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机械加工工艺规程设计(PPT70页)

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机械加工工艺规程设计教材

机械加工工艺规程设计教材
第二十三页，共50页。
粗基准的选择(xuǎnzé)原则
3. 对于(duìyú)所有表面都要加工的表面，选取余量和公差最小的表面作 粗基准，以避免余量不足而造成废品。
第二十四页，共50页。
粗基准的选择(xuǎnzé)原则
4.选取光洁、平整、面积大的表面作粗基准； 5.粗基准不应重复使用。一般(yībān)情况下，粗基准只允许使用一次。
➢ 几何关系：视图完整、正确，表达清楚无歧义，几何元素的 关系应明确，避免在图纸上可能出现加工轮廓的数据不充分、 尺寸模糊不清及尺寸封闭干涉等缺陷。
第二页，共50页。
零件(línɡ jiàn)加工工 艺性分析
➢ 精度与技术要求：包括尺寸精度、形位公差和表面粗糙度。 在满足使用要求的前提下若能降低精度要求，则可降低加工 难度，减少加工次数(cìshù)，提高生产率，降低成本。
第二十五页，共50页。
精基准的选择(xuǎnzé)原则
对于形位公差精度要求较高的零件，应采用已加工 过的表面作为定位基准。这种定位基准面叫做精基准。 精基准的选择原则(yuánzé)： 1. 基准重合原则(yuánzé)：选用定位基准与设计基准重 合
的原则(yuánzé)
第二十六页，共50页。
精基准(jīzhǔn)的选择原则
零件(línɡ jiàn) 工零艺件结性构包形括状：的合理性、几何(jǐ hé)图素关系的确定性、精度及
技术要求的可实现性、工件材料的可切削性能等
➢ 结构形状：在满足使用要求的前提下加工的可行性和经济性。 尽量避免悬臂、窄槽、内腔尖角以及刚性不稳的薄壁、细长杆 之类的结构，减少或避免采用成型刀具加工的结构，孔系、内 转角半径等尽量按标准刀具尺寸统一以减少换刀次数，深腔处 窄槽和转角尺寸要充分考虑刀具的刚性等等。

机械制造工艺学第四章 机械加工工艺规程设计

机械制造工艺学第四章 机械加工工艺规程设计

（3）应尽量减小加工面积 支座底面设计为中凹可减少加工量，提高支撑精度和稳定性。
三、要考虑生产类型与加工方法
箱体零件： 单件小批时（a），其同轴孔的直径应设计成单向递减的，以便 在镗床上通过一次安装就能逐步加工出各孔。 大批生产时（b），为提高生产率，一般用双面联动组合机床加 工，这时应采用双向递减的孔径设计，用左、右两镗杆各镗两 端孔，以缩短加工工时。
床身导轨面自为基准
（4）互为基准原则
对工件上的两个相互位置精度要求很高的表面，互相作为 定位基准，反复进行加工。
优点： 可使两个加工表面间获得高的位置精度。 如：内外圆面同轴度要求比较高的套类零件的加工安排
第二节 机械加工工艺路线的制订
一、定位基准的选择
2、粗基准的选择原则 （1）保证位置精度原则
0.16-0.01
加工方法 钻 扩
铰 拉
镗
孔的加工方法
加工性质
加工经济精度(IT)
实心材料
12-11
粗扩
12
精扩
10
半精铰
11-10
精铰
9-8
细铰
7-6
粗拉
10-9
精拉
9-7
粗镗
12
半精镗
11
精镗
10-8
细镗
7-6
表面粗糙度Ra
20-2.5 20-10 10-2.5 10-5 5-1.25 1.25-0.32 5-2.5 2.5-0.63 20-10 10-5 5-1.25 1.25-0.32
加工方法
外圆加工的方法
加工性质
加工经济精度(IT) 表面粗糙度Ra（um）
车 外磨 研磨 超精加工
粗车 半精车
精车 金刚石车

机械加工工艺规程设计

机械加工工艺规程设计
第九页，共100页。
（1）保证零件加工表面相对(xiāngduì)于不 加工表面具有一定位置精度的原则
被加工零
件上如有不加 工表面应选不 加工面作粗基 准，这样可以 保证不加工表 面相对于加工 表面具有一定 的相对位置 (wèi zhi)关系 。
不加工表面 加工余量
图5-2 零件加工实例
第十页，共100页。
第二十一页，共100页。
（2）有利于及早发现毛坯缺陷并得到及时(jíshí) 处理 粗加工各表面后，由于切除了各加工表面的 大部分加工余量，可及早发现毛坯的缺陷（气孔、 砂眼、裂纹和加工余量不够），以便及时(jíshí)报废 或修补，不会浪费后续精加工工序的制造费用。
（3）有利于合理利用机床设备 粗加工工序需 选用功率大、精度不高的机床加工，精加工工序则 应选用高精度机床加工。在高精度机床上安排做粗 加工工作，机床精度会迅速下降,将某一表面的粗、 精加工工作安排在同一机床上加工是不合理的。
第十五页，共100页。
具有一定技术(jìshù)要求的加工表面，一般 都不是只通过一次加工就能达到图样要求的， 对于精密零件的主要表面，往往要通过多次加 工才能逐步达到加工质量要求。
在选择加工方法时，一般总是首先根据零 件主要表面的技术(jìshù)要求和工厂具体条件， 先选定该表面终加工工序加工方法，然后再逐 一选定该表面各有关前导工序的加工方法。主 要表面的加工方案和加工方法选定之后,再选定 次要表面的加工方案和加工方法。
第四页，共100页。
6．确定各工序所用机床设备和工艺装备（ 含刀具、夹具、量具、辅具等），对需要改装或 重新设计的专用工艺装备要提出(tí chū)设计任 务书。
7．确定各工序的加工余量，计算工序尺寸 及公差。

机械加工工艺过程ppt幻灯片课件

机械加工工艺过程ppt幻灯片课件
二、机械加工工艺过程的组成
4. 走刀 在一个工步中，有时因所需切除的
金属层较厚而不能一次切完，需分几 次切削，则每一次切削称为一次走刀。
14
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
3 铣键槽、去毛刺
一个 铣 床
工序号
表2 大批大量生产的工艺过程
工序内容
设备
1 铣两端面，钻两端中心孔* 铣端面钻中
两个 心孔机床
2
车大外圆及倒角
两个 车床 I
3 车小外圆、切槽及倒角 三个 车床II
4 铣键槽
一个 专用铣床
5 去毛刺
钳工台
13
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
一、定位基准的选择
1.粗基准的选择 • 应选加工余量小的、较准确的、光洁的、面积较大
的毛面做粗基准，不应选有毛刺的分型面，避免浇 口、冒口。 • 选重要表面做粗基准，因为重要表面一般都要求加 工余量均匀。选非加工表面做粗基准，这样可以保 证加工表面和非加工表面之间的相对位置要求，同 时可以在一次安装下加工更多的表面。如11图 • 粗基准一般只能使用一次，因为粗基准为毛面，定 位基准位移误差较大，如重复使用，将造成较大的 定位误差，不能保证加工要求。 • 若零件的所有表面都要加工，则应以加工余量最小 的表面作为粗基准。
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经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用

机械加工工艺ppt课件

机械加工工艺ppt课件

薄壁套夹紧变形
38
◆ 重力影响 【例】龙门铣横梁
解决：变形补偿
龙门铣横梁变形
龙门铣横梁变形补偿
39
40
◆ 传动力与惯性力影响
➢ 理论上不会产生 圆度误差（但会产 生圆柱度误差） ➢周期性的力易会 引起强迫振动
z
l a）
Fcd
φ Fcd
R Fc yFcd Fp y r
Y
O″ Fp rcd=Fcd / kc
Fc Fc / kc
29
2、工艺系统受力变形对加工精度的影响 （1）切削力作用点位置变化引起工件形状误差 B′
A′
yx
ytj ywz
Δx
A FA
x
C
B
C′
FB
Fp
L
工艺系统变形随受力点变化规律
30
工件刚度小-------腰鼓形 工件刚度大-------马鞍形
31
(2)误差复映规律
切削加工中，由于 毛坯本身的误差（形状 或位置）使切削深度不 断变化，从而引起切削 力的变化，促使工艺系 统产生相应的变形，因 而工件表面上保留了与 毛坯表面类似的形状和 位置误差，但加工后残 留的误差比毛坯误差从 数值上大大减少了，这 一现象称为“误差复映”
16
8）提高主轴回转精度的措施 ➢提高主轴部件的制造精度
首先应提高轴承的回转精度．其次是提高箱体支承孔、 主轴轴颈和与轴承相配合有关表而的加工精度。此外，还 可在装配时先测出滚动轴承及主轴锥孔的径向圆跳动，然 后调节径向圆跳动的方位，使误差相互补偿或抵消，以减 少轴承误差对主轴回转精度的影响。 ➢对滚动轴承进行预紧，消除间隙
③与轴承配合的零件误差的影响 由于轴承内、外圈或轴瓦很薄，受力后容易变形，因此

第二章 机械加工工艺规程的设计

第二章 机械加工工艺规程的设计
在一个工步中，若被加工表面需切去的金属层很厚， 要分几次切削，每进行一次切削就是一次走刀或工作行程。
图 1－4 以棒料制造阶梯轴的工作行程
注意： 1）构成工步的任一因素改变后，均视为另一工步 2）在工件一次安装中,连续进行若干相同工步，
为简化工艺文件,可视为一个复合工步。 3）采用多刀加工均视为一个复合工步。
X
√
X√
应尽量减少使用刀具的种类
X√
X√
减少加工的安装次数
镗孔
（2）零件结构应便于度量 锥孔两端最好留有圆柱面 花键齿采用偶数
（3）零件结构应有足够的刚度
对该轴类零件进行工艺审查：
生产类型为中批量。 毛坯为锻件， 材料为40Cr， 零件需作调质处理， 硬度HB240-280
多轴肩
粗糙度太低 缺退刀槽
（2）最终热处理 最终热处理安排在半精加工以后和磨削加工之前 （但有氮化处理时，应安排在精磨之后），主要用于提 高材料的强度和硬度。 调质处理：初加工或半精加工以后，使钢材获得一 定的强度、硬度及良好的冲击韧性等； 淬火、渗碳淬火：半精加工以后，提高表面硬度； 氮化、氰化：精加工之后，提高表面的耐磨性、耐 疲劳性、耐蚀性及耐高温性。
一、机械加工工艺规程的作用
1、是生产准备工作的依据 2、是组织生产的指导性文件 3、是新建和扩建工厂（或车间）时的原始资料 4、便于积累、交流和推广行之有效的生产经验
二、 机械加工工艺规程的制订程序
（一）机械加工工艺规程的设计原则
1、确保加工质量，达到产品图样所提出的技术条件。 2、提高生产率，按期完成并力争超额完成生产任务。 3、减少人力和物力的消耗，降低生产成本。 4、降低工人的劳动强度，提供安全良好的工作条件。
所谓经济精度及表面粗糙度是指在正常加工条件 下某一加工方法所能保证的加工精度及表面粗糙度。
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制订工艺路线考虑的主要问题？
（1）怎样选择定位基准？ （2）怎样确定加工方法？ （3）怎样安排加工顺序、热处理工序、检验等
其他工序？
一、定位基准的选择? 粗基准—加工的起始工序中，只能用毛坯上未经
加工的表面作定位基准，则该表面称为粗基准。
精基准—利用已加工过的表面做为定位基准。
1、粗基准的选择
余量较小 Ⅴ：粗铣—精铣—高速精铣——有色金属的零
件大平面加工 Ⅵ：粗插—精插——适合于加工单件小批加工
方孔，在键孔等内平面加工 Ⅶ：精度要求更高，表面Ra值要求低，可加
研磨。
三、怎样安排工艺顺序？
1、机械加工顺序的安排原则 ①先基准后基它
②先面后孔
③先主后次
④先粗后精
综合以上原则，常见的机械加工顺序为：定位 基准的加工——主要表面的粗加工——次要表 面加工——主要表面的半精加工——次要表面 加工——修基准——主要表面的精加工
五、设计工艺规程的步骤？ ①阅读图纸；了解产品、熟悉零件 ②工艺审查 ③选择毛坯 ④拟定机械加工工艺路线 ⑤确定设备和相应的工艺装备 ⑥确定各主要工序的技术要求和检验方法 ⑦确定各工序的加工余量、计算工序尺寸和
公差。⑧确定切削用量 ⑨确定时间定额 ⑩填写工艺文件
第二节 工艺路线的制订
2、精基准的选择
A．基准重合原则：设计基准作为定位基准。
B．基准统一原则：尽可能在多数工序中采用此基 准作为定位基ห้องสมุดไป่ตู้，称为“基准统一”可以各个工序 中采用的夹具统一，可减少设计和制造夹具的时间 和费用，提高生产率。
C．便于装夹原则：保证工件定位稳定，准确，夹 紧可靠，夹具结构简单操作方便
D．互为基准原则：为了获得均匀的加工余量及较 高的相互位置精度，可采用互为基准，反复加工的 原则
机械加工工艺规程设计
第一节 概述
一、什么是机械加工工艺规程? 是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法
等的工艺文件，是一切有关生产人员都应严格执行、 认真贯彻的纪律性文件。
工艺规程由一个或若干个顺序排列的工序组成 二、机械加工工艺规程的作用？ （1）工艺规程是指导生产的主要技术条件。 （2）工艺规程是生产组织和生产管理工作的依据。
a.应保证各加工表面有足够的余量
应选择毛坯余量最小的表面作为粗基准
b.对于某些重要表面，为了尽可能使其加工余 量均匀，应选择该主要毛坯面作粗基准。
C.便于装夹工件的原则：为了使定位稳定、 可靠，夹具结构简单，操作方便，作为粗基 准的表面应不是分型面，应尽可能平整光洁， 且有足够大的尺寸。
D．不得重复使用的原则：同一方向上的粗 基准原则上只允许使用一次，因为粗基准本 身都是未经加工的表面，精底低，表面粗糙 度数值大，在不同工序中重复使用同一尺寸 方向上的粗基准，则不能保证被加工面之间 的相互位置精度。
A．保证相互位置要求的原则：为保证不加工 表面与加工表面之间的相互位置关系，应首先 选择不加工表面作粗基准，若零件上有多个不 加工表面，则应选择其中与加工表面相对位置 要求较高的不加工表面为粗基准。
B．合理分配加工余量的原则：对于具有较多 加工平面的工件，粗基准选择时，应考虑合理 地分配各表面的加工余量。
E．自为基准原则：当精加工或光整加工工序要求 余量小而均匀时，可选择加工面本身为精基准，以 保证加工质量和提高生产率。
粗基准选择案例
精基准选择案例
支架零件加工粗基准和精基准选择案例
二、怎样确定加工方法？ 加工方法的选择主要与以下因素有关： （1）零件上的加工表面的种类 （2）零件的材料及毛坯 （3）零件的结构形式及大小 （4）零件的生产纲领 （5）零件上加工表面的技术要求 （6）工厂的现有生产设备 当以上条件明确后，要准确选择出加工方法，
外圆的主要加工方案
1、粗车 尺寸公差等级低于IT11,表面粗糙 度Ra值大于12.5um外圆。
2、粗车—半精车
3、粗车—半精车—精车（主要针对半精车后 没有淬火的钢件）
4、粗车—半精车—精车—精细车（主要针对 有色金属）
5、粗车—半精车—磨削（主要针对半精车后 淬火的钢件）
孔加工方案的选择 1）IT10级以下的孔 钻孔即可 2）IT9级实体孔 孔径小于10mm，可采用钻—铰；
孔径小于30mm，可用钻模钻孔，或钻—扩；孔径 大于30，一般采用钻—粗镗 3）IT8级实体孔 孔径小于20mm可采用钻一铰； 孔径大于20mm，视具体情况可采用①钻一扩一铰 ②钻—粗镗—精镗 ③钻—拉 ④淬火钢的终加工采 用磨削
4）IT7级实体孔 孔径小于12mm，一般采用钻— —粗铰——精铰孔径大于12mm，可视具体情况， 选择①钻——扩——粗铰——精铰 ②钻—拉—精拉 ③钻——扩（粗镗）——粗磨——精磨
2、热处理工序的安排
热处理按照其目的不同，分为预备热处理和最终热处 理两大类：
必须熟悉一下几个问题：
1、各种加工方法的经济加工精度
经济加工精度：是指在正常的加工条件下， （包括完好的机床设备、必要的工艺装备、 标准的工人技术等级、标准的耗用时间和生 产费用）所能达到的加工精度和表面质量。 加工精度和加工成本的关系
2、熟悉各种机床的结构特点及应用特点 3、了解各种典型表面的加工工艺方案
（3）工艺规程是新建或扩建工厂及车间的基本资 料。
三、制订工艺规程所需的原始资料 ？ ①产品的全套装配图和零件工作图 ②产品验收的质量标准③产品的生产纲领 ④毛坯资料 ⑤现场生产条件 ⑥应尽可能多了解新工艺、新方法 四、工艺规程的设计原则？ ①技术要求必须保证 ②生产纲领要能够满足③工艺成本最低 ④尽量减轻工人劳动强度
5）IT6级实体孔 与IT7级加工顺序列相同，再视 具体情况分别采用精细镗、手铰、精磨、研磨、珩 磨等精细加工方法。
平面加工方案 Ⅰ：粗刨、粗铣、初磨、粗车、粗插——加工
非接触平面 Ⅱ：粗刨→粗刨→刮研——适合加工未淬硬的
各种导向平面 Ⅲ：粗车—半精车—磨削——适合于盘套和轴
类件端面的加工 Ⅳ：初磨—粗磨—精磨——适于毛坯精度较高，