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1、7 外圆、内圆、平面加工方案的选择,前几节介绍了外圆、内圆和平面的加工方法，本节总结前几节的内容，分析介绍外圆、内圆和平面的加工方法的综合应用。,一、根据表面的尺寸精度和表面粗糙度的要求选择加工方案,例如：加工图示外圆A。30h7(-00.021)、Ra1.6,加工方案：,粗车半精车精车,粗磨,根据表面的尺寸精度和表面粗糙度的要求选择加工方案是选择加工方案的基本出发点。,二、选择加工方案应考虑零件的材料和热处理要求,材料：有色金属不宜采用磨削，一般采用精车。有些难加工材料，精车时刀具磨损大，达不到要求，可采用磨削。,热处理：零件淬火、滲碳、滲氮后，由于硬度高，一般刀具切削困难，目前通用的加工工
2、艺是采用磨削。,注：采用陶瓷刀具和PCBN刀具也可以精车（精铣）淬火零件，但目前使用的不多。,三、选择加工方案应考虑生产批量的大小,仍以前例说明，若材料为45钢、不淬火，,若加工数量15件，,加工方案可选择：,粗车半精车精车,由于数量少，可在车床上精车，省去工序转换时间和磨床的加工准备时间。,若加工数量多，几十件、几百件。,加工方案可选择：粗车半精车粗磨,IT7 Ra1.6技术要求对磨床来说是“低精度”，此时加工成本相对比精车低。,再举一例见下图，加工孔30H7(00.021)、Ra1.6、45钢、不淬火。,加工方案选择：,数量件，钻粗镗半精镗精镗,100件几百件，钻扩铰,几万件更多，钻拉,四
3、、选择加工方案应考虑零件类型和相应的机床,轴类、盘套类零件上的外圆、内圆，可在车床和磨床完成。因为车床、磨床上适合加工这类表面。,返回上页,箱体类零件上的外圆、内圆，主要在铣床、镗床和钻床完成，不适合在车床、磨床上加工这类表面（装夹和切削不便）。因此箱体类零件上的外圆、内圆即使精度很高也不采用磨削加工。,平面加工也和上述一样，轴类、盘套类零件上和轴线垂直的平面，可在车床和磨床完成；箱体类零件上的平面和轴类、盘套类零件上与轴线平行的平面，主要在铣床、镗床、刨床上完成。,五、选择加工方案应考虑零件加工工艺的全过程,例：某高精度齿轮，内孔要求：IT6 Ra0.4，齿面要求滚齿、磨齿。,内孔加工方案：
4、查表5-2 粗镗半精镗粗磨半精磨精磨,但齿形加工（滚齿）时要用零件的内孔和端面定位，才能保证齿形加,工的精度，这就要求零件在齿形加工前，内孔与端面垂直。为保证垂直，内孔与端面应在一,次安装中加工完成。因此在滚齿前，对内孔和端面,应在一次安装中精镗内孔、精车端面。在磨齿前对内孔进行精磨，进一步内孔的精度，保证磨齿的精度。所以，内孔加工方案改成：,粗镗半精镗精镗精磨,六、选择加工方案应考虑本车间（本厂）现有设备、技术条件、工人水平，要注意新技术的发展。,第六章 机械加工工艺过程的基本知识,1 基本概念,一、工艺过程,直接改变原材料（或毛坯）的形状、尺寸或性能，使之变为成品的过程，称为工艺过程。,二
5、、工序,工序的定义中表明只要“工作地点”、“工件”、“连续加工”这三个条件任一个发生变化，就不是同一个工序。,在一个工作地点对一个或一组工件所连续加工完成的那部分工艺过程，称为工序。,例如：图示半联轴器的加工可分为三个工序。,工序I：在车床上车外圆，车端面，内孔和内孔倒角；,工序：在钻床上钻6个20孔；工序：在插床上插键槽。,工序实际是对工艺过程的进一步细分。工序本身进一步细分，又可分成“安装”。,三、安装,工件在一次装夹中所完成的那部分工序内容，称为安装。,安装：用三瓜卡盘夹住102外圆，车端面C，镗内孔60，内孔倒角，车223外圆；,例如：工序I：在车床上车外 圆，车端面，锥孔和内孔倒角；
6、可分以下两个安装。,四、生产类型,依据生产纲领划分的生产过程，称为生产类型。生产纲领是指某工厂一年制造的合格产品数量称为（即年产量）。,安装：调头用三爪卡盘夹住223外圆，车端面A和B，车内孔倒角。,生产类型可大致按下表划分为：,多品种小批量生产：从一年里看是大批量生产，从短时间(几天几十天)看是小批量生产。这是目前常见的生产类型，它需要高水平的现代管理体系，先进的制造设备。,2 工件的安装和夹具,安装即装夹工件，它直接影响工件的尺寸精度、位置精度和形状精度。,一、工件的安装方式,1.直接找正安装,利用量具（划针、百分表、人的眼睛等）在机床上直接找正工件的某个表面，或在工件上事先划线，找正划线
7、来确定工件是否处于正确的位置。,特点：找正精度（定位精度）可高可低，取决于量仪和工人；,找正面或划线就是定位基准；,找正费时，效率低，主要用于单件小批生产，使用的夹具多为通用夹具。,特点：找正精度(定位精度)可高可低，取决于使用的测量仪器和工人的技术水平；,2.专用夹具安装,工件安装在为其加工专门设计和制造的夹具中。,特点：不需找正，效率高，投资大，适应性差。,二、夹具简介,三、工件安装原理,工件安装过程实质是工件在夹具（或机床）上定位和夹紧的过程。,定位：加工前使工件在夹具（或机床）上占有一个正确的位置。,夹紧：对定位的工件施加力，使其在加工中能保持正确的位置。,工件定位的实质就是限制工件的
8、自由度，所以工件定位的原理就是六点定位原理。,1.六点定位原理,物体在空间无约束状态下共有六个自由度。,六点定位原理：用设想的 6 个(或3、4、5)支承点，分别限制工件的 6个(或3、4、5)自由度。,1.六点定位原理,加工中具体要限制几个自由度，应根据加工要求而定。定位时有以下四种情况：,用六个支承，限制了六个独立的自由度的定位，称为完全定位。,没有完全限制六个独立的自由度的定位，称为不完全定位。,没有限制应该限制的自由度的定位，称为欠定位。欠定位必须避免。,同一个自由度，被两个以上的支承重复限制，称为过(超)定位。,基准：在零件的设计和制造过程中，要确定一些点、线或面的位置，必须以一些指
9、定的点、线或面作为依据，这些作为依据的点、线或面称为基准。,2.定位基准,零件的设计和制造过程中有两类基准：,设计基准,工艺基准：,工件在机床或夹具定位时所依据的基准。,基准：在零件的设计和制造过程中，要确定一些点、线或面的位置，必须以一些指定的点、线或面作为依据，这些作为依据的点、线或面称为基准。,2.定位基准,零件的设计和制造过程中有两类基准：,设计基准,工艺基准：,定位基准的作用：主要用于保证尺寸精度和位置精度。因此定位基准应从有位置要求的表面中选择。,定位基准的选择,定位基准又分为：,粗基准以未加工过的毛坯面为定位基准。,精基准以已加工过的工件表面为定位基准。,A.粗基准选择原则,a.
10、选择不加工的表面作粗基准,b.选择要求加工余量均匀的表面作粗基准。,c.对所有表面都要加工的零件，应选择余量和公差最小的表面作粗基准作粗基准。,d.选择光洁、平整、面积足够大的表面作粗基准。,e.粗基准在加工的同一方向上尽可能只使用一次。,A.精基准选择原则,a.基准重合原则:尽可能选用设计基准作为定位基准，以避免基准不重合误差。,例：在某道工序中加工 A孔，已知工件的上下平面在上道工序中已加工完成。,基准重合：加工A孔的最大位置尺寸误差=0.05=0.1mm。,基准不重合：A孔定位的位置受到4500.75尺寸的影响。,最大的定位误差0.75mm1.5mm,450.75299.95=150.8,449.25300.05=149.2,150.8149.2=1.6mm,基准重合只有加工误差，没有定位误差(定位0)。,=加工定位=加工,基准不重合即有加工误差，又有定位误差。,=加工定位,必须使用基准不重合的措施,b.基准同一原则：有位置精度要求的一些表面加工时，尽可能选用同一的定位基准。,例：轴的外圆表面加工。,基准同一原则的优点，易保证零件的位置精度要求，简化了专用夹具的设计、制造。,
