機械制造技術(shù)(濃縮)412

1、機械制造工藝機械制造工藝機械制造技術(shù)工藝規(guī)程設(shè)計工藝規(guī)程設(shè)計機械制造技術(shù)工藝規(guī)程設(shè)計工藝規(guī)程設(shè)計 研究零件圖與裝配圖，分析技術(shù)要求； 包括工藝審查、確定生產(chǎn)類型設(shè)計合理性設(shè)計合理性設(shè)計合理性設(shè)計合理性毛坯的選擇毛坯的選擇 常見毛坯類型有鑄造、鍛壓、沖壓、粉末冶金、擠壓、軋制、焊接、粘接等，根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)類型、使用性能、生產(chǎn)批量和生產(chǎn)條件進行選擇。毛坯毛坯特特 點點生產(chǎn)方法生產(chǎn)方法應(yīng)應(yīng) 用用鑄鑄件件 價格低廉，應(yīng)用廣泛，可制不同復(fù)雜價格低廉，應(yīng)用廣泛，可制不同復(fù)雜程度的大小鑄件，適合各種批量生產(chǎn)。程度的大小鑄件，適合各種批量生產(chǎn)。 合金組織粗大，內(nèi)有缺陷；力學(xué)性能合金組織粗大，內(nèi)有缺陷；力學(xué)性能

2、不高，尤其抗沖擊性能較低；工序較多，不高，尤其抗沖擊性能較低；工序較多，廢品率較高；精度低、加工余量大。廢品率較高；精度低、加工余量大。 砂型鑄造砂型鑄造金屬型鑄造金屬型鑄造熔模鑄造熔模鑄造壓力鑄造壓力鑄造低壓鑄造低壓鑄造離心鑄造等離心鑄造等在各行各業(yè)都應(yīng)在各行各業(yè)都應(yīng)用廣泛。用廣泛。如，活塞環(huán)、氣如，活塞環(huán)、氣缸套、氣缸體、缸套、氣缸體、機床床身、機架、機床床身、機架、機座、泵等等。機座、泵等等。鍛鍛壓壓件件 適應(yīng)性較廣，鍛壓件力學(xué)性能較好適應(yīng)性較廣，鍛壓件力學(xué)性能較好(強強度、沖擊性和抗疲勞性高度、沖擊性和抗疲勞性高)，合金組織較，合金組織較細，內(nèi)部缺陷較少，精度較高。細，內(nèi)部缺陷較少，精

3、度較高。 難以獲得大型件和復(fù)雜的形狀，尤其難以獲得大型件和復(fù)雜的形狀，尤其是內(nèi)腔。是內(nèi)腔。自由鍛自由鍛模鍛模鍛擠壓擠壓軋制軋制沖壓等沖壓等在各行各業(yè)都常在各行各業(yè)都常應(yīng)用。如光軸、應(yīng)用。如光軸、階梯軸、曲軸、階梯軸、曲軸、連桿等等。連桿等等。毛坯的選擇毛坯的選擇毛坯毛坯特特 點點生產(chǎn)方法生產(chǎn)方法應(yīng)應(yīng) 用用焊焊件件 可以小拼大，氣密性好，生產(chǎn)周期短，可以小拼大，氣密性好，生產(chǎn)周期短，焊件強度和剛度較高，材料利用率高。焊件強度和剛度較高，材料利用率高。 抗震性差，易變形?？拐鹦圆睿鬃冃?。手弧焊、氣體手弧焊、氣體保護焊、電阻保護焊、電阻焊等焊等廣泛應(yīng)用于石油廣泛應(yīng)用于石油化工、船舶、航化工、船舶、

4、航空等上?？盏壬?。型型材材可直接使用，精度高，性能較高，成本可直接使用，精度高，性能較高，成本較低，便于自動化加工。較低，便于自動化加工。槽鋼、工字鋼、槽鋼、工字鋼、角鋼等角鋼等建筑、橋梁等工建筑、橋梁等工程結(jié)構(gòu)。程結(jié)構(gòu)。毛坯的選擇毛坯的選擇 零件批量大時采用高生產(chǎn)率生產(chǎn)的毛坯；批量小時，采用自零件批量大時采用高生產(chǎn)率生產(chǎn)的毛坯；批量小時，采用自由鍛造、砂型鑄造的毛坯；由鍛造、砂型鑄造的毛坯； 一般軸類零件采用鍛件毛坯；曲軸、凸輪軸等用鍛件或球鐵一般軸類零件采用鍛件毛坯；曲軸、凸輪軸等用鍛件或球鐵鑄件；大型重型或復(fù)雜軸類用鍛件或鑄件；鑄件；大型重型或復(fù)雜軸類用鍛件或鑄件； 一般盤套件要求具有一

5、定的強韌性，且局部耐磨性高，一般一般盤套件要求具有一定的強韌性，且局部耐磨性高，一般選用中、低碳鋼或合金結(jié)構(gòu)鋼毛坯；選用中、低碳鋼或合金結(jié)構(gòu)鋼毛坯； 形狀簡單的齒輪大批量生產(chǎn)時選用軋材毛坯，大部分齒輪選形狀簡單的齒輪大批量生產(chǎn)時選用軋材毛坯，大部分齒輪選用鍛鋼毛坯，低速齒輪選用鑄鐵毛坯：用鍛鋼毛坯，低速齒輪選用鑄鐵毛坯： 受力不大的箱架件一般采用鑄鐵，受力復(fù)雜的可采用鑄鋼；受力不大的箱架件一般采用鑄鐵，受力復(fù)雜的可采用鑄鋼；工藝規(guī)程設(shè)計工藝規(guī)程設(shè)計 確定定位基準(zhǔn)；確定定位基準(zhǔn)； 確定主要表面的加工方案； 劃分加工階段； 確定工序順序； 確定加工設(shè)備和工藝裝備； 確定工序余量，計算工序尺寸； 確

6、定技術(shù)要求及檢驗方法； 確定切削用量與工時定額； 編制工藝文件。 平面平面B是平面是平面A的設(shè)計基準(zhǔn)，其它均以中心軸為設(shè)計基準(zhǔn)，的設(shè)計基準(zhǔn)，其它均以中心軸為設(shè)計基準(zhǔn)，齒輪的軸線和端面齒輪的軸線和端面B為裝配基準(zhǔn)，滾切齒形時以孔和端面為裝配基準(zhǔn)，滾切齒形時以孔和端面B為為定位基準(zhǔn)，孔的軸線為測量基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)，孔的軸線為測量基準(zhǔn)。選擇定位基準(zhǔn)選擇定位基準(zhǔn)粗基準(zhǔn)粗基準(zhǔn)1、不加工表面原則 選取與加工表面相互位置精度要求較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)，以保證不加工表面與加工表面的位置要求。（a）正確 （b）不正確 鑄造件有定位誤差，鑄造件有定位誤差，應(yīng)選擇手輪內(nèi)緣作為應(yīng)選擇手輪內(nèi)緣作為加工基準(zhǔn)，保證后續(xù)加

7、工基準(zhǔn)，保證后續(xù)加工余量基本相當(dāng)。加工余量基本相當(dāng)。選擇定位基準(zhǔn)選擇定位基準(zhǔn)粗基準(zhǔn)粗基準(zhǔn)2、加工余量合理分配原則 對所有表面都需要加工的工件，應(yīng)該根據(jù)加工余量最小的表面找正，這樣不會因位置的偏移而造成余量太小的部位加工不出來。 臺階軸鍛件毛坯，應(yīng)臺階軸鍛件毛坯，應(yīng)選選55外圓柱面作粗外圓柱面作粗基準(zhǔn)車削基準(zhǔn)車削108；否則；否則有可能因余量不足而有可能因余量不足而使零件報廢。使零件報廢。選擇定位基準(zhǔn)選擇定位基準(zhǔn)粗基準(zhǔn)粗基準(zhǔn)3、重要表面原則 為使重要表面加工余量的均勻，應(yīng)選擇重要加工面為粗基準(zhǔn)。 床身導(dǎo)軌加工時，床身導(dǎo)軌加工時，先選擇導(dǎo)軌面為粗先選擇導(dǎo)軌面為粗基準(zhǔn)，加工與床腿基準(zhǔn)，加工與床腿的連

8、接面，然后再的連接面，然后再以連接面為精基準(zhǔn)，以連接面為精基準(zhǔn)，加工導(dǎo)軌面。這樣加工導(dǎo)軌面。這樣能保證導(dǎo)軌面加工能保證導(dǎo)軌面加工時被切去的金屬層時被切去的金屬層薄且均勻。薄且均勻。選擇定位基準(zhǔn)選擇定位基準(zhǔn)粗基準(zhǔn)粗基準(zhǔn)4、不重復(fù)使用原則 粗基準(zhǔn)未經(jīng)加工，表面粗糙精度低，二次安裝時，其在機床或夾具上的實際位置可能與第一次安裝時不一樣，從而產(chǎn)生定位誤差，導(dǎo)致相應(yīng)加工表面出現(xiàn)較大位置誤差。選擇定位基準(zhǔn)選擇定位基準(zhǔn)粗基準(zhǔn)粗基準(zhǔn) 在加工端面在加工端面A、內(nèi)孔、內(nèi)孔C和和鉆孔鉆孔D時，若均使用未時，若均使用未經(jīng)加工的經(jīng)加工的B表面定位，表面定位，則鉆孔的位置精度就會則鉆孔的位置精度就會相對于內(nèi)孔和端面產(chǎn)生相

9、對于內(nèi)孔和端面產(chǎn)生偏差。偏差。選擇定位基準(zhǔn)選擇定位基準(zhǔn)粗基準(zhǔn)粗基準(zhǔn)5、便于工件裝夾原則 作為粗基準(zhǔn)的表面，應(yīng)盡量平整光滑，沒有澆口、冒口、飛邊、毛刺和其他缺陷，以便定位基準(zhǔn)準(zhǔn)確和夾緊牢靠。選擇定位基準(zhǔn)選擇定位基準(zhǔn)精基準(zhǔn)精基準(zhǔn)1、基準(zhǔn)重合原則 選擇加工面的設(shè)計基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)，避免由于基準(zhǔn)不重合引起的定位誤差。選擇定位基準(zhǔn)選擇定位基準(zhǔn)精基準(zhǔn)精基準(zhǔn)2、統(tǒng)一基準(zhǔn)原則 選擇同一精基準(zhǔn)加工工件上盡可能多的表面，確保相對位置關(guān)系的準(zhǔn)確性。選擇定位基準(zhǔn)選擇定位基準(zhǔn)精基準(zhǔn)精基準(zhǔn)3、互為基準(zhǔn)原則 兩個加工表面之間位置精度要求較高時，采用兩個加工表面互為基準(zhǔn)方法進行加工。 車床主軸，先以錐孔定位基面磨主軸支承軸頸表

10、面，車床主軸，先以錐孔定位基面磨主軸支承軸頸表面，再以軸頸表面為定位定位基面磨主軸錐孔。再以軸頸表面為定位定位基面磨主軸錐孔。選擇定位基準(zhǔn)選擇定位基準(zhǔn)精基準(zhǔn)精基準(zhǔn)4、自為基準(zhǔn)原則 一些表面精加工工序，加工余量小且均勻，以加工表面自身為精基準(zhǔn)進行加工。 帶導(dǎo)軌磨床上磨床身導(dǎo)軌面，用百分表將導(dǎo)帶導(dǎo)軌磨床上磨床身導(dǎo)軌面，用百分表將導(dǎo)軌面調(diào)至水平。軌面調(diào)至水平。工藝規(guī)程設(shè)計工藝規(guī)程設(shè)計 確定定位基準(zhǔn)； 確定主要表面的加工方案；確定主要表面的加工方案； 劃分加工階段； 確定工序順序； 確定加工設(shè)備和工藝裝備； 確定工序余量，計算工序尺寸； 確定技術(shù)要求及檢驗方法； 確定切削用量與工時定額； 編制工藝文件

11、。零件加工方法零件加工方法 加工方法的經(jīng)濟精度、表面粗糙度與加工表面的技術(shù)要求相適應(yīng)； 加工方法與被加工材料的性質(zhì)相適應(yīng)； 加工方法與生產(chǎn)類型相適應(yīng)； 加工方法與本廠條件相適應(yīng)。 經(jīng)濟精度：在正常的工作條件下（包括完好的經(jīng)濟精度：在正常的工作條件下（包括完好的機床設(shè)備、必要的工藝裝備、標(biāo)準(zhǔn)的工人技術(shù)機床設(shè)備、必要的工藝裝備、標(biāo)準(zhǔn)的工人技術(shù)等級、標(biāo)準(zhǔn)的耗用時間和生產(chǎn)費用）所能達到等級、標(biāo)準(zhǔn)的耗用時間和生產(chǎn)費用）所能達到的加工精度。的加工精度。車IT7IT13銑削IT8IT13外磨IT5IT9研磨IT5IT6超精加工IT5各種加工方法加工經(jīng)濟精度各種加工方法加工經(jīng)濟精度鉆IT10IT13擴IT9I

12、T13鉸IT5IT9拉IT7IT10鏜孔IT5IT13內(nèi)磨IT6IT11研磨IT5IT6垳IT5IT6周銑IT6IT13端銑IT6IT13車IT7IT13刨IT6IT13拉IT7IT11平磨IT6IT10平面加工方法平面加工方法孔表面加工方法孔表面加工方法外圓表面加工方法外圓表面加工方法零件表面加工方法零件表面加工方法 外圓表面加工方案外圓表面加工方案粗車粗車半精車半精車粗磨粗磨精車精車精磨精磨金剛車金剛車滾壓滾壓研磨研磨超精加工超精加工砂帶磨砂帶磨精密磨削精密磨削拋光拋光車削類方案車削類方案 中等精度中等精度車磨類方案車磨類方案 高精度，有色金屬件除外高精度，有色金屬件除外粗鏜粗鏜鉆鉆擴擴半

13、精鏜半精鏜粗拉粗拉鉸鉸手鉸手鉸粗磨粗磨精車精車金剛鏜金剛鏜滾壓滾壓精磨精磨研磨研磨珩磨珩磨推推精拉精拉零件表面加工方法零件表面加工方法 孔表面加工方案孔表面加工方案拉削類方案拉削類方案 硬淬件除外硬淬件除外鉆擴類方案鉆擴類方案 非硬淬件除外，小孔、非硬淬件除外，小孔、細長孔加工細長孔加工車磨類方案車磨類方案 有色金有色金屬件除外，加工淬硬屬件除外，加工淬硬或不淬硬的高精度孔或不淬硬的高精度孔車類方案車類方案 外孔徑大于外孔徑大于8粗銑粗銑半精銑半精銑粗刨粗刨半精刨半精刨粗車粗車半精車半精車粗拉粗拉精拉精拉精車精車金剛車金剛車砂帶磨砂帶磨精密磨精密磨精刨精刨刮研刮研寬刃精刨寬刃精刨粗磨粗磨精銑精

14、銑高速精銑高速精銑精磨精磨導(dǎo)軌磨導(dǎo)軌磨拋光拋光研磨研磨零件表面加工方法零件表面加工方法 平面加工方案平面加工方案刨磨類方案刨磨類方案 精精度高，度高，Ra值小值小銑類方案銑類方案 中等精度中等精度刨類方案刨類方案 中等精度中等精度車類方案車類方案 端面、臺階面端面、臺階面拉類方案拉類方案 適合拉削適合拉削面面平板導(dǎo)軌類方案平板導(dǎo)軌類方案 工藝規(guī)程設(shè)計工藝規(guī)程設(shè)計 確定定位基準(zhǔn)； 確定主要表面的加工方案； 劃分加工階段；劃分加工階段； 確定工序順序； 確定加工設(shè)備和工藝裝備； 確定工序余量，計算工序尺寸； 確定技術(shù)要求及檢驗方法； 確定切削用量與工時定額； 編制工藝文件。加工階段加工階段 加工階

15、段一般劃分為粗加工、半精加工、精加工； 當(dāng)加工精度要求特別高（IT5以上），表面粗糙度特別小時（Ra小于0.2um），需要光整加工； 光整加工僅提高表面精度和形狀精度，一般無法改變位置精度。加工階段劃分目的加工階段劃分目的 重新分布殘余應(yīng)力，消除切削力和切削熱造成的工件變形； 前期加工誤差在后期消除； 及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷； 合理使用不同加工功率、不同加工精度的機床； 合理安排熱處理。高精度機床不能進行粗加工；高精度機床不能進行粗加工；粗精加工一般不在同一機床上加工。粗精加工一般不在同一機床上加工。加工階段考慮整個加工進程加工階段考慮整個加工進程 半精加工、粗加工階段的一些定位基準(zhǔn)，加工要求很精確

16、； 精加工階段安排鉆孔、攻螺紋等一些粗加工工序； 高精密設(shè)備加工、加工精度要求不高、加工余量不多等情況下，運送麻煩、裝夾耗時的加工過程，不太劃分加工階段。浸在粗加工后松開夾具、用較小力夾緊力重新夾緊工件后進行精加工。工藝順序工藝順序 確定定位基準(zhǔn)； 確定主要表面的加工方案； 劃分加工階段； 確定工序順序；確定工序順序； 確定加工設(shè)備和工藝裝備； 確定工序余量，計算工序尺寸； 確定技術(shù)要求及檢驗方法； 確定切削用量與工時定額； 編制工藝文件。工序的集中與分散工序的集中與分散 集中原則：每個工序階段中所包含的加工內(nèi)容盡可能多； 分散原則：每個工序階段中所包含的加工內(nèi)容盡可能少； 工序是一個（或一組

17、）工人在一個工作地點使工序是一個（或一組）工人在一個工作地點使用同一臺設(shè)備對一個工件連續(xù)完成的那一部分用同一臺設(shè)備對一個工件連續(xù)完成的那一部分加工過程。加工過程。工序的集中與分散工序的集中與分散 分散原則 適用于專用機床、組合機床為主體的流水線生產(chǎn)，產(chǎn)品轉(zhuǎn)性適應(yīng)性差，不易轉(zhuǎn)產(chǎn)； 集中原則 適用于自動化程度高的設(shè)備，可減少裝夾次數(shù)，保證各加工表面相互位置精度，轉(zhuǎn)產(chǎn)相對容易；工序安排工序安排 粗加工階段：主要是切去大部分加工余量，為半精加工作準(zhǔn)備。 半精加工階段：為零件主要表面精加工作好準(zhǔn)備，完成一些次要表面加工。 精加工階段：保證各主要表面達到圖樣規(guī)定的質(zhì)量要求。 光整加工階段：對于精度和表面粗

18、糙度要求很高的零件，安排專門的光整加工階段，以提高尺寸精度和減少表面粗糙度，但一般不用以糾正形狀精度和位置精度。工序順序工序順序 先定位基面，后其他表面； 要求特別高時，精加工之前甚至要精加工精基準(zhǔn) 先主要表面，后次要表面； 主要工作面完成加工后再加工鍵槽螺孔等 先粗加工，后精加工； 粗加工會產(chǎn)生切削內(nèi)應(yīng)力，加工表面質(zhì)量差 先加工平面，后加工孔； 定位準(zhǔn)確，防止打滑 合理安排熱處理環(huán)節(jié)。 熱處理后要去除變形與氧化皮，不能作為最后工序。 退火：將金屬緩慢加熱到一定溫度，保持足夠時間，然后以退火：將金屬緩慢加熱到一定溫度，保持足夠時間，然后以適宜速度冷卻，為了降低硬度，消除殘余應(yīng)力，細化晶粒，適宜

19、速度冷卻，為了降低硬度，消除殘余應(yīng)力，細化晶粒，調(diào)整組織，消除組織缺陷。調(diào)整組織，消除組織缺陷。 正火，是將工件加熱至正火，是將工件加熱至3050，保溫一段時間后，從爐中，保溫一段時間后，從爐中取出在空氣中或噴水、噴霧或吹風(fēng)冷卻，使晶粒細化和碳化取出在空氣中或噴水、噴霧或吹風(fēng)冷卻，使晶粒細化和碳化物分布均勻化。物分布均勻化。 淬火：鋼加熱到臨界溫度以上，保溫一段時間，使之全部或淬火：鋼加熱到臨界溫度以上，保溫一段時間，使之全部或部分奧氏體化，然后以大于臨界冷卻速度的冷速快冷進行馬部分奧氏體化，然后以大于臨界冷卻速度的冷速快冷進行馬氏體（或貝氏體）轉(zhuǎn)變，以大幅提高鋼的強度、硬度。氏體（或貝氏體）

20、轉(zhuǎn)變，以大幅提高鋼的強度、硬度。 回火：工件淬硬后加熱到某一溫度，保溫一定時間，然后冷回火：工件淬硬后加熱到某一溫度，保溫一定時間，然后冷卻到室溫，從而消除淬火時產(chǎn)生的殘留應(yīng)力，防止變形和開卻到室溫，從而消除淬火時產(chǎn)生的殘留應(yīng)力，防止變形和開裂，調(diào)整工件的硬度、強度、塑性和韌性，穩(wěn)定組織與尺寸，裂，調(diào)整工件的硬度、強度、塑性和韌性，穩(wěn)定組織與尺寸，保證精度，改善和提高加工性能。保證精度，改善和提高加工性能。 調(diào)質(zhì)：淬火和高溫回火的綜合熱處理工藝，改善調(diào)質(zhì)件的綜調(diào)質(zhì)：淬火和高溫回火的綜合熱處理工藝，改善調(diào)質(zhì)件的綜合力學(xué)性能，即高強度和高韌性的適當(dāng)配合。合力學(xué)性能，即高強度和高韌性的適當(dāng)配合。 時

21、效：金屬或合金在大氣溫度下經(jīng)過一段時間后時效：金屬或合金在大氣溫度下經(jīng)過一段時間后,由于過飽和由于過飽和固溶體脫溶和晶格沉淀而使強度逐漸升高。固溶體脫溶和晶格沉淀而使強度逐漸升高。 熱處理工序的安排退火：用于高碳鋼、退火：用于高碳鋼、合金鋼等，降低硬度，合金鋼等，降低硬度，便于切削；便于切削；正火：用于低碳鋼，正火：用于低碳鋼，提高硬度，便于切削；提高硬度，便于切削；調(diào)質(zhì)：淬火后高溫回調(diào)質(zhì)：淬火后高溫回火火預(yù)備熱處理預(yù)備熱處理最終熱處理最終熱處理去除內(nèi)應(yīng)力處理去除內(nèi)應(yīng)力處理位置：粗加工前位置：粗加工前目的：改善切削性能，目的：改善切削性能，消除內(nèi)應(yīng)力消除內(nèi)應(yīng)力位置：半精加工后，精位置：半精加工

22、后，精加工前加工前目的：提高強度、硬度目的：提高強度、硬度 位置：粗加工前、后，半位置：粗加工前、后，半 精加工后，精加工前精加工后，精加工前 目的：消除內(nèi)應(yīng)力，防止目的：消除內(nèi)應(yīng)力，防止 變形、開裂。變形、開裂。淬火、滲碳、氮化等淬火、滲碳、氮化等自然時效自然時效人工時效人工時效輔助工序的安排金屬鍍層金屬鍍層非金屬鍍層非金屬鍍層氧化膜氧化膜表面處理工序表面處理工序檢驗工序檢驗工序其它工序安排其它工序安排位置：工藝過程最后位置：工藝過程最后目的：美觀目的：美觀 位置：位置：去毛刺、倒鈍銳邊去毛刺、倒鈍銳邊應(yīng)在淬火應(yīng)在淬火前前目的：安全目的：安全 位置：粗加工后、位置：粗加工后、關(guān)鍵工序關(guān)鍵工序 后、送往外車間加工前后、后、送往外車間加工前后、 零件全部加工結(jié)束之后零件全部加工結(jié)束之后 目的：質(zhì)量控制。目的：質(zhì)量控制。質(zhì)量檢驗質(zhì)量檢驗特種檢驗（無損探傷、特種檢驗（無損探傷、磁力探傷、水壓、超磁力探傷、水壓、超速試驗）速試驗）去毛刺、倒鈍銳邊去毛刺、倒鈍銳邊去磁去磁清洗清洗涂防銹油涂防銹油工序順序工序順序 先改善工件材料切削性能（正