机械加工基础知识.docx

一、产品零件图样的工艺性审查。
产品零件设计图样下发前，首要先要进行产品零件图样的工艺性审查。所谓零件结构工艺性审查是指：所设计的零件在能满足使用（质量）要求的前提下，制造的可行性和经济性。如果公司设备（含外协供应商）能力不能进行加工，或者加工不经济，应向设计者提出修改意见和建议。当然前提条件是满足使用（质量）要求。产品设计质量并不是精度越高越好，应该是“适用”就好，现在公司部分设计人员，由于工作经验不足，设计的产品工艺性考虑不足，总是将设计精度无限提高，如在哈车电机设计时，前曲路环与轴承内盖部分配合尺寸是0.8mm间隙配合，但产品零件图样的尺寸公差却为六级精度（0.03），大大增加了加工成本和检查成本。
检查员是按设计图样\工艺（检验）文件\标准进行检查，是“符合性”检查。如不符合就必须提出。当然在新产品试制期间，设计人员、工艺人员允许现场更改产品图样或工艺文件，但检查人员需要记录并督促技术人员正式更改技术文件。

二、机械加工工艺规程的设计

产品设计一旦确定，下一步要进行的工作是进行工艺规程设计。
1、工艺方案：根据产品设计要求，生产类型和企业的生产能力，提出工艺技术准备工作具体任务和措施的指导性文件。
2、工艺路线：产品和零部件在生产过程中，由毛坯准备到成品包装入库，经过企业各有关部门或工序的先后顺序。
3、工艺规程：规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法的工艺文件。
工艺规程主要作用：是组织生产的主要技术文件，有了机械加工工艺规程，就可以制订生产产品的进度计划和相应的调度计划，使生产均衡、顺利进行。
结合工艺方案、工艺路线、工艺规程特点，联诚集团项目管理部编制的工艺流程，是用于指导集团公司内部生产所编制的工艺文件，更接近于工艺路线方案设计，但经各分公司细化的工艺（检验）流程，又兼有工艺过程卡的特点。
4、机械加工工艺过程卡：用机械加工的方法，改变毛坯的形状、尺寸和表面质量，使其成为零件的过程工艺文件。
零件的机械加工工艺过程是由许多工序组合而成。

工序是一个或一组工人，在一个工作场地或设备同时所完成的那一部分工艺过程。它是由单个或多个工步组成。
工步是加工表面、加工刀具和切削用量中的转速和进给量保持不变的情况下完成的那部分工序。
产品加工效率（成本）还与产品批量大小有直接关系。
一般在单件生产时，使用通用机床和通用夹具广泛和通用刀具和量具，只需编制工艺过程卡。
中小批量生产时，一般使用通用机床和部分专用机床，广泛采用专用夹具，部分使用专用刀具和量具。要求编制工艺过程卡，关键工序要求有工序卡片。
大批量生产时，一般采用专用设备并按流水线布置，采用专用夹具、刀具和量具生产，要求有详细的工艺文件，包含工序卡、工步卡等。
机加工检验员不但有对产品实物事后进行检查的职能，且在巡检过程中，还有检查督促工人严格执行工艺文件的职能。

三、加工顺序的安排
1、按加工性质和作用不同，工艺过程一般分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。划分加工阶段有以下作用：
1）避免毛坯内应力重新分布而影响加工精度。如铸件、焊接件内应力释放等；
2）避免粗加工时较大夹紧力和切削力所引起的弹性变形和热变形影响加工精度。
3）可及时发现毛坯缺陷，避免不必要的损失。
4）合理使用机床，保持机床精度。
5）适应加工过程中热处理的需要。
当然对于加工质量要求不高或虽然加工质量要求高，但毛坯刚性好、精度高的零件，可以不划分加工阶段。
产品批量小时一般采用在通用机床上工序集中原则安排加工。批量大时可按工序分散原则组织流水线生产。

四、工序设计内容

工序设计包括工序基准的选择、工序尺寸的确定、加工余量的确定、机床设备的选择、工艺装备的选择、切削用量的选择和工时定额的确定。此方面专业知识较深，内容又多，短时间内不可能全部掌握，因此选择 只能讲述几个知识点：

1、粗基准的选择原则：
a）选择的粗基准应便于定位、装夹和加工；
b）应选择不加工面为粗基准
c）为保证重要表面的加工余量小且均匀，应选择该表面为粗基准
d）粗基准应平整无飞边毛刺，以便定位可靠。
e）粗基准一般只用一次。

2、精基准的选择原则：
a）所选择的基准应便于定位、装夹和加工，要有足够的定位精度；
b）遵循基准统一原则：当工件以某一组精基准定位，可比较方便加工其它多个表面时，应尽量使用同一组基准定位，避免基准转换带来的误差。
c）遵循基准重合原则：表面最后精加工需保证位置精度时，应选用设计基准为定位基准。当遵循基准统一原则时不能保证位置精度时，必须采用基准重合原则。

2、零件表面加工方法（设备）的选择
所选加工方法应考虑每种加工方法的“经济加工精度等级”。各加工方法有其加工特点，在制定工艺过程时须考虑各加工设备“经济加工精度”。。各型设备具体“经济加工精度等级”在后面有时间再介绍。

3、切削用量选择
进给量、切削速度、和切削深度合称切削用量三要素。在保证加工质量，降低成本和提高生产效前提下，要尽量使三者之积最大。
粗加工时，一般是先按刀具寿命确定切削用量，先尽量选择切削深度、再选择进给量，最后考虑切削速度。精加工时则主要依据产品表面粗糙度和加工精度确定切削用量。

4、核价时应机械加工工序间的加工余量
板料经气割、焊接后的加工余量2~4 mm（单面），
加工余量4~6 mm（双面）
棒材的外径加工余量
不经热处理至少2~3mm、
经热处理至少5~6mm。
五、机械加工质量
机械加工精度是零件加工后实际几何参数（尺寸、形状和表面间的相互位置）与理想几何参数（设计值）的符合程度。
影响加工精度的因素及改善措施有很多，这里不再介绍。但我们必须正确了解公司设备的经济加工精度。所谓设备经济加工精度是指机械加工时，设备在正常生产条件下（指设备完好、工夹量具适当，工人水平相当，工时定额合理）能经济地达到的公差等级。
钻IT710~13级，刨IT10~11级，铣IT8~11级，镗IT7~11级，
车T7~11级，铰T7~11级，磨T5~8级，研磨T5

1、外圆柱表面加工路线及所能达到的公差等级和表面粗糙度
粗车可达到的公差等级IT11级以下，表面粗糙度25~12.5
半精车可达到的公差等级IT7~8级，表面粗糙度6.3~3.2
精车可达到的公差等级IT6~7级，表面粗糙度1.6~0.8
磨削加工可达到的公差等级IT5级，表面粗糙度0.8~0.4
精磨加工可达到的公差等级IT2~5级，表面粗糙度0.4~0.2

2、钻床加工孔能达到的公差等级和表面粗糙度（孔深不超过直径的5倍）
一次钻孔（孔径≤80）可达到的公差等级IT12~13级，表面粗糙度12.5
钻孔—扩孔可达到的公差等级IT11级，表面粗糙度6.3
钻孔—扩孔—铰孔可达到的公差等级IT8~7级，表面粗糙度1.6

3、车床加工孔能达到的公差等级和表面粗糙度（孔深不超过直径的3倍）
一次钻孔（孔径≤80）可达到的公差等级IT12~13级，表面粗糙度12.5
钻孔—扩孔—铰孔可达到的公差等级IT8~7级，表面粗糙度1.6

4、螺纹加工经济精度
用板牙加工处螺纹可达到的公差等级6H~8H级，用丝锥攻内螺纹可达到的公差等级4H~7H级，车外螺纹可达到的公差等级4H~6H级，内螺纹可达到的公差等级5H~6H级

5、在各种机床上加工形状、位置公差平均经济精度
卧车 圆度0.01(直径≤400)、0.015(400＜直径≤800)，平面度0.02/φ300
磨车 圆度0.003(直径≤200)、0.015(400＜直径≤800)，

六、螺纹类别
螺纹的种类：
1）普通螺纹MM20×2-6H
表示公称直径为8mm，螺距为2细牙内螺纹，精度等级为6级（内螺纹精度等级用大写H表示，6级为默认精度等级）
2）梯形螺纹（Tr 40×7-7h）
3）锯齿形螺纹（B40×7-LH-7A）（LH表示左螺纹）
4）55°密封管螺纹：分为圆锥内螺纹（RC）与圆锥外螺纹连接（R2），和圆柱内螺纹（Rp/）与圆柱外螺纹连接（/R1）两种
5）55°非密封管螺纹：外螺纹（G11/2 A）、内螺纹（G11/2）
6）60°密封管螺纹：内螺纹有圆锥内螺纹和圆柱内螺纹两种，外螺纹仅有圆锥外螺纹一种；
NPT6表示尺寸代号为6的圆锥内螺纹或圆锥外螺纹
NPSC3/4表示尺寸代号为3/4的圆柱内螺纹
7）米制管螺纹（60°）一般密封米制圆锥管螺纹用ZM表示，如ZM10；
一般密封米制圆柱管螺纹用M表示，必须在标注后面加注标准代号
GB/T1415-1992，中间用·隔开。如M10·GB/T1415-1992
8）英制惠式螺纹。

七、几种典型产品加工工艺如：
一）车薄壁件的装夹方法：
1、增加实心工艺凸台，加工后再去掉工艺凸台
2、胀心轴装夹工件；
3、轴向装夹工件；
4、开口套筒装夹工件；
5、软卡爪装夹，改装扇形三爪装夹工件，增加三爪接触面积。

二）细长轴类零件的加工方法：
当产品直径与长度比大于1：20时，一般需采取特殊工艺方法进行加工，如采用跟刀架加工，无跟刀架时可用中心架+辅助套筒加工。

三、深孔加工方法
当钻孔直径与深度比大于1：5时，一般易断钻头，或内孔刀刚性不够，也需采取特殊工艺或刀具进行加工，当钻孔直径与深度比大于1：3时就要及时退屑并注意及时加注冷却液。
3、直径与直径与深度比大于1：3的加长螺孔攻丝时，特别是加长盲孔攻丝时，就必须采购加长丝锥攻丝，同时须先用头攻丝必须充分考虑。
4、非公制螺纹加工时，必须预先订购特殊丝锥及螺纹环塞规，非则会影响生产进度和产品质量。
5、平面度、垂直度等形位公差，超出一般机床经济加工精度产品，核价时也必须充分考虑。如三菱油箱的平面加工。最后必须在镗床使用磨头磨削加工。

八、机械识图知识

1、主视图：由前向后投影所得的视图；
2、俯视图：由上向下投影所得的视图；
3、左视图：由左向右投影所得的视图；
4、右视图：由右向左投影所得的视图；
5、仰视图：由下向上投影所得的视图；
6、后视图：由后向前投影所得的视图；
通常我们所指三视图是指主视图、俯视图、左视图，三视图可以全面地揭示各视图之间对应关系和投影规律。三视图投影规律遵循“长对称”、“宽相等”、“高平齐”原则。
7、剖视图：假想用剖切面剖开机件，将处在观察者和剖切面之间部分移去，而将其余部分向投影面投影所行的图形。它分为全剖、半剖和局部剖三类。

九、极限与配合、形状和位置公差、表面粗糙度
一）极限与配合
基准轴 在基轴制配合中选作基准的轴。即上偏差为零的轴
基准孔 在基孔制配合中选作基准的轴。即下偏差为零的孔
基本尺寸 通过它应用上下偏差可算出极限尺寸的尺寸。
实际尺寸 通过测量获得的尺寸
最大极限尺寸 允许的最大尺寸
最小极限尺寸 允许的最小尺寸
上偏差 最大极限尺寸减去基本尺寸所得代数差
下偏差 最小极限尺寸减去基本尺寸所得代数差
尺寸公差（简称公差）最大极限尺寸减去最小极限尺寸之差或上偏差减去下偏差之差如：50+0.3 - 0.3基本尺寸是50，最大极限尺寸是50.3, 最小极限尺寸是49.7，上偏差是0.3，下偏差是-0.3，尺寸公差是0.6

二）未注线性尺寸公差尺寸的极限偏差
公差等级 尺 寸 分 段
0.5~3 ＞3~6 ＞6~30 ＞30~120 ＞120~400 ＞400~1000
F(精密级) ±0.05 ±0.05 ±0.1 ±0.15 ±0.2 ±0.3
M(中等级) ±0.1 ±0.1 ±0.2 ±0.3 ±0.5 ±0.8
C(粗糙级) ±0.2 ±0.3 ±0.5 ±0.8 ±1.2 ±2
V(最粗级) —— ±0.5 ±1 ±1.5 ±2.5 ±4
注意:线型尺寸未注公差，是按-1/2IT~1/2IT；
而孔系尺寸未注公差按0~+1IT；轴系尺寸未注公差按按-1IT~0
如:φ50孔未注公差按m级应为50+0.6 0,而长度尺寸50未注公差应为50+0.3 - 0.3