机械制造工艺与机床夹具课件

1、第一章 机械加工工艺规程的制订第二节 机械加工工艺规程概述复习1.什么叫生产过程？什么叫工艺过程？ 从原材料或半成品到成品制造出来的各有关劳动过程的总和称为工厂的生产过程。 在生产过程中凡直接改变生产对象的尺寸、形状、性能(包括物理性能、化学性能、机械性能等)以及相对位置关系的过程，统称为工艺过程。复习2.什么叫工序？ 工序是指一个（或一组）工人在一个工作地点（如一台机床或一个钳工台），对一个（或同时对几个）工件连续完成的那部分工艺过程。复习3.下面哪个顺序是正确的？（1）工步工序安装工位走刀（2）安装工序工位工步走刀（3）工序安装工位工步走刀（4）工序安装工位走刀工步、复习4.生产类型分为哪

2、几种类型？ 根据生产纲领的大小，生产可分为单件生产、成批生产和大量生产三种。其中成批生产又可分为小批生产、中批生产和大批生产。 通常归为单件、小批生产；中批生产；大批、大量生产三类。第二节 机械加工工艺规程概述用表格的形式将机械加工工艺过程的内容书写出来，成为指导性技术文件，就是机械加工工艺规程(简称工艺规程)。它是在具体的生产条件下，以较合理的工艺过程和操作方法，并按规定的形式书写成工艺文件，经审批后用来指导生产的。工艺规程内容主要包括：零件加工工序内容、切削用量、工时定额以及各工序所采用的设备和工艺装备等。第二节 机械加工工艺规程概述一、工艺规程的作用工艺规程是机械制造厂最主要的技术文件之

3、一，是工厂规章条例的重要组成部分。其具体作用如下：(1)工艺规程是指导生产的主要技术文件工艺规程是最合理的工艺过程的表格化，是在工艺理论和实践经验的基础上制订的。工人只有按照工艺规程进行生产，才能保证产品质量和较高的生产率以及较好的经济效果。第二节 机械加工工艺规程概述一、工艺规程的作用(2) 工艺规程是组织和管理生产的基本依据在产品投产前要根据工艺规程进行有关的技术准备和生产准备工作，如安排原材料的供应、通用工装设备的准备、专用工装设备的设计与制造、生产计划的编排、经济核算等工作。生产中对工人业务的考核也是以工艺规程为主要依据的。(3) 工艺规程是新建和扩建工厂的基本资料新建或扩建工厂或车间

4、时，要根据工艺规程来确定所需要的机床设备的品种和数量、机床的布置、占地面积、辅助部门的安排等。第二节 机械加工工艺规程概述 二、工艺规程的格式将工艺规程的内容填入一定格式的卡片，即成为工艺文件。目前，工艺文件还没有统一的格式，各厂都是按照一些基本的内容，根据具体情况自行确定。各种工艺文件的基本格式如下。1机械加工工艺过程卡工艺过程卡主要列出了零件加工所经过的整个路线(称为工艺路线)，以及工装设备和工时等内容。由于各工序的说明不够具体，故一般不能直接指导工人操作，而多作为生产管理方面使用。在单件小批生产中，通常不编制其它较详细的工艺文件，而是以这种卡片指导生产，这时应编制得详细些。第二节 机械加

5、工工艺规程概述二、工艺规程的格式2机械加工工艺卡工艺卡是以工序为单位，详细说明零件工艺过程的工艺文件。它用来指导工人操作，帮助管理人员及技术人员掌握零件加工过程，广泛用于批量生产的零件和小批生产的重要零件。3.机械加工工序卡片机械加工工序卡片是根据机械加工工艺卡片为一道工序制订的。它是以工步为单位，更详细地说明整个零件各个工序的要求，是用来具体指导工人操作的工艺文件。在这种卡片上要画工序简图，说明该工序每一工步的内容、工艺参数、操作要求以及所用的设备及工艺装备。一般用于大批大量生产的零件。 第二节 机械加工工艺规程概述三、制订工艺规程的原则（1）必须可靠保证零件图纸上所有技术要求的实现：即保证

6、质量，并要提高工作效率；（2）保证经济上的合理性：即要成本低，消耗要小；（3）保证良好的安全工作条件：尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全，创造良好的工作环境；（4）要从本厂实际出发：所制订的工艺规程应立足于本企业实际条件，并具有先进性，尽量采用新工艺、新技术、新材料。（5）所制订的工艺规程随着实践的检验和工艺技术的发展与设备的更新，应能不断地修订完善。第二节 机械加工工艺规程概述四、工艺规程设计所需原始资料（1）产品装配图、零件图；（2）产品验收质量标准；（3）产品的年生产纲领；（4）毛坯材料与毛坯生产条件（5）制造厂的生产条件（包括机床设备和工艺装备的规格、性能和现在的技术状态，工人的技术

7、水平，工厂自制工艺装备的能力以及工厂供电、供气的能力等有关资料）；（6）工艺规程设计、工艺装备设计所用设计手册和有关标准；（7）国内外先进制造技术资料等。第二节 机械加工工艺规程概述五、制订工艺规程的步骤（1）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；（3）由零件生产纲领确定零件生产类型；（4）确定毛坯种类；（5）拟定零件加工工艺路线；（6）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)。（7）确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差；（8）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；（10）编制工艺文件。第二节 机械加工工艺规程概述

8、第三节 零件图分析编制工艺规程时，首先应分析零件图和该零件所在部件或总成的装配图，了解该零件在部件或总成中的位置和功用以及部件或总成对该零件提出的技术要求，分析其主要技术关键和应相应采取的工艺措施，形成工艺规程设计的总体构思。工艺分析的目的，一是审查图样上的视图、尺寸公差、位置公差、表面粗糙度及热处理等技术要求是否正确、合理，是否统一和完整，是否便于加工和装配；二是通过工艺分析,对零件的工艺要求有进一步的了解,以便制定出合理的工艺规程。一、检查零件图的完整性和正确性查零件视图是否正确、足够，表达是否直观、清楚，绘图是否符合国家标准，尺寸、公差以及技术要求是否齐全、合理等。第三节 零件图分析二、

9、零件的技术要求分析分析零件的技术要求是否正确、合理。包括：（1）加工表面的形状精度(包括形状尺寸精度和形状公差)；（2）主要加工表面之间的相互位置精度(包括距离尺寸精度和位置公差)；（3）加工表面的粗糙度及其他方面的表面质量要求；（4）热处理及其他要求。通过对零件技术要求的分析，就可以区分主要表面和次要表面。上述四个方面均要求较高的表面，即为主要表面，要采用各种工艺措施予以重点保证。对于次要表面，主要看技术要求是否合理。如下图所示的汽车钢板弹簧吊耳，使用时，钢板弹簧与吊耳两侧面是不接触的，所以吊耳内侧的粗糙度可由原来的设计要求Ra3.2m，建议改为Ra12.5m，这样在铣削时可只用粗铣而不用精

10、铣，以减少铣削时间。 第三节 零件图分析汽车钢板弹簧吊耳 第三节 零件图分析三、材料工艺性分析零件材料工艺性分析是看所选材料能否满足加工要求。如图所示的方头销，其头部要求淬火硬度HRC5560，所选用的材料为T8A，该零件上有一孔2H7要求在装配时配作。零件长度只有15mm，方头部长度仅有4mm，如用T8A材料局部淬火，势必全长均被淬硬，配作时，2H7孔无法加工。若建议材料改用20Cr进行渗碳淬火，便能解决问题。第三节 零件图分析零件材料的切削加工性是指在一定生产条件下，该材料切削加工的难易程度。材料切削加工性评价与加工要求有关，粗加工时要求具有较高的切削效率，精加工时则要求被加工表面能获得较

11、高的加工精度和较好的加工表面质量。必须要注意，以往认为金刚石、硬质合金、淬火钢、石英、玻璃、陶瓷等是很难加工的材料。现在可以用电火花、电解、激光等多种特种加工的方法来加工它们。材料的可加工性不再与硬度、强度、韧性、脆性等成直接、正比关系，对电火花、线切割加工而言，淬火钢比未淬火钢更易加工。特种加工方法使材料的可加工范围从普通材料发展到硬质合金、超硬材料和特殊材料。四、零件结构工艺性分析零件的结构工艺性是指所设计的零件在满足使用要求的前提下，制造的可行性和经济性。应从是否便于装夹、是否便于机械加工和便于装配等方面对零件的结构工艺性进行分析。1零件上是否有便于装夹的定位基面和夹紧面应尽量选用在夹具

12、中能够进行稳定定位的表面作设计基准。如果零件上没有合适的设计基准、装配基准能作定位基面，应考虑设置辅助基面。辅助基面应标注相应的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度值。第三节 零件图分析改进前改进后说明 1零件上是否有便于装夹的定位基面和夹紧面改进后的零件结构便于方便地装置夹头改进前改进后说明 1零件上是否有便于装夹的定位基面和夹紧面改进后的圆柱面易于定位夹紧改进前改进后说明 1零件上是否有便于装夹的定位基面和夹紧面增加了夹紧边缘或夹紧孔改进前改进后说明 1零件上是否有便于装夹的定位基面和夹紧面为便于用顶尖支承加工，改进后增加60内锥面或改为外螺纹改进前 改进后说明 2能否保证能以较高的生产率加工改

13、进前键槽形状只能用生产率较低的键槽铣刀加工，改进后键槽结构就能用生产率较高的三面刃铣刀加工 改进前改进后说明 2能否保证能以较高的生产率加工改进前加工面较大，应尽量减少工件的加工面积改进前键槽形状只能用生产率较低的键槽铣刀加工，改进后键槽结构就能用生产率较高的三面刃铣刀加工改进前改进后说明 2能否保证能以较高的生产率加工加工过程中工件装夹次数应尽量减少改进前改进后说明 2能否保证能以较高的生产率加工锥度相同只需调整一次改进前改进后说明 2能否保证能以较高的生产率加工改进后的结构避免了深孔加工，并且节约了零件材料 改进前改进后说明 2能否保证能以较高的生产率加工原各凹槽宽度不一致，改进后，用一把

14、车槽刀就可加工所有凹槽，减少了换刀时间 3加工过程中工件应有足够的刚度工件加工时，承受夹紧力和切削力的作用，如果工件刚性不足会产生变形，影响加工精度。应适当增加加强肋或改进工件结构来提高工件刚度，减少工件的变形。 第三节 零件图分析改进前改进后说明 3加工过程中工件应有足够的刚度对悬臂零件应合理增加加强肋，提高工件刚度改进前改进后说明 3加工过程中工件应有足够的刚度给薄壁套筒工件增设工艺肋，并使夹紧力作用在工艺肋上，以减少夹紧时产生的变形 改进前改进后说明 3加工过程中工件应有足够的刚度改进后的结构可提高加工时的刚度4保证测量和刀具能正常工作有些工件的结构会影响到加工时的进刀、退刀和测量。第三

15、节 零件图分析改进前改进后说明 4保证测量和刀具能正常工作有了退刀槽，保证了加工的可能性，减少刀具的磨损改进前改进后说明 4保证测量和刀具能正常工作改进后的结构便于加工和测量改进前改进后说明 4保证测量和刀具能正常工作要注意零件的空间结构，保证刀具能顺利加工改进前改进后说明 4保证测量和刀具能正常工作要避免孔的入口和出口的端面是斜面或曲面，这样会导致钻头两个切削刃受力不一致，容易引偏，钻头也容易折断。 改进前改进后说明 5零件结构要便于装配和拆卸原结构没有透气口，销钉孔内的空气难于排出，销钉不易装入 改进前改进后说明 5零件结构要便于装配和拆卸为保证轴肩与支承面紧贴，可在轴肩处车槽或孔口处倒角

16、改进前改进后说明 5零件结构要便于装配和拆卸原结构在同方向上有两个定位面，不合理改进前改进后说明 5零件结构要便于装配和拆卸原结构螺钉装配空间太小，螺钉装不进一、毛坯的种类1铸件 按材料分为铸铁件、铸钢件、有色金属及其合金铸件。铸件适合制造结构形状复杂的工件，如皮带轮、联轴节、箱体及机体等。毛坯的精度取决于制造方法。根据零件结构形状及生产规模的不同可选用：木模砂型铸件、金属模砂型铸件、离心铸件；压力铸件；精密铸件(熔模铸件)等。第四节 毛坯的选择一、毛坯的种类2锻件锻件有自由锻和模锻，前者精度较低，后者精度较高。锻件适合于强度要求高而结构形状比较简单的各种钢制工件，如轴或齿轮等。第四节 毛坯的

17、选择自由锻件模锻件3型材型材有各种断面形状的棒料和不同厚度的板料。棒料型材分为热轧棒料和冷拔棒料。前者尺寸大、精度低(相当于IT15IT16)，多用于做一般零件的毛坯；后者尺寸较小，精度较高(相当于IT9IT12)，多用于做毛坯精度要求较高的中、小型零件毛坯。 第四节 毛坯的选择4焊接件在单件、小批生产中，常采用焊接结构以缩短生产周期，特别是对于大件来说，焊接件简单方便，但焊接变形较大，要经过时效处理后才能进行机械加工。 第四节 毛坯的选择5冷冲压件生产率高，操作简便，便于自动化加工。适用于中小尺寸形状复杂的板料零件的成批、大量生产。 第四节 毛坯的选择二、毛坯种类的选择根据上述各种类型毛坯的特点，并结合具体零件的材料及其力学性能的要求，以及零件的结构、形状可确定毛坯的种类。如铸铁的零件是用铸件毛坯；钢质的零件，当形状不复杂而力学性能要求不高时，则可用棒料；当形状复杂而力学性能要求不高时，可用铸钢件；当力学性能要