机械加工工艺设计实验.docx

1 1 机械加工工艺设计实验 机械零件设计后，首先必须制造出零件的毛坯，然后再用机械加工方法制造出来。一个 零件可以用几种不同的加工方法制造，但在一定条件下只有某一种方法是较合理的。因此， 合理地设计零件的机械加工工艺，并把合理的工艺过程中的各项内容以规定的表格形式设计 成技术文件，最后用技术文件来指导零件的加工和生产，这就是机械加工工艺设计实验的基 本内容。 机械加工工艺的设计原则、原始资料及步骤 机械加工工艺的设计原则 机械加工工艺的设计原则是：在保证产品质量的前提下，努力提高生产率和降低工艺成 本；在充分利用企业现有生产条件的基础上，尽可能采用先进生产技术；工艺设计应正确、完整、清晰和统一，所用术语、符号、单位、编号等，要符合必威体育精装版的国家标准。 机械加工工艺设计的原始资料 产品的全套技术文件包括产品图样，技术说明书，产品验收的质量标准。 产品的生产纲领。 工厂的生产条件包括毛坯的生产条件或协作关系，工厂的设备和工艺装备情况， 专用设备和专用工艺装备的制造能力，工人的技术等级等。 各种技术资料包括有关手册、标准以及国内外先进的工艺技术资料等。 机械加工工艺设计的步骤 （l）根据产品生产纲领决定生产类型在成批生产时，要确定零件的生产批量；在大批量生产时，要确定各工序、各工步或工位上的生产节拍。 分析研究产品的图样熟悉产品的性能和工作原理，明确零件的作用，审查视图、尺寸、技术条件、零件的结构工艺性和材料选用等方面是否完整合理。 选择毛坯根据图样要求，按设计原则，选择毛坯的种类和制造方法。 拟订工艺路线选择定位基准及各表面加工方法，划分加工阶段，工序组合及安排等。 工序设计确定加工余量、工序尺寸及公差、切削用量、工时定额、设备和工装等。 填写工艺文件如机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片。 机械加工工艺过程的基本概念 机械加工工艺过程是由一系列工序组成的。每一工序又可分为若干个安装、工位、工步或走刀。其关系如下： 工序 工序是指在一个工作地点，对一个或一组工件所连续完成的那部分工艺过程。如图9－ 1 所示零件，其工艺过程可分为两个工序。 工序 1：在车床上镗孔，车外圆，车端面A、B、C，内孔倒角。工序 2：在钻床上钻出六个φ 20 的小孔。 安装 安装是指在一次装夹中所完成的那部分工序。一个工序可以包括一次或几次安装。如图9－1 所示零件，在车削工序中一般有两次安装。 安装1：在三爪自定心卡盘内以φ 102 外圆定位并夹紧。车端面C、镗孔、内孔倒角、车φ 223 外圆。 安装 2：调头在三爪自定心卡盘内以φ 223 外圆定位并夹紧。车端面A、内孔倒角、车端面B。 工位 工位是指在一次装夹内工件在 机床中所占的每个位置。如图 9－2 所示为在三轴钻床上所进行的一道 工序，在该工序中，利用回转夹具， 在一次安装中连续完成钻孔、扩孔、铰孔等工艺过程，共四个工位。第一 图 9-1 轮坯 工位装卸工件；第二工位钻孔；第三 图 9-2 多工位加工 工位扩孔；第四工位铰孔。可见，采用多工位加工，可以减少零件安装次数，以缩短辅助时间。 工步 工步是指在一次安装或一个工位中，在加工表面、刀具、转速和进给量都不变的情况下 所完成的那一部分工序。一个工序包括一个或几个工步。如图9－1 所示的零件，在车削加工工序中，可分为：粗车外圆、半精车外圆、粗镗孔、半精镗孔、精镗孔、粗车端面等若干个工步。 走刀 走刀是指在一个工步中，由于余量较大，要在转速及进给量不变的情况下进行多次切削，每一次切削称为 图 9-3 分层走刀 2 PAGE PAGE 11 走刀。一个工步可包括一次或数次走刀。如图9－3 要加工出φ 60 的外圆，需在直径方向切去 10mm 厚的金属，而设备及工具条件不能一次切削完，必须分二次切削，则每次切削就是一次走刀。 机械加工工艺设计的内容 在确定了待加工零件的生产类型、选好材料和毛坯形式、审查和分析了零件图纸之后， 就可进行该零件的机械加工工艺设计。 选择定位基准 定位基准是指在机械加工中用来确定工件位置的基准面，它的合理选择对保证加工精度，安排加工顺序和提高加工生产率有重要影响。 第一道工序只能以毛坯表面作为定位基准面，这种基准面称为粗基准。在以后的工序中用已加工过的表面定位，这种基准面称为精基准。 粗基准的选择原则 保证不加工表面与加工表面相互位置要求 原则当有些不加工表面与加工表面间有相互位置要求时，一般选择不加工表面为粗基准。如图 9-4 所示毛坯，铸造时孔 B 和外圆A 有偏心，若采用不加工表面外圆A 为粗基准加工孔B，则内外圆是同轴的，即壁厚均匀，而孔B 的加工余量不均匀。当工件上有多个不加工表面和加工表面间有一定的位置要求时，则应 以其中要求较高的不加工表面为粗基准。 保证各加工表面的加工余量合理分配的原 则 图 9-