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机械制造基本知识

IT7~IT8
表面粗糙度 Ra / μm 12.5~50
3.2~6.3
0.8~1.6
适用范围
适用于淬火钢以外 的各种金属
0.025~0.2
IT7~IT8 IT6~IT7
IT5
0.4~0.8 0.1~0.4
0.012~0.1
主要用于淬火钢, 也可以用于淬火钢, 但不宜加工有色金 属
8
粗车—半精车—精车—精细车(金 刚车)
(2)粗基准的选择
1)余量最小原则:为了保证零件各加工面都 有足够的加工余量,应选择加工余量最小的表面 为粗基准。
2)重要表面原则:为了保证工件上某些重要表 面的加工余量均匀,则应选择该表面为粗基准。
床身加工粗基准选择
3)非加工表面原则:如果主要要求保证加 工面与非加工面间的位置要求,则应选非加工面 为粗基准,以求均匀,外形对称。
定位误差的分析与计算 (重点)
工件的夹紧
工艺路线的拟定
(重点)
工序尺寸及其公差的确定 (难点)
机械加工生产率
机械制造技术的发展
第一节 机械的生产过程和工艺过程
一 生产过程
1.生产过程 指把原材料转变为成品的全过程。
机械工厂的生产过程一般包括原材料的验收、保 管、运输,生产技术准备,毛坯制造,零件加工(含 热处理),产品装配,检验以及涂装等。
5)热处理要求。 6)其他要求(如动平衡、未注圆角或倒角、去 毛剌、毛坯要求等)。
三 零件的结构工艺性分析
在毛坯制造方面
•铸件:便于造型、拔模 斜度 •璧厚均匀、无尖边、尖角 •锻件:形状简单、无尖边、 尖角、飞刺,便于出模
在加工方面 在装配方面
•合理标注零件的技术 要求 •便于加工、减少加工 •数控加工工艺性分析 (见表9-1)
2)工序基准:在工序图上用以标注本工序 加工尺寸和形位公差的基准,称为工序基准。
3)测量基准:零件检验时,用以测量已加 工表面尺寸及位置的基准,称为测量基准。
4)装配基准:装配时,用以确定零件在部 件或产品中位置的基准,称为装配基准。
2.定位基准的选择 定位基准分为粗基准和基准。
(1)精基准的选择 1)基准重合原则:尽可能选用加工表面
第二节 零件的工艺分析
一 零件图的完整性和正确性
检查零件的视图、尺寸、公差和技术要求是否齐 全、合理、符合国家标准,若有错误或遗漏,应提出 修改措施。
二 零件的技术要求分析
零件的技术要求包括下列几个方面:
1)加工表面的尺寸精度。 2)主要加工表面的形状精度。 3)主要加工表面之间的相互位置精度。 4)加工表面的粗糙度以及表面质量方面的其他 要求。
工艺规程
采用通用刀具和万 能量具
可以采用专用刀具及 广泛采用高生产率刀具
专用量具或三坐标测 和量具,或采用统计分
量机
析法保证质量
需要熟练的技术工 人
需要一定熟练程序的 工人和编程技术人员
对操作工人的技术要求 较低,对生产线维护人 员要求有高的素质
有简单的工艺路线 卡
有工艺规程,对关键 零件有详细的工艺规 有详细的工艺规程 程
专用生产线、自动生 产线、柔制造生产线 或数控机床
单件生产(视频)
批量生产(视频)
生产类型 工艺特征
单件生产
成批生产
(续)
大批量生产
夹具
多采用标准附件, 很少采用夹具,靠 划线及试切法达到 精度要求
广泛采用夹具或组合 广泛采用高生产率夹具,
夹具,部分靠加工中 靠夹具及调整法达到精
心一次安装
度要求
刀具与量具 对工人的要求
机床Байду номын сангаас备
通用机床或数控机 床或加工中心
成批生产
大部分有互换 性,少数用钳工 修配
部分铸件用金属 模;部分锻件用 模锻。毛坯精度 中等,加工余量 中等
数控机床、加工 中心或柔性制造 单元。设备条件 不够时,也采用 部分通用机床、 部分专用机床
大批量生产
全部有互换性,某些 精度较高的配合件用 分组选择装配法 铸件广泛采用金属模 机器造型;锻件广泛 采用模锻及其他高生 产率的毛坯制造方 法。毛坯精度高,加 工余量小
(3)欠定位。 (4)过定位。
过定位造成的后果: (1)使工件或夹具元件变形,引起加工误差; (2)使部分工件不能安装,产生定位干涉(如一面两销)
过定位一般是不允许的,但在精加工时也可看到。
(2)工艺基准 1)定位基准:在加工时,用以确定工件的
机床上或夹具中占据正确位置所采用的基准称为 定位基准。
一 毛坯的种类
1.铸件 2.锻件 3.型材 4.焊接件
二 毛坯的选择原则
1.零件材料及力学性能要求。 2.零件的结构形状与大小 3.生产类型 4.现有生产条件 5.充分利用新工艺、新材料
第四节 元件装夹和定位基准的选择
一 工件装夹方法
工件的装夹包含两方面的内容: (1)定位 (2)夹紧 1.工件的装夹方法 (1)找正装夹法
•便于装配、减少修配量
表1-8列出了一些零件结构工艺性示例。
表1-8 零件结构工艺性示例
序号
结构工艺性差
孔离箱壁太近,钻头 在圆角处易引偏;箱 1 壁高度尺寸大,需加 长钻头方能钻孔
车螺纹时,螺纹根部 2 易打刀,且不能清根
结构工艺性好
加长箱耳,不需加长 长头(见图a);只要 使用上允许将箱耳设 计在某一端,则不需 加长箱耳,即可方便 加工(见图b)
(2)安装:定位+夹紧
(3)工位:待加工位置
(4)工步:在一道工序中,当加工表面 不变、切削工具不变、切削用量中的进给量和 切削速度基本不变的情况下所完成的那部分工 艺过程
(5)走刀:切去一层金属,一个工步可 以包括一次或几次走刀
多工位加工 复合工步
阶梯轴
当加工批量较小时,其工序的划分见表1-1;当加工批量较大时,其工序划 分见表1-2。
表1-10 外圆表面加工方案的加工经济精度和经济表面粗糙度
序 号
加工方案
1 粗车
2 粗车—半精车
3 粗车—半精车—精车
4
粗车—半精车—精车—滚压(或抛 光)
5 粗车—半精车—磨削
6 粗车—半精车—粗磨—精磨
7
粗车—半精车—粗磨—精磨—超精 加工(或轮式超精磨)
公差等级
IT11~IT13 IT8~IT10 IT7~IT8
1)直接找正:用百分表、划线盘或目测
直接在机床上找正工件位置的装夹方法。
直接找正装夹
2)划线找正:在毛坯上按照划好的线在机床上 用划针找正的装夹方法。
划线找正装夹
(2)夹具装夹法 用夹具装夹
对刀或引导元件
夹紧装置 定位元件 夹具体
二 机床夹具组成
(1)定位元件。 (2)夹紧装置。 (3)联接元件。
3 机械加工工艺规程制定的原则
(1)保证加工质量 (2)保证生产效率 (3)较低制造成本 (4)良好劳动条件
4. 制订机械加工工艺规程的原始资料
•产品整套装配图、零件图 •质量标准 •生产纲领、生产类型 •毛坯情况 •本厂现有生产条件 •先进技术、工艺 •有关手册、图册
5步 骤
•分析研究产品图纸 •工艺性分析 •选择毛坯 •拟订工艺路线 •选择设备、工装 •确定工序余量、工序尺寸 •确定切削用量、工时定额 •技术经济分析 •填写工艺文件
四 机械加工工艺规程
1. 工艺规程的作用 •工艺规程是指导生产的主要技术文件 •工艺规程是组织生产和管理工作的基本依据 •工艺规程是新建或扩建工厂或车间的基本资料
2.机械加工工艺规程的格式 生产类型不同,所有的工艺规程的模式和内
容也不相同。 (1)机械加工工艺过程卡片(工艺路线)。 (2)机械加工工艺卡片。 (3)机械加工工序卡片。
装夹加工
(续) 结构工艺性好
同一宽度尺寸的退刀槽, 使用一把刀具即可加工
加工面减小,节省工时, 减少刀损耗且易保证平面 度要求
内壁孔出口处平整,钻孔 方便,易保证孔中心位置
将阶梯轴的两个键槽设计 在同一方向上,一次装夹 即可对两个键槽加工
第三节 毛坯的选择
选择毛坯的基本任务是选定毛坯的制造方法及其 制造精度。
1 铣端面、钻中心孔 铣端面钻中心孔机床
2 车一端外圆,车槽与 车床 倒角
3 车另一端外圆,车槽 车床 与倒角
4 铣键槽
铣床
5 去毛刺
钳工台
6 粗磨外圆 外圆磨床
7 热处理
高频淬火机
8 精磨外圆 外圆磨床
三 生产纲领与生产类型
1. 生产纲领
产品的年生产 纲领就是产品的年 生产量。
N Qn(1 a% b%)
表1-1 阶梯轴加工工艺过程(生产批量较小时)
序号
工序内容
1 车端面,钻中心孔;车全部 外圆,车槽与倒角
2 铣键槽,去毛刺
设备 车床
铣床
序号 3 4 5
工序内容 粗磨各外圆 热处理 精磨外圆
设备 外圆磨床 高频淬火机 外圆磨床
表1-2 阶梯轴加工工艺过程(成批生产时)
序号
工序内容
设备
序号 工序内容
设备
留有砂轮越程槽,磨削时 可以清根
只要结构允许留出平台, 可直接钻孔
可方便地对锥面进行加工
加工面在同一高度,一次 调整刀具可加工两个平面
序号 8
结构工艺性差
三个退刀槽的宽度有 三种尺寸,需用三把 不同尺寸的刀具加工
加工面大,加工时间 9 长,平面度误差大
内壁孔出口处易钻偏 10 或钻头折断
键槽设置在阶梯轴 11 90°方向上,需两次
留有退刀槽,可使螺 纹清根,避免打刀
序号
结构工艺性差
插齿无退刀空间,小 3 齿轮无法加工
两端轴颈需磨削加工, 4 因砂轮圆角而不能清
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