机加工艺学.ppt
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1、 一、工艺规程的基本概念:一、工艺规程的基本概念:机械加工工艺规程包括两部分:生产过程与工艺过机械加工工艺规程包括两部分:生产过程与工艺过程。程。1 1、生产过程:我们把原材料到成品之间的全部生产、生产过程:我们把原材料到成品之间的全部生产活动称为生产过程它包括材料的运输、保管、生活动称为生产过程它包括材料的运输、保管、生产准备、毛坯供应、零件制造附件配套、装配试产准备、毛坯供应、零件制造附件配套、装配试车验收、油漆包装等。车验收、油漆包装等。2 2、工艺过程:生产过程中把型材加工到所需要的尺、工艺过程:生产过程中把型材加工到所需要的尺寸和形状的过程叫工艺过程。寸和形状的过程叫工艺过程。二、机
2、加工艺过程的组成二、机加工艺过程的组成1 1、工序:一个工人在固定的地点或一台机床上对一、工序:一个工人在固定的地点或一台机床上对一个或一批工件所完成的工件加工过程叫工序如一个或一批工件所完成的工件加工过程叫工序如一批轴套加工包括车、刨、钻叫三个工序。批轴套加工包括车、刨、钻叫三个工序。2 2、安装:在一道工序上零件的加工位置可能只装夹、安装:在一道工序上零件的加工位置可能只装夹一次或几次零件在一次装夹中所完成的一部分工一次或几次零件在一次装夹中所完成的一部分工艺过程称为安装。艺过程称为安装。3 3、工位:一次安装后工件在机床上所占的位置称为、工位:一次安装后工件在机床上所占的位置称为工位。工
3、位。4 4、工步:在工序内往往需要采用不同的刀具和切削、工步:在工序内往往需要采用不同的刀具和切削用量对不同的表面进行加工当加工表面切削刀具用量对不同的表面进行加工当加工表面切削刀具与切削用量中的速度和进给量都保持不便的情况与切削用量中的速度和进给量都保持不便的情况下所完成的那部分工艺过程称为工步。下所完成的那部分工艺过程称为工步。5 5、走刀:当加工表面刀具和切削用量中的速度和进、走刀:当加工表面刀具和切削用量中的速度和进给量都保持不变切去一层金属称为走刀。给量都保持不变切去一层金属称为走刀。三、基准三、基准基准:基准是确定生产对象上的几何要素间关系所基准:基准是确定生产对象上的几何要素间关
4、系所依据的点、线、面简单说基准就是依据的意思。依据的点、线、面简单说基准就是依据的意思。基准分为:设计基准和工艺基准。基准分为:设计基准和工艺基准。工艺基准分为:定位基准和测量基准。装配基准工艺基准分为:定位基准和测量基准。装配基准设计基准:设计图样上采用的基准称为设计基准。设计基准:设计图样上采用的基准称为设计基准。定位基准:在加工中用于定位的基准称为定位基准。定位基准:在加工中用于定位的基准称为定位基准。定位基准一经确定工件其他部位的位置随之确定如定位基准一经确定工件其他部位的位置随之确定如图轴承座用底平面图轴承座用底平面A 和侧面和侧面B来定位。因为工件来定位。因为工件是个整体当表面是个
5、整体当表面A和和B确定内孔的位置也就确定了。确定内孔的位置也就确定了。表面表面A和表面和表面B就是轴承座定位基准就是轴承座定位基准 工件定位时作为定位基准点和线往往某些具体表面工件定位时作为定位基准点和线往往某些具体表面体现出来,这种表面称为定位基准。例如两用两体现出来,这种表面称为定位基准。例如两用两顶尖车轴时轴的两顶尖中心孔就是定位基准,它顶尖车轴时轴的两顶尖中心孔就是定位基准,它所体现的定位基准是轴和线。所体现的定位基准是轴和线。图图 2 2、工件的定位:确定工件在机床上或装夹中占有正、工件的定位:确定工件在机床上或装夹中占有正确位置的过程叫做工件的定位。确位置的过程叫做工件的定位。(1
6、 1)、工件定位是靠工件上某些表面和夹具中的定)、工件定位是靠工件上某些表面和夹具中的定位元件想接触来实现的,工件的定位必须使一批位元件想接触来实现的,工件的定位必须使一批工件逐次放入夹具中都能追赶有同一位置,能否工件逐次放入夹具中都能追赶有同一位置,能否保证工件位置的一致性,直接影响工件的加工精保证工件位置的一致性,直接影响工件的加工精度。度。3 3、工件定位方法:(、工件定位方法:(1 1)、当工件以平面定位时由)、当工件以平面定位时由于工件定位平面和定位件的表面不可能绝对的理于工件定位平面和定位件的表面不可能绝对的理想(特别是毛坯件、铸件)只能有突起的三四点想(特别是毛坯件、铸件)只能有
7、突起的三四点接触并且一批工件工这三点的位置都不一样,有接触并且一批工件工这三点的位置都不一样,有可能这三点之间的距离很近,使工件定位不稳,可能这三点之间的距离很近,使工件定位不稳,为了保证定位的可靠性应采用三点定位法,并尽为了保证定位的可靠性应采用三点定位法,并尽量支撑间的距离使三点构成的支撑三角面积尽量支撑间的距离使三点构成的支撑三角面积尽 可能大。在用大平面,定位时可以把定位平面中间可能大。在用大平面,定位时可以把定位平面中间部分做成凹的,这样可使工件定位基准的中部不部分做成凹的,这样可使工件定位基准的中部不和定位件接触,既可减少定位基准的加工量,又和定位件接触,既可减少定位基准的加工量,
8、又可减少定位基准的加工量,又可提高工件定位的可减少定位基准的加工量,又可提高工件定位的稳定性。稳定性。2 2、工件以外外圆定位、工件以外外圆定位工件以外圆定位,最常见的定位元件有工件以外圆定位,最常见的定位元件有V V形铁,半圆形铁,半圆弧定位等装置。弧定位等装置。3 3、工件以内孔定位、工件以内孔定位在车削齿轮内孔、套筒、盘类等零件的外圆时,一在车削齿轮内孔、套筒、盘类等零件的外圆时,一般以加工好的孔作为定位基准比较方便,并能保般以加工好的孔作为定位基准比较方便,并能保证外圆轴线和内孔轴线的同轴度的要求。证外圆轴线和内孔轴线的同轴度的要求。4 4、工件以两孔一面定位、工件以两孔一面定位当工件
9、以两个平行的孔与跟其相垂直的平面作为定当工件以两个平行的孔与跟其相垂直的平面作为定位基准时,可用一个圆柱销、一个削边销和一个位基准时,可用一个圆柱销、一个削边销和一个平面作定位元件来定位。平面作定位元件来定位。工件定位误差工件定位误差工件在夹具中定位时,其位置在一定范围内变动这工件在夹具中定位时,其位置在一定范围内变动这样就产生了定位误差,影响加工精度。工件在夹样就产生了定位误差,影响加工精度。工件在夹具中加工时影响位置精度的因素有三个方面:具中加工时影响位置精度的因素有三个方面:1 1、定位误差,工件在定位时产生的误差,称为定位、定位误差,工件在定位时产生的误差,称为定位误差如使用心轴,定位
10、套和误差如使用心轴,定位套和V V 形铁定位时由于工形铁定位时由于工件定位基准面和定位元件制造误差以及轴与孔之件定位基准面和定位元件制造误差以及轴与孔之间的间隙存在使工件产生定位误差。间的间隙存在使工件产生定位误差。2 2、夹具安装误差夹具安装在机床上必须进行校正、夹具安装误差夹具安装在机床上必须进行校正 或采用某个定位面定位这样也产生了误差,夹具在或采用某个定位面定位这样也产生了误差,夹具在安装时产生了误差称为夹具安装误差。安装时产生了误差称为夹具安装误差。3 3、加工误差机床本的精度刀具磨损和振动以及机床、加工误差机床本的精度刀具磨损和振动以及机床夹具工件在加工过程中的弹性变形等均影响工件
11、夹具工件在加工过程中的弹性变形等均影响工件的精度这类误差称加工误差。的精度这类误差称加工误差。为了保证加工精度必须使上述所有的误差对工件加为了保证加工精度必须使上述所有的误差对工件加工综合影响控制在公差范围内。工综合影响控制在公差范围内。四、定位基准的选择四、定位基准的选择在机械加工工艺过程中,合理选择定位基准对保证在机械加工工艺过程中,合理选择定位基准对保证零件的尺寸精度和互换位置精度起决定性作用。零件的尺寸精度和互换位置精度起决定性作用。定位基准有粗基准和精基准两种,毛坯在开始加定位基准有粗基准和精基准两种,毛坯在开始加工时,它的表面都是未经过加工的毛坯表面,所工时,它的表面都是未经过加工
12、的毛坯表面,所以最初的工序中只能以毛坯表面定位(或根据某以最初的工序中只能以毛坯表面定位(或根据某毛坯表面找正),这中基准面称为粗基准。毛坯表面找正),这中基准面称为粗基准。在以后的工序中,用已加工过的表面作为定位基准,在以后的工序中,用已加工过的表面作为定位基准,这中基准面称为精基准。这中基准面称为精基准。1、粗基准的选择、粗基准的选择选择粗基准时,必须达到以下两个基本要求:首先选择粗基准时,必须达到以下两个基本要求:首先应该保证所有加工表面都有足够的加工余量;其应该保证所有加工表面都有足够的加工余量;其次应保证零件上加工表面和不加工表面之间具有次应保证零件上加工表面和不加工表面之间具有一定
13、的定位精度。一定的定位精度。(1)应该选择不加工表面作为粗基准)应该选择不加工表面作为粗基准(2)对所有表面都要加工的零件,应根据加工余量)对所有表面都要加工的零件,应根据加工余量最小的表面找正。这样不会应位置偏移而早成余最小的表面找正。这样不会应位置偏移而早成余量少的部分车不出来。量少的部分车不出来。(3)应该选用比较牢固可靠的表面作为基准,否则)应该选用比较牢固可靠的表面作为基准,否则会是工件夹坏或松动。会是工件夹坏或松动。(4)(4 4)粗基准应选择平整光滑的表面。铸件装夹时应)粗基准应选择平整光滑的表面。铸件装夹时应让浇冒口部分。让浇冒口部分。(5 5)粗基准不能重复使用。)粗基准不能
14、重复使用。2 2、精基准的选择、精基准的选择精精 基准的选择如下:(基准的选择如下:(1 1)尽可能采用设计基准或)尽可能采用设计基准或装配基准作为定位基准。一般的套、齿轮坯和带装配基准作为定位基准。一般的套、齿轮坯和带轮,精加工时,多数利用心轴以内孔作为定位基轮,精加工时,多数利用心轴以内孔作为定位基准来加工外圆及其它表面。这样,定位基准与装准来加工外圆及其它表面。这样,定位基准与装配基准重合,装配时较容易达到设计所要求的精配基准重合,装配时较容易达到设计所要求的精度。度。(2 2)尽可能使定位基准和测量基准重合。)尽可能使定位基准和测量基准重合。(3 3)尽可能是基准统一。除第一道工序,其
15、余加工)尽可能是基准统一。除第一道工序,其余加工 表面尽量采用同一个精基准,因为基准统一,表面尽量采用同一个精基准,因为基准统一,可以减少定位误可以减少定位误差,提高加工精度,使装夹时差,提高加工精度,使装夹时方便。如一般轴类零件的中心孔在车、铣、磨等,方便。如一般轴类零件的中心孔在车、铣、磨等,始终用它作为精基准。必须指出,当本原则跟上始终用它作为精基准。必须指出,当本原则跟上述原则(述原则(2 2)相抵触而不能保证加工精度时,就必)相抵触而不能保证加工精度时,就必须放弃这个原则。须放弃这个原则。(4 4)选择精度较高、装夹稳定可靠的表面作为精基)选择精度较高、装夹稳定可靠的表面作为精基准,
16、并尽可能选用形状简单和尺寸较大的表面精准,并尽可能选用形状简单和尺寸较大的表面精基准,这样可以减少定位误差和使定位稳固。基准,这样可以减少定位误差和使定位稳固。五、工件的夹紧五、工件的夹紧(1 1)工件定位将其固定,使其在加工过程中保持定)工件定位将其固定,使其在加工过程中保持定位位置不变称为夹紧装置。位位置不变称为夹紧装置。对夹具装置的要求包括夹紧力和夹紧的要求。对夹具装置的要求包括夹紧力和夹紧的要求。夹紧力和夹紧的要求:夹紧力的确定包括夹紧力的夹紧力和夹紧的要求:夹紧力的确定包括夹紧力的大小、方向和作用等三个要素。大小、方向和作用等三个要素。1 1、夹紧力的大小夹紧力的大小夹紧力必须保证工
17、件在加工过程中位置不发生夹紧力必须保证工件在加工过程中位置不发生变化,但夹紧力也也不能太大,太大工件变形。变化,但夹紧力也也不能太大,太大工件变形。2、夹紧力的方向,夹紧力的方向应尽可能垂直于工、夹紧力的方向,夹紧力的方向应尽可能垂直于工件的主要定位基准面。使夹紧稳定可靠夹紧力的件的主要定位基准面。使夹紧稳定可靠夹紧力的方向应尽量与切削的方向一致。方向应尽量与切削的方向一致。3、夹紧力的作用点应尽可能地落在定位面上保证定、夹紧力的作用点应尽可能地落在定位面上保证定位夹紧可靠。夹紧力的作用点应与支撑件对应,位夹紧可靠。夹紧力的作用点应与支撑件对应,并要尽量作用在工件刚性好的部位。夹紧并要尽量作用
18、在工件刚性好的部位。夹紧力的作用应尽量靠近加工表面防止工件产生振动,力的作用应尽量靠近加工表面防止工件产生振动,如无法靠近就采用辅助支撑。如无法靠近就采用辅助支撑。(2 2)对夹紧装置的基本要求:)对夹紧装置的基本要求:1 1、牢、夹紧力保证工件在加工过程中位置不发生变、牢、夹紧力保证工件在加工过程中位置不发生变化。化。2 2、正、夹紧时应不破坏的正确定位。、正、夹紧时应不破坏的正确定位。3 3、快、操作方便、安全省力、夹紧迅速。、快、操作方便、安全省力、夹紧迅速。4 4、简、结构简单紧凑,有足够的刚性和强度,且便、简、结构简单紧凑,有足够的刚性和强度,且便于制造。于制造。六、夹具六、夹具在机
19、械加工中工件的安装一般有,两种:一种是将在机械加工中工件的安装一般有,两种:一种是将工件直接安置在机床工作台或回转工作台面上,工件直接安置在机床工作台或回转工作台面上,经过找正,使工件的加工部分都得到准确的位置,经过找正,使工件的加工部分都得到准确的位置,然后用螺栓压板等夹紧工具;另一种是采用然后用螺栓压板等夹紧工具;另一种是采用 各种通用或专用的工艺装备来装夹工件,依各种通用或专用的工艺装备来装夹工件,依靠夹具来确定工件的加工位置并夹紧工件靠夹具来确定工件的加工位置并夹紧工件从广义来说在机械制造业来说凡能使工艺从广义来说在机械制造业来说凡能使工艺过程中任何一道保证产品生产率提高的工过程中任何
20、一道保证产品生产率提高的工艺装备一般都叫夹具夹具包括机床夹具和艺装备一般都叫夹具夹具包括机床夹具和辅助夹具二大类。辅助夹具二大类。机床夹具包括:通用夹具、专用夹具、可调机床夹具包括:通用夹具、专用夹具、可调夹具夹具工件的装夹:工件的安装包括定位两部分。工件的装夹:工件的安装包括定位两部分。工件的定位是保证工件处于理想的加工位工件的定位是保证工件处于理想的加工位置,工件的装夹就是使工件在加工过程中置,工件的装夹就是使工件在加工过程中 始终处于理想加工位置使工件牢靠得固定在机床的始终处于理想加工位置使工件牢靠得固定在机床的工作台或夹具中。工作台或夹具中。工件的装夹的正确性和加工质量很大的程度上,还
21、工件的装夹的正确性和加工质量很大的程度上,还取决于划线质量的高低(划线找正工件)还取决取决于划线质量的高低(划线找正工件)还取决于定位基面(支撑面)原来的加工精度和质量。于定位基面(支撑面)原来的加工精度和质量。七、划线七、划线1、什么叫划线?其目的是什么?、什么叫划线?其目的是什么?工件在加工前,或在加工过程中(指半成品)用划工件在加工前,或在加工过程中(指半成品)用划线工具,并按图纸在要求的工件上,划出所需要线工具,并按图纸在要求的工件上,划出所需要的线条,用以表示工件声要加工的部位和界线,的线条,用以表示工件声要加工的部位和界线,目的按图纸和工艺要求确定个加工表面余量和个目的按图纸和工艺
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