1  机械加工工艺规程
1.1 工艺规程
规定产品或零件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件。
1.2 制定工艺规程的原则
保证图样上规定的各项技术要求,有较高的生产效率,技术先进,经济效率高。
1.3 制定工艺规程的原始材料
产品装配图及零件图;产品质量验收标准;产品的生产类型;原材料及毛坯的生产水平;现场生产
条件(机床设备与工艺装备、工人技术水平等);有关工艺、技术现况。
1.4 制定工艺规程的程序
确定生产类型;分析产品装配图,对零件图样进行工艺审查;确定毛坯的种类、形状、尺寸及精度;拟定
工艺路线(划分工艺过程的组成、选择定位基准、选择零件表面的加工方法、安排加工顺序、选择机床设备等);进行工序设计(确定各工序加工佘量、切削用量、工序尺寸及公差,选择工艺装备,计
算时间定额等);确定工序的技术要求及检验方法,填写工艺文件。
2 零件的工艺分析
2.1 审查零件图样和产品的装配图
制订工艺规程时,通过分析零件图样和部件的装配图,主要是明确被加工零件在产品中的位置与作用,出该零件上有多少主要加工表面,出该零件主要的技术要求和加工中的关键的技术问题,了解各项公差与技术要求制定的依据,在编制工艺过程中,有针对性的解决这些问题。具体内容包括:
2.1.1  审查零件图的视图、尺寸、公差和技术条件等是否完整
2.1.2  审查各项技术要求是否合理
2.1.3  审查零件材料及热处理选用是否合适
2.2 零件的结构工艺性分析
零件的结构工艺性是指所设计的零件在满足使用要求的前提下,制造的方便性、可行性和经济性。
即零件的结构应方便于加工时工件的装夹、对刀、测量,可以提高切削效率等。结构工艺性不好会使
加工困难,浪费材料和工时,有时甚至无法加工。所以应该对零件的结构进行工艺性审查,如发现零
件结构不合理之处.应与有关设计人员一起分析,按规定手续对图样进行必要的修改及补充。
3 毛坯的选择
3.1 选择毛坯应考虑的因素
3.1.1 零件的力学性能要求
相同的材料采用不同的毛坯制造方法,其力学性能有所不同。
3.1.2 零件的结构形状与外廓尺寸
直径相差不大的阶梯轴宜采用捧料,相差较大时宜采用锻件。形状复杂、力学性能要求不高可采用铸钢件。形状复杂和薄壁的毛坯不宜采用金属型锻造。尺寸较大毛坯,不宜采用模锻,压铸和精铸,多采用砂型铸造和自由锻造。外形复杂的小零件宜采用精密铸造方法,以避免机械加工。
3.1.3 生产批量大时宜采用高精度与高生产率的毛坯制造方法,生产批量小时,宜采用设备投资小的毛坯制造方法。
3.1.4 现场生产条件和发展应经过技术经济分析和论证。
4 定位基准的选择
4.1 定位基准种类
4.1.1 基准
用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。
4.1.2 定位基准
加工中用来使工件在机床或夹具上定位的所依据的工件上的点、线、面。按工件上用作定位的表面状况把定位基准分为:
4.1.2.1粗基准和精基准
在零件加工的第一道工序,只能用毛坯上未经加工的表面作为定位基准,这种定位基准称为粗基准。粗
基准是用工件上未经加工的表面定位。而利用工件上已加工过的表面作为定位基准面,称为精基准。
4.1.2.2辅助基准
零件设计图中某不要求加工的表面,有时为了工件装夹的需要,而专门将其加工作为定位用;或者为了定位需要,加工时有意提高了零件设计精度的表面,这种表面不是零件上的工作表面,只是由于工艺需要而加工的基准面,称为辅助基准或工艺基准。
零件的加工过程是首先用粗基准定位,加工出精基准表面;然后采用精基准定位,加工零件的其它表面。在选择定位基准时,首先考虑用哪一组精基准定位加工出工件的主要表面,然后确定用怎样的粗基
准定位加工出精基准的表面。
4.2 粗基准的选择
4.2.1  粗基准的选择影响
一是影响工件上加工表面与不加工表面的相互位置,二是影响加工余量的分配。
4.2.2  粗基准的选择原则
4.2.2.1 对于同时具有加工表面和不加工表面的零件,当必须保证其不加工表面与加工表面的相互位置时,应选择不加工表面为粗基准。如果零件上有多个不加工表面,应选择其中与加工表面相互位置要求高的表面为粗基准。
4.2.2.2  对于有较多加工表面的工件,粗基准的选择应能合理分配加工余量。合理分配加工余量值:
a.若工件必须首先保证某重要表面的余量均匀,应选择该表面为粗基准。
b.选择毛坯上余量最小的表面为粗基准,以保证各加工表面都有足够加工余量。
4.2.2.3作为粗基准的表面应尽量平整,不应有飞边、浇口、冒口及其它缺陷,这样可减少定位误差,并使工件夹紧可靠。
4.2.2.4为保证重要加工面的余量均匀,应选择重要加工面为粗基准。
4.2.2.5应避免重复使用粗基准,在同一尺寸方向上粗基准只准使用一次。因为粗基准是毛坯表面,
定位误差大,两次以同一粗基准装夹下加工出的各表面之间会有较大的位置误差。
4.3 精基准的选择
4.3.1  精基准的选择考虑
选择精基准主要应从保证工件的位置精度和装夹方便这两方面来考虑。
4.3.2  精基准的选择原则
4.3.2.1  基准重合原则
应尽量选择加工表面的设计基准作为定位基准,这一原则称为基准重合原则。
4.3.2.2  基准统一原则
当零件需要多道工序加工时,应尽可能在多数工序中选择同一组精基准定位,称为基准统一原则。
4.3.2.3  自为基准原则
有时精加工或光整加工工序要求余量小而均匀,则应以加工表面本身作为定位基准,称为自为基准原则。如拉孔、铰孔、研磨、无心磨等。
4.3.2.4  互为基准原则
某个工件上有两个相互位置精度要求很高表面,采用工件上的这两个表面互相作为定位基准,反复加工另一表面,称为互为基准。
4.3.2.5  粗加工阶段
高效率地去除各加工表面上的大部分余量,并为半精加工提供精度准备和表面粗糙度的准备。粗加工阶段所能达到的精度较低,表面粗糙度大,要求粗加工中能够有高的生产率。
4.3.2.6  半精加工阶段
目的是消除主要表面上经粗加工后留下的加工误差,使其达到一定的精度,为进一步精加工做准备,同时完成一些次要表面的加工。
4.3.2.7  精加工阶段
该阶段中的加工余量和切削用量都很小,其主要任务是保证工件的主要表面的尺寸、形状、位置精度和表面粗糙度。
机械加工工艺系统4.3.2.8  光整加工阶段
包括珩磨、超精加工、镜面磨削等光整加工方法,其加工余量极小,主要目的是进一步提高尺寸精度
和减小表面粗糙度,一般不能用于纠正位置误差。
5 工艺路线的选择
5.1 工序顺序的确定
5.1.1确定工序顺序考虑
精基准的选择在选定零件各表面加工方法和加工时的定位基准之后,要把对零件的加工分散到各工序中去完成,确定工艺路线中各工序的内容和工序的顺序,这时须考虑两个问题:一是加工阶段的划分,二是机械加工顺序的安排。
5.1.2划分加工阶段的原则
将工艺路线划分为几个加工阶段,会增加工序数目,从而增加加工成本。因此在工件刚度高,工艺路线不划分阶段也能够保证加工精度的情况下,就不应该划分加工阶段,即在一个工序内连续完成某一表面的粗、半精和精加工工步。
5.1.3加工阶段的划分
在加工较高精度的工件时,如工序数较多,可把工件各表面的粗加工工序集中起来,安排工序顺序时,首先加工,称为粗加工阶段;然后集中进行各表面的半精加工工序,称为半精加工阶段;最后集中完成各表面的精加工工序,称为精加工阶段。即把工艺路线分成几个加工阶段。
5.1.4机械加工顺序的安排
机械加工顺序应该遵循下述原则:
5.1.4.1先加工基准面,后加工其他面;即先用粗基准定位加工精基准表面,为其他表面的加工提供可靠的定位基准,然后再用精基准定位加工其他表面。
5.1.4.2 先加工平面后加工孔;箱体零件一般先以主要孔为粗基准加工平面,再以平面为精基准加工孔系。
5.1.4.3 先安排粗加工工序,后安排精加工工序。
5.1.4.4先加工主要表面,后加工次要表面;零件的主要表面是加工精度和表面质量要求高的表面,
它的工序较多,其加工质量对零件质量影响大,因此先加工。
5.2 工序的组合
5.2.1 工序的组合
在一个工序中安排多个工步,所以在确定加工顺序后,还要把工步序列进行适当组合,以形成以工序为单位的工艺过程。在工序的组合中,主要要考虑以下两个方面。
5.2.2 确定工序内容
确定一个工序所包括的若干工步,需要考虑这几个工步是否能在同一机床上加工;是否需要在一次安装中加工,以保证相互位置精度。几个工步能在同一机床完成是它们能被组合成一个工序的先决条件。此外,零件的一组表面在一次安装中加工,可以保证这些表面间的相互位置精度。所以对于有较高位置精度要求的一组表面,应安排在一个工序内加工。
5.2.3工序的集中与分散
如何确定零件工艺过程中的工序数目,就是工序的集中与分散问题。如果一个零件的加工集中在少数工序内完成,每道工序加工内容多,称为工序集中。反之,称为工序分散。工序集中使得工艺路线短,减少了工件的装夹次数,即可提高生产率,又有利于保证加工表面的位置精度,降低生产成本。工序分散便于采用简单的加工设备和工艺装备,加工调整容易,可采用最合理的切削用量,便于划分加工阶段。
在拟定工艺路线时,通常单件小批生产多采用工序集中。
5.3  辅助工序的安排
5.3.1 辅助工序
包括去毛刺、倒棱、清洗、防锈、检验等工序。其中检验工序是保证产品质量的有效措施之一,检验工序一般可安排在:关键工序前后;零件从一个车间转到另一个车间加工前后;粗加工阶段结束后;零件全部加工完毕后。应该注意的是某一工序后面不再有去毛刺工序时,本工序产生的毛刺应由本工序去
除。
5.4  零件表面加工方法的选择
5.4.1 加工经济精度和加工经济表面粗糙度
一种加工方法能够保证的加工精度有一个相当大的范围,但如果要求它保证的加工精度过高,需要采取的一些特殊的工艺措施,加工成本随之加大。一种加工方法的加工经济精度是指在正常加工条件下(采用符合质量标准的设备、工艺装备和标准技术等级的工人,不延长加工时间)所能保证的加工精度。各种加工方法达到的加工经济精度和加工经济表面粗糙度可查阅各种金属切削加工工艺手册。
5.4.2  典型表面的加工路线