【文章內(nèi)容簡介】 項原則 (1)盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)，有利于采用標(biāo)準(zhǔn)刀具和量具； (2)要保證加工的可能性和方便性，加工面應(yīng)有利于刀具的進(jìn)入和退出； (3)加工表面形狀應(yīng)盡量簡單，便于加工，并盡可能布置在同一表面或同一軸線上，以減少工件裝夾、刀具調(diào) 整及走刀次數(shù)； (4)零件結(jié)構(gòu)應(yīng)便于工件裝夾，并有利于增強(qiáng)工件或刀具的剛度； (5)應(yīng)盡可能減輕零件質(zhì)量，減少加工表面面積，并盡量減少內(nèi)表面加工； (6)零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)與先進(jìn)的加 工工 藝方法相適應(yīng)。 1． 3． 2 毛坯選擇 在制定零件機(jī)械加工工藝規(guī)程前，還要選擇毛坯類型及制造方法、確定毛坯精度。機(jī)械制造工藝學(xué)講稿 第 11 頁 共 34 頁 零件機(jī)械加工的工序數(shù)量、材料消耗和勞動量，在很大程度上與毛坯有關(guān)，所以正確選擇毛坯具有重大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義。 常用的毛坯種類 (1)鑄件 主要有砂型鑄造、金屬型鑄造、離心鑄造、壓力鑄 造和精密鑄造等； (2)鍛件 主要有自由鍛、模鍛以及精密鍛造等； (3)焊接件 主要有氣焊、電弧焊以及電渣焊等； (4)型材 主要有圓鋼、方鋼、角鋼等。 2．毛坯選擇時考慮的因素 (1)零件材料及其力學(xué)性能 例如，材料是鑄鐵，就選鑄造毛坯；材料是鋼材，且力學(xué)性能要求高時，可選鍛件；當(dāng)力學(xué)性能低時，可選型材或鑄鋼。 (2)零件的形狀和尺寸 形狀復(fù)雜毛坯，常采用鑄造方法。薄壁件不可用砂型鑄造廣大鑄件應(yīng)用砂型鑄造。常見鋼質(zhì)階梯軸零件，如各臺階直徑相差不大，可用棒料；如各臺階直徑 相差較大，可選鍛件。 尺寸大宜選自由鍛，尺寸小宜選模鍛。 ‘ (3)生產(chǎn)類型 大量生產(chǎn)，應(yīng)選精度和生產(chǎn)率都比較高的毛坯制造方法，如鑄件選金屬模機(jī)器造型或精密鑄造，鍛件應(yīng)采用模鍛，冷軋和冷拉型材等；單件小批生產(chǎn)則應(yīng)采用木模手工造型或自由鍛。 (4)具體生產(chǎn)條件 考慮現(xiàn)場毛坯制造的水平和能力以及外協(xié)的可能性等。 (5)利用新工藝、新技術(shù)和新材料的可能性 如精鑄、精鍛、冷擠壓、粉末冶金和工程塑料等，應(yīng)用這些方法后，可大大減少機(jī)械加工量，有時甚至可不再進(jìn)行機(jī)械加工。 1． 4 機(jī)械加工 工藝過程設(shè)計 在對零件的工藝性進(jìn)行分析和毛坯選擇之后，即可制定零件的機(jī)械加工工藝過程。其內(nèi)容主要有：選擇定位基準(zhǔn)、選擇零件表面加工方法、加工階段劃分、加工順序的安排和工序組合等。 1． 4． 1 定位基準(zhǔn)選擇 在最初的工序中只能選擇未加工的毛坯表面作為定位基準(zhǔn)，這種表面稱為粗基準(zhǔn)。用加工過的表面作為定位基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。另外，為滿足工藝需要而在工件上專門設(shè)置或加工出的定位面，稱為輔助基準(zhǔn)，如軸加工時用的中心孔、活塞加工時用的止口等。 機(jī)械制造工藝學(xué)講稿 第 12 頁 共 34 頁 1．粗基準(zhǔn)的選擇 如圖 1— 11 所示的毛坯，鑄造時內(nèi) 孔 2 與外圓 1有偏心，因此在加工時，如果用不需加工的外圓 1 作粗基準(zhǔn) (用三爪自定心卡盤夾持外圓 1)加工內(nèi) 孔 2，則內(nèi)孔 2 與外圓是同軸的，但內(nèi)孔 2加工余量不均勻 (圖 1— 11(a))。如選內(nèi)孔 2作粗基準(zhǔn) (用四爪卡盤夾持外圓 1，按內(nèi)孔 2 找正 )，則內(nèi)孔 2 的加工余量均勻，但與外圓 1 不同軸 (圖 1—11(b))。 圖 1— 11 選擇不同粗基準(zhǔn)時的不同加工結(jié)果 由此可見，粗基準(zhǔn)選擇主要影響加工表面與不加工 表面的相互位置精度，以及影響加工表面的余量分配。因此選擇粗基準(zhǔn)的基本原則如下： (1)如果工件必須首先保證某重要表面的加工余量均勻，則應(yīng)選擇該表面為粗基準(zhǔn)。例如床身導(dǎo)軌面不僅精度要求高，而且導(dǎo)軌表面要有均勻的金相組織和較高的耐磨性，這就要求導(dǎo)軌面的加工余量較小而且均勻，所以首先應(yīng)以導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)加工床身的底平面，然后再以床身的底平面為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。如圖 1— 12 所示。 (2)如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面之間的位置精度，則應(yīng)以不加工表面作為粗基準(zhǔn)，如圖 1— 11(a)所示。若工件上 有幾個不加工表面，則應(yīng)以其中與加工表面位置精度要求高的表面作粗基準(zhǔn)。例如圖 1— 13 所示零件，有三個不加工面，若表面 4和表面 2 位置精度高，則加工 4 時應(yīng)以表面 2為粗基準(zhǔn)。 (3)如果零件上每個表面都要加工，則應(yīng)以加工余量最小的表面為粗基準(zhǔn)。這將使得該表面在以后的加工中不致因余量太小造成廢品。如圖 1— 14 所示階梯軸，表面聲 55皿 n外圓加工余量最小，應(yīng)選它為粗基準(zhǔn)。如果以表面 5c108 咖外圓為粗基準(zhǔn)來加工聲50 刪外圓時，則可能因這些表面間存在較大位置誤差而造成聲 50一表面加工余量不足。 (4)選用粗基準(zhǔn)的表面 ，應(yīng)平整，沒有澆口、冒口或飛邊等缺陷，以便定位可靠。 (5)粗基準(zhǔn)一般只能使用一次，以免產(chǎn)生較大的位置誤差。 2．精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)選擇應(yīng)保證相互位置精度和裝夾準(zhǔn)確方便，一般應(yīng)遵循如下原則 ： (1)基準(zhǔn)重合原則 應(yīng)盡量選用設(shè)計基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。如圖 1— 15 的鍵槽加工，如以中心孔定位，并按尺寸上調(diào)整銑刀位置，工序尺寸為‘：及 +工，由于定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)機(jī)械制造工藝學(xué)講稿 第 13 頁 共 34 頁 不重合，因此及與上兩尺寸的誤差都將影響鍵槽尺寸精度。如采用圖 1— 16 所示定位方式，工件以外圓下母線 B 為定位基準(zhǔn)，則為基準(zhǔn)重合，就容易保證尺寸 ‘的加工精度。 (2)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 工 件加工過程中，盡可能采用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)，這樣便于保證各加工面間的相互位置精度，且可簡嶼妻具的設(shè)計。如箱體類零件常用一個太平面和兩個距離較遠(yuǎn)的孔做精基準(zhǔn)；軸類零件常用兩個頂尖孔做精基準(zhǔn)；圓盤、齒輪等零件常用其端面和內(nèi)孔做精基準(zhǔn)。 圖 112 車床床身加工 圖 113 粗基準(zhǔn)選擇 圖 114 階梯軸加工的粗基準(zhǔn)選擇 (3)互為基準(zhǔn)原則 當(dāng)兩個表面相互位置精 度較高時，可互為精基準(zhǔn)，反復(fù)加工。例如加工精密齒輪時，通常是在齒面淬硬以后再磨齒面及內(nèi)孔，因齒面淬硬層較薄，磨削余量應(yīng)力求小而均勻，因此需先以齒面為基準(zhǔn)磨內(nèi)孔，如圖 1— 17，然后再以內(nèi)孔為基準(zhǔn)磨齒面。又如車床主軸的主軸頸和前端錐孔的同軸度要求很高，也常采用互為基準(zhǔn)反復(fù)加工的方法。 圖 115 定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合 圖 116 定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合 圖 117 以齒形表面定位磨內(nèi)孔 機(jī)械制造工藝學(xué)講稿 第 14 頁 共 34 頁 (4)自為基準(zhǔn)原則 當(dāng)某些表面精加工要求余量小而均勻時，則應(yīng)選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)。如圖 1— 18 所示是在導(dǎo)軌磨床上，以自為基準(zhǔn)原則磨削床身導(dǎo)軌。方法是用百分表找正工件導(dǎo)軌面，然后加工導(dǎo)軌面保證余量均勻，以滿足對導(dǎo)軌面的質(zhì)量要求。另外如拉刀、浮動鏜刀、浮動鉸刀和珩磨等加工孔的方法，也都屬于自為基準(zhǔn)。 圖 118 床身導(dǎo)軌面自為基準(zhǔn)的實例 1． 4． 2加工的方法選擇 表面加工方法選擇首先取決于加工表面的技術(shù)要求，在此前提下，應(yīng)滿足零件的質(zhì)量、低的成 本和高的生產(chǎn)率。 1．加工方法選擇時應(yīng)考慮的因素 (1)經(jīng)濟(jì)加工精度 選擇相應(yīng)的能獲得經(jīng)濟(jì)加工精度的加工方法。各種加工方法的加工誤差和加工成本之間的關(guān)系呈負(fù)指數(shù)函數(shù)曲線形狀，如圖 1— 19 所示。在 A點左側(cè)，即使再增加成本 (Q)，加工精度也很難再提高；當(dāng)超過 B點后，即使加工精度再降低，加工成本也降低極少。曲線 中的 AB 段，屬于經(jīng)濟(jì)