第一篇第一篇 机器制造工艺机器制造工艺 24学时学时)第一章第一章 机械加工工艺规程的制订机械加工工艺规程的制订5 5学时学时 1.1 机械加工工艺过程机械加工工艺过程 1.2 工件在加工中的安装、定位及其选择工件在加工中的安装、定位及其选择 1.3 各种基准的定义、区别、选择原那么及举例各种基准的定义、区别、选择原那么及举例 1.4 工艺尺寸链、工艺规程的的制订工艺尺寸链、工艺规程的的制订 第一节第一节 机械加工工艺规程机械加工工艺规程 一一.生产过程和机械加工工艺过程生产过程和机械加工工艺过程二二.1、机器的生产过程：从原材料或半成品到制成产品，整过劳动过程、机器的生产过程：从原材料或半成品到制成产品，整过劳动过程的总和。的总和。三三. 包括：毛坯制造、零件的机械加工、机器的装配包括：毛坯制造、零件的机械加工、机器的装配 四四.2、工艺：产品制造加工和装配的方法和手段。、工艺：产品制造加工和装配的方法和手段。五五.3、机械加工工艺过程：是用机械加工方法、机械加工工艺过程：是用机械加工方法(包括钳工手工操作包括钳工手工操作)按规定顺按规定顺序把毛坯变成零件序把毛坯变成零件六六.的过程。是机器制造工艺过程的一局部。的过程。是机器制造工艺过程的一局部。七七.4、工艺规程：工艺过程的各项内容写成的文件。、工艺规程：工艺过程的各项内容写成的文件。八八.5、机械加工工艺规程：机械加工工艺过程写成的文件。、机械加工工艺规程：机械加工工艺过程写成的文件。工艺规程是组织生产和指导生产的依据。工艺规程是组织生产和指导生产的依据。工艺规程的合理与否直接影响到零件加工质量、工艺规程的合理与否直接影响到零件加工质量、效率和本钱。效率和本钱。二二. 机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程的组成 一个零件的机械加工工艺过程往往是比较复杂的。为了便于组织和管理生产，以保证零件质量，生产中常把机械加工工艺过程分为假设干工序，而工序又可分为工位、工步和走刀等。1工序工序典型零件的典型零件的 加工工艺加工工艺过程过程概念：概念： 它是指一个它是指一个( (或一组工人在一台机床或一组工人在一台机床( (或一个工作地点或一个工作地点) )对一个对一个( (或几个或几个) )工件所连工件所连续完成的那一局部工艺过程。续完成的那一局部工艺过程。工序是工艺过程的根本单元工序是工艺过程的根本单元一个零件往往要经过多道工序能制成成品一个零件往往要经过多道工序能制成成品 工序是制订时间定额、配备工人、安排作业方案工序是制订时间定额、配备工人、安排作业方案和进行质量检验的根本单元。和进行质量检验的根本单元。图2-1 活塞式压缩机十字头销表2-1 十字头销机械加工工艺过程材料:20，渗碳淬火工序号工序内容加工设备102030405060708090100110120 车端面、打中心孔 粗车、半精车各外圆面 超声波探伤 精车 画油孔线、键槽线 钻孔 铣键槽 渗碳淬火 修正两端中心孔 精磨外圆面 磁粉探伤 检验普通车床普通车床超声波探伤仪普通车床钳工钻床立铣普道车床外圆磨床磁力探伤机图2-2 阶梯轴工序号工序内容加工设备123 车端面、钻中心孔、车全部外圆、车槽与倒角 铣键槽、去毛刺 磨外圆车床铣床外圆磨床表2-2 阶梯轴机械加工工艺过程单件小批生产工序号工序内容加工设备12345 铣端面、钻中心孔 车外圆、车槽与倒角 铣键槽 去毛刺 磨外圆铣端面钻中心孔机床车床铣床钳工台外圆磨床表2-3 阶梯轴机械加工工艺过程中批生产返回返回注意：注意：同一零件工序划分不完全相同同一零件工序划分不完全相同根据零件产量和生产条件决定根据零件产量和生产条件决定安装安装概念：安装是指工件加工前，使其在机床概念：安装是指工件加工前，使其在机床( (或夹具上定位和夹紧的整个过程。或夹具上定位和夹紧的整个过程。图2-3 法兰盘第一次安装夹紧大端第一次安装夹紧大端外圆外圆粗加工小端外圆、粗加工小端外圆、端面和粗加工内孔端面和粗加工内孔第二次安装夹紧小端外圆第二次安装夹紧小端外圆粗加工大端外圆、粗加工大端外圆、端面和精加工内孔端面和精加工内孔一个工序中可能不止一次安装安装耗时、增加安装误差，应尽可能减少安装次数3、安装误差定位误差、夹紧误差3工位工位概念：工位是指为了完成一定的工序局部，在一次装夹下，工件与夹具或设备的可动局部概念：工位是指为了完成一定的工序局部，在一次装夹下，工件与夹具或设备的可动局部一起相对刀具或设备的固定局部所占据的每一个位置。一起相对刀具或设备的固定局部所占据的每一个位置。图2-4 多工位加工工位装卸 工位钻孔工位扩孔 工位铰孔 多工位加工可以减少安装次数，提高生产力4工步工步概念：工步是指加工外表、切削刀具和切削用量不变的条件下所连续完成的那局部工艺过程。概念：工步是指加工外表、切削刀具和切削用量不变的条件下所连续完成的那局部工艺过程。复合工步：为了提高生产率，经常用几把刀具同时加工几个外表的工步，称为复合工步。复合工步：为了提高生产率，经常用几把刀具同时加工几个外表的工步，称为复合工步。图2-5 复合工步注意：1、复合工步可提高生产率2、工艺文件上复合工步应视为一个工步5走刀走刀概念：概念： 在一个工步内，假设工件被加工外表需除去的金属层很厚，可分儿次切削，那么每切在一个工步内，假设工件被加工外表需除去的金属层很厚，可分儿次切削，那么每切削一削一次即为一次走刀。次即为一次走刀。三三. 生产纲领和生产类型生产纲领和生产类型生产纲领：是企业在方案期限内应当生产的产品产量和进度方案。年产量生产纲领：是企业在方案期限内应当生产的产品产量和进度方案。年产量生产类型：生产类型：1生产类型是企业(或车间、工段、班组、工作地)生产专业化程度的分类， 2由年产量决定。单件生产单件生产单件生产产品种类较多，而同一产品的数量根少，工作地点的加工对象经常改变。如新产品试制，重型机器制造，大型化工设备制造等。大量生产大量生产成批生产成批生产大量生产产品数量很多，大多数工作地点经常重复地进行某一零件的某一工序加工。如汽车、拖拉机制造。一年中分批地制造相同的产品，生产呈周期性的重复，称为成批生产。如机床、压缩机制造。根据每批制造的相同产品数量的大小即批量，又可分为大批生产、中批生产和小批生产。或或生产类型零件的年生产纲领/件重型零件中型零件轻型零件单件生产小批生产中批生产大批生产大量生产100050005000表2-4 生产纲领与生产类型的关系不同生产类型零件的加工工艺有很大不同：不同生产类型零件的加工工艺有很大不同：1 1、产量大、产品固定时，适合采用各种高生产率的专用机床和专用夹具，以提高生、产量大、产品固定时，适合采用各种高生产率的专用机床和专用夹具，以提高生产率和降低本钱。产率和降低本钱。2 2、产量小、产品品种多时，目前多采用通用机床和通用夹具，生产率较低。、产量小、产品品种多时，目前多采用通用机床和通用夹具，生产率较低。3 3、生产类型对其工艺规程的制订有很大影响。、生产类型对其工艺规程的制订有很大影响。表2-5 各种生产类型的工艺特征工艺特征生产类型单件小批中批大批大量零件的互换性用修配法，钳工修配，缺乏互换性大部分具有互换性。装配精度要求高时，灵活应用分组装配法和调整法，同时还保留某些修配法具有广泛的互换性。少数装配精度较高处，采用分组装配法和调整法毛坯的制造方法与加工余量木模手工造型或自由锻造毛坏精度低，加工余量大 部分采用金属模铸造或模锻。毛坯精度和加工余量中等广泛采用金属模机器造型、模锻或其他高效方法。毛坯精度高，加工余量小机床设备及其布置形式通用机床。按机床类别采用机群式布置 部分通用机床和高效机床。按工件类别分工序排列设备广泛采用高效专用机床及自动机床。按流水线和自动线排列设备 工艺装备大多采用通用夹具、标准附件、通用刀具和万能量具。靠划线和试切法达到精度要求广泛采用夹具，部分靠找正装夹，达到精度要求。较多采用专用刀具和量具广泛采用专用高效夹具、复合刀具、专用量具或自动检验装置。靠调整法达到精度要求对工人技术要求需技术水平较高的工人 需一定技术水平的工人 对调整工的技术水平要求高，对操作工的技术水平要求较低工艺文件有工艺过程卡，关键工序要工序卡有工艺过程卡，关键零件要工序卡有工艺过程卡和工序卡，关键工序要调整卡和检验卡成本较高中等较低第二节第二节 工件在机械加工中的安装工件在机械加工中的安装 一一. 安装的概念安装的概念1、定位：工件机械加工前，应放在机床夹具或工作台上，使它在被夹紧之、定位：工件机械加工前，应放在机床夹具或工作台上，使它在被夹紧之前占有某一正确位置，这叫做定位。前占有某一正确位置，这叫做定位。2、夹紧：为了使工件在加工过程中保持其正确位置，工件在定位以后必须、夹紧：为了使工件在加工过程中保持其正确位置，工件在定位以后必须将它夹牢压紧，这叫做夹紧。将它夹牢压紧，这叫做夹紧。3、安装：工件从定位到夹紧这一过程称为安装。、安装：工件从定位到夹紧这一过程称为安装。4、安装误差、安装误差定位误差定位误差定位不正确，工件在机床或夹具上不能占据正确位置，产生定位不正确，工件在机床或夹具上不能占据正确位置，产生定位误差。定位误差。夹紧误差夹紧误差夹紧不适宜，使工件产生变形和位移，产生夹紧误差。夹紧不适宜，使工件产生变形和位移，产生夹紧误差。工件安装是否正确直接影响到加工精度和外表质量。工件安装是否正确直接影响到加工精度和外表质量。图2-6 工件的安装如图如图要求：要求：套筒零件周向需钻一孔，孔轴线与端面有尺寸要求。安装：安装：工件以内孔和左端面安装在柱销2的外圆和凸肩上，以实现定位。用螺母4和开口垫圈5把工件压紧在夹具上。二二. 工件的安装方式工件的安装方式直接找正安装直接找正安装按划线找正安装按划线找正安装夹具安装夹具安装三三. 工件六点定位原那么工件六点定位原那么概念：用六个固定点概念：用六个固定点( (实际上是相当于支承点的定位元件实际上是相当于支承点的定位元件) )与工件接触，每个固定点限制工件与工件接触，每个固定点限制工件一个自由度，便可将六个自由度完全限制，使工件既不能移动，也不能转动，在空间的位置一个自由度，便可将六个自由度完全限制，使工件既不能移动，也不能转动，在空间的位置唯一确定。要使工件完全定位，就需要限制六个自由度，这就是工件的唯一确定。要使工件完全定位，就需要限制六个自由度，这就是工件的“六点定位原那么。六点定位原那么。目的：工件定位的目的是使工件在机床或夹具中占有正确的位置，也就是使它相对于刀具刀目的：工件定位的目的是使工件在机床或夹具中占有正确的位置，也就是使它相对于刀具刀刃有正确的相对位置刃有正确的相对位置, ,最终保证尺寸精度和位置精度。最终保证尺寸精度和位置精度。图2-7 工件的六个自由度图2-8 工件在空间的六点定位不共线约不共线约束点限制束点限制限制限制限制限制1、六点定位中的点是理论的，实际上是通过球面、平面、圆柱面和它们的、六点定位中的点是理论的，实际上是通过球面、平面、圆柱面和它们的组合外表来表达的。组合外表来表达的。2、限制了某个自由度就是指工件在该方向上只能有一个位置。、限制了某个自由度就是指工件在该方向上只能有一个位置。3、常用定位元件：支承钉、支承板、长销、短销、长、常用定位元件：支承钉、支承板、长销、短销、长V形块、短形块、短V形块，形块，长定位套、短定位套，固定锥销和浮动锥销等。长定位套、短定位套，固定锥销和浮动锥销等。图2-9 轴在铣键槽时的定位1V形块 2定位销 3止推销完全定位工件的六个自由度全部被限制，在空间占有完全确定的唯一位置。加工要求：加工要求： 在轴上铣槽，槽对称于轴中心线，距轴端尺寸a，与上工序铣出的槽b相隔180。允许小于六点的定位。允许小于六点的定位。不完全定位图2-10 磨削平面时的定位加工要求：加工要求：磨削工件上端面，保证尺寸h和两端面平行度要求。安装：安装：将工件安装在磁性工作台上工件定位时应该限制的自由度未被限制，就无法保证该工序所规定的加工要求。欠定位图2-11 欠定位在铣床上铣削