机械加工工艺设计

机械加工工艺设计

《工程实践》课程

〃工艺设计〃单元理论辅导

主讲教师：王利民

一.机械加工工艺过程的基本概念

■工艺就是制造产品的方法。

■机械加工工艺过程就是在机械加工车间生产机械产品的过程,也就是直接用来改变原材料或毛坯的形状、尺寸，使之变为成品的过程。

■制订零件机械加工工艺过程就是〃机械加工工艺设计〃。

■机械加工工艺过程包括如下的组成部分：工序、工步、走刀；定位、安装。

■工序：是组成工艺过程的基本单元。是指—个（或一组）工人/在一台机床上（或一个工作地点）,对一个（或同时几个）工件连续加工所完成的那一部分机械加工工艺过程。

■工步：是在加工表面不变、切削工具不变、切削用量不变的条件下所连续完成的那部分工艺过程。

■走刀：是用同一刀具在切削用量不变的条件下，对同一表面进行多次切削，则刀具每一次切削所完成的那部分工艺过程。

■定位：是工件在加工之前，使其在机床上或夹具中占据一正确的i立置。

■安装:是工件定位后加以夹紧的过程。

■在制定机械加工工艺时,一般根据零件生产类型的不同制定相应的工艺。零件生产类型可分三种：

-1件箧塞蠶蠶評'很少重

■成批生产：成批地制造相同的零件,每相隔一段时间又重复生产。

成批生产可分为小批生产、中批生产和大批生产。

■大量生沁：经常重复地进行一种零件某一工序的生产,为大量生产。

车两端面、钻两端中心孔、粗车各外圆、半精车各外圆及切槽、倒角、车螺纹、磨各外圆、磨台肩面。

◎ 00,04 A-B

L

J

—

S

A

u

190

3

40

! 0.02 A-B

如图所示轴的加工内容有:

分别车两端面、钻两端中心孔；粗车各外圆；

半精车各外圆及切槽、倒角；车螺纹。

工序工序内容设备磨各外圆至要求,靠磨台肩面。磨床

成批生产工艺过程

工序~T

工序内容

分别车端面、钻两端中心孔

粗车各外圆

设备

车床半精车各外圆及切槽、倒角

车螺纹

磨各外圆至尺寸要求，靠磨台肩面磨床

车床

二、零件表面的加工方法简介

■车削加工：车削加工主要用于加工各种回转表面,如图。

■钻削加工：用于在实体材料上钻孔或在已 有孔的前提下对孔进行加工等,如图。

(a)在实体材料上加工孔

(b)对已有孔进行加工

■铳削加工：可以加工平面、台阶面、沟槽、蟆旋形表面及各种曲面等,如图。

(a)铢平面⑹铳内凹面(c)铳外凸面

(e)铢键(d)铳螺旋槽

■刨削加工：用在单件小批生产中,加工平面、直槽、成形面等,如图。

刨平面刨直槽

刨丿【形面

■磨削加工：用于加工外圆面、内圆面、平面、成形面、螺纹和齿轮等各种表面,女[] 图。

三、制订机械加工工艺过程的步骤

L选择零件加工的毛坯类型

■轴类毛坯：常用碳钢、合金钢,毛坯多用型材、锻件。

■盘套类毛坯：常用碳钢、合金钢、铸铁、铸钢,毛坯多用型材、锻件、铸件。

■支架箱体类毛坯：常用铸铁、铸钢,毛坯多用铸件,单件小批量生产时也可采用焊接件毛坯。

2 .选择零件表面的加工方案■外圆加工方案

■虫累纹加工：

■有车虫累纹、铢螺纹、磨虫累纹、攻!11 累纹、套螺纹、搓虫累纹和滚螺纹等。

■齿形加工方法：

■有铢齿、插齿、滚齿等。

3症位基准的选择

■定位基准：工件在加工过程中,用于确定工件在机床或夹具上的正确位置的基准。

■三类典型零件定位基准常作如下选择：

■阶梯轴类零件：常选择两端中心孔作为定位基面。如图所示。

■盘套类零件：一般以轴线部位的孔作为定

位基面,常采用心轴装夹,如左图。

■支架箱体类零件：多选择主要平面（即装配基面）作为定位基面,采用压板、螺栓装夹,加工轴承孔等,如右图。

勻別m叮I川

4拟定零件加工工艺路线

■拟定工艺过程就是把零件各表面的加工,按先后顺序作合理的安排,一般考虑以下三条原则：

■先粗后精：先进行粗加工、半精加工,再进行精加工。

■先主后次：主要表面先加工，次要表面的加工可穿插在主要表面加工工序之间,或稍后进行。要注意退刀槽、倒角等的安排。

■先基准后其他：精基准面应在一开始就进行加工，因为后续加工要用它来定位。

■热处理工序的安排：是由热处理的目的及 其方法决定的,并与零件的材料有关。具 体方法的选择及其工序安排参见图。

热处理工序在工艺过程中的安排

■检验工序安排:一般安排在粗加工完成结 束以后,

退火或正火

毛坯一

调质

I

I 年火

厂L_i 磨削加日——

一 T 半精亦—pT 精密加工 ~｛刀具精加工口

翅精密加工

重要工序加工前后,及零件全部加工结束之后进行。■工序的加工余量：经验估计法的加工余量（回转表面为半径方向余量,平面为单边余量）简述如下：粗加工余量约为1-1.5mm ；

半精加工余量约为0.5~lmm ；

精加工余量约为0.2〜0.5mm ；

磨削余量约为0. 15-0. 25mm o

■确定各工序所用的设备、刀具。

■填写工艺文件。

四、典型零件机械加工工艺规程示例

1传动轴机械加工工艺规程

传动轴的材质为40Cr,生产数量500件。

传动轴技术要求为：调质处理HB220——240 ,如图所示。