中職《機械加工技術(shù)》項目05 機械加工工藝規(guī)程

項目五機械加工工藝規(guī)程一、教學(xué)目標任務(wù)1機械加工工藝過程1.了解工藝過程的概念。2.熟悉工藝過程的組成。3.掌握生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類型及工藝特征。任務(wù)2加工階段與熱處理1.了解加工階段的劃分。2.了解劃分加工階段的意義。3.掌握熱處理工序的安排。任務(wù)3工藝規(guī)程的制定1.理解工藝規(guī)程的概念，掌握制定工藝規(guī)程的要求。2.掌握制定工藝規(guī)程的10個步驟。二、課時分配本章共3個任務(wù)，本章安排4課時。三、教學(xué)重點我們通過本項目的實施，熟悉工藝過程的組成。了解劃分加工階段的意義。理解工藝規(guī)程的概念，掌握制定工藝規(guī)程的要求。四、教學(xué)難點1.掌握生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類型及工藝特征。2.掌握熱處理工序的安排。3.掌握制定工藝規(guī)程的10個步驟。五、教學(xué)內(nèi)容任務(wù)1機械加工工藝過程活動1工藝過程的概念由設(shè)計圖樣變?yōu)楫a(chǎn)品，要經(jīng)過一系列的制造過程。通常將原材料或半成品轉(zhuǎn)變成為產(chǎn)品所經(jīng)過的全部過程稱為生產(chǎn)過程，它包括原材料的運輸、保管和準備，生產(chǎn)的準備工作，毛坯制造工藝過程，零件的機械加工與熱處理工藝過程，零件裝配成機器的裝配工藝過程，機器的質(zhì)量檢查及運行試驗，機器的油漆、包裝和入庫，銷售和服務(wù)。其中，工藝過程是生產(chǎn)過程的主體，它可以在一個工廠內(nèi)完成，也可以按專業(yè)協(xié)作的原則，將產(chǎn)品的若干個零部件分散到若干專業(yè)化廠家進行生產(chǎn)，總裝廠只進行主要零部件的生產(chǎn)及總裝調(diào)試，如汽車、飛機制造等行業(yè)大都采用這種模式生產(chǎn)。用切削的方法逐步改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量，使之成為合格的零件所進行的勞動過程，稱為機械加工工藝過程。在機械制造業(yè)中，機械加工工藝過程是最主要的工藝過程?；顒?工藝過程的組成1.工序2.安裝3.工步4.走刀5.工位活動3生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型1.生產(chǎn)綱領(lǐng)2.生產(chǎn)類型及其工藝特征生產(chǎn)類型是企業(yè)(或車間、工段、班組、工作地)生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，對工藝過程的規(guī)劃與制定有較大的影響。根據(jù)投產(chǎn)的特點，企業(yè)的生產(chǎn)可分為3種基本類型，即單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)。單件生產(chǎn)。(2)成批生產(chǎn)。(3)大量生產(chǎn)。任務(wù)2加工階段與熱處理活動1加工階段的劃分當零件的精度要求較高或零件形狀較復(fù)雜時，工件毛坯由于材料及毛坯的制造工藝影響，存在著應(yīng)力集中、金相組織缺陷等因素影響最終加工精度等。有些需要淬火的工件，在熱處理后存在著變形，會影響零件的精度。根據(jù)加工手段達到的精度，可將整個工藝過程劃分為以下幾個階段。(1)粗加工階段。粗加工階段的主要目的是切除絕大部分加工余量。(2)半精加工階段。半精加工階段的主要目的是使次要表面達到圖樣要求，并為主要表面的精加工提供精基準。(3)精加工階段。精加工階段的主要目的是保證各主要表面達到圖樣要求。如果零件主要表面的表面粗糙度Ra值不大于0.01μm時，需要將加工階段劃分為粗加工階段、半精加工階段、精加工階段和光整加工階段。光整加工階段的目的是提高尺寸精度和降低表面粗糙度?；顒?劃分加工階段的意義劃分加工階段的意義有以下幾點。(1)有利于保證加工質(zhì)量。由于粗加工余量大，切削力大，切削溫度高，工件變形大，變形恢復(fù)時間長，如果不劃分加工階段，連續(xù)進行粗、精加工，會使已加工好的表面精度因變形而受到破壞。(2)有利于合理使用設(shè)備。粗加工應(yīng)采用精度低、功率大、剛性好的機床，以提高生產(chǎn)率。精加工應(yīng)采用精度高的機床，既可保證加工質(zhì)量，又利于長期保持設(shè)備精度。(3)方便安排熱處理工序。(4)有利于提高效率。避免損傷已加工好的主要表面，及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷，及時采取補救措施或報廢，以免浪費過多工時。但是，若加工精度要求較低的重型零件等，可以不劃分加工階段。在實際生產(chǎn)中，是否劃分加工階段，要根據(jù)具體情況而定?；顒?熱處理工序的安排1.熱處理方法很多機械零件有硬度、耐磨性等方面的要求，須進行熱處理才能保證其性能。常用的熱處理有時效、退火、淬火、回火、調(diào)質(zhì)、滲碳和氮化等。(1)時效。時效是指工件經(jīng)固溶處理或淬火后在室溫或高于室溫的適當溫度保溫，以達到沉淀硬化的目的。在室溫下進行的稱為自然時效，在高于室溫下進行的稱為人工時效。(2)退火。退火是指工件加熱到適當溫度，保持一定時間，然后緩慢冷卻的熱處理工藝。退火能消除工件內(nèi)應(yīng)力，降低硬度，改善切削條件，減少工件變形，常用于鑄件、高碳鋼及合金鋼等材料制成的工件。(3)淬火。淬火是指將工件加熱到奧氏體后以適當方式冷卻獲得馬氏體或(和)貝氏體組織的熱處理工藝，最常見的有水冷淬火、油冷淬火、空冷淬火等。機械零件還采用局部淬火(僅對工件需要硬化的局部進行的淬火)和表面淬火(僅對工件表層進行的淬火，包括高頻感應(yīng)加熱淬火、接觸電阻加熱淬火、火焰淬火、激光淬火、電子束淬火等)。淬火能提高材料的硬度和耐磨性，是大部分鋼質(zhì)零件所采用的熱處理工藝。表面淬火能使工件表面具有高的硬度與耐磨性，心部具有良好的韌性。(4)回火。回火是指將工件淬硬后加熱到727℃以下的某一溫度，保溫一定時間，然后冷卻到室溫的熱處理工藝，分為低溫回火(工件在250℃以下進行的回火)、中溫回火(工件在250～500℃之間進行的回火)和高溫回火(工件在500～650℃以上進行的回火)。(5)調(diào)質(zhì)。調(diào)質(zhì)是指工件淬火并高溫回火的復(fù)合熱處理工藝。調(diào)質(zhì)后的鋼件既具有優(yōu)良的機械性能，又具有優(yōu)良的切削性能。在零件要求不高時，常采用正火代替調(diào)質(zhì)。(6)滲碳。滲碳是指將工件放入高溫活性碳介質(zhì)中，使碳原子滲透到工件表層，提高其表面的硬度和耐磨性。(7)氮化。氮化是指在一定溫度下于一定介質(zhì)中使氮原子滲入工件表層的化學(xué)熱處理工藝。經(jīng)氮化的工件具有極高的耐磨性。2.熱處理工序根據(jù)熱處理工序的目的不同，可將熱處理工序分為以下幾項。(1)預(yù)備熱處理。預(yù)備熱處理是為了改善工件的組織和切削性能而進行的熱處理，如低碳鋼的正火和高碳鋼的退火。(2)時效處理。時效處理是為了消除工件內(nèi)部因毛坯制造或切削加工所產(chǎn)生的殘余應(yīng)力而進行的熱處理。(3)最終熱處理。最終熱處理是為了提高零件表面層的硬度和強度而進行的熱處理，如調(diào)質(zhì)、淬火、滲碳、氮化等。任務(wù)3工藝規(guī)程的制定活動1工藝規(guī)程的概念和制定1.工藝規(guī)程的概念2.制定工藝規(guī)程的要求活動2制定工藝規(guī)程的步驟為制定合理的加工工藝規(guī)程，應(yīng)進行以下步驟。1.對零件的工藝分析(1)零件的工藝性審查。(2)零件結(jié)構(gòu)工藝性的審查。2.毛坯的選擇3.定位基準的選擇(1)粗基準的選擇。(2)精基準的選擇。4.擬訂工藝路線擬訂工藝路線就是把加工零件所需要的各個工序按順序排列起來，它主要包括以下內(nèi)容。(1)根據(jù)零件每個加工表面(特別是主要表面)的精度、表面粗糙度及技術(shù)要求，選擇合理的加工方案，確定每個表面的加工方法和加工次數(shù)。在確定加工方案時還應(yīng)考慮被加工材料的性能及熱處理要求。例如，強度低、韌性高的非鐵金屬不宜磨削，而鋼件淬火后一般要采用磨削加工。(2)不同形狀的表面，有各種特定的加工方法。同時，加工方法的選擇與加工表面的尺寸有直接關(guān)系。(3)還應(yīng)考慮本廠和本車間的現(xiàn)有設(shè)備情況、技術(shù)條件和工人技術(shù)水平，合理地安排機械加工工序、熱處理工序、檢驗工序和其他輔助工序，以便保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，提高經(jīng)濟效益。在安排機械加工工序時，必須遵循以下幾項原則。(1)基準先行。(2)先粗后精。(3)先主后次。(4)先面后孔。5.工序的集中與分散制定工藝路線時，在確定了加工方案以后，就要確定零件加工工序的數(shù)目和每道工序所要加工的內(nèi)容?？梢圆捎霉ば蚣性瓌t，也可以采用工序分散原則。(1)工序集中原則。(2)工序分散原則。6.確定加工余量要使毛坯變成合格零件，從毛坯表面上所切除的金屬層稱為加工余量。加工余量包括總余量和工序余量。從毛坯到成品總共需要切除的余量稱為總余量。在某工序中所要切除的余量稱為該工序的工序余量?？傆嗔繎?yīng)等于各工序的余量之和。工序余量的大小應(yīng)按加工要求來確定。余量過大，既浪費材料，又增加切削工時；余量過小，會使工件的局部表面切削不到，不能修正前道工序的誤差，從而影響加工質(zhì)量，甚至造成廢品。7.確定各工序的機床設(shè)備及刀具、夾具、量具(1)確定各工序的機床設(shè)備。機床設(shè)備的主要規(guī)格尺寸應(yīng)與工件輪廓尺寸相適應(yīng)；機床設(shè)備的精度應(yīng)與工序要求的加工精度相適應(yīng)；機床設(shè)備的生產(chǎn)率應(yīng)與生產(chǎn)類型相適應(yīng)。一般在單件、小批生產(chǎn)時選擇通用機床，大批和大量生產(chǎn)時選擇高生產(chǎn)率的半自動、自動機床及專用設(shè)備。(2)確定各工序的刀具、夾具、量具。一般采用標準刀具、通用刀具，有時為了保證各加工表面的位置精度和提高生產(chǎn)率，也可采用復(fù)合刀具及專用刀具，刀具的類型、規(guī)格及精度等級應(yīng)符合加工要求。單件、小批生產(chǎn)應(yīng)盡量選用通用夾具、組合夾具；大批、大量生產(chǎn)則盡量使用高生產(chǎn)率的專用夾具。單件、小批生產(chǎn)一般選用通用量具；大批、大量生產(chǎn)則應(yīng)采用各種極限量規(guī)和高生產(chǎn)率的專用檢具。量具的精度應(yīng)高于工件的精度。8.確定切削用量在工藝規(guī)程中一般對切削用量不作規(guī)定，由操作者自行選用，但在以下情況必須確定工序的切削用量并嚴格執(zhí)行。(1)一些對尺寸精度及表面質(zhì)量要求特別高的工序，已經(jīng)工藝試驗或生產(chǎn)實踐確定的切削用量。(2)在大量生產(chǎn)中，在組合機床、自動機床上加工的工序，以及流水線、自動線上的各道工序。9.確定工時定額工時定額是指完成某一零件或工序所規(guī)定的時間，它是制定生產(chǎn)計劃、核算成本的重要依據(jù)，也是新建和擴建工廠(或車間)時決定設(shè)備和人員的重要資料。工時定額一般參照實際生產(chǎn)經(jīng)驗，并考慮有效地利用生產(chǎn)設(shè)備和工具，實事求是地予以估定。在大批、大量生產(chǎn)或新建、擴建工廠(或車間)時則應(yīng)依據(jù)有關(guān)手冊資料進行分析、計算，并修正確定。10.填寫工藝文件工藝過程擬訂之后，將工序號、工序內(nèi)容、工藝簡圖、所用機床等項目內(nèi)容用圖表的方式填寫成技術(shù)文件。工藝文件的繁簡程度主要取決于生產(chǎn)類型和加工質(zhì)量。常用的工藝文件有以下幾種。(1)機械加工工藝過程卡片。(2)機械加工工序過程卡片。(3)機械加工工藝(綜合)卡片。六、項目小結(jié)1.機械加工工藝過程用切削的方法逐步改變毛坯形狀、尺寸和表面質(zhì)量，使之成為合格的零件所進行的勞動過程稱為機械加工工藝過程，主要包括工序、安裝、工步、走刀和工位等。2.加工階段加工階段一般劃分為粗加工階段、半精加工階段