第7章%20机械加工工艺规程[1]

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机械加工工艺路线的拟定

5.加工方法要与工厂现有生产条件相适应
机械加工工艺路线的拟定
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
机械加工工艺路线的拟定
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。
机械加工工艺路线的拟定
1.精基准的选择
2) “基准统一”原则
图7-9 柴油机机体
机械加工工艺路线的拟定
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。
机械加工工艺路线的拟定
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。
3）由于要完成多种加工，机床结构复杂、精度高、成本也高。
机械加工工艺路线的拟定
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。
机械加工工艺路线的拟定
五、安排加工顺序的原则
第七章机械加工工艺规程的制定
机械加工工艺路线的拟定

第7章机械加工工艺规程制订

二、产品工艺性分析
二、产品工艺性分析
二、产品工艺性分析
二、产品工艺性分析
二、产品工艺性分析
二、产品工艺性分析
二、产品工艺性分析
二、产品工艺性分析
二、毛坯的选择
毛坯：是根据零件所要求的形状、工艺尺寸等而制成的供进一步加工用的生产对象。经济意义：因为它不仅影响毛坯本身的制造，而且对零件的材料利用率、工序数量、加工成本等都有很大的影响。为此毛坯制造与机械加工两方面的工艺人员必须密切配合，兼顾冷、热加工两方面的要求。
平面加工方案
1）粗刨（或粗铣）-精刨（或精铣） 2）粗刨（或粗铣）-精刨（或精铣）-粗磨精磨
四.加工顺序的安排
1.加工阶段的划分：粗加工阶段：切除大部分余量半精加工阶段：①进一步提高；②部分完成精加工阶段：达图加工阶段的划分作用：（1）保证加工质量。（2）合理使用设备。（3）便于热处理工序的安排。（4）便于及时发现毛坯缺陷。
一、基准及其分类
设计基准：是在零件图上用于标注尺寸和表面相互位置关系的基准。
一、基准及其分类
工艺基准：是在零件加工、测量和装配过程中所使用的基准。根据用途不同可以分为：工序基准定位基准测量基准装配基准
一、基准及其分类
工序基准：在工序图上用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、形状、位置的基准称为工序基准。

第7章.机械加工工艺基础

IT12~IT1 50~12.5 1 IT10~IT8 6.3~3.2 IT8~IT7 1.6~0.8 0.2~0.025 0,8~0.4 0.4~0.1
粗车-半精车-精车-滚压（或抛 IT7~IT6 光）粗车-半精车-磨削粗车-半精车-粗磨-精磨 IT7~IT6 IT6~IT5
7
8
粗车-半精车-粗磨-精磨-超级光磨

按所用材料可分为高速钢刀具、硬质合金刀具、陶
瓷刀具、立方氮化硼刀具和金刚石刀具等；

按结构可分为整体刀具、镶片刀具、机夹刀具和复
合刀具等。
常用切削刀具及加工方法选择
车削刀具
车削车刀的类型与用途
外圆面的加工方法车
磨
光整加工
外圆表面的加工方案及其应用序号 1 2 3 4 5 6 粗车粗车-半精车粗车-半精车-精车加工方案经济尺寸公差等级加工表面粗糙度Ra/μm 适用范围适用于淬火钢以外的各种常用金属、塑料件
粗车-半精车-精车-精细车
IT6~IT5
IT6~IT5
0.1~0.012
0.4~0.025
主要用于淬火钢，也可用于未淬火钢，但不易加工有色金属产要用于要求较高的有色金属的加工极高精度的钢或铸铁的外圆面的
9
粗车-半精车-精车-精磨-超精磨
IT5以上

第7章机械加工工艺规程的制定

二、影响加工余量的因素
(1)前工序加工后的表面上有微观的表面粗糙度。Ra和表面缺陷层 Da ，如图7.4（a）。
图7.4 影响加工余量的因素
(2)前道工序的表面尺寸公差。
(3)前道工序的相对位置尺寸公差，如图7.4(a)。前道工序加工后，还留下表面位置尺寸误差和表面间的相互位置误差。如图 7.4(b)。
EI 0 EI i
i 1

ES j
式中，ES0为封闭环上偏差；EI 0为封闭环下偏差；ESi为增环的上偏；
EI j 为减环的下偏差； i EI
为增环的下偏差；EI j 为减环的上偏差；m为增环环数；n为尺寸链的总环数。
4.封闭环的公差计算：
封闭环的公差等于所有组成环公差之和。即：
T ( A0 ) T ( Ai )
(2) 选择加工余量小且均匀的重要表面为粗基准。
(3) 粗基准避免重复使用。
二、精基准的选择原则
(1) 基准重合原则。应尽量选择待加工表面的设计基准为定位基准，这样可以避免因基准不重合而产生的定位误差。
(2) 基准不变原则。应尽量使各个工序的定位基准相同，以保证各个加工表面之间的相互位置精度。
三、工序的集中与分散
1.工序集中
工序集中原则，是使每个工序包括尽可能多的内容，因而使总工序数减少。工序集中特点是工序数目少、工序内容复杂，因而有以下优缺点：工序数目少，简化了生产组织工作；减少了设备数目，从而减小了生产面积；减少了安装次数，有利于提高生产率和缩短生产周期；有利于采用高生产率设备和工艺装备；操作、调整费时费事，生产准备工作量大。

机械制造技术基础复习资料

机械制造技术基础复习资料机械制造技术基础复习资料

第一章第一章机械制造概论机械制造概论

机械制造：从毛坯经过一系列过程成为成品机器的过程。机械制造：从毛坯经过一系列过程成为成品机器的过程。

生产系统：原材料进厂到产品出厂的整个生产经营管理过程。生产系统：原材料进厂到产品出厂的整个生产经营管理过程。

制造系统：原材料变为产品的整个生产过程，原材料变为产品的整个生产过程，包括毛坯制造、包括毛坯制造、机械加工装配检测和物料的存储运输所有的工作。储运输所有的工作。储运输所有的工作。

工艺系统：机械加工所使用的机床刀具夹具和工作组成了一个相对独立的系统称为工艺系统机械加工所使用的机床刀具夹具和工作组成了一个相对独立的系统称为工艺系统生产纲领：企业根据市场需求和自身的生产能力制定生产计划，在计划期内应当生产的产品的产量和进度计划称为生产纲领。的产量和进度计划称为生产纲领。生产类型举例说明：生产类型举例说明：

大量生产：汽车、手表、手机、由于其产量大且同一类型的产品一样故为大量生产大量生产：汽车、手表、手机、由于其产量大且同一类型的产品一样故为大量生产成批生产：笔记本电脑、由于其每一阶段的电脑不同，每种电脑均有一定的数量成批生产：笔记本电脑、由于其每一阶段的电脑不同，每种电脑均有一定的数量

单件生产：大型机床、水力发电装置，由于其为重型设备，专用设备所以只能进行单件生产。第二章第二章金属切削原理金属切削原理

金属切削加工：利用切削刀具切除工件上多余的金属，利用切削刀具切除工件上多余的金属，从而使工件的几何形状、从而使工件的几何形状、尺寸精度及表面质量达到预定要求，这样的加工称为金属切削加工。表面质量达到预定要求，这样的加工称为金属切削加工。表面质量达到预定要求，这样的加工称为金属切削加工。

第7章机械加工工艺规程

习题

7-1 T 形螺杆如图7-1所示。其工艺过程如下，请分出工序、安装、工位、工步及走刀。

⑴ 在锯床上切断下料Φ35×125；

⑵ 在车床上夹一头车端面，打顶尖孔；

⑶ 用尾架后顶尖顶住工件后，车Φ30外圆及T20外圆（第一刀车至Φ24，第二刀车至

Φ20），车螺纹，倒角；

⑷ 在车床上车Φ18外圆及端面；

⑸ 在卧式铣床上用两把铣刀同时铣Φ18圆柱上的宽15的两个平面，将工件回转90°（利

用转台），铣另两个面，这样作出四方头。

图7-1

7-2 如图7-2所示套筒零件，加工表面A 时要求保证尺寸10+0.10mm ，若在铣床上采用静调整

法加工时以左端端面定位，试标注此工序的工序尺寸。

7-3 如图7-3所示定位套零件，在大批量生产时制定该零件的工艺过程是：先以工件的右端

端面及外圆定位加工左端端面、外圆及凸肩，保持尺寸5±0.05mm 及将来车右端端面时的加工余量 1.5mm ，然后再以已加工好的左端端面及外圆定位加工右端端面、外圆、凸肩及内孔，保持尺寸60－0.25 mm 。试标注这两道工序的工序尺寸。

图7-2 图7-3

2⨯45︒

7-4 如图7-4所示为一锻造或铸造的轴套，通常是孔的加工余量较大，外圆的加工余量较小，

试选择粗、精基准。

7-5 试提出成批生产如图7-5所示零件的机械加工工艺过程（从工序到工步），并指出各工

序的定位基准。

7-6 图7-6所示的轴类零件，在卧式铣床上，采用调整法且用两把铣刀组合在一起同时加工

两个槽。当此工序以大端端面为轴向定位基准时，根据零件图，重新标注工序尺寸A 。

机械制造工艺教案第七章4-6节(已排)

5
（7）选择加工方法还要考虑本厂的现有设备等生产条件。应充分利用现有的设备，也应注意不断对原有设备和工艺技术的改造，逐步采用亲技术和提高工艺水平。
（8）一个零件通常是由许多表面所组成，但各个表面的几何性质不外乎是外圆、孔、平面及各种成形表面等。因此，熟悉和掌握这些典型表面的各种加工方案对制订零件加工工艺过程是十分必要的。工件上各种典型表面所采用的典型工艺路线如表7-5及表7-6所示，可供选择表面加工方法时参考。
4
（4）在被加工零件各表面加工方法分别初步选定以后，还应综合考虑为保证各加工表面位置精度要求而采取的工艺措施。例如几个同轴度要求较高的外圆或孔，应安排在同一工序的一次装夹中加工，这时就可能要对已选定的加工方法作适当的调整。（5）选择加工方法要考虑到生产类型，即考虑生产率和经济性问题。在大批大量生产中，采用高效率的专用机床和组合机床及先进的加工方法。如加工内孔可采用拉床和拉刀；轴类件加工可采用半自动液压仿形车床。在单件小批生产中，一般采用通用机床和工艺装备进行加工。（6）选择加工方法应考虑零件结构、加工表面的特点和材料性质等因素。零件结构和表面特点不同，所选择的加工方法也不同，如位置精度要求高的或在直径的孔，最好的加工方法是镗孔。考虑工件材料的选择，对淬硬工件应采用磨削加工；但对有色金属件的加工不宜用磨削，一般采用金刚镗或高速精细车削加工。
调质一般安排在粗加工以后进行。

第7章_机械制造工艺基础考试复习题

第7章练习题

一、是非题

1、零件的切削加工工艺性反映的是零件切削加工的难易程度。（√）

2、零件的结构工艺性是衡量零件结构设计优劣的指标之一。（√）

3、在单件小批生产中一般采用机械加工艺过程卡片指导生产。（√）

4、定位基准属于工艺设计过程中所使用的一种基准，因此属于设计基

准。（×）

5、粗基准是粗加工所使用的基准，精基准是精加工所使用的基准。

（×）

6、经济精度指的是在正常工艺条件下，某种加工方法所能够达到的精

度。（√）

7、加工顺序的安排仅指安排切削加工的顺序。（×）

8、单件小批生产中倾向于采用工序集中的原则。（√）

9、退火等热处理工序一般安排在半精加工之后、精加工之前进行。

（×）

10、箱体类零件的精基准及定位方式一般采用一面两销。（√）

11、热处理前已加工好的中心孔，热处理后必须研磨，以保证定位精度。（√）

12、粗基准是粗加工所使用的基准，精基准是精加工所使用的基准。（×）

13、变速箱体上的Φμm轴承孔,采用下列方案:钻—扩—粗磨—精磨。（×）

14、在多品种小批量生产中，一般倾向于使用工序分散的原则。（×）

15、有色金属的精加工适合车削和铣削而不适合磨削。（√）

二、选择题

1、下面关于零件结构工艺性论述不正确的是（ D ）

A．零件结构工艺性具有合理性 B 零件结构工艺性具有综合性

C：零件结构工艺性具有相对性 D零件结构工艺性具有正确性

2、零件加工时，粗基准一般选择（A）

A 工件的毛坯面 B工件的已加工表面

C 工件的过渡表面 D工件的待加工表面

3、下面对粗基准论述正确的是（C）

A 粗基准是第一道工序所使用的基准 B粗基准一般只能使用一次

第7章机械加工生产线总体设计

k——生产线停修系数，
1
2
3
系数 k 0.89～0.92 0.86～0.89 0.83～0.86
◇机床负荷率概念：
设生产线上有n台机床，则机床平均负荷率：
主要评价指标
机床平均负荷率◇
所需各类工作人员总数占地面积制造零件的生产成本◇
投资费用投资回收期◇
返回
7.3 生产线专用机床的总体设计
单工位机床常见配置形式
◇单面卧式 ◇双面卧式
◇三面卧式
◇单面立式
◇立卧复合式
◇双面倾斜式
7.3.2 组合机床的组成、特点及基本配置形式
7.3.2 组合机床的组成、特点及基本配置形式
7.3.2 组合机床的组成、特点及基本配置形式
7.3.2 组合机床的组成、特点及基本配置形式
7.3.2 组合机床的组成、特点及基本配置形式
间的余量。
工生产线，自成工段。
返回
提高切削用量，采用先进刀具等，缩短工序节拍。
★采用新的工艺方法→提高工序节拍； ★增加顺序加工工位→工序分散，将限制性工序分解为几个工步，摊在
几个工位上完成； ★实行多件并行加工→采用多工位加工机床，各工位完成同样工件不同
工步的加工，每次转位就完成一个工件； ★增加同时加工的工位数→设置若干台同样的机床，同时加工同一道限
7.3.3 组合机床设计的步骤

机械制造基础第七章习题及答案

第七章习题及答案

7-1试述生产过程、工序、工步、走刀、安装、工位的概念。

答：制造机械产品时，将原材料转变为成品的全过程称为生产过程。

工序是指一个（或一组）工人在一个工作地点或一台机床，对同一个或同时对几个工件进行加工所连续完成的那一部分工艺过程。

工步是指在一个工序中，当加工表面不变、加工工具不变的情况下所连续完成的那部分工艺过程。

在一个工步内，如果被加工表面需切去的金属层很厚，一次切削无法完成，则应分几次切削，每进行一次切削就是一次走刀。

安装是指工件在加工之前，在机床或夹具上占据正确的位置（即为定位），然后加以夹紧的过程称为装夹。工件经过一次装夹完成的工序称为安装。

工件在机床上所占据的每一个待加工位置称为工位。

7-2什么是机械加工工艺过程？什么是机械加工工艺规程？

答：机械加工工艺规程（简称工艺规程）是将机械加工工艺过程的各项内容写成文件，用来指导生产、组织和管理生产的技术文件。

工艺过程是生产过程中的主要部分，是指在生产过程中直接改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和材料性能，使其成为半成品或成品的过程。

7-3试指明下列工艺过程中的工序、安装、工位及工步。坯料为棒料，零件图如图题7-3所示。

1）卧式车床上车左端面，钻中心孔。答：车左端面、钻中心孔分别为工步。

2）在卧式车床上夹右端，顶左端中心孔，粗车左端台阶。答：夹右端，顶左端中心孔为装夹，粗车左端台阶为工步。3）调头，在卧式车床上车右端面，钻中心孔。答：车右端面、钻中心孔分别为工序。

4）在卧式车床上夹左端，顶右端中心孔，粗车右端台阶。答：夹左端，顶右端中心孔为装夹。车右端台阶为工步。5）在卧式车床上用两顶尖，精车各台阶。

机械制造工艺学课件第7章精密、超精密及微细加工工艺

第7章精密、超精密及微细加工工艺
④ 电解研磨、机械化学研磨、超声研磨等复合研磨方法
• 电解研磨是电解和研磨的复合加工，研具是一个与工件表面接触的研磨头，它既起研磨作用，又是电解加工用的阴极，工件接阳极。
• 机械化学研磨是在研磨的机械作用下，加上研磨剂中的活性物质的化学反应，从而提高了研磨质量和效率。
7
第7章精密、超精密及微细加工工艺
② 超精密砂带磨削技术随着砂带制作质量的迅速提高，砂带上砂粒的等高性和微刃性较好，并采用带有一定弹性的接触轮材料，使砂带磨削具有磨削、研磨和抛光的多重作用，从而可以达到高精度和低表面粗糙度值。
砂带磨削机构示意图
8
第7章精密、超精密及微细加工工艺
③ ELID（电解在线修整）超精密镜面磨削技术
用于加工软金属材料，如铜、铝等非铁金属及其合金，以及光学玻璃、大理石和碳素纤维板等非金属材料，主要加工对象是精度要求很高的镜面零件。
最新进展表明，国外金刚石刀具刃口半径可达到纳米级水平，日本大阪大学和美国 LLL 实验室合作研究超精密切削的最小极限，使用极锋锐的刀具和机床条件最佳的情况下，可以实现切削厚度为纳米（nm）级的连续稳定切削。现在我国生产中使用的金刚石刀具，刀刃锋锐度约为 0.2~0.5μm，特殊精心研磨可以达到0.1μm。在对加工表面质量有特殊要求时，特别是在要求残留应力和变质层很小时，需要进一步提高刀刃的锋锐度。

第7章工艺规程设计

生产过程与工艺过程
Fra Baidu bibliotek
主要
内容
机械加工工艺过程的组成生产类型与工艺特征工艺规程的作用和种类
7.2 机械加工工艺规程设计
7.2.1 机械加工工艺规程设计的内容及步骤
7.2.2 制订机械加工工艺规程时要解决的主要问题
7.2.2.1 7.2.2.2 7.2.2.3 7.2.2.4 7.2.2.5 7.2.2.6 定位基准的选择加工方法的选择加工阶段的划分工序的集中与分散加工顺序的安排机床的选择
中批生产中等、周期性变换部分铸件采用金属模铸造，部分锻件采用模锻。毛坯精度和加工余量中等大部分有互换性，少部分钳工修配数控机床、加工中心和柔性制造单元；也可采用通用机床和专用机床。按零件类别，部分布置成流水线，部分采用机群式布置广泛采用专用夹具、可调夹具和组合夹具。较多采用专用刀具与量具技术水平中等编制工艺规程，关键工序有较详细的工序卡中中
生产过程：指把原材料转变为成品的全过程。机械工厂的生产过程一般包括原材料的验收、保管、运输，生产技术准备，毛坯制造，零件加工（含热处理），产品装配，检验以及涂装等。直接改变加工对象的尺寸、形状、表面质量以及相对位置关系的生产过程称为工艺过程。
毛坯和零件成形——铸造、锻压、焊接、注塑… 机械加工——切削、磨削、特种加工材料改性与处理——热处理、电镀、热喷涂 …

机械CADCAM技术第7章

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2）形状特征描述法原理：将零件形状特征按顺序输入计算机，按设定的数据结构进
行组织，形成供CAPP调用的零件信息模型。
优点：
①零件特征与加工方法相对应，便于推导加工工艺； ②零件特征包括尺寸、公差、粗糙度等信息，为工序设计、尺
寸链计算、工艺路线的安排提供了方便。
应用：在众多CAPP系统中得到了应用。
回转体零件加工二叉树结构表示
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3）语言描述法用计算机能够识别的语言对零件形状和工艺特征进
行描述，需要用户学习掌握所选用语言的词法和语法，描述过程比较繁琐。
4）知识表示描述法用人工智能中的知识表示方法来描述零件信息
，包括人工智能框架表示法、产生式规则法和谓词逻辑表示法等。
5）直接将CAD作业结果作为CAPP的输入将CAPP系统与
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CAPP系统结构组成
• 零件信息获取模块有人机交互、由CAD模型转换等方法。 • 工艺决策按预定的决策逻辑，进行比较、推理和决策加工工艺
规程。 • 工艺数据库与知识库包含工艺设计所要求的工艺数据和规则。
工艺数据：加工方法、加工余量、切削用量、刀夹量具等；规则：决策规则、加工方法选择、工序工步归并规则等、 • 人机交互界面是用户的操作环境。 • 工艺文件管理与输出包括工艺文件格式化显示和打印输出等。