機(jī)械制造工程原理：72機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)

1、6.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì),一、機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的內(nèi)容及步驟 1.分析零件圖和產(chǎn)品裝配圖 設(shè)計(jì)工藝規(guī)程時(shí)，首先應(yīng)分析零件圖和該零件所在部件或總成的裝配圖，了解該零件在部件或總成中的位置和功用，以及部件或總成對(duì)該零件提出的技術(shù)要求，分析其關(guān)鍵技術(shù)要求和應(yīng)采取的相應(yīng)工藝措施，形成工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的總體構(gòu)思,2.對(duì)零件圖和裝配圖進(jìn)行工藝審查 審查圖紙上的視圖、尺寸公差和技術(shù)要求是否正確、統(tǒng)一、完整，對(duì)零件設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)工藝性進(jìn)行評(píng)價(jià)，如發(fā)現(xiàn)有不合理之處應(yīng)及時(shí)提出，并同有關(guān)設(shè)計(jì)人員商討圖紙修改方案，報(bào)主管領(lǐng)導(dǎo)審批,3.由年生產(chǎn)綱領(lǐng)研究確定零件生產(chǎn)類(lèi)型 4.確定毛坯 要根據(jù)零件生產(chǎn)類(lèi)型和毛坯制造的生產(chǎn)條件

2、綜合考慮,只要有可能，應(yīng)提倡采用精密鑄造、精密鍛造、冷軋、冷擠壓、粉末冶金等先進(jìn)的毛坯制造方法,5.擬定工藝路線 主要內(nèi)容包括：選擇定位基準(zhǔn)，確定各表面加工方法，劃分加工階段，確定工序集中和分散程度，安排工序順序等。 通過(guò)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)的對(duì)比分析，最后確定一種最佳工藝方案,6.確定各工序所用機(jī)床設(shè)備和工藝裝備，對(duì)需要改裝或重新設(shè)計(jì)的專(zhuān)用工藝裝備要提出設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)。 7.確定各工序的加工余量，計(jì)算工序尺寸及公差。,8.確定各工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法。 9.確定各工序的切削用量和工時(shí)定額。 10.編制工藝文件,二、工藝路線的擬訂 擬訂工藝路線是設(shè)計(jì)工藝規(guī)程最為關(guān)鍵的一步，需順序完成以下幾個(gè)方面的工作。

3、1.定位基準(zhǔn)的選擇 在工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中，正確選擇定位基準(zhǔn)，對(duì)保證零件加工要求、合理安排加工順序有著至關(guān)重要的影響,定位基準(zhǔn)有精基準(zhǔn)與粗基準(zhǔn)之分，用毛坯上未經(jīng)加工的表面作為定位基準(zhǔn)，這種定位基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)。用加工過(guò)的表面作定位基準(zhǔn)，這種定位基準(zhǔn)成為精基準(zhǔn)。 在選擇定位基準(zhǔn)時(shí)往往先根據(jù)零件的加工要求選擇精基準(zhǔn)，由工藝路線向前反推，最后考慮選用哪一組表面作為粗基準(zhǔn)才能把精基準(zhǔn)加工出來(lái),精基準(zhǔn)的選擇原則 選擇精基準(zhǔn)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原則： 1)基準(zhǔn)重合原則:應(yīng)盡可能選擇被加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)，這樣可以避免由于基準(zhǔn)不重合引起的定位誤差,如床頭箱上的主軸孔的中心高 ，其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是底面，若鏜主軸孔時(shí)以

4、底面為定位基準(zhǔn)，則定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，可以直接保證尺寸H1,若為了便于安裝鏜模導(dǎo)向支架，將工件倒過(guò)來(lái)以頂面為定位基準(zhǔn)，則定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，這時(shí)直接保證的尺寸是，而尺寸是通過(guò)及2間接得到的，則的誤差就會(huì)影響的加工精度，所以尺寸的誤差即為基準(zhǔn)不重合誤差,2)統(tǒng)一基準(zhǔn)原則:應(yīng)盡可能選擇用同一組精基準(zhǔn)加工工件上盡可能多的表面，以保證各加工表面之間的相對(duì)位置精度,軸類(lèi)零件常用頂尖孔作為統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)來(lái)加工各外圓表面，這樣可保證各外圓表面之間較高的同軸度； 箱殼類(lèi)零件常用一平面和兩孔作為精基面； 盤(pán)類(lèi)零件常用一端面和一短孔作為統(tǒng)一的基準(zhǔn),3)互為基準(zhǔn)原則：當(dāng)工件上兩個(gè)加工表面之間的位置精度要求

5、比較高時(shí)，可以采用兩個(gè)加工表面互為基準(zhǔn)反復(fù)加工的方法,精密齒輪加工時(shí)，為保證齒面與內(nèi)孔的相對(duì)位置精度，反復(fù)多次以齒面定位加工內(nèi)孔，再以內(nèi)孔定位加工齒面，這樣可保證齒面與內(nèi)孔有較高的位置精度。 機(jī)床主軸內(nèi)錐孔與軸頸也是采用互為基準(zhǔn)加工的,4)自為基準(zhǔn)原則：一些表面的精加工工序，要求加工余量小而均勻，常以加工表面自身作為精基準(zhǔn)。 而該表面與其它表面之間的位置精度則由先行工序保證,如圖所示機(jī)床床身導(dǎo)軌淬火后的磨削加工，要求磨削余量小而均勻，以保證導(dǎo)軌面具有均勻致密的耐磨層，一般磨削余量小于0.5mm，這時(shí)可用裝在磨頭上的百分表找正床身導(dǎo)軌，這就是“自為基準(zhǔn)”的方法,上述四項(xiàng)選擇精基準(zhǔn)的原則，有時(shí)不可

6、能同時(shí)滿足，應(yīng)根據(jù)實(shí)際條件決定取舍,粗基準(zhǔn)的選擇原則 工件加工的第一道工序要用粗基準(zhǔn)，粗基準(zhǔn)選擇得正確與否，不但與第一道工序的加工有關(guān)，而且還將對(duì)工件加工的全過(guò)程產(chǎn)生重大影響,1）保證零件加工表面相對(duì)于不加工表面具有一定位置精度的原則 被加工零件上如有不加工表面，應(yīng)選不加工表面作粗基準(zhǔn)，這樣可以保證不加工表面相對(duì)于加工表面具有較為精確的相對(duì)位置關(guān)系。 當(dāng)零件上有幾個(gè)不加工表面時(shí)，應(yīng)選擇與加工面相對(duì)位置精度要求較高的不加工表面作粗基準(zhǔn),如圖所示套筒法蘭零件，表面1為不加工表面，為保證鏜孔后零件的壁厚均勻，應(yīng)選表面1作粗基準(zhǔn)鏜孔2、車(chē)外圓、車(chē)端面,套筒法蘭加工實(shí)例,2)合理分配加工余量的原則 從保

7、證重要表面加工余量均勻考慮，應(yīng)選擇重要表面作粗基準(zhǔn),如機(jī)床床身零件的加工，第一道工序應(yīng)該選則導(dǎo)軌面作粗基準(zhǔn)加工床身底面(圖a)，然后再以加工過(guò)的床身底面作精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面(圖b)，此時(shí)從導(dǎo)軌面上去除的加工余量小而均勻,床身加工粗基準(zhǔn)選擇,3)便于裝夾的原則 為使工件定位穩(wěn)定，夾緊可靠，要求所選用的粗基準(zhǔn)盡可能平整、光潔，不允許有鍛造飛邊、鑄造澆冒口切痕或其它缺陷，并有足夠的支承面積,4)粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用的原則 上述4項(xiàng)選擇粗基準(zhǔn)的原則，有時(shí)不能同時(shí)兼顧，只能根據(jù)主次決擇,2.表面加工方法的選擇 機(jī)器零件的結(jié)構(gòu)形狀都是由一些最基本的幾何表面組成的，機(jī)器零件的加工過(guò)程就是獲得這些幾何表面的過(guò)

8、程。同一種表面可以選用各種不同的加工方法，但每種加工方法所能獲得的加工質(zhì)量、所用加工時(shí)間和費(fèi)用卻是各不相同的,工程技術(shù)人員的任務(wù)，就是要根據(jù)具體加工條件選用最適當(dāng)?shù)募庸し椒?，保證加工出合乎圖紙要求的機(jī)器零件。 在選擇加工方法時(shí)，一般總是首先根據(jù)零件主要表面的技術(shù)要求和工廠具體條件，先選定它的最終工序加工方法，然后再逐一選定該表面各有關(guān)前道工序的加工方法,零件的加工表面都有一定的加工要求，一般都不可能通過(guò)一次加工就能達(dá)到要求，而是要通過(guò)多次加工（即多道工序）才能逐步達(dá)到要求,確定加工方法的步驟可概括如下，在分析研究零件圖的基礎(chǔ)上： 首先要根據(jù)每個(gè)加工表面的技術(shù)要求，確定加工方法及加工方案。 確定

9、加工方法時(shí)要考慮被加工材料的性質(zhì),確定加工方法要考慮到生產(chǎn)類(lèi)型，即要考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性的問(wèn)題。大批大量可采用專(zhuān)用高效率的設(shè)備，單件小批生產(chǎn)通常采用通用設(shè)備和工藝裝備。 (4)確定加工方法要考慮本廠（本車(chē)間）的現(xiàn)有設(shè)備和技術(shù)條件，應(yīng)該充分利用現(xiàn)有設(shè)備，挖掘企業(yè)潛力,3.加工階段的劃分 當(dāng)零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí)，一般都要經(jīng)過(guò)不同的加工階段，逐步達(dá)到加工要求，即所謂的“漸精”原則。一般要經(jīng)過(guò)粗加工、半精加工和精加工等三個(gè)階段，如果零件的加工精度要求特別高、表面粗糙度要求特別小時(shí)，還要經(jīng)過(guò)光整加工階段,各個(gè)加工階段的主要任務(wù)概述如下: (1)粗加工階段 高效地切除加工表面上的大部分余量，使毛坯在形狀

10、和尺寸上接近零件成品。 (2)半精加工階段 切除粗加工后留下的誤差，使被加工工件達(dá)到一定精度，為精加工作準(zhǔn)備，并完成一些次要表面的加工,3)精加工階段 保證各主要表面達(dá)到零件圖規(guī)定的加工質(zhì)量要求。 (4)光整加工階段 主要任務(wù)是降低表面粗糙度或進(jìn)一步提高尺寸精度和形狀精度，但一般不能糾正表面間位置誤差,劃分加工階段的主要目的是： (1)保證零件加工質(zhì)量 劃分階段以后，粗加工階段造成的加工誤差，可以通過(guò)半精加工和精加工階段予以逐步修正，零件的加工質(zhì)量容易得到保證。 (2)有利于及早發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷并得到及時(shí)處理 (3)有利于合理利用機(jī)床設(shè)備,4)為了在機(jī)械加工工序中插入必要的熱處理工序，同時(shí)使熱處理

11、發(fā)揮充分的效果，這就自然的把機(jī)械加工工藝過(guò)程劃分為幾個(gè)階段，并且每個(gè)階段各有其特點(diǎn)及應(yīng)該達(dá)到的目的。 此外，將工件加工劃分為幾個(gè)階段，還有利于保護(hù)精加工過(guò)的表面少受磕碰、切屑滑傷等損壞,將工藝過(guò)程劃分成幾個(gè)階段是對(duì)整個(gè)加工過(guò)程而言的，不能拘泥于某一表面的加工。 劃分加工階段并不是絕對(duì)的,4.工序的集中與分散 確定加工方法之后，就要根據(jù)零件的生產(chǎn)類(lèi)型和工廠 (車(chē)間)具體條件確定工藝過(guò)程的工序數(shù)。 確定零件加工過(guò)程工序數(shù)有兩種不同的原則，一種是工序集中原則，另一種是工序分散原則,按工序集中原則組織工藝過(guò)程的特點(diǎn)是: (1)有利于采用自動(dòng)化程度較高的高效機(jī)床和工藝裝備，生產(chǎn)效率高; (2)工序數(shù)少，

12、設(shè)備數(shù)少，可相應(yīng)減少操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積,3)工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時(shí)間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面之間的相互位置精度要求。 按工序分散原則組織工藝過(guò)程，就是使每個(gè)工序所包括的加工內(nèi)容盡量少些，其極端情況是每個(gè)工序只包括一個(gè)簡(jiǎn)單工步,按工序分散原則組織工藝過(guò)程的特點(diǎn)是: (1)所用機(jī)床和工藝裝備簡(jiǎn)單，易于調(diào)整對(duì)刀; (2)對(duì)操作工人的技術(shù)水平要求不高; (3)工序數(shù)多，設(shè)備數(shù)多，操作工人多，生產(chǎn)占用面積大,5.工序順序的安排 (1)機(jī)械加工工序的安排 一般遵循以下幾個(gè)原則: 1)先加工定位基準(zhǔn)面，再加工其它表面; 2)先加工主要表面，后加工次要表面; 3

13、)先安排粗加工工序，后安排精加工工序; 4)先加工平面，后加工孔,2)熱處理工序及表面處理工序的安排 為改善工件材料切削性能安排的熱處理工序，例如退火、正火、調(diào)質(zhì)等，應(yīng)在切削加工之前進(jìn)行。 為消除工件內(nèi)應(yīng)力安排的熱處理工序，例如人工時(shí)效、退火等，最好安排在粗加工階段之后進(jìn)行,為改善工件材料機(jī)械性能的熱處理工序，例如淬火、滲碳淬火等，一般都安排在半精加工和精加工之間進(jìn)行。 為提高工件表面耐磨性、耐蝕性安排的熱處理工序以及以裝飾為目的而安排的熱處理工序，例如鍍鉻、鍍鋅、發(fā)蘭等，一般都安排在工藝過(guò)程最后階段進(jìn)行,3)其它工序的安排 為保證零件制造質(zhì)量，防止產(chǎn)生廢品，需在下列場(chǎng)合安排檢驗(yàn)工序: 1)粗加工全部結(jié)束之后; 2)送往外車(chē)間加工的前后; 3)工時(shí)較長(zhǎng)和重要工序的前后; 4)最終加工之后,6.機(jī)床設(shè)備與工藝裝備的選擇 正確選擇機(jī)床設(shè)備很重要，它不但直接影響工件的加工質(zhì)量，而且還影響工件的加工效率和制造成本。所選機(jī)床設(shè)備的尺寸規(guī)格應(yīng)與工件的形狀尺寸相適應(yīng)，精度等級(jí)應(yīng)與本工序加工要求相適應(yīng)，電機(jī)功率應(yīng)與本工序加工所需功率相適應(yīng)，機(jī)床設(shè)備的自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率應(yīng)與工件生產(chǎn)類(lèi)型相適應(yīng),選用機(jī)床設(shè)備應(yīng)立足于國(guó)內(nèi)，必須進(jìn)口的機(jī)床設(shè)備，須經(jīng)充分論證，多方對(duì)比，合理的分析其經(jīng)濟(jì)性，不能盲目引進(jìn),如果工件尺寸太大(或太小)或工件的加工精度要求過(guò)高，沒(méi)有現(xiàn)成的設(shè)備