第九章 零件生产过程基础知识
零件生产工艺过程的基本知识_PPT74页
零件生产工艺过程的基本知识_
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
材料成型基础9
另外还有包括内、外表面、重要轴面的同轴 度、圆的径向跳动、重要端面对轴心线的垂直度、 端面间的平行度等的相互位置精度要求等。同时 轴的加工表面都有粗糙度的要求，一般根据加工 的可能性和经济性来确定。支承轴颈常为0.2～
设备 车床
车床 车床 车床 铣床
⑤工位：为完成一定的工序内容，一次装夹工 件后，工件（或装配单元）与夹具或设备的可 动部分一起相对刀具或设备固定部分所占据的 每一个位置，称为工位。
如果一个工序只有一个安装，并且该安装中只 有一个工位，则工序内容就是安装内容，同时 也就是工位内容。
多工位加工
（3）生产类型 根据工厂（或生产车间）生产专业化程度的不同，按照产品 的大小、特点、生产计划及其投入生产的连续性，将生产分为 三种生产类型： ①单件生产：单个地生产某个零件，很少重复地生产。 ②成批生产：成批地制造相同零件的生产，呈周期性重复。 ③大量生产：产品的制造数量很大，大多数工作地点经常是 重复进行一种零件的某一工序的生产。如轴承、螺栓等的生产。
为合理的工艺过程和操作方法，按照规定的形式书写 成工艺文件，用来指导生产。
一般包括以下内容：工件加工的工艺路线、各工 序的具体内容及所用的设备和工艺装备、工件的检验 项目及检验方法、切削用量、时间定额等。
一个良好的工艺规程应满足零件的全部技术要求， 并且要求生产率高、生产成本低、劳动条件好。
2．制定工艺规程的步骤
一次安装完成多个工位的例子：
多工位安装
图中共有4个工位，工位1：装卸工件，工位2： 钻孔工位3扩孔工位4和铰孔，
②工步 在一个工位中，加工表面、切削刀具、切削
速度和进给量都不变的情况下所完成的加工，称 为一个工步。
项目六零件生产过程基础知识
项目六一、填空题1.根据零件生产纲领的大小和产品的大小，机械制造业的生产通常可分为（）( ）和( ) 三种类型。
2.工艺过程是指在生产过程中,直接改变原材料(或毛坯)的（）（）和性能,使之变为成品或半成品的过程。
3.零件的工艺过程是由许多道（）组成的，每道工序又由若干（）（）、工步、走刀组成。
4.基准按其作用的不同,可分为（）和（）两大类，工艺基准又可分为（）基准（）基准（）基准和（）基准。
5.机械加工工序安排时应遵循（）（）（）（）的基本原则。
二、选择题1.- 一个或一组工人,在一台机床上或在同一个工作地点对同一个或同时对几个工件所连续完成的那部分工艺过程称为( )。
A.工步B.工位C.工序D.安装2.工件在机床上所占的每个加工位置上所完成的那一部分工艺过程称为( ) 。
A.工步B.工位C.工序D.安装3.在划分生产类型时,对于重型零件(质量在30 kg以上)，大量生产是指年产量为( ) 的生产。
A. 1000件以上B. 5 000件以上C.10000 件以上D.50000件以上4.在划分生产类型时,通常对于轻型零件(质量在4kg以下),单件生产是指年产量为( )A.5件以下B.10件以下C.50件以下D.100件以下5.对于轴类零件中心部位的孔,通常在( ) 上加工较为方便。
A.车床B.钻床C.铣床D.卧式镗床6.带轮、法兰盘等形状较复杂的零件毛坯可选用( )。
A.锻件B.铸件C.型材D.冲压件7.安排轴类零件的加工顺序时应遵循( )原则。
A.先精后粗B. 基准后行C.基准先行D.先内后外8.箱体类零件般选择( )作为装配基准和定位基准。
A.对称面B.上表面C.底面D.孔面三、判断题1.通常将原材料或半成品转变成为产品所经过的全过程称为工艺过程。
( )2.单件、小批生产的工艺特征是通常采用通用设备-般刀具和通用量具，毛坯用木模手工造型或自由锻，要求操作工人技术熟练,其生产率低成本高。
( )3.展成法是圆柱齿轮齿形加工方法之一,是利用与被加工齿轮的齿槽形状一致的成形刀具加工齿形的方法，如铣齿、拉齿等。
机械零件加工工艺过程的基本知识
机械零件加工工艺过程的基本知识机械零件加工工艺过程是指通过一系列的工艺方法和工艺流程，对零件进行材料加工、成形和加工表面处理等过程，最终使得零件达到所需的形状、尺寸、质量和表面粗糙度等要求。
下面将介绍机械零件加工工艺过程的基本知识。
一、机械零件加工工艺过程的基本流程1.零件装夹零件装夹是指将待加工的零件固定在加工设备上，以保证零件在加工过程中的位置准确，加工过程中不产生相对位移。
2.车削车削是通过旋转工件，以刀具与工件相对运动的方式，将工件外表面旋削下来，使其达到所需的形状和尺寸要求。
3.镗削镗削是通过将刀具在工件内孔中做径向运动，去除内孔表面的金属材料，使其达到所需的直径、圆度和光洁度要求。
4.铣削铣削是通过将刀具在工件上做径向和周向运动，去除工件表面的金属材料，使其达到所需的平面度、垂直度和光洁度要求。
5.火花加工火花加工是利用电火花放电原理进行零件加工的一种加工方法。
通过电极与工件之间产生电火花放电，将工件上的材料溶解和熔化，并通过水冷剂迅速冷却，使其达到所需的形状和尺寸要求。
6.磨削磨削是通过在工件表面和砂轮之间进行相对运动，将工件表面的金属材料去除，以达到所需的平面度、圆度、光洁度和尺寸要求。
7.锤击锤击是通过将锤击力作用于工件上，去除工件上的金属材料，以达到所需的形状和尺寸要求。
8.切割切割是通过机械力或热能，将工件切割成所需的形状和尺寸。
常用的切割方法有剪切、火焰切割、激光切割等。
二、常见机械零件加工工艺方法1.塑性加工塑性加工是通过在零件上施加外力，使其发生塑性变形，以改变其形状和尺寸。
常见的塑性加工方法有拉伸、压缩、弯曲、冲压等。
2.热处理热处理是通过加热和冷却过程，改变零件内部组织结构，以改变其性能和硬度。
常见的热处理方法有淬火、回火、退火、时效等。
3.表面处理表面处理是对零件表面进行物理或化学处理，以提高其耐磨性、耐腐蚀性及美观度。
常见的表面处理方法有镀铬、镀镍、镀锌、喷涂、抛光等。
零件生产工艺过程基本知识
设计阶段：确定零件的尺寸、形状、材料等参数，并绘制图纸 制造阶段：根据图纸进行零件的加工和制造，包括切割、焊接、铸造等 检验阶段：对制造出来的零件进行质量检验，确保其符合设计要求 装配阶段：将零件组装成成品，并进行调试和测试 包装阶段：对成品进行包装和运输，确保其安全到达目的地
PART THREE
PART SIX
提高生产效率：通过改进和创新，可以提高生产效率，降低生产成本。
提高产品质量：通过改进和创新，可以提高产品质量，满足市场需求。
提高市场竞争力：通过改进和创新，可以提高企业的市场竞争力，增强企业的生存和发展能力。
遵循可持续发展原则：在改进和创新过程中，要遵循可持续发展原则，注重环境保护和资源节 约。
收集和分析现有工艺数据，找出存在的 问题和瓶颈
确定改进和创新的目标和方向，如提高 生产效率、降低成本、提高产品质量等
研究新技术、新工艺、新材料等，寻找 可能的改进和创新方案
制定改进和创新的具体方案，包括技术 方案、设备方案、工艺方案等
实施改进和创新方案，并进行试验和验 证
总结改进和创新的经验和教训，形成可 推广的案例和经验
PART TWO
设计阶段：确定零件的尺寸、形状、材料等基本参数 制造阶段：将设计阶段的参数转化为实际产品 检验阶段：检查产品的质量是否符合设计要求 包装阶段：将产品包装好，准备运输或销售 售后服务阶段：提供产品的售后服务，解决客户问题
设计阶段：确定零件的尺寸、形状、材料等 制造阶段：将设计转化为实物，包括铸造、锻造、冲压、焊接等 加工阶段：对制造出的零件进行精细加工，包括车削、铣削、磨削等 装配阶段：将加工好的零件组装成成品，包括装配、调试、检验等
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零件制造工艺过程常识共59页
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
零件制造工艺过程常识
1、战鼓一响，法律无声。——英国 2、任何法律的根本；不，不成文法本 身就是 讲道理 ……法 律，也 ----即 明示道 理。— —爱·科 克
3、法律是最保险的头盔。——爱·科 克 4、一个国家如果纲纪不正，其国风一 定颓败 。—— 塞内加 5、法律不能使人人平等，但是在法律 面前人
6.4零件生产过程基础知识
3.2 齿轮轴加工工艺分析
二、毛坯选择
齿轮轴是齿轮减速器的主要零件之一，普通精度等级，直径 不大，用棒料即可满足工作要求。
三、加工阶段划分
该齿轮轴在加工时划分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。
1、粗加工阶段——齐端面，打中心孔，粗车各外圆。
2、半精加工阶段——半精车、精车各外圆，车螺纹，铣键槽， 铣齿轮。
2、结构：齿轮轴主要表面有两个φ20±0.006mm的圆柱面、 与V带轮配合连接的锥度1∶10圆锥台、齿轮的齿顶圆柱面（φ34 mm）等。
3、技术要求：φ20±0.006mm的圆柱面分别与两个深沟球轴 承相配合，其轴线是齿轮轴部件的装配基准，其精度直接影响齿轮 轴部件的回转精度；该轴颈的公共轴线又是齿轮轴其他部位的设计 基准、加工基准和装配基准，其精度要求较高。锥度1∶10圆锥台 与V带轮配合连接，需要一定的配合精度。齿轮轴上的齿轮的齿顶 圆柱面（φ34mm）与大齿轮一起实现啮合传动，齿顶圆有公差要 求，此外齿面要求淬火50～55HRC。
3.2 齿轮轴加工工艺分析
七、成批量生产的加工工艺过程
齿轮轴加工工艺过程卡（中批量生产）
3.2 齿轮轴加工工艺分析
3.2 齿轮轴加工工艺分析
3.2 齿轮轴加工工艺分析
3.2 齿轮轴加工工艺分析
在成批量生产齿轮轴的机械加工工艺卡中，以工序为单位，较 详细地说明了齿轮轴的加工工艺过程，给出了各工序的具体的加工 技术要求。操作人员在生产过程中，应按照工序的先后顺序以及各 工序的尺寸公差、表面结构要求和其他相关的技术要求进行加工。
汽车零件生产关键知识一览
汽车零件生产关键知识一览在汽车行业中，零件生产是不可或缺的环节之一。
汽车的性能和质量直接受零件的制造过程和质量控制的影响。
本文将为您介绍汽车零件生产的关键知识，包括材料选择、制造工艺、质量控制和创新技术。
材料选择在汽车零件生产中，材料的选择是首要考虑因素之一。
不同的零件需要不同类型的材料来满足其性能要求。
常用的汽车零件材料包括钢铁、铝合金、塑料和橡胶等。
钢铁材料常用于发动机和底盘部件，因其高强度和耐久性。
铝合金材料常用于车身和车轮等轻量化设计，以提高汽车的燃油经济性。
塑料和橡胶材料常用于内饰部件和密封件，以提供舒适性和密封性能。
制造工艺汽车零件生产的制造工艺多种多样，常见的包括铸造、锻造、冷冲压、热冲压、注塑成型和挤压等。
铸造是将熔化的金属倒入模具中，等待其凝固成型的工艺。
锻造是通过对金属材料施加压力，使其产生塑性变形，从而得到所需形状的工艺。
冷冲压和热冲压是通过对金属材料施加压力使其产生塑性变形，并通过冷却或加热加工得到所需形状的工艺。
注塑成型是将熔化的塑料注入模具中，冷却后得到所需形状的工艺。
挤压是将柔性材料通过模具挤出成型，得到所需形状的工艺。
质量控制如何确保汽车零件的质量是汽车生产过程中的一个关键问题。
质量控制措施涉及到从原材料采购到制造过程中的各个环节，包括工艺参数控制、非破坏性检测和严格的质量检验等。
工艺参数控制是通过对制造过程中的温度、压力和时间等参数进行控制，以保证产品的质量稳定。
非破坏性检测是使用一系列的技术手段，如X射线检测和超声波检测等，对零件进行全面的检测，以发现零件内部的缺陷。
质量检验包括尺寸测量、外观检查和功能测试等，以确保零件的尺寸和性能满足设计要求。
创新技术随着汽车行业的发展，创新技术在汽车零件生产中扮演着越来越重要的角色。
其中，数字化制造技术是当前的热门领域之一。
数字化制造技术利用计算机辅助设计和制造软件，可以大大提高生产效率和产品质量。
另外，增材制造技术也在汽车零件生产中得到广泛应用。
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小常识：关于CAPP
制订零件工艺过程
复杂、繁琐、依靠经验、重点在管理
CAPP（Computer Aided Process Planning）
最低目标：工艺过程管理信息系统 标：代替经验丰富的工艺人员 智能生成零件的工艺过程
创成式、检索式
核心理论：成组技术＋企业基础信息的统筹管理
二、套筒类零件加工工艺
1、套筒类零件的功用及结构特点 套筒类零件是指在回转体零件中的空心薄壁 件，是机械加工中常见的一种零件，在各类机器 中应用很广，主要起支承或导向作用。由于功用 不同，其形状结构和尺寸有很大的差异，常见的 有支承回转轴的各种形式的轴承圈、轴套；夹具 上的钻套和导向套；内燃机上的气缸套和液压系 统中的液压缸、电液伺服阀的阀套等都属于套类 零件。其大致的结构形式如图9－3所示。
画出并分析一专用铣削夹具，指出定位元件、夹紧元 件和夹具体并指出它们的作用。
答：左边固定钳口是定位元件，起到定位作用， 右边的活动钳口是夹紧元件起到夹紧，作用是装夹小而规则的零件。
安装举例 机械制造工艺学中，安装指齿轮毛坯经一次定位夹紧后，在工 件没有取下来，所进行的切削加工（铣齿）内容。
3. 工位
生产类型划分
二、机械加工工艺过程
机械制造过程是机械产品从原材料开始到成品之间各相互关联的劳动过 程的总和。它包括毛坯制造、零件机械加工、热处理、机器的装配、检验、 测试和油漆包装等主要生产过程，也包括专用夹具和专用量具制造、加工设 备维修、动力供应（电力供应、压缩空气、液压动力以及蒸汽压力的供给 等）。 工艺过程是指在生产过程中，通过改变生产对象的形状、相互位置和性 质等，使其成为成品或半成品的过程。 机械产品生产工艺过程又可分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、 热处理、装配、涂装等。其中与原材料变为成品直接有关的过程，称为直接 生产过程，是生产过程的主要部分。 而与原材料变为产品间接有关的过程，如生产准备、运输、保管、机床 与工艺装备的维修等，称为辅助生产过程。
工位I处，装夹与卸下工件； 工位II处，钻孔； 工位III处，扩孔； 工位IV处，绞孔。
4. 工步
工步是指在加工表面、刀具和切削用量（不包括背吃刀量）均保持不 变的情况下所完成的那一部分工序内容。 在多刀车床、转塔车床的加工中经常有这种情况，有时为了提高生产 效率，经常出现用几把刀具同时分别加工几个表面的工步，这种工步称为 复合工步。 在工艺文件上，复合工步也被视为一个工步。 图示复合工步用两把车刀和一个钻头，同时加工外圆和孔。
1. 工序
工序是一个或一组工人，在相同的工作地对同一个或同时对几个工 件连续完成的那一部分工艺过程。零件的机械加工过程就是该零件加工工 序的序列。 工序是工艺过程的基本单元，也是生产计划、成本核算的基本单元。
一个零件的加工过程需要包括哪些工序，由被加工零件的复杂程度、 其加工精度要求及其产量等因素决定。
套筒类件的结构形式 a ）、 b ）滑动轴承 c ）钻套 d ） 轴承衬套 e ）气缸套 f ）液压缸
图 9 － 3
2、套筒类零件
3.套筒类零件的材料及热处理 套筒类零件毛坯材料的选择主要取决于零件的 功能要求、结构特点及使用时的工作条件。套筒类 零件一般用钢、铸铁、青铜或黄铜和粉末冶金等材 料制成。有些特殊要求的套类零件可采用双层金属 结构或选用优质合金钢， 套筒类零件的功能要求和结构特点决定了套筒 类零件的热处理方法有渗碳淬火、表面淬火、调质、 高温时效及渗氮。
(a) 光轴 (b) 空心轴 (c) 半轴 (d) 阶梯轴 (e) 花键轴 (f) 十字轴 (g) 偏心轴 (h) 曲轴 (i) 凸轮轴
图9－1 轴的种类
2. 轴类零件的主要技术要求 ⑴ 加工精度 ① 尺寸精度 轴类零件的主要表面常为两类：一类是与 轴承的内圈配合的外圆轴颈，即支承轴颈，用于确定轴的位 置并支承轴，尺寸精度要求较高，通常为IT 5~IT7；另一类 为与各类传动件配合的轴颈，即配合轴颈，其精度稍低，常 为IT6~IT9。 ② 形状精度 主要指轴颈表面、外圆锥面、锥孔等重要 表面的圆度、圆柱度。其误差一般应限制在尺寸公差范围内， 对于精密轴，需在零件图上另行规定其几何形状精度。 ③ 相互位置精度 包括内、外表面、重要轴面的同轴度、 圆的径向跳动、重要端面对轴心线的垂直度、端面间的平行 度等。 ⑵ 表面粗糙度 轴的加工表面都有粗糙度的要求，一般 根据加工的可能性和经济性来确定。支承轴颈常为 0.2~1.6μm，传动件配合轴颈为0.4~3.2μm。
典型零件加工工艺举例：（轴类零件）
典型零件加工工艺举例：（轴类零件）
泵轴
粗车工序
轴精车工序
轴进行无损探伤检查
轴进行磨削工序
轴类零件加工工艺过程可划分为三个加工阶段： 粗加工阶段（包括铣端面、加工顶尖孔、粗车 外圆等） 半精加工阶段（半精车外圆，钻通孔，车锥面、 锥孔，钻大头端面各孔，精车外圆等） 精加工阶段（包括精铣键槽，粗、精磨外圆、 锥面、锥孔等）。
§9.2
典型零件的加工工艺
一、轴类零件加工工艺 二、套筒类零件加工工艺 三、箱体类零件加工工艺
一、轴类零件加工工艺
1. 轴类零件的功用、结构特点 ⑴ 功用 轴类零件是机械加工中经常遇到的零件之一， 在机器中，主要用来支承传动零件如齿轮、带轮，传递运动 与扭矩，如机床主轴；有的用来装卡工件，如心轴。 ⑵ 结构特点 轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径， 通常由外圆柱面、圆锥面、螺纹、花键、键槽、横向孔、沟 槽等表面构成。按其结构特点分类有：光轴、阶梯轴、空心 轴和异形轴（包括曲轴、半轴、凸轮轴、偏心轴、十字轴和 花键轴等）四类。如图9-1所示。若按轴的长度和直径的比 例来分，又可分为刚性轴（L/d≤12）和挠性轴（L/d＞12） 两类。
4
5 6 7 8 9
特种加工
热处理 覆盖层 装配包装 其他
电物理加工电化学加工 化学加工
整体热处理表面热处理 电镀 装配 粉末冶金 化学镀 试验与检验 冷作 非金属成 形 表面 处理
其他
化学热处 理 真空 沉积 热侵镀 转化膜 热喷涂 包装 防锈 缠绕
涂装
其他
编织
其他
为了更精确描述生产过程的工艺问题，需要可以将工序细分为安装、 工步、走刀，它们的层次关系大致如图所示。
直接机械生产过程可以大致可分为毛坯制造、零件机械加工与热处理、 机器装配和调试等阶段。
机械制造工艺方法与分类
JB/T5992-92——按大、中、小和细分类四个层次划分
表2-1 机械制造工艺方法类别划分及代码（JB/T5992-92）
大类 代 码 0 1 2 3 名称 铸造 压力加工 焊接 切削加工 0 1 2 3 中类代码 4 中类名称 砂型铸造 特种铸造 锻造 电弧焊 刃具 加工 轧制 电阻焊 磨削 冲压 气焊 挤压 压焊 钳加工 复合加 工 旋压 拉拔 特种焊接 其他 钎焊 5 6 7 8 9
准。
粗定位基准的选择原则
1）为了保证加工面与不加工面之间的位置要求，应选不加 工面为粗基准； 若工件上有几个不需加工的表面，应选其 中与加工表面间的位置精度要求较高者为粗基准。 2） 选择毛坯余量最小的面为粗基准； 3）为了保证重要加工面的余量均匀，应选择重要加工面为 粗基准。 4）尽量选用面积大而平整的表面为粗基准，以保证定位准 确、夹紧可靠。 5）粗基准一般不重复使用，同一尺寸方向的粗基准一般只 能使用一次。
在工艺过程的一个安装中，通过分度（或移动）装置，使工件相对于 机床床身变换加工位置，则把每一个加工位置上的一部分安装内容称为工 位。 在机械制造工艺学中，工位概念是机床夹具的工位概念的转义，专指 在某工位上完成的工艺过程，其内容是一部分工序内容。
图示表示了多工位加工的例子； 一个安装包含四个工位的例子。 依次顺时针旋转，夹具具有四 个工位，在每一个工位完成一定的 工序内容。
3. 轴类零件的材料、毛坯及热处理 ⑴ 轴类零件材料 常用45钢，精度较高的轴可选用40Cr、 轴承钢GCr15、弹簧钢65Mn，也可选用球墨铸铁；对高速、 重载的轴，选用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金钢或 38CrMoAl氮化钢。 ⑵ 轴类毛坯 常用圆棒料和锻件；大型轴或结构复杂的 轴采用铸件。毛坯经过加热锻造后，可使金属内部纤维组织 沿表面均匀分布，获得较高的抗拉、抗弯及抗扭强度。 (3) 轴类零件的热处理 锻造毛坯在加工前，均需安排正火或退火处理，使钢材 内部晶粒细化，消除锻造应力，降低材料硬度，改善切削加 工性能。 调质一般安排在粗车之后、半精车之前，以获得良好的 物理力学性能。表面淬火一般安排在精加工之前，这样可以 纠正因淬火引起的局部变形。精度要求高的轴，在局部淬火 或粗磨之后，还需进行低温时效处理。
立轴转塔车床回转刀架复合工步加工
刨平面复合工步
钻孔、扩孔复合工步
组合铣刀铣平面复合工步
5. 走刀
在一个工步内，因加工余量较大，需用同一刀具、在同一转速及进给 量的情况下对同一表面进行多次切削，每次切削称为一次走刀。 下图所示的走刀示意图中，加工包含两个工步，第1工步只有一个工 步I；第2工步则包含两个走刀II和走刀III。 走刀是构成机械加工过程的最小单元。
三、机械加工工艺规程
四、定位基准的选择
基准是指用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、 线、面。 按基准的用途和作用，可将其分为设计基准和工艺基准两大类，如下 图所示。
定位基准是在加工过程中用作工件定位的基准。 如图所示的零件加工时，定位基准可以有多种选择，例如 图a用三爪卡盘夹持工件，以轴线W1为定位基准； 图b表示用V形块定位，以轴线W2为定位基准； 图c用虎钳夹持工件大圆柱体，用支撑钉定位，以母线W3为定位基准； 图d 用虎钳夹持工件小圆柱体，用支撑钉定位，以母线W4为定位基