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,,,,金屬工藝學(xué),,,第七章零件切削加工的工藝過程,第一節(jié)概述第二節(jié)工件的裝夾與定位第三節(jié)定位基準(zhǔn)和加工順序第四節(jié)零件的結(jié)構(gòu)工藝性和坯料的選擇第五節(jié)典型零件切削成形工藝分析,重點(diǎn)內(nèi)容,了解工序、工步、工位等概念以及幾種不同的定位方式切削加工零件的結(jié)構(gòu)工藝性（合理or不合理）,第一節(jié)概述,第七章切削加工的工藝過程,Introduction,1.1生產(chǎn)工程與工藝過程生產(chǎn)過程：將原材料轉(zhuǎn)變成產(chǎn)品的全過程。工藝過程：用來改變坯料形狀、尺寸、表面質(zhì)量等，使其成為合格零件的過程。如鑄造、鍛造、焊接、沖壓，零件的機(jī)加工、熱處理、裝配等。機(jī)械加工的工藝規(guī)程：規(guī)定產(chǎn)品或零部件制造工藝過程和操作方法的工藝文件。機(jī)加工工藝過程卡片機(jī)加工工序卡片,第一節(jié)概述,第七章切削加工的工藝過程,Introduction,1.2切削加工工藝過程的組成工序：一個(gè)或一組操作者在一個(gè)工作地點(diǎn)完成的那部分工作。安裝：工件經(jīng)一次裝夾所完成的那部分工作工位：一次裝夾后，工件在加工過程中相對于刀具作若干次位置的改變，每次工件所處的位置為一個(gè)工位。工步：在加工表面不變、加工工具不變的情況下所連續(xù)完成的那部分工作。一個(gè)工序可能有一個(gè)安裝，也可能有多次安裝；一個(gè)工序可能有一個(gè)工位，也可能有多個(gè)工位；一個(gè)工序可能有多個(gè)工步。,第二節(jié)工件的裝夾與定位,第七章切削加工的工藝過程,Clamping＆Positioning,2.1工件的裝夾定位---使工件在機(jī)床上占據(jù)正確的加工位置，以保證被加工表面的精度；夾緊---使工件在承受切削力時(shí)，能保持正確位置而對工件施加的力。二者區(qū)別：定位使工件在夾具中獲得正確的位置；夾緊能保證定好的位置不因外力的作用而發(fā)生改變。安裝---工件的定位＋夾緊過程。先定位、后夾緊同時(shí)定位＋夾緊,第二節(jié)工件的裝夾與定位,第七章切削加工的工藝過程,Clamping＆Positioning,2.2工件的定位定位原理：“六點(diǎn)定位原理”－采用六個(gè)相互獨(dú)立的定位元件來限制工件的六個(gè)自由度。定位方式：完全定位不完全定位重復(fù)定位（過定位／超定位）欠定位合理：完全定位、不完全定位不合理：重復(fù)定位、欠定位,第二節(jié)工件的裝夾與定位,第七章切削加工的工藝過程,Clamping＆Positioning,2.3工件的夾緊夾緊裝置的基本要求夾緊時(shí)不能破壞工件在夾具中占有的正確位置；夾緊力要適當(dāng)；確定夾緊力作用點(diǎn)的原則應(yīng)正對支承元件或位于支承元件所形成的支承平面內(nèi)應(yīng)位于工件剛性較好的部位應(yīng)盡量靠近加工面，以減小切削力對夾緊點(diǎn)的力矩，防止或減小工件的加工振動(dòng)或彎曲變形,第三節(jié)定位基準(zhǔn)和加工順序,第七章切削加工的工藝過程,Baseline＆Sequence,3.1基準(zhǔn)及分類基準(zhǔn)：在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造和裝配過程中，在零件圖、工藝圖和裝配圖上作為依據(jù)的點(diǎn)、線、面。基準(zhǔn)的分類：設(shè)計(jì)基準(zhǔn)－在零件圖上（設(shè)計(jì)圖樣上）所使用的基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)－加工工藝過程中所采用的基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)測量基準(zhǔn)裝配基準(zhǔn),第三節(jié)定位基準(zhǔn)和加工順序,第七章切削加工的工藝過程,Baseline＆Sequence,第三節(jié)定位基準(zhǔn)和加工順序,第七章切削加工的工藝過程,Baseline＆Sequence,3.2定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的關(guān)系可以一致，也可以不一致；基準(zhǔn)不重合時(shí)，前一加工的誤差會(huì)影響到后一加工的誤差（圖7－12）；基準(zhǔn)重合時(shí)，不影響。定位基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)：以未加工表面作為定位基準(zhǔn)精基準(zhǔn)：以已加工表面作為定位基準(zhǔn),第三節(jié)定位基準(zhǔn)和加工順序,第七章切削加工的工藝過程,Baseline＆Sequence,（1）粗基準(zhǔn)的選擇原則①保證各重要加工表面都有足夠的加工余量；②保證加工表面與非加工表面之間的相互位置精度；選擇加工余量均勻的重要表面為粗基準(zhǔn)（圖7－13）；選取與加工表面有位置精度要求的不加工表面為粗基準(zhǔn)（圖7－14）；選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)盡量平整、光潔，不應(yīng)有飛邊、澆口、冒口及其它缺陷；粗基準(zhǔn)只允許使用一次。,第三節(jié)定位基準(zhǔn)和加工順序,第七章切削加工的工藝過程,Baseline＆Sequence,機(jī)床導(dǎo)軌面要求加工余量均勻---選作粗基準(zhǔn),,第三節(jié)定位基準(zhǔn)和加工順序,第七章切削加工的工藝過程,Baseline＆Sequence,不加工面作粗基準(zhǔn)使內(nèi)外圓柱面同軸,第三節(jié)定位基準(zhǔn)和加工順序,第七章切削加工的工藝過程,Baseline＆Sequence,（2）精基準(zhǔn)的選擇原則保證工件的加工精度；（1）“基準(zhǔn)重合”原則：盡可能選用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)。可以避免由于基準(zhǔn)不重合而引起的定位誤差。（2）“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則：應(yīng)選擇各加工表面都能共同使用的定位基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)，以保證各加工表面間的相互位置精度。（3）“互為基準(zhǔn)”原則：當(dāng)兩個(gè)表面相互位置精度要求很高，可以采取互為精基準(zhǔn)的原則，反復(fù)多次進(jìn)行精加工。（4）“自為基準(zhǔn)”原則：精加工或光整加工時(shí)，選加工表面本身作為定位基準(zhǔn)。,第三節(jié)定位基準(zhǔn)和加工順序,第七章切削加工的工藝過程,Baseline＆Sequence,3.3加工順序的安排機(jī)加工順序：先基面后其它、先粗后精、先主后次、先面后孔。熱處理順序：預(yù)先熱處理：調(diào)整硬度以利切削加工；時(shí)效處理：消除殘余應(yīng)力；最終熱處理：使零件的性能達(dá)到要求。輔助工序安排：包括檢驗(yàn)、去毛刺、清洗、涂防銹漆等。,退火、正火，在機(jī)加工前,先精基準(zhǔn)后其它，先重要表面后次要,分人工和自然，粗加工前后,調(diào)質(zhì)：半精之前（硬度要求不高）；淬火：磨削前,第三節(jié)定位基準(zhǔn)和加工順序,第七章切削加工的工藝過程,Baseline＆Sequence,3.4機(jī)床和工藝裝備的選擇機(jī)床的選擇機(jī)床的精度應(yīng)與工序要求的精度相適應(yīng)；機(jī)床的生產(chǎn)率應(yīng)與該零件生產(chǎn)類型相適應(yīng)；機(jī)床的加工尺寸范圍應(yīng)與零件的外形尺寸相適應(yīng)；應(yīng)符合本廠現(xiàn)有的實(shí)際情況。工藝裝備的選擇夾具、刀具、量具,第四節(jié)零件的結(jié)構(gòu)工藝性,第七章切削加工的工藝過程,StructuralTechnology,4.1零件結(jié)構(gòu)工藝性的一般原則減少換刀次數(shù)和內(nèi)孔溝槽的加工便于裝夾和定位便于加工和測量留有足夠的退刀槽和越程槽利于保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率,第四節(jié)零件的結(jié)構(gòu)工藝性,第七章切削加工的工藝過程,StructuralTechnology,,,,避免在斜面上鉆孔或使鉆頭單刃切削防止損壞刀具和加工誤差,第四節(jié)零件的結(jié)構(gòu)工藝性,第七章切削加工的工藝過程,StructuralTechnology,,孔的位置要保證鉆頭正常進(jìn)給，避免加長鉆頭,第四節(jié)零件的結(jié)構(gòu)工藝性,第七章切削加工的工藝過程,StructuralTechnology,,,,鉆不出的孔,第四節(jié)零件的結(jié)構(gòu)工藝性,第七章切削加工的工藝過程,StructuralTechnology,,統(tǒng)一尺寸，減少走刀次數(shù)和換刀時(shí)間，提高生產(chǎn)效率,第四節(jié)零件的結(jié)構(gòu)工藝性,第七章切削加工的工藝過程,StructuralTechnology,,非配合面可以不加工,第四節(jié)零件的結(jié)構(gòu)工藝性,第七章切削加工的工藝過程,StructuralTechnology,,便于裝夾和定位,第四節(jié)零件的結(jié)構(gòu)工藝性,第七章切削加工的工藝過程,StructuralTechnology,,,找正安裝時(shí)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且不穩(wěn)定,外形不規(guī)則零件，增設(shè)工藝凸臺(tái)，使安裝定位變得更容易,第四節(jié)零件的結(jié)構(gòu)工藝性,第七章切削加工的工藝過程,StructuralTechnology,,無法下刀！,便于加工和測量,第四節(jié)零件的結(jié)構(gòu)工藝性,第七章切削加工的工藝過程,StructuralTechnology,,第四節(jié)零件的結(jié)構(gòu)工藝性,第七章切削加工的工藝過程,StructuralTechnology,4.2坯料的選擇常件坯料的種類鑄件坯料:形狀復(fù)雜鍛件坯料:強(qiáng)度較高、形狀簡單型材：圓鋼、扁鋼、方鋼、鋼板、角鋼、工字鋼選擇坯料時(shí)應(yīng)考慮：生產(chǎn)規(guī)模：大批量？單件？小批量？力學(xué)性能：鍛造>鑄造形狀和尺寸：復(fù)雜程度？尺寸大小？自由鍛>模鍛生產(chǎn)條件：經(jīng)濟(jì)性（經(jīng)濟(jì)精度）,第四節(jié)零件的結(jié)構(gòu)工藝性,第七章切削加工的工藝過程,StructuralTechnology,常用坯料的種類和特點(diǎn),第五節(jié)典型零件工藝分析,第七章切削加工的工藝過程,ProcessingofTypicalParts,,材料：45鋼單件、小批量HRC40~45,第五節(jié)典型零件工藝分析,第七章切削加工的工藝過程,ProcessingofTypicalParts,5.1分析零件各主要部分的技術(shù)要求在的軸段上裝滑動(dòng)齒輪，并開有鍵槽；和的兩段為軸頸，支承于箱體的軸承孔中；配合表面粗糙度值Ra均為0.8μm，其余3.2μm；工件材料為45鋼，淬火硬度為40~45。,第五節(jié)典型零件工藝分析,第七章切削加工的工藝過程,ProcessingofTypicalParts,5.2擬定工藝路線加工方案：粗車——半精車——熱處理——粗磨——精磨，軸上的鍵槽可在立銑床上銑出選擇基準(zhǔn)：為了保證各配合表面的位置精度，選擇軸線（軸兩端的中心孔）為粗、精基準(zhǔn)。工藝過程：,第五節(jié)典型零件工藝分析,第七章切削加工的工藝過程,ProcessingofTypicalParts,5.3工藝過程,第五節(jié)典型零件工藝分析,第七章切削加工的工藝過程,ProcessingofTypicalParts,5.4小批量加工簡單階梯軸工藝過程在車床上，先車階梯軸的一端端面，鉆中心孔；然后調(diào)頭裝夾，再車另一端，完成第一道工序。車外圓，車槽和倒角完成第二道工序。在銑床上，銑鍵槽，去毛刺，完成第三道工序。在磨床上，磨外圓，完成第四道工序。,第五節(jié)典型零件工藝分析,第七章切削加工的工藝過程,ProcessingofTypicalParts,5.5大批量加工簡單階梯軸工藝過程第一道工序是在銑端面、鉆中心孔機(jī)床上，兩端同時(shí)銑端面，鉆中心孔；第二道工序是在車床上，車一端外圓，車槽和倒角；第三道工序是在另一車床上，車另一端外圓，車槽和倒角；第四道工序是在銑床上，銑鍵槽；第五道工序是在鉗工臺(tái)上，去毛刺；第六道工序是在磨床上，磨外圓。,