机械制造工艺学工艺规程的制订.pptx

第二章 工艺规程的制订重庆工业职业技术学院毛国平在此幻灯片插入公司的徽标在此幻灯片插入公司的徽标从从“插入插入”菜单菜单选择图片选择图片找到徽标文件找到徽标文件单击单击“确定确定”重新设置徽标大小重新设置徽标大小单击徽标内任意位置。徽标外部单击徽标内任意位置。徽标外部出现的方框是出现的方框是“调整控点调整控点”使用这些重新设置对象大小使用这些重新设置对象大小如果在使用尺寸调整控点前按下如果在使用尺寸调整控点前按下 shift 键，则对象改变大小但维键，则对象改变大小但维持原比例。持原比例。机械加工工艺规程概念 规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。作用1）指导工人操作和用于生产、工艺管理工作的主要技术文件。2）新产品投产前进行生产准备和技术准备的依据以及新建、扩建车间或工厂的原始资料 3）交流和推广先进经验。类型1）机械加工工艺过程卡片 2）机械加工工序卡片 3）标准零件或典型零件工艺过程卡片 4）单轴自动车床调整卡片 5）多轴自动车床调整卡片 6）机械加工工序操作指导卡片 7）检验卡片制订机械加工工艺规程主要依据（即原始资料）1）产品的装配图样和零件图样。2）产品的生产纲领。3）现有生产条件和资料 4）国内、外同类产品的有关工艺资料等。制订步骤 1）熟悉和分析制订工艺规程的主要依据，确定零件的生产纲领和生产类型，进行零件的结构工艺性分析。2）确定毛坯，包括选择毛坯类型及其制造方法。3）拟定工艺路线。这是制订工艺规程的关键一步。4）确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及其公差。5）确定各主要工序的技术要求及检验方法。6）确定各工序的切削用量和时间定额。7）进行技术经济分析，选择最佳方案。8）填写工艺文件。毛坯的选择毛坯 根据产品或其零件所要求的工艺尺寸、形状等制成的坯形，供进一步加工用的劳动对象。选择毛坯考虑的因素：1）零件的材料及其力学性能2）零件的形状及其尺寸3）生产类型4）具体生产条件5）充分考虑利用新技术、新工艺和新材料的可行性基准的概念及其分类基准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。一个几何关系就有一个基准。（基准是依据的意思，必须都是客观存在的。基准要确切）分类 按作用区分工艺基准设计基准定位基准测量基准装配基准工序基准粗基准精基准获得尺寸精度的方法1.试切法通过试切-测量-调整-再试切，反复进行到被加工尺寸达到要求为止的加工方法。2.调整法先调整好刀具和工件在机床上的相对位置，并在一批零件的加工过程中保持这个位置不变，以保证工件被加工尺寸的方法。3.定尺寸刀具法用刀具的相应尺寸来保证工件被加工部位尺寸的方法。4.主动测量法在加工过程中，边加工边测量加工尺寸，并将所测结果与设计要求的尺寸比较后，或使机床继续工作，或使机床停止工作的方法。5.自动控制法把测量、进给装置和控制系统组成一个自动进给系统，进给过程依靠系统自动完成的方法。获得形状精度的方法l刀尖轨迹法依靠刀尖的运动轨迹获得 形状精度的方法。2仿形法刀具按照仿形装置进给对工件进行加工的方法。3成形法利用成形刀具对工件进行加工的方法。4展成法（滚切法）利用工件和刀具作展成切削运动进行加工的方法。工件的装夹概念：获得位置要求（位置尺寸和位置精度）的方法=定位和夹紧=安装方式（找正是用工具（和仪器）根据工件上有关基准，找出工件在划线、加工（或装配）时的正确位置的过程。）用夹具装夹找正装夹划线找正装夹直接找正装夹六点定位规则定义把用适当分布的与工件接触的六个支承点来限制工件六个自由度的规则。应用1）根据工件形状和定位基准的不同，定位点的分布也不同。2）对定位点的分析有时不能光从形式上看有几个点，更重要的是要看它实际上消除了几个自由度。3）所有零件的定位，都是多个定位点的组合定位，不能单独抽出一个定位点来分析限制某个方向的自由度，而应当把该零件看作在空间直角坐标系中到底消除了几个自由度。4）工件定位时应限制的自由度数目，应是工件在该工序的加工技术要求所确定的。5）一般来说，一个定位支承点只能限制一个自由度，工件在夹具中定位时，所用的定位支承点数目不会多于六个。6）在夹具中，为了定位可靠、安装方便，承受切削力、夹紧力等，需要往往在定位时所采用的支承点数目多于按加工技术要求所规定的定位支承点数目。限制自由度与加工要求的关系完全定位工件的六个自由度全部被限制而在空间占有完全确定的唯一位置。不完全定位按需要限制的工件自由度数目少于六个的定位。不完全定位有两种情况：1）由于工件的几何形状特点，消除工件某些方面的自由度没有意义，也无法消除。2）由于加工特点，工件某些方面的自由度存在并不影响加工要求。应用六点定位规则分析判断定位点的数目与分布是否合理欠定位工件实际定位所限制的自由度数目，少于按其加工要求所必须限制的自由度数目。过定位几个定位支承点重复限制同一个自由度的这种重复定位的现象。采用过定位的原则：1）根据定位基本原理的分析已属过定位，而且重复限制相同自由度的定位支承点之间，又存在严重的干涉或冲突，以致造成工件或夹具的变形，从而影响定位精度，对于这种类型的过定位必须严禁采用。2）虽然形式上属于过定位，但是重复限制相同自由度的定位支承点之间，并未相互干涉或冲突，则这种过定位方式仍属可用。容许的情况，一般是精基准的情况。定位基准的选择精基准选择的原则：1.基准重合采用设计基准作为定位基准。2.基准统一在工件的加工过程中尽可能地采用统一的定位基准。3.自为基准选择加工表面本身作为定位基准。4.互为基准加工面之间反复加工、互为基准。5.保证工件定位准确、夹紧可靠、操作方便粗基准选择的原则：1.余量均匀为了保证各加工面都有足够的加工余量，应选毛坯 余量最小的面为定位基准。为了保证重要加工面的余量均匀，应选重要加工面 为定位基准。2.为了保证加工面与非加工面之间的位置要求，应选非加工面作 为定位基准。3.应避免重复使用，在同一尺寸方向上，通常只允许用一次。4.应平整光洁、定位可靠。表面加工方法的选择加工经济精度和经济表面粗糙度在正常加工条件下（采用符合质量标准的设备、工艺装备和标准技术等级的工人，不延长加工时间）所能保证的加工精度（表面粗糙度）。选择表面加工方法应考虑的因素1.工件材料的性质2.工件的形状和尺寸3.生产类型4.具体生产条件5.充分考虑利用新工艺、新技术的可能性，提高工艺水平各种表面的典型加工路线外园表面：1.粗车-半精车-精车 2.粗车-半精车-粗磨-精磨 3.粗车-半精车-精车-金刚石车 4.粗车-半精车-粗磨-精磨-精密加工孔：1.钻-扩-粗铰-精铰 2.粗镗（或钻）-半精镗-精镗 3.钻-拉 4.粗镗-半精镗-粗磨-精磨平面：铣（或刨）、磨削、刮研加工阶段的划分各加工阶段及其任务1.粗加工阶段：从坯料上切除较多余量，所能达到的精度和表面 质量较低的加工过程。2.半精加工阶段：在粗加工和精加工之间所进行的切削加工过程。3.精加工阶段：从工件上切除较少余量，所得精度和表面质量都 比较高的加工过程。4.光整加工阶段：精加工后，从工件上不切除或切除极薄金属 层，用以获得很光洁表面或强化其表面的加工过程。5.超精密加工阶段：按照超稳定、超微量切除等原则，实现加工尺寸误差和形状误差在0.1m以下的加工技术。划分加工阶段的原因1.保证加工质量2.有利于合理使用设备3.便于安排热处理工序4.便于及时发现毛坯缺陷5.精加工、光整加工安排在后，可保护精加工和光整加工过的表面少受磕碰损坏。工序的集中与分散集中与分散的概念：集中将工件的加工集中在少数几道工序中完成。每道工序的加工内容较多。分散就是将工件的加工分散在较多的工序内进行。每道工序的加工内容很少，最少时即每道工序仅一个简单工步。工序集中和工序分散的特点：1工序集中的特点（指机械集中）1）采用高效专用设备及工艺装备、生产率高。2）工件装夹次数减少，易于保证表两间位置精度，还能减少工序间运输量，缩短生产周期。3）工序数目少，可减少机床数量、操作工人数和生产面积，还可简化生产计划和生产组织工作（本特点也适用于组织集中）。4）因采用结构复杂的专用设备及工艺装备，使投资大，调整和维修复杂，生产准备工作量大，转换新产品比较费时。2工序分散的特点1）设备及工艺装备比较简单，调整和维修方便，工人容易掌握，生产准备工作量少，又易于平衡工序时间，易适应产品更换。2）可采用最合理的切削用量，减少基本时间。3）设备数量多，操作工人多，占用生产面积也大。工序顺序的安排机械加工工序的安排1.“先基面，后其它”2.“先面后孔”3.“先主后次”4.“先粗后精”热处理工序的安排1.最终热处理：提高力学性能，如淬火、调质、渗碳淬火、渗氮等。2.预备热处理：改善加工性能，如正火、退火、时效等。辅助工序的安排1.检验工序 2.清洗和去毛刺3.其它工序加工余量的概念加工余量加工过程中所切去的金属层厚度。加工总余量（毛坯余量）毛坯尺寸与零件图的设计尺寸之差。工序余量相邻两工序的工序尺寸之差。基本余量（标称余量）相邻两工序的基本尺寸之差。单边余量对于内孔、外园等回转表面是指相邻两工序的半径差；对于平面加工，是指以一个表面为基准加工一个表面时相邻两工序的尺寸差。双边余量对于内孔、外园等回转表面是指相邻两工序的直径差；对于平面加工，是指以加工表面的对称平面为基准同时加工两面时相邻两工序的尺寸差。最大余量对于外表面加工（被包容面），指上工序的最大极限尺寸与本工序的最小极限尺寸之差。内表面加工（包容面）则相反。最小余量对于外表面加工（被包容面），指上工序的最小极限尺寸与本工序的最大极限尺寸之差。内表面加工（包容面）则相反。余量公差均为上工序尺寸公差与本工序尺寸公差之和。加工余量、工序尺寸及公差的关系工序尺寸、毛坯尺寸及总余量的计算Aj1、Aj2、Aj3为粗加工、半精加工、精加工的加工的基本余量。对于极值计算法Aj=Amin+Ta。最小加工余量可由查表法或分析计算法确定。图中T1、T2为粗加工、半精加工的工序尺寸公差，通常根据各种加工方法的经济精度等级确定。T0为毛坯公差。T3 为精加工（终加工）尺寸公差，由零件图规定。当各工序的基本余量和公差确定后，可按下述顺序计算各工序尺寸及毛坯尺寸：终加工（精加工）工序尺寸B3、公差T3由零件图规定。半精加工的工序尺寸B2B3 Aj3，公差为T2。粗加工的工序尺寸B1=B2 Aj2 B3 Aj3 Aj2，公差为T1。毛坯尺寸B0=B1 Aj1 B3 Aj3 Aj2 Aj1，公差为T0。加工总余量为Aj0=Aj1 Aj2 Aj3。时间定额的概念确定劳动消耗的工艺定额。劳动生产率指标。在一定生产条件下，规定每个工人在单位时间内应完成的合格品数量。在一定生产条件下，规定生产一件产品或完成一道工序所消耗的时间。劳动定额时间定额产量定额基本时间 t基辅助时间 t辅布置工作地时间 t布休息与生理需要时间 t休准备与终结时间 t准终缩减单件时间的措施1）缩减基本时间的措施：提高切削用量，减少切削行程长度，合并工步，采用多件加工（顺序多件加工，平行多件加工，平行、顺序多件加工），改变加工方法，采用新工艺、新技术。2）缩减辅助时间的措施：采用先进夹具，采用转位工作台、直线往复式工作台等，采用连续加工，采用自动、快速换刀装置，采用主动检验或数字显示自动测量装置。3）缩减准备、终结时间的措施：使夹具和刀具调整通用化，采用可换刀架或刀夹：采用刀刀微调和快调，减少夹具在机床上的装夹找正时间采用准备、终结时间极少的先进加工设备。工艺成本技术经济指标技术经济指标反映工艺过程中劳动的消耗、设备的特征和利用程度、工艺装备需要量以及各种材料和电力的消耗等情况的指标。对不同工艺方案进行概略评价时，必须综合分析上述各项指标；只有当其他指标没有显著差别时，才可集中分析某一有显著差别的指标，如果认为这样的概略分析没有把握说明工艺方案的经济合理性，就应当再作工艺成本分析。工序设计中的三方面内容1.优质：保证质量要求的设计计算，即正确确定各工序进给应达到的尺寸工序尺寸及其公差。2.高效低耗：确定切削用量和劳动定额（时间定额）。3.低成本：工艺方案的技术经济性分析，即对几种工艺方案进行工艺成本的分析评比和按照一些技术经济指标来进行宏观分析比较。