机械加工工艺规程设计51.docx

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1、机械加工工艺规程设计51典型案例在机械加工中，常会遇到诸如轴类、套类、盘类、杆类、箱体类等各类各样零件。尽管它们形状各异，但在考虑它们的加工工艺时却存在许多共性。如图5-1所示套类零件，当安排其加工工艺时，必定要考虑这样一些问题，如该零件的要紧技术要求有什么？什么表面是零件的要紧加工表面？这些表面用什么方法加工、分几次加工？各表面的加工顺序如何？每个工序（工步）的加工余量多大？如何确定各道工序的工序尺寸及其公差？另外还要考虑零件的材料、毛坯形式、工件如何定位与夹紧等问题。上述这些问题均要在本章中进行讨论。回IAi图5-1轴套零件5.1概述一、机械加工工艺规程及其作用将产品或者零部件的制造工艺过

2、程的所有内容用图、表、文字的形式规定下来的工艺文件汇编称之工艺规程。机械加工工艺规程的作用可概括为：组织、管理与指导生产。生产的计划、调度，工人的操作，质量的检查等都是以机械加工工艺规程为根据，一切生产人员都不得随意违反机械加工工艺规程，工艺规程是产品质量保证的根本所在。机械加工工艺规程是各项生产准备工作的技术根据。在产品投入大批量生产往常，需要做大量的生产准备与技术准备工作，比如：厂房的改造或者规划建设；设备的改造或者新设备的购置与订做；关键技术的分析与研究；工装的设计制造或者选购等。这些工作都务必根据机械加工工艺规程来展开。技术的储备与交流。工艺规程表达了一个企业的工艺技术水平，它是一个企

3、业技术得以不断进展的基石，也是先进技术得以推广、交流的技术文件，所有的机械加工工艺规程几乎都要通过不断的修改与补充才能不断汲取先进经验，以习惯技术的进展。二、工艺规程的设计原则务必可靠的保证零件图纸上所有技术要求的实现。在设计机械加工工艺规程时，假如发现图纸某一技术要求规定的不适当，只能向有关部门提出建议，不得擅自修改图纸或者不按图纸要求去做。在规定的生产纲领与生产批量下，通常要求工艺成本最低。充分利用现有生产条件，少花钱，多办事。（4）尽量减轻工人的劳动强度，保隙生产安全，制造良好、文明的劳动条件。三、工艺规程设计所需的原始资料在制订机械加工工艺规程时，务必具备下列原始资料：零件图与产品整套

4、装配图；产品的生产纲领与生产类型；产品的质量验收标准；（4）毛坯情况；本厂的生产条件与技术水平；国内外生产技术进展情况。四、工艺规程设计的步骤制订工艺规程的要紧步骤大致如下：零件的工艺性分析。要紧分析零件的结构工艺性、技术要求、生产类型等内容。确定毛坯。根据零件在产品中的作用与生产纲领与零件本身的结构特点，确定毛坯的种类、制造方法、精度等内容。工艺人员在设计机械加工工艺规程之前，首先要熟悉毛坯的特点。比如，其分型面，浇口与铸钢件冒口的位置与铸件公差与拔模斜度等。这些内容均与工艺路线的制订密切有关。拟定工艺路线，选择定位基准。这是工艺规程设计的核心内容。（4）确定各工序的设备与工装。设备与工装的

5、选择需要与零件的生产类型、加工质量、结构特点相匹配，对需要改装与重新设计的专用设备与工艺装备应提出具体设计任务书。确定要紧工序的生产技术要求与质量验收标准。（6）确定各工序的余量，计算工序尺寸与公差。确定各工序的切削用量。在单件、小批生产中，切削用量多由操作者自行决定，机械加工工艺卡中通常不作明确规定。在中批，特别是在大批大量生产时，为了保证生产的合理性与节奏均衡,在工艺规程中对切削用量有详尽的规定，并不得随意改动。确定工时定额。（9）填卡、装订。五、机械加工工艺规程的格式工艺规程是由一系列工艺文件所构成，工艺文件通常以卡片的形式来表达，这些卡片包含：工艺过程卡、工序卡、检验卡、调整卡等。在我

6、国各机械制造厂使用的机械加工工艺规程表格的形式不尽一致，但是其基本内容是相同的。在单件小批生产中，通常只编写简单的机械加工工艺过程卡（参见表5-1）；在中批生产中，多使用机械加工工艺卡片（参见表5-2）；在大批大量生产中，则要求有全面与完整的工艺文件，要求各工序都要有机械加工工序卡（参见表53）；对半自动及自动机床，则要求有机床调整卡，对检验工序则要求有检验工序卡等。表5-2机械加工工艺卡片5.2机械加工工艺规程设计一、零件的结构工艺性分析结构工艺性是指产品的结构是否满足优质、高产、低成本制造的一种性质。零件结构工艺性的优、劣不是一成不变的，在不一致的要求与生产条件下是能够变化的。在保证使用要

7、求的前提下，为了优化产品质量、生产率、材料消耗、生产成本等要素。这就要求在进行产品与零件设计时，一定要保证合理的结构工艺性。表5-4列举了在常规工艺条件下零件结构工艺性定性分析的例子，供零件结构设计与工艺性分析时参考。表5-4零件结构工艺性举例零件结构结构工艺性不好结构工艺性好加工孔离壁太近，与辅具（或者主轴）干涉，无法进刀无退刀槽，攻丝无法加工，车螺纹时易打刀无退刀槽，刀具工作环境恶劣台阶尺寸太小，加工键槽时，易划伤左端孔表面无退刀槽，小齿轮无法加工无退刀槽，两端轴颈磨削时无法清根孔口设计成斜面，钻孔加工时，刀具易引偏或者折断退刀槽尺寸不一，增加刀具种类与换刀次数螺纹孔尺寸接近但不一致，增加

8、刀具种类设计退刀槽，能够方便两端轴颈磨削清根设计退刀孔槽，能够改善刀具工作环境加大尺寸h,能够避免划伤左端孔孔口设计平台，能够方便钻孔加工时刀具进刀统一退刀槽尺寸，能够减少刀具种类与换刀次数螺纹孔尺寸统一，能够减少刀具种类与换刀次数设计退刀槽，能够方便螺纹加工加大加工孔与壁之间距离，或者取消进刀方向的立壁，就能够方便进刀设计退刀槽，能够方便小齿轮加工hZZZ(/T710平面太大，增加加工量，平面度也不便保证4L减小加工面面积，能够减少加工量，方便保证平面度11外圆与内孔无法在一次安装中加工，不便保证外在外圆上设计台阶，能够方便保证外其余2圆与内孔的同轴度zJ-圆与内孔的同轴度=8CW11孔出口

9、处余量偏置，钻头易引偏或者折断一J12F孔出口处设计平坦，孔加工方便用13加工B面时，A面太小，定位不方便设计两个工艺凸台，能够方便B面加工时的定位，加工后能够再将凸台去处fl令金O14键槽分布在不一致方向，无法一次安装中加工出来.YZZr将键槽设计在同一方向，能够一次安装中加工出来目15孔太深，深孔加工有困难L减小孔深度，能够方便加工16锥面需要磨削，锥面与圆柱面交接处无法清根I-锥面与圆柱面交接处设计成台肩，能够方便锥面磨削E17装配面设计在腔体内部不便加工与装配装配面设计在腔体外部能够方便加工与装配WE乳T18台阶面不等高，加工时需两次安装或者两次调刀I台阶面设计成等高，能够减少辅助时间

10、rXIICO19孔内壁设计沟槽不便加工1将沟槽设计在装配件外圆柱面上，能够方便加工I二、确定毛坯毛坯的种类与质量对零件的加工质量、材料消耗、生产率、成本均有影响，而且还会影响零件的力学性能与使用性能。因此，选择毛坯种类与制造方法时，我们务必首先满足零件的力学性能与使用性能要求，同时希望毛坯与成品零件尽可能接近，以节约材料、降低成本。但这样又会造成毛坯制造难度增加、成本提高。为合懂得决这个矛盾，选择毛坯时应重点考虑下列几个问题：零件的生产纲领；零件的性能要求；毛坯的制造方法及其工艺特点；零件形状与尺寸；现有生产条件。表5-5列举了各类毛坯制造方法的工艺特点。表55常见毛坯制造方法的工艺特点毛坯制

11、造方法工件尺寸大小壁厚(mm)结构的复杂性适用生产类型材料精度等级（IT）尺寸公差（mm）其它工艺特点型材小型简单各类类型各类材料余量较大。焊接件大中型较复杂单件小批生产钢材余量大，有内应力。手工砂型铸造各类尺寸N35复杂单件小批生产铁碳合金、有色金属及其合金14161-8生产率低，余量大。机械砂型铸造中小型235复杂大批量生产同上14左右13生产率高，设备复杂。金属型铸造中小型1.5较复杂中、大批生产同上10120.10.5生产率高。压铸中小型N0.5（锌）10（其它合金）由模型制造难易决定大批量生产锌、铝、镁、铜、锡、铅各金属合金8-110.05-0.2生产率高，设备昂贵。离心铸造中小型N

12、35旋转体大批量生产铁碳合金、有色金属及其合金15-161-8生产率高，设备复杂。熔模铸造小型零件0.8复杂成批大量生产难切削材料7100.050.15占地面积小，便于流水线。壳模铸造中小型1.5复杂各类生产类型铁与有色金属1214生产率高，便于自动化。自由锻造各类尺寸不限制简单单件小批生产碳素钢合金钢14161.52.5生产率低，要求工人技术水平高。锤上模锻中小型22.5由锻模制造难易决定成批大量生产碳素钢合金钢11-150.42.5生产率高。精密模锻小型21.5由锻模制造难大批量生产碳素钢合金钢81【0.050.1生产率高，余量小。易决定板料冷冲压各类尺寸0.110复杂大批量生产板材810

13、0.05-0.5生产率高。三、定位基准的选择加工时用以确定工件定位的基准称之定位基准。它又有粗基准与精基准之分，粗基准是指未经机械加工的定位基准，而精基准则是通过机械加工的定位基准。选择定位基准的首要目的是为了保证加工后零件各表面的位置精度与位置关系，同时还要考虑对各工序余量、工艺流程、夹具结构的影响，与流水线与自动线加工的需要。定位基准选择时，需要全面考虑各方面的因素，选择一组合理的定位基准。同时还要考虑到粗、精基准的区别。1 .粗基准的选择原则粗基准选择的要紧目的是：保证非加工面与加工面的位置关系；保证各加工表面余量的合理分配。因此，选择粗基准时应考虑下列一些问题：余量分配原则粗基准的选择应保证工件各表面加工时余量足够或者均匀的要求。下面先分析一个简单的例子。图5-2所示零件的毛坯，在铸造时孔3与外圆1难免有偏心。加工时，假如使用不加工的外圆1作为粗基准装夹工件（用三爪自定心卡盘夹住外圆1）进行加工，则加工面2与不加工面1同轴，能够保证壁厚均匀，但是加工面2的加工余量则不均匀，如图5-2a所示。b）图5-2不一致粗基准选择的余量比较