2022年机械加工规程设计方案内容及步骤 .docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 一：机械加工工艺规程设计的内容及步骤1. 分析零件图和产品装配图；2. 对零件图和装配图进行工艺审查；3. 由今生产纲领讨论零件生产类型；4. 确定毛坯；5. 拟定工艺路线；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 ,对需要改装或重新设计的专用工艺装备要提出设计任务书；7. 确定各工序的加工余量,运算工序尺寸及公差；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；二：工艺路线的拟订拟订工艺路线是设计工艺规程最为关键的一步,需次序完成以下几个方面的工作；内原就原就说明详细

2、实例容应尽可能挑选被加工表基准面的设计基准为精基重合准,这样可以防止由于原就基准不重合引起的定位误差；应尽可能挑选用同一组例如,加工轴类零件时,一般都采纳两个名师归纳总结 选精统一精基准加工工件上尽可顶尖孔作为统一精基准来加工轴类零件上第 1 页,共 10 页基基准能多的加工表面,以保的全部外圆表面和端面,这样可以保证各择准原就证各加工表面之间的相外圆表面间的同轴度和端面对轴心线的垂定的对位置关系；直度；位选互为当工件上两个加工表面例如,车床主轴前后支承轴颈与主轴锥孔择基之间的位置精度要求比间有严格的同轴度要求,常先以主轴锥孔原准基准较高时,可以采纳两个为基准磨主轴前、后支承轴颈表面,然后就原

3、就加工表面互为基准反复再以前、后支承轴颈表面为基准磨主轴锥自为加工的方法；孔,最终达到图纸上规定的同轴度要求；一些表面的精加工工图示为在导轨磨床上磨床序,要求加工余量小而身导轨表面,被加工床身基准匀称,常以加工表面自1 通过楔铁 2 支承在工作原就身为基准台上,纵向移动工作台- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 时,轻压在被加工导轨面 上的百分表指针便给出了 被加工导轨面相对于机床 导轨的不平行度读数,根据此读数操作工人调整工 件 1 底部的 4 个楔铁,直在导轨磨床上 磨床身导轨面至工作台带动工件纵向移 动时百分表指针基本不动 为止,然后将工件 1 夹紧

4、 在工作台上进行磨削；保证 零件加工被加工零件上如有不加图示套筒法兰零件,表面套筒法兰加工表面为不加工表面,为保证镗相对孔后零件的壁厚匀称,应于不工表面应选不加工面作选表面作粗基准镗孔、车加工粗基准,这样可以保证外圆、车端面；当零件上表面不加工表面相对于加工有几个不加工表面时,应具有表面具有较为精确的相挑选与加工面相对位置精肯定对位置度要求较高的不加工表面位置实例作粗基准；精度的原粗就从保证重要表面加工余在床身零件中,导轨面是床身加工粗基基合理准最重要的表面,它不仅精的度要求高,而且要求导轨选面具有匀称的金相组织和择较高的耐磨性；由于在铸原造床身时,导轨面是倒扣就在砂箱的最底部浇铸成型安排的,

5、导轨面材料质地致加工密,砂眼、气孔相对较量匀称考虑,应挑选重余量少,因此要求加工床身要表面作粗基准；的原时,导轨面的实际切除量就要尽可能地小而匀称,故准挑选应选导轨面作粗基准加工床身底面,然后再以加工 过的床身底面作精基准加 工导轨面,此时从导轨面 上去除的加工余量可较小 而匀称；名师归纳总结 便于 为使工件定位稳固,夹第 2 页,共 10 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 装夹 紧牢靠,要求所选用的的原 粗基准尽可能平整、光就 洁,不答应有锻造飞边、铸造浇冒口切痕或其它缺陷,并有足够的支承面积；粗基在同一尺寸方向上粗基准通常只答应使用一准一次,这是

6、由于粗基准一般不般都很粗糙,重复使用得重同一粗基准所加工的两复使组表面之间位置误差会用的相当大,因此,粗基一原就般不得重复使用；在挑选表加工方同一种表面可以选用各例如,加工一个精度等级为IT6、法时,种不同的加工方法加第一根工,但每种加工方法所据零件能获得的加工质量、加主要表工时间和所花费的费用面的技却是各不相同的,工程术要求面技术人员的任务,就是和工厂要依据详细加工条件 生加详细条产类型、设备状况、工表面粗糙度 Ra为 0.2 m的钢质外圆表工件,先人的技术水公平 选用最面,其最终工序选用精磨,就其前导工序方选定它适当的加工方法,加工可分别选为粗车、半精车和粗磨；主要表法的最终出合乎图纸要求

7、的机器面的加工方案和加工工序选定之后,再选工序方的零件；具有肯定技术要定次要表面的加工方案和加工工序；法,然选求的加工表面,一般都后再逐择不是只通过一次加工就一选定能达到图纸要求的,对该表面于精密零件的主要表各有关面,往往要通过多次加前导工工才能逐步达到加工质序的加量要求；工方法；名师归纳总结 加粗加工将零件的加工过程划分第 3 页,共 10 页阶段为加工阶段的主要目的工半精加是：阶工阶段1 保证零件加工质量；段精加工2 有利于及早发觉毛坯的缺陷并得到准时处理；阶段- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 划光整加3 有利于合理利用机床设备；分此外,将工件加工

8、划分工阶段 为几个阶段,仍有利于 爱护精加工过的表面少 受磕碰损坏；按工序集中原就组织工 艺过程,就是使每个工工工序集序所包括的加工内容尽传统的流水线、自动线生产基本是按工序量多些,将很多工序组分散原就组织工艺过程的,这种组织方式序中原就成一个集中工序,最大可以实现高生产率生产,但对产品改型的的工序分限度的工序集中,就是适应性较差,转产比较困难；集在一个工序内完成工件全部表面的加工；中采纳数控机床、加工中心按工序集中原就按工序分散原就组织工与艺过程,就是使每个工分组织工艺过程,生产适应性反而好,转产序所包括的加工内容尽散相对简洁,虽然设备的一次性投资较高,散原就量少些,最大限度的工但由于有足够

9、的柔性,仍旧受到愈来愈多序分散就是每个工序只的重视；包括一个简洁工步；先加工定位基准面,再 加工其它表面机械加先加工主要表面,后加工工序工次要表面的支配先支配粗加工工序,后支配精加工工序先加工平面,后加工孔工热处理为改善工件材料切削性为排除工件内应力支配的热处理工序,例序如,人工时效、退火等,最好支配在粗加顺工阶段之后进行；为了削减运输工作量,序对于加工精度要求不高的工件也可支配在粗加工之前进行；对于机床床身、立柱等的工序及能支配的热处理工序,结构较为复杂的铸件,在粗加工前后都要安表面处例如,退火、正火、调进行时效处理 人工时效或自然时效 ,使排理工序质等,应在切削加工之材料组织稳固,日后不再

10、有较大的变形产的支配前进行；生；为提高工件表面耐磨性、耐蚀性支配的热处理工序以及以装饰为目的而支配的 热处理工序,例如镀铬、镀锌、发兰等,一般都支配在工艺过程最终阶段进行；名师归纳总结 其它工为保证零件制造质量,零件表层或内腔的毛刺对机器装配质量影第 4 页,共 10 页序的安防止产生废品,需在下响甚大,切削加工之后,应支配去毛刺工排列场合支配检验工序：序；零件在进入装配之前,一般都应支配- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 1 粗加工全部终止之 后； 2 送往外车间加工 的前后； 3 工时较长和 重要工序的前后； 4 最 终加工之后；除了支配清洗工序；工

11、件内孔、箱体内腔易存留切 屑,研磨、珩磨等光整加工工序之后,微 小磨粒易附着在工件表面上,要留意清 洗；在用磁力夹紧工件的工序之后,要安 排去磁工序,不让带有剩磁的工件进入装几何尺寸检验工序之 配线；外,有的零件仍要支配 探伤、密封、称重、平 衡等检验工序；机床设 备 与 工 艺 装 备 的所选机床设备的尺寸规格应与工件的形体尺寸相适应,精度等级应与本工序 加工要求相适应,电机功率应与本工序加工所需功率相适应,机床设备的自 动化程度和生产效率应与工件生产类型相适应；工艺装备的挑选将直接影响 工件的加工精度、生产效率和制造成本,应依据不怜悯形适当挑选；在中小批生产条件下,应第一考虑选用通用工艺装

12、备 包括夹具、刀具、量具和辅具 ；在大批大量生产中,可依据加工要求设计制造专用工艺装备；机床设备和工艺装备的挑选不仅要考虑设备投资的当前效益,仍要考虑产品改型 及转产的可能性,应使其具有足够的柔性；选择三：加工余量 （一 概述用材料去除法制造机器零件时,一般都要从毛坯切除一层层材料之后最终 才能得到符合图纸规定要求的零件；坯上留作加工用的材料层,称为 加工余量；加工余量又有 总余量 和工序余量 之分；某一表面毛坯尺寸与零件设计尺寸 之差称为 总余量 ,以 Zo 表示；该表面加工相邻两工序尺寸之差称为 工序余量 Zi；总余量 Z0与工序余量 Zi 的关系可用下式表示：式中： n某一表面所经受的工

13、序单边余量与双被包涵面加工数；工序余量及公边余量差工序余量有单边余量和双边余量之分；对于非对称表面,其加名师归纳总结 工余量用单边余量Zb表示：2Zb 表第 5 页,共 10 页Zbla-lb式中： Zb本工序的工序余量； lb本工序的基本尺寸； la上工序的基本尺寸；对于外圆与内圆这样的对称表面,其加工余量用双边余量- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 示,对于外圆表面有： 2Zbda-d b；对于内圆表面有： 2ZbDbDa 由于工序尺寸有偏差,故各工序实际切除的余量值式变化的,因此工序余量有公称余量（简称余量）、最大余量Zmax、最小余量 Zmin之

14、分,对于上图所示被包涵面加工情形,本工序加工的公称余量：Zbl a-lb公称余量的变动范畴： TZZmaxZminTbTa 差； T a上工序工序尺寸公差；式中： Tb本工序工序尺寸公工序尺寸公差一般按“ 入体原就” 标注；对被包涵尺寸 轴径 ,上偏差为 0,其最大尺寸就是基本尺寸；对包涵尺寸（孔径、键槽）、下偏差为 0,其最小尺寸就是基本尺寸； 二 影响加工余量的因素（1）上工序留下的表面粗糙度值 Ry 表面轮廓最大高度 和表面缺陷层深度（2）上工序的尺寸公差 Ta （3）Ta值没有包括的上工序留下的空间位置误差 ea （4）本工序的装夹误差 b （三）加工余量的确定运算法、查表法 和体会估

15、量法四、工序尺寸及其公差的确定 零件图上所标注的尺寸公差是零件加工最终所要求达到的尺寸要 求,工艺过程中很多中间工序的尺寸公差,必需在设计工艺过程中予以确定；工序尺寸及其公差一般都是通过解算工艺尺寸链确定的,为把握工艺尺寸链计 算规律,这里先介绍尺寸链的概念及尺寸链运算方法,然后再就工序尺寸及其 公差的确定方法进行论述；（一）尺寸链及尺寸链运算公式1.尺寸链的定义 在工件加工和机器装配过程中,由相互连接的尺寸形成的封 闭尺寸组,称为 尺寸链 ；图示工件如先以 A 面定位加工 C面,得尺寸 A1然后再以 A 面定位用调整法加工台阶面B,得尺寸 A2,要求保证B面与 C面间尺寸 A0；A1、A2和

16、 A0这三个尺寸构成了一个封闭 尺寸组,就成了一个尺寸链；组成尺寸链的每一个尺寸,称为尺名师归纳总结 寸链的 环；尺寸链中凡属间接得到的尺寸称为封闭环 ,在图 b 所尺寸链示例第 6 页,共 10 页示尺寸链中, A0是间接得到的尺寸,它就是图b 所示尺寸链的封闭环；尺寸链中凡属通过加工直接得到的尺寸称为组成环 ,尺- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 寸链中 A1与 A2 都是通过加工直接得到的尺寸,A1、A2都是尺寸链的组成环；组成环按其对封闭环的影响又可分为 增环 和减环；当其它组成环的大小不变,如封闭环随着某组成环的增大而增大,就此组成环就称为 减

17、小,就此组成环就称为 环, A2是减环；2.尺寸链的分类增环；如封闭环随着某组成环的增大而 减环；在图 b 所示尺寸链中, A1是增按尺寸链在空间分布的位置关系,可分为直线尺寸链、平面尺寸链和空 间尺寸链；3.尺寸链的运算尺寸链运算有 正运算 、反运算 和中间运算 等三种类型；已知组成环求封闭环的运算方式称作 正运算 ；已知封闭环求各组成环称作反运算 ；已知封闭环及部分组成环,求其余的一个或几个组成环,称为 中间运算 ；尺寸链运算有 极值法 与统计法 两种；用极值法解尺寸链是从尺寸链各环 均处于极值条件来求解封闭环尺寸与组成环尺寸之间关系的；用统计法解尺寸 链就是运用概率论理论来求解封闭环尺寸

18、与组成环尺寸之间关系的；4.极值法解尺寸链的运算公式机械制造中的尺寸公差通常用基本尺寸 A 、上 偏差 ES 、下偏差 EI 表示,仍可以用最大极限尺寸 Amax与 最小极限尺寸 Amin 或基本尺寸 A 、中间偏差 与公差 T 表示,它们之间的关系参见图；（1）封闭环基本尺寸Ao等于全部增环基本尺寸（Ap）基本尺寸、极 限偏差、公差 与中间偏差之和减去全部减环基本尺寸（Aq）之和,即式中： m组成环数； k 增环数；i第 i 组成环的尺寸传递系数,对直线尺寸链而言,增环的 i 1,减环的 i 1；（2）环的极限尺寸 AmaxAES AminAEI 名师归纳总结 （3）环的极限偏差 ESAma

19、xA EI AAmin 第 7 页,共 10 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - （4）封闭环的中间偏差式中： i第 i 组成环的中间偏差；（5）封闭环公差（6）组成环中间偏差iESi EI i/2 （7）封闭环极限尺寸（8）封闭环极限偏差5.统计法解直线尺寸链基本运算公式机械制造中的尺寸分布多数为正态分布,但也有非正态分布,非正态分布又有对称分布与不对称分布；统计法解算尺寸链的基本运算公式除 可应用极限法解直线尺寸链的有些基本公式外,尚有以下两个基本运算公式：（1）封闭 环中间偏 差（2）封闭 环公差式中： ei 第 i 组成环尺寸分布曲线的不名师归

20、纳总结 对称系数；不同分布曲线第 8 页,共 10 页 e i Ti /2 第 i 组成环尺寸分布中心相对于公差带的偏移量；的 e 值与 k 值 ko封闭环的相对分布系数； k i第 i 组成环的相对分布系- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 数； 二 几种工艺尺寸链的分析与运算 1.定位基准与设计不重合时工序尺寸公差的运算2.一次加工满意多个设计尺寸要求时工序尺寸及其公差的运算3.用工艺尺寸图表追迹法运算工序尺寸和余量在制定工艺过程或分析现行工艺时,常常会遇到既有基准不重合得工艺尺寸换算,又有工艺基准的多次转换,仍有工序余量变化得影响,整个工艺过程中有着

21、较复杂的基准关系和尺寸关系；为了经济合理地完成零件的加工工艺过程,必需制定一套正确而合理的工艺尺寸；在这种情形下,可以应用上述单个尺寸链来逐个解算,也可以用图表追迹法或称公差表法综合求出；图示一个套类零件有关轴向表面的工艺过程是：工序 1. 以大端面 A定位,车小端面 D,保证全长工序尺寸 A1 T（A1）/2 ；车小外圆到 B,保证 M；工序 2. 以小端面 D定位,精车大端面 A,保证全长工序尺寸为 A2 T（A2）/2 ；镗大孔,保证到 C面的孔深工序尺寸为 A3 T（ A3/2 ；工序 3. 以小端面 D定位,磨大端面 A,保证全长尺寸 A4L；五：时间定额工序尺寸追迹法 详细过程 F

22、LASH动画）时间定额 指在肯定生产条件下规定生产一件产品和完成一道工序所需消 耗的时间；由 基本时间 （t m）、帮助时间 （t a 、布置工作地时间 （t s）、 休息 和生理需要时间 （tr ）和预备与终结时间 （tbe）；其中： 单件时间 t p=t m+t a+t s+t r,单件运算时间 t pc=t p+t be/m ；六：工艺方案的经济分析经济分析 即通过比较各种不同工艺方案的生产成本,选出其中最为经济 的加工方案； 生产成本 包括两部分费用,一部分费用与工艺过程直接有关,另 一部分费用与工艺过程不直接有关；与工艺过程直接有关的费用称为工艺成本,工艺成本约占零件生产成本的70%75%；对工艺方案进行经济分析时,只名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 要分析与工艺过程直接有关的工艺成本即可,由于在同一生产条件下与工艺过程不直接有关的费用两相比方案基本上是相等的；名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 10 页