第七章零件加工工藝§7-1工藝基本概念§7-2零件加工方法選擇§7-3工件定位與夾緊§7-4工藝規(guī)程§7-5提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的途徑§7-6典型零件切削工藝分析第七章零件加工工藝§7-1工藝基本概念§7-1工藝基本概念§7-1工藝基本概念一、生產(chǎn)過程和工藝過程在生產(chǎn)過程中，直接改變?cè)牧希ɑ蛎鳎┩庑?、尺寸和性能，使之變?yōu)槌善返倪^程稱為工藝過程。工藝過程又包括若干道工序，每個(gè)工序又分為裝夾、工位、工步、走刀，其相互關(guān)系如下：階梯軸一、生產(chǎn)過程和工藝過程階梯軸1.工序工序是工藝過程的基本組成部分，并且是生產(chǎn)計(jì)劃的基本單元。工序是指在一個(gè)工作地階梯軸點(diǎn)，對(duì)一個(gè)或一組工件所連續(xù)完成的那部分工藝過程。階梯軸的加工工序1.工序階梯軸的加工工序2.裝夾裝夾就是工件裝卸一次所完成的那部分工作。3.工位在一次裝夾中，工件在機(jī)床上所占的每個(gè)位置上所完成的工序的一部分稱為工位。4.工步一個(gè)工序中，加工表面、刀具、進(jìn)給量和轉(zhuǎn)速都不變時(shí)所完成的那部分工作稱為工步。5.走刀2.裝夾二、生產(chǎn)類型及其工藝特點(diǎn)各種生產(chǎn)類型的工藝特點(diǎn)及要求二、生產(chǎn)類型及其工藝特點(diǎn)各種生產(chǎn)類型的工藝特點(diǎn)及要求§7-2零件加工方法選擇§7-2零件加工方法選擇一、選擇加工方法時(shí)應(yīng)考慮的問題1.應(yīng)先根據(jù)每個(gè)加工表面的尺寸精度、幾何精度和表面粗糙度的要求，確定能達(dá)到與其精度要求相適應(yīng)的經(jīng)濟(jì)加工精度的加工方法2.確定機(jī)床加工方法時(shí)，要考慮工件材料的性質(zhì)。3.選擇機(jī)床加工方法時(shí)，須考慮生產(chǎn)批量的大小，即要考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性的問題。4.根據(jù)零件的形狀選擇機(jī)床加工方法。5.選擇機(jī)床加工方法時(shí)，還要考慮本廠的現(xiàn)有設(shè)備情況和技術(shù)條件。一、選擇加工方法時(shí)應(yīng)考慮的問題二、零件的加工方法選擇由于加工表面的精度和表面粗糙度不是由一種加工方法、一次加工就能達(dá)到的，因此，在選擇加工方法時(shí)，應(yīng)首先確定主要表面的最后加工方法，然后再確定其他一系列準(zhǔn)備工序的加工方法，即由粗到精逐步達(dá)到要求。在選擇好主要表面的加工方法后，再選定次要表面的加工方法。在各表面的加工方法初步選定以后，還應(yīng)考慮各方面工藝因素的影響，例如幾個(gè)同軸度要求很高的外圓或孔，應(yīng)安排在同一工序、一次裝夾中加工等。二、零件的加工方法選擇1.外圓加工方法外圓面的加工方案框圖如下，可作為擬訂加工方案的依據(jù)和參考。1.外圓加工方法（1）粗車。（2）粗車—半精車。（3）粗車—半精車—磨。（4）粗車—半精車—粗磨—精磨—研磨（或超級(jí)光磨）。（5）粗車—精車—精細(xì)車。（1）粗車。2.孔加工方法孔的加工方案框圖如下：2.孔加工方法3.平面加工方法平面的加工方案框圖如下：3.平面加工方法§7-3工件定位與夾緊§7-3工件定位與夾緊一、基本概念1.基準(zhǔn)的概念根據(jù)基準(zhǔn)作用的不同，常把基準(zhǔn)分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。（1）設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。（2）工藝基準(zhǔn)。一、基本概念2.工件的裝夾方式（1）直接裝夾。（2）找正裝夾。 1）直接找正裝夾。 2）劃線找正裝夾。（3）夾具裝夾。直接裝夾鉆模１—鉆套２—工件３—Ｖ形鐵４—夾緊機(jī)構(gòu)５—夾具體６—擋鐵2.工件的裝夾方式直接裝夾鉆模3.夾具的組成夾具的用途和種類各不相同，結(jié)構(gòu)也各異，但其主要組成具有相似性，一般可概括為如下幾個(gè)部分。（1）定位元件。（2）夾緊機(jī)構(gòu)。平面用的定位元件ａ）支撐釘ｂ）支撐板3.夾具的組成平面用的定位元件定位銷ａ）圓柱銷ｂ）菱形銷ｃ）應(yīng)用示例定位銷4.導(dǎo)向元件用來對(duì)刀和引導(dǎo)刀具進(jìn)入正確加工位置的零件稱為導(dǎo)向元件。5.夾具體和其他部分夾具體是夾具的基準(zhǔn)零件，用它來連接并固定定位元件、夾緊機(jī)構(gòu)和導(dǎo)向元件等，使之成為一個(gè)整體，并通過它將夾具安裝在機(jī)床上。4.導(dǎo)向元件二、工件定位原理在機(jī)械加工中，要完全確定工件的正確位置，必須有六個(gè)相應(yīng)的支撐點(diǎn)來限制工件的六個(gè)自由度，稱為工件的“六點(diǎn)定位原理”。物體的六個(gè)自由度六點(diǎn)定位簡(jiǎn)圖二、工件定位原理物體的六個(gè)自由度六點(diǎn)定位簡(jiǎn)圖完全定位部分定位重復(fù)定位連桿的定位ａ）定位正確ｂ）過定位完全定位部分定位重復(fù)定位連桿的定位三、定位基準(zhǔn)的選擇1.粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)的選擇原則是：（1）選用工件上的不加工表面為粗基準(zhǔn)，可保證不加工表面與加工表面之間的相互位置精度，同時(shí)可能在一次裝夾中加工出較多的表面。（2）選用工件上要求余量均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。三、定位基準(zhǔn)的選擇（3）零件各表面均需加工時(shí)，應(yīng)選擇余量或公差最小的表面作為粗基準(zhǔn)，避免因該表面的加工余量不足而造成廢品。（4）選用平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，使工件定位準(zhǔn)確，夾緊可靠。輪轂的加工機(jī)床導(dǎo)軌加工粗基準(zhǔn)的選擇階梯軸粗基準(zhǔn)的選擇（3）零件各表面均需加工時(shí)，應(yīng)選擇余量或公差最小的表面作為粗2.精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇原則是：（1）基準(zhǔn)重合原則。即選用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。（2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。（3）自為基準(zhǔn)原則。（4）選用工件上尺寸較大、精度較高的表面作為定位基準(zhǔn)，使定位穩(wěn)固可靠，同時(shí)應(yīng)盡可能使工件裝夾和加工方便，夾具設(shè)計(jì)、制造簡(jiǎn)單。軸套的設(shè)計(jì)要求

2.精基準(zhǔn)的選擇軸套的設(shè)計(jì)要求四、夾緊在機(jī)床加工中，工件定位后必須采用一定的裝置把工件壓緊夾牢在定位元件上，使工件在加工過程中不會(huì)由于切削力、工件重力、慣性力等的作用而發(fā)生位置變化。工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不變的操作稱為夾緊，把工件壓緊夾牢的裝置稱為夾緊裝置。四、夾緊夾緊裝置的分類如下：夾緊裝置的分類如下：1.對(duì)夾緊裝置的基本要求夾緊裝置隨工件的夾緊方式、夾緊動(dòng)力源不同，其結(jié)構(gòu)形式和復(fù)雜程度也不同。不管是何種夾緊裝置，都須滿足下列基本要求：（1）正。夾緊時(shí)不破壞工件的正確定位。（2）牢。夾緊后應(yīng)保證工件在加工過程中的位置不發(fā)生變化，夾緊準(zhǔn)確、安全、可靠。（3）快。夾緊動(dòng)作迅速，操作省力方便。（4）簡(jiǎn)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易。（5）調(diào)。夾緊力或夾緊行程在一定范圍內(nèi)可進(jìn)行調(diào)節(jié)和補(bǔ)償。1.對(duì)夾緊裝置的基本要求2.夾緊力及夾緊工件時(shí)的注意事項(xiàng)夾緊裝置在夾緊時(shí)是否安全、可靠，不破壞工件的定位，決定于夾緊力的大小、方向和作用點(diǎn)是否恰當(dāng)、合理。（1）夾緊力的方向應(yīng)盡可能垂直于工件的主要定位基準(zhǔn)面，并且作用點(diǎn)應(yīng)落在支撐面的幾何中心附近，以利于定位穩(wěn)定。（2）夾緊力的方向與切削力的方向盡量一致。2.夾緊力及夾緊工件時(shí)的注意事項(xiàng)夾緊力垂直于基準(zhǔn)面夾緊力與切削力方向一致夾緊力垂直于基準(zhǔn)面夾緊力與切削力方向一致（3）夾緊力的方向和作用點(diǎn)位置應(yīng)施于工件剛度較好的方向和部位。夾緊力與工件剛度（3）夾緊力的方向和作用點(diǎn)位置應(yīng)施于工件剛度較好的方向和部位3.機(jī)床夾具中常用的夾緊裝置（1）斜楔夾緊機(jī)構(gòu)。（2）螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 1）螺釘夾緊機(jī)構(gòu)。

斜楔夾緊機(jī)構(gòu)１—測(cè)微螺桿２—楔塊３—鉸鏈杠桿４—彈簧５—夾具體螺釘夾緊機(jī)構(gòu)１—螺釘２—螺母３—夾具支架４—夾具體５—壓塊3.機(jī)床夾具中常用的夾緊裝置斜楔夾緊機(jī)構(gòu)螺釘夾緊機(jī)構(gòu) 2）螺母夾緊機(jī)構(gòu)壓塊結(jié)構(gòu)螺母夾緊機(jī)構(gòu) 2）螺母夾緊機(jī)構(gòu)壓塊結(jié)構(gòu)螺母夾緊機(jī)構(gòu)（3）螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)。螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)（3）螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)。螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)（4）偏心夾緊機(jī)構(gòu)。偏心夾緊機(jī)構(gòu)ａ）、ｂ）帶手柄的偏心輪ｃ）、ｄ）偏心凸輪ｅ）偏心軸ｆ）帶鉤形壓板的偏心夾緊機(jī)構(gòu)ｇ）偏心壓板夾緊機(jī)構(gòu)１—轉(zhuǎn)動(dòng)手柄２—偏心輪３—軸４—墊板５—壓板（4）偏心夾緊機(jī)構(gòu)。偏心夾緊機(jī)構(gòu)（5）定心夾緊機(jī)構(gòu)。彈簧夾頭及其導(dǎo)向部分ａ）彈簧夾頭ｂ）導(dǎo)向部分１—夾具體２—彈性筒夾３—錐套４—螺母５—簧瓣６—錐套彈簧心軸１—心軸體２—彈簧套筒３—錐套４—螺母（5）定心夾緊機(jī)構(gòu)。彈簧夾頭及其導(dǎo)向部分彈簧心軸§7-4工藝規(guī)程§7-4工藝規(guī)程一、確定加工方案根據(jù)零件每個(gè)加工表面（特別是主要表面）的技術(shù)要求，選擇較合理的加工方案（或方法）。在確定加工方案（或方法）時(shí)，除了表面的技術(shù)要求外，還要考慮零件的生產(chǎn)類型、材料性能以及本單位現(xiàn)有的加工條件等。一、確定加工方案二、加工階段的劃分加工階段的劃分應(yīng)遵循如下幾項(xiàng)原則。1.粗、精加工要分開（1）有利于保證加工質(zhì)量。（2）有利于合理地使用設(shè)備。（3）粗加工安排在前，可及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷（如鑄件的砂眼、氣孔等），以免繼續(xù)加工造成工時(shí)的浪費(fèi)。（4）有利于熱處理工序的安排。二、加工階段的劃分2.基準(zhǔn)面先加工精基準(zhǔn)面應(yīng)在一開始就加工，因?yàn)楹罄m(xù)工序加工其他表面時(shí)，要用它定位。3.主要表面先加工一般零件的加工順序是：精基準(zhǔn)的加工；主要表面的粗加工；次要表面的加工；熱處理；主要表面的精加工；最后檢驗(yàn)。2.基準(zhǔn)面先加工三、工序的集中與分散1.工序集中的特點(diǎn)（1）有利于采用高效的專用設(shè)備和工藝裝備，顯著提高生產(chǎn)率。（2）減少了工序數(shù)目，縮短了工藝過程，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)計(jì)劃和生產(chǎn)組織工作。（3）減少了設(shè)備數(shù)量，相應(yīng)地減少了操作工人人數(shù)和生產(chǎn)場(chǎng)地面積，工藝路線短。三、工序的集中與分散（4）減少了工件裝夾次數(shù)，不僅縮短了輔助時(shí)間，而且由于一次裝夾加工較多的表面，就容易保證它們之間的位置精度。（5）專用機(jī)床設(shè)備、工藝裝備的投資大，調(diào)整和維修較費(fèi)事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大，轉(zhuǎn)為新產(chǎn)品的生產(chǎn)也比較困難。（4）減少了工件裝夾次數(shù)，不僅縮短了輔助時(shí)間，而且由于一次裝2.工序分散的特點(diǎn)（1）所使用的機(jī)床設(shè)備和工藝裝備都比較簡(jiǎn)單，容易調(diào)整，生產(chǎn)工人也便于掌握操作技術(shù)，容易適應(yīng)更換產(chǎn)品。（2）有利于選用最合理的切削用量，減少機(jī)動(dòng)工時(shí)。（3）機(jī)床設(shè)備數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長(zhǎng)。2.工序分散的特點(diǎn)四、熱處理工序的安排根據(jù)工件的材料和熱處理的目的，熱處理工序在工藝過程中的安排大致有以下幾種情況：1.為改善金屬的組織和加工性能而進(jìn)行的預(yù)先熱處理，如退火、正火等，一般安排在機(jī)械加工之前。2.為消除內(nèi)應(yīng)力而進(jìn)行的時(shí)效工序，一般安排在粗加工之后、精加工之前，或者在各加工階段之間安排數(shù)次，視零件的加工要求和性能而定。四、熱處理工序的安排3.為提高零件的機(jī)械性能而進(jìn)行的最終熱處理，如淬火、氮化等，一般應(yīng)安排在工藝過程的后期，工件表面的最終加工之前。4.裝飾性熱處理，如發(fā)藍(lán)處理等，一般安排在工藝過程的最后進(jìn)行。3.為提高零件的機(jī)械性能而進(jìn)行的最終熱處理，如淬火、氮化等，五、輔助工序除上述切削加工工序和熱處理工序外，為保證加工質(zhì)量及工藝過程的順利進(jìn)行，還需要安排必要的輔助工序。其中，檢驗(yàn)工序是主要的輔助工序，除了每個(gè)操作者須自行檢驗(yàn)本工序的加工質(zhì)量外，還須在下列情況下安排另外的檢驗(yàn)工序：粗加工階段之后；關(guān)鍵工序前后；特種檢驗(yàn)（如磁力探傷、密封性試驗(yàn)、動(dòng)平衡試驗(yàn)等）之前；轉(zhuǎn)換車間前；全部加工結(jié)束之后。五、輔助工序六、工藝文件的編制1.制定工藝規(guī)程的原則2.工藝文件將工藝規(guī)程的內(nèi)容寫入一定格式的卡片，即成為工藝文件。常用的工藝文件有以下幾種：六、工藝文件的編制（1）機(jī)械加工工藝卡片。機(jī)械加工工藝卡片（1）機(jī)械加工工藝卡片。機(jī)械加工工藝卡片（2）機(jī)械加工工序卡片。機(jī)械加工工序卡片（2）機(jī)械加工工序卡片。機(jī)械加工工序卡片（3）機(jī)械加工檢驗(yàn)卡片。機(jī)械加工檢驗(yàn)卡片（3）機(jī)械加工檢驗(yàn)卡片。機(jī)械加工檢驗(yàn)卡片3.制定工藝規(guī)程的步驟（1）分析研究產(chǎn)品圖樣。。（2）確定毛坯類型。（3）擬定各表面的加工方法和工藝路線。（4）確定各工序所用的機(jī)床和工藝裝備。（5）計(jì)算加工余量、工序尺寸及公差3.制定工藝規(guī)程的步驟（6）確定切削用量。（7）估算時(shí)間定額。（8）確定各主要工序的技術(shù)要求和檢驗(yàn)方法，必要時(shí)，要設(shè)計(jì)和試制專用檢驗(yàn)工具。（9）填寫工藝文件。（10）對(duì)工藝文件進(jìn)行校對(duì)和審批。（6）確定切削用量?！?-5提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的途徑§7-5提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的途徑一、時(shí)間定額的組成勞動(dòng)生產(chǎn)率也可以用完成某一工作的必需勞動(dòng)時(shí)間來衡量，這一時(shí)間越短，勞動(dòng)生產(chǎn)率越高。一個(gè)零件往往需要多個(gè)工序的加工才能完成，每個(gè)工序時(shí)間在整個(gè)生產(chǎn)過程中各占一定比例。因此，減少工序中某一部分時(shí)間定額就可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。完成一個(gè)零件的一個(gè)工序所用的時(shí)間，稱為單位時(shí)間定額，用符號(hào)Td表示，簡(jiǎn)稱單位工時(shí)。一、時(shí)間定額的組成二、縮短基本時(shí)間的方法1.減小加工余量2.加大切削用量減少切削行程長(zhǎng)度二、縮短基本時(shí)間的方法減少切削行程長(zhǎng)度3.采用多刀切削（1）減少切削行程長(zhǎng)度。（2）合并工步。合并工步3.采用多刀切削合并工步內(nèi)螺紋組合車刀內(nèi)螺紋組合車刀三、縮短輔助時(shí)間的方法1.縮短工件裝夾時(shí)間2.減少回轉(zhuǎn)刀架及裝夾車刀的時(shí)間蝸桿多件加工外圓與切槽多刃車刀三、縮短輔助時(shí)間的方法蝸桿多件加工外圓與切槽多刃車刀3.縮短工件的測(cè)量時(shí)間齒輪毛坯加工用多刃車刀１—用于車外圓、車端面、車端面外倒角２—用于對(duì)Ａ處倒角３—用于由內(nèi)向外車內(nèi)孔４—用于由外向內(nèi)車內(nèi)孔及內(nèi)孔倒角帶微分筒的擋鐵ａ）帶微分筒的縱向擋鐵ｂ）四位縱向擋鐵１—擋鐵２—微分筒３—螺釘４—縱向定位擋鐵５—圓盤６—固定座3.縮短工件的測(cè)量時(shí)間齒輪毛坯加工用多刃車刀帶微分筒的擋鐵四、用先進(jìn)設(shè)備和工藝以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率1.尾座四頭鉆裝置四位橫向擋鐵１—定位塊２—軸３—縱向槽４—擋鐵５—手柄尾座四頭鉆裝置１—定位銷２—圓盤四、用先進(jìn)設(shè)備和工藝以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率四位橫向擋鐵尾座四頭鉆裝2.高速切削螺紋的自動(dòng)退刀架高速車螺紋自動(dòng)退刀裝置１—車刀２—刀桿３—觸片４—刀架體５—擋桿６、７—彈簧８—刀桿防轉(zhuǎn)銷９—偏心手柄１０—擋桿防轉(zhuǎn)塊１１—螺釘頭１２—擋塊2.高速切削螺紋的自動(dòng)退刀架高速車螺紋自動(dòng)退刀裝置3.旋風(fēng)切削螺紋旋風(fēng)切削螺紋裝置１—Ｖ帶２—螺紋車刀３—帶輪４—刀盤５—電動(dòng)機(jī)６—工件７—卡盤3.旋風(fēng)切削螺紋旋風(fēng)切削螺紋裝置旋風(fēng)切削螺紋有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）采用多刀切削，加工時(shí)走刀次數(shù)少。一般一次走刀就能將所需加工的螺紋切削成形，生產(chǎn)效率高。（2）切削時(shí)軸向進(jìn)給速度很慢，退刀方便。（3）切削是斷續(xù)進(jìn)行的，切屑不長(zhǎng)，有利于刀具冷卻，便于高速切削。（4）加工的螺紋精度較高，表面質(zhì)量較好，表面粗糙度值一般可達(dá)Ra1.6μm以下。旋風(fēng)切削螺紋有如下優(yōu)點(diǎn)：§7-6典型零件切削工藝分析§7-6典型零件切削工藝分析一、軸類零件的加工軸類零件的表面一般由圓柱面、端面組成，為了傳遞扭矩，在軸上往往開有鍵槽。軸類零件的主要加工內(nèi)容有車削和磨削，其次是銑鍵槽和鉆孔?，F(xiàn)以圖7-38所示內(nèi)圓磨具接長(zhǎng)軸的加工為例，說明在單件小批量生產(chǎn)中，軸類零件的一般加工方法。一、軸類零件的加工內(nèi)圓磨具接長(zhǎng)軸內(nèi)圓磨具接長(zhǎng)軸該零件為低碳鋼滲碳件，每批生產(chǎn)50件，其精度要求高。M12及M16×1.5-6e螺紋和中心孔不需淬硬。工藝分析如下：1.接長(zhǎng)軸用低碳鋼20Cr滲碳淬硬。2.螺紋部