

29、械加工顺序的安排进给路线短进给路线短换刀次数少换刀次数少(四)加工顺序的安排2. 热处理工序的安排退火：用于高碳钢、合金钢等，降低硬度，便于切削；正火：用于低碳钢，提高硬度，便于切削；调质：淬火后高温回火预备热处理预备热处理最终热处理最终热处理去除内应力处理去除内应力处理位置：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 精加工后精加工后目的：提高强度、硬度；目的：提高强度、硬度； 表面装饰，防锈表面装饰，防锈 位置：粗加工前、后，半位置：粗加工前、后，半 精加工后，精加工前精加工后，精加工前 目的：消除内应力，防止目的：消除内应力，防止 变形、开裂。变形、开裂。淬火、渗碳氮化、镀铬、发黑处理等自然时效人工时效 3、检验工序的安排、检验工序的安排 检验工序是保证产品质量和防止产生废品的重要措施。在每个工序中，操作者都必须自行检验。在操