金属工艺学下册第五章.ppt

《金属工艺学下册第五章.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《金属工艺学下册第五章.ppt（63页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、1,金属工艺学（下册）,第五章 典型表面加工分析,2,组成零件的典型表面有外圆柱面、孔、平面、成形面、螺纹表面和齿轮齿面加工等。这些表面不仅有形状和尺寸的要求，还有如尺寸精度、形位精度和表面质量等的技术要求。1典型表面加工的技术要求：1）工件的形状和尺寸的精度要求，包括尺寸精度，形状精度和位置精度。2）加工表面质量：表面粗糙度，加工硬化程度和深度，残余应力的性质和大小等。2选择零件加工方法的基本原则：为了保证工件加工的技术要求，在选用不同加工方法时应遵循以下原则：1）加工方法的经济精度及表面粗糙度与加工表面的技术要求要相适应。2）加工方法要与零件材料的加工性及产品的生产类型相适应。3）加工方法

2、应与本单位的设备条件，技术装备条件（包括工人的技术水平，工装卡具，量具等条件）相适应。4）几种加工方法配合使用。5）对于要求较高的工件（指精度高的表面），表面加工要分阶段进行，即粗加工，半精加工和精加工等三个阶段进行。,3,常用加工方法的精度及表面粗糙度,4,（接上）常用加工方法的精度及表面粗糙度,5,第一节 外圆柱面的加工 外圆柱面是轴类、盘类、套类零件的主要表面。主要加工方法：车削加工和磨削加工。,4）表面粗糙度、表面硬度、残余应力、显微组织等。,1外圆柱面的技术要求：,1）尺寸精度：圆的直径和长度的尺寸精度。,2）形状精度：圆度和圆柱度。,3）位置精度：外圆柱面之间的同轴度，圆柱面与端面

3、的垂直度等。,6,2外圆柱面的加工方案分析：1)有色金属：粗车精车(IT8IT7,Ra1.60.8)精细车(IT6IT5,Ra0.10.4)；2）其它钢铁材料的零件；,粗车 半精车（非淬火钢）（IT9-10，Ra 3.2-6.3）,粗磨 半精磨(IT7-6,Ra 0.4-0.8),精磨(IT6,Ra 0.2-0.4),研磨（或超级光磨）(IT 6-5,Ra 0.008-0.1),第二节 孔加工,1孔加工的技术要求：1）孔的直径和长度等尺寸精度。2）孔本身的形状精度，即圆度、圆柱度、轴线的直线度等。3）位置精度：孔与孔、孔与外圆、孔与其它表面的尺寸精度、平行度、垂直度、角度等。4）表面质量：粗糙

4、度、硬度和残余主力等。,7,2孔加工的主要设备有钻床、车床、镗床、磨床、拉床、铣床等。,8,3孔的加工方案分析：,钻孔(IT10以下，Ra12.5-50)；扩孔(IT10-9,Ra3.2-6.3)；铰孔(IT8-7,Ra1.6-0.8);镗孔(IT8-6,Ra1.6-0.8)；磨孔(IT7-6;Ra1.6-0.1)；拉孔(IT8-6;Ra0.8-0.4),第三节 平面加工1主要加工设备：车床（端面）、铣床、刨床、磨床、拉床等。,镗孔（粗镗精镗）,钻孔,粗磨 精磨 研磨（淬硬的孔）,扩孔 铰孔（粗铰 精铰）,拉孔（粗拉 精拉）,未淬硬的中、小直径的孔,中等直径以上的孔,9,2技术要求（简介）1）

5、尺寸精度一般要求不高2）形状精度，如平面度、直线度等。3）位置精度，平面之间、平面与孔或外圆的轴线间平行度、垂直度。4）表面质量，表面粗糙度精度、表层硬度、残余应力、显微组织。,粗加工 粗铣 精铣 高速精铣（有色金属）,粗刨（铣）精刨（铣）,粗车 精车,宽刀精刨（0.8,大型工件上狭长的精密平面，导轨磨床）,粗刨(Ra 12.5-50);精刨(Ra 1.6);粗铣(Ra 12.5-50);精铣(Ra 1.6);粗车(Ra 12.5-50);精车(Ra 1.6);磨(Ra 0.2-0.8);刮研(Ra 0.2-0.8),3平面加工方案分析：精度要求不高的平面采用刨削加工或铣削加工，回转体的端面用

6、车削加工；精度要求较高的平面用刨削、铣削或车削加工作为粗加工，再用磨削加工作为精加工；精度要求很高的平面，磨削加工后还用研磨或超级光磨进行加工。,刮研,磨 研磨或超级光磨（0.0080.1）黑色金属和淬硬表面,10,第四节 成形面加工 成形面加工可分别在车床、铣床、刨床、拉床和磨床上进行，其刀具的切削刃形状和切削运动应满足成形表面形状的要求，一般有以下2种基本方式：一 成形加工方法的两种基本形式1）成形刀具加工法：适用于加工成形面较窄的工件表面，其成形面直接由刀具的切削刃形状产生。,11,2）利用刀具与工件之间的相对运动形成工件的成形表面。靠模装置,数控装置,其它加工方法,(划线铣成形面)（利

7、用回转工作台成形面）,（小刀架转位法）（尾架偏移法）,12,第五节 螺纹加工 一 螺纹的种类和技术要求 螺纹一般有两类：1）紧固螺纹：应用于零件间的固定连接，一般牙型为三角形。2）传动螺纹：应用于传递动力、运动和位移，一般牙型为梯形或锯齿形。,螺纹也和其它类型的表面一样，有一定尺寸精度、形状精度、位置精度和表面质量的要求。,螺纹用途不同，技术要求也不同。一般紧固螺纹或无传动精度的传动螺纹，只要求中径与顶径（外螺纹大径，内螺纹小径）的精度；,对于有传动精度要求的传动螺纹，除要求中径与顶径（外螺纹大径，内螺纹小径）的精度外，还有螺距、牙型角的精度要求和螺纹表面粗糙度、耐磨性和硬度的要求。,13,二

8、 螺纹加工方法及其典型特点：,(1)攻丝和套扣,(2)车螺纹,(4)磨螺纹,(3)铣螺纹,14,4)各种螺纹加工方法的加工精度和表面粗糙度（表5-4）攻 丝：IT 68 Ra 1.66.3m 套 扣：IT 78 Ra 1.63.2m 车螺纹：IT 48 Ra 0.41.6m 铣螺纹：IT 68 Ra 3.26.3m 磨螺纹：IT 46 Ra 0.10.4m 研 磨：IT 4 Ra 0.1m第六节 齿轮加工,1）传递运动的准确性要求：在齿轮的一转范围内，最大转角误差必须在一定的范围以内。,2）传动的平稳性要求：齿轮瞬时传动比的变化不宜过大，以免产生冲击，振动、噪声。,3）载荷分布的均匀性要求：齿

9、轮啮合时，齿面接触良好，以免产生局部应力集中，造成齿面局部磨损。,4）传动侧隙要求：即啮合时非工作齿面要有一定的间隙，以便存储润滑油，补偿因温度变化和弹性变形引起的尺寸变化，以及安装、加工误差造成的影响。,齿轮是机械中传递运动和动力的重要零件，随着产品性能要求的提高，其加工作精度，传递功率，转动速度等都有更高的要求。因此，对齿轮加工要求除精度和表面质量要求外，还有以下几个方面的要求：,15,1、齿轮齿形的加工方法：,展成法（范成法）：利用齿轮刀具与被切齿轮啮合运动，切出齿形的加工方法，如插齿、滚齿、剃齿，展成法磨齿等。,齿轮齿形加工是齿轮加工的最关键环节。目前制造齿轮的主要方法是切削加工（铸造

10、齿轮和碾压齿轮虽然生产率高、成本低，但制造精度低）。齿轮齿形加工方法有：,成形法（仿形法）：用与被切齿轮齿间形状相等的刀具，直接切出齿形的加工方法，如铣齿，成形法磨齿。,16,2齿轮齿形加工方法：1）铣齿：（成形法）刀具：盘形齿轮成形铣刀或指形齿轮成形铣刀（铣刀应与被切齿轮齿间形状相同）。铣床：万能铣床。工件：置于分度头上，加工完一个齿，利用分度头分度再加工下一个齿。,铣齿特点：可在通用铣床上加工，刀具简单，加工成本低。,生产率低，因为每铣一个齿都要进行一次分度，增加了辅助工艺时间。,加工精度较低，主要原因如下：,17,因为，模数相同而齿数不同的齿轮，其齿形渐开线形状是不同的。齿数愈多，渐开线

11、的曲率半径愈大。因此，从理论上讲，同一模数而不同齿数的齿轮都应该用不同的专门铣刀加工，这样就需要很多不同规格的铣刀，加大了生产成本。因此，在生产中，把同一模数的齿轮按齿数多少划分为8个组或15个组，每组采用同一刀号的刀具加工，各号铣刀的齿形按该组内最小齿数的齿轮齿形设计刀具。所以，同一刀号的刀具加工其它齿数的齿形，只能是近似的齿形，会产生齿形加工误差。因此，A)同一模数的齿轮按不同齿数分为8组或15组，每组一把铣刀。B)每号铣刀的齿形是根据该组内齿数最小的齿形设计的，所以加工其它齿数的齿轮时，其齿形必然有误差。C)利用分度头分度各齿，分度精度不高。因此加工精度低。2）插齿：（展成法加工）,插齿

12、原理：在插齿机上用插齿刀加工齿轮的齿形，插齿刀和被加工齿轮按一对圆柱齿轮啮合运动的原理进行加工的。,18,插直齿圆柱齿轮时的运动：,A：主运动：插齿刀往复直线运动。,B：分齿运动：维持插刀与工件之间的啮合关系的运动。,C：径向进给运动：在分齿运动的同时，插刀要沿工件半径方向作进给运动，插刀每往复一次作径向移动的距离，称径向进给量。,D：让刀运动，为防止插齿刀在返程时，刀齿后刀面与工件的齿面发生摩擦，在插齿刀返回时，工件要让开一些，而当插齿刀在工作行程时，工件又要恢复原位，这个运动称让刀运动。,3）滚齿加工滚齿加工原理：利用滚齿刀在滚齿机上加工齿轮的轮齿，称为滚齿。滚齿其实质是按一对螺旋齿轮相啮

13、合的原理进行加工的。,如图，其中一个齿轮的螺旋角很大，齿数很少，则齿轮就变得很长，变成了蜗杆，若这个蜗杆制造成刀具，就变成了滚齿刀。,19,滚齿运动：,A：主运动：滚刀的旋转运动，其转速为n。；,B：分齿运动：维持滚刀与被切齿轮之间的啮合关系的运动；。其运动关系：nw/no=k/zw,滚刀头数为k，被切齿轮齿数zw，滚刀转速n。，被切齿轮转速为nw,C：轴向进给运动：滚动沿工件的轴向作进给运动。,如果加工斜齿时，工件还需要有一个附加的转动，就可以切出斜齿来。,4）插齿与滚齿的比较：,插齿与滚齿两者的精度相当，都比铣齿高。其中：插齿刀制造、刃磨、检验均比滚刀方便，且制造精度准确。但插齿的分齿传动

14、机构较滚齿复杂，增加了传动误差。因此，两者的加工精度相当。插齿与滚齿的加工精度可以达到7 8级精度。最高可达到6级。另外：因为插齿和滚齿都是在专门齿轮机床上进行，刀具精度高，分齿运动机构精度均比分度头高。因此，插齿和滚齿精度比铣齿高。铣齿一般只能达到9级精度。,插齿的齿面粗糙度值较小。插齿时，插齿刀沿齿宽连续切下切屑，而滚齿与铣齿沿齿宽是由刀具多次断续切削而成；另外，插齿时，包络齿形的切线数量比较多，所以插齿的齿面粗糙度值小。,20,插齿的生产率低于滚齿，但高于铣齿。由于插齿的主运动为往复直线运动，切削速度慢，有空回行程，故生产率低于滚齿；插齿和滚齿的分齿运动是在切削过程中进行的，省去铣齿时单

15、独分度时间，所以，插齿、滚齿较铣齿生产率高。插齿刀和滚齿刀加工范围广，同一模数的插齿刀和滚齿刀可以加工不同齿数的齿轮，不象铣齿刀每号刀只能加工少数范围齿数的齿轮。在齿轮加工方法中：滚齿加工应用最广：可加工直齿，斜齿圆柱齿轮和蜗轮等，但不能加工内齿轮和相距很近的多联齿轮。插齿加工应用较广：可加工直齿、斜齿圆柱齿轮和内齿轮，多联齿轮和带有台肩的齿轮。但插齿生产率没有滚齿高。所以，插齿多用于加工那些用滚齿难于加工的内齿轮，多联齿轮和带有台肩的齿轮。插齿、滚齿的设备、刀具比较复杂、成本高，但由于加工精度高，生产效率高等优点，广泛应用于批量生产和单件小批量中精度要求较高的齿轮加工中。3齿轮精加工方法：精

16、度6级以上、齿面粗糙度Ra值小于0.4m的齿轮，插齿和滚齿加工后还要进行精加工，齿轮精加工的方法有：1）剃齿（属展成法）（可达5 6级精度）；2）珩齿（齿形精度改善不大，但表面粗糙度可小到0.4 m以下）；3）磨齿（可达4 6级精度）；4）研齿（可有效提高齿面质量和稍微修正齿形与齿向误差，其它精度改善不大）。,21,第六章 工艺过程的基本知识 在生产中，由于零件的生产类型不同，零件的材料、结构、形状、尺寸和加工精度等技术条件不同，所选用的加工方法不同，多数情况下一个零件要经过一定的加工工艺过程才能完成。因此，零件进行加工前，应结合零件的具体技术要求和生产现场的设备条件、技术条件，选用合理的经济

17、的加工方法，确定合理的加工顺序来完成零件的加工。第一节 机械加工的基本概念一、生产过程和工艺过程 1生产过程：由原材料制成各种合格零件并装配成机器的全过程，称为生产过程，其中包括：原材料的采购、运输、保管、生产准备；毛坯的制造准备；零件的切削加工；零部件的装配、整机的安装、调试、检验及试车；油漆和包装等。,生产过程,22,2工艺过程：在生产过程中，直接改变原材料（毛坯）的形状、尺寸或性能，使其变为成品的过程，称为工艺工程。如：铸造工艺、锻造工艺、焊接工艺，毛坯生产的工艺过程、切削加工工艺、热处理工艺等。一个工艺过程又分为若干道工序。工序是最基本的组成单元。每一个工序又可分为安装、工位、工步和走

18、刀。工序：在一个工作地点，对一个或一组工件所完成的那部分工艺过程称为工序。一个工序中，工件可能要经过几次安装。安装：在一次装夹后所完成的那一部分工序称为安装。若干安装工序 若干工序工艺过程 若干工艺过程生产过程,23,工位 在工件的一次安装中，通过分度（或移位）装置，使工件相对于机床床身变换加工位置，每一个加工位置上的安装内容称为工位,24,工步 加工表面、切削刀具、切削速度和进给量都不变的情况下所完成的工位内容，称为一个工步。复合工步:若有几把刀具同时参与切削，该工步称为复合工步,25,走刀 切削刀具在加工表面上切削一次所完成的工步内容，称为一次走刀。,26,第一节 基本概念,毛坯制造,生产

19、准备,切削加工,装配检验,油漆包装,工艺过程,工序1,工序n,在一个工作地点,安装1,安装n,在一次装夹后,工位1,工位n,工件在机床上占据的每一个位置所完成的那部分工序,工步1,工步n,走刀1,走刀n,加工表面、加工工具、主要切削用量不变的条件下所连续完成的那一部分工序,同一表面往往要用同样的条件加工数次才能完成，每一次加工完成的那部分工步,27,例题：看图思考半联轴器（外圆、端面、内孔和孔倒角和6个螺钉孔）的加工工艺过程可以分为三道工序：,工序1：在车床上车外圆、端面、内孔和孔倒角；,工序2：在钻床上钻六个20孔；,工序3：在插床上插键槽。,在工序1中，一般要安装两次：,第一次安装：用三爪

20、卡盘夹住102外圆，车端面、外圆（223）、内孔（60）和孔倒角等；,第二次安装：用三爪卡盘夹住223外圆，车端面A、B，孔倒角。,如果生产批量大，可能这两次安装中的加工任务安排在两台车床上完成，那就变成了两道工序。（生产类型不同，同一零件的工艺过程有可能不同。）,因此，根据不同的零件，一个工序可能含多个安装。,28,二、生产类型：某工厂一年制造的合格产品数量称年产量，即生产纲领。计算公式如下,式中 N年生产纲领 Q产品的年生产纲领 n每个产品上零件的数量 a%备品百分率 b%废品百分率,29,根据年产量和产品零件的大小，机械制造生产一般分为三种不同生产类型：1）单件生产：单个制造某个零件，很

21、少重复，甚至不重复的生产。如重型机器厂的生产，产品试制和维修车间的生产，属于单件生产。2）成批生产：成批生产相同零件，每隔一定时间又重复生产，称成批生产。每批制造相同零件的数量称为批量，按批量大小又分为小批量，中批量和大批量生产。3）大量生产：同一产品制造数量很多，在大多数工作地点，经常重复进行一种零件的某一工序的生产，称为大量生产。由于单件生产和小批量生产的工艺特点十分接近，而大批量生产与大量生产的工艺特点也十分接近，因此，生产中往往称为单件小批量生产或大批大量生产，而成批生产仅指中批量生产。4）多品种变批量生产：产品的品种多，每种产品的批量不同，或每批产品的数量是变化的这种生产方式称为多品

22、种变批量生产。前三种属于传统的生产方式。随着市场供需的变化，目前生产中多品种变批量的生产类型很多。,30,总结表6-1的规律：同一零件，不同的生产类型，其生产纲领不同；同一种生产类型，不同大小的零件，其生产纲领也不同；不同的生产类型对组织、管理生产和确定不同的生产过程、生产工艺有着十分重要的影响。例如：,第二节 工件的安装和夹具,在进行机械加工时，工件必须牢固地装夹在机床上并占有一个正确的位置。这种操作称为安装。工件的安装包括工件的定位和夹紧。,31,二、工件安装方法和夹具种类：工件安装方法归纳起来有两类：直接安装法 和专用夹具安装法。,1直接安装法,工件直接置于机床的工作台上，（磨床的电磁吸

23、盘）,工件安装在机床通用卡具上，如三爪、四爪、平口钳,分度头、回转工作台等。,特点：不用准备专用夹具；操作简单、方便；定位精度的高低决定于夹具本身的精度以及找正用的工具、仪表和工人的技术水平；找正时费时，生产率低。所以只适用于单件小批量或多品种变批量的生产。直接安装法使用 通用夹具。,工件定位：工件置于机床上，在夹具之间应占有一个正确 的 位置,工件夹紧：在切削过程中，工件在切削力作用下仍能保持 其正确位置不变。,一、工件的安装：,工件的安装：,32,2专用夹具安装法：工件安装到为其专门设计制造的夹具，称为专用夹具。专用夹具具有无需找正、定位准确，夹紧牢靠、迅速，操作方便等特点。但是：夹具的设

24、计、制造、维护需要投资，夹具的设计、制造周期较长等因素，一般只适用于批量生产；对于单件小批量生产中，那些由于通用夹具保证不了精度或无法正确安装时也可以考虑使用专用夹具。,33,三、夹具的组成和设计要求：装夹工件的机床附件称为夹具。一般夹具设计时应重点考虑工件的定位方法和夹紧机构，以达到装夹方便，操作简单，通用性强等特点。1）夹具的组成：一个夹具包括定位元件、夹紧机构、导向机构和夹具本体及其它部分等四部分。定位元件；确定工件在夹具中的正确位置。,夹紧机构：定位后，将其紧固，保证在切削力作用下其位置不变。,34,导向机构：用于对刀，或引导刀具进入正确的切削位置，如钻模上的导向套等。,装夹灵活、方便

25、，便于清理和维护。,具有良好的结构工艺性 结构紧凑、合理，制造方便。,足够的强度、刚度；,定位准确、夹紧牢固，稳定地保证工件的加工质量；,2）设计要求：,工件的加工精度在很大程度上决定于夹具的精度和结构。因此，技术工艺人员必须根据零件的生产批量、加工方法和加工精度的要求，设计夹具。,夹具本体及其它部分：用于连接并固定定位元件，夹紧机构和导向套等，并通过它将夹具安装到机床上。（分析图6-3）,35,第三节 工艺规程的拟定 把工艺过程的有关内容，用文字或图表的形式写出来形成文件，就是工艺规程。它是连接产品设计和制造过程的桥梁，是企业组织生产活动和进行生产管理的重要依据。在生产过程中，由于工艺性质不

26、同，有毛坯制造、切削加工、热处理和装配等不同的工艺规程。本节只介绍拟订机械加工工艺规程要解决的一些基本问题。,36,产品的全套装配图及零件图产品的验收质量标准产品的生产纲领及生产类型零件毛坯图及毛坯生产情况本厂（车间）的生产条件各种有关手册、标准等技术资料国内外先进工艺及生产技术的发展与应用情况,37,1阅读装配图和零件图 了解产品的用途、性能和工作条件，熟悉零件在产品中的地位和作用，明确零件的主要技术要求。2工艺审查 审查图纸上的尺寸、视图和技术要求是否完整、正确、统一，分析主要技术要求是否合理、适当，审查零件结构工艺性。3熟悉或确定毛坯 确定毛坯的依据是零件在产品中的作用、零件本身的结构特

27、征与外形尺寸、零件材料工艺特性以及零件生产批量等。常用的毛坯种类有铸件、锻件、焊接件、冲压件、型材等，其特点及应用见下表。,38,39,4.选择定位基准5.拟定加工路线6.确定满足各工序要求的工艺装备,包括机床、夹具、刀具、量具、辅具等。工艺装备的选择在满足零件加工工艺的需要和可靠地保证零件加工质量的前提下，应与生产批量和生产节拍相适应，并应充分利用现有条件，以降低生产准备费用。对必须改装或重新设计的专用或成组工艺装备，应在进行经济性分析和论证的基础上提出设计任务书。,40,确定各工序加工余量，计算工序尺寸和公差确定切削用量确定时间定额编制数控加工程序（对数控加工）评价工艺路线 对所制定的工艺

28、方案应进行技术经济分析，并应对多种工艺方案进行比较，或采用优化方法，以确定出最优工艺方案。12.填写和打印工艺文件,机加工工艺规程的设计，大体上分为两块：第一，拟定零件加工工艺路线；第二，确定每一工序的工艺尺寸、所用设备、工艺装备以及切削规范和工时定额等。,41,一、零件的工艺分析：,在拟订机械加工工艺规程之前，技术人员首先要熟悉整个产品的用途、工作条件、性能要求；根据产品的装配图了解各零件在产品中的位置、功用、它们之间的装配关系和技术精度等。然后从机械加工的角度对零件进行工艺性分析，为制订切实可行的机械加工工艺规程提供依据。工艺分析主要内容包括以下方面：,1）检查零件的图纸是否完整、正确。（

29、包括视图、尺寸、公差、粗糙度、技术要求等）。,42,3）审查零件结构工艺性的优劣情况（应从零件应加工的表面、加工方法以及现有的生产条件等方面综合分析）。,2）审查零件材料选择的是否恰当（应从零件的使用性能和加工工艺性、成本、来源等方面考虑）。,（铸件或锻件）,43,44,若发现有问题，或需要更改，应与有关设计人员共同研究，按规定程序进行必要的修改。,45,二、毛坯的选择与加工余量的确定 1毛坯的选择：根据零件所采用的材料、结构、尺寸、力学性能要求和生产规模等选择毛坯的生产方法和毛坯的类型。常用的毛坯类型有：型材、铸件、锻件、冲压件和焊接件。,1）型材类毛坯：冶金工厂将钢铸锭用轧制方法制成各种带

30、材、板材、棒材、线材或管材等，需要时可以根据规格型号和材料种类直接购买使用。,2）铸件类毛坯：用铸造方法生产零件毛坯，一般为铸铁件、铸钢件和有色金属铸件等。铸件类毛坯应用最为广泛。,5）焊接件类毛坯：焊接件一般用于结构件，采用低碳钢或低合金钢材料。,4）冲压件类毛坯：用冲压方法生产零件毛坯。冲压材料在常温下必须具有很好的塑性，一般为一些塑性很好的带材和板材用冲压方法制成零件毛坯。,3）锻件类毛坯：用锻造方法生产零件毛坯。锻件材料必须具有很好的塑性，所以一般为中低碳钢、部分有色金属等。,46,2加工余量的确定 加工余量，进行机械加工时，从工件表面切去的那层材料称为加工余量。从毛坯到成品的各个加工

31、工序都需要有加工余量，某工序中需切除的那层材料称为工序余量，从毛坯到成品总的切除余量称为总余量。总余量等于各工序余量之和。,工序间留加工余量的目的：切除上一道工序留下的加工误差。提高工件的表面质量。,确定加工余量应充分考虑毛坯的种类、各种不同的加工方法和加工特点。一般应注意以下几点：1）毛坯所留的加工余量大小应满足零件加工技术的要求，不宜过大或过小。2）在保证加工质量的前提下，尽量取小的加工余量。3）粗加工的加工余量较大，越是精加工，加工余量应越小。4）加工余量大小的确定方法有估计法、查表法和计算法等。,47,三、定位基准的选择：1六点定位原理：,XOY平面约束3个自由度：,尚有三个自由度：,

32、若再加X0Z平面内的两点，再约束：,若再加YOZ平面内的一点、约束了 物体的位置就确定了。,因此，为了保证工件在机床上有正确的位置，必须有六个相应的支承点来限制工件的六个自由度。但是，根据工件加工方法和加工尺寸的要求，有时并不一定都要限制所有的六个自由度，下面介绍三种不同的定位形式。,任何一个物体，在空间中都有沿x轴、y轴、z轴的三个移动和绕x轴、y轴、z轴的三个转动，共有六个不受约束的自由度。要让一个物体在空间中有一个确定的位置，就必须将这六个自由度全部约束，称为六点定位原理。,48,下列安装方法限制工件哪几个自由度？,1）完全定位：,如图，在铣床上铣沟槽，为了保证沟槽的三个尺寸X,Y,Z,

33、就要限制这六个自由度，使工件在安装中有一个正确的位置。,超定位X,Z移动,49,2）不完全定位：没有完全限制六个自由度。,3）超定位：某些自由度方向上的支承点多于一个。,因为前后顶尖已限制了5个自由度（X,Y,Z的3个移动和X,Z方向的2个转动），而三爪卡盘又限制了X,Z的2个方向的移动，这种情况称为超定位。,因为三爪卡盘的夹紧力作用会使顶尖和工件变形，增加加工误差，是不合理的。但是，有时为了传递运动和动力的需要，在粗加工时采用这种安装方法，而精加工时不能采用这种安装方法。精加工时应采用前后顶尖的安装方法。,50,2工件的基准：在零件设计和制造的过程中，要确定一些点、线、面的位置，以这些点、线

34、、面的位置来确定零件的其它部分的位置，这些作为依据的点、线、面称为基准。,零件的基准分为设计基准和工艺基准。,设计基准：设计时在图纸上所使用的基准。,工艺基准：在零件制造，加工和装配时使用的基准。工艺基准又可以分为：,定位基准：工件加工时用于安装定位的基准,装配基准：用于装配时使用的基准。,度量基准：工件测量与检验时使用的基准。,51,3定位基准的选择：合理选择零件加工时的定位基准对保证零件加工精度，合理安排加工工序，提高生产率有着重要的影响。定位基准选择的目的：是为了保证加工表面的位置精度。因此，要从有位置精度要求的表面中去选择定位基准。定位基准又分为粗基准和精基准。1）粗基准的选择：粗基准

35、：对毛坯进行第一道工序进行加工时，只能使用毛坯表面定位，这种基准称为粗基准。选择粗基准总的原则：（1）选择零件的不加工表面作为粗基准。因为这样既可在一次安装中把大部分要加工的表面加工出来，还有利于各表面之间的位置精度。,（4）应选用要求加工余量均匀的表面为粗基准。,（3）应选用光洁、平整，面积足够大，装夹方便牢靠的表面为粗基准。,（2）如果零件上有好几个不加工表面，则应选择与加工表面之间位置精度要求高的不加工表面作为粗基准。,52,（5）若所有表面都要进行加工、应选余量与公差最小的表面作为粗基准，以免由于余量不足造成废品。（6）粗基准只能在第一道工序中使用一次，不能重复使用。2）精基准的选择：

36、精基准：在第一道工序之后，应当以加工过的表面作为定位基准，称它为精基准。选择精基准原则：基准重合原则：尽量选取设计基准为定位基准，可避免由于设计基准与定位基准不重合引起的定位误差。,如图，K,H,M三个表面是已精加工表面，孔D与K表面有位置尺寸公差要求，同时，K表面 与H表面，H表面与M表面都有位置尺寸公差。要加工孔D，这三个表面都可以作为精基准，但定位误差却不同。,注意：K表面是孔D的设计基准。,53,若以K表面（设计基准）为精基准，则设计基准与定位基准重合，定位误差为0；,若以H为基准时，则由于设计基准与精基准不重合，定位误差等于 K表面 与H表面的位置尺寸公差；,若以M为基准时，则由于设

37、计基准与精基准不重合，定位误差等于K表面与H表面的位置尺寸公差和M表面与H表面的位置尺寸公差之和。,基准统一原则：,位置精度要求较高的某些加工表面、尽可能选用同一的定位基准，以保证各加工表面间的位置精度。因为，增加一次装卡，必然会多一个装卡定位误差。,54,选用精度较高、安装方便可靠的表面为精基准。选用的基准应使夹具结构简单、安装方便、便于操作。四、工艺路线的拟定：工艺路线：是指零件加工时各工序的先后顺序，包括确定工艺方案和安排加工顺序。1确定加工方案：根据零件加工的技术要求，零件材料的加工工艺性能，生产类型和现有生产条件确定经济、合理的加工方法和加工方案（第三、五章）。2安排加工顺序：,1）

38、切削加工工序安排：,粗加工、半精加工、精加工分阶段原则,基准面先加工原则,主要表面先加工原则,2）划线工序安排：,加工前划线：（检查毛坯、分配余量、安装加工依据）,工序间划线,大批量生产采用专用夹具,55,3）热处理安排：,预备热处理（改善加工性、退火、正火）,最终热处理（淬火、氦化）（精加工之前），以提高表面硬度和强度,时效热处理（消除残余应力，在粗加工前，后安排）,4）检验工序安排：,粗加工之后,关键工序后,车间之间,5）其它工序：电渡、发蓝、去毛刺、清洗等。,五、工艺文件的编制：,工艺路线和工艺过程拟定之后，要以图表或文字的形式写成工艺文件。工艺文件视生产类型而定，有多种类型和形式，常用

39、有以下几种：,1）机械加工工艺过程卡片：用于单件小批量生产。,机械加工工艺过程卡片上概略说明机械加工的工艺路线。其中包括列出各加工工序名称、顺序，有时附有主要工序的加工简图。,加工结束,56,57,58,2)机械加工工序卡片：用于成批生产。它针对零件加工的某一工序编制的，要画出该工序的工序图，表示本工序完成后工件的形状、尺寸及技术要求，还要表示工件安装方式、刀具形状及位置等。生产管理部门将其装订成册，以便查阅。,59,60,61,3机械加工工艺（综合）卡片：用于成批生产。机械加工工艺（综合）卡片比机械加工工序卡片简单，但比机械加工工艺过程卡片详细，是介于上述两种之间的一种格式。机械加工工艺（综

40、合）卡片既要说明工艺过程、工艺路线，又要说明各工序的主要内容。机械加工工艺（综合）卡片一般根据各工厂实际需要自行设计制定。第四节 典型零件工艺过程（自学）,62,复习题,1、外圆面、孔和平面加工方法的选择（加工方法的种类、加工方法经济精度、加工方法适用范围）2、成形面加工的两种基本方式3、螺纹加工方法4、齿轮齿形加工方法分类5、比较铣齿、插齿和滚齿的加工特点和应用。*6、齿轮精加工方法,63,1、基本概念生产过程、工艺过程、工序、安装、工位、工步和走刀、生产纲领、工艺规程、工艺路线2、什么是工件的安装？3、生产类型的划分。4、夹具的主要组成部分5、机械加工工艺规程设计步骤6、基准的分类7、定位基准的选择原则8、什么是基准重合原则和基准统一原则？9、常见的机械加工工艺文件。,