第四章汽車零件機械加工工藝規(guī)程的制定1-5節(jié)

第4章

汽車零件機械加工工藝規(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，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)單位的責任。4.1

概述4.1概述1．機械加工工藝規(guī)程在生產(chǎn)中的具體作用

（1）工藝規(guī)程是生產(chǎn)準備、技術(shù)準備的工作基礎(chǔ)：①關(guān)鍵技術(shù)的分析與研究；②機床配備、專用的工、夾、量具設(shè)計、制造及采購；③原材料及毛坯的供應(yīng)；④設(shè)備改造或新設(shè)備的購置或定做；⑤生產(chǎn)計劃、調(diào)度計劃；⑥對工人和技術(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，包括零件的投料時間和數(shù)量、調(diào)整設(shè)備負荷；②調(diào)整、檢驗的具體過程和操作方法；③生產(chǎn)調(diào)度、工時考核按工時定額有節(jié)奏地進行生產(chǎn)，使整個企業(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)計劃。（3）工藝規(guī)程是設(shè)計新建和擴建車間（工廠）的基礎(chǔ)：①確定生產(chǎn)需要的機床種類和數(shù)量；②確定機床布置和動力配置；③確定車間面積；④確定工人的工種、等級及數(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，爭取最優(yōu)的經(jīng)濟效益；在制訂工藝規(guī)程時還應(yīng)注意下列問題：①技術(shù)的先進性②合理的經(jīng)濟性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)品驗收質(zhì)量標準、毛坯資料等；③車間分工明細表。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)的工藝標準。如各種工藝手冊和圖表，本企業(yè)標準、國家標準和行業(yè)標準；⑦國內(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確定切削用量及計算時間定額；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用可由材料消耗的減少和機械加工費用的降低來補償，鑄件采用金屬模機器造型或精密鑄造；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；當鋼質(zhì)零件形狀簡單，力學性能要求不太高時，可選用型材；重要的鋼質(zhì)零件，為保證其力學性能，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械加工的勞動量，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，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，力求達到少或無切削加工，以達到減少機械加工的勞動量。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1基準的概念及分類

所謂基準就是用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點、線、面。按其功用不同，基準分為設(shè)計基準和工藝基準兩大類，即：

4.3基準

所謂設(shè)計基準是指設(shè)計圖樣上采用的基準，它是標注設(shè)計尺寸的起點。設(shè)計圖樣上標注的尺寸均稱為設(shè)計尺寸。

4.3基準

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

4.3基準

工藝基準是在工藝過程中所使用的基準。

所謂工藝基準是在機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。

工藝基準可分為工序基準、定位基準、測量基準、裝配基準和對刀基準。4.3基準（1）工序基準

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圖，稱為工序圖。

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

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

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

4.3基準4.3基準

多數(shù)情況下，工序基準應(yīng)當盡量與設(shè)計基準相重合；當考慮定位或加工測量方便時，工序基準也可以與定位基準或測量基準相重合。

4.3基準（2）定位基準

在加工中確定工件在機床上或機床夾具中占有正確位置的基準，稱為定位基準。

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

一般情況下，定位基準應(yīng)與設(shè)計基準和工序基準重合，否則將產(chǎn)生基準不重合誤差。

用實際存在的表面來實現(xiàn)假想的定位基準的表面稱為定位基面4.3基準（3）測量基準

用來確定被測量尺寸、形狀和位置的基準，即測量時所采用的基準，即稱為測量基準。

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

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

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

4.3基準

基準重合是產(chǎn)品設(shè)計人員和工藝人員都應(yīng)遵循的基本準則。

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

4.3基準2合理地選擇工件的定位基準

粗基準的選擇（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粗基準的選擇“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“不重復使用”的原則同一方向上粗基面不多次使用精基準的選擇

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

4.3基準輔助基準與附加基準的應(yīng)用對于某些零件的加工，為確保定位精度、便于安裝或?qū)崿F(xiàn)基準統(tǒng)一，往往采用輔助基準定位。在加工過程中，當工件上固有的定位基面因加工而消失時，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，稱為附加基準。

圖示零件的孔與底面已加工完畢,在加工導軌上平面A時，應(yīng)選哪個面作定位基準比較合理？并提出兩種方案加以比較。例題一：圖示零件為機床主軸箱體的一個視圖，其中I孔位主軸孔，是重要孔，加工時希望余量均勻。試選擇加工主軸孔的粗、精基準。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，應(yīng)結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)的實際情況分析比較，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)濟精度與經(jīng)濟粗糙度(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

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)容組成為各個工序。在組成工序時，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)特點和技術(shù)要求等進行綜合分析，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)控機床、加工中心等先進制造設(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，在進一步安排各個工序的具體內(nèi)容時，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)過機械加工來達到規(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（