机械加工工艺设计基础

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1、第三章机械加工工艺设计基础第一节机械加工工艺规程一、工艺规程的作用规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件称为工艺规程。工艺规程是指导生产组织生产、管理生产的主要工艺文件，是加工、检验验收、生产调度与安排的主要依据。1.机械加工工艺规程的作用（1）指导生产的主要技术文件；（2）生产组织管理和准备工作的技术依据；（3）新建或扩建工厂或车间的技术依据。2．工艺规程制订时所需的原始资料（1）产品装配图和零件工作图。（2）产品的生产纲领。（3）产品验收的质量标准。（4）现有的生产条件和资料。（5）国内、外同类产品的有关工艺资料等。3．对工艺规程的要求

2、（1）技术上的先进性（2）经济上的合理性（3）良好的劳动条件（4）格式上的规范性二、数控加工工艺文件的格式（1）机械加工工艺过程卡（2）机械加工工序卡（3）数控加工工序卡（4）数控刀具卡片（5）数控加工走刀路线图（6）数控加工工件安装和原点设定卡片(简称装夹图和零件设定卡)（7）数控编程任务书三、工艺规程设计的步骤（1）分析产品的装配图和零件图（2）选择和确定毛坯（3）拟定工艺路线（4）详细拟定工序的具体内容（5）进行技术经济分析，选择最佳方案（6）确定工序尺寸（7）填写工艺文件第二节机械加工工艺规程的制定一、零件工艺分析零件的工艺分析，是指对所

3、设计的零件在满足使用要求的前提下进行加工制造的可行性和经济性分析。包括零件的铸造、锻造、冲压、焊接、热处理、切削加工工艺性能分析。在制定机械加工规程时，主要进行零件的切削加工工艺性能分析。二、毛坯选择机械零件的制造包括毛坯成形和切削加工两个阶段。正确选择毛坯的类型和成形方法对于机械制造具有重要意义：毛坯成形对后续切削加工、对零件乃至产品的质量、使用性能、生产周期和成本等都有影响。1、毛坯的种类机械零件的常用毛坯包括铸件、锻件、轧制型材、挤压件、冲压件、焊接件、粉末冶金件和注射成型件。1）铸件形状较复杂的零件毛坯，宜采用铸造方法制造。目前生产中的铸件大多数是砂型铸造

4、，少数尺寸较小的优质铸件可采用特种铸造，如金属性铸造、熔模铸造和压力铸造等。2）锻件锻件适用于强度要求较高，形状比较简单的零件毛坯，锻造方法有自由锻和模锻。自由锻的加工余量大，锻件精度低，生产率不高，适用于单件小批量生产以及大型零件毛坯制造。模锻加工余量小，锻件精度高，生产率高，适用于中小型零件毛坯的大批量生产。3）型材型材有热轧和冷拉两种。热轧型材的精度较低，适用于一般零件的毛坯。冷拉型材的精度较高，适用于对毛坯精度要求较高的中小型零件的毛坯制造，可用于自动机床加工。4）焊接件焊接件是根据需要用焊接的方法将同类材料或不同的材料焊接在一起而成的毛坯件。焊接件制造简

5、单，生产周期短，但变形较大，需经时效处理后才能进行机械加工。焊接方法适用于大型毛坯、结构复杂的毛坯制造。5）冷冲压件适用于形状复杂的板料零件。低碳钢中碳钢高碳钢灰铸铁铝合金铜合金不锈钢工模具具钢钢塑料橡胶砂型铸造⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙金属型铸造⊙⊙⊙压力铸造⊙⊙熔模铸造⊙⊙⊙⊙⊙锻造⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙冷冲压⊙⊙⊙⊙⊙⊙粉末冶金⊙⊙⊙⊙⊙⊙焊接⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙挤压型材⊙⊙⊙⊙⊙冷拉型材⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙备注可压制及吹塑可压制2.毛坯种类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。毛坯的选择不仅影响毛坯的制造工艺和费用，而且对零件的加工质量、加工方法、生产率及生产成本都

6、有很大的影响。因此，选择毛坯要从毛坯的制造和机械加工两方面综合考虑，以求得最佳的技术经济效果。1）零件材料及力学性能要求例如材料为铸铁的零件，应选择铸造毛坯。对于重要的钢制零件，为获得良好的力学性能，应选用锻件毛坯；形状较简单及力学性能不太高时，可用型材毛坯；有色金属零件常用型材或铸造毛坯。2）零件的结构形状与大小轴类零件毛坯，如直径和台阶相差不大，可用棒料；如各台阶尺寸相差较大，则宜选用锻件。大型零件毛坯多用砂型铸造或自由锻；中小型零件可用模锻件或特种铸造件。3）生产类型大批大量生产时，应选用毛坯精度和生产率均较高的毛坯制造方法，和精密如模锻、金属型机器造型铸造

7、和精密铸造。单件小批生产时，可采用木模手工造型铸造或自由锻造。4）现有生产条件选择毛坯时，必须考虑现有生产条件，如现有毛坯制造的水平和设备情况，外协的可能性及经济性等。5）充分利用新工艺、新材料为节约材料和能源，提高机械加工生产率，应充分考虑应用新工艺、新技术和新材料。如精铸、精锻、冷轧、冷挤压和粉末冶金等在机械中的应用日益广泛，这些方法可以大大减少机械加工量，节约材料，大大提高了经济效益。3.典型零件的毛坯选择轴杆类零件1）轴杆类零件轴杆类零件是机械产品中支承传动件、承受载荷、传递扭矩和动力的常见典型零件。其结构特征是轴向尺寸远大于径向尺寸。包括各种传动轴、机床

8、主轴、丝杠