加工工艺规范模板.doc
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上海凯士比泵 加工工艺规范 该工艺规范适适用于本企业一般车床、数控机床、钻床、磨床、刨床、铣床等。 §概述 一.机械加工工艺过程组成 1.工序——工人,在工作地对工件所连续完成工艺过程。 2.安装——经一次装夹后所完成工序内容 装夹——定位——加工前工件在机床或夹具上占据一正确位置 夹紧——使正确位置不发生改变 增加安装误差 增加装夹时间——应尽可能降低安装次数 3.工位——工件和工装可动部分相对工装固定部分所占位置 多工位加工——提升生产率、确保加工面间相互位置精度 4.工步——加工表面和加工工具不变条件下所完成工艺过程 一次安装中连续进行若干相同工步→1个工步 用几把不一样刀具或复合刀具加工→复合工步 5.走刀——每进行一次切削——1次走刀 二.工艺规程 1.工艺规程作用——①指导生产 ②组织生产和管理生产 ③新建、扩建或改建工厂及车间 2.工艺规程设计标准——①技术上优异性 ②经济上合理性 ③良好劳动条件 §机械加工工艺规程设计 一.零件工艺分析 1.零件技术要求分析 ①加工表面尺寸精度 ②关键加工表面形状精度 ③关键加工表面之间相互位置精度 ④各加工表面粗糙度和表面质量方面其它要求 ⑤热处理要求及其它技术要求(如动平衡等)。 1)零件视图、技术要求是否齐全——关键技术要求和加工关键 2)零件图所要求加工要求是否合理 3)零件选材是否合适,热处理要求是否合理 2.零件结构及其工艺性分析 ①结构组成——内外圆柱面、圆锥面、平面、螺旋面、齿形面、成形面 ②结构组合——轴类、套筒类、盘环类、叉架类、箱体类 ★分析刚度及其方向 ③结构工艺性——确保使用要求前提下,能否以高生产率和低成本制造 二.毛坯选择 1.毛坯种类选择 铸件、锻件、焊接件、型材、冲压件、粉末冶金件和工程塑料件 2.确定毛坯形状和尺寸——尽可能和零件靠近 毛坯加工余量——毛坯制造尺寸和零件对应尺寸差值——加工总余量 毛坯公差——毛坯制造尺寸公差 ①为工件安装稳定,有些毛坯需工艺凸台 ②为加工方便,部分零件作整体毛坯——半圆形零件→合成整圆 小零件(垫圈)→合成1件 3.选择毛坯时应考虑问题 ①零件材料及力学性能要求——铸铁、有色金属→铸 关键件→锻 ②零件结构形状和尺寸——复杂件→铸 小台阶轴→棒料,大台阶轴→锻 ③生产纲领大小——大批量→优异方法 ④现有生产条件 ⑤采取新工艺、新技术、新材料 三.定位基准选择 1.基准概念——确定其它点、线、面位置所依据点、线、面 (1)设计基准——零件图上基准——尺寸→尺寸线起点 相互位置→基准符号 (2)工艺基准——工艺中用基准——①工序基准 ②定位基准 ③测量基准 ④装配基准 2.定位基准选择——毛坯面定位→粗基准 已加工面定位→精基准 (1)精基准选择——可靠确保关键加工表面间相互位置精度 1)基准重合标准——选设计基准为定位基准 2)基准统一标准——尽可能在多数工序中用一组精基准定位 3)定位稳定正确,简单方便标准——选面大、精度高面为精基准 4)互为基准标准——为加工余量均匀,位置精度高——反复加工 5)自为基准标准——要求余量小而均匀——选加工面本身为精基准 ●辅助基准——人为制造基准——工艺需要而作工艺凸台、中心孔 提升精度——一面两孔定位 (2)粗基准选择——可靠方便地加工精基准 1)确保不加工面和加工面间位置关系——选择不加工面作粗基准 2)定位稳定可靠,简单方便——选大面、平整面,无缺点 3)合理分配各面加工余量——①应确保各加工面有足够余量 ②一些关键面使其加工余量均匀 4)同一方向上粗基准标准上只许可使用一次 ●基准选择——具体情况具体分析,综合考虑,灵活利用,正确选择 【例】选择支架零件精基准和粗基准 ◆零件分析——加工面——底面、顶面、φ16H7孔、2-φ10孔、直槽、圆弧槽 关键加工要求——φ16H7、对称度0.1、32±0.1、28±0.1 ◆基准分析——底面——顶面、φ16H7孔高度方向设计基准 φ16H7孔轴线——直槽、圆弧槽、2-φ10孔设计基准。 ◆精基准选择: 底面——限制3个自由度(、、) ①基准重合(底面是顶面、φ16H7孔高度方向设计基准) ②基准统一(在大多数工序中使用) ③定位稳定可靠、夹具结构简单(定位面积大且平整)。 φ16H7孔——限制2个自由度(、) ①基准重合(直槽、圆弧槽、2-φ10孔设计基准) ②基准统一(在大多数工序中使用) ③定位稳定可靠,夹具结构简单。 左边φ10孔——限制1个自由度() ①基准重合(和φ16H7中心连线是直槽、圆槽、右φ10夹角设计基准) ②基准统一(在大多数工序中使用) ③定位稳定可靠,离φ16H7中心远,转角误差小,夹具结构简单 ◆粗基准选择: φ40外圆——限制4个自由度(、、、) ①确保加工面和不加工面间位置关系(φ16H7和外圆壁厚均匀) ②定位稳定可靠、夹紧方便(定位面平整光洁、可用三爪卡盘装夹) K面——限制1个自由度() ①确保加工面和不加工面间位置关系(确保尺寸12) ②定位方便(直接靠在三爪卡盘卡爪上)。 左边R10外缘——限制1个自由度() ①确保加工面和不加工面间位置关系(φ10孔中心和外圆对称) 四.工艺路线拟订 1.表面加工方法和加工方案选择 (1)加工面技术要求——经济精度——正常工作条件下所达成加工精度 (2)工件材料性质及热处理 (3)工件形状和尺寸 (4)结合生产类型考虑生产率和经济性 (5)现有生产条件 2.加工阶段划分 粗加工阶段——立即切除余量——高生产率 半精加工阶段——继续降低加工余量,为精加工作准备,次要面加工 精加工阶段——达成要求加工精度和表面粗糙度 光整加工和超精密阶段——降低表面粗糙度值 原因:①确保加工质量 ②合理使用设备 ③便于安排热处理 ④立即发觉毛坯缺点,保护精加工表面 ★加工阶段划分——针对零件加工整个过程、针对关键加工面 3.工序集中和工序分散 工序集中——工序少,内容多 ——装夹次数少,位置精度高,设备数量少,工人少 工序分散——工序多,内容少 ——设备工装简单,调整方便,切削用量合理;设备多,工人多 4.加工次序安排 (1)机械加工次序安排——①先基准后其它 ②先粗后精 ③先主后次、穿插进行 ④先面后孔 ●基准加工→关键面粗加工→次要面加工→关键面半精加工 →次要面加工→修基准→关键面精加工 (2)热处理工序安排 1)预备热处理——正火和退火——粗加工前 时效处理——粗加工前、后 调质处理——粗加工后,半精加工前 2)最终热处理——淬火——精加工、磨削前 渗碳淬火——半精加工后 渗氮——尽可能靠后 表面处理(电镀及氧化)——最终 ●毛坯制造→退火或正火→关键面粗加工→次要面加工 →调质(或时效)→关键面半精加工→次要面加工 →淬火(或渗碳淬火)→修基准→关键面精加工 (3)辅助工序安排 检验——粗加工后,精加工0前;转车间前后;关键工序前后,完工后 去毛刺——钻、铣、刨、拉后,淬火前 辅助工序——清洗、防锈、去磁、平衡等 五.加工余量确实定 1.加工余量概念 (1)工序余量——切除金属层厚度——等于前后工序尺寸之差 被包容面:Zb=a-b 包容面:Zb=b-a 外圆表面:2Zb=da-db 内孔表面:2Zb=db-da (2)总加工余量ZΣ =各工序加工余量之和 =毛坯尺寸和零件尺寸之差 =毛坯余量 ●单向入体标准——被包容面——基础尺寸为最大极限尺寸,上偏差为零 包容面——基础尺寸为最小极限尺寸,下偏差为零 孔和孔(平面)间距离尺寸——对称分布 毛坯尺寸——正负分布 ●工序余量变动范围 =前后工序尺寸公差之和 2.影响最小加工余量原因 (1)前工序表面粗糙度Ra和表面缺点层深度Ha (2)前工序尺寸公差Ta (3)前工序相互位置偏差ρa (4)本工序加工时安装误差εb 3.确定加工余量方法——①计算法 ②查表修正法 ③经验估算法 六.工序尺寸确实定 ●余量法 ①确定各工序基础余量及各工序经济加工精度 ②从后向前推算各工序基础尺寸及毛坯尺寸 ③按“单向入体标准”确定各工序尺寸公差 ●基准不重合时,必需用尺寸链原理进行分析计算 七.机床及工艺装备确实定 1.机床确实定 1)机床规格尺寸应和工件尺寸相适应 2)机床精度应和加工精度相适应 3)机床生产率应和生产类型相适应——单件小批生产→通用设备 大批量生产→高效专用设备 4)机床选择应结合现场实际情况——类型,设备负荷,排列等 2.工艺装备确实定 (1)夹具选择 单件小批生产→通用夹具,组合夹具 大批量生产→高效和自动化专用夹具 多品种中小批量生产→可调夹具、成组夹具 ◆夹具精度——和工件加工精度相适应 (2)刀具选择——优先选择标准刀具 高效复合刀具、专用刀具 ◆刀具类型、规格及精度——和工件加工要求相适应 (3)量具选择 单件小批量生产——通用量具 大批量生产——高效专用量具--极限量规、专用量具和测量仪器 ◆量具量程和精度——和工件结构尺寸和精度相适应 八.确定切削用量和时间定额 1.切削用量选择 单件小批生产——不要求 批量较大——严格地确定 粗加工——确保高生产率 大背吃刀量,较大进给量,合理切削速度 精加工——确保加工精度和表面质量 较小背吃刀量和进给量、合理切削速度。 组合机床、自动机床——比通常低部分 2.时间定额——生产1件产品或完成1道工序所耗时间 (1)单件时间定额Tp ①基础时间Tb——直接改变对象尺寸形状、位置、状态或性质所耗时间 直接切除余量所耗时间(含切入切出时间) ②辅助时间Ta——实现基础工艺所进行多种辅助动作所耗时间 装卸、开停机、进退刀、改变切削用量、试切和测量等 ◆基础时间+辅助时间=作业时间 ③部署工作地时间Ts——工作班内照管工作地所耗时间,作业时间2~7% 调整更换刀具、修整砂轮、润滑擦试机床、清理切屑 ④休息和生理需要时间Tr——工作班内满足生理需要所耗时间, 作业时间2~4% ⑤准备和终止时间Te——为生产一批产品准备和结束工作所耗时间 Tp =Tb+Ta+Ts+Tr+ (2)提升生产率方法 1)缩减基础时间Tb 外圆车削:Tb= ①增大切削用量——硬质合金——200m/min,陶瓷刀具——500m/min 金刚石、立方氮化硼刀具——一般钢材——900m/min ↘淬火钢或高镍合金钢——90m/min 高速磨削——80m/s;强力磨削深度——6~30mm ②降低或重合切削行程长度——多刀多刃加工 多件加工——次序加工 平行加工 平行次序加工 ③减小切削加工余量Z——毛坯精化 粉末冶金、压力铸造、精密铸造、精锻、冷挤压、热挤压等 冷挤压齿轮替换剃齿 2)缩短辅助时间——直接缩减、间接缩减 ①直接缩减辅助时间——大批量生产——优异高效夹具 单件小批量生产——成组夹具或通用夹具 主动测量法——加工过程中测量工件实际尺寸,并主动控制 数字显示装置——显示尺寸改变、刀具位移量 ②间接缩减辅助时间——使辅助时间和基础时间重合 转位移位工作台或多根心轴——加工时间内装卸工件 主动测量或数字显示装置——使测量时间和基础时间重合 (3)缩短部署工件地时间——降低调刀对刀时间 快换刀夹、刀具微调机构、专用对刀样板、对刀块 (4)缩短准备和终止时间——扩大零件批量和降低调整机床、工装时间 成批生产——缩短安装刀具、调整机床时间,扩大零件批量 中小批生产——零件通用化和标准化,或采取成组技术 十.编制工艺规程文件 ①机械加工工艺过程卡片——成批生产 工艺路线——工序名称、内容、车间工段、机床工艺装备名称、时间定额 ②机械加工工序卡片——大批量生产、中批关键件、小批关键工序 工序加工要求——细实线画工件外形(加工面用粗实线表示) 本工序尺寸及公差、表面粗糙度及其它技术要求 定位基准、夹压位置和方法 §3-3工艺尺寸链 一.工艺尺寸链概念 1.尺寸链定义——相互联络,按一定次序排列成封闭尺寸图形 ①封闭性——首尾相接 ②工艺性——随工艺方案改变而变 2.工艺尺寸链组成: 封闭环——最终自然形成尺寸,A0 组成环——直接取得尺寸 ↘增环——该环增大,封闭环对应增大, 减环——该环增大,封闭环对应减小, 3.增、减环判定方法——设封闭环为减环方向,沿减环方向绕尺寸链顺次画箭头, 即为各组成环方向 4.工艺尺寸链建立 ①封闭环确实定——间接得到 ②组成环查找——从定位面到加工面尺寸——直接得到 二.工艺尺寸链计算基础公式 1.封闭环基础尺寸=全部增环基础尺寸之和减去全部减环基础尺寸之和 2.封闭环上偏差=全部增环上偏差之和减去全部减环下偏差之和 3.封闭环下偏差=全部增环下偏差之和减去全部减环上偏差之和 4.封闭环公差=各组成环公差之和 三.工艺尺寸链应用 1.基准不重合时工序尺寸及公差确实定 (1)测量基准和设计基准不重合时尺寸换算 【例】尺寸不便测量,改测量孔深A2 ,经过(A1)间接 确保尺寸(A0),求工序尺寸A2及偏差。 解:①画尺寸链 ②封闭环A0=, 增环A1=, 减环A2 ③计算封闭环基础尺寸: 10 = 50 - A2 ∴ A2=40 封闭环上偏差: 0 = 0 - EI2 ∴ EI2=0 封闭环下偏差: 0.36 = -0.17 - ES2 ∴ ES2=0.19 ④验算封闭环公差 T0=0.36 , T1+ T2 =0.17+0.19=0.36 计算正确 (2)定位基准和设计基准不重合时尺寸换算 【例】A、B、C面已加工。以A面定位镗孔,求工序尺寸及偏差。 解:①画尺寸链 ②封闭环A0= 增环A2= ,A3 减环A1= ③计算封闭环基础尺寸: 100 = 40 + A3 - 240 , ∴ A3=300 封闭环上偏差: 0.15 = 0 + ES3 - 0 , ∴ ES3=0.15 封闭环下偏差: -0.15 =-0.06+EI3 - 0.1 , ∴ EI3=0.01 =300.08±0.07 ④验算封闭环公差 T0=0.3 , T1+ T2+ T3=0.10+0.06+0.14=0.30 计算正确- 配套讲稿:
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