金屬工藝學(xué)課件17-

金屬工藝學(xué)課件17學(xué)習(xí)目標(biāo)機(jī)械生產(chǎn)過程和工藝過程，了解機(jī)械加工工藝過程的組成；工件的安裝、夾緊和定位?；鶞?zhǔn)的選擇和工藝路線的制定原則學(xué)習(xí)目標(biāo)軸類零件、盤套類零件和箱體類零件的工藝路線制定；重點(diǎn)難點(diǎn)

零件的結(jié)構(gòu)工藝性對(duì)加工的影響；典型零件的工藝路線制定；主要內(nèi)容第一節(jié)零件加工工藝性和結(jié)構(gòu)工藝性

第二節(jié)典型零件的選材的工藝路線第一節(jié)零件加工工藝性

和結(jié)構(gòu)工藝性

一、基本概念；

二、工件的定位與夾緊；

三、基準(zhǔn)；

四、零件加工工藝規(guī)程的制定；

五、零件的結(jié)構(gòu)工藝性；

大家有疑問的，可以詢問和交流可以互相討論下，但要小聲點(diǎn)9.1.1基本概念（一）生產(chǎn)過程和工藝過程（二）機(jī)械加工工藝過程及其組成（三）生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型

（一）生產(chǎn)過程和工藝過程（1）生產(chǎn)過程：生產(chǎn)過程是指將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善芳娜^程。它包括原材運(yùn)輸和保存、生產(chǎn)準(zhǔn)備工作、毛坯制造、切削加工、熱處理、裝配、檢驗(yàn)、調(diào)試、油漆和包裝等。（2）工藝過程：生產(chǎn)過程中，直接改變?cè)牧匣蛎鞯男螤?，尺寸和性能等，使其變?yōu)槌善坊虬氤善返倪^程。

（二）機(jī)械加工工藝過程及其組成機(jī)械加工工藝過程是指機(jī)械加工方法按一定順序逐步改變毛坯的形狀尺寸和表面質(zhì)量，使之成為合格零件的全過程。機(jī)械加工工藝過程由工序、安裝、工位、工步、走刀等單元組成。1．工序工序是指一個(gè)或一組工人，在一個(gè)工作地點(diǎn)（或同一設(shè)備），對(duì)同一個(gè)或同時(shí)幾個(gè)工件加工連續(xù)完成的那一部分工藝過程。劃分工序的主要依據(jù)是零件在加工過程中的工作地點(diǎn)（機(jī)床）是否變動(dòng)，該工序的工藝過程是否連續(xù)完成。

2．安裝工件（或裝配單元）經(jīng)一次定位與裝夾后所完成的那部分工序稱為安裝。在一道工序中，工件可能被裝夾一次或多次，才能完成加工。3．工位工位是指為了完成一定的工序部分，一次裝夾工件后，工件（或裝配單元）與夾具或設(shè)備的可動(dòng)部分一起相對(duì)刀具或設(shè)備的固定部分所占據(jù)的每個(gè)位置。如圖所示：包括4工位的工序

4．工步工步是指在加工表面（或裝配時(shí)的連接表面）和加工（或裝配）工具不變情況下，所連續(xù)完成的那一部分工藝過程。劃分工步的依據(jù)是加工表面和工具是否變化。一道工序可由多個(gè)工步組成。劃分工步的目的是為了合理安排工藝過程。構(gòu)成工步的任一因素改變則轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪粋€(gè)新工步。

5．走刀在同一工步中，由于加工余量大等原因，需要用同一刀具，在相同的轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量條件下，對(duì)同一加工面進(jìn)行多次切削，每進(jìn)行一次切削，則稱為一次走刀。

（三）生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型

1．生產(chǎn)綱領(lǐng)生產(chǎn)綱領(lǐng)是企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。計(jì)劃期定為1年的生產(chǎn)綱領(lǐng)稱為年生產(chǎn)綱領(lǐng)或年產(chǎn)量。

2．生產(chǎn)類型生產(chǎn)類型是指企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，一般可分為單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)三種類型。

（1）單件生產(chǎn)是單個(gè)地制造不同結(jié)構(gòu)和尺寸的產(chǎn)品，很少重復(fù)或不重復(fù)生產(chǎn)。如重型設(shè)備制造、專用設(shè)備制造或新產(chǎn)品制造等。（2）成批生產(chǎn)是分批的制造出相同的產(chǎn)品，制造過程有重復(fù)性。（3）大量生產(chǎn)是產(chǎn)品的數(shù)量很大，工作點(diǎn)經(jīng)常重復(fù)的進(jìn)行某一個(gè)零件的某一道工序的加工。如汽車、軸承的制造。9.1.2工件的定位與夾緊（一）工件的安裝安裝時(shí)將工件在機(jī)床上或夾具中定位、夾緊的過程。安裝有下面三種方法：直接找正法、劃線找正法、專用找正法直接找正劃線找正

（二）工件的六點(diǎn)定位原理

1．概念：六點(diǎn)定位原則即任何一個(gè)自由剛體，在空間均有留個(gè)自由度，即沿空間坐標(biāo)軸X、Y直接找正安裝Z三個(gè)方向的移動(dòng)和繞此三坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。工件定位的實(shí)質(zhì)：就是限制工件的自由度。2．工件在夾具中的定位分類：（1）工件完全定位：加工時(shí)工件的六個(gè)自由度被完全限制了的定位；（2）不完全定位：在滿足加工要求的前提下，工件的六個(gè)自由度沒有被完全限制的想象；（3）欠定位：根據(jù)加工要求應(yīng)該限制的自由度而沒有限制的現(xiàn)象；（4）過定位：工件的某個(gè)自由度被重復(fù)限制的現(xiàn)象成為過定位。

（三）工件的夾緊工件定位后必須將其夾緊，以保證工件獲得正確位置。不因削力、重力、慣性力等外力作用而發(fā)生變化，確保加工質(zhì)量和生產(chǎn)安全。9.1.3基準(zhǔn)（一）基準(zhǔn)及其分類基準(zhǔn)就是依據(jù)，在零件圖樣上依據(jù)一些點(diǎn)、線、面來(lái)確定另一些點(diǎn)、線、面的位置，這些作為依據(jù)的點(diǎn)、線、面稱為基準(zhǔn)。根據(jù)基準(zhǔn)的作用不同，可將基準(zhǔn)分為：設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)。軸套零件圖設(shè)計(jì)基準(zhǔn)

2．工藝基準(zhǔn)（1）定位基準(zhǔn)：在加工中使工件在機(jī)床或夾具上占據(jù)正確位置的基準(zhǔn)。如圖所示：（2）測(cè)量基準(zhǔn)：零件檢驗(yàn)時(shí)，用以測(cè)量已加工表面尺寸及位置的基準(zhǔn)。（3）裝配基準(zhǔn)：裝配時(shí)用以確定零件在部件或產(chǎn)品中位置的基準(zhǔn)。

箱體零件的定位基準(zhǔn)

1.粗基準(zhǔn)：（1）粗基準(zhǔn)概念：以毛坯未加工表面作為定位基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)。（2）粗基準(zhǔn)選擇原則：

①非加工表面原則：選用工件非加工表面作為粗基準(zhǔn)，以保證加工面與非加工面之間的位置誤差為最小。

②加工余量最小原則：以余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。③重要表面原則：如果必須保證工件某個(gè)重要表面的加工余量均勻，應(yīng)盡量選用余量和精度要求最小的表面作為粗基準(zhǔn)。

④不能重復(fù)使用原則：這是因?yàn)榇只鶞?zhǔn)表面精度低，不能使工件在兩次安裝中保持同樣位置。

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、沒有飛邊、冒口、澆口或其它缺陷，以便使工件定位定位準(zhǔn)確、加緊可靠。2．精基準(zhǔn)（1）精基準(zhǔn)的概念：采用已加工面作為定位基準(zhǔn)的稱為精基準(zhǔn)。（2）精基準(zhǔn)的選擇原則是：基準(zhǔn)重合原則?；鶞?zhǔn)統(tǒng)一原則。自為基準(zhǔn)原則。互為基準(zhǔn)原則。便于裝夾原則。9.1.4零件加工工藝規(guī)程的制定制定工藝規(guī)程的方法和步驟如下：（1）零件圖的研究與工藝審查；（2）確定生產(chǎn)類型；（3）確定毛坯的種類和尺寸；（4）選擇定位基準(zhǔn)和主要的加工方法，擬定零件的加工工藝路線；（5）確定工序尺寸、公差及其技術(shù)要求；（6）確定機(jī)床、工藝裝備、切削用量及時(shí)間定額；（7）填寫工藝文件。

在工藝路線的擬定重要考慮以下幾個(gè)方面的問題：（一）加工階段的劃分當(dāng)加工質(zhì)量要求較高時(shí)，應(yīng)當(dāng)劃分加工階段，一般可分為：粗加工、半精加工、精加工、光整加工。（二）加工方法的選擇零件的表面大多是由簡(jiǎn)單的內(nèi)、外回轉(zhuǎn)表面和平面組成，也有一些零件由復(fù)雜表面構(gòu)成，要根據(jù)被加工零件表面形狀和技術(shù)要求選擇相應(yīng)的加工方法。

（三）工序集中與分散（1）工序集中：將工件的加工集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完成，每道工序的加工內(nèi)容較多。有集中有利于采用數(shù)控機(jī)床、高效專用設(shè)備及工裝。（2）工序分散：將工件的加工飛散在較多工序內(nèi)進(jìn)行，每道工序的加工內(nèi)容很少。工序分散使用的設(shè)備及工藝裝備比較簡(jiǎn)單，調(diào)整和維修方便，操作簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)產(chǎn)容易。

（四）工藝路線扥擬定（1）先基準(zhǔn)后其它表面；（2）先粗加工后精加工；（3）現(xiàn)主要表面后次要表面；（4）先加工平面后加工孔。

熱處理工序在工序過程中的安排要根據(jù)熱處理的目的來(lái)決定。安排原則如下：（1）預(yù)備熱處理，一般安排在粗加工前；（2）消除殘余應(yīng)力處理，粗加工、半精加工和精加工之間。（3）最終熱處理，一般安排在精加工前；（4）表面裝飾鍍層，一般都安排在機(jī)械加工完畢后。9.7.5零件的結(jié)構(gòu)工藝性零件的工藝性指所設(shè)計(jì)的零件在滿足使用要求的前提下，制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性。

1．便于裝夾（1）保證裝夾方便、穩(wěn)定可靠；（2）盡量減少裝夾次數(shù)（3）有位置精度要求的表面，最好能一次裝夾成功。2．便于加工（1）構(gòu)建應(yīng)有足夠的剛度；（2）盡量避免內(nèi)表面加工；（3）減少加工面積；（4）減少機(jī)床調(diào)整次數(shù)；（5）減少道具種類；（6）減少走刀次數(shù)和道具的空行程；（7）便于進(jìn)刀和退刀；（8）減少加工困難。

3．便于測(cè)量

4.便于采用標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)。第二節(jié)典型零件的選材和工藝路線

一、軸類零件加工工藝分析；

二、盤套類零件加工工藝分析；

三、箱體類零件加工工藝分析；

9.2.1軸類零件加工工藝分析（一）軸類零件的功用和分類（二）軸類零件的技術(shù)條件分析：（三）軸類零件的材料和和熱處理（四）軸類零件加工工藝過程

（一）軸類零件的功用和分類軸的主要作用在于支撐回轉(zhuǎn)零件并傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力；根據(jù)機(jī)構(gòu)形狀可分為直軸、曲軸和階梯軸；根據(jù)軸的承載情況可分為轉(zhuǎn)軸、心軸、傳動(dòng)軸。

（二）軸類零件的技術(shù)條件分析：

1.加工精度要求尺寸精度：配合軸頸一般取IT6～I(xiàn)T7，其余一般為自由公差。形狀公差：配合軸頸對(duì)圓度和圓柱度要求較高，其余曲軸頸的1/2～1/4.

位置公差：內(nèi)外圓同軸度與斷面垂直度按公差規(guī)定選取。

2.表面粗糙度的要求

3.合理選擇材料和熱處理，合理選擇表面熱處理

（三）軸類零件的材料和和處理

1.軸類零件的材料和熱處理（1）一般軸的材料為45鋼，可通過正火、淬火、調(diào)質(zhì)等熱處理改善機(jī)械性能；（2）精度和轉(zhuǎn)速較高的軸選用中碳合金鋼如40Cr、軸承鋼如GCr15、彈簧鋼65Mn。熱處理選用調(diào)質(zhì)和軸頸高頻淬火；（3）高速重載軸選用低碳合金鋼18CrMnTi、20Cr、20Mn2B等。熱處理為正火后表面滲碳處理。也可用38CrMnAl等氮化鋼，熱處理調(diào)制后表面氮化

2.軸類零件的毛坯熱軋和冷拔鋼適用于機(jī)械強(qiáng)度要求高的光軸或直徑相差不大的軸；鍛件適用于強(qiáng)度要求高或直徑相差較大的階梯軸、異形軸；鑄件適用于鑄鐵軋輥和球鐵曲軸等。

（四）軸類零件加工工藝過程（1）圖紙分析；（2）選擇毛坯；由于直徑相差不大，易用圓鋼型材作為毛坯。（3）工藝分析；根據(jù)圖紙確定加工方案：粗車→調(diào)質(zhì)