《机械制造工艺及工装设计方案》学习指导.docVIP

《机械制造工艺与工装设计》学习指导 （王先逵主编.机械制造工艺学(第2版).北京:清华大学出版社,2008） 第一部分 机械加工工艺规程设计 一、工艺过程基本概念 1．生产过程和工艺过程 (1)生产过程：机械产品的生产过程是将原材料或半成品转变为产品的全过程。 (2)工艺过程：在生产过程中直接改变生产对象的形状、尺寸、性能以及相对位置关系的过程。 (3)机械加工工艺过程：采用各种机械加工方法，使零件从毛坯的过程 3．设计基准：在产品或零件图上使用的基准 4．工艺基准：在加工和装配等工艺过程中使用的基准 5．工序基准：在工序图上使用的基准（即在工序图上用来规定所加工表面加工后的尺寸、形状、位置的基准） 6．定位基准：工件在机床或夹具中占有正确位置时所使用的基准。 三、毛坯的选择 1．毛坯的种类：铸件、锻件、型材、焊接件、冲压件、冷挤压件、粉末冶金 2．毛坯制造方法：铸造、锻造、焊接、冲压、烧结3．加工余量、工序尺寸及公差的关系（图4-20） 4．工艺尺寸链计算 (1)极值法计算公式：封闭环公差（T(）、封闭环上偏差（ES(T()）、封闭环下偏差（EI(T()） (2)工艺尺寸链：首先按加工顺序将间接获得的尺寸作为封闭环，然后从封闭环的任一端开始顺序查找有关尺寸直至封闭环的另一端以组成封闭的尺寸链环，最后根据计算公式计算得到所求组成环（含封闭环）的尺寸和公差。 七、切削用量选择 1．考虑因素：生产率（金属切除率）、机床功率、刀具耐用度、加工表面粗糙度 2．基本原则：首先选择背吃刀量，以求一次进刀全部切除加工余量；其次根据机床进给动力允许或被加工表面粗糙度的要求，选择一个较大的进给量；最后根据已确定的背吃刀量和进给量，并在刀具耐用度和机床功率允许的条件下选择一个合理的切削速度。 3．选择步骤 (1)背吃刀量ap的选择：根据加工余量大小，除留下后续工序的余量外，尽可能一次切除，以使走刀次数最少。当粗切余量太大或工艺系统刚性较差时，才考虑分几次切除； (2)进给量f的选择：根据工艺系统的刚性和强度，采用计算或查表的方式来确定。粗加工的进给量主要受到机床进给动力的限制，半精加工和精加工的进给量主要受到表面粗糙度的限制。 (3)切削速度vc的选择：按照刀具耐用度所允许的切削速度进行计算，或者按实践经验和手册查表确定。 (4)校验机床功率：根据机床功率计算最大切削速度。 八、工艺规程文件 1．机械加工工艺过程卡2． 注1：预备热处理是在机械加工之前所进行的热处理，为后续加工或最终热处理消除组织缺陷，消除残余应力，改善组织结构和调整硬度。 下料后若采用锻造毛坯，则锻造后应安排正火工序，下料后若无需锻造毛坯则无需预备热处理；调质通常安排在粗加工后进行，以便消除粗加工后产生的应力以及获得良好的综合机械性能；淬火工序则安排在磨削工序之前。 注2：轴类零件一般采用中心孔作为定位基准，以实现基准统一的工艺方案。在单件小批量生产中，常在普通车床上分工步进行车端面钻中心孔工序；在大批量生产中，常在铣端面钻中心孔专用机床上同时进行该工序。 注3：传动轴上的键槽、花键等表面的加工，一般安排在外圆精车之后、磨削之前进行。因为如果在精车之前就铣出键槽，在精车时由于断续切削而易产生振动，影响加工质量，又容易损坏刀具，也难以控制键槽的尺寸。但也不应安排在外圆精磨之后进行，以免破坏外圆表面的加工精度和表面质量，而且磨削之后也难以铣键槽。 注4：修研中心孔通常是在车床上用金刚石或硬质合金顶尖加压进行（涂研磨膏W10、W20）。如果精度要求更高，则采用在中心孔磨床上修研中心孔。 2．盘套类零件 第二部分 机床夹具设计 一．夹具组成、作用与分类 (1)夹具与机床夹具：夹具是一种装夹工件的工艺装备，我们把在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。 (2)夹具功能：①主要功能：定位和夹紧；②特殊功能：对刀和导向。 (3)夹具组成：①基本组成：定位装置、夹紧装置和夹具体；②其它装置：连接元件、对刀及导向装置以及其它元件或装置（分度装置、靠模装置、上下料装置、平衡块等）。 (4)夹具作用：一是容易地、稳定地保证加工精度；二是提高劳动生产率；三是扩大机床工艺范围；四是改善劳动条件。 (5)夹具分类：按照应用范围（通用夹具、专用夹具、组合夹具等）、夹具动力源（手动夹具、气动夹具、液压夹具、电动夹具、磁力夹具等）、使用机床（车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具等）来划分。 (6)通用夹具和专用夹具：通用夹具是指已经标准化、无需调整或稍加调整就可以用来装夹不同工件的夹具。如三爪卡盘、四爪卡盘、平口虎钳和万能分度头等。这类夹具主要用于单件小批生产。专用夹具是指专为某一工件的某一加工工序而设计制造的夹具。结构紧凑，操作方便，主要用于固定产品的大批大量生产。 二、定位原理 1．定位：工件