第四章汽車零件機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定1-5節(jié)

第4章

汽車零件機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定

汽車零件無論生產(chǎn)規(guī)模大小，都必須有工藝規(guī)程，否則生產(chǎn)調(diào)度、技術(shù)準(zhǔn)備、關(guān)鍵技術(shù)研究、器材配置等都無法安排，生產(chǎn)將陷入混亂；同時(shí)，工藝規(guī)程也是處理生產(chǎn)問題的依據(jù)，如產(chǎn)品質(zhì)量問題，可按工藝規(guī)程來明確各生產(chǎn)單位的責(zé)任。4.1

概述4.1概述1．機(jī)械加工工藝規(guī)程在生產(chǎn)中的具體作用

（1）工藝規(guī)程是生產(chǎn)準(zhǔn)備、技術(shù)準(zhǔn)備的工作基礎(chǔ)：①關(guān)鍵技術(shù)的分析與研究；②機(jī)床配備、專用的工、夾、量具設(shè)計(jì)、制造及采購(gòu)；③原材料及毛坯的供應(yīng)；④設(shè)備改造或新設(shè)備的購(gòu)置或定做；⑤生產(chǎn)計(jì)劃、調(diào)度計(jì)劃；⑥對(duì)工人和技術(shù)人員的配備；⑦調(diào)整、質(zhì)檢設(shè)備的設(shè)計(jì)及配備。（2）工藝規(guī)程是組織生產(chǎn)和管理生產(chǎn)的基本依據(jù)：①生產(chǎn)加工的具體過程和操作方法，包括零件的投料時(shí)間和數(shù)量、調(diào)整設(shè)備負(fù)荷；②調(diào)整、檢驗(yàn)的具體過程和操作方法；③生產(chǎn)調(diào)度、工時(shí)考核按工時(shí)定額有節(jié)奏地進(jìn)行生產(chǎn)，使整個(gè)企業(yè)的各科室、車間、工段和工作地緊密配合，保證均衡地完成生產(chǎn)計(jì)劃。（3）工藝規(guī)程是設(shè)計(jì)新建和擴(kuò)建車間（工廠）的基礎(chǔ)：①確定生產(chǎn)需要的機(jī)床種類和數(shù)量；②確定機(jī)床布置和動(dòng)力配置；③確定車間面積；④確定工人的工種、等級(jí)及數(shù)量；⑤輔助設(shè)施的確定。4.1概述2．工藝規(guī)程制訂的原則工藝規(guī)程制定的原則是優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低成本，即在保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的前提下，爭(zhēng)取最優(yōu)的經(jīng)濟(jì)效益；在制訂工藝規(guī)程時(shí)還應(yīng)注意下列問題：①技術(shù)的先進(jìn)性②合理的經(jīng)濟(jì)性③良好的適用性4.1概述3.制訂工藝規(guī)程的原始資料①產(chǎn)品圖樣及技術(shù)條件。如產(chǎn)品的裝配圖及零件圖；②產(chǎn)品的相關(guān)資料。如產(chǎn)品驗(yàn)收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、毛坯資料等；③車間分工明細(xì)表。用來了解產(chǎn)品及企業(yè)的管理情況；④產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)（年產(chǎn)量）。用來確定生產(chǎn)類型和工序安排；⑤企業(yè)的生產(chǎn)條件。如工人的技術(shù)水平，企業(yè)現(xiàn)有設(shè)備、工藝裝備及其制造能力等；⑥相關(guān)的工藝標(biāo)準(zhǔn)。如各種工藝手冊(cè)和圖表，本企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；⑦國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品的有關(guān)工藝資料等。

4.1概述4.制訂工藝規(guī)程的步驟①計(jì)算零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類型；②分析產(chǎn)品裝配圖樣和零件圖樣；③計(jì)算并確定毛坯的類型、結(jié)構(gòu)形狀、制造方法等；④擬訂工藝路線；⑤確定各工序的加工余量，計(jì)算工序尺寸及公差；⑥選擇設(shè)備及工藝裝備；⑦確定切削用量及計(jì)算時(shí)間定額；⑧填寫工藝文件。4.2毛坯的制定4.2毛坯的制定1常見的毛坯種類汽車零件在機(jī)械加工中，常用的毛坯有鑄件、鍛件、沖壓件、擠壓件、焊接件、粉末冶金件及組合毛坯等。

4.2毛坯的制定2毛坯選擇的原則（1）零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)

大量生產(chǎn)的零件應(yīng)選擇精度和生產(chǎn)率較高的毛坯制造方法，用于毛坯制造的昂貴費(fèi)用可由材料消耗的減少和機(jī)械加工費(fèi)用的降低來補(bǔ)償，鑄件采用金屬模機(jī)器造型或精密鑄造；鍛件采用模鍛、精鍛，選用冷拉和冷軋型材。單件小批生產(chǎn)時(shí)應(yīng)選擇精度和生產(chǎn)率較低的毛坯制造方法。（2）零件材料的工藝性材料為鑄鐵或青銅等的零件應(yīng)選擇鑄造毛坯；當(dāng)鋼質(zhì)零件形狀簡(jiǎn)單，力學(xué)性能要求不太高時(shí)，可選用型材；重要的鋼質(zhì)零件，為保證其力學(xué)性能，應(yīng)選擇鍛造件毛坯。（3）零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸形狀復(fù)雜的毛坯，一般采用鑄造方法制造，薄壁零件不宜用砂型鑄造。一般用途的階梯軸，各段直徑如相差不大，可選用圓棒料；各段直徑如相差較大，為減少材料消耗和機(jī)械加工的勞動(dòng)量，可采用鍛造毛坯，其中尺寸大的零件一般選擇自由鍛造，中小型零件可考慮選擇模鍛件。（4）現(xiàn)有的生產(chǎn)條件選擇毛坯時(shí)，還要考慮生產(chǎn)企業(yè)的毛坯制造水平、設(shè)備條件以及外協(xié)的可能性和經(jīng)濟(jì)性等因素。4.2毛坯的制定3毛坯的形狀及尺寸

毛坯的形狀和尺寸主要由零件組成表面的形狀、結(jié)構(gòu)、尺寸及加工余量等因素確定，應(yīng)盡量與零件相接近，力求達(dá)到少或無切削加工，以達(dá)到減少機(jī)械加工的勞動(dòng)量。1）需要留有一定的加工余量2）考慮加工、熱處理等因素4.3基準(zhǔn)1基準(zhǔn)的概念及分類

所謂基準(zhǔn)就是用來確定生產(chǎn)對(duì)象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面。按其功用不同，基準(zhǔn)分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類，即：

4.3基準(zhǔn)

所謂設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是指設(shè)計(jì)圖樣上采用的基準(zhǔn)，它是標(biāo)注設(shè)計(jì)尺寸的起點(diǎn)。設(shè)計(jì)圖樣上標(biāo)注的尺寸均稱為設(shè)計(jì)尺寸。

4.3基準(zhǔn)

設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是點(diǎn)、線、面，它既可以是實(shí)際存在的，也可以是假想的；并且有些設(shè)計(jì)基準(zhǔn)可以是互為的。作為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的點(diǎn)、線、面在工件上有時(shí)不一定具體存在;例如孔和外圓的中心線，兩平面的對(duì)稱中心面等，它們往往通過某些具體的表面來體現(xiàn)，用以體現(xiàn)基準(zhǔn)的這些具體表面稱為基面。

4.3基準(zhǔn)

工藝基準(zhǔn)是在工藝過程中所使用的基準(zhǔn)。

所謂工藝基準(zhǔn)是在機(jī)械加工工藝過程中用來確定本工序被加工表面尺寸、形狀、位置所采用的基準(zhǔn)。

工藝基準(zhǔn)可分為工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)、裝配基準(zhǔn)和對(duì)刀基準(zhǔn)。4.3基準(zhǔn)（1）工序基準(zhǔn)

工序卡上用以表示工件被加工表面加工要求及工件裝夾情況的簡(jiǎn)圖，稱為工序圖。

在工序圖上，用來標(biāo)定本工序被加工面尺寸、形狀和位置所采用的基準(zhǔn)，稱為工序基準(zhǔn)。

被加工表面與工序基準(zhǔn)間的加工尺寸，是本工序應(yīng)直接保證的尺寸，稱為工序尺寸。

工序基準(zhǔn)是工序圖上工序尺寸、位置公差標(biāo)注的起始點(diǎn)。工序尺寸從工序基準(zhǔn)為起點(diǎn)，指向被加工表面，所以工序尺寸具有方向性。

4.3基準(zhǔn)4.3基準(zhǔn)

多數(shù)情況下，工序基準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)盡量與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相重合；當(dāng)考慮定位或加工測(cè)量方便時(shí)，工序基準(zhǔn)也可以與定位基準(zhǔn)或測(cè)量基準(zhǔn)相重合。

4.3基準(zhǔn)（2）定位基準(zhǔn)

在加工中確定工件在機(jī)床上或機(jī)床夾具中占有正確位置的基準(zhǔn)，稱為定位基準(zhǔn)。

定位基準(zhǔn)（基面）分為粗基準(zhǔn)、精基準(zhǔn)和輔助基準(zhǔn)。用未經(jīng)加工過的毛坯表面作為定位基準(zhǔn)（基面）的，稱為粗基準(zhǔn)；用加工過的表面作為定位基準(zhǔn)（基面）的，稱為精基準(zhǔn)；為方便加工，純粹為要機(jī)加工需要而專門設(shè)計(jì)的定位基準(zhǔn)，稱為輔助基準(zhǔn)，如軸類零件端面上的中心孔等。

一般情況下，定位基準(zhǔn)應(yīng)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合，否則將產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。

用實(shí)際存在的表面來實(shí)現(xiàn)假想的定位基準(zhǔn)的表面稱為定位基面4.3基準(zhǔn)（3）測(cè)量基準(zhǔn)

用來確定被測(cè)量尺寸、形狀和位置的基準(zhǔn)，即測(cè)量時(shí)所采用的基準(zhǔn)，即稱為測(cè)量基準(zhǔn)。

如圖4.8所示，階梯軸放在V形塊上測(cè)量外圓2的徑向圓跳動(dòng)，外圓1的軸線3為測(cè)量基準(zhǔn)，而外圓l的外圓表面為測(cè)量基面。4.3基準(zhǔn)（4）裝配基準(zhǔn)

裝配時(shí)用來確定零件或部件在產(chǎn)品中的相對(duì)位置所采用的基準(zhǔn)，稱為裝配基準(zhǔn)。(5)對(duì)刀基準(zhǔn)

在加工過程中調(diào)整刀具與機(jī)床夾具相對(duì)位置所采用的基準(zhǔn)稱為對(duì)刀基準(zhǔn)。如車床的主軸軸線就是對(duì)（調(diào)）刀基準(zhǔn)。

4.3基準(zhǔn)

基準(zhǔn)重合是產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員和工藝人員都應(yīng)遵循的基本準(zhǔn)則。

在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量把裝配基準(zhǔn)作為零件圖樣上的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，以便直接保證裝配精度的要求；在零件加工時(shí)，應(yīng)盡量使工序基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，以便能直接保證零件的加工精度；同時(shí)還應(yīng)使工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，避免進(jìn)行復(fù)雜的尺寸換算，同時(shí)避免產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差，提高加工精度。

4.3基準(zhǔn)2合理地選擇工件的定位基準(zhǔn)

粗基準(zhǔn)的選擇（1）“保證位置精度”的原則（2）“保證余量足夠且均勻”的原則（3）“金屬切除量最小”的原則（4）“不重復(fù)使用”的原則“保證位置精度”的原則以有位置精度要求的面作為粗基準(zhǔn)粗基準(zhǔn)的選擇“保證余量足夠”的原則以余量較小的面作為粗基面“保證余量均勻”的原則以余量要求高的面作為粗基面“保證金屬切除量最小”的原則“不重復(fù)使用”的原則同一方向上粗基面不多次使用精基準(zhǔn)的選擇

(1)“基準(zhǔn)重合”的原則：設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)(2)“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則：多個(gè)工序選用同一定位基準(zhǔn)(3)“互為基準(zhǔn)”的原則：交替使用，反復(fù)加工(4)“自為基準(zhǔn)”的原則：余量小、精加工以自身為基準(zhǔn)(5)“便于工件裝夾”的原則

4.3基準(zhǔn)輔助基準(zhǔn)與附加基準(zhǔn)的應(yīng)用對(duì)于某些零件的加工，為確保定位精度、便于安裝或?qū)崿F(xiàn)基準(zhǔn)統(tǒng)一，往往采用輔助基準(zhǔn)定位。在加工過程中，當(dāng)工件上固有的定位基面因加工而消失時(shí)，可將帶有同樣定位基面的零件鑲在該工件上。這種附加在工件上的定位基面所體現(xiàn)的定位基準(zhǔn)，稱為附加基準(zhǔn)。

圖示零件的孔與底面已加工完畢,在加工導(dǎo)軌上平面A時(shí)，應(yīng)選哪個(gè)面作定位基準(zhǔn)比較合理？并提出兩種方案加以比較。例題一：圖示零件為機(jī)床主軸箱體的一個(gè)視圖，其中I孔位主軸孔，是重要孔，加工時(shí)希望余量均勻。試選擇加工主軸孔的粗、精基準(zhǔn)。例題二：4.4加工路線及工藝裝備的選擇

工藝路線的擬訂是制訂工藝規(guī)程的重要內(nèi)容，擬訂工藝路線是指擬訂零件加工所經(jīng)過的有關(guān)部門和工序的先后順序，其主要任務(wù)是選擇各加工表面的加工方法，確定各表面的加工順序以及整個(gè)工藝過程的工序數(shù)目和工序內(nèi)容，它與零件的加工要求、生產(chǎn)批量及生產(chǎn)條件等多種因素有關(guān)。具體擬訂工藝路線時(shí)，應(yīng)結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際情況分析比較，確定合理的工藝路線。

4.4加工路線及工藝裝備的選擇工藝路線擬訂的一些共性問題:1、表面加工方法及加工方案的選擇

(1)考慮經(jīng)濟(jì)精度與經(jīng)濟(jì)粗糙度(2)考慮零件結(jié)構(gòu)形狀和尺寸大小(3)考慮零件的材料及熱處理要求(4)考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性4.4加工路線及工藝裝備的選擇2、加工階段的劃分（1）工藝過程的4個(gè)階段粗加工：切除余量半精加工：一定精度，做孔、螺紋、槽精加工：可作為最終工序，或達(dá)到形狀和位置精度光整加工:尺寸精度和表面粗糙度（2）劃分原因

及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷保證加工質(zhì)量合理使用設(shè)備便于安排熱處理工序和檢驗(yàn)工序避免損傷已加工表面

4.4加工路線及工藝裝備的選擇3、加工順序的安排（1）考慮切削加工順序安排的原則基面先行先粗后精按照荒加工——粗加工——半精加工——精加工——光整加工的順序，分階段安排工件的加工。先主后次先面后孔（2）考慮熱處理工序的安排

（3）考慮輔助工序的安排：檢驗(yàn)

4.4加工路線及工藝裝備的選擇4、工序集中和工序分散在劃分了加工階段以及各表面加工先后順序后，就可以把這些內(nèi)容組成為各個(gè)工序。在組成工序時(shí)，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)類型、現(xiàn)有生產(chǎn)條件、企業(yè)能力、工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求等進(jìn)行綜合分析，擇優(yōu)選用工序集中或工序分散。

4.4加工路線及工藝裝備的選擇5設(shè)備及工藝裝備的選擇

（1）設(shè)備的選擇(1)設(shè)備的工作區(qū)域尺寸應(yīng)該與工件的輪廓尺寸相適應(yīng)。(2)設(shè)備的加工精度、功率、剛度及切削用量范圍應(yīng)該與工件工序的加工性質(zhì)相適應(yīng)。(3)設(shè)備的生產(chǎn)率應(yīng)該與加工零件的生產(chǎn)類型相適應(yīng)。(4)要充分利用現(xiàn)有的設(shè)備。(5)合理選用數(shù)控機(jī)床、加工中心等先進(jìn)制造設(shè)備和成組加工。（2）工藝裝備的選擇

（1）夾具的選擇：生產(chǎn)類型（2）刀具的選擇：加工方法（3）檢量具的選擇：生產(chǎn)要求

4.5加工余量的選擇

零件加工工藝路線確定后，在進(jìn)一步安排各個(gè)工序的具體內(nèi)容時(shí)，應(yīng)正確地確定工序的工序尺寸，為確定工序尺寸，首先應(yīng)確定加工余量。

4.5加工余量的選擇加工余量的概念

由于毛坯不能達(dá)到零件所要求的精度和表面粗糙度，因此要留有加工余量，以便經(jīng)過機(jī)械加工來達(dá)到規(guī)定的精度和表面粗糙度。

加工余量是指加工過程中從加工表面切除的金屬層厚度。加工余量分為工序余量和總余量。（1）工序余量工序余量是指某一表面在一道工序中切除的金屬層厚度（