机械制造工艺学第四章.ppt
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第四章第四章第四章第四章机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计工艺规程：
把工艺过程和操作方法按一定格式用文件形式固定下来用以指导生产的技术文件。
工艺规程审定以后，不能随意更改，若在修改，必须重新审批。
一、工艺规程的作用一、工艺规程的作用1、工艺规程是指导车间生产的重要技术文件。
2、工艺规程是组织和管理生产的主要依据。
如生产准备和计划调度。
新产品开发，根据工艺规程进行技术准备和生产准备（刀、量、夹具设计制造）原材料、毛坯、半成品供应，外购外协件采购，人员、成本核算等。
3、是新建和扩建工厂车间的基本技术文件。
根据工艺规程确定设备、人员、车间面积和投资总额。
第一节第一节概述概述二、机械加工工艺规程的格式工艺规程以表格形式填写。
虽然国家没有对工艺规程表格进行统一的规定，但基本内容是相同的。
详细程度与产品的生产类型有关。
小批生产：
只需填写简单的机械加工工艺过程卡中批生产：
采用详细的机械加工工艺卡大量生产：
各工序要填写工序卡（调整卡和检验卡）。
数控工序填数控加工工序卡工序卡片中的工序图要求：
视图的方位与工件加工时的方位相同；加工表面用粗实线表示，其他用细线表示；只标注本工序的工序尺寸和精度要求；标注定位与夹紧符号三、工艺规程的设计原则、步骤和内容三、工艺规程的设计原则、步骤和内容1、设计原则1）保证零件加工质量，达到设计图纸规定的各项技术要求。
2）必须满足生产纲领要求，提高劳动生产率。
3）人力和物力损耗少，降低生产成本。
4）减轻工人劳动强度，有良好的工作环境，保障安全生产。
5）积极采用先进技术和工艺，减少材料和能源消耗，并应符合环保要求。
22、设计步骤和内容、设计步骤和内容产品的全套装配图及零件图产品的全套装配图及零件图产品的验收质量标准产品的验收质量标准产品的生产纲领及生产类型产品的生产纲领及生产类型零件毛坯图及毛坯生产情况零件毛坯图及毛坯生产情况本厂（车间）的生产条件本厂（车间）的生产条件各种有关手册、标准等技术资料各种有关手册、标准等技术资料国内外先进工艺及生产技术的发展与应用情况国内外先进工艺及生产技术的发展与应用情况收集制定机械加工工艺规程所需原始资料收集制定机械加工工艺规程所需原始资料1）分析产品的零件图和装配图了解产品性能用途，零件在产品中的位置和作用，找出主要技术条件和关键技术问题。
审查图纸的完整性，技术条件的合理性，所用材料的正确性。
2）工艺审查检查图纸的技术条件是否合理，零件的结构工艺性是否好，是否缺少必要的尺寸、视图和技术条件。
分析零件的结构工艺性。
结构工艺性：
是指零件在满足使用要求的前提下，制造的可行性和经济性。
使用性能相同而结构不同的两个零件，其加工难易程度和生产成本可能相差很大。
发现问题及时与设计部门协商，研究解决办法a）b）c）a）孔距箱壁太近：
需加长钻头才能加工钻头在圆角处容易引偏b）加长箱耳，不需加长钻头即可加工c）结构上允许，将箱耳设计在某一端，不需加长箱耳几种零件的结构工艺性举例a）a）车螺纹时，螺纹根部不易清根，且工人操作紧张，易打刀b）b）留有退刀槽，可使螺纹清根，工人操作相对容易，可避免打刀a）插齿无退刀空间，小齿轮无法加工a）b）b）留出退刀空间，小齿轮可以插齿加工几种零件的结构工艺性举例a）两端轴颈需磨削加工，但砂轮圆角不能清根a）b）留有退刀槽，磨削时可以清根b）a）锥面磨削加工时易碰伤圆柱面，且不能清根a）b）留出砂轮越程空间，可方便地对锥面进行磨削加工b）几种零件的结构工艺性举例a）a）斜面钻孔，钻头易引偏b）b）结构允许，留出平台，可避免钻头偏斜a）孔壁出口处有台阶面，钻孔时钻头易引偏，易折断a）b）b）结构允许，内壁出口处作成平面，钻孔位置容易保证几种零件的结构工艺性举例a）a）加工面高度不同，需两次调整加工，影响加工效率b）b）加工面在同一高度，一次调整可完成两个平面加工a）键槽方向不一致，需两次装夹才能完成加工a）b）b）键槽方向一致，一次装夹即可完成加工几种零件的结构工艺性举例依依据据零零件件在在产产品品中中的的作作用用、零零件件本本身身的的结结构构特特征与外形尺寸、零件材料工艺特性以及生产批量等。
征与外形尺寸、零件材料工艺特性以及生产批量等。
毛坯类型：
毛坯类型：
铸件，锻件、型材、焊接件和冲压件。
铸件，锻件、型材、焊接件和冲压件。
选选择择毛毛坯坯种种类类和和制制造造方方法法时时，一一般般希希望望毛毛坯坯的的尺尺寸寸形形状状尽尽量量接接近近成成品品，以以减减少少加加工工余余量量、提提高高材材料料的的利利用用率率、缩缩短短加加工工时时间间、降降低低加加工工成成本本，但但是是，毛坯精度越高，会相应增加毛坯的制造成本。
毛坯精度越高，会相应增加毛坯的制造成本。
33）确定毛坯）确定毛坯选择毛坯时应考虑以下因素：
选择毛坯时应考虑以下因素：
（1）生生产产批批量量；批批量量大大，可可选选择择高高精精度度高高生生产产率率的的毛毛坯坯制制造造方方法，批量小可选择低成本的毛坯制造方法。
法，批量小可选择低成本的毛坯制造方法。
铸件（木模造型，金属模造型）、锻件（自由锻、模锻）铸件（木模造型，金属模造型）、锻件（自由锻、模锻）
（2）工件的结构形状和尺寸大小工件的结构形状和尺寸大小；复复杂杂和和薄薄壁壁零零件件一一般般不不同同用用金金属属型型铸铸造造，大大尺尺寸寸零零件件不不能能用用模模锻锻、压压铸铸和和精精铸铸。
外外型型复复杂杂的的小小零零件件，可可用用精精密密毛毛坯坯制制造方法造方法，如压铸、熔模铸造，省去机械加工。
，如压铸、熔模铸造，省去机械加工。
（3）零件的机械性能）零件的机械性能；同同种种材材料料不不同同毛毛坯坯制制造造方方法法其其机机械械性性能能不不同同。
如如：
金金属属型型浇浇注注的的毛毛坯坯比比砂砂型型浇浇注注的的毛毛坯坯强强度度高高；而而离离心心浇浇注注和和压压力力浇浇注注又又高高于于金金属属型型。
一一般般强强度度要要求求高高的的零零件件应应采采用用锻锻件件，但但有有时也可采用球墨铸铁。
时也可采用球墨铸铁。
（4）本厂现有设备和技术水平。
）本厂现有设备和技术水平。
各类毛坯的特点及适用范围毛坯种类制造精度（IT）加工余量原材料工件尺寸工件形状机械性能适用生产类型型材型材焊接件砂型铸造自由锻造普通模锻钢模铸造精密锻造压力铸造熔模铸造冲压件粉末冶金件工程塑料件13级以下13级以下1115101281181171081079911大一般大大一般较小较小小很小小很小较小各种材料钢材铸铁,铸钢,青铜钢材为主钢,锻铝,铜等铸铝为主钢材,锻铝等铸铁,铸钢,青铜铸铁,铸钢,青铜钢铁,铜,铝基材料工程塑料小型大、中型各种尺寸各种尺寸中、小型中、小型小型中、小型小型为主各种尺寸中、小尺寸中、小尺寸简单较复杂复杂较简单一般较复杂较复杂复杂复杂复杂较复杂复杂较好有内应力差好好较好较好较好较好好一般一般各种类型单件单件小批单件小批中、大批量中、大批量大批量中、大批量中、大批量大批量中、大批量中、大批量5）确定各道工序所使用的工艺装备）确定各道工序所使用的工艺装备；包包括括选选择择机机床床、刀刀具具、夹夹具具和和量量具具等等。
如如果果需需要改装或自制设备应提出设计任务书。
要改装或自制设备应提出设计任务书。
6）确定各主要工序的技术要求和检验方法）确定各主要工序的技术要求和检验方法；7）确定各工序加工余量、计算工序尺寸和公差）确定各工序加工余量、计算工序尺寸和公差；8）确定切削用量）确定切削用量；9）确定工时定额）确定工时定额；10）编制工艺文件）编制工艺文件。
4）制订工艺路线；包括：
选择定位基准面，确定加工方法、安排加工顺序、安排热处理及其它辅助工序等。
一般应提出多个工艺方案，找出最合理的方案。
工工序序设设计计一、定位基准的选择一、定位基准的选择一、定位基准的选择一、定位基准的选择定位基准的种类：
定位基准的种类：
粗基准、精基准和辅助基准粗基准、精基准和辅助基准。
1、粗粗基基准准：
在在第第一一道道工工序序中中，用用未未经经加加工工的的毛毛坯坯表表面面作作定定位基准，这种表面称为粗基准位基准，这种表面称为粗基准。
注意：
注意：
粗基准一般只允许使用一次粗基准一般只允许使用一次。
2、精基准：
、精基准：
用已加工的表面作为定位基准称精基准用已加工的表面作为定位基准称精基准。
第二节、工艺路线的制订第二节、工艺路线的制订正确正确选择定位基准定位基准对保保证零件加工精度、合理安排加零件加工精度、合理安排加工工顺序有非常重要的作用。
基准序有非常重要的作用。
基准选择是制是制订工工艺规程需程需要解决的首要要解决的首要问题。
3、辅助基准：
当零件没有合适表面作定位基准助基准：
当零件没有合适表面作定位基准时，需要在零，需要在零件上加工出件上加工出专门的定位基准，的定位基准，这种基准称种基准称辅助基准。
如用作助基准。
如用作轴类零件定位的零件定位的顶尖孔。
尖孔。
面基准：
面基准：
主要加工面、零件的结合面、主要加工面、零件的结合面、对称中心面、端面、轴肩。
对称中心面、端面、轴肩。
线基准：
线基准：
孔轴的中心线、孔轴的中心线、对称中心线。
对称中心线。
长度基准长度基准对称面对称面高度基准高度基准底面底面2-径向基准径向基准轴线轴线长度基准长度基准端面端面设计基准是在零件结构设计时，用以确定零件在机器、部设计基准是在零件结构设计时，用以确定零件在机器、部件中的位置及其几何关系的基准。
一般作为基准的要素是件中的位置及其几何关系的基准。
一般作为基准的要素是接触面、对称面或主要的回转轴线接触面、对称面或主要的回转轴线11、设计基准、设计基准根据零件的结构和设计要求选定的基准根据零件的结构和设计要求选定的基准2215M1018265270设计设计基准基准工艺基准工艺基准工艺基准是指零件在加工过程中，用来装夹定位、测量、检验工艺基准是指零件在加工过程中，用来装夹定位、测量、检验零件已加工面时所用到的零件上的一些点、线、面。
零件已加工面时所用到的零件上的一些点、线、面。
22、工艺基准、工艺基准为便于加工和测量而选定的尺寸基准为便于加工和测量而选定的尺寸基准501626706040100设计基准设计基准工艺基准工艺基准
（一）粗基准的选择
（一）粗基准的选择
（一）粗基准的选择
（一）粗基准的选择选选择择粗粗基基准准考考虑虑的的重重点点是是：
如如何何保保证证加加工工表表面面有有足足够够的的余余量量，不不加加工工表表面面与与加加工工表表面面间间的的尺尺寸寸、位位置置符合图纸要求。
符合图纸要求。
这这两两个个方方面面有有时时是是相相互互矛矛盾盾的的，在在选选择择时时首首先先应应明确哪一方面是主要的。
明确哪一方面是主要的。
外圆1的轴线内孔3的轴线1）保证相互位置要求的原则为保证加工表面与不加工表面之间的位置要求，则应选择不加工表面作为粗基准。
如果工件有多个不加工表面。
则应以其中与加工表面位置精度要求较高的表面为粗基准。
如果零件上每个表面都要加工则应以加工余量最小的表面作为粗基准。
nn粗基准的选择原则：
粗基准的选择原则：
粗基准的选择原则：
粗基准的选择原则：
床身粗基准选择比较工序1工序1工序2工序222）保证加工表面余量合理分配的原则）保证加工表面余量合理分配的原则如果必须保证某加工表面余量均匀，则应选择该表面为粗基准。
3）便于工件装夹原则）便于工件装夹原则作为粗基准的表面尽可能平整、光洁，且有足够大的尺寸，不允许有锻造飞边、铸造浇、冒口或其它缺陷。
也不允许选用铸造分型面作粗基准。
4）粗基准一般不得重复使用的原则）粗基准一般不得重复使用的原则在同一尺寸方向上粗基准只允许使用一次，以后加工都要选已经加工过的表面作为精基准。
因为粗基准表面粗糙，多次使用同一粗基准会产生较大的定位误差。
粗基准重复使用错误示例及改进（三）精基准的选择（三）精基准的选择（三）精基准的选择（三）精基准的选择选选择择精精基基准准考考虑虑的的重重点点：
如如何何减减少少定定位位误误差差，提提高定位精度，装夹准确方便高定位精度，装夹准确方便。
1）基准重合原则基准重合原则尽尽量量选选用用设设计计基基准准作作为为定定位位基基准准。
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