第 七 章 机械加工工艺规程的制定
第一节 工艺路线的拟定
一、定位基准的选择
定位基准
粗基准
精基准
用毛坯表面作
的定位基准
用已经加工过
的表面作的定
位基准
一、定位基准的选择
1.精基准的选择
选择精基准时,应从整个工艺过程
来考虑,如何保证工件的尺寸精度和
位置精度,并使工件装夹方便可靠。
1.精基准的选择
1), 基准重合, 原则
应尽量选择被加工表面的设
计基准作为精基准,这样可以
避免基准不重合而引起的定位
误差。
1.精基准的选择
1), 基准重合, 原则
图 7-8 车床床头箱
1.精基准的选择
2), 基准统一,原则
应选择各加工表面都能共同使用的定位
基准作为精基准。这样,便于保证各加工
表面间的相互位置精度,避免基准转换所
产生的定位误差,并简化夹具的设计和制
造工作。
1.精基准的选择
2), 基准统一,原则
图 7-9 柴油机机体
1.精基准的选择
3), 互为基准,原则
当两个表面相互位置精度要求很高,
可以采取互为精基准的原则,反复多
次进行精加工。
1.精基准的选择
4), 自为基准,原则
在有些精加工或光整加工工序中,
要求余量尽量小而均匀,在加工时就
尽量选择加工表面本身作为基准。
1.精基准的选择
4), 自为基准,原则
图 7-10 在自为基准条件下磨削车床床身导轨面
2.精基准的选择
5) 一定要保证工件定位准确,夹紧稳定
可靠,夹具结构简单,工人操作简便。
2.粗基准的选择
图 7-11 床身加工粗基准的两种方案比较
1) 若工件必须首先保证某重要表面的加工余量
均匀,则应选择该表面为粗基准。
2.粗基准的选择
1) 若工件必须首先保证某重要表面的加工余量
均匀,则应选择该表面为粗基准。
图 7-11 床身加工粗基准的两种方案比较
2.粗基准的选择
2) 在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况
下,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。
图 7-12 阶梯轴粗基准的选择
图 7-13 以不加工表面为粗基准
2.粗基准的选择
3)在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况下,若
零件有的表面不需要加工,则应以不加工表面中与加
工表面的位置精度要求较高的表面为粗基准。
2.粗基准的选择
4)选作粗基准的表面,应尽可能平整和光洁,不
能有飞边、浇口、冒口及其它缺陷,以便定位
准确、装夹可靠。
2.粗基准的选择
5)一般只使用毛坯表面作一次粗基准,以后不再
重复使用。
二、加工方法的选择
选择加工方法应考虑的因素,
1) 各加工表面所要达到的加工技术要求;
2) 工件所用材料的性质, 硬度和毛坯的质量;
3) 零件的结构形状和加工表面的尺寸;
4) 生产类型;
5) 车间现有设备情况;
6) 各种加工方法所能达到的经济精度和表面粗
糙度等 。
加工方法选择的原则
1.所选的最终加工方法的经济精度及表
面粗糙度要与加工表面的精度和表面
粗糙度要求相适应
P298 表 8-6 (内孔加工)
P286 表 8-3 (外圆加工)
P172 图 5-2 (平面加工)
二、加工方法的选择
2.所选加工方法要能保证加工表面的几
何形状精度和表面相互位置精度要求
P229 表 7-7 表 7-8 表 7-9
二、加工方法的选择
3.所选加工方法要与零件的结构、加工
表面的特点和材料等因素相适应
二、加工方法的选择
4.所选 加工方法要与企业的生产类型相
适应
二、加工方法的选择
5.加工方法要与工厂现有生产条件相适
应
三、加工阶段的划分
1.粗加工阶段
2.半精加工阶段
3.精加工阶段
4.光整加工阶段
划分加工阶段的原因有,
1)为了保证加工质量。
2)可以及早发现毛坯缺陷,以便及时报废
或修补,避免继续加工造成浪费。
3)可以合理使用机床设备。
四、工序内容的合理安排
1.工序集中
如果 在每道工序中所安排的加工内容多,
则一个零件的加工就集中在少数几道工序
里完成,这样,工艺路线短,工序少,称
为工序集中。
四、工序内容的合理安排
2.工序分散
如果 在每道工序中所安排的加工内容少,
把零件的加工内容分散在很多工序里完成,
则工艺路线长,工序多,称为工序分散。
四、工序内容的合理安排
工序集中的特点,
1) 在工件的一次装夹中,可以加工多个表面。
这样,可以减少安装误差,较好地保证这些
表面之间的位置精度;同时可以减少装夹工
件的次数和辅助时间。
2) 可以减少机床的数量,并相应地减少操作
工人,节省车间面积,简化生产计划和生产
组织工作。
3) 由于要完成多种加工,机床结构复杂、精
度高,成本也高。
四、工序内容的合理安排
工序分散的特点,
1) 机床设备、工装、夹具等工艺装备的
结构比较简单,调整比较容易,能较
快地更换、生产不同的产品。
2) 对工人的技术水平要求较低 。
五、安排加工顺序的原则
1.机械加工工序的安排
1)先基面后其它
2)先主后次
3)先粗后精
4)先面后孔
五、安排加工顺序的原则
2.热处理工序的安排
1) 预备热处理,为了改善工件材料机械性能和切削加
工性能的热处理(正火、退火、调质),应安排 在
粗加工以前或粗加工以后,半精加工之前进行 ;
2) 时效处理,为了消除工件内应力的热处理,安排 在
粗加工以后,精加工以前进行 ;
3) 最终热处理,为了提高工件表面硬度的淬硬处理,
一般都安排 在半精加工之后,磨削等精加工之前进
行 ;
五、安排加工顺序的原则
2.热处理工序的安排
4)当工件需要 渗碳淬火 时,由于高温渗碳会使工件产
生较大的变形,故常 将渗碳工序放在次要表面加工之
前进行,待次要表面加工完毕之后再进行淬火,以减
少次要表面的位置误差;
5) 氮化、氰化 等热处理工序,可根据零件的加工要求
安排 在粗、精磨之间或精磨之后进行;
6)表面装饰性 镀层、发兰、发黑 处理,一般都安排 在
机械加工完毕之后进行。
五、安排加工顺序的原则
3.辅助工序的安排
如,检验工序
动平衡
去磁
去毛刺
倒钝锐角边
六、拟定工艺路线举例
例,图 7-14所示方头小轴,中批生产,材料为 20Cr,
要求 ?12h7 mm段渗碳(深 0.8mm~1.1mm),淬火硬
度为 50 HRC ~55 HRC,试拟定其工艺路线 。
图 7-14 方头小轴
六、拟定工艺路线举例
1.分析零件图 ;
2,加工方法 ;
3,拟订工艺路线 。
图 7-14 方头小轴
表 7-10 方头小轴制造工艺路线
下料,20Cr钢棒 ?22mm× 470mm若干段
粗
加
工
1 车 车右端面及右端外圆, 留磨余量每面 0.2mm(?7mm不车 ),按长度
切断, 每段切留余量 (2~3)mm。
2 车 夹右端柱段, 车左端面, 留余量 2mm; 车左端外圆至 ?20mm。
3 检验
4 渗碳
半
精
加
工
5 车 夹左端 ?20mm段, 车右端面, 留余量 1mm,打中心孔;车 ?7mm
,?12mm圆柱段 。
6 车 夹 ?12部分, 车左端面至尺寸, 打中心孔 。
7 铣 铣削 17mm× 17mm方头 。
8 检验
9 淬火 HRC=50~60 。
精
加
工
10 研中心孔 粗糙度 Ra0.4?m
11 磨 磨 ?12h7 mm外圆, 达到图纸要求 。
12 检验
13 清洗、油封、包装
第一节 工艺路线的拟定
一、定位基准的选择
定位基准
粗基准
精基准
用毛坯表面作
的定位基准
用已经加工过
的表面作的定
位基准
一、定位基准的选择
1.精基准的选择
选择精基准时,应从整个工艺过程
来考虑,如何保证工件的尺寸精度和
位置精度,并使工件装夹方便可靠。
1.精基准的选择
1), 基准重合, 原则
应尽量选择被加工表面的设
计基准作为精基准,这样可以
避免基准不重合而引起的定位
误差。
1.精基准的选择
1), 基准重合, 原则
图 7-8 车床床头箱
1.精基准的选择
2), 基准统一,原则
应选择各加工表面都能共同使用的定位
基准作为精基准。这样,便于保证各加工
表面间的相互位置精度,避免基准转换所
产生的定位误差,并简化夹具的设计和制
造工作。
1.精基准的选择
2), 基准统一,原则
图 7-9 柴油机机体
1.精基准的选择
3), 互为基准,原则
当两个表面相互位置精度要求很高,
可以采取互为精基准的原则,反复多
次进行精加工。
1.精基准的选择
4), 自为基准,原则
在有些精加工或光整加工工序中,
要求余量尽量小而均匀,在加工时就
尽量选择加工表面本身作为基准。
1.精基准的选择
4), 自为基准,原则
图 7-10 在自为基准条件下磨削车床床身导轨面
2.精基准的选择
5) 一定要保证工件定位准确,夹紧稳定
可靠,夹具结构简单,工人操作简便。
2.粗基准的选择
图 7-11 床身加工粗基准的两种方案比较
1) 若工件必须首先保证某重要表面的加工余量
均匀,则应选择该表面为粗基准。
2.粗基准的选择
1) 若工件必须首先保证某重要表面的加工余量
均匀,则应选择该表面为粗基准。
图 7-11 床身加工粗基准的两种方案比较
2.粗基准的选择
2) 在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况
下,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。
图 7-12 阶梯轴粗基准的选择
图 7-13 以不加工表面为粗基准
2.粗基准的选择
3)在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况下,若
零件有的表面不需要加工,则应以不加工表面中与加
工表面的位置精度要求较高的表面为粗基准。
2.粗基准的选择
4)选作粗基准的表面,应尽可能平整和光洁,不
能有飞边、浇口、冒口及其它缺陷,以便定位
准确、装夹可靠。
2.粗基准的选择
5)一般只使用毛坯表面作一次粗基准,以后不再
重复使用。
二、加工方法的选择
选择加工方法应考虑的因素,
1) 各加工表面所要达到的加工技术要求;
2) 工件所用材料的性质, 硬度和毛坯的质量;
3) 零件的结构形状和加工表面的尺寸;
4) 生产类型;
5) 车间现有设备情况;
6) 各种加工方法所能达到的经济精度和表面粗
糙度等 。
加工方法选择的原则
1.所选的最终加工方法的经济精度及表
面粗糙度要与加工表面的精度和表面
粗糙度要求相适应
P298 表 8-6 (内孔加工)
P286 表 8-3 (外圆加工)
P172 图 5-2 (平面加工)
二、加工方法的选择
2.所选加工方法要能保证加工表面的几
何形状精度和表面相互位置精度要求
P229 表 7-7 表 7-8 表 7-9
二、加工方法的选择
3.所选加工方法要与零件的结构、加工
表面的特点和材料等因素相适应
二、加工方法的选择
4.所选 加工方法要与企业的生产类型相
适应
二、加工方法的选择
5.加工方法要与工厂现有生产条件相适
应
三、加工阶段的划分
1.粗加工阶段
2.半精加工阶段
3.精加工阶段
4.光整加工阶段
划分加工阶段的原因有,
1)为了保证加工质量。
2)可以及早发现毛坯缺陷,以便及时报废
或修补,避免继续加工造成浪费。
3)可以合理使用机床设备。
四、工序内容的合理安排
1.工序集中
如果 在每道工序中所安排的加工内容多,
则一个零件的加工就集中在少数几道工序
里完成,这样,工艺路线短,工序少,称
为工序集中。
四、工序内容的合理安排
2.工序分散
如果 在每道工序中所安排的加工内容少,
把零件的加工内容分散在很多工序里完成,
则工艺路线长,工序多,称为工序分散。
四、工序内容的合理安排
工序集中的特点,
1) 在工件的一次装夹中,可以加工多个表面。
这样,可以减少安装误差,较好地保证这些
表面之间的位置精度;同时可以减少装夹工
件的次数和辅助时间。
2) 可以减少机床的数量,并相应地减少操作
工人,节省车间面积,简化生产计划和生产
组织工作。
3) 由于要完成多种加工,机床结构复杂、精
度高,成本也高。
四、工序内容的合理安排
工序分散的特点,
1) 机床设备、工装、夹具等工艺装备的
结构比较简单,调整比较容易,能较
快地更换、生产不同的产品。
2) 对工人的技术水平要求较低 。
五、安排加工顺序的原则
1.机械加工工序的安排
1)先基面后其它
2)先主后次
3)先粗后精
4)先面后孔
五、安排加工顺序的原则
2.热处理工序的安排
1) 预备热处理,为了改善工件材料机械性能和切削加
工性能的热处理(正火、退火、调质),应安排 在
粗加工以前或粗加工以后,半精加工之前进行 ;
2) 时效处理,为了消除工件内应力的热处理,安排 在
粗加工以后,精加工以前进行 ;
3) 最终热处理,为了提高工件表面硬度的淬硬处理,
一般都安排 在半精加工之后,磨削等精加工之前进
行 ;
五、安排加工顺序的原则
2.热处理工序的安排
4)当工件需要 渗碳淬火 时,由于高温渗碳会使工件产
生较大的变形,故常 将渗碳工序放在次要表面加工之
前进行,待次要表面加工完毕之后再进行淬火,以减
少次要表面的位置误差;
5) 氮化、氰化 等热处理工序,可根据零件的加工要求
安排 在粗、精磨之间或精磨之后进行;
6)表面装饰性 镀层、发兰、发黑 处理,一般都安排 在
机械加工完毕之后进行。
五、安排加工顺序的原则
3.辅助工序的安排
如,检验工序
动平衡
去磁
去毛刺
倒钝锐角边
六、拟定工艺路线举例
例,图 7-14所示方头小轴,中批生产,材料为 20Cr,
要求 ?12h7 mm段渗碳(深 0.8mm~1.1mm),淬火硬
度为 50 HRC ~55 HRC,试拟定其工艺路线 。
图 7-14 方头小轴
六、拟定工艺路线举例
1.分析零件图 ;
2,加工方法 ;
3,拟订工艺路线 。
图 7-14 方头小轴
表 7-10 方头小轴制造工艺路线
下料,20Cr钢棒 ?22mm× 470mm若干段
粗
加
工
1 车 车右端面及右端外圆, 留磨余量每面 0.2mm(?7mm不车 ),按长度
切断, 每段切留余量 (2~3)mm。
2 车 夹右端柱段, 车左端面, 留余量 2mm; 车左端外圆至 ?20mm。
3 检验
4 渗碳
半
精
加
工
5 车 夹左端 ?20mm段, 车右端面, 留余量 1mm,打中心孔;车 ?7mm
,?12mm圆柱段 。
6 车 夹 ?12部分, 车左端面至尺寸, 打中心孔 。
7 铣 铣削 17mm× 17mm方头 。
8 检验
9 淬火 HRC=50~60 。
精
加
工
10 研中心孔 粗糙度 Ra0.4?m
11 磨 磨 ?12h7 mm外圆, 达到图纸要求 。
12 检验
13 清洗、油封、包装