第十四章机械制造第十四章机械制造

制定工艺规程的原那么、步骤和内容工艺规程的作用一、工业规程的作用：1.工艺规程是组织消费的主要技术文件。消费的方案和调度、工人的操作和质量检查等都是以工艺规程为根据的，一切消费人员都不能违反工艺规程。2.工艺规程是消费预备任务的根据。在产品投产以前，要作大量的技术预备和消费预备任务。如刀具、夹具和量具的设计与制造〔或采购〕；原资料的供应及毛坯的制造；必要的设备改装或添置等。3.工艺规程是新建和扩建加工车间时的主要技术文件。二、工艺规程的制定原那么可靠地保证零件图纸上一切技术要求的实现。在规定的消费纲领和消费批量下，普通要求工艺本钱最低。3.充分利用工厂现有消费条件。4.尽量减轻工人的劳动强度。表14–4各种消费类型的工艺特点工艺规程的格式三、工艺规程制定的步骤和内容1.阅读装配图和零件图了解产品的用途、性能和任务条件，熟习零件在产品中的作用。2.工艺审查；找出主要技术要求和分析关键技术问题；审查零件的构造工艺性。3.熟习或确定毛坯根据零件在产品中的作用和消费纲领确定毛坯。4.拟定机械加工工艺道路其主要内容有：⑴选择定位基准；⑵确定加工方法；⑶安排加工顺序⑷安排热处置⑷检验等。〔5〕确定满足各工序要求的工艺配备〔包括机床、夹具、刀具和量具等〕，对需求改装或重新设计的公用工艺配备应提出详细设计义务书。〔6〕确定各主要工序的技术要求和检验方法。〔7〕确定各工序的加工余量、计算工序尺寸和公差。〔8〕确定切削用量〔9〕确定时间定额。〔10〕填写工艺文件。第二节工件加工时的定位与基准一、工件的定位六点定位原理

2.定位概念应留意以下两点：⑴工件定位即经过定位保证工件所在的位置可以对加工外表进展准确的加工；⑵定位不等于加紧。二、完全定位和不完全定位1.完全定位：需求限制6个自在度的定位称作完全定位。2.不完全定位：仅需求限制少于6个自在度的定位称作不完全定位。在球体上加工通孔限制一个Z向挪动在球体加工通孔平面限制两个自在度：X向和Y向的挪动在长方体上加工上平面限制三个自在度：Z向挪动，X和Y向转动在轴上銑槽，限制四个自在度：X向、Z向挪动，X和Z向转动在平面上銑通槽，限制五个自在度：X向、Z向挪动，X、Y和Z向转动在平面上銑不通槽，限制六个自在度三、欠定位和过定位1.欠定位：根据工件加工面位置尺寸要求必需限制的自在度没有得到全部限制，或者说在完全定位和不完全定位中，约束点缺乏，这样的定位称为欠定位。加工中不允许欠定位2.过定位：工件在定位时，同一个自在度被两个或两个以上定位点限制，这样的定位被称为过定位。过定位能否允许，应根据详细情况进展具体分析。在图中，应该采用三个支承钉，限制、三个自在度，但却采用了四个支承钉，出现了过定位情况。假设工件的定位面尚未经过机械加工，外表依然粗糙，那么该定位面实践上只能够与三个支承钉接触，终究与哪些个支承钉接触，与重力、夹紧力和切削力都有关，定位不稳。假设在夹紧力作用下强行使工件定位面与一切支承钉都接触，就只能使工件变形，产生加工误差。为了防止上述过定位情况的发生，可以将支承钉改为球头支承钉，重新布置3个球头支承钉的位置。也可以其中一个支承钉改为辅助支承。辅助支承只起支承作用而不起定位作用假设工件的定位面曾经过机械加工，并且很平整，4个平头支承钉顶面又准确位置于同一个平面内，那么上述过定位不仅允许而且能加强支承刚度，减小工件的受力变形，这时还可以将支承钉改为支承板如下图零件以平面3和两个短V形块1、2进展定位，试分析该定位方案能否合理?各定位元件应分别限制哪些自在度？如何改良？图中心轴对工件定位限制了工件的哪些自在度？基准基准的概念：用来确定消费对象上几何要素之间的几何关系所根据的那些点、线、面，称为基准。2.基准的分类：〔1〕设计基准设计图纸中所标注的设计尺寸起点，称为设计基准。

〔2〕工艺基准在工艺过程中所采用的基准称为工艺基准。1〕装配基准：装配时用来确定零件或部件在产品中的相对位置所根据的基准。2〕丈量基准：丈量时所采用的基准。3〕工序基准：在工序图上用来确定本工序所加工外表加工后的尺寸、外形、位置的基准。4〕定位基准：在加工中用作定位的基准。第三节工艺道路的制定一、定位基准的选择1.定位基准的类型：粗基准：用毛坯上未经加工的外表作为定位基准，这种定位基准称为粗基准。精基准：经过加工的面作为定位的基准称为精基准。2.精基准的选择：保证加工精度；装夹方便。⑴尽量遵照“基准重合〞原那么。应尽量以零件上的设计基准作为精基准。这样可以防止因基准不重合而引起的定位误差。⑵采用“基准一致〞原那么。当工件以某一基准定位，可以较方便地加工其他各外表时，应使尽能够多的外表的加工都用该精基准定位。⑶要求加工余量小而均匀的工序，可选加工面本身作为精基准。⑷所选的基准，应能保证工件的装夹稳定可靠，夹具构造简单，操作方便。

3.粗基准的选择〔1〕应首先选择重要外表作为粗基准，以保证加工余量均匀。〔2〕假设在设计上要求保证加工外表与某不加工外表之间的相互位置精度，那么应选此不加工面作粗基准。

〔3〕选作粗基准的外表，应尽能够平整和光洁，不能有飞边、浇口、冒口或其他缺陷，以便定位准确，夹紧可靠。〔4〕粗基准普通只在第一工序中运用一次，应尽量防止反复运用。二、外表加工方法的选择1.应选择相应的能获得经济精度的加工方法。2.要思索工件资料的性质。3.要思索工件的构造外形和尺寸的大小。4.要思索消费率和经济性的要求。5.要思索工厂或车间现有设备情况和技术条件。三、加工顺序的安排加工顺序包括：切削加工工序热处置工序其他辅助工序1.切削加工顺序应遵照以下原那么：〔1〕加工阶段的划分应先粗后精。①粗加工阶段：高效地切除各加工外表上的大部分余量，使毛坯在外形和尺寸上接近零件废品；②半精加工阶段：消除粗加工后留下的误差，使工件到达一定的精度，并完成一些次要表面的加工〔如钻孔、攻丝、铣键槽等〕；③精加工阶段：保证各主要外表到达图纸规定的质量要求；④光整加工阶段⑵先基面后其他⑶先面后孔⑷先主后次2.热处置工序的安排⑴预备热处置：在机械加工之前，其目的是改善切削性能、消除毛坯制造时的剩余应力。⑵最终热处置：在半精加工之后、精加工之前，主要用来提高资料的强度和硬度⑶消除剩余应力的热处置①精度要求不高的零件，在毛坯进入机械加工车间之前进展人工时效和退火处置。②精度要求高的铸件，那么半精加工后安排第二次时效处置，使精度稳定；③精度特别高的零件，如精细丝杠和主轴等零件应安排多次消除剩余应力的处置。④某些精细零件，为了消除剩余奥氏体，稳定尺寸，要在回火后采用冰冷处置，〔冷却到-70~-80℃，坚持1~2h〕。外表装饰性镀层、发蓝处置，普通在机械加工终了以后进展。3.辅助工序的安排辅助工序包括检验、去毛刺、平衡及清洗工序等。第四节加工余量、工序间尺寸及公差确实定一、加工余量的概念1.加工总余量：毛坯尺寸与零件设计尺寸之差。2.工序余量：每一工序所切除的金属层厚度〔相邻两工序根本尺寸之差〕。3.单边余量：零件非对称构造的非对称外表，其加工余量普通为单边余量

4.双边余量：零件对称构造的对称外表，其加工余量为双边余量

5.加工余量的公差公差大小等于本道工序的工序尺寸公差与上道工序的工序尺寸公差之和。工序尺寸的公差规定：①被包容尺寸〔轴的外径〕，最大加工尺寸为根本尺寸，上偏向为零；②包容尺寸〔孔的直径、槽的宽度等〕，最小加工尺寸为根本尺寸，下偏向为零；③毛坯尺寸公差按双向对称偏向。二、工序余量的影响要素⑴上道工序的尺寸公差愈大，那么本道工序的余量愈大。⑵上道工序产生的外表粗糙度Ry和外表缺陷层深度，在本道工序加工时，应将它们切除掉。⑶上道工序留下的各种形位误差。⑷本工序的装夹误差①定位误差②夹紧误差。单边余量计算公式:双边余量计算公式:三、加工余量确实定确定加工余量的方法：计算法、查表法、阅历法。1.计算法：运用公式计算时，根据加工的不同情况，可对公式进展简化：⑴采用浮动镗刀块镗孔、浮动铰刀铰孔或拉刀拉孔：

⑵无心外圆磨床磨外圆无装夹误差，公式可简化为：

⑶研磨、珩磨、超精加工、抛光公式可简化为：

四、工序尺寸与公差确实定〔1〕确定各加工工序的加工余量；〔2〕从终加工工序开场〔从设计尺寸开场〕，到第一道加工工序，逐次加上每道加工工序余量，可分别得到各工序根本尺寸；〔3〕各加工工序按各自所采用加工方法的加工经济精度确定工序尺寸公差〔终加工工序的公差按设计要求确定〕；〔4〕填写工序尺寸并标注工序尺寸公差。例：某轴直径为50mm，尺寸精度要求为IT5，外表粗糙度要求为，并要求高频淬火，毛坯为锻件。其工艺道路为：粗车－半精车－高频淬火－粗磨－精磨－研磨。计算各工序的工序尺寸及公差。先用查表法确定加工余量。由工艺手册查得：研磨余量为0.01mm,精磨余量为0.1mm，粗磨余量为0.3mm，半精车余量为1.1mm，粗车余量为4.5mm，可得加工总余量为6.01mm，取加工总余量为6mm，把粗车余量修正4.49mm。计算各加工工序根本尺寸：研磨后工序根本尺寸为50mm〔设计尺寸〕；其他各工序根本尺寸依次为：精磨50mm＋0.01mm=50.01mm粗磨50.01mm＋0.1mm=50.11mm半精车50.11mm＋0.3mm=50.14mm粗车50.41mm＋1.1mm=51.51mm毛坯51.51mm＋4.49mm=56mm确定各工序的加工经济精度和外表粗糙度：研磨后为IT5，〔零件的设计要求〕；精磨后选定为IT6，；粗磨后选定为IT8，；半精车后选定为IT11；粗车后选定为IT13。查工艺手册可得锻造毛坯公差为。根据上述经济加工精度查公差表，将查得的公差数值按标注在工序根本尺寸上。第五节工艺尺寸链一、工艺尺寸链的概念1.艺尺寸链：将有关尺寸以一定顺序陈列成一封锁的尺寸系统，即构成了零件的工艺尺寸链，简称工艺尺寸链。2.组成环：加工过程中直接获得的根本尺寸。⑴本身增大使封锁环也随之增大的组成环叫增环.⑵本身增大使封锁环反随之减小的组成环叫减环.3.封锁环：加工过程中间接获得的派生尺寸。二、工艺尺寸链的根本计算公式封锁环公称尺寸2.封锁环极限尺寸3.封锁环上、下偏向4.封锁环公差计算公式三、工艺尺寸链解算1.丈量基准和设计基准不重合的尺寸换算例：〔1〕当设计尺寸，时，求解车内孔端面的尺寸及其公差公称尺寸：

求上偏向：求下偏向：〔2〕当设计尺寸，时，如仍采用上述工艺进展加工，由于组成环的公差和封锁环的公差相等，X的公差为零，即尺寸要加工的绝对准确，这实践上是不能够的。因此必需紧缩尺寸的公差。设〔3〕当设计尺寸，时，，由于组成环的公差远大于封锁环的公差，根据封锁环公差，应紧缩的公差.取在这个工艺尺寸链中，尺寸50-0.1取决于尺寸a与b，因此是封锁环。当取心轴尺寸a＝80-0.02时，为保证尺寸50-0.1，卡板应控制的尺寸b可计算如下：公称尺寸：最大极限尺寸计算：最小极限尺寸计算：

2.定位基准和设计基准不重合的尺寸换算镗孔的工序尺寸计算：公称尺寸：上偏向：下偏向：

镗孔工序尺寸为：图中：，求的尺寸与极限偏向3.需求继续加工外表的标注工序尺寸计算图为一齿内孔的简图。内孔为，键槽尺寸深度为。内孔及键槽的加工顺序如下：精镗孔至；插键槽至尺寸A〔经过工艺计算确定〕；热处置；磨内孔至，同时间接保证键槽深度精镗后的半径，磨孔后的半径以及键槽尺寸A都是直接获得的，是组成环。键槽深度是间接获得的，是封锁环。公称尺寸：上偏向：下偏向：

插键槽工序尺寸：第六节时间定额和提高消费率的工艺途径1、时间定额时间定额是指在一定消费条件下，消费一件产品或完成一道工序所需耗费的时间。2、时间定额的组成〔1〕根本时间直接改动消费对象的尺寸、外形、相对位置以及外表形状或资料性质等的工艺过程