内燃机制造工艺学第三章机械加工工艺规程的制定.docx

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内燃机制造工艺学第三章机械加工工艺规程的制定

第三章

机械加工工艺规程的制定

3.1机械加工工艺规程

3.1.1工艺规程概念

①概念:

是由零件的加工工艺路线及每道工序的工艺卡片组成，规定零件制造工艺过程和操作方法的工艺文件。

②作用：

●是组织车间生产的主要技术文件

●是生产准备和计划调度的主要依据

●是新建、扩建工厂、车间的基本技术文件

3.1.2工艺文件的形式

工艺过程卡片、工序卡片、调整卡片、检查工序卡片。

⑴工艺卡片

⑵工序卡片

⑶调整卡片

⑷检查工序卡片

3.1.3编制工艺规程的步骤

●原始资料：

产品图纸、生产纲领、现场加工设备和生产条件

●内容：

a.分析被加工零件（零件工艺性分析）

b.选择毛坯

c.设计工艺过程

d.工序设计

e.编制工艺文件

⑴零件工艺性分析

●了解零件的各项技术要求，提出必要的改进意见

●审查零件结构的工艺性

⑵毛坯的选择

●生产规模的大小

●考虑工件结构的形状和尺寸大小

●考虑零件机械性能的要求

⑶工艺工程设计

分二步：

设计工艺过程、工序设计

3.2工艺路线的拟定

包括：

定位基准的选择、确定加工方法、安排加工工序、加紧方法、热处理及检验等

3.2.1定位基准的选择（粗基准、精基准）

⑴粗基准的选择

①保证位置精度原则

●若零件上有一表面不加工。

就选择该表面为粗基准

●若零件上有几个表面不加工时，就选择其中与表面位置精度要求高的表面为粗基准

②保证余量均匀原则

③保证余量足够原则

④保证切削余量最小原则（可靠定位原则）

⑤不重复使用原则

⑵精基准的选择原则

1基准重合原则

②基准统一原则

一般采用：

面积较大、精度较高的平面；孔以及其距离较远的几个面组成

③自为基准

④互为基准

3.2.2表面加工方法的选择

⑴选择加工方法遵循的原则

●根据加工表面的形状类型

外圆、内孔、平面、成型表面

●根据加工表面的尺寸大小

●根据加工质量要求选择能获得经济精度与相应表面粗糙度的加工方法

●根据工件材料的可加工性能

●根据不同的生产类型

●充分考虑本单位的生产条件、工装设备、技术状态。

⑵各种加工方法采用的加工方案所达到的经济精度、粗糙度

外圆、内孔和平面加工方案见P102页

3.2.3加工顺序的安排

⑴加工阶段的划分

①目的：

●保证加工质量

●可合理使用设备

●可在粗加工阶段发现毛坯的缺陷

●便于安排热处理工序

●避免工件的重要表面受到损伤

②划分：

质量要求较高：

分2个阶段：

毛坯—粗—精

质量要求很高：

分四个：

毛坯—粗—半精—精—光整

⑵加工顺序安排的原则：

①先基准后其它表面

画线工序应在机加工之前安排

②先粗后精、先主要后次要表面

●在加工重要表面之前，对精基准应进行一次修整

●对于和主要表面有位置要求的次要表面

●对于易出现废品的工序，精加工、光整加工可适当放前面次要小表面可放后面

③先平面后加工孔

⑶热处理工序的安排

①退火和正火，一般在机加工前进行

②时效处理：

一般在机加前或粗加后

③淬火：

精加工前

④渗碳：

精加工前

⑤表面处理：

工艺工程的最后

⑷辅助工序的安排

①检验：

粗加后半精加工前；送外车间前；费工时的工序、重要工序前后

②特种检验：

X射线、超声波探伤（内部），一般在工艺工程的开始

③荧光检查、磁力探伤（表面），精加工阶段

⑸清洗、防锈安排最后

⑹举例：

惰轮轴加工

毛坯的选择：

中批、载荷大、有凸肩。

锻造毛坯

加工阶段：

外圆IT7、粗糙度Ra0.8,加工分三个阶段：

粗车—半精车—粗磨

3.2.4工序的集中与分散

●工序集中

●工序分散

3.3工序尺寸的确定

3.3.1加工余量的概念

1）加工余量的定义

⑴加工余量：

加工前后尺寸之差，大小是从表面切除金属层厚度

a.总余量Z总:

为毛坯余量，大小为毛坯尺寸减去设计图的尺寸

a.工序余量Zi：

相邻两道工序的尺寸之差

⑵单边余量：

平面加工：

外表面、内表面

⑶双边余量：

外圆面、内孔面加工

⑷包容尺寸和被包容尺寸

●包容尺寸（内表面的B和内圆面的DB）

●被包容尺寸（外表面的b和外圆面的dB）

2）余量公差δ

⑴Z总的公差—毛坯余量的公差

⑵工序余量Zi的公差，规定向体内分布原则

3）工序余量与余量公差的关系图

结论

a.工序余量zb必须大于上一工序的余量公差，即zb＞δa;

b.前一工序留下的形状公差误差必须留有足够的zb来消除前一工序留下的形状和位置公差;

c.来消除前一工序的表面粗糙度的影响.

4）工序余量及余量公差的确定

⑴Zi的确定方法有三种

查表法、估算法和计算法。

⑵查表法确定余量、工序尺寸和公差的方法

例：

加工阶梯轴

⑶估算法确定余量、工序尺寸和公差的方法

例：

镗孔，要求内IT7

3.4工工艺尺寸链的计算

3.4.1工艺尺寸链的定义和组成

⑴工艺尺寸:

也是工序尺寸,某工序加工以后达到的尺寸,在设计图上没有标出,加工、检查需要的尺寸。

⑵工艺尺寸链

1定义：

同一工件由相互连接的尺寸所组成的封闭尺寸组合。

特点：

封闭性、关联性和由三个以上尺寸组成

②尺寸链的组成→环

封闭环A0:

间接得到的尺寸

特点：

封闭环只有一个;尺寸由其它环尺寸决定

组成环——增环、减环

增环Ai:

Ai↑→A0↑

减环Aj:

Aj↑→A0↓

3.4.2尺寸链的计算公式

⑴基本公式共6个（书P73）

⑵计算方式：

正计算、反计算、中间计算

正计算:

已知Ai、Aj，求A0

（用于验算工序图上的尺寸和公差）

反计算：

已知A0，求Ai、Aj

（用于确定工序尺寸和公差）

注意：

Ti：

平均公差分配法、等精度分配法

中间计算：

已知A0、Ai，求其它Ai、Aj

（用于工序尺寸的换算和工序尺寸的确定）

⑶计算方法：

公式法、竖式法

例1：

气缸体孔系加工（见P75例3-5）

例2：

铣键槽

练习四

一、判断题（正确的在题后括号内划“√”，错误的划“×”。

）

1.在尺寸链中只有一个封闭环。

2.在尺寸链中必须有减环，可以没有增环。

3.加工高精度表面时所用的定位基准称为精基准。

4.一个表面的加工总余量等于该表面的所有加工余量之和。

5.某工序的最大加工余量与该工序尺寸公差无关。

6.一批轴要进行粗加工和精加工，通常应至少分成两道工序。

7.最大限度的工序集中，是在一个工序中完成零件的全部加工。

二、多项选择题（在每小题的四个备选答案中，选出一至四个正确的答案）

1.机械加工工序卡片记载的内容包括（）。

A．工序简图B．工步内容C．切削用量D．工时定额

2.工序的最小加工余量由（）决定。

A．上道工序的工序尺寸公差

B．本道工序加工时的装夹误差

C．上道工序加工时的装夹误差

D．本道工序的工序尺寸公差

3.对于一个平面加工尺寸，如果上道工序的尺寸最大值为Hamax，最小值为Hamin，本工序的尺寸最大值为Hbmax，最小值为Hbmin，那么本工序的最大加工余量Zmax＝（）。

4.平面加工时，上道工序的工序尺寸公差为δa，本道工序的工序尺寸公差为δb，则本工序余量的变动量δx＝（）

A．（δa+δb）/2B．（δa-δb）/2

C．（δa+δb）D．（δa-δb）

5.加工轴的外圆表面时，如果上道工序的尺寸最大值为damax，最小值为damin，本工序的尺寸最大值为dbmax，最小值为dbmin，那么，本工序的双边最大加工余量2Zmax等于（）。

A．damax-dbmax   B．damax-dbmin

C．damin-dbmax  D．damin-dbmin

6.零件的结构工艺性是指（）。

A．零件结构对强度的影响B．零件结构对加工可行性的影响

C．零件结构对使用性能的影响D．零件结构对刚度的影响

三、填空题

1.机械加工工艺规程是指一种用文件形式规定下来的。

2.在尺寸链中，组成环的公差必然于封闭环的公差。

3.工艺过程包括毛坯制造、、零件热处理、和检验试车等。

4..零件的机械加工工艺过程以i为基本单元所组成

5.加工余量确定方法有、和分析计算法。