1、 第六章 工藝過程的基本知識(shí)第一節(jié)基本概念第一節(jié)基本概念 一、生產(chǎn)過程和工藝過程 一臺(tái)機(jī)器往往由幾十個(gè)甚至上千個(gè)零件組成，其生產(chǎn)過程是相當(dāng)復(fù)雜的。由原材料制成各種零件并裝配成機(jī)器的全過程，稱為生產(chǎn)過程，其中包括原材料的運(yùn)輸、保管、生產(chǎn)準(zhǔn)備、制造毛坯、切削加工、裝配、檢驗(yàn)及試車、油漆和包裝等。 生產(chǎn)過程中，直接改變原材料(或毛坯)的形狀、尺寸或性能，使之變?yōu)槌善返倪^程，稱為工藝過程。 工序是指在一個(gè)工作地點(diǎn)對(duì)一個(gè)或一組工件所連續(xù)完成的那部分工藝過程。 如圖零件，其工藝過程可以分為如下三道工序： 工序I：在車床上車外圓，車端面，鏜孔和內(nèi)孔倒角； 工序：在鉆床上鉆6個(gè)20孔 工序：在插床上插鍵槽。

2、在同一道工序中，工件可能要經(jīng)過幾次安裝。 如果零件的批量較大，可能將這兩次安裝中的加工任務(wù)分在兩臺(tái)車床上完成，那就變成了兩道工序。由此可見，零件的工藝過程與其生產(chǎn)類型有半聯(lián)軸器半聯(lián)軸器二、生產(chǎn)類型二、生產(chǎn)類型 某工廠一年制造的合格產(chǎn)品的數(shù)量稱為生產(chǎn)綱領(lǐng)(即年產(chǎn)量)。根據(jù)產(chǎn)品零件的大小和生產(chǎn)綱領(lǐng)，機(jī)械制造生產(chǎn)一般可以分為三種不同的生產(chǎn)類型： 1.單件生產(chǎn) 單個(gè)地制造某一種零件，很少重復(fù)，甚至完全不重復(fù)的生產(chǎn)，稱為單件生產(chǎn)。 2.成批生產(chǎn) 成批地制造相同的零件，每隔一定時(shí)間又重復(fù)進(jìn)行的生產(chǎn)，稱為成批生產(chǎn)。每批所制造的相同零件的數(shù)量，稱為批量。根據(jù)批量的大小和產(chǎn)品的特征，成批生產(chǎn)又可分為小批生產(chǎn)、中

3、批生產(chǎn)和大批生產(chǎn)。 3大量生產(chǎn) 當(dāng)同一產(chǎn)品的制造數(shù)量很多，在大多數(shù)工作地點(diǎn)，經(jīng)常重復(fù)地進(jìn)行一種零件某一工序的生產(chǎn)，稱為大量生產(chǎn)。 生產(chǎn)類型的劃分生產(chǎn)類型的劃分各種生產(chǎn)類型的要求和特征各種生產(chǎn)類型的要求和特征 第二節(jié)第二節(jié) 工件的安裝和夾具工件的安裝和夾具 在進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，必須把工件放在機(jī)床上，使它在夾緊之前就占有一個(gè)正確的位置，稱為定位。在加工過程中，為了使工件能承受切削力，并保持其正確的位置，還必須把它壓緊或夾牢，稱為夾緊。從定位到夾緊的整個(gè)過程，稱為安裝。一、工件的安裝直接安裝法和利用專用夾具安裝法兩類。1.直接安裝法 工件直接安放在機(jī)床工作臺(tái)或者通用夾具(如三爪卡盤、四爪卡盤、平口鉗、

4、電磁吸盤等標(biāo)準(zhǔn)附件)上，有時(shí)不另行找正即夾緊2.利用專用夾具安裝法 工件安裝在為其加工專門設(shè)計(jì)和制造的夾具中，無需進(jìn)行找正，就可以迅速而可靠地保證工件對(duì)機(jī)床和刀具的正確相對(duì)位置，并可迅速夾緊。 二、夾具簡介二、夾具簡介 夾具是加工工件時(shí)，為完成某道工序，用來正確迅速安裝工件的裝置。它對(duì)保證加工精度、提高生產(chǎn)效率和減輕工人勞動(dòng)量有很大作用。 1.夾具的種類 按用途分為兩大類： (1)通用夾具 是指加工兩種或兩種以上工件的同一夾具，一般已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，不需特殊調(diào)整就可以用于加工不同的工件。它們的適應(yīng)性較強(qiáng)，對(duì)于充分發(fā)揮機(jī)床的技術(shù)性能、擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍起著重要作用。 (2)專用夾具 是指為某一零件的加

5、工而專門設(shè)計(jì)和制造的夾具，沒有通用性。 此外，還可以按夾緊力源的不同，將夾具分成手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、電動(dòng)夾具和液壓夾具等。2 2夾具的主要組成部分夾具的主要組成部分 圖是在軸上鉆孔所用的一種簡單的專用夾具。鉆孔時(shí)，工件4以外圓面定位在夾具的長V形塊2上，以保證所鉆孔的軸線與工件軸線垂直相交。軸的端面與夾具上的擋鐵1接觸，以保證所鉆孔的軸線與工件端面的距離。工件在夾具上定位之后，擰緊夾緊機(jī)構(gòu)3的螺桿，將工件夾牢，即可開始鉆孔。鉆孔時(shí)，利用鉆套5定位并引導(dǎo)鉆頭。在軸上鉆孔的夾具在軸上鉆孔的夾具1.擋鐵 2. V形塊 3.夾緊機(jī)構(gòu) 4.工件 5.鉆套6.夾具體夾具的主要組成概括為如下幾個(gè)部分：(1)

6、定位元件 夾具上用來確定工件正確位置的零件平面定位用的定位元件定位銷 (2)夾緊機(jī)構(gòu) 工件定位后，將其夾緊以承受切削力等作用的機(jī)構(gòu)。圖常用的夾緊機(jī)構(gòu)螺釘壓板和偏心壓板。夾緊機(jī)構(gòu) (3)導(dǎo)向元件 用來對(duì)刀和引導(dǎo)刀具進(jìn)入正確加工位置的零件 (4)夾具體和其他部分 夾具體是夾具的基準(zhǔn)零件，用它來連接并固定定位元件、夾緊機(jī)構(gòu)和導(dǎo)向元件等，使之成為一個(gè)整體，并通過它將夾具安裝在機(jī)床上。 根據(jù)加工工件的要求，有時(shí)還在夾具上設(shè)有分度機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向鍵、平衡鐵和操作件等。 第三節(jié)工藝規(guī)程的擬定第三節(jié)工藝規(guī)程的擬定 為了保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益，把根據(jù)具體生產(chǎn)條件擬定的較合理的工藝過程，用圖表(或文字)的

7、形式寫成文件，就是工藝規(guī)程。它是生產(chǎn)準(zhǔn)備、生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)組織、實(shí)際加工及技術(shù)檢驗(yàn)等的重要技術(shù)文件，是進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng)的基礎(chǔ)資料。 根據(jù)生產(chǎn)過程中工藝性質(zhì)的不同，又可以分為毛坯制造、機(jī)械加工、熱處理及裝配等不同的工藝規(guī)程。一、零件的工藝分析從加工的角度，對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，內(nèi)容如下： (1)檢查零件的圖紙是否完整和正確 (2)審查零件材料的選擇是否恰當(dāng) (3)審查零件結(jié)構(gòu)的工藝性二、毛坯的選擇及加工余量的確定二、毛坯的選擇及加工余量的確定 1.加工余量的概念 為了加工出合格的零件，必須從毛坯上切去的那層材料，稱為加工余量。加工余量分為工序余量和總余量。某工序中所需切除的那層材料，稱為該工序的工序余量

8、。從毛坯到成品總共需要切除的余量，稱為總余量，它等于相應(yīng)表面各工序余量之和。 2.工序余量的確定 目前，確定加工余量的方法有下幾種： (1)估計(jì)法 由工人和技術(shù)人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和本廠具體條件，估計(jì)確定各工序余量的大小。 (2)查表法 即根據(jù)各種工藝手冊中的有關(guān)表格，結(jié)合具體的加工要求和條件，確定各工序的加工余量。 (3)計(jì)算法析影響余量的因素，列出公式，計(jì)算出工序余量的大小。 三、工藝路線的擬定三、工藝路線的擬定 擬定工藝路線，就是把加工工件所需的各個(gè)工序按順序合理地排列出來，它主要包括： 1.確定加工方案 即根據(jù)零件每個(gè)加工表面(特別是主要表面)的技術(shù)要求，選擇較合理的加工方案(或方法)。 2.

9、安排加工順序 即較合理地安排切削加工工序、熱處理工序、檢驗(yàn)工序和其他輔助工序的先后次序。(1)切削加工工序的安排(2)劃線工序的安排(3)熱處理工序的安排一般可以分為：a.預(yù)備熱處理 b.時(shí)效處理c.最終熱處理 (4)檢驗(yàn)工序的安排 四、工藝文件的編制四、工藝文件的編制 工藝過程擬定之后，要以圖表或文字的形式寫成工藝文件。工藝文件的種類和形式有多種多樣，其繁簡程度也有很大不同，要視生產(chǎn)類型而定，通常有如下幾種： 1.機(jī)械加工工藝過程卡片 用于單件小批生產(chǎn)，格式如圖 2.機(jī)械加工工序卡片 大批大量生產(chǎn)中，要求工藝文件更加完整和詳細(xì)，每個(gè)零件的各加工工序都要有工序卡片。生產(chǎn)管理部門，按零件將工序卡

10、片匯裝成冊，以便隨時(shí)查閱。 3機(jī)械加工工藝(綜合)卡片 主要用于成批生產(chǎn)，它比工藝過程卡片詳細(xì)，比工序卡片簡單且較靈活，是介于兩者之間的一種格式。工藝卡片既要說明工藝路線，又要說明各工序的主要內(nèi)容。第四節(jié)第四節(jié) 典型零件工藝過程典型零件工藝過程 一、軸類零件 以圖傳動(dòng)軸的加工為例，說明在單件小批生產(chǎn)中一般軸類零件的工藝過程。傳動(dòng)軸 1.零件各主要部分的作用及技術(shù)要求 (1)在30-0.014020-0.0140 的軸段上裝滑動(dòng)齒輪，為傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力開有鍵槽；24-0.04-0.02和聲22-0.04-0.02的兩段為軸頸，支承于箱體的軸承孔中。表面粗糙度Ra值皆為0.8m。 (2)各圓柱配合表

11、面對(duì)軸線的徑向圓跳動(dòng)允差為0.02mm。 (3)工件材料為45鋼，淬火硬度為4045HRC。2工藝分析根據(jù)對(duì)各表面的具體要求，可采用如下的加工方案：粗車一半精車一熱處理一粗磨一精磨軸上的鍵槽，可以用鍵槽銑刀在立式銑床上銑出。 3.基準(zhǔn)選擇 為了保證各配合表面的位置精度，用軸兩端的中心孔作為粗、精加工的定位基準(zhǔn)。這樣，既符合基準(zhǔn)同一和基準(zhǔn)重合的原則，也有利于生產(chǎn)率的提高。為了保證定位基準(zhǔn)的精度和粗糙度，熱處理后應(yīng)修研中心孔。 4.工藝過程 該軸的毛坯用35圓鋼料。在單件小批生產(chǎn)中，其工藝過程可按圖安排。單件小批生產(chǎn)軸的工藝過程 二、套類零件 以圖示軸套的加工為例，說明在單件小批生產(chǎn)中套類零件的工

12、藝過程。軸套 1.1.零件的主要技術(shù)要求零件的主要技術(shù)要求 a. a. 6565+0.045+0.045+0.065+0.065和和45450.0080.008對(duì)對(duì)5252-0.01-0.01+0.02+0.02軸線的同軸度允差軸線的同軸度允差 0.04 0.04； b.b.端面端面B B和和C C對(duì)對(duì)5252-0.01-0.01+0.02+0.02 軸線的垂直度允差軸線的垂直度允差0.02mm0.02mm； c.c.工件材料為工件材料為HT200HT200，鑄件。，鑄件。2 2工藝分析工藝分析 該軸套要求較高的表面是孔該軸套要求較高的表面是孔5252-0.01-0.01+0.02+0.02

13、，外圓面，外圓面6565+0.045+0.045+0.065+0.065和和45450.0080.008，以及內(nèi)端面，以及內(nèi)端面B B和臺(tái)階端面和臺(tái)階端面C C。根據(jù)。根據(jù)工件材料性質(zhì)和具體尺寸精度、粗糙度的要求，工件材料性質(zhì)和具體尺寸精度、粗糙度的要求，可以采用粗車一精車的工藝來達(dá)到。可以采用粗車一精車的工藝來達(dá)到。 大端外圓面大端外圓面6565+0.045+0.045+0.065+0.065對(duì)孔對(duì)孔5252-0.01-0.01+0.02+0.02軸線的軸線的同軸度，以及內(nèi)端面同軸度，以及內(nèi)端面B B對(duì)孔對(duì)孔5252-0.01-0.01+0.02+0.02軸線的垂直度要軸線的垂直度要求，可以

14、用在一次安裝中車出來保證。本例所要求的求，可以用在一次安裝中車出來保證。本例所要求的位置精度在一般的臥式車床上加工是可以達(dá)到的。小位置精度在一般的臥式車床上加工是可以達(dá)到的。小端外圓面端外圓面45450.0080.008對(duì)孔對(duì)孔5252-0.01-0.01+0.02+0.02軸線的同軸度，軸線的同軸度，臺(tái)階端面臺(tái)階端面C C對(duì)孔對(duì)孔5252-0.01-0.01+0.02+0.02軸線的垂直度，可以在精車軸線的垂直度，可以在精車小端時(shí)，以孔和與孔在一次安裝中車出的大端端面小端時(shí)，以孔和與孔在一次安裝中車出的大端端面D D定定位來保證。這就要用定位精度較高的可脹心軸位來保證。這就要用定位精度較高的可脹心軸( (如圖如圖) )裝夾工件。裝夾工件?？擅浶妮S可脹心軸1.可脹心軸體可脹心軸體2.夾頭芯夾頭芯3.螺桿螺桿 3.