机械加工工艺基础讲义.ppt

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1、机械加工工艺基础机械加工工艺基础机械加工工艺基础机械加工工艺基础 了解机械加工工艺过程的基本概念，工艺了解机械加工工艺过程的基本概念，工艺了解机械加工工艺过程的基本概念，工艺了解机械加工工艺过程的基本概念，工艺规程内容及制定步骤。规程内容及制定步骤。规程内容及制定步骤。规程内容及制定步骤。教学目的：教学目的：金属的切削过程金属的切削过程 1切屑形成过程切屑形成过程金属的切削过程是被切削金属层金属的切削过程是被切削金属层在刀具切削刃和前刀面的挤压作在刀具切削刃和前刀面的挤压作用下而产生剪切、滑移变形的过用下而产生剪切、滑移变形的过程。切削金属时，切削层金属受程。切削金属时，切削层金属受到刀具的挤

2、压开始产生弹性变形，到刀具的挤压开始产生弹性变形，随着刀具的推进，应力、应变逐随着刀具的推进，应力、应变逐渐加大，当应力达到材料的屈服渐加大，当应力达到材料的屈服强度时产生塑性变形，刀具再继强度时产生塑性变形，刀具再继续切入，当应力达到材料的抗拉续切入，当应力达到材料的抗拉强度时，金属层被挤裂而形成切强度时，金属层被挤裂而形成切屑。屑。、滑移变形区、滑移变形区 、前刀面摩擦变形区、前刀面摩擦变形区 、后刀面摩擦变形区后刀面摩擦变形区 金属的切削过程金属的切削过程切屑的种类切屑的种类切屑的种类切屑的种类 一般加工塑性金属材料（如软钢、铜、铝等），在切削厚度较一般加工塑性金属材料（如软钢、铜、铝等

3、），在切削厚度较小、速度较高、刀具前角较大时，容易得到小、速度较高、刀具前角较大时，容易得到带状切屑带状切屑。切削过。切削过程较平稳，切削力波动较小，加工表面质量高，但连续切屑会程较平稳，切削力波动较小，加工表面质量高，但连续切屑会缠绕工件。缠绕工件。加工塑性较低的金属材料（如黄铜），切削速度较低、厚度较加工塑性较低的金属材料（如黄铜），切削速度较低、厚度较大、刀具前角较小时产生；特别是当工艺系统刚性不足、加工大、刀具前角较小时产生；特别是当工艺系统刚性不足、加工碳素钢材料时，容易得到碳素钢材料时，容易得到节状切屑节状切屑。切削过程不太稳定，切削。切削过程不太稳定，切削力波动也较大，已加工表面

4、质量较低。力波动也较大，已加工表面质量较低。采用小前角或负前角，以极低的切削速度和大的切削厚度切削采用小前角或负前角，以极低的切削速度和大的切削厚度切削塑性金属（延伸率较低的结构钢）时，会产生塑性金属（延伸率较低的结构钢）时，会产生粒状切屑粒状切屑。切削。切削过程不平稳，切削力波动较大，已加工表面质量较差。过程不平稳，切削力波动较大，已加工表面质量较差。切削脆性金属（铸铁、青铜等）时，在切削层内靠近刃和前刀切削脆性金属（铸铁、青铜等）时，在切削层内靠近刃和前刀面的局部金属未经明显的塑性变形就被挤裂，形成不规则状的面的局部金属未经明显的塑性变形就被挤裂，形成不规则状的碎块切屑。材料越硬脆、刀具前

5、角越小、切削厚度越大时，越碎块切屑。材料越硬脆、刀具前角越小、切削厚度越大时，越易产生易产生崩碎切屑崩碎切屑。产生崩碎切削时，切削力波动大，加工表面。产生崩碎切削时，切削力波动大，加工表面凹凸不平，刀刃容易损坏。凹凸不平，刀刃容易损坏。金属的切削过程金属的切削过程积屑瘤及其影响积屑瘤及其影响积屑瘤及其影响积屑瘤及其影响 切削过程中，由于切屑底层与前刀面间产生切削过程中，由于切屑底层与前刀面间产生挤压和剧烈摩擦，在摩擦温升和压力达到一挤压和剧烈摩擦，在摩擦温升和压力达到一定程度时，切屑就黏结在刀刃附近而形成硬定程度时，切屑就黏结在刀刃附近而形成硬化的化的积屑瘤积屑瘤。积屑瘤形成后不断增大，达到。

6、积屑瘤形成后不断增大，达到一定高度后受外力作用和振动而破裂脱落，一定高度后受外力作用和振动而破裂脱落，被切屑或已加工表面带走，故极不稳定。被切屑或已加工表面带走，故极不稳定。积屑瘤对加工的影响积屑瘤对加工的影响增大实际前角增大实际前角。减少切屑变形，降低切削力。减少切屑变形，降低切削力。增大切削厚度增大切削厚度。积屑瘤延伸到刃外，使得实。积屑瘤延伸到刃外，使得实际切削厚度增大，影响尺寸准确性。际切削厚度增大，影响尺寸准确性。增大已加工表面粗糙度增大已加工表面粗糙度。积屑瘤周期性增大积屑瘤周期性增大脱落，可随切屑排出或残留在已加工面形成脱落，可随切屑排出或残留在已加工面形成鳞片状毛刺。鳞片状毛刺

7、。影响刀具耐用度影响刀具耐用度。积屑瘤未脱落时，起保护积屑瘤未脱落时，起保护刀刃和减小前刀面磨损的作用，脱落时可能刀刃和减小前刀面磨损的作用，脱落时可能粘连刀具材料一起剥落而加快刀具失效。粘连刀具材料一起剥落而加快刀具失效。材料塑性越好，越容易产生积屑材料塑性越好，越容易产生积屑瘤。碳素钢正火调质可改善。瘤。碳素钢正火调质可改善。Vc=550m/min易形成积屑瘤。易形成积屑瘤。降低进给量降低进给量f，增大前角，前刀，增大前角，前刀面光滑均可减小切屑和前刀面的面光滑均可减小切屑和前刀面的接触与摩擦，避免积屑瘤形成。接触与摩擦，避免积屑瘤形成。合理使用切削液，可减小摩擦，合理使用切削液，可减小摩

8、擦，降低温升，避免或减少积屑瘤。降低温升，避免或减少积屑瘤。刀具的磨损过程刀具的磨损过程初期磨损阶段：初期磨损阶段：初期磨损阶段：初期磨损阶段：此阶段磨损较快。这是因为新磨好的刀具表面此阶段磨损较快。这是因为新磨好的刀具表面此阶段磨损较快。这是因为新磨好的刀具表面此阶段磨损较快。这是因为新磨好的刀具表面存在微观粗糙度，且刀刃比较锋利，刀具与工存在微观粗糙度，且刀刃比较锋利，刀具与工存在微观粗糙度，且刀刃比较锋利，刀具与工存在微观粗糙度，且刀刃比较锋利，刀具与工件实际接触面积较小，压应力较大，使后刀面件实际接触面积较小，压应力较大，使后刀面件实际接触面积较小，压应力较大，使后刀面件实际接触面积较

9、小，压应力较大，使后刀面很快出现磨损带。很快出现磨损带。很快出现磨损带。很快出现磨损带。急剧磨损阶段：急剧磨损阶段：急剧磨损阶段：急剧磨损阶段：刀刀刀刀具具具具经经经经过过过过正正正正常常常常磨磨磨磨损损损损阶阶阶阶段段段段后后后后已已已已经经经经变变变变钝钝钝钝，如如如如继继继继续续续续切切切切削削削削，温温温温度度度度将将将将剧剧剧剧增增增增，切切切切削削削削力力力力增增增增大大大大，刀刀刀刀具具具具磨磨磨磨损损损损急急急急剧剧剧剧增增增增加加加加。在在在在此此此此阶阶阶阶段段段段，既既既既不不不不能能能能保保保保证证证证加加加加工工工工质质质质量量量量，刀刀刀刀具具具具材材材材料料料料消

10、消消消耗耗耗耗也也也也多多多多，甚至崩刃而完全丧失切削能力。甚至崩刃而完全丧失切削能力。甚至崩刃而完全丧失切削能力。甚至崩刃而完全丧失切削能力。一般应在此阶段之前及时换刀。一般应在此阶段之前及时换刀。一般应在此阶段之前及时换刀。一般应在此阶段之前及时换刀。正常磨损阶段：正常磨损阶段：正常磨损阶段：正常磨损阶段：此阶段磨损速度减慢，磨损量随时间的增加均此阶段磨损速度减慢，磨损量随时间的增加均此阶段磨损速度减慢，磨损量随时间的增加均此阶段磨损速度减慢，磨损量随时间的增加均匀增加，切削稳定，是刀具的有效工作阶段。匀增加，切削稳定，是刀具的有效工作阶段。匀增加，切削稳定，是刀具的有效工作阶段。匀增加，

11、切削稳定，是刀具的有效工作阶段。刀具的耐用度刀具的耐用度 刀具耐用度刀具耐用度刀具耐用度刀具耐用度常用刀具耐常用刀具耐常用刀具耐常用刀具耐用度参考值用度参考值用度参考值用度参考值所所所所谓谓谓谓刀刀刀刀具具具具耐耐耐耐用用用用度度度度，指指指指的的的的是是是是从从从从刀刀刀刀具具具具刃刃刃刃磨磨磨磨后后后后开开开开始始始始切切切切削削削削，一一一一直直直直到到到到磨磨磨磨损损损损量量量量超超超超过过过过允允允允许许许许的的的的范范范范围围围围所所所所经经经经过过过过的的的的总总总总切切切切削削削削时时时时间间间间，用用用用符符符符号号号号T T表表表表示示示示，单单单单位位位位为为为为minm

12、in。耐耐耐耐用用用用度度度度应应应应为为为为切切切切削削削削时时时时间间间间，不不不不包包包包括括括括对对对对刀、测量、快进、回程等非切削时间。刀、测量、快进、回程等非切削时间。刀、测量、快进、回程等非切削时间。刀、测量、快进、回程等非切削时间。高速钢车刀、镗刀高速钢车刀、镗刀高速钢车刀、镗刀高速钢车刀、镗刀 606090 min90 min高速钢钻头高速钢钻头高速钢钻头高速钢钻头 8080120 120 minmin硬质合金焊接车刀硬质合金焊接车刀硬质合金焊接车刀硬质合金焊接车刀 60 60 minmin硬质合金可转位车刀硬质合金可转位车刀硬质合金可转位车刀硬质合金可转位车刀 151530

13、 30 minmin硬质合金端铣刀硬质合金端铣刀硬质合金端铣刀硬质合金端铣刀 120120180 180 minmin齿轮刀具齿轮刀具齿轮刀具齿轮刀具 200200300 300 minmin加工淬火钢的立方氮化硼车刀加工淬火钢的立方氮化硼车刀加工淬火钢的立方氮化硼车刀加工淬火钢的立方氮化硼车刀 120120150 150 minmin工件材料的切削加工性能工件材料的切削加工性能 金属材料切削加工的难易程度称为材料的切削加工性金属材料切削加工的难易程度称为材料的切削加工性。良好的切削加工性能是指：刀具耐用度较高或在一定耐用度下的切削速良好的切削加工性能是指：刀具耐用度较高或在一定耐用度下的切削

14、速度度Vc较高、切削力较小、切削温度较低、容易获得较好的工件表面质量较高、切削力较小、切削温度较低、容易获得较好的工件表面质量和切屑形状容易控制或容易断屑。和切屑形状容易控制或容易断屑。相对加工性指标相对加工性指标Kr 以刀具耐用度为以刀具耐用度为60min时各材料的切削速度时各材料的切削速度Vc60与正火状态与正火状态45钢的（钢的（Vc60）j的比值的比值Kr，称为该材料的相对加工性。，称为该材料的相对加工性。Kr c60/（c60）j Kr越大越大,性能越好性能越好.机加工工艺过程的基本概念机加工工艺过程的基本概念 1生产过程和工艺过程生产过程和工艺过程生产过程：将原材料转变为成品的全过

15、程。生产过程：将原材料转变为成品的全过程。工艺过程：改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质，工艺过程：改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质，使其成为成品或半成品的过程。使其成为成品或半成品的过程。工艺过程是生产过程的主要部分，其余为辅助过程。工艺过程是生产过程的主要部分，其余为辅助过程。2工艺过程的组成工艺过程的组成安装安装安装安装1 1工位工位工位工位1 1工步工步工步工步1 1走刀走刀走刀走刀1 1工序工序工序工序走刀走刀走刀走刀2 2工步工步工步工步2 2走刀走刀走刀走刀1 1工位工位工位工位2 2安装安装安装安装2 2走刀走刀走刀走刀2 2机加工工艺过程的基本概念机加工工艺过程的

16、基本概念 2工艺过程的组成工艺过程的组成工序：一个或一组工人、同一地点对同一或几个工件连续工序：一个或一组工人、同一地点对同一或几个工件连续完成的那一部分工艺过程。完成的那一部分工艺过程。单件小批和大批量加工划分工序方法有很大差别。单件小批和大批量加工划分工序方法有很大差别。安装：一次装夹后所完成的那一部分工序。安装：一次装夹后所完成的那一部分工序。但一道工序可能需要多次安装才能完成。一次安装后也但一道工序可能需要多次安装才能完成。一次安装后也可能分多道工序加工。可能分多道工序加工。工位：一工序内，一次安装后，工件与夹具及设备可动部工位：一工序内，一次安装后，工件与夹具及设备可动部分一起相对刀

17、具占据的每一个位置分一起相对刀具占据的每一个位置。工步：同一刀具连续加工同一性质加工要素的工序内容。工步：同一刀具连续加工同一性质加工要素的工序内容。走刀：或称进给。余量大需分次切削时，每次为一次走刀。走刀：或称进给。余量大需分次切削时，每次为一次走刀。生产纲领和生产类型生产纲领和生产类型 生产纲领：即年产量。企业计划一年内应当生产的产品产量和进度计划生产纲领：即年产量。企业计划一年内应当生产的产品产量和进度计划。N=Qn(1+)(1+)oN零件的年产量，单位为件零件的年产量，单位为件/年；年；oQ产品的年产量，单位为台年；产品的年产量，单位为台年；on每台产品中该零件的数量，单位为件台；每台

18、产品中该零件的数量，单位为件台；o零件的备品率，一般为零件的备品率，一般为35%；o零件的废品率，一般为零件的废品率，一般为15%。o备品：为防止个别零件加工后互换性不好，常多做几件备用。备品：为防止个别零件加工后互换性不好，常多做几件备用。生产类型：企业生产专业化程度的分类。即单件、成批和大量生产性质。生产类型：企业生产专业化程度的分类。即单件、成批和大量生产性质。生产类型主要依据生产纲领确定。类型不同，工艺过程就不同。生产类型主要依据生产纲领确定。类型不同，工艺过程就不同。生产类型生产纲领（台/年或件/年）重型零件（30kg以上）中型零件（430kg）轻型零件（4 kg以下）单件生产510

19、100成批生产小批生产510010150100500中批生产1003001505005005000大批生产30010005005000500050000大量生产1000500050000生产纲领和生产类型生产纲领和生产类型 机械加工工艺规程机械加工工艺规程 工艺规程：规定零件制造工艺过程和操作方法等的工艺规程：规定零件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件工艺文件。包括工艺路线、各工序具体加工内容、所用机床夹具、包括工艺路线、各工序具体加工内容、所用机床夹具、切削参数及工时定额等。切削参数及工时定额等。是指导生产的主要技术文件。是指导生产的主要技术文件。是组织生产和管理的基本依据。是组织生产和管理

20、的基本依据。是新建、扩建工厂车间的基本资料。是新建、扩建工厂车间的基本资料。作用：作用：常用常用工艺工艺文件文件工艺过程卡工艺过程卡工序卡工序卡刀具卡刀具卡走刀路线卡走刀路线卡1）产品的装配图和零件图。）产品的装配图和零件图。2）产品验收的质量标准。）产品验收的质量标准。3）产品的生产纲领。）产品的生产纲领。4）毛坯的生产条件或协作关系。）毛坯的生产条件或协作关系。5）现有的生产条件和资料。）现有的生产条件和资料。6）国内外先进工艺发展状况）国内外先进工艺发展状况 设计设计准备准备资料资料工艺规程卡片工艺规程卡片机械加工工艺规程机械加工工艺规程-工序卡片工序卡片工序卡片工序卡片机械加工工艺规程

21、机械加工工艺规程-工序及刀具卡片工序及刀具卡片工序及刀具卡片工序及刀具卡片机械加工工艺规程机械加工工艺规程-走刀路线图走刀路线图走刀路线图走刀路线图机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计 工艺规程设计的步骤工艺规程设计的步骤工艺规程设计的步骤工艺规程设计的步骤1 1）分析零件工艺性。）分析零件工艺性。）分析零件工艺性。）分析零件工艺性。2 2）选择毛坯。）选择毛坯。）选择毛坯。）选择毛坯。3 3）选择定位基准。）选择定位基准。）选择定位基准。）选择定位基准。4 4）拟定工艺路线。）拟定工艺路线。）拟定工艺路线。）拟定工艺路线。5 5）确定各工序的设备、刀具、量具和夹具等。）确定各工序的设备、

22、刀具、量具和夹具等。）确定各工序的设备、刀具、量具和夹具等。）确定各工序的设备、刀具、量具和夹具等。6 6）确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差。）确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差。）确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差。）确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差。7 7）确定各工序的切削用量和时间定额。）确定各工序的切削用量和时间定额。）确定各工序的切削用量和时间定额。）确定各工序的切削用量和时间定额。8 8）确定各工序的技术要求和检验方法。）确定各工序的技术要求和检验方法。）确定各工序的技术要求和检验方法。）确定各工序的技术要求和检验方法。9 9）进行技术经济分析，选择最佳

23、方案。）进行技术经济分析，选择最佳方案。）进行技术经济分析，选择最佳方案。）进行技术经济分析，选择最佳方案。1010）填写工艺文件。）填写工艺文件。）填写工艺文件。）填写工艺文件。零件加工工艺性分析零件加工工艺性分析 零件工艺性包括：零件工艺性包括：零件结构形状的合理性零件结构形状的合理性、几何图素关系的确定性几何图素关系的确定性、精度及技精度及技术要求的可实现性术要求的可实现性、工件材料的可切削性能工件材料的可切削性能等等结构形状结构形状：在满足使用要求的前提下加工的可行性和经济性在满足使用要求的前提下加工的可行性和经济性。尽量避免悬臂、窄槽、内腔尖角以及刚性不稳的薄壁、细长尽量避免悬臂、窄

24、槽、内腔尖角以及刚性不稳的薄壁、细长杆之类的结构，减少或避免采用成型刀具加工的结构，孔系、杆之类的结构，减少或避免采用成型刀具加工的结构，孔系、内转角半径等尽量按标准刀具尺寸统一以减少换刀次数，深内转角半径等尽量按标准刀具尺寸统一以减少换刀次数，深腔处窄槽和转角尺寸要充分考虑刀具的刚性等等。腔处窄槽和转角尺寸要充分考虑刀具的刚性等等。几何关系几何关系：视图完整、正确，表达清楚无歧义，几何元素的：视图完整、正确，表达清楚无歧义，几何元素的关系应明确，避免在图纸上可能出现加工轮廓的数据不充分、关系应明确，避免在图纸上可能出现加工轮廓的数据不充分、尺寸模糊不清及尺寸封闭干涉等缺陷尺寸模糊不清及尺寸封

25、闭干涉等缺陷。零件加工工艺性分析零件加工工艺性分析 精度与技术要求精度与技术要求：包括尺寸精度、形位公差和表面粗糙度。：包括尺寸精度、形位公差和表面粗糙度。在满足使用要求的前提下若能降低精度要求，则可降低加工在满足使用要求的前提下若能降低精度要求，则可降低加工难度，减少加工次数，提高生产率，降低成本。难度，减少加工次数，提高生产率，降低成本。尺寸标注应便于编程且尽可能利于设计基准、工艺基准的统一。尺寸标注应便于编程且尽可能利于设计基准、工艺基准的统一。工件材质工件材质：零件毛坯材料及热处理要求，是选择刀具（材料、：零件毛坯材料及热处理要求，是选择刀具（材料、几何参数及使用寿命），确定加工工序、

26、切削用量及选择机几何参数及使用寿命），确定加工工序、切削用量及选择机床的重要依据。床的重要依据。在满足零件功能的前提下，尽量使用廉价的国产材料，不选贵重紧缺材料。在满足零件功能的前提下，尽量使用廉价的国产材料，不选贵重紧缺材料。零件数控加工的适应性零件数控加工的适应性 适于数控加工的内容：适于数控加工的内容：o（1）通用机床无法加工的内容，应作为优选内容（如复杂线廓、型面）。）通用机床无法加工的内容，应作为优选内容（如复杂线廓、型面）。o（2）通用机床难加工、质量也难以保证的内容应作为重点选择的内容）通用机床难加工、质量也难以保证的内容应作为重点选择的内容（如车锥面、断面时，可利用数控车床的恒

27、线速度功能，选择最佳线速（如车锥面、断面时，可利用数控车床的恒线速度功能，选择最佳线速度，使加工后的表面粗糙度小而且均匀一致度，使加工后的表面粗糙度小而且均匀一致)。o（3）通用机床效率低、工人劳动强度大的内容，可在数控机床尚存在富）通用机床效率低、工人劳动强度大的内容，可在数控机床尚存在富余能力的基础上进行选择采用。余能力的基础上进行选择采用。不宜数控加工的内容：不宜数控加工的内容：o（1）占机调整时间长，如以毛坯的粗基准定位加工第一个精基准、要）占机调整时间长，如以毛坯的粗基准定位加工第一个精基准、要用专用工装协调的加工内容。用专用工装协调的加工内容。o（2）加工部位分散，要多次安装、设置

28、原点，这时采用数控加工很麻）加工部位分散，要多次安装、设置原点，这时采用数控加工很麻烦，效果不明显，可安排通用机床加工。烦，效果不明显，可安排通用机床加工。毛坯的确定毛坯的确定 铸铸铸铸件件件件锻锻锻锻件件件件型型型型材材材材焊焊焊焊接接接接件件件件冷冷冷冷压压压压件件件件粉粉粉粉末末末末冶冶冶冶金金金金件件件件毛坯类型毛坯类型毛坯类型毛坯类型砂砂砂砂型型型型铸铸铸铸金金金金属属属属模模模模铸铸铸铸压压压压力力力力铸铸铸铸模模模模锻锻锻锻自自自自由由由由锻锻锻锻冷冷冷冷轧轧轧轧热热热热轧轧轧轧冲冲冲冲压压压压冷冷冷冷挤挤挤挤毛坯选择毛坯选择 毛坯种类选择毛坯种类选择1）零件的材料及对零件力学性

29、能的要求。）零件的材料及对零件力学性能的要求。铸铁铸铁铸件，高强度铸件，高强度锻件，一般性能锻件，一般性能型材或铸钢型材或铸钢2）零件的结构形状与外形尺寸。）零件的结构形状与外形尺寸。轴轴锻件或型材，大件锻件或型材，大件铸件铸件 3）生产类型和生产条件。）生产类型和生产条件。小批小批砂型铸或自由锻，大批砂型铸或自由锻，大批模锻、模锻、精密铸，减少粗加工量，提高效率精密铸，减少粗加工量，提高效率 4）充分考虑利用新工艺、新技术和新材料。）充分考虑利用新工艺、新技术和新材料。毛坯形状和尺寸选择毛坯形状和尺寸选择：（1）铸锻件毛坯余量应足够大。）铸锻件毛坯余量应足够大。铸件有夹渣、疏松，锻件有黑铸件

30、有夹渣、疏松，锻件有黑皮、飞边和凹凸不平。皮、飞边和凹凸不平。（2）小、薄或组合件可考虑按多件连体备料，加工完成后）小、薄或组合件可考虑按多件连体备料，加工完成后再割开。再割开。（3）不便装夹的零件应加设装夹余料，工艺凸台、凸耳，）不便装夹的零件应加设装夹余料，工艺凸台、凸耳，最后去除。最后去除。工艺路线的拟定工艺路线的拟定 加加 工工 表表 面面加加 工工 方方 法法经济经济精度精度等等级级IT表表 面面 粗粗 糙糙 度度m加加 工工 表表 面面加加 工工 方方 法法经济经济精度精度等等级级IT表表 面面 粗粗 糙糙 度度m外外圆圆柱面柱面和端面和端面粗粗车车半精半精车车精精车车粗磨粗磨精磨

31、精磨研磨研磨超精加工超精加工金金刚车刚车111391078896556612.5503.26.30.81.60.40.80.10.40.0120.10.0120.10.0250.4圆圆柱柱孔孔钻钻孔孔粗粗镗镗半精半精镗镗精精镗镗、铰铰粗磨粗磨精磨精磨珩磨珩磨研磨研磨1112111289787867675612.5256.312.51.63.20.81.60.20.80.10.20.0250.10.0250.1平平 面面粗刨（粗刨（铣铣）精刨（精刨（铣铣）粗磨粗磨11138108912.5501.66.31.255平平 面面精磨精磨刮研刮研研磨研磨676750.161.250.161.250.0

32、060.1各种表面不同加工方法的经济精度及表面粗糙度各种表面不同加工方法的经济精度及表面粗糙度 经济精度：在正常加工条件下所能达到的加工精度及表面粗糙度经济精度：在正常加工条件下所能达到的加工精度及表面粗糙度 选择表面加工方法选择表面加工方法 首先应了解各种加工方法所能达到的经济精度，然后考虑：首先应了解各种加工方法所能达到的经济精度，然后考虑：1）零件的材料及性质。）零件的材料及性质。有色金属的精加工不宜采用磨削，因为有色金有色金属的精加工不宜采用磨削，因为有色金属易使砂轮堵塞，因此常采用高速精细车削或金刚镗等切削加工方法属易使砂轮堵塞，因此常采用高速精细车削或金刚镗等切削加工方法 2）零件

33、的形状与尺寸。）零件的形状与尺寸。形状复杂、尺寸较大的零件，其上的孔一般不形状复杂、尺寸较大的零件，其上的孔一般不宜采用拉削或磨削；直径大于宜采用拉削或磨削；直径大于60mm的孔不宜采用钻、扩、铰等的孔不宜采用钻、扩、铰等 3）选择的加工方法要与生产类型相适应）选择的加工方法要与生产类型相适应。大批量生产应选用高生大批量生产应选用高生产率的和质量稳定的加工方法，而单件、小批生产应尽量选择通用设备产率的和质量稳定的加工方法，而单件、小批生产应尽量选择通用设备和避免采用非标准的专用刀具来加工。和避免采用非标准的专用刀具来加工。4）具体的生产条件）具体的生产条件。考虑工厂现有的加工设备及其工艺能力、

34、工人的考虑工厂现有的加工设备及其工艺能力、工人的技术水平，以充分利用现有设备和工艺手段，同时也要注意不断引进新技术水平，以充分利用现有设备和工艺手段，同时也要注意不断引进新技术，对老设备进行技术改造，挖掘企业的潜力，不断提高工艺水平技术，对老设备进行技术改造，挖掘企业的潜力，不断提高工艺水平 工艺路线的拟定工艺路线的拟定 外圆表面的加工路线外圆表面的加工路线 四种基本方案：四种基本方案：精度要求低时粗车精度要求低时粗车-半精车。半精车。黑色金属材料（淬火），加工精度达黑色金属材料（淬火），加工精度达IT6，表面粗糙度，表面粗糙度 Ra0.4 m的外圆表面，的外圆表面，粗车粗车半精车半精车粗磨粗

35、磨精磨。精磨。高精度有色金属件：高精度有色金属件：粗车粗车半精车半精车精车精车金刚石车。金刚石车。特高精度时应增加精密光整加工特高精度时应增加精密光整加工工艺路线的拟定工艺路线的拟定 孔加工路线：孔加工路线：钻钻扩扩粗铰粗铰精铰：精铰：直径小于直径小于 40mm的中小孔的中小孔。小直径仅铰一次即可小直径仅铰一次即可粗镗（或钻）粗镗（或钻）半精镗半精镗精镗：精镗：直径较大的孔、位置精度要求较高的孔系、直径较大的孔、位置精度要求较高的孔系、单件小批生产中的非标准中小尺寸孔或有色金属材料的孔单件小批生产中的非标准中小尺寸孔或有色金属材料的孔 钻钻-拉：拉：多用于大批大量生产中加工盘、套类零件的圆孔、

36、单键孔及花键孔多用于大批大量生产中加工盘、套类零件的圆孔、单键孔及花键孔。粗镗粗镗半精镗半精镗粗磨粗磨精磨：精磨：中小型淬硬零件的孔加工中小型淬硬零件的孔加工四种基本方案：四种基本方案：划分加工阶段划分加工阶段 加工阶段一般为：粗加工、半精加工、精加工和光整加工。加工阶段一般为：粗加工、半精加工、精加工和光整加工。1）有利于保证加工质量）有利于保证加工质量。可使大切削量粗切引起的变形充分释放，由可使大切削量粗切引起的变形充分释放，由半精、精加工逐步校正。半精、精加工逐步校正。2）合理地使用设备）合理地使用设备。普通机床粗加工，数控机床精加工。充分发挥粗、普通机床粗加工，数控机床精加工。充分发挥

37、粗、精加工设备特点，有利于长期保证机床精度。精加工设备特点，有利于长期保证机床精度。3）有利于及早发现毛坯的缺陷）有利于及早发现毛坯的缺陷。粗加工安排在前，若发现了毛坯缺粗加工安排在前，若发现了毛坯缺陷，及时予以报废，以免继续加工造成工时的浪费。陷，及时予以报废，以免继续加工造成工时的浪费。4）便于安排热处理工序）便于安排热处理工序。粗加工后要时效消除应力，精加工前要淬火，粗加工后要时效消除应力，精加工前要淬火，淬火变形可由精加工消除。淬火变形可由精加工消除。o粗精加工分开，使机床台数和工序数增加，批量较小时，机床负荷率低、粗精加工分开，使机床台数和工序数增加，批量较小时，机床负荷率低、不经济

38、。所以当工件批量小、精度要求不太高、工件刚性较好时也可以不经济。所以当工件批量小、精度要求不太高、工件刚性较好时也可以不分或少分阶段。不分或少分阶段。o重型零件由于输送及装夹困难，一般在一次装夹下完成粗精加工。重型零件由于输送及装夹困难，一般在一次装夹下完成粗精加工。加工顺序的安排加工顺序的安排（1）“基准先行基准先行”原则原则o基准表面先加工，为后续工序作可靠的定位。如轴类零件第基准表面先加工，为后续工序作可靠的定位。如轴类零件第道工序一道工序一般为铣端面钻中心孔，然后以中心孔定位加工其它表面。般为铣端面钻中心孔，然后以中心孔定位加工其它表面。（2）“先面后孔先面后孔”原则原则o当零件上有较

39、大的平面可以用来作为定位基准时，总是先加工平面，再当零件上有较大的平面可以用来作为定位基准时，总是先加工平面，再以平面定位加工孔，保证孔和平面之间的位置精度，这样定位比较稳定，以平面定位加工孔，保证孔和平面之间的位置精度，这样定位比较稳定，装夹也方便，并可避免粗糙面钻孔引起的偏斜。装夹也方便，并可避免粗糙面钻孔引起的偏斜。（3）“先主后次先主后次”原则原则o先加工主要表面（位置精度要求较高的基准面和工作表面）后加工次要先加工主要表面（位置精度要求较高的基准面和工作表面）后加工次要表面（如键槽、螺孔、紧固小孔等）。次要表面一般在主要表面达到一表面（如键槽、螺孔、紧固小孔等）。次要表面一般在主要表

40、面达到一定精度后，最终精加工之前。定精度后，最终精加工之前。（4）“先粗后精先粗后精”原则原则o对于精度要求较高的零件，按由粗到精的顺序依次进行，逐步提高加工对于精度要求较高的零件，按由粗到精的顺序依次进行，逐步提高加工精度。这一点对于刚性较差的零件，尤其不能忽视。精度。这一点对于刚性较差的零件，尤其不能忽视。其它工序的安排其它工序的安排 热处理工序的安排：热处理工序的安排：（1）粗加工前的预备热处理粗加工前的预备热处理：消除组织的不均匀，细化晶粒，改善金属的切：消除组织的不均匀，细化晶粒，改善金属的切削加工性能削加工性能。有退火、正火和调质。有退火、正火和调质。（2）中间工序间的时效退火热处

41、理中间工序间的时效退火热处理：消除残余应力引起工件的变形：消除残余应力引起工件的变形。（3）精加工前的最终热处理精加工前的最终热处理：获得零件使用上所需要的力学性能、表面硬度：获得零件使用上所需要的力学性能、表面硬度和抗蚀性，如淬火、渗碳、渗氮等。因淬火变形大，最终做磨削加工。和抗蚀性，如淬火、渗碳、渗氮等。因淬火变形大，最终做磨削加工。辅助工序安排：辅助工序安排：（1）检验工序检验工序：重要工序的前后、送往外车间之前、最终检验。确保质量：重要工序的前后、送往外车间之前、最终检验。确保质量（2）清洗和去毛刺清洗和去毛刺：淬火工序之前、全部完工之后。：淬火工序之前、全部完工之后。（3）消磁等消磁

42、等：根据需要做消磁、平衡等安排：根据需要做消磁、平衡等安排工序的划分工序的划分 工序划分的原则：工序划分的原则：（1）工序集中的原则：将）工序集中的原则：将加工集中在少数几道工序内完成。可减少装夹次数、加工集中在少数几道工序内完成。可减少装夹次数、减少机床使用数量和占地面积、简化了生产组织和计划调度工作。减少机床使用数量和占地面积、简化了生产组织和计划调度工作。但机床、工装一次性投资大，调整维修费事、不利于阶段划分。但机床、工装一次性投资大，调整维修费事、不利于阶段划分。（2）工序分散的原则：）工序分散的原则：将加工分散到较多的工序内进行。每工序内容简单，将加工分散到较多的工序内进行。每工序内

43、容简单，所用设备、工装也简单，调整维修方便，对工人要求低。所用设备、工装也简单，调整维修方便，对工人要求低。但使用设备多、占地面积大、使用工人多。但使用设备多、占地面积大、使用工人多。工序划分的方法：工序划分的方法：（1）刀具集中分序法刀具集中分序法：用同一把刀具加工完所有可加工的部位后再换刀完成：用同一把刀具加工完所有可加工的部位后再换刀完成它们所有可加工的部位。减少换刀次数、缩短空程时间，减少误差。它们所有可加工的部位。减少换刀次数、缩短空程时间，减少误差。（2）粗精加工分序法粗精加工分序法：完成全部粗加工、半精加工，最后作全部精加工。：完成全部粗加工、半精加工，最后作全部精加工。（3）加工部位分序法加工部位分序法：按：按“先面后孔先面后孔”、“先简单后复杂先简单后复杂”、“先低后高先低后高（精度）（精度）”的加工顺序对需加工的部位划分工序。的加工顺序对需加工的部位划分工序。