機械加工工藝設(shè)計

機械加工工藝設(shè)計

《工程實踐》課程“工藝設(shè)計”單元理論輔導(dǎo)2021/5/91一、機械加工工藝過程的基本概念工藝就是制造產(chǎn)品的方法。機械加工工藝過程就是在機械加工車間生產(chǎn)機械產(chǎn)品的過程，也就是直接用來改變原材料或毛坯的形狀、尺寸，使之變?yōu)槌善返倪^程。制訂零件機械加工工藝過程就是“機械加工工藝設(shè)計”。2021/5/92機械加工工藝過程包括如下的組成部分：工序、工步、走刀；定位、安裝。工序：是組成工藝過程的基本單元。是指一個(或一組)工人，在一臺機床上(或一個工作地點)，對一個(或同時幾個)工件連續(xù)加工所完成的那一部分機械加工工藝過程。2021/5/93工步：是在加工表面不變、切削工具不變、切削用量不變的條件下所連續(xù)完成的那部分工藝過程。走刀：是用同一刀具在切削用量不變的條件下，對同一表面進行多次切削，則刀具每一次切削所完成的那部分工藝過程。定位：是工件在加工之前，使其在機床上或夾具中占據(jù)一正確的位置。安裝：是工件定位后加以夾緊的過程。2021/5/94在制定機械加工工藝時，一般根據(jù)零件生產(chǎn)類型的不同制定相應(yīng)的工藝。零件生產(chǎn)類型可分三種：單件生產(chǎn)：單個地生產(chǎn)某一零件，很少重復(fù)，甚至完全不重復(fù)的生產(chǎn)。成批生產(chǎn)：成批地制造相同的零件，每相隔一段時間又重復(fù)生產(chǎn)。成批生產(chǎn)可分為小批生產(chǎn)、中批生產(chǎn)和大批生產(chǎn)。大量生產(chǎn)：經(jīng)常重復(fù)地進行一種零件某一工序的生產(chǎn)，為大量生產(chǎn)。2021/5/95如圖所示軸的加工內(nèi)容有：車兩端面、鉆兩端中心孔、粗車各外圓、半精車各外圓及切槽、倒角、車螺紋、磨各外圓、磨臺肩面。2021/5/96單件小批生產(chǎn)工藝過程工序工序內(nèi)容設(shè)備1分別車兩端面、鉆兩端中心孔；粗車各外圓；半精車各外圓及切槽、倒角；車螺紋。車床2磨各外圓至要求，靠磨臺肩面。磨床成批生產(chǎn)工藝過程工序工序內(nèi)容設(shè)備1分別車端面、鉆兩端中心孔車床2粗車各外圓車床3半精車各外圓及切槽、倒角車床4車螺紋車床5磨各外圓至尺寸要求，靠磨臺肩面磨床2021/5/97二、零件表面的加工方法簡介車削加工：車削加工主要用于加工各種回轉(zhuǎn)表面，如圖。2021/5/98鉆削加工：用于在實體材料上鉆孔或在已有孔的前提下對孔進行加工等，如圖。(a)在實體材料上加工孔(b)對已有孔進行加工2021/5/99銑削加工：可以加工平面、臺階面、溝槽、螺旋形表面及各種曲面等，如圖。(a)銑平面

(b)銑內(nèi)凹面

(c)銑外凸面

(e)銑鍵槽

(d)銑螺旋槽

2021/5/910刨削加工：用在單件小批生產(chǎn)中，加工平面、直槽、成形面等，如圖。2021/5/911磨削加工：用于加工外圓面、內(nèi)圓面、平面、成形面、螺紋和齒輪等各種表面，如圖。2021/5/912三、制訂機械加工工藝過程的步驟1.選擇零件加工的毛坯類型軸類毛坯：常用碳鋼、合金鋼，毛坯多用型材、鍛件。盤套類毛坯：常用碳鋼、合金鋼、鑄鐵、鑄鋼，毛坯多用型材、鍛件、鑄件。支架箱體類毛坯：常用鑄鐵、鑄鋼，毛坯多用鑄件，單件小批量生產(chǎn)時也可采用焊接件毛坯。2021/5/9132.選擇零件表面的加工方案外圓加工方案方案加工方法精度等級（IT）表面粗糙度Ra值（μm）1粗車12~1150~12.52粗車—半精車10~96.3~3.23粗車—半精車—精車8~61.6~0.84粗車—半精車—粗磨8~71.6~0.85粗車—半精車—粗磨—精磨6~50.8~0.22021/5/914內(nèi)圓加工方案方案加工方法精度等級（IT）表面粗糙度Ra值（μm）1鉆12~1125~12.52鉆—擴11~1012.5~6.33鉆—擴—鉸9~83.2~1.64粗車12~1125~12.55鉆或粗車—半精車10~96.3~3.26鉆或粗車—半精車—精車8~73.2~1.67鉆或粗車—半精車—粗磨8~71.6~0.88鉆或粗車—半精車—粗磨-精磨7~60.8~0.42021/5/915平面加工方案方案加工方法精度等級（IT）表面粗糙度Ra值（μm）1粗銑(刨)12~1125~12.52粗銑(刨)—半精銑(刨)11~1012.5~6.33粗銑(刨)—半精銑(刨)—精銑(刨)9~83.2~1.64粗銑(刨)—半精銑(刨)—粗磨8~71.6~0.85粗銑(刨)—半精銑(刨)—粗磨—精磨7~60.8~0.46粗車12~1125~12.57粗車—半精車10~96.3~3.28粗車—半精車—精車8~73.2~1.62021/5/916螺紋加工：有車螺紋、銑螺紋、磨螺紋、攻螺紋、套螺紋、搓螺紋和滾螺紋等。齒形加工方法：有銑齒、插齒、滾齒等。2021/5/9173.定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)：工件在加工過程中，用于確定工件在機床或夾具上的正確位置的基準(zhǔn)。三類典型零件定位基準(zhǔn)常作如下選擇：階梯軸類零件：常選擇兩端中心孔作為定位基面。如圖所示。2021/5/918盤套類零件：一般以軸線部位的孔作為定位基面，常采用心軸裝夾，如左圖。支架箱體類零件：多選擇主要平面（即裝配基面）作為定位基面，采用壓板、螺栓裝夾，加工軸承孔等，如右圖。2021/5/9194.擬定零件加工工藝路線擬定工藝過程就是把零件各表面的加工，按先后順序作合理的安排，一般考慮以下三條原則：先粗后精：先進行粗加工、半精加工，再進行精加工。先主后次：主要表面先加工，次要表面的加工可穿插在主要表面加工工序之間，或稍后進行。要注意退刀槽、倒角等的安排。先基準(zhǔn)后其他：精基準(zhǔn)面應(yīng)在一開始就進行加工，因為后續(xù)加工要用它來定位。2021/5/920熱處理工序的安排：是由熱處理的目的及其方法決定的，并與零件的材料有關(guān)。具體方法的選擇及其工序安排參見圖。熱處理工序在工藝過程中的安排

2021/5/921檢驗工序安排：一般安排在粗加工完成結(jié)束以后，重要工序加工前后，及零件全部加工結(jié)束之后進行。工序的加工余量：經(jīng)驗估計法的加工余量（回轉(zhuǎn)表面為半徑方向余量，平面為單邊余量）簡述如下：粗加工余量約為1~1.5㎜；半精加工余量約為0.5~l㎜；精加工余量約為0.2~0.5㎜；磨削余量約為0.15-0.25㎜。2021/5/922確定各工序所用的設(shè)備、刀具。填寫工藝文件。2021/5/923

四、典型零件機械加工工藝規(guī)程示例1.傳動軸機械加工工藝規(guī)程傳動軸的材質(zhì)為40Cr，生產(chǎn)數(shù)量500件。傳動軸技術(shù)要求為：調(diào)質(zhì)處理HB220——240，如圖所示。2021/5/9242021/5/925傳動軸工藝規(guī)程卡片工序工種工序內(nèi)容加工簡圖設(shè)備1下料圓鋼?60×260鋸床2車車一端面見平；調(diào)頭，車另一端面保證總長250。車床3車鉆一端中心孔；鉆另一端中心孔。車床2021/5/926工序工種工序內(nèi)容加工簡圖設(shè)備4車用尾架頂尖頂住，粗車三個臺階。調(diào)頭，用尾架頂尖頂住。粗車另外四個臺階。車床2021/5/927工序工種工序內(nèi)容加工簡圖設(shè)備5熱調(diào)質(zhì)處理HB220~2406鉗修研兩端中心孔車床2021/5/928工序工種工序內(nèi)容加工簡圖設(shè)備7車雙頂尖裝夾，半精車二個臺階。切槽二個，倒角二個。調(diào)頭，雙頂尖裝夾，半精車余下的三個臺階。切槽三個，倒角四個。車床2021/5/929工序工種工序內(nèi)容加工簡圖設(shè)備8車雙頂尖裝夾，車螺紋M24X1．5。車床9鉗劃鍵槽加工線。2021/5/930工序工種工序內(nèi)容加工簡圖設(shè)備10銑銑兩個鍵槽，鍵槽深度比圖樣規(guī)定尺寸多銑0.25mm,作為磨削的余量。銑床11鉗修研兩端中心孔車床2021/5/931工序工種工序內(nèi)容加工簡圖設(shè)備12磨磨一端兩個外圓；調(diào)頭，磨另一端兩個外圓。外圓磨床13檢檢驗2021/5/932

2.接盤機械加工工藝規(guī)程。接盤材質(zhì)為45鋼，生產(chǎn)數(shù)量500件。接盤技術(shù)要求為：調(diào)質(zhì)處理HB220——240，如圖所示。2021/5/9332021/5/934工序號工種工序內(nèi)容加工簡圖設(shè)備1鍛鍛造毛坯2車三爪自定心卡盤夾小端，粗車大端面見平，粗車大外圓至?96。車床接盤加工工藝規(guī)程卡片2021/5/935工序號工種工序內(nèi)容加工簡圖設(shè)備3車調(diào)頭夾大端，粗車小端面保證總長52，粗車小外圓至?57長31，粗車孔至?33。車床4熱調(diào)質(zhì)處理B220~2402021/5/936工序號工種工序內(nèi)容加工簡圖設(shè)備5車半精車大外圓至圖紙要求?94,半精車大端面保證?94外圓長20，倒角1×450車床6車半精車小端面保證總長51，半精車小外圓至?54，半精車臺階端面保證小外圓長31.5，內(nèi)、外倒角1×450車床2021/5/937工序號工種工序內(nèi)容加工簡圖設(shè)備7車精車小端面保證總長50.5，精車孔至?35+0.025，精車小外圓至?55-0.019，精車臺階端面保證小外圓長31。車床8車頂尖、心軸裝夾，精車大外圓端面保證外圓長19+0.021。車床2021/5/938工序號工種工序內(nèi)容加工簡圖設(shè)備9鉗劃圓弧槽線，劃?16孔中心線10銑圓工作臺一三爪自定心卡盤裝夾，銑寬16深8的圓弧槽。銑床11鉆圓工作臺一三爪自定心卡盤裝夾，鉆?16通孔。鉆床12檢檢驗2021/5/9393.支座機械加工工藝規(guī)程。

接盤材質(zhì)為HT200鋼，生產(chǎn)數(shù)量500件。

支座如圖所示。2021/5/9402021/5/941支座加工工藝規(guī)程卡片工序號工種工序內(nèi)容加工簡圖設(shè)備1鑄鑄造毛坯2鉗劃底面A加工線。

3刨平口鉗裝夾工件；粗刨底面A；半精刨底面A。

刨床刨刀

2021/5/942工序號工種工序內(nèi)容加工簡圖設(shè)備4鉗劃兩個?11孔線。5鉗平口鉗裝夾工件；鉆兩個?11通孔；锪兩個?18臺階孔。

鉆床麻花鉆锪鉆

2021/5/943工序號工種工序內(nèi)容加工簡圖設(shè)備6鉗劃?32支承孔兩端面線。

7銑平口鉗裝夾工件；粗銑兩個端面長32㎜。

銑床三面刃銑刀

2021/5/944工序號工種工序內(nèi)容加工簡圖設(shè)備8鉗劃?32支承孔的十字線及圓孔線。9車花盤-彎板裝夾工件，參照十字線鉆孔；半精車兩端面及支承孔、倒角；精車兩端面及支承孔。車床車刀麻花鉆

10檢檢驗2021/5