武汉理工大学金属工艺学课件

第8章：机械加工工艺的基本知识,主要内容,8.1 机械加工工艺过程的基本知识,8.2 工件的定位与安装,8.3 零件的结构工艺,8.4 工艺过程的制定,8 .5 加工工艺规程制定实例,本章重难点,加工工艺的制定,各定位元件分别限制了哪几个自由度,8.1机械加工工艺过程的基本知识,1 、生产过程和 工艺过程,生产过程,由原材料到生产出成品的全部劳动过程的总和。,工艺过程,生产过程直接改变原材料的性能、尺寸和形状使之变成成品的过程。,工序：工艺过程中，在一个工作地点，对一个 或一组工件连续完成的那部分工艺过程。,安装：是工序的组成部分。在机械加工中，一次装夹 所连续完成的那部分工艺过程。,工件的安装,直接找正安装,划线找正安装,采用夹具安装,安装方式,夹具安装,2生产类型与特征,单件生产：单个制造机构或尺寸不同的产品； 成批生产：成批制造相同的工件； 大量生产：一种产品制造数量很多，多数工作地点经常重复 地进行一种工件某一工序的加工。,8.2 工件的定位与安装,8.2.1 工件的定位,.定位,六点定位原理,c.定位和的夹紧概念,d.六点定则,是工件在机床上占有正确的位置，以保证被加工表面的精度。,一个不受约束的物体在空间有六个自由度，即沿、方向的平移和绕、方向的转动。,定位是限制这些自由度，但并非限制了这些自由度物体就不能动了;因这只是定位，若虚工件不动还须夹紧。,六个支撑点限制工件的六个自由度。,六点定则的应用,完全定位：用定位元件限制工件的六个自由度的定位方式； 不完全定位：没有完全限制六个自由度的定位方式； 欠定位：该限制的自由度没有得到限制的定位方式。,过定位（或超定位）：一个自由度同时被两个以上的定位元件 限制了的定位方式，完全定位、不完全定位是合理的定位方式，欠定位是不允许的，会影响工件加工质量和加工精度.,六点定位,完全定位,例如：车削细长轴时，除采用卡盘和顶尖外，为增加工件的刚性，往往还采用中心架或跟刀架，使之出现了过定位。,车削细长轴时若用三爪卡盘和前后顶尖定位时，、方向的平移同时被三爪卡盘和前后顶尖约束了，此时已经出现了过定位，但是三爪卡盘是用来传递运动的，生产中可用卡箍来代替三爪卡盘，卡箍既可传递运动又不约束工件的自由度，变过定位为不完全定位。,工件定位,8.2.2工件的基准,工件基准的概念：基准就是根据的意识。零件设计与制造中，需以一些指定的点、线或面作为根据，来确定其他点、线或面的位置，这些作为根据的点、线或面称为基准。,工件的基准,设计基准,工艺基准,工艺基准,定位基准,度量基准,装配基准,定位基准的选择,a.粗基准的选择,）选取不加工的表面为粗基准,）选取要求余量均匀的表面为粗基准,3）选取便于装夹的表面为粗基准,粗基准的选择,b.精基准的选择,基准重合原则：定位基准与设计基准重合，可避免产生定位误差；,基准统一原则：加工零件上某些位置精度要求较高的表面时，应尽可能选同一定位基准，以保证各加工表面的位置精度。,定位基准选择,8. 3 零件的结构工艺性,零件、部件或整个产品的结构，是根据用途和使用性能设计的，但结构是否完善合理在很大程度上还要看这种结构能否符合工艺方面的要求。 在满足使用要求的前提下，设计的结构和规定的技术要求必须能适应相应制造工艺的水平，是生产过程便于实现并能保证在其经济性。结构工艺性是指设计的结构在具体的生产条件下便于制造，可采用最有效的工艺方法的可能性。,一般原则和实例分析,1与所采用的加工方法相适应,2减少换刀次数和内孔沟槽的加工,3便于装夹和定位,4便于加工和测量,5. 留有足够的退刀槽、空刀槽和越程槽,6利于保证加工质量和提高生产率,7利用提高标准化程度 尽量采用标准件； 尽量用标准刀具加工；,8. 应利于装配和拆卸； 避免同一方向两平面同时接触； 便于拆卸；,9合理规定精度及技术要求；,10合理采用零件的组合,返回,减少加工,同类结构参数尽量统一,尽量减少加工余量,返回,减少换刀次数和内孔沟槽的加工,工艺凸台,返回,便于装夹和定位,返回,便于加工和测量,越程槽,留有足够的退刀槽、空刀槽和越程槽,返回,留有足够的退刀槽,利于保证加工质量和提高生产率,有足够的刚度,返回,零件切削加工的结构工艺性（1）,零件切削加工的结构工艺性（2）,8.4 工艺过程的制定,1零件的工艺分析,零件图纸是否完整正确 零件选材是否恰当 零件的加工工艺性是否合理,2坯料的选择,工序数量、机械加工劳动量等在很大程度上取决于所选坯料。若坯料的余量较大，使材料的利用率降低。在制定零件的工艺过程时，应尽可能采用先进的坯料制造方法。,3加工余量的确定,加工余量,零件由坯料变成产品的过程中，在某加工表面上切除金属层的总厚度，称为该加工表面的结构总余量,各道工序中切除的那层金属，称为该工序的余量,过大,过小,将增加机械加工劳动量，且浪费材料、增加电力及工具消耗等，导致成本提高,不能保证切除工件表面的缺陷层，不能纠正上道工序的加工误差,原则:,在保证加工质量力的前提下，尽可能 减少余量。,方法:,计算法、估计法、查表法,4工艺路线的拟定,加工阶段的划分,零件精度要求较高时，往往需要将加工过程划分几个阶段，一般分为粗加工、精加工和光整加工等,目的:,保证加工质量；,合理使用设备；,合理安排热处理工序.,加工顺序的安排,（） 机械加工顺序的安排：先基面后其它、先粗后精、先主后 次、先面后孔。,（） 热处理工序的安排：预先热处理：调整硬度以利切削加工；时效处理：消除应力对加工精度的影响； 最终热处理：使零件的性能达到要求。,（3） 辅助工序的安排：包括检验、去毛刺、清洗、涂防锈漆等。,8 .5 加工工艺规程制定实例,8.5.1 轴类零件加工工艺规程,8.5.2 盘套类零件加工工艺规程,