情境一任務(wù)32

1、導(dǎo)入新課,零件在加工過(guò)程中，各表面是如何進(jìn)行加工及安排的呢？,學(xué)習(xí)任務(wù)4 工藝路線的擬定,能力目標(biāo),知識(shí)目標(biāo),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(wù),選擇表面加工方法時(shí)，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(zhǔn)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(shí)還要考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性，考慮零件的結(jié)構(gòu)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(guān)學(xué)習(xí)內(nèi)容,在選擇零件各表

2、面的加工方法時(shí)，主要應(yīng)從 以下幾個(gè)方面來(lái)考慮。 零件的結(jié)構(gòu) 包括組成零件各表面的性質(zhì)和尺寸的大小及結(jié) 構(gòu)的復(fù)雜程度。各種典型表面都有其相適應(yīng)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(dá)到的經(jīng)濟(jì)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(gè)相當(dāng)大的范圍，而高精度的獲得一般要 以高成本為代價(jià)，不適當(dāng)?shù)母呔纫螅瑫?huì)導(dǎo)致加 工成本急劇上升。,在I段，當(dāng)零件加工精度要求很高

3、時(shí)，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(gè)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(wú)限降低，存在一個(gè)最低成本的極限值。因此在III段應(yīng)用此法加工是不經(jīng)濟(jì)的。,在II段，加工方法與加工精度是相互適應(yīng)的，加工誤差與成本基本上是反比關(guān)系，可以較經(jīng)濟(jì)地達(dá)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(jì)精度,加工精度與成本的關(guān)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(gè)較大的范圍。 例如，精細(xì)的操作、選擇低的切削用量，可以獲得較高的精度，但又會(huì)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(duì)一種加工方法，只有在一定的精度范圍內(nèi)才是經(jīng)濟(jì)的。,經(jīng)濟(jì)精度就是指在正常加工條件下（采用符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備、工藝裝備和標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)等級(jí)的工人，合理的加工時(shí)間）所能達(dá)到的精度。相應(yīng)的粗糙度稱為經(jīng)濟(jì)粗糙度。,表 1- 外圓柱面加工方法,表格應(yīng)用的舉例：要求孔的加工精度為IT7級(jí)，粗糙度1.63.2，確定孔的加工方案,鉆一擴(kuò)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(dòng)機(jī)床或組合機(jī)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(jìn)行各個(gè)工步加工的機(jī)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(guò)于笨重。,粗鏜一半精鏜一精鏜,粗鏜一半精鏜一

5、磨孔,鉆（擴(kuò)）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(xì)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(zhì)的限制。經(jīng)淬火后的表面，一般應(yīng)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(duì)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(shí)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(jié)構(gòu)形狀和尺寸 以內(nèi)圓表面加工為例，回轉(zhuǎn)體零件 上較大直徑的孔可

6、采用車削或磨削； 箱體上IT7級(jí)的孔常用鏜削或鉸削，孔 徑較小時(shí)宜用鉸削，孔徑較大或長(zhǎng)度 較短的孔宜選用鏜削。,生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)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(jì)性要求。 對(duì)于較大的平面，銑削加工生產(chǎn)率較高，而窄長(zhǎng)的工件宜用刨削加工；對(duì)于大量生產(chǎn)的低精度孔系，宜采用多軸鉆；對(duì)批量較大的曲面加工，可采用機(jī)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(yīng)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(jié),具有一定技術(shù)要求的加工表面，一般都不是只通過(guò)一次加工就能達(dá)到圖紙要求的，對(duì)于精密零件的主要表面，往往要通過(guò)多次加工才能逐

7、步達(dá)。,加工階段的劃分,劃分加工階段,(1)有利于保證零件加工質(zhì)量 零件在加工中由于受切削力、切削熱和內(nèi)應(yīng)力的作用，不可避免地要產(chǎn)生變形，影響加工質(zhì)量。劃分加工階段并使各加工階段有一定的時(shí)間間隔，便于殘余應(yīng)力得到釋放，從而減少這些變形帶來(lái)的影響，或者在加工階段之間安排諸如熱處理、校直、自然時(shí)效等工序來(lái)消除各種變形的影響，提高加工質(zhì)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(shí)報(bào)廢或修補(bǔ)，減少浪費(fèi)。 (3) 有利于合理利用機(jī)床設(shè)備 由于各加工階段的主要任務(wù)不同，加工方法、加工設(shè)備、不同等級(jí)的技術(shù)工人的配備也就不同。為合理地使用設(shè)備和發(fā)揮技術(shù)工人的積極性，粗加工用功率大、精度較

8、低、效率高的設(shè)備和技術(shù)等級(jí)低的工人。精加工則與之相反，從而發(fā)揮機(jī)床的各自特點(diǎn)，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(shí)效處理，消除粗加工時(shí)工件所產(chǎn)生的殘余應(yīng)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(jìn)行加工，可以避免因零件在周轉(zhuǎn)時(shí)的運(yùn)輸當(dāng)中精加工表面的碰傷及劃傷。,一般機(jī)械加工的順序：加工精基準(zhǔn)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(jìn)行。,工序集中：就是在每個(gè)工序中加工內(nèi)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(tái)設(shè)備上連續(xù)完成

9、較多的加工要求。這樣，零件工藝過(guò)程中工序少，工藝路線短。 工序分散：把加工表面分的很細(xì)，每個(gè)工序加工內(nèi)容少，表現(xiàn)為工序多，工藝路線長(zhǎng)。,工序的集中與分散,由于工序的集中和分散各有特點(diǎn)，究竟按何種原則確定工序數(shù)量，這要根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)、機(jī)床設(shè)備及零件本身的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求等作全面的考慮。但從技術(shù)的發(fā)展方向來(lái)看，隨著數(shù)控機(jī)床、加工中心的發(fā)展和應(yīng)用，今后將更多地趨向于工序集中。,第二節(jié) 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì),第二節(jié) 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì),要滿足零件圖樣的全部技術(shù)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(zhǔn)和每個(gè)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(jī)械加工間的順序，而且要合理地安排

10、好機(jī)械加工與熱處理、表面處理及與輔助工序（如清洗、檢驗(yàn)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(zhǔn)一般安排在工藝過(guò)程一開(kāi)始就進(jìn)行加工，以便盡快為后續(xù)工序的加工提供精基準(zhǔn)。,機(jī)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(zhì)量要求高的表面）、裝配基面應(yīng)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(gè)零件的切削加工過(guò)程，總是先進(jìn)行粗加工，再進(jìn)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(yuǎn)比其它表面尺寸為大的平面，用它作定位基準(zhǔn)面穩(wěn)定可靠，故一般先加工這些平面以作精基準(zhǔn)，供加工孔和其它表面時(shí)使用。,任務(wù)實(shí)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(nèi)容 （1）加工導(dǎo)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(shí)效、導(dǎo)軌面高頻淬火、二次時(shí)效。 試將上述加工內(nèi)容排成合理的工藝路線，并指出各工序的定位基準(zhǔn)。,工藝路線安排： 1.人工時(shí)效 2.劃線(以導(dǎo)軌面為劃線基準(zhǔn)) 3.粗銑J面(以所劃尺寸線為基準(zhǔn)) 4.粗銑導(dǎo)軌面,粗銑主軸安裝面K、L（以J為基準(zhǔn)） 5.粗刨G、H、I面（以J面為基準(zhǔn)）

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

13、零件第5工序 （磨外圓、臺(tái)階面）,工藝路線擬訂練習(xí),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(guò)程中的安排是否恰當(dāng)，是影響零件加工質(zhì)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(guò)程中的位置，應(yīng)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(yīng)根據(jù)熱處理的目的安排其在加工過(guò)程中的位置: 最終熱處理提高力學(xué)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(lán)-機(jī)加工完畢 預(yù)備熱處理消除內(nèi)應(yīng)力、改善加工性能 改善加工性能-粗加工前 消除

14、內(nèi)應(yīng)力-粗加工后和需要的地方,包括檢驗(yàn)、去毛刺、倒棱、清洗、防銹、去磁、探傷、平衡等也要加以重視。 檢驗(yàn)工序的安排 粗加工階段結(jié)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(qiáng)化工序：如滾壓、噴丸處理等，一般安 排在工藝過(guò)程最后。 2）表面處理工序：如發(fā)藍(lán)、電鍍等一般安排在 工藝過(guò)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(guò)程的開(kāi)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(jìn)入裝配之前，一般都應(yīng)安排清洗工序。工件內(nèi)孔、箱體內(nèi)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(jìn)入裝配線。,各表面的加工方法確定以后，應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)臋C(jī)床以滿足各表面的加工要求。機(jī)床設(shè)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(gè)方面考慮：,機(jī)床及工藝裝備的選擇,機(jī)床的選擇,機(jī)床工作區(qū)域的尺寸應(yīng)當(dāng)與零件的外廓尺寸相適應(yīng)，也就是根據(jù)零件的外廓尺寸來(lái)選擇機(jī)床的形式和規(guī)格，以便充分發(fā)揮機(jī)床的使用性能。,機(jī)床的精度應(yīng)該與工件要求的加工精度相適應(yīng)。機(jī)床精度過(guò)低，不能滿足工件加工精度的要求；過(guò)高，則是一種浪費(fèi)。,機(jī)床的功率和工作參數(shù)應(yīng)該與最合理的切削用量相適應(yīng)。粗加工時(shí)選擇有足夠功率和足夠剛度的機(jī)床，以