机械创新设计 课件 模块二 项目八 机械加工工艺介绍

项目八机械加工工艺介绍《机械创新设计》模块二方法与理论任务一机械加工工艺规程任务一机械加工工艺规程

（一）机械加工工艺规程

规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件称为工艺规程。规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件称为机械加工工艺规程。任务一机械加工工艺规程

（二）机械加工工艺规程的作用和格式1.机械加工工艺规程的作用（1）工艺规程是生产计划、调度、工人操作、质量检查的依据。（2）工艺规程是生产准备（包括技术准备）工作的基础

（a）技术关键分析与研究

（b）专用工装设计和制造或采购

（c）原材料及毛坯的供应

（d）设备改造或新设备的购置或定做（3）工艺规程是设计新建和扩建车间（工厂）的基础

（a）确定生产需要的机床种类和数量

（b）确定机床布置和动力配置

（c）确定车间面积

（d）确定工人的工种和数量任务一机械加工工艺规程

2.机械加工工艺规程的格式

机械加工工艺规程最常用的两种格式是：机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片。

（1）机械加工工艺过程卡片

机械加工工艺过程卡片是以工序为单位，简要说明产品或零、部件的加工过程的一种工艺文件。它是生产管理的主要技术文件。

适用范围：广泛用于成批生产和单件小批生产中比较重要的零件。

（1）机械加工工序卡片

机械加工工序卡片是在工艺过程卡片的基础上按每道工序所编的一种工艺文件，一般具有工序简图，并详细说明该工序的每一个工步的加工内容、工艺参数、操作要求以及所用设备和工艺装备等。任务一机械加工工艺规程

机械加工工艺过程卡片

适用范围：主要用于大批大量生产中所有零件，中批生产中的重要零件和单件小批生产中的关键工序。任务一机械加工工艺规程

机械加工工序卡片任务一机械加工工艺规程

制订工艺规程的主要依据(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。任务一机械加工工艺规程

制订工艺规程的步骤（1）分析零件图和产品装配图；了解产品的用途、性能和工作条件，熟悉零件在产品中的地位和作用。（2）对零件图和装配图进行工艺审查；审查图纸上的尺寸、视图和技术要求是否完整、正确、统一；找出主要技术要求和分析关键的技术问题；审查零件的结构工艺性。（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；任务一机械加工工艺规程

（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。项目八机械加工工艺介绍《机械创新设计》模块二方法与理论任务二机械加工工艺路线拟定任务二

机械加工工艺路线拟定

机械加工工艺规程的制定,大体上可分为两个步骤。首先是拟订零件加工的工艺路线，然后再确定每一道工序的工序尺寸、所用设备和工艺装备以及切削用量和工时定额等，这两个步骤是互相联系的，应进行综合分析和考虑。

工艺路线的拟订是制定工艺规程中最关键性的一步。工艺路线的合理与否，不但影响到零件的加工质量和效率，而且还影响到工人的劳动强度、设备投资、车间面积和生产成本等问题，必须严谨对待。任务二

机械加工工艺路线拟定

（一）加工方法的选择1．根据每个加工表面的精度要求，尺寸、形状、位置、精度及表向粗造度对照各种加工方法能达到的精度及粗糙度，选择最合理的加工方法。2.加工材料的性质：如淬火钢专用磨削，有色金属常用金刚镗或者高速精密车削3.考虑生产类型：即生产率和经济性问题。在大批大量生产中可用专用高效设备，如平面和孔可采用拉削加工代替铣、刨、镗。4.考虑本厂（本车间）的现有设备及技术要求，能达到的加工经济精度。任务二

机械加工工艺路线拟定（二）加工阶段的划分1.划分加工阶段的原因(1)粗加工时，切削余量大、切削热量大、工艺系统受力变形及内应力变形存在而无法消除。要在后续阶段逐步减少切削用量，逐步修正工件误差，阶段之间时间间隔用于自然时效，有利于工件消除内应力和部分变形。(2)后续工序易把以加工好的加工面划伤。(3)不利于及时发现毛坯的缺陷。(4)不利于合理使用设备。粗加工采用普通机床，精加工采用精密机床。5．不利于合理使用技术工人。任务二

机械加工工艺路线拟定

2.划分方法(1)粗加工阶段：提高生产率、去除加工面的大部分余量(2)半精加工阶段：减少粗加工留下的误差，使加工面达到一定的精度，为精加工做准备。(3)精加工阶段：保证工件的尺寸、形状和位置精度达到或基本达到图纸规定的精度要求及表面粗糙度要求。(4)精密、超精密或光整加工阶段：对精度要求很高的工件，在工艺过程的最后安排珩磨、研磨、精密磨、超精加工、金刚车、金刚镗或其它特种方法加工，以达到最终的精度要求。任务二

机械加工工艺路线拟定

（三）加工顺序的安排

加工顺序的安排原则1.先加工基准面再加工其他表面：基准先行(1）工艺路线开始安排的加工面应是选作定位基准的精基准面，然后再以精基准定位加工其他表面(2）为保证一定的定位精度，当加工面的精度要求高时，精加工前一般应先精修一下精基准。2．加工平面后加工孔：先面后孔(1）零件有较大平面可作为定位基准时，先加工定位面，以面定位加工孔。(2）毛坯面上钻孔钻夹易偏，若该平面需要加工则在钻孔前加工。3．加工主要表面，后加工次要的表面：先主后次4．安排粗加工工序，后安排精加工工序:先粗后精任务二

机械加工工艺路线拟定

（四）热处理工序及表面处理工序1．为改善切削性而进行的热处理工序（退火、正火、调质）→（预备热处理）用于切削加工前。2．为了消除内应力而进行的热处理（人工时效、退火、正火）安排用于粗加工之后。3．为改善材料力学物理性质，半精加工后精加工前安排淬火。淬火→回火→渗碳淬火等热处理工序。4．精密零件在淬火后安排冷处理以稳定零件尺寸。5．提高零件表面耐磨性或耐腐蚀性而安排的热处理工序，以及以装饰为目的而安排的热处理工序（镀铬、阳极氧化、镀锌、发蓝）一般放在工艺过程最后。任务二

机械加工工艺路线拟定

（五）其他工序的安排1.检验工序：1）零件加工完毕之后2）从一个车间转到另一车间前后3）关键工序的前后2.一般尺寸检验、X射线、检查、超声波探伤等用于工件内部的质量检查，一般安排在工艺过程的开始。磁力探伤、荧光检验用于工件表面质量的检验，在精加工前后进行密封性检验、零件平衡、零件的重量检验、在工艺过程最后进行。3.去毛刺处理在切削加工后，装配工件前安排情况4.清洗工件一般安排在进入装配之前。项目八机械加工工艺介绍《机械创新设计》模块二方法与理论任务三

特种加工简介任务三

特种加工简介

（一）特种加工技术的产生

为解决以下技术难题：

1.解决各种难切削材料的加工问题；

2.解决各种特殊复杂型面的加工问题；

3.解决各种超精密、光整零件的加工问题；

4.特殊零件的加工问题。

20世纪40年代，前苏联科学家拉扎连柯夫妇发明了电火花加工技术。由于各种先进技术的不断应用，产生了多种有别于传统机械加工的新方法，从广义上定义为特种加工（Non-TraditionalMachining，NTM）。任务三

特种加工简介常用特种加工方法任务三

特种加工简介

尽管特种加工优点突出，应用日益广泛，但是各种特种加工的能量来源、作用形式、工艺特点却不尽相同，其加工特点与应用范围自然也不一样，而且各自还都具有一定的局限性。为了更好地应用和发挥各种特种加工的最佳功能及效果，必须依据工件材料、尺寸、形状、精度、生产率、经济性等情况作具体分析，区别对待，合理选择特种加工方法。任务三

特种加工简介

特种加工的应用

特种加工可以加工任何硬度、强度、韧性、脆性的金属、非金属材料或复合材料，而且特别适合于加工复杂、微细表面和低刚度的零件。同时，有些方法还可以用于进行超精密加工、镜面加工、光整加工以及纳米级（原子级）的加工。特种加工技术的广泛应用，已经引起了机械制造领域的许多变革。例如对材料的可加工性、工艺路线的安排、新产品的试制过程、产品零件结构设计、零件结构工艺性好坏的衡量标准等产生了一系列的影响。这些影响主要表现在以下几个方面。

任务三

特种加工简介

（1）改善了材料的可加工性