機(jī)械零件加工工藝編制(黃永鋒)

課程編碼:XX-XX-X-XXX職系:機(jī)械加工設(shè)備維護(hù)講師:黃永鋒單位﹕鴻超準(zhǔn)設(shè)備維護(hù)部分機(jī):560+76172

機(jī)械零件加工工藝編制原則目錄1三、加工工藝編制原則二、根本朮語簡(jiǎn)介一﹑前言一、前言機(jī)械零件加工工藝是確保機(jī)械零件的加工達(dá)到設(shè)計(jì)或使用要求以及精度﹐保証零件品質(zhì)﹐節(jié)約能源﹐降低消耗的重要手段。是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備﹐計(jì)劃排配﹐加工操作﹐平安生產(chǎn)﹐技朮檢測(cè)的重要依據(jù)。對(duì)于機(jī)加設(shè)備維護(hù)職系而言﹐了解各類機(jī)械零件的加工工藝﹐不但加深了我們對(duì)機(jī)械零件的加工及設(shè)備的進(jìn)一步認(rèn)知﹐也提升了我們的綜合能力﹐使我們?cè)谌粘＞S修工作中能正確有效的修配或自制機(jī)械零件﹐以提高工作效率﹐降低維修本錢。

二、根本朮語簡(jiǎn)介2.1工藝﹕

改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀﹐尺寸﹐相對(duì)位置和性質(zhì)等﹐使其成為成品或半成品的過程使各種原材料﹐半成品成為成品的方法和過程2.2工藝過程﹕2.3工藝規(guī)程﹕規(guī)定產(chǎn)品或零件制造工藝過程和操作方法等工藝文件2.4工藝參數(shù)﹕為達(dá)到預(yù)期的技朮指標(biāo)﹐工藝過程中所需選用或控制的量2.5基準(zhǔn)﹕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<續(xù)>根本朮語簡(jiǎn)介三、加工工藝編制原則<3.1>機(jī)械加工工藝的作用<3.2>機(jī)械加工藝過程的組成<3.3>機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定<3.4>工藝過程中﹑設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的主要問題<3.5>工序設(shè)計(jì)<1>機(jī)械加工工藝規(guī)程是組織加工單位生產(chǎn)的主要技朮文件﹐機(jī)械加工工藝規(guī)程是加工單位中一切從事生產(chǎn)的人員都要嚴(yán)格﹑認(rèn)真貫徹的工藝技朮文件﹐按照它組織生產(chǎn)﹐就能做到各工序間科學(xué)的銜接﹐實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)﹑高產(chǎn)和低消耗。<2>機(jī)械加工工藝規(guī)程是生產(chǎn)準(zhǔn)備和計(jì)劃調(diào)度的主要依據(jù)﹐有了機(jī)械加工工藝規(guī)程﹐在產(chǎn)品投入生產(chǎn)之前就可以根據(jù)它進(jìn)行一系列的準(zhǔn)備工作﹐如原材料和毛坯的供應(yīng)﹐機(jī)床的調(diào)整﹐專用工藝裝備的設(shè)計(jì)與制造﹐生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃的編制﹐勞動(dòng)力的組織﹐以及生產(chǎn)本錢的核算等。有了機(jī)械加工工藝規(guī)程﹐就可以制定生產(chǎn)產(chǎn)品的進(jìn)度計(jì)劃和相應(yīng)的調(diào)度計(jì)劃﹐使生產(chǎn)均衡﹑順利地進(jìn)行。<3.1>機(jī)械加工工藝的作用<3.2>機(jī)械加工藝過程的組成<1>工藝過程﹕改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀﹑尺寸﹑相對(duì)位置和性質(zhì)等﹐使其成為成品或半成品的過程。工藝過程又可分為鑄造﹑鍛造﹑沖壓﹑焊接﹑機(jī)械加工﹑熱處理﹑裝配等工藝過程。<2>機(jī)械加工工藝過程﹕用機(jī)械加工方法﹐改變毛坯的形狀﹑尺寸和外表質(zhì)量﹐使其成為零件的過程。<3>工序:一個(gè)或一組工人﹐在一個(gè)工作地對(duì)同一個(gè)或同時(shí)對(duì)幾個(gè)工件所連續(xù)完成的那一局部工藝過程<4>安裝:工件經(jīng)一次裝夾(定位和夾緊)后所完成的那一局部工序<5>工位:為了完成一定的工序局部﹐一次裝夾工件后﹐工件與夾具或設(shè)備的可動(dòng)局部一起﹐相對(duì)刀具或設(shè)備的可動(dòng)局部一起﹐相對(duì)刀具或設(shè)備的固定局部所占據(jù)的每一個(gè)位置。<6>工步:當(dāng)加工外表﹑加工工具和切削用量中的轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量均保持不變的情況下完成的那一局部工序。<續(xù)>機(jī)械加工藝過程的組成<3.3>機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定

<1>工藝規(guī)程制訂原則

在保証零件可靠地達(dá)到圖樣規(guī)定的各項(xiàng)技朮要求之下﹐產(chǎn)品質(zhì)量應(yīng)穩(wěn)定可靠﹐技朮上先進(jìn)﹐經(jīng)濟(jì)上合理﹐有良好的勞動(dòng)條件。<2>制訂工藝規(guī)程所需原始資料2.1

零件圖和相關(guān)裝配圖2.2

產(chǎn)品驗(yàn)收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)2.3

產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)和所屬生產(chǎn)類型。2.4

原材料及毛坯情況2.5

生產(chǎn)條件2.6

國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)工藝及技朮發(fā)展水平<續(xù)>機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定<3>工藝規(guī)程制訂程序3.1計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)﹐確定生產(chǎn)類型<續(xù)>機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定3.2

分析加工零件的工藝性﹐其中包含以下內(nèi)容解零件的各項(xiàng)技朮要求﹐提出必要的改進(jìn)意見﹐分析產(chǎn)品的裝配圖和零件的工作圖﹐熟悉該產(chǎn)品的用途﹑性能及工作條件﹐明確被加工零件在產(chǎn)品中的位置和作用﹐進(jìn)而了解零件上各項(xiàng)技朮要求制訂的依據(jù)﹐找出主要技朮要求和加工關(guān)鍵﹐以便在擬訂工藝規(guī)程時(shí)采取適當(dāng)?shù)墓に嚧胧┘庸けＴ^﹐對(duì)圖樣的完整性﹑技朮要求的合理性以及材料選擇是否恰當(dāng)?shù)忍岢鲆庖?。審查零件結(jié)構(gòu)的工藝性<續(xù)>機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定3.3確定毛坯的形狀﹑制造方法﹑各尺寸偏差3.4擬定工藝過程﹐包括劃分工藝組成﹑選擇定位基準(zhǔn)﹑選擇零件外表的加工方法﹐安排加工順序及組合工序等。3.5工序設(shè)計(jì)﹐包括選擇機(jī)床和工藝裝備﹑確定加工余量﹑計(jì)算工序尺寸及其公差﹑確定切削用量及計(jì)算工時(shí)定額等。3.6按照標(biāo)準(zhǔn)格式和要求編制工藝文件。<續(xù)>機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定<4>工藝過程中﹑設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的主要問題4.1定位基準(zhǔn)選擇工件在加工時(shí)﹐用以確定工件對(duì)機(jī)床及刀具相對(duì)位置的外表﹐稱為定位基準(zhǔn)。最初工序中所用定位基準(zhǔn)﹐是毛坯上未加工的外表﹐稱為粗基準(zhǔn)。在其后各工序加工中所用定位基準(zhǔn)是已加工的外表﹐稱為精基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)選擇原則選用的粗基準(zhǔn)應(yīng)便于定位﹑裝夾和加工﹐并使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。如果必須首先保証工件加工面與不加工面之間的位置精度要求﹐則應(yīng)以該不加工面為粗基準(zhǔn)為保証某重要外表的粗加工余量小而均勻應(yīng)選該外表為粗基準(zhǔn)。<續(xù)>工藝過程中﹑設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的主要問題為使毛坯上多個(gè)外表的加工余量相對(duì)較為均勻﹐應(yīng)選能使其余毛坯面至所選粗基準(zhǔn)的位置誤差得到均分的這種毛坯面為粗基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)面應(yīng)平整﹐沒有澆口﹐冒口或飛邊等缺陷﹐以便定位可靠。粗基準(zhǔn)一般只能使用一次﹐以免產(chǎn)生較大的位置誤差。<續(xù)>機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定4.1.2精基準(zhǔn)的選擇原則所選定位基準(zhǔn)應(yīng)便于定位﹑裝夾和加工﹐要有足夠的定位精度。遵循基準(zhǔn)統(tǒng)一原則﹐當(dāng)工件以附加一組精基準(zhǔn)定位﹐可以比較方便地加工其余多數(shù)外表時(shí)﹐應(yīng)在這些外表的加工各工序中﹐采用這同一組基準(zhǔn)來定位的方法。這樣﹐減少工裝設(shè)計(jì)和制造﹐防止基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差﹐提高生產(chǎn)率。<續(xù)>機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定遵循基準(zhǔn)重合原則﹐外表最后粗加工需保証位置精度時(shí)﹐應(yīng)選用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)的方法﹐稱為基準(zhǔn)重合原則。在用基準(zhǔn)統(tǒng)一原則定位﹐而不能保証其位置精度的那些外表的精加工時(shí)﹐必須采用基準(zhǔn)重合原則。自為基準(zhǔn)原則﹐當(dāng)有的外表精加工工序要求余量小而均勻時(shí)﹐可利用被加工外表本身作為定位基準(zhǔn)的方法﹐稱為自為基準(zhǔn)原則。此時(shí)的位置精度要求由先行工序保証。<續(xù)>機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定4.2零件外表加工方法的選擇

零件外表的加工﹐應(yīng)根據(jù)這些外表的加工要求和零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及材料性質(zhì)等因素可選用相應(yīng)的加工方法。在選擇某一外表的加工方法時(shí)﹐一般總是首先選定它的最終加工方法﹐然后再逐一選擇有關(guān)前導(dǎo)工序的加工方法。<續(xù)>機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定4.2.1加工方法選擇的原則所選加工方法應(yīng)考慮每種加工方法的加工經(jīng)濟(jì)精度范圍要與加工外表的精度要求和外表粗造度要求相適應(yīng)。所選加工方法能確保加工面的幾何形狀精度﹑外表相互位置精度的要求所選加工方法要與零件材料的可加工性相適應(yīng)。如﹕淬火鋼﹑耐熱鋼等因硬度高則應(yīng)采用磨削方法加工。<續(xù)>機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定4.2.1.4加工方法要與生產(chǎn)類型相適應(yīng)﹐大批量生產(chǎn)時(shí)﹐應(yīng)采用高效的機(jī)床設(shè)備和先進(jìn)的加工方法。在單件小批生產(chǎn)中﹐多采用通用機(jī)床和常規(guī)加工方法。4所選加工方法要與企業(yè)現(xiàn)有設(shè)備條件和技朮水平相適應(yīng)。<續(xù)>機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定4.2.2各類外表的加工方案及適用范圍

4外圓外表加工方案孔加工方案平面加工方案<續(xù)>機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定4.3加工順序的安排

4.3.1加工階段的劃分按加工性質(zhì)和作用的不同﹐工藝過程一般可劃分為三個(gè)加工階段。粗加工階段。主要是切除各加工外表上的大局部余量﹐所有精基準(zhǔn)的粗加工則在本階段的最初工序中完成。半精加工階段。為各主要外表的精加工做好準(zhǔn)備(達(dá)到一定精度要求并留有精加工余量)﹐并完成一些次要外表原加工。精加工階段。使各主要外表達(dá)到規(guī)定的質(zhì)量要求。此外﹐某些精密零件加工時(shí)還有精整(超精磨﹑研磨各超精加工等)或光整(滾壓﹑拋光等)加工階段。<續(xù)>機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定以下情況可以不劃分加工階段﹐加工質(zhì)量要求不高或雖然加工質(zhì)量要求較高﹐但毛坯剛性好﹑精度高的零件﹐就可以不劃分加工階段﹐特別是用加工中心加工時(shí)﹐對(duì)于加工要求不太高的大型﹑重型工件﹐在一次裝夾中完成各精加工﹐也往往不劃分加工階段。劃分加工階段的作用有以下幾點(diǎn)﹕1>防止毛坯內(nèi)應(yīng)力重新分布而影響獲得的加工精度。2>防止粗加工時(shí)較大的夾緊力和切削力所引起的彈性變形對(duì)精加工造成影響。3>粗﹑精加工階段分開﹐可較及時(shí)地發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷﹐防止不必要的損失。4>可以合理使用機(jī)床﹐使精密機(jī)床能較長(zhǎng)期地保持其精度5>適應(yīng)加工過程中安排熱處理的需要<續(xù)>機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定4.3.2工序的合理組合確定加工方法以后﹐就要按生產(chǎn)類型﹑零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)﹑技朮要求和機(jī)床設(shè)備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序數(shù)。確定工序數(shù)有兩種根本原則可供選擇。4.3.2.1工序分散原則工序多﹐工藝過程長(zhǎng)﹐每個(gè)工序所包含的加工內(nèi)容很少﹐極端情況下每個(gè)工序只有一個(gè)工步﹐所使用的工藝設(shè)備與裝備比較簡(jiǎn)單﹐易于調(diào)整各掌握﹐有利于選用合理的切削用量﹐減少根本時(shí)間﹐設(shè)備數(shù)量多﹐生產(chǎn)面積大。<續(xù)>機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定工序集中原則零件和各個(gè)外表的加工集中在少數(shù)幾個(gè)工序內(nèi)完成﹐每個(gè)工序的內(nèi)容和工步都較多﹐有利于采用高效的數(shù)控機(jī)床﹐生產(chǎn)計(jì)劃和生產(chǎn)組織工作得到簡(jiǎn)化﹐生產(chǎn)面積各操作工人數(shù)量減少﹐工件裝夾次數(shù)減少﹐輔助時(shí)間縮短﹐加工外表間的位置精度易于保証﹐設(shè)備﹑工裝投資大﹐調(diào)整﹑維護(hù)復(fù)雜﹐生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。批量小時(shí)往往是用在通用機(jī)床上工序集中的原則﹐批量大時(shí)即可按工序分散原則組織流水線生產(chǎn)﹐也可利用高生產(chǎn)率的通用設(shè)備按工序集中原則組織生產(chǎn)。<續(xù)>機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定

加工順序的安排:零件加工順序的安排原則。4.4工序設(shè)計(jì)工序設(shè)計(jì)包括工序基準(zhǔn)的選擇﹑工序尺寸的確定﹑加工余量的確定﹑機(jī)床的選擇﹑工藝裝備的選擇﹑切削的用量選擇和時(shí)間定額的確定。<續(xù)>機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定5.1工序基準(zhǔn)的選擇工序基準(zhǔn)是在工序圖上以標(biāo)定被加工外表位置尺寸和位置精度的基準(zhǔn)。所標(biāo)定的位置尺寸和位置精度分別稱為工序尺寸和工序技朮要求。工序尺寸和工序要求的內(nèi)容在加工后應(yīng)進(jìn)行測(cè)量﹐測(cè)量時(shí)所用的基準(zhǔn)稱為測(cè)量基準(zhǔn)。通常工序基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)重合。對(duì)于設(shè)計(jì)基準(zhǔn)尚未最后加工完畢的中間工序﹐應(yīng)選各工序的定位基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)。<續(xù)>機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定<續(xù)>機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定在各外表的最后精加工時(shí)﹐當(dāng)定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合時(shí)﹐顯然工序基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)就應(yīng)選用這個(gè)重合的基準(zhǔn)。當(dāng)所選定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合時(shí)﹐在這兩種基準(zhǔn)都能作為測(cè)量基準(zhǔn)的情況下﹐工序基準(zhǔn)的選擇應(yīng)注意以下三點(diǎn)﹕1>選設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為工序基準(zhǔn)時(shí)﹐對(duì)工序尺寸的檢驗(yàn)就是對(duì)設(shè)計(jì)尺寸的檢驗(yàn)﹐有利于減少檢驗(yàn)工作量。<續(xù)>機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定2>當(dāng)本工序中位置精度由夾具保証而不需進(jìn)行試切﹑調(diào)整的情況(如用鑽模﹑鏜模等)﹐應(yīng)使工序基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合。在按工序尺寸進(jìn)行試切﹑調(diào)整的情況﹐選工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合﹐能簡(jiǎn)化刀具位置的調(diào)整工作。3>對(duì)一次安裝下所加工出來的各個(gè)外表﹐各加工面之間的工序尺寸就選與設(shè)計(jì)尺寸一致。<續(xù)>機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定5.2工序尺寸的確定

確定工序尺寸的方法1>對(duì)外圓和內(nèi)孔等簡(jiǎn)單加工的情況﹐工序尺寸可由后續(xù)加工的工序尺寸中加上或減去公稱工序余量而求得﹐工序公差按所用加工方法的經(jīng)濟(jì)精度選定。2>當(dāng)工件上的位置尺寸精度或技朮要求在工藝過程中是由兩個(gè)甚至更多的工序所間接保証時(shí)﹐需通過尺寸鏈計(jì)算﹐來確定有關(guān)工序尺寸﹑公差及技朮要求。3>對(duì)于同一位置尺寸方向有較多尺寸﹐加工時(shí)定位基準(zhǔn)又需屢次轉(zhuǎn)換的工件﹐由于工序尺寸相互聯(lián)系的關(guān)系較復(fù)雜﹐就需要從整個(gè)工藝過程的角度用工藝尺寸鏈作綜合計(jì)算﹐以求出各工序尺寸﹑公差及技朮要求。<續(xù)>機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定<續(xù)>機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定5.3加工余量的確定

5.3.1>根本朮語加工總余量(毛坯余量)毛坯尺寸與零件圖設(shè)計(jì)尺寸之差根本余量設(shè)計(jì)時(shí)給定的余量工序間加工余量相鄰兩工序尺寸之差工序余量公差本工序的最大余量與最小余量之代數(shù)差的絕對(duì)值﹐等于本工序的公差與上工序公差之和。單面加工余量加工前后半徑之差﹐平面余量為單面余量。雙面加工余量加工前后直徑之差5.3.2>需要考慮的因素影響加工余量的因素最大余量﹑最小余量及余量公差的計(jì)算用分析計(jì)算法確定最小余量工序尺寸﹐毛坯尺寸及總余量的計(jì)算。<續(xù)>機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定5.4工藝裝備的選擇

5.4.1夾具的選擇在單件小批量生產(chǎn)中﹐應(yīng)選用通用夾具和組合夾具﹐在批量生產(chǎn)中﹐應(yīng)根據(jù)工序加工要求設(shè)計(jì)制造專用夾具。刀具的選擇主要依據(jù)加工外表的尺寸﹑工件材料﹑所要求的加工精度﹐外表粗糙度及選定的加工方法等選擇刀具。一般應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)刀具﹐必要時(shí)采用組合刀具及專用刀具。量具的選擇主要依據(jù)生產(chǎn)類型和零件加工所要的精度等選擇量具。一般在單件﹑小批量生產(chǎn)時(shí)﹐采用通用量具量?jī)x。在大批量生產(chǎn)中采用各種量規(guī)﹑量?jī)x和專用量具等。<續(xù)>機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定5.5切削用量的選擇<續(xù)>機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定選擇切削用量，就是在已經(jīng)選擇好刀具材料各刀具幾何角度的基礎(chǔ)上，確定切削深度αp，進(jìn)給量f和切削速度ν0選擇切削用量的原則有以下幾點(diǎn)：1〕在保証加工質(zhì)量，降低本錢和提高生產(chǎn)率的前提下，使αp、f和ν0的乘積最大。當(dāng)αp、f和ν最大時(shí)，工充的切削工地最少。切削工時(shí)tm的計(jì)算工式如下：tm=lAnfap=lAπd1000νfapl：每次進(jìn)給的行程長(zhǎng)度（mm)n：轉(zhuǎn)速（t/min)A：每邊加工總余量d：工件直徑（mm)2)提高切削用量受到工藝裝備〔機(jī)床、刀具〕與技術(shù)要求〔加工精度、外表質(zhì)量〕的限制。所以粗加工時(shí)，一般是先按刀具的耐用度的限制確定切削用量，之後再考慮整個(gè)工藝系統(tǒng)的剛性是否允許，加工調(diào)整。精加工時(shí)，則主要依據(jù)零件外表粗糙度和加工度確定切削用量。3〕根據(jù)切削用量與刀具耐用度的關(guān)系可知，影響刀具壽命最小的是ap，其次是f，最大的是ν。這是因?yàn)閷?duì)切削溫度的影響最大。溫度升高，刀具磨損加快，壽命明顯下降。所以，確定切削用量次序就是首先盡量選擇較大的ap，其次按工藝裝備與技術(shù)條件的允許選擇最大的f，最後再根據(jù)刀具耐用度以的允許確定ν，