1、機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì),工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的步驟 1）分析零件工藝性。 2）選擇毛坯。 3）選擇定位基準(zhǔn)。 4）擬定工藝路線。 5）確定各工序的設(shè)備、刀具、量具和夾具等。 6）確定各工序的切削用量。 7）填寫工藝文件。,零件加工工藝性分析,零件工藝性包括：,零件結(jié)構(gòu)形狀的合理性、幾何圖素關(guān)系的確定性、精度及技術(shù)要求的可實(shí)現(xiàn)性、工件材料的可切削性能等,結(jié)構(gòu)形狀：在滿足使用要求的前提下加工的可行性和經(jīng)濟(jì)性。盡量避免懸臂、窄槽、內(nèi)腔尖角以及剛性不穩(wěn)的薄壁、細(xì)長(zhǎng)桿之類的結(jié)構(gòu)，減少或避免采用成型刀具加工的結(jié)構(gòu)，孔系、內(nèi)轉(zhuǎn)角半徑等盡量按標(biāo)準(zhǔn)刀具尺寸統(tǒng)一以減少換刀次數(shù)，深腔處窄槽和轉(zhuǎn)角尺寸要充分考慮刀具的剛性等等。

2、,幾何關(guān)系：視圖完整、正確，表達(dá)清楚無歧義，幾何元素的關(guān)系應(yīng)明確，避免在圖紙上可能出現(xiàn)加工輪廓的數(shù)據(jù)不充分、尺寸模糊不清及尺寸封閉干涉等缺陷。,零件加工工藝性分析,精度與技術(shù)要求：包括尺寸精度、形位公差和表面粗糙度。在滿足使用要求的前提下若能降低精度要求，則可降低加工難度，減少加工次數(shù)，提高生產(chǎn)率，降低成本。 尺寸標(biāo)注應(yīng)便于編程且盡可能利于設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)的統(tǒng)一。,工件材質(zhì)：零件毛坯材料及熱處理要求，是選擇刀具（材料、幾何參數(shù)及使用壽命），確定加工工序、切削用量及選擇機(jī)床的重要依據(jù)。 在滿足零件功能的前提下，盡量使用廉價(jià)的國(guó)產(chǎn)材料，不選貴重緊缺材料。,確定毛坯的種類,與零件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大

3、小、材料的機(jī)械性能和零件的生產(chǎn)類型及毛坯車間的具體生產(chǎn)條件有關(guān)。,鑄件,包括鑄鋼、鑄鐵、有色金屬及合金的鑄件等。鑄件毛坯的形狀可以相當(dāng)復(fù)雜，尺寸可以相當(dāng)大，且吸振性能較好，但鑄件的機(jī)械性能較低，一般殼體零件的毛坯多用鑄件。,鍛件,機(jī)械性能較好，有較高的強(qiáng)度和沖擊韌性，但毛坯的形狀不宜復(fù)雜，如軸類和齒輪類零件的毛坯常用鍛件。,型材,包括圓形、方形、六角形及其它斷面形狀的棒料、管料及板料。棒料常用在普通車床、六角車床及自動(dòng)和半自動(dòng)車床上加工軸類、盤類及套類等中小型零件。冷拉棒料比熱軋棒料精度高且機(jī)械性能好，但直徑較小。板料常用冷沖壓的方法制成零件，但毛坯的厚度不宜過大。,焊接件,對(duì)尺寸較大、形狀較

4、復(fù)雜的毛坯，可采用型鋼或鍛件焊接成毛坯，但焊接件吸振性能差，容易變形，尺寸誤差大。,工程塑料,它是近年來在機(jī)械制造業(yè)中普遍推廣的一種毛坯，其形狀可以很復(fù)雜，尺寸精度高，但機(jī)械性能差。,毛坯選擇,毛坯種類選擇 1）零件的材料及對(duì)零件力學(xué)性能的要求。鑄鐵鑄件，高強(qiáng)度鍛件，一般性能型材或鑄鋼 2）零件的結(jié)構(gòu)形狀與外形尺寸。軸鍛件或型材，大件鑄件 3）生產(chǎn)類型和生產(chǎn)條件。小批砂型鑄或自由鍛，大批模鍛、精密鑄，減少粗加工量，提高效率 4）充分考慮利用新工藝、新技術(shù)和新材料。,毛坯形狀和尺寸選擇： （1）鑄鍛件毛坯余量應(yīng)足夠大。鑄件有夾渣、疏松，鍛件有黑皮、飛邊和凹凸不平。 （2）小、薄或組合件可考慮按多

5、件連體備料，加工完成后再割開。 （3）不便裝夾的零件應(yīng)加設(shè)裝夾余料，工藝凸臺(tái)、凸耳，最后去除。,工藝路線的擬定,各種表面不同加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及表面粗糙度,經(jīng)濟(jì)精度：在正常加工條件下所能達(dá)到的加工精度及表面粗糙度,選擇表面加工方法,首先應(yīng)了解各種加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，然后考慮： 1）零件的材料及性質(zhì)。有色金屬的精加工不宜采用磨削，因?yàn)橛猩饘僖资股拜喍氯虼顺２捎酶咚倬?xì)車削或金剛鏜等切削加工方法 2）零件的形狀與尺寸。形狀復(fù)雜、尺寸較大的零件，其上的孔一般不宜采用拉削或磨削；直徑大于60mm的孔不宜采用鉆、擴(kuò)、鉸等 3）選擇的加工方法要與生產(chǎn)類型相適應(yīng) 。大批量生產(chǎn)應(yīng)選用高生產(chǎn)率的和

6、質(zhì)量穩(wěn)定的加工方法，而單件、小批生產(chǎn)應(yīng)盡量選擇通用設(shè)備和避免采用非標(biāo)準(zhǔn)的專用刀具來加工。 4）具體的生產(chǎn)條件 ?？紤]工廠現(xiàn)有的加工設(shè)備及其工藝能力、工人的技術(shù)水平，以充分利用現(xiàn)有設(shè)備和工藝手段，同時(shí)也要注意不斷引進(jìn)新技術(shù)，對(duì)老設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造，挖掘企業(yè)的潛力，不斷提高工藝水平,基準(zhǔn)及其分類,基準(zhǔn),用于確定零件上 其它點(diǎn)、線、面 位置所依據(jù)的那 些點(diǎn)、線、面。,設(shè)計(jì)圖樣上所采 用的基準(zhǔn)就是設(shè) 計(jì)基準(zhǔn)。,在加工時(shí)用于工件 定位的基準(zhǔn)，稱為 定位基準(zhǔn)。,在加工中或加工 后用來測(cè)量工件 時(shí)采用的基準(zhǔn),在裝配時(shí)用來確定零 件或部件在產(chǎn)品中相 對(duì)位置所采用的基準(zhǔn),在工序圖上使用的基準(zhǔn)。,加工、測(cè)量、 裝配

7、過程中使 用的基準(zhǔn)。,基準(zhǔn)及其分類,定位基準(zhǔn),1、粗基準(zhǔn) 2、精基準(zhǔn),定位基準(zhǔn)選擇,最初工序中采用毛坯 上未經(jīng)加工的表面作 為定位基準(zhǔn)。,在其后各工序中采用 經(jīng)過加工的表面 作為定位基準(zhǔn)。,裝夾：工件從定位到夾緊的全過程。 裝夾工件時(shí)，一般是先定位后夾緊，而在三爪卡盤上安裝工件時(shí)，定位與夾緊是同時(shí)進(jìn)行的,夾緊：工件定位后將其固定，使其在加工過程中不致因切削力、重力和慣性力的作用而偏離正確的位置保持定位位置不變的操作。,定位：使工件在機(jī)床或夾具中占有正確位置的過程。,工件的裝夾,裝夾 = 定位 + 夾緊,定位基準(zhǔn)的選擇,在機(jī)械加工中，無論采用哪種安裝方法，都必須使工件在機(jī)床或夾具上正確地定位 六

8、點(diǎn)定位：任何一個(gè)未被約束的物體，在空間有六個(gè)自由度。而要使物體在空間有確定的位置，必須約束這六個(gè)自由度,六點(diǎn)定位原理,六點(diǎn)定位原理 一個(gè)自由的物體，它對(duì)三個(gè)相互垂直的坐標(biāo)系來說，有六個(gè)活動(dòng)可能性， 其中三種是移動(dòng)，三種是轉(zhuǎn)動(dòng)。習(xí)慣上把這種活動(dòng)的可能性稱為自由度， 因此空間任一自由物體共有六個(gè)自由度。如圖所示，物體的六個(gè)自由 度。欲使工件在空間取得唯一位置，則必須限制六個(gè)自由度。這就是六點(diǎn)定位原理。,限制自由度與加工技術(shù)要求的關(guān)系 工件需限制幾個(gè)自由度？ 需限制哪幾個(gè)自由度？,工件的四種定位形式,1、完全定位與2、不完全定位 工件的六個(gè)自由度完全被限制的定位稱為完全定位。 按加工要求，允許有一個(gè)

9、或幾個(gè)自由度不被限制的定位稱為不完全定位。,圖7 完全定位與不完全定位,3、欠定位與4、過定位 按工序的加工要求，工件應(yīng)該限制的自由度而未予限制的定位，稱為欠定位。 在確定工件定位方案時(shí)，欠定位時(shí)絕對(duì)不允許的。 工件的同一自由度被二個(gè)或二個(gè)以上的支撐點(diǎn)重復(fù)限制的定位，稱為過定位。 在通常情況下，應(yīng)盡量避免出現(xiàn)過定位。,工件的基準(zhǔn),工件的基準(zhǔn)：在零件的設(shè)計(jì)和制造過程中，要確定一些點(diǎn)、線或面的位置，必須以一些指定的點(diǎn)、線或面作為依據(jù)，這些作為依據(jù)的點(diǎn)、線或面，稱為基準(zhǔn)。 按照作用的不同，常把基準(zhǔn)分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩類。,工件的基準(zhǔn),設(shè)計(jì)基準(zhǔn)：即設(shè)計(jì)零件的基準(zhǔn)，如下圖左：齒輪內(nèi)孔、外圓和齒輪分度

10、圓均以軸線為基準(zhǔn)；而兩端面是互為基準(zhǔn)。下圖右：表面2和3及孔4的軸線的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是表面1的?？?的軸線的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是孔4的軸線。 工藝基準(zhǔn)：在制造零件時(shí)所使用的基準(zhǔn)，它又分為工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)、裝配基準(zhǔn)。下圖左在加工時(shí)、軸線并不實(shí)際存在，所以內(nèi)孔實(shí)際是加工外圓和左端面的定位基準(zhǔn)。,工藝基準(zhǔn),工藝基準(zhǔn)分為工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)、裝配基準(zhǔn)。 1、工序基準(zhǔn)：在工藝文件上用以標(biāo)定加工表面 位置的基 準(zhǔn)。 2、定位基準(zhǔn)：在機(jī)械加工中，用來使工件在機(jī)床或夾具中 占有正確位置的點(diǎn)、線或面。它是工藝基準(zhǔn) 中最主要的基準(zhǔn)。 定位基準(zhǔn)選擇是否合理，對(duì)保證工件加工后的尺寸精度和形位精度、安排加工順序、提

11、高生產(chǎn)率以及降低生產(chǎn)成本起著決定性的作用，它是制定工藝過程的主要任務(wù)之一。 定位基準(zhǔn)可分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)兩種,工藝基準(zhǔn),3、測(cè)量基準(zhǔn)：用以測(cè)量已加工表面尺寸及 位置的基準(zhǔn)。 4、裝配基準(zhǔn)：用來確定零件或部件在機(jī)器 中的位置的基準(zhǔn)。,定位基準(zhǔn)的選擇,粗基準(zhǔn)：毛坯表面的定位基準(zhǔn)。 1. 選取不加工的表面作粗基準(zhǔn)：這樣可使加工表面具有較正確的相對(duì)位置，并有可能在一次安裝中把大部分加工表面加工出來。,選擇定位基準(zhǔn)是為了保證工件的位置精度，因此，選擇定位基準(zhǔn)總是從有位置精度要求的表面開始進(jìn)行選擇的,粗基準(zhǔn)的選擇原則,2. 選取要求加工余量均勻的表面作為粗基準(zhǔn)：這樣可以保證作為粗基準(zhǔn)的表面加工時(shí)余量均勻。

12、,粗基準(zhǔn)的選擇原則,3. 對(duì)于所有表面都要加工的表面，選取余量和公差最小的表面作粗基準(zhǔn)，以避免余量不足而造成廢品。,粗基準(zhǔn)的選擇原則,4.選取光潔、平整、面積大的表面作粗基準(zhǔn)； 5.粗基準(zhǔn)不應(yīng)重復(fù)使用。一般情況下，粗基準(zhǔn)只允許使用一次。,精基準(zhǔn)的選擇原則,對(duì)于形位公差精度要求較高的零件，應(yīng)采用已加工過的表面作為定位基準(zhǔn)。這種定位基準(zhǔn)面叫做精基準(zhǔn)。 精基準(zhǔn)的選擇原則： 1. 基準(zhǔn)重合原則：選用定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合 的原則,精基準(zhǔn)的選擇原則,2. 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則：位置精度要求較高的各加工表面，盡可能在多數(shù)工序中統(tǒng)一用同一基準(zhǔn)。,精基準(zhǔn)的選擇原則,3、互為基準(zhǔn)原則：在需要加工的各表面中，加工時(shí)互相以

13、對(duì)方為定位基準(zhǔn)。,精基準(zhǔn)的選擇原則,4、自為基準(zhǔn)原則：以加工表面自身作為定位基準(zhǔn)。 總之，無論是粗基準(zhǔn)還是精基準(zhǔn)的選擇，都必須首先使工件定位穩(wěn)定，安全可靠，然后再考慮夾具設(shè)計(jì)容易、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉等技術(shù)經(jīng)濟(jì)原則。,劃分加工階段,加工階段一般為：粗加工、半精加工、精加工和光整加工。 1）有利于保證加工質(zhì)量 。可使大切削量粗切引起的變形充分釋放，由半精、精加工逐步校正。 2）合理地使用設(shè)備 。普通機(jī)床粗加工，數(shù)控機(jī)床精加工。充分發(fā)揮粗、精加工設(shè)備特點(diǎn)，有利于長(zhǎng)期保證機(jī)床精度。 3）有利于及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷 。粗加工安排在前，若發(fā)現(xiàn)了毛坯缺陷，及時(shí)予以報(bào)廢，以免繼續(xù)加工造成工時(shí)的浪費(fèi)。 4）便于安

14、排熱處理工序 。粗加工后要時(shí)效消除應(yīng)力，精加工前要淬火，淬火變形可由精加工消除。 粗精加工分開，使機(jī)床臺(tái)數(shù)和工序數(shù)增加，批量較小時(shí)，機(jī)床負(fù)荷率低、不經(jīng)濟(jì)。所以當(dāng)工件批量小、精度要求不太高、工件剛性較好時(shí)也可以不分或少分階段。 重型零件由于輸送及裝夾困難，一般在一次裝夾下完成粗精加工。,加工順序的安排,（1）“基準(zhǔn)先行”原則 基準(zhǔn)表面先加工，為后續(xù)工序作可靠的定位。如軸類零件第道工序一般為銑端面鉆中心孔，然后以中心孔定位加工其它表面。 （2）“先面后孔”原則 當(dāng)零件上有較大的平面可以用來作為定位基準(zhǔn)時(shí)，總是先加工平面，再以平面定位加工孔，保證孔和平面之間的位置精度，這樣定位比較穩(wěn)定，裝夾也方便，

15、并可避免粗糙面鉆孔引起的偏斜。 （3）“先主后次”原則 先加工主要表面（位置精度要求較高的基準(zhǔn)面和工作表面）后加工次要表面（如鍵槽、螺孔、緊固小孔等）。次要表面一般在主要表面達(dá)到一定精度后，最終精加工之前。 （4）“先粗后精”原則 對(duì)于精度要求較高的零件，按由粗到精的順序依次進(jìn)行，逐步提高加工精度。這一點(diǎn)對(duì)于剛性較差的零件，尤其不能忽視。,其它工序的安排,熱處理工序的安排： （1）粗加工前的預(yù)備熱處理：消除組織的不均勻，細(xì)化晶粒，改善金屬的切削加工性能 。有退火、正火和調(diào)質(zhì)。 （2）中間工序間的時(shí)效退火熱處理：消除殘余應(yīng)力引起工件的變形 。 （3）精加工前的最終熱處理：獲得零件使用上所需要的力

16、學(xué)性能、表面硬度和抗蝕性，如淬火、滲碳、滲氮等。因淬火變形大，最終做磨削加工。 輔助工序安排： （1）檢驗(yàn)工序：重要工序的前后、送往外車間之前、最終檢驗(yàn)。確保質(zhì)量 （2）清洗和去毛刺：淬火工序之前、全部完工之后。 （3）消磁等：根據(jù)需要做消磁、平衡等安排,機(jī)械加工工藝規(guī)程,工藝規(guī)程：規(guī)定零件制造工藝過程和操作方法等的工藝文件。 包括工藝路線、各工序具體加工內(nèi)容、所用機(jī)床夾具、切削參數(shù)及工時(shí)定額等。,是指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技術(shù)文件。 是組織生產(chǎn)和管理的基本依據(jù)。 是新建、擴(kuò)建工廠車間的基本資料。,作用：,常用 工藝 文件,工藝過程卡 工序卡 刀具卡 走刀路線卡,1）產(chǎn)品的裝配圖和零件圖。 2）產(chǎn)品驗(yàn)收

17、的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。 3）產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)。 4）毛坯的生產(chǎn)條件或協(xié)作關(guān)系。 5）現(xiàn)有的生產(chǎn)條件和資料。 6）國(guó)內(nèi)外先進(jìn)工藝發(fā)展?fàn)顩r,設(shè)計(jì) 準(zhǔn)備 資料,工藝規(guī)程卡片,機(jī)械加工工藝規(guī)程-工序卡片,機(jī)械加工工藝規(guī)程-工序及刀具卡片,擬定工藝路線舉例,例：如圖所示方頭小軸，中批生產(chǎn)，材料為20Cr，要求12h7 mm段滲碳（深0.8mm1.1mm），淬火硬度為50 HRC 55 HRC，試擬定其工藝路線。,方頭小軸,舉 例,舉 例,舉 例,舉 例,舉 例,舉 例,舉 例,舉 例,舉 例,舉 例,1根據(jù)圖樣要求、毛坯及前道工序加工情況，確定工藝方案及加工路線 1）以已加工過的底面為定位基準(zhǔn)，用通用機(jī)用平口虎鉗夾緊工件前后兩側(cè)面，虎鉗固定于銑床工作臺(tái)上。 2）工步順序 銑刀先走兩個(gè)圓軌跡，再用左刀具半徑補(bǔ)償加工5050四角倒圓的正方形。 每次切深為2，分二次加工完。,2選擇機(jī)床設(shè)備 根據(jù)零件圖樣要求，選用經(jīng)濟(jì)型數(shù)控銑床即可