（中职）车削加工技术5、零件加工工艺分析（2）教学课件（）.ppt

YCF（中职）车削加工技术5、零件加工工艺分析（2）教学课件2 2车加工技术车加工技术任务三任务三 金属切削基础知识金属切削基础知识零件的加工工艺分析零件的加工工艺分析(2)建议：建议：4 4课时课时子任务子任务子任务子任务3 3 零件的加工工艺分析零件的加工工艺分析零件的加工工艺分析零件的加工工艺分析2023/5/152023/5/15学习目的学习目的工艺及工艺路线；生产过程中的工序、工步工艺及工艺路线；生产过程中的工序、工步能自行制定工艺卡、工序卡能自行制定工艺卡、工序卡学习重点学习重点学习难点学习难点掌握掌握工艺及工艺路线；生产过程中的工序、工步工艺及工艺路线；生产过程中的工序、工步工艺卡、工序卡工艺卡、工序卡制定制定能自行制定工艺卡、工序卡能自行制定工艺卡、工序卡能通过查阅资料获取相关知识2023/5/152023/5/15知识目标知识目标技能目标技能目标德育目标德育目标工艺及工艺路线；生产过程中的工序、工步工艺及工艺路线；生产过程中的工序、工步、工艺卡、工序卡工艺卡、工序卡 能通过查阅资料获取相关知识，能通过查阅资料获取相关知识，熟练掌握工艺及工艺路线；生产过程中的工序、工步熟练掌握工艺及工艺路线；生产过程中的工序、工步能自行制定工艺卡、工序卡能自行制定工艺卡、工序卡严谨细致、一丝不苟的科学态度和探索精神严谨细致、一丝不苟的科学态度和探索精神实践操作能力、团队合作能力，自我学习能力。实践操作能力、团队合作能力，自我学习能力。2023/5/152023/5/15复习提问复习提问1 1、什么是基准？基准如何分类？、什么是基准？基准如何分类？2 2、如何选用基准？、如何选用基准？3 3、基准的作用？、基准的作用？4 4、零件从毛坯到成品，加工过程如何安排加工顺序、零件从毛坯到成品，加工过程如何安排加工顺序才能保证加工质量？才能保证加工质量？2023/5/152023/5/15一、工艺概述一、工艺概述工艺路线工艺路线：是指产品、零部件在生产过程中，由毛坯准备：是指产品、零部件在生产过程中，由毛坯准备到成品包装入库，经过企业各有关部门或工序的先后顺序。到成品包装入库，经过企业各有关部门或工序的先后顺序。工艺路线地位：拟定工艺路线是制定工艺规程的工艺路线地位：拟定工艺路线是制定工艺规程的关键。关键。拟定工艺路线的要点拟定工艺路线的要点：确保零件的全部技术要求；生产效率高；生产成本低；劳动生产条件好。2023/5/152023/5/15 二、生产类型二、生产类型单件生产单件生产其特点是生产的产品种类繁多，每种产品仅其特点是生产的产品种类繁多，每种产品仅只制造一个或几个，且很少再重复生产只制造一个或几个，且很少再重复生产成批生产成批生产其特点是分批地生产相同的零件，生产成周其特点是分批地生产相同的零件，生产成周期性的重复。又分为：小批生产、中批生产、大批生产期性的重复。又分为：小批生产、中批生产、大批生产大量生产大量生产 其特点的产品的产量大，品种少，大多数生其特点的产品的产量大，品种少，大多数生产设备长时间重复地进行某一零件某一工序的加工。产设备长时间重复地进行某一零件某一工序的加工。2023/5/152023/5/15 各种生产类型的工艺特征各种生产类型的工艺特征单件生产成批生产大量生产机 床 设备通用（万能）设备通用或部分专用设备高效率专用设备夹具很少用专用夹具 广泛使用专用夹具高效率专用夹具毛坯木模砂型铸件和自由锻件部分选用金属模铸件或锻件机器造型、压力铸造、模锻、滚锻等对 工 人的 技 术要求技术熟练技术比较熟练调整工技术熟练，操作工要求熟练程度较低2023/5/152023/5/15三、表面加工方法的选择三、表面加工方法的选择 选择零件各表面的加工方法，是拟定零件加工工艺路线的主要任务之一。对于零件的各表面有不同的加工方法，而同一表面可以有几种不同的加工方法，而不同的加工方法又具有不同的技术经济效果。选择加工方法，一般根据经验或查表确定，而根据实际情况或工艺试验进行修改。选择合适的加工方法时，要考虑下列因素：2023/5/152023/5/151 1、选择相应能获得经济精度和经济表面粗糙度的方法、选择相应能获得经济精度和经济表面粗糙度的方法1)1)工序基准：工序基准：A、经济精度 在正常条件下（采用符合质量标准的设备、工艺装备、标准技术等级的工人，不延长加工时间）所能保证的加工精度。B、经济表面粗糙度 在正常条件下，所能保证的表面粗糙度2 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3 3）工件材料的力学性能及热处理的影响）工件材料的力学性能及热处理的影响2023/5/152023/5/15实际生产中，这些因素都不是孤立的，而是互相影响的，实际生产中，这些因素都不是孤立的，而是互相影响的，在具体选择加工方法时，应根据具体条件全面考虑，灵活运在具体选择加工方法时，应根据具体条件全面考虑，灵活运用，不要顾此失彼。只有这样，才能选择出优质、高产、低用，不要顾此失彼。只有这样，才能选择出优质、高产、低耗的加工方案耗的加工方案4 4）结合生产类型考虑生产率与经济性）结合生产类型考虑生产率与经济性5）现有生产条件2023/5/152023/5/15外圆柱面加工方法外圆柱面加工方法序号加工方法经济精度经济表面粗糙度Ra值适应范围1粗车IT131112.5-50适于淬火钢以外的各种金属2粗车半精车IT108 3.26.33粗车半精车精车IT870.81.64粗车半精车精车滚压（抛光）IT870.0250.25粗车半精车磨削IT870.40.8主要用于淬火钢也可用于未淬火钢但不宜加工有色金属6粗车半精车粗磨精磨IT760.10.47粗车半精车粗磨精磨超精加工（或轮式超精磨）IT50.012018粗车半精车精车精细车IT760.0250.4用于要求高的有色金属加工9粗车半精车粗磨精磨超精磨IT5以上 0.0060.025极高精度的外圆加工10 粗车半精车粗磨精磨研磨IT5以上 0.0060.12023/5/152023/5/15孔加工方法1钻IT131112.5加工未淬火钢及铸铁的实心毛坯也可加工有色金属2钻铰IT1081.66.33钻粗铰精铰IT870.81.64钻扩IT11106.312.55钻扩铰IT981.63.26钻扩粗铰精铰IT70.81.67钻扩机铰手铰IT760.20.48钻扩拉IT970.11.6大批量生产9粗镗（或扩孔）IT13116.312.5除淬火钢外各种材料，毛坯有铸（锻）孔10粗镗（扩）半精镗（精扩）IT1091.63.211粗镗（扩）半精镗（精扩）精镗（铰）IT870.81.612粗镗（扩）半精镗（精扩）精镗浮动镗刀精镗IT760.40.813粗镗（扩）半精镗磨孔IT870.20.8不能用于有色金属14粗镗（扩）半精镗粗磨精磨IT760.10.215粗镗半精镗精镗精细镗（金刚镗）IT760.050.4主要用于有色金属16钻扩粗铰精铰珩磨；钻（扩）拉珩磨；粗镗半精镗精镗珩磨IT760.0250.2精度要求很高的孔17以研磨代替上述方法中的珩磨IT650.0060.12023/5/152023/5/15平面加工方法1粗车IT131112.550端面2粗车半精车IT1083.26.33粗车半精车精车IT8-70.81.64粗车半精车磨削IT860.20.85粗刨（或粗铣）IT13116.325一般不淬硬平面6粗刨（或粗铣）精刨（或精铣）IT1031.66.37粗刨（或粗铣）精刨（或精铣）刮研IT760.10.8精度要求高的不淬硬平面8以宽刃精刨代替以上刮研IT70.20.89粗刨（或粗铣）精刨（或精铣）磨削IT70.20.8精度要求高的不淬硬平面及淬硬平面10 粗刨（粗铣）精刨（精铣）粗磨精磨IT760.0250.411 粗铣拉IT9-70.20.8大量生产，较小平面12 粗铣精铣-磨削研磨IT5以上0.0060.1高精度平面2023/5/152023/5/15四、划分加工阶段四、划分加工阶段1、粗加工阶段 主要任务是切除各加工面的大部分加工余量，主要问题是如何获得高的生产率2、半精加工阶段 主要为精加工做准备3、精加工阶段 此阶段使工件的各主要表面达到图样规定质量要求4、光整加工或超精加工阶段 主要目的是提高表面尺寸精度，获得更高的表面粗糙度及使表面强化，一般不用于纠正表面的几何形状误差和相对位置误差。划分加工阶段的意义：有利于保证加工质量；有利于合理使用设备；有利于充分发挥技术工人的操作技能；有利于安排热处理工序；有利于及早发现毛坯缺陷2023/5/152023/5/15五、确定加工顺序五、确定加工顺序1 1、几个概念、几个概念工序工序：一个或一组人，在一个工作地对同一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。工位工位：为了完成一定的工序部分（工序内容），一次装夹工件后，工件（装配单元）与夹具或设备的可动部分，一起相对刀具或设备的固定部分，所占据的每一个位置，称为工位。工步工步：加工表面（或装配时的连接表面）和加工（或装配）工具不变的情况下，所连续完成的那一部分工序。一道工序可以包括几个工步，也可以只包括一个工步走刀走刀：每一次切削就是一次走刀。一个工步可包括一次或几次走刀。安装安装：工件在加工前，在机床或夹具上首先占据一正确位置叫定位；然后夹紧，叫装夹；加工或装配单元经一次装夹后所完成的那一部分工序称为安装。2023/5/152023/5/152 2、工序集中与分散、工序集中与分散工序集中的特点工序集中的特点工序集中的特点工序集中的特点（1）在一次装夹中可以完成工件多个表面的加工，这样比较容易保证这些表面的相互位置精度，同时也减小了工件的装夹次数和辅助时间，减小了工件在机床间转运工作量，有利于缩短生产周期。（2）易于采用多刀、多刃、多轴机床、组合机床、数控机床和加工中心等高效工艺装备，从而缩短基本时间。（3）缩短了工艺路线，减少对机床、夹具和操作工人及车间生产面积的需求，简化生产计划和生产管理工作。（4）由于采用专用设备和高效工艺装备，使投资增大，设备调整和维修复杂，生产准备工作量大。量大。（5）由于一道工序加工表面较多，对机床的精度要求全面，而且很难为每个加工表面都选择合适的切削用量。（6）对工人的技术水平和应变能力要求较高。2023/5/152023/5/15工序分散的特点工序分散的特点（1）机床设备及工艺准备简单，调整和维修方便，工人掌握容易，生产准备工作量少，且易平衡工序时间，易于更换产品，对工件的装卸、切削和测量等过程易于实现自动化。（2）有条件为每一工步选择合适的切削用量减少基本时间。（3）设备数量多，操作工人多，占用生产面积大，计划调度和生产管理工作较为繁琐。（4）操作过于简化，对工人的技术熟练程度和应变能力要求较低。工序集中和工序分散是拟定工艺路线的两个不同原工序集中和工序分散是拟定工艺路线的两个不同原工序集中和工序分散是拟定工艺路线的两个不同原工序集中和工序分散是拟定工艺路线的两个不同原则，各有利弊，具体应根据生产类型、零件的结构特征和则，各有利弊，具体应根据生产类型、零件的结构特征和则，各有利弊，具体应根据生产类型、零件的结构特征和则，各有利弊，具体应根据生产类型、零件的结构特征和技术要求、现有生产条件、企业能力等因素综合分析比较、技术要求、现有生产条件、企业能力等因素综合分析比较、技术要求、现有生产条件、企业能力等因素综合分析比较、技术要求、现有生产条件、企业能力等因素综合分析比较、择优选用。择优选用。择优选用。择优选用。2023/5/152023/5/153 3、机加工工序安排遵循的原则、机加工工序安排遵循的原则先主后次先主后次先主后次先主后次 根据零件的功用（从装配图得知）和技术要求，分清零件的主要表面和次要表面。主要表面是指装配基准面、重要工作表面和精度要求较高的表面；次要表面是指光孔、螺纹孔、未标注公差表面及其他非工作表面。加工精基准面粗加工主要表面半精加工主要表面精加工主要表面光整加工、超精密加工主要表面。次要表面加工安排在各阶段之间进行。2023/5/152023/5/15先基面后其他先基面后其他 应先加工出选定的后续工序的精基准。如外圆、内孔、中心孔等。先粗后精先粗后精 线粗加工，再半精加工、精加工。先面后孔先面后孔 为了保证孔的稳定可靠性，应先加工孔的端面后加工孔2023/5/152023/5/15六、热处理工序的安排六、热处理工序的安排1 1、预备热处理、预备热处理 目的目的 改善切削性能，消除毛坯制造时的内应力，细化晶粒，均匀组织，并为最终热处理准备良好的金相组织。包括退火、正火、时效、调质。退火、正火退火、正火：主要用于铸件、锻件毛坯，改善切削性能，故其安排在毛坯制造以后，粗加工之前进行。低温时效处理低温时效处理：主要用于各种精密工件消除切削加工的内应力，保持尺寸的稳定性，通常安排在半精车之后，或粗磨、半精磨以后进行。对于特别重要的高精度的工件要经过几次时效处理2023/5/152023/5/15 调质调质：能获得均匀的索氏体组织，为以后的表面淬火和渗氮处理时减小变形作好准备。由于调质之后工件的综合力学性能良好，对硬度、耐磨性要求不高的工件，也可作最终热处理。通常安排在粗加工之后，半精加工之前进行。2 2、最终热处理、最终热处理目的目的：提高加工材料的硬度、耐磨性、强度等力学性能。包括淬火、渗碳淬火、渗氮等淬火淬火淬火淬火：适于中碳结构钢、合金钢。淬火后不再进行切削加工。一般安排在半精加工之后，磨削加工之前。表面渗碳淬火表面渗碳淬火表面渗碳淬火表面渗碳淬火：适于低碳钢和低合金钢（15、15Cr、20、20Cr），其目的是先使工件含碳量增加，然后经淬火使表面获得高的硬度和耐磨性，而心部仍然保持一定的强度和较高的韧性和塑性。渗碳淬火可以解决工件上部分表面不淬硬的工艺问题。渗碳变形大，且渗碳层一般在0.52mm间，安排在半精加工和精加工之间。2023/5/152023/5/15七、典型零件的工艺路线七、典型零件的工艺路线1、轴类零件 下料锻造退火（正火）粗加工调质半精加工表面淬火粗磨时效精磨2、盘类零件 下料锻造粗车调质半精车拉花键孔套花键心轴车外圆插齿（或滚齿）齿部倒角齿面淬火珩齿或磨齿3、支架、箱体类零件 铸造毛坯退火划线粗加工主要平面粗加工支撑孔精加工主要平面精加工支撑孔。其他次要表面的加工根据情况穿插安排，螺纹孔在最后进行。2023/5/152023/5/15八、工艺文件简介八、工艺文件简介概念:指导工人操作和用于生产。工艺管理等的各种技术文件。主要有：三种机加工工艺过程卡片机加工工艺过程卡片 机加工工艺卡片机加工工艺卡片机加工工序卡片机加工工序卡片2023/5/152023/5/15机加工工艺卡片机加工工艺卡片 是按产品或零件、部件的某一工艺阶段编制的一种工艺文件。它以工序为单元，详细说明产品（或零件、部件）在某一工艺阶段的工序号、工序名称、工序内容、工序参数、操作要求以及采用的设备和工艺装配等。2023/5/152023/5/15机加工工艺卡片机加工工艺卡片产品名称产品型号共页 第页材料名称毛坯种类及尺寸零 件图号每台件数毛 坯 重 量（Kg）零 件 净 重（Kg）工序号 工序名称技术要求及注意事项设备 卡 具、模具刀具量具2023/5/152023/5/15机加工工艺过程卡片机加工工艺过程卡片 以工序为单位，简要说明产品或零件、部件的加工（或装配）过程的一种工艺文件。是制定其他工艺文件的基础。也是生产技术准备、编排作业计划和组织生产的依据。该卡的工序说明不具体，只作生产管理用，不作指导工人操作用。展示“机加工工艺过程卡片机加工工艺过程卡片”2023/5/152023/5/152023/5/152023/5/15机加工工序卡片机加工工序卡片机加工工序卡片机加工工序卡片 是在工艺过程卡片或工艺卡片的基础上，按是在工艺过程卡片或工艺卡片的基础上，按照每一道工序所编制的工艺文件。一般具有工序照每一道工序所编制的工艺文件。一般具有工序简图，并详细说明该工序的每个工步的加工（或简图，并详细说明该工序的每个工步的加工（或装配）内容、工序参数、操作要求以及采用的设装配）内容、工序参数、操作要求以及采用的设备和工艺装配等，以具体指导工人进行操作，其备和工艺装配等，以具体指导工人进行操作，其内容比工艺卡更详细。常用于大批、大量生产场内容比工艺卡更详细。常用于大批、大量生产场合。但对关键、复杂零件在中小批生产中，为确合。但对关键、复杂零件在中小批生产中，为确保生产的顺利进行，也需要编制工序卡片。保生产的顺利进行，也需要编制工序卡片。2023/5/152023/5/152023/5/152023/5/15九、九、工艺卡工艺卡 的编制步骤的编制步骤1、分析零件图样 零件图是制定工艺的最基本依据，通过图样可以了解零件的功用、加工特征、技术要求以及零件对材料、热处理等要求，以便合理制定工艺规程。2、确定毛坯 根据零件或产品所要求的形状、工艺尺寸等，而制成的供进一步加工用的生产对象，称作毛坯。不同种类的毛坯的制造方法不同，对零件加工的经济性有很大影响。确定毛坯应考虑：零件材料的工艺性及零件对材料力学性能的要求；零件的加工形状及外形尺寸；生产批量和实际生产条件及制造毛坯的工艺水平。3、选择定位基准 依据基准选择原则进行选择4、拟定零件的加工工艺路线 依据工序集中和工序分散原则，通过分析比较、权衡利弊、结合生产实际，以求拟定最合适的加工工艺路线。2023/5/152023/5/15总结1、生产类型2、工艺、工序、工艺过程3、表面加工方法选择4、加工阶段的划分5、加工顺序的确定及其遵守的原则6、工序集中与工序分散7、热处理的合理安排2023/5/152023/5/15作业1 1、什么是工序卡？什么是工步卡？、什么是工序卡？什么是工步卡？2 2、写出、写出选定选定零件的加工工艺过程。零件的加工工艺过程。3 3、编制、编制选定选定零件的加工工序卡、工步卡。零件的加工工序卡、工步卡。4 4、预习、预习简单轴类零件的车削加工简单轴类零件的车削加工简单轴类零件的车削加工简单轴类零件的车削加工知识知识知识知识2023/5/152023/5/15