第3章 机械加工工艺规程的制订 学习指导 - 图文

例题3.6图

解：零件的机械加工工艺规程如例题3.6表a和b所示。

工序 1 例题3.6表a 阶梯轴加工工艺过程（单件小批生产） 工序内容 所用设备 车一端端面，打中心孔 调头车另一端面，打中心孔 车大端外圆及倒角 2 3 调头车小端外圆及倒角 铣键槽、去毛刺 车床 车床 铣床 工序 1 2 3 4 5 例题3.6表 b 阶梯轴加工工艺过程（大批大量生产） 工序内容 铣端面，打中心孔 车大端外圆及倒角 调头车小端外圆及倒角 铣键槽 去毛刺 所用设备 铣端面打中心孔机床 车床 车床 键槽铣床 钳台 从表中可看出，随零件生产类型的不同，工序的划分及每一个工序所包含的加工内容是不同的。在例题表3.6a中，车完一个工件的大端外圆和倒角后，立即调头车小端外圆及倒角，这是一个工序。而在例题表3.6b中，是在车完一批工件的大端外圆和倒角后再调头车小端外圆和倒角，加工内容没有连续进行，故是两个工序。另外，去毛刺的工作在单件小批生产中由铣工在加工后顺便进行。而在大批大量生产中，由于生产率较高，铣工忙于装卸工件及操作机床，因此，需另设一道工序来专门清除毛刺。

例3.7 试拟订例题3.7图所示零件加工的工艺路线。

例题3.7图

分析：该零件属于典型的轴类零件。零件使用性能没有提出特殊要求，材料为 40Cr，且生产10件属

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于单件小批生产，故可以采用热扎圆钢下料；其中主要加工面有?28h6、Ra0.4外圆，?25h6、Ra0.4外圆，?32f7、Ra1.6外圆，左端齿形面、8级精度、齿顶和分度圆表面粗糙度为Ra3.2和Ra1.6，根据加工精度和表面粗糙度选择即可；此外，各外圆对轴线有0.03mm的跳动要求，例题图3.7中已给出中心孔要求，加工中采用轴线作为定位基准，在一次安装中加工多个表面，此项要求很容易满足；大多数表面的热处理为调质处理，不需考虑热处理对加工顺序的影响，对于齿形有淬火要求，故齿形精加工宜选择磨削类方法。

解：该零件的工艺路线如下：下料→车端面、钻顶尖孔→粗车→调质处理→半精车→滚齿→齿面淬火→配钻销孔→铣键槽→珩齿→粗磨?28h6、?25h6、?32f7外圆→精磨?28h6、?25h6外圆→检验→入库。

常见错误解析：在做本题时，经常会将“车端面、钻顶尖孔”这一工序漏掉。主要原因在于对于安排加工顺序的原则理解不够，尤其是“基准先行”；实际上轴类零件加工中，“车端面、钻顶尖孔这一工序体现了“基准先行”和“先面后孔”两个原则。

例3.8 试拟订例题3.8图所示零件成批生产的工艺路线，并指出各工序的定位基准。

例题3.8图

分析：该零件属于典型的盘类零件。零件使用性能没有提出特殊要求，材料为 HTl50，属于成批生产，故毛坯采用铸造毛坯；其中主要加工面有?20H7、Ra1.6孔，3??10H7、Ra1.6孔，根据加工精度和表面粗糙度选择即可。中心轴线为设计基准，且?20H7、Ra1.6孔精度较高，因此可以作为主要定位基准面。

答：该零件的工艺安排如例题3.8表所示。

工序 1 2 3

例题3. 8表 零件成批生产的工艺路线 工序内容 车端面、钻、扩、铰?20H7基准孔 车另一端面及外圆 插键槽 6

定位基准 外圆、端面 内孔和端面 内孔和端面 4 5 钻、扩、铰3??10H7孔 检验 内孔和端面 第一道工序采用外圆面作为定位基准，其他工序则均采用?20H7孔及一个端面作为定位基准。 常见错误解析：在第一道工序时往往对于?20H7孔只进行钻削，然后即以其定位加工其他表面。主要原因是认为加工中一定要划分加工阶段。其实对于一个结构相对简单而且没有热处理要求的零件而言，加工阶段的划分是相对也是比较模糊的；比如在加工基准时，往往为了保证定位精度，基准面的精度一般要求较高，以保证加工质量，是不是就不满足划分加工阶段的原则了，其实不然。问题的出现仍然是因为没能很好地对所学知识融会贯通，缺少灵活运用的能力。

3.5 确定加工余量、工序尺寸及公差

1．了解加工总余量和工序余量的概念和两者之间的关系；理解解影响工序余量的因素和确定加工余量的三种方法。

2．掌握基准重合情况下确定工序尺寸与公差的“逆推法”。

例题3.9 试计算例题3.9图所示小轴的大端外圆表面加工中各道工序的工序尺寸及公差。已知零件材料为热轧圆钢，工件装夹在顶尖上加工，零件的加工过程如下：（1）下料；（2）车端面，打中心孔；（3）粗车各面；（4）精车各面；（5）热处理；（6）研磨中心孔；（7）磨削外圆。

例题3.9图

0解：由题意可知大端外圆?28?热轧棒料－粗车－精车－磨削。根据加工方案，0.013mm的加工方案是：

先查表，后计算，从最终工序逐步往前推算。

1．确定各加工工序的加工余量

查工艺手册，各工艺方法的加工余量大体为：研磨余量为0.01mm，精磨余量为0.1mm，粗磨余量为0.3mm，半精车余量为1.lmm，粗车余量为4.5mm。

根据热轧棒料－粗车－精车－磨削的工艺过程，可取：磨削余量为0.3mm，精车余量为0.9mm，粗车余量为2.8mm，棒料的直径为φ32mm。

2．计算各加工工序基本尺寸

从最终加工工序开始，即从设计尺寸开始，到第一道加工工序，逐次加上每道加工工序余量，可分别得到各工序基本尺寸(包括毛坯尺寸)。

磨削后的工序基本尺寸为?28mm，其它各工序基本尺寸依次为：

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精车后的工序尺寸：28mm＋0.3mm=28.3mm 粗车后的工序尺寸：28.3mm+0.9mm=29.2mm 毛坯（热轧棒料）尺寸：29.2mm＋2.8mm＝32mm 3．确定工序尺寸公差

除终加工工序的公差按设计要求确定以外，其它各加工工序按各自所采用加工方法的加工经济精度确定工序尺寸公差。

磨削后应达到零件图的要求：?280?0.013，Ra1.6μm；精车后经济精度为IT10＝0.084mm，粗车后经济精度为IT12＝0.21mm

4．按“入体原则”标注工序尺寸公差

根据上述经济加工精度查公差表，将查得的公差数值按“入体原则“标注在工序基本尺寸上。磨削后

0工序尺寸及公差?280mm，Ra1.6μm；精车后及公差?28.3?0.084mm，Ra6.3μm；粗车后的工序尺寸?0.013?0.40?29.20?0.21mm，Ra25μm ；毛坯尺寸及公差为?32?0.75mm.

5.6 工艺尺寸链

加工过程中，工件的尺寸在不断地变化，由毛坯尺寸到工序尺寸，最后达到设计要求的尺寸。这些尺寸之间存在一定联系，应用尺寸链理论揭示它们之间的内在关系，掌握它们的变化规律是合理确定工序尺寸及其公差和计算各种工艺尺寸的基础。

1．了解尺寸链的内涵、特征和尺寸链的组成；理解封闭环、增环和减环的概念；掌握尺寸链图的绘制方法，掌握尺寸链的封闭环、增环和减环判断方法。

2．了解尺寸链的计算方法极值法和概率法的应用场合；掌握极值法计算公式：

Ao?∑AZ－∑Ajz?1mmn?1j?m?1 （5.7.1）

n?1Aomax?∑Azmax－∑Ajminz?1mj?m?1n?1 （5.7.2）

Aomin?∑Azmin－∑Ajmaxz?1j?m?1ESo?EIo?ES－∑EI∑zz?1mj?m?1n?1mn?1jEI－∑ES∑zz?1j?m?1j （5.7.3）

ToL?∑Ti （5.7.4）

i?1n?1式中 A0、A0max和A0min——封闭环的基本尺寸、最大极限尺寸和最小极限尺寸；

Az、Azmax和Azmin——增环的基本尺寸、最大极限尺寸和最小极限尺寸； Aj、Ajmax 和Ajmin——减环的基本尺寸、最大极限尺寸和最小极限尺寸； ES0、ESz和ESj——封闭环、增环和减环的上偏差；

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