5-1机械加工工艺基本知识

机械加工工艺基本知识课题一机械加工概述课题二工艺规程制订的原则、原始资料及步骤课题三零件的工艺分析课题四毛坯选择课题五定位基准选择课题六工艺路线的拟订下一页课题一机械加工概述知识点机械生产过程和工艺过程机械加工工艺过程及其组成生产纲领、生产类型及工艺特点工艺规程的概念、作用、及格式技能点熟悉机械生产过程和工艺规程课题分析合理的工艺规程与生产实际有着密切的联系，因而制订者下一页返回课题一机械加工概述必须具有一定的生产实践知识。各种机械产品的结构、技术要求等差异很大，但它们的制造工艺则存在着很多的共同特征。这些共同的特征取决于企业的生产类型，而企业的生产类型又由企业的生产纲领决定由于零件机械加工的工艺过程与其所采用的生产组织形式是密切相关的，所以在制订零件的机械加工工艺过程时，应首先确定零件机械加工的生产组织形式。通常先依据零件的年生产纲领选取合适的生产类型，然后再根据所选用的生产类型来确定零件机械加工的生产组织形式。相关知识一、机械生产过程和工艺过程上一页下一页返回课题一机械加工概述1.生产过程生产过程是指产品由原材料到成品之间的各个相互联系的劳动过程的总和。对于机器生产而言，它包括:原材料的运输和保管，生产的技术准备工作，毛坯的制造，零件的机械加工与热处理，部件和产品的装配、检验、油漆和包装等。2.工艺过程在机械产品的生产过程中，对于那些与原材料变成产品直接有关的过程，如毛坯制造、机械加工、热处理和装配等，称为工艺过程。采用机械加工方法，直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量，使之成为产品零件的过程称为机械加工工艺过程。上一页下一页返回课题一机械加工概述二、机械加工工艺过程及其组成机械加工工艺就是用切削的方法改变毛坯的形状尺寸和材料的物理机械性质，成为具有所需的一定精度、粗糙度等的零件。机械加工工艺过程由一个或若干个顺次排列的工序组成，每一个工序又可分为若干个安装、工位和工步。1.工序工序是一个(或一组)工人，在一台机床(或其他设备及工作地)上，对一个(或同时对几个)工件所连续完成的那部分工艺过程，称为一个工序。上一页下一页返回课题一机械加工概述区分工序的主要依据是工人、工件及工作地(或设备)是否变动，只要工人、工件及工作地(或设备)有一个发生变动，即构成另一工序。例如图2-1所示的阶梯轴，当单件小批生产时，其加工工艺及工序划分如表2一1所示。当中批生产时，其工序划分如表2-2所示。2.工步在一个工序中，往往需要采用不同的刀具和切削用量，对不同的表面进行加工。为了便于分析和描述工序的内容，工序还可以进一步划分工步。工步是指加工表面、切削工具和切削用量中的切削速度与进给量均不变条件下所完成的那部分工艺过程。上一页下一页返回课题一机械加工概述一个工序可包括几个工步，也可只包括一个工步。例如，在表2一2的工序2中，包括有粗、精车各外圆表面及切槽等工步，而工序3当采用键槽铣刀铣键槽时，就只包括一个工步。构成工步的任一因素(加工表面、刀具或切削用量中的切削速度和进给量)改变后，一般即变为另一工步。但是对于那些在一次安装中连续进行的若干个相同的工步，为简化工序内容的叙述，通常多看做一个工步。例如图2-2所示零件上下一页返回上一页课题一机械加工概述四个Φ5mm孔的钻削，可写成一个工步—钻4Φmm孔。为了提高生产率，用几把刀具同时加工几个表面的工步，称为复合工步(见图2-3)。在工艺文件上，复合工步应视为一个工步。3.走刀在一个工步内，若被加工表面需切去的金属很厚，需要分几次切削，则每进行一次切削就是一次走刀。一个工步可包括一次或几次走刀，走刀是构成工艺过程的最小单元。上一页下一页返回课题一机械加工概述4.安装工件在加工之前，在机床或夹具上先占据一正确的位置(定位)，然后再予以夹紧的过程称为安装。在一个工序内，工件的加工可能只需要安装一次，也可能需要安装几次。例如，表2-2的工序3，一次安装即铣出键槽，而工序2中，为了车削全部外圆表面则最少需两次安装。工件加工应尽量减少安装次数，因为多一次安装就多一次误差，而且还增加了安装工件的辅助时间。5.工位为了减少工件安装的次数，常采用各种回转工作台、回转夹具或移位夹具，使工件在一次安装中先后处于几个不同位置进行加工。此时，工件在机床上占据的每一个加工位置称为工位。上一页下一页返回课题一机械加工概述图2-4所示为一种用回转工作台在一次安装中顺序完成装卸工件、钻孔、扩孔和铰孔四个工位加工的实例。三、生产纲领、生产类型及工艺特点各种机械产品的结构、技术要求等差异很大，但它们的制造工艺则存在着很多共同的特征。这些共同的特征取决于企业的生产类型.而企业的生产类型又由企业的生产纲领决定。1.生产纲领生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划，计划期通常定为一年。某种零件(包括备品和废品在内)的年产量称为该项零件的年生产纲领。生产纲领的大小对零件加工过程和生产组织起着重要的作用，它决定了各工序所需专业化和自动化的程度。上一页下一页返回课题一机械加工概述零件的生产纲领要计入备品和废品的数量，可按下式计算式中，N为零件的年生产纲件;Q为机械产品的年产量，台/年;n为每台产品中该零件的数量，件/台;a%为备品的百分率;b%为废品的百分率。2.生产类型生产类型是指企业生产专业化程度的分类。在生产上，一般按照生产纲领的大小选用相应规模的生产类型。而生产纲领和生产规模的关系还随零件的大小及复杂程度而有不同。表2-3给出了它们之间的大致关系，可供参考。3.工艺特点生产类型不同，产品和零件的制造工艺、所用设备及工艺装备、采取的技术措施、达到的技术经济效果等也不同。上一页下一页返回(1%%)NQnab课题一机械加工概述在制订零件的工艺规程时，可根据生产纲领的大小，参考表2-3所示提出的范围，确定相应的生产类型。生产类型确定以后，就可确定相应的工艺规程，一般在大批大量生产时采用自动线;在成批生产时采用流水线;在单件小批生产时则采用机群式工艺规程。四、工艺规程的概念、作用1.工艺规程的概念规定零件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件称为机械加工工艺规程。它是在具体的生产条件下，最合理或较合理的工艺过程和操作方法，并按规定的形式书写成工艺文件，经审批后用来指导生产的。上一页下一页返回课题一机械加工概述2.机械加工工艺规程的作用工艺规程是反映比较合理的工艺过程的技术文件，是机械制造厂最主要的技术文件之一。它一般应包括下列内容:工件加工工艺路线及所经过的车间和工段;各工序的内容及所采用的机床和工艺装备;工件的检验项目及检验方法;切削用量;工时定额及工人技术等级等。五、课题实施:工艺规程的格式(1)工艺过程综合卡片（机械加工工艺过程卡片）。这种卡片主要列出了整个零件加工所经过的工艺路线(包括毛坯、机械加工和热处理等)，它是制订其他工艺文件的基础，也是生产技术准备、编制作业计划和组织生产的依据。上一页下一页返回课题一机械加工概述在这种卡片中，由于各工序说明不够具体，故一般不能白_接指导工人操作，而多作为生产管理方面使用。在单件小批生产中，通常不编制其他较详细的工艺文件，而是以这种卡片指导生产。工艺过程综合卡片的格式见表2-4。(2)机械加工工艺卡片。工艺卡片是以工序为单位详细说明整个工艺过程的工艺文件。它是用来指导工人生产和帮助车间管理人员和技术人员掌握整个零件加工过程的一种主要技术文件，广泛用于成批生产的零件和小批生产中的重要零件。工艺卡片的内容包括:零件的材料、重量、毛坯的制造方法、各个工序的具体内容及加工后要达到的精度和表面粗糙度等，其格式见表2-5。上一页下一页返回课题一机械加工概述(3)机械加工工序卡片。这种卡片更详细地说明零件的各个工序应如何进行加工。在这种卡片上，要画出工序图，注明该项工序的加工表面及应达到的尺寸和公差、工件的装夹方式、刀具的类型和位置、进刀方向和切削用量等。在大批大量生产时都要采用这种卡片，其格式见表2-6。上一页返回课题二工艺规程式制订的原则、原始资料及步骤知识点制订工艺规程的原则制订工艺规程的原始资料制订工艺规程的步骤技能点掌握工艺规程制订的方法步骤。课题分析制订工艺规程是在一定的生产条件下，应以最少的劳动量和最低的成本，在规定的时间内，可靠地加工符合图样及技术要求的零件在制订工艺规程式时，应注意技术上的先进性、经济上的合理性，具备相关的原始资料。下一页返回课题二工艺规程式制订的原则、原始资料及步骤相关知识一、制订工艺规程的原则制订工艺规程式的原则是.在一定的生产条件下以最少的劳动量和最低的成本，在规定的时间内，可靠地加工符合图样及技术要求的零件。在制订工艺规程式时.应注意以下问题。1.技术上的先进性在制订工艺规程时，要了解当时国内外行业工艺技术的发展水平，通过必要的工艺试验，积极采用适用的先进工艺和工艺装备。2.经济上的合理性在一定的生产条件下，可能会出现几种能保证零件技术上一页下一页返回课题二工艺规程式制订的原则、原始资料及步骤要求的工艺方案。此时应通过核算或相互对比，选择经济上最合理的方案，使产品的能源、原材料消耗和成本最低。3.有良好的劳动条件在制订工艺规程时，要注意保证工人在操作时有良好而安全的劳动条件。因此，在工艺方案上要注意采取机械化或自动化的措施，将工人从某些笨重繁杂的体力劳动中解放出来。二、制订工艺规程的原始资料在制订工艺规程时，通常应具备下列原始资料:(1)产品的全套装配图和零件的工作图。(2)产品验收的质量标准。(3)产品的生产纲领(年产量)。上一页下一页返回oP课题二工艺规程式制订的原则、原始资料及步骤(4)毛坯资料。毛坯资料包括各种毛坯制造方法的技术经济特征;各种钢材型料的品种、规格、毛坯图等。在无毛坯图的情况下，需实地了解毛坯的形状、尺寸及机械性能等。(5)现场的生产条件。为了使制订的工艺规程切实可行，一定要考虑现场的生产条件。因此要深人生产实际，了解毛坯的生产能力及技术水平;加工设备和工艺装备的规格及性能;工人的技术水平以及专用设备及工艺装备的制造能力等。(6)国内外工艺技术的发展情况。工艺规程的制订，既应符合生产实际，又不能墨守成规.要随着产品和生产的发展.不断地革新和完善现行工艺。(7)有关的工艺手册及图册。上一页返回下一页课题二工艺规程式制订的原则、原始资料及步骤三、课题实施:制订工艺规程的步骤制订零件机械加工工艺规程的主要步骤大致如下:(1)分析零件图和产品装配图。(2)确定毛坯的制造方法和形状。(3)拟定工艺路线。(4)确定各工序的加工余量，计算工序尺寸和公差。(5)确定各工序的设备、刀、夹、量具和辅助工具。(6)确定切削用量和工时定额。(7)确定各主要工序的技术要求及检验方法。(8)填写工艺文件。下面分别对上述的主要问题进行分析讨论。下一页返回上一页课题三零件的工艺分析知识点零件结构工艺性的概念零件的结构及其工艺性分析零件的技术要求分析技能点零件结构工艺性分析课题分析在制订工艺规程时，首先必须对零件图进行认真分析在对零件的工艺分析时，如发现图样上的视图、尺寸标准、技术要求有错误或遗漏，或结构工艺性不好，应提出修改意见。上一页下一页返回课题三零件的工艺分析相关知识一、零件结构工艺性的概念零件结构工艺性，是指所设计的零件在能满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性。它包括零件的各个制造过程的工艺性。在制订机械加工工艺规程时，主要进行零件切削加工工艺性分析。二、零件的结构及其工艺性分析零件图是制订工艺规程最主要的原始资料。在制订工艺上一页下一页返回课题三零件的工艺分析规程时，首先必须对零件图进行认真分析。为了更深刻理解零件结构上的特征和技术要求，通常还需要研究产品的总装图、部件装配图以及验收标准，从中了解零件的功用和相关零件的配合，以及主要技术要求制订的依据。三、零件的技术要求分析零件技术要求包括下列几个方面:(1)加工表面的