机械制造工艺学三章.ppt
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1、机械制造工艺学王越机械工程学院第三章机械加工工艺规程的制订3-13-1概述概述一、机械加工工艺规程的作用一、机械加工工艺规程的作用指规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法的工指规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法的工艺文件。艺文件。二、机械加工工艺规程的制订程序二、机械加工工艺规程的制订程序分析被加工零件分析被加工零件选择毛坯选择毛坯设计工艺过程设计工艺过程工序设计工序设计编制工艺文件编制工艺文件三、机械加工工艺规程制订研究的问题三、机械加工工艺规程制订研究的问题 零件工艺性分析及毛坯选择零件工艺性分析及毛坯选择零件工艺性分析及毛坯选择零件工艺性分析及毛坯选择一、零件的工艺性分析一、零件的工
2、艺性分析一、零件的工艺性分析一、零件的工艺性分析1 1、零件尺寸要合理、零件尺寸要合理、零件尺寸要合理、零件尺寸要合理2 2、零件结构要合理、零件结构要合理、零件结构要合理、零件结构要合理(1 1)零件结构应便于加工)零件结构应便于加工)零件结构应便于加工)零件结构应便于加工1 1)一个零件上的两相邻表面间应留有退刀槽和让刀)一个零件上的两相邻表面间应留有退刀槽和让刀)一个零件上的两相邻表面间应留有退刀槽和让刀)一个零件上的两相邻表面间应留有退刀槽和让刀孔,以便在加工中进刀和退刀,否则无法加工。孔,以便在加工中进刀和退刀,否则无法加工。孔,以便在加工中进刀和退刀,否则无法加工。孔,以便在加工中
3、进刀和退刀,否则无法加工。2 2)应使刀具顺利地接近待加工表面)应使刀具顺利地接近待加工表面3 3)钻孔表面应与孔的轴线垂直,否则会引起两边切)钻孔表面应与孔的轴线垂直,否则会引起两边切削力不等,设计是尽量避免钻孔表面是斜面或圆削力不等,设计是尽量避免钻孔表面是斜面或圆弧面弧面4 4)零件外表面比内表面的加工方便容易,应尽量将)零件外表面比内表面的加工方便容易,应尽量将加工表面放在零件外部。如果不能把内表面加工加工表面放在零件外部。如果不能把内表面加工转化为外表面加工,应简化内表面形状转化为外表面加工,应简化内表面形状5 5)配合面的数目要尽量少,这样可以降低零件精度,)配合面的数目要尽量少,
4、这样可以降低零件精度,制造容易,装配方便。制造容易,装配方便。6 6)减少零件的加工表面积,这样可降低刀具消损,)减少零件的加工表面积,这样可降低刀具消损,减少装配时的修配工作量,并能保证配合表面接减少装配时的修配工作量,并能保证配合表面接触良好触良好7 7)减少安装次数:零件加工表面应尽量分布在相互)减少安装次数:零件加工表面应尽量分布在相互平行或垂直的表面上;西药表面应尽可能分布在平行或垂直的表面上;西药表面应尽可能分布在主要加工表面相同方向;孔端加工表面应为圆形主要加工表面相同方向;孔端加工表面应为圆形凸台或止口;加工箱体,同一轴线孔应沿孔轴线凸台或止口;加工箱体,同一轴线孔应沿孔轴线递
5、减递减(2 2)零件结构应便于度量)零件结构应便于度量(3 3)零件结构应有足够刚度)零件结构应有足够刚度二、毛坯的选择二、毛坯的选择机械加工常用的毛坯:铸件、锻件、型材件、焊接机械加工常用的毛坯:铸件、锻件、型材件、焊接件件1 1、零件的材料及其力学性能、零件的材料及其力学性能材料为铸铁和青铜采用铸件;材料为钢材形状不复材料为铸铁和青铜采用铸件;材料为钢材形状不复杂力学性能要求高时用锻件,力学性能要求不高杂力学性能要求高时用锻件,力学性能要求不高用棒料。用棒料。2 2、零件的结构形状和尺寸、零件的结构形状和尺寸大型零件一般用自由锻或砂型铸造,中小型用模锻大型零件一般用自由锻或砂型铸造,中小型
6、用模锻或特种铸件,台阶轴类零件各台阶直径不大时用或特种铸件,台阶轴类零件各台阶直径不大时用棒料,大时用锻件棒料,大时用锻件3 3、生产类型、生产类型4 4、车间的生产能力、车间的生产能力5 5、充分注意应用新工艺、新技术、新材料、充分注意应用新工艺、新技术、新材料工艺过程设计工艺过程设计一、工艺过程组成一、工艺过程组成工序:一个或一组工人在一个工作地对工序:一个或一组工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一部分工艺过程四要素:四要素:工作地、工人、工件、连续作业工作地、工人、工件、连续作业安装:工件经一次装夹后所完成的那一部分工
7、安装:工件经一次装夹后所完成的那一部分工序称为安装序称为安装工位工位工件在机床工件在机床上占据每一个上占据每一个位置所完成的位置所完成的加工称工位加工称工位工步:在加工表面、加工工具不变的情况下所工步:在加工表面、加工工具不变的情况下所连续完成的那一部分工序。连续完成的那一部分工序。行程:在一个工步中,如果要切去的金属层很行程:在一个工步中,如果要切去的金属层很厚,则需分几次切削,这时每切削一次就称为一次厚,则需分几次切削,这时每切削一次就称为一次行程行程二、定位基准的选择:二、定位基准的选择:粗基准:选择未经加工的毛坯表面为定位基准粗基准:选择未经加工的毛坯表面为定位基准精基准:用加工的表面
8、为定位基准精基准:用加工的表面为定位基准(一)粗基准的选择(一)粗基准的选择外圆作为粗基准外圆作为粗基准壁厚均匀壁厚均匀内孔作为粗基准内孔作为粗基准加工余量均匀加工余量均匀(一)选择粗基准时,应遵循的原则(一)选择粗基准时,应遵循的原则不加工表面较多时,应以不加工表面与加工表不加工表面较多时,应以不加工表面与加工表面位置精度要求较高的那个面为粗基准面位置精度要求较高的那个面为粗基准选择重要表面为粗基准选择重要表面为粗基准选择加工余量最小的表面为粗基准选择加工余量最小的表面为粗基准选择粗基准的表面应平整,没有冒选择粗基准的表面应平整,没有冒口或飞边等口或飞边等粗基准一般只使用一次粗基准一般只使用
9、一次(二)精基准的选择(二)精基准的选择基准重合原则:尽可能选择设计基准作基准重合原则:尽可能选择设计基准作为精基准为精基准基准统一原则基准统一原则箱体类零件:箱体类零件:一面两销孔一面两销孔轴类零件:顶尖孔轴类零件:顶尖孔盘类齿轮:端面和盘类齿轮:端面和短孔短孔自为自为基准基准互为基准互为基准三、零件表面加工方法的选择三、零件表面加工方法的选择加工方法的经济精度及表面粗糙度加工方法的经济精度及表面粗糙度零件材料的可加工性零件材料的可加工性生产类型生产类型工件的形状和尺寸工件的形状和尺寸现有的生产条件现有的生产条件四、加工顺序的安排四、加工顺序的安排(一)加工阶段的划分(一)加工阶段的划分粗加
10、工阶段粗加工阶段半精加工阶段半精加工阶段精加工阶段精加工阶段划分加工阶段的作用:划分加工阶段的作用:能减少或消除内应力、切削力和切削热对精加能减少或消除内应力、切削力和切削热对精加工的影响工的影响及时发现毛坯缺陷及时发现毛坯缺陷合理使用设备合理使用设备便于安排热处理便于安排热处理有利于保证加工质量有利于保证加工质量(二)机械加工顺序的安排(二)机械加工顺序的安排先基准后其它先基准后其它先主要表面后次要表面先主要表面后次要表面先粗后精先粗后精先面后孔先面后孔(三)热处理工序的安排(三)热处理工序的安排退火与正火退火与正火时效时效淬火淬火渗碳渗碳表面处理表面处理(四)辅助工序的安排(四)辅助工序的
11、安排检验检验特种检验特种检验清洗、涂防锈油清洗、涂防锈油五、工序的集中与分散五、工序的集中与分散工序集中:将零件的加工集中在少数几道工工序集中:将零件的加工集中在少数几道工序完成、每道工序加工内容多。序完成、每道工序加工内容多。工序分散:将零件的加工分散到很多道工序工序分散:将零件的加工分散到很多道工序内完成、每道工序加工内容少。内完成、每道工序加工内容少。讨论:讨论:拟订工艺路线,并指拟订工艺路线,并指出各工序定位基准出各工序定位基准工序设计工序设计一、机床与工艺装备的选择一、机床与工艺装备的选择一、机床与工艺装备的选择一、机床与工艺装备的选择(一)机床的选择(一)机床的选择(一)机床的选择
12、(一)机床的选择机床的加工范围应与零件的外廓尺寸相适应机床的加工范围应与零件的外廓尺寸相适应机床的加工范围应与零件的外廓尺寸相适应机床的加工范围应与零件的外廓尺寸相适应机床的精度应与工序加工要求的精度相适应机床的精度应与工序加工要求的精度相适应机床的精度应与工序加工要求的精度相适应机床的精度应与工序加工要求的精度相适应机床的生产率应与零件的生产类型相适应机床的生产率应与零件的生产类型相适应机床的生产率应与零件的生产类型相适应机床的生产率应与零件的生产类型相适应(二)工艺装备的选择(二)工艺装备的选择(二)工艺装备的选择(二)工艺装备的选择夹具的选择夹具的选择夹具的选择夹具的选择单件小批:通用夹
13、具和组合夹具单件小批:通用夹具和组合夹具单件小批:通用夹具和组合夹具单件小批:通用夹具和组合夹具大批量:专用夹具大批量:专用夹具大批量:专用夹具大批量:专用夹具刀具选择刀具选择刀具选择刀具选择取决于工序所采用的加工方法、加工表面的尺寸、工件材料、所取决于工序所采用的加工方法、加工表面的尺寸、工件材料、所取决于工序所采用的加工方法、加工表面的尺寸、工件材料、所取决于工序所采用的加工方法、加工表面的尺寸、工件材料、所要求的精度和表面粗糙度、生产率及经济性等。要求的精度和表面粗糙度、生产率及经济性等。要求的精度和表面粗糙度、生产率及经济性等。要求的精度和表面粗糙度、生产率及经济性等。量具的选择量具的
14、选择量具的选择量具的选择根据生产类型和要求检验的精度根据生产类型和要求检验的精度根据生产类型和要求检验的精度根据生产类型和要求检验的精度二、加工余量及工序尺寸的确定二、加工余量及工序尺寸的确定(一)加工余量的确定(一)加工余量的确定加工余量的概念:在加工过程中,从被加工余量的概念:在加工过程中,从被加工表面上切除的金属层厚度加工表面上切除的金属层厚度.分为:工序分为:工序余量和加工总余量余量和加工总余量工序余量:一道工序中所切除的金属层厚度,工序余量:一道工序中所切除的金属层厚度,即相邻两工序尺寸之差分为:即相邻两工序尺寸之差分为:)平面上的工序余量为非对称的单边余量)平面上的工序余量为非对称
15、的单边余量对于外表面对于外表面b=a-b对于内表面对于内表面b=b-ab 本工序的本工序的工序余量工序余量a上工序的基本尺寸上工序的基本尺寸b 本本工序的基本尺寸工序的基本尺寸)回转表面上的工序余量为对称余量,其大小等)回转表面上的工序余量为对称余量,其大小等于加工前后直径的变化量于加工前后直径的变化量对于轴对于轴b=da-db对于孔对于孔b=Db-Dada、Da上工序的基本尺寸上工序的基本尺寸db、Db本工序的基本尺寸本工序的基本尺寸加工总余量:同一表面上毛坯尺寸与零件图设计尺加工总余量:同一表面上毛坯尺寸与零件图设计尺寸之差(即从加工表面上切除的金属层总厚度)寸之差(即从加工表面上切除的金
16、属层总厚度)总总 ij总总 加工总余量加工总余量ij第第i道工序的工序基本余量道工序的工序基本余量 n 工序的个数工序的个数工序尺寸公差一般按工序尺寸公差一般按“入体原则入体原则”标注标注对于包容面(轴)最大工序尺寸就是基本尺寸,取对于包容面(轴)最大工序尺寸就是基本尺寸,取上偏差为零上偏差为零对于被包容面(孔)最小工序尺寸就是基本尺寸,对于被包容面(孔)最小工序尺寸就是基本尺寸,取下偏差为零取下偏差为零2、影响加工余量大小的因素1)前工序形成的表面粗糙度和表面缺陷层2)前工序的尺寸公差3)前工序的形位公差4)本工序的装夹误差5)其它特殊因素3、确定加工余量的方法1)经验估计法2)查表修正法3
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