情境一任務32

1、導入新課,零件在加工過程中，各表面是如何進行加工及安排的呢？,學習任務4 工藝路線的擬定,能力目標,知識目標,能根據(jù)零件要求，正確選擇表面加工方法； 能夠初步正確擬定工藝路線。,掌握表面加工方法的選擇； 掌握加工階段的劃分及加工順序安排的原則。,環(huán)節(jié)一：提出任務,選擇表面加工方法時，一般先根據(jù)表面的加工精度和表面粗糙度要求，選定最終加工方法，然后再確定精加工前的準備工序的加工方法，即確定加工方案。 由于獲得同一精度和同一粗糙度的方案有好幾種，選擇時還要考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟性，考慮零件的結構形狀、尺寸大小、材料和熱處理要求及工廠的生產(chǎn)條件等。,表面加工方法的選擇,環(huán)節(jié)一：相關學習內容,在選擇零件各表

2、面的加工方法時，主要應從 以下幾個方面來考慮。 零件的結構 包括組成零件各表面的性質和尺寸的大小及結 構的復雜程度。各種典型表面都有其相適應的 加工方法。 例如，外圓表面的加工，主要以車、磨為 主；孔的加工，則以鉆、鉸、車、鏜、磨等為 主；平面加工又以銑、刨、插、拉、車、磨等 為主；精密螺紋加工是以車、磨、研為主；齒 形的主要加工方法有滾、插、拉、磨、剃、珩、 研等。,各種加工方法所能達到的經(jīng)濟精度和表面粗糙度 任何一種加工方法能獲得的加工精度和表面粗糙 度都有一個相當大的范圍，而高精度的獲得一般要 以高成本為代價，不適當?shù)母呔纫?，會導致?工成本急劇上升。,在I段，當零件加工精度要求很高

3、時，零件成本將要提高很多，甚至成本再提高，其精度也不能再提高了，存在著一個極限的加工精度。,在III段，雖然精度要求很低，但成本也不能無限降低，存在一個最低成本的極限值。因此在III段應用此法加工是不經(jīng)濟的。,在II段，加工方法與加工精度是相互適應的，加工誤差與成本基本上是反比關系，可以較經(jīng)濟地達到一定的精度，此段的精度范圍就稱為這種加工方法的經(jīng)濟精度,加工精度與成本的關系,任何一種加工方法可以獲得的加工精度和表面粗糙度均有一個較大的范圍。 例如，精細的操作、選擇低的切削用量，可以獲得較高的精度，但又會降低生產(chǎn)率，提高成本；反之，如增大切削用量提高生產(chǎn)率，雖然成本降低了，但精度也降低了。 所以

4、，對一種加工方法，只有在一定的精度范圍內才是經(jīng)濟的。,經(jīng)濟精度就是指在正常加工條件下（采用符合質量標準的設備、工藝裝備和標準技術等級的工人，合理的加工時間）所能達到的精度。相應的粗糙度稱為經(jīng)濟粗糙度。,表 1- 外圓柱面加工方法,表格應用的舉例：要求孔的加工精度為IT7級，粗糙度1.63.2，確定孔的加工方案,鉆一擴一粗鉸一精鉸,方案用得最多，在大批、大量生產(chǎn)中常用在自動機床或組合機床上，在成批生產(chǎn)中常用在立鉆、搖臂鉆、六角車床等連續(xù)進行各個工步加工的機床上。該方案一般用于加工小于80mm的孔徑，工件材料為未淬火鋼或鑄鐵，不適于加工大孔徑，否則刀具過于笨重。,粗鏜一半精鏜一精鏜,粗鏜一半精鏜一

5、磨孔,鉆（擴）一拉,方案用于加工毛坯本身有鑄出或鍛出的孔，但其直徑不宜太小，否則因鏜桿太細容易發(fā)生變形而影響加工精度，箱體零件的孔加工常用這種方案。,方案適用于淬火的工件。,方案適用于成批或大量生產(chǎn)的中小型零件，其材料為未淬火鋼、鑄鐵及有色金屬。,工件的材料和熱處理 加工方法的選擇，常受工件材料性質的限制。經(jīng)淬火后的表面，一般應采用磨削加工；材料未淬硬的精密零件的配合表面，可采用刮研加工；對硬度低而韌性較大金屬，如銅、鋁、鎂鋁合金等有色金屬，為避免磨削時砂輪的嵌塞，一般不采用磨削加工，而采用高速精車、精鏜、精銑等加工方法。,工件的結構形狀和尺寸 以內圓表面加工為例，回轉體零件 上較大直徑的孔可

6、采用車削或磨削； 箱體上IT7級的孔常用鏜削或鉸削，孔 徑較小時宜用鉸削，孔徑較大或長度 較短的孔宜選用鏜削。,生產(chǎn)率和經(jīng)濟性 選擇加工方法一定要考慮生產(chǎn)類型，這樣才能保證生產(chǎn)率和經(jīng)濟性要求。 對于較大的平面，銑削加工生產(chǎn)率較高，而窄長的工件宜用刨削加工；對于大量生產(chǎn)的低精度孔系，宜采用多軸鉆；對批量較大的曲面加工，可采用機械靠模加工、數(shù)控加工和特種加工等加工方法。,在被加工零件各表面加工方法分別初步選定以后，還應綜合考慮為保證各加工表面位置精度要求而采取的工藝措施。,小結,具有一定技術要求的加工表面，一般都不是只通過一次加工就能達到圖紙要求的，對于精密零件的主要表面，往往要通過多次加工才能逐

7、步達。,加工階段的劃分,劃分加工階段,(1)有利于保證零件加工質量 零件在加工中由于受切削力、切削熱和內應力的作用，不可避免地要產(chǎn)生變形，影響加工質量。劃分加工階段并使各加工階段有一定的時間間隔，便于殘余應力得到釋放，從而減少這些變形帶來的影響，或者在加工階段之間安排諸如熱處理、校直、自然時效等工序來消除各種變形的影響，提高加工質量。,劃分加工階段的目的,(2) 有利于及早發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷并以便及時報廢或修補，減少浪費。 (3) 有利于合理利用機床設備 由于各加工階段的主要任務不同，加工方法、加工設備、不同等級的技術工人的配備也就不同。為合理地使用設備和發(fā)揮技術工人的積極性，粗加工用功率大、精度較

8、低、效率高的設備和技術等級低的工人。精加工則與之相反，從而發(fā)揮機床的各自特點，滿足高效、低耗生產(chǎn)的要求。,(4)有利于安排熱處理工序 例如，粗加工后安排時效處理，消除粗加工時工件所產(chǎn)生的殘余應力；精加工又安排在淬火工序之后，以利于提高加工精度和消除淬火產(chǎn)生的變形及氧化層。 (5)精加工階段放在最后進行加工，可以避免因零件在周轉時的運輸當中精加工表面的碰傷及劃傷。,一般機械加工的順序：加工精基準面-粗加工主要面-精加工主要面-光整加工主要面-超精密加工主要面。次要表面的加工穿插在各階段之間進行。,工序集中：就是在每個工序中加工內容很多，盡可能在一次安裝中加工許多表面，或盡量在同一臺設備上連續(xù)完成

9、較多的加工要求。這樣，零件工藝過程中工序少，工藝路線短。 工序分散：把加工表面分的很細，每個工序加工內容少，表現(xiàn)為工序多，工藝路線長。,工序的集中與分散,由于工序的集中和分散各有特點，究竟按何種原則確定工序數(shù)量，這要根據(jù)生產(chǎn)綱領、機床設備及零件本身的結構和技術要求等作全面的考慮。但從技術的發(fā)展方向來看，隨著數(shù)控機床、加工中心的發(fā)展和應用，今后將更多地趨向于工序集中。,第二節(jié) 機械加工工藝規(guī)程設計,第二節(jié) 機械加工工藝規(guī)程設計,要滿足零件圖樣的全部技術要求及生產(chǎn)的高效率和低成本，不僅要正確選擇定位基準和每個表面的加工方法，而且要合理地安排工序順序。這不僅指安排好機械加工間的順序，而且要合理地安排

10、好機械加工與熱處理、表面處理及與輔助工序（如清洗、檢驗等）間的工序順序。,加工順序的安排,基面先行 作為其它表面加工的精基準一般安排在工藝過程一開始就進行加工，以便盡快為后續(xù)工序的加工提供精基準。,機械加工順序安排,先主后次 零件的主要工作表面（一般是指加工精度和表面質量要求高的表面）、裝配基面應先加工，從而及早發(fā)現(xiàn)毛坯中可能出現(xiàn)的缺陷。,先粗后精 一個零件的切削加工過程，總是先進行粗加工，再進行半精加工，最后是精加工和光整加工。,先面后孔 箱體、支架等類零件上具有輪廓尺寸遠比其它表面尺寸為大的平面，用它作定位基準面穩(wěn)定可靠，故一般先加工這些平面以作精基準，供加工孔和其它表面時使用。,任務實施

11、,小批生產(chǎn)工藝路線,中批生產(chǎn)工藝路線,圖示車床床身，小批生產(chǎn)，其主要加工內容 （1）加工導軌面A、B、C、D、E、F：粗銑、半精銑、粗磨、精磨。 （2）加工底面J：粗銑、半精刨、精刨。 （3）加工壓板配合面及齒條安裝面G、H、I：粗刨、半精刨。 （4）加工主軸箱安裝面K、L：粗銑、精銑、精磨。 （5）其他：劃線、人工時效、導軌面高頻淬火、二次時效。 試將上述加工內容排成合理的工藝路線，并指出各工序的定位基準。,工藝路線安排： 1.人工時效 2.劃線(以導軌面為劃線基準) 3.粗銑J面(以所劃尺寸線為基準) 4.粗銑導軌面,粗銑主軸安裝面K、L（以J為基準） 5.粗刨G、H、I面（以J面為基準）

12、 6.二次時效 7.半精刨J 面(以導軌面為基準) 8.半精銑導軌面，精銑主軸安裝面K、L(以J面為基準) 9.導軌面高頻淬火 10.粗磨導軌面(以J面為基準) 11.精刨底面J面(以導軌面為基準) 12.精磨導軌面，精磨主軸箱安裝面K、J (自為基準) 13.半精刨G、H、I面（以導軌面為基準）,生產(chǎn)類型：成批生產(chǎn)。工序名稱、工序簡圖、加工方法、定位基準,第五節(jié) 工藝路線的擬訂,工藝路線擬訂練習,定位支座零件,支座零件第1工序（車削）,工藝路線擬訂練習,支座零件第2工序（鉆孔）,工藝路線擬訂練習,支座零件第3工序（鉆、锪 4 分布孔）,工藝路線擬訂練習,支座零件第4工序（磨內孔、端面）,支座

13、零件第5工序 （磨外圓、臺階面）,工藝路線擬訂練習,第五節(jié) 工藝路線的擬訂,第五節(jié) 工藝路線的擬訂,第五節(jié) 工藝路線的擬訂,第五節(jié) 工藝路線的擬訂,第五節(jié) 工藝路線的擬訂,第五節(jié) 工藝路線的擬訂,熱處理工序在工藝過程中的安排是否恰當，是影響零件加工質量和材料使用性能的重要因素。熱處理的方法、次數(shù)和在工藝過程中的位置，應根據(jù)材料和熱處理的目的而定。,熱處理工序的安排,拓展,應根據(jù)熱處理的目的安排其在加工過程中的位置: 最終熱處理提高力學性能 變形較大的-精加工前，以便糾正變形 變形較小的-精加工后 表面裝鈽性鍍層和發(fā)藍-機加工完畢 預備熱處理消除內應力、改善加工性能 改善加工性能-粗加工前 消除

14、內應力-粗加工后和需要的地方,包括檢驗、去毛刺、倒棱、清洗、防銹、去磁、探傷、平衡等也要加以重視。 檢驗工序的安排 粗加工階段結束后 重要工序前后 送往外車間加工的前后(特別是送熱處理車間) 全部加工工序完成后,輔助工序的安排,1）表面強化工序：如滾壓、噴丸處理等，一般安 排在工藝過程最后。 2）表面處理工序：如發(fā)藍、電鍍等一般安排在 工藝過程最后。 3）探傷工序：如X射線檢查、超聲波探傷等一般 安排在工藝過程的開始 4）平衡工序：一般安排在精加工以后。 5）去毛刺、倒棱等輔助工序：一般倒角后去毛刺等。,其它輔助工序的安排,6)零件在進入裝配之前，一般都應安排清洗工序。工件內孔、箱體內腔易存留

15、切屑，研磨、珩磨等光整加工工序之后，微小磨粒易附著在工件表面上，要注意清洗。 7)在用磁力夾緊工件的工序之后，要安排去磁工序，不讓帶有剩磁的工件進入裝配線。,各表面的加工方法確定以后，應選擇適當?shù)臋C床以滿足各表面的加工要求。機床設備的選擇除考慮現(xiàn)有生產(chǎn)條件外，還要根據(jù)以下四個方面考慮：,機床及工藝裝備的選擇,機床的選擇,機床工作區(qū)域的尺寸應當與零件的外廓尺寸相適應，也就是根據(jù)零件的外廓尺寸來選擇機床的形式和規(guī)格，以便充分發(fā)揮機床的使用性能。,機床的精度應該與工件要求的加工精度相適應。機床精度過低，不能滿足工件加工精度的要求；過高，則是一種浪費。,機床的功率和工作參數(shù)應該與最合理的切削用量相適應。粗加工時選擇有足夠功率和足夠剛度的機床，以