搜索
1了解制订机械加工工艺规程的步骤和方法；掌握机械加工工艺过程设计中的主要问题，包括定位基准的选择，加工路线的拟订，工序尺寸及公差的确定等；了解计算机辅助工艺过程设计（CAPP）原理和工艺过程的经济性分析；本章学习要求：26.1.1生产过程与工艺过程生产过程的概念产品制造时，将原材料转变为产品的所有劳动过程生产过程包括：生产技术准备过程毛坯的制造过程零件的机械加工、热处理和其他表面处理产品的装配过程。产品的装配、调试、检验和油漆产品的辅助劳动过程。原材料和成品的运输与保管产品销售和服务6.1概述3工艺过程在生产过程中，按一定顺序逐渐改变生产对象的形状（铸造、锻造等）、尺寸（机械加工）、位置（装配）和性质（热处理），使其成为预期产品的这部分主要过程称为工艺过程。铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、热处理、装配等工艺过程。“机械制造技术基础”课只研究机械加工工艺过程和装配工艺过程。工艺过程又可分为：4生产纲领：企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划，即一年中制造产品的数量。零件的生产纲领还应包括备品和废品，可按下式计算：N=Qn(1+a%)(1+b%)批量:零件在一年中分批投产，每批投产的数量生产类型：企业生产专业化程度(规模）的分类根据零件的结构尺寸、特征、生产纲领和批量，生产类型可分三种.6.1.2生产纲领与生产类型5单件生产：单个生产不同结构和尺寸的产品，各个工作地的加工对象经常改变，且很少重复甚至不重复特点是：品种多；产量小；工作地点的加工对象经常改变大量生产：是指相同产品数量很大，大多数工作地点长期重复地进行某一零件的某一工序的加工。特点是：产量大；工作地点的加工对象较少改变；加工过程重复6小批生产中批生产大批生产成批生产：成批生产：是指一次成批地制造相同的产品，每隔一定时间又重复进行生产，即分期、分批地生产各种产品。工作地点的加工对象周期性重复特点是：有一定的生产数量；加工对象周期性改变；加工过程周期性重复单件生产成批生产大量生产〉单件小批生产〉大批量生产小批生产中批生产大批生产生产类型单件小批生产成批生产大批量生产8生产类型的划分：生产类型不仅决定于生产纲须，而且和产品的大小和复杂程度有关。划分依据可参照下表：表6-1生产类型与生产纲领（年产量）的关系--------------------------------------------------------------------------生产类型重型机械中型机械小型机械单件生产≤5≤10≤100小批生产5～10010-200100-500中批生产100～300200-500500-5000大批生产300～1000500-50005000-50000大量生产≥1000≥5000≥50000--------------------------------------------------------------------------9划分生产类型有利于进行生产的规划和管理。大批、大量生产宜广泛采用高产专用机床和自动化生产系统，按流水线或自动生产线排列进行生产，可大大提高生产率，从而降低成本，提高竞争力。单件、小批生产宜采用通用性好的机床进行生产，以减少设备投资，从而降低成本。划分生产类型的意义表6-2各种生产类型的工艺过程特征11随着科技的发展和人民生产水平的提高，人们对产品的样式要求越来越高，而同一样式的数量越来越少，同一产品获取较高利润；“有效寿命”愈来愈短，因此要求制造系统具有高效生产。能力又具快速转产的“柔性”特性。刚性:传统的专用机和生产线，对一种产品有较高的生产效率，但很难适应新产品的需要。而数控机床，加工中心能很好地适用于当今产品多品种，少批量生产自动化的要求。126.1.3机械加工工艺规程的作用1．机械加工工艺规程的定义技术人员根据零件的生产类型、设备条件和工人技术水平等情况，规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件称为机械加工工艺规程。一个同样要求的零件，可以采用几种不同的工艺过程来加工，但其中总有一种工艺过程在给定的条件下是最合理的。13工艺规程的作用①是指导企业生产的重要技术文件；②是企业进行生产管理和组织的重要依据；③是新建或扩建工厂或车间的基本资料。机械加工工艺规程是连接产品设计和制造过程的桥梁，是企业组织生产活动和进行生产管理的重要依据。具有以下作用：146.1.4机械加工工艺规程的制订步骤①确定零件的生产纲领和生产类型，分析研究产品的装配图和零件图，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，确定毛坯尺寸。③拟定工艺过程，包括划分工艺过程的组成、选择定位基准、选择零件表面的加工方法、安排加工顺序和组合工序等。④工序设计，包括选择机床和工艺装备、确定加工余量、计算工序尺寸及其公差、确定切削用量及计算工时定额等。⑤进行技术经济分析，选择最佳方案。⑥填写工艺文件。156.2机械加工工艺规程的设计6.2.1机械加工工艺规程的组成它由按一定的顺序排列的若干个工序组成，而每一个工序又可细分为安装、工位、工步及走刀等。采用机械加工方法直接改变毛坯的形状、尺寸、各表面间相互位置及表面质量，使之成为合格零件的过程。机械加工工艺过程组成：161.工序一个或一组工人，在一个工作地点对同一个或同时几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。它是组成工艺过程的基本单元。一组（个）工人一个工作地（指机床）连续地加工工序包括三要素三要素任何一个改变都将视为不同工序。（如热处理后再一次回到同一工作地）。2.安装——在一道工序中，工件每经一次装夹后所完成的那部分工序称为安装。φ20±0.072×10.8图2-3阶梯轴φ32φ40φ25±0.07φ350-0.0170.80.8354030550150其余倒角1×45°3.22×1flashflash3.工位——在工件的一次安装中，工件在相对机床所占据一固定位置中完成的那部分工作称为一个工位。2134多工位加工1：装卸工件2：钻孔3：扩孔4：绞孔flash4.工步：在一个安装或工位中，在被加工的表面、切削用量（指切削速度和进给量）、切削刀具均保持不变的情况下所连续完成的那一部分工序，称工步。加工表面不变（可以是单个表面或组合表面）刀具不变连续性（一个工序通常包含几个工步）。工步包括三要素Flasha）立轴转塔车床的一个复合工步b）钻孔、扩孔复合工步复合工步图在一个工步内，若有几把刀具同时加工几个不同表面，称此工步为复合工步21走刀——同一加工表面加工余量较大，可以分作几次工作进给，每次工作进给所完成的工步称为一次走刀。（切削速度，切削深度，进给量不变）工序是机械加工工艺过程的基本组成部分，是制定生产计划和进行成本核算的基本单元。工艺路线：仅按加工顺序列出的工序名称的简单工艺过程。23表6-3阶梯轴加工工艺过程（单件小批量生产）工序号工序内容工步设备1车端面、钻中心孔（1）车左端面；（2）钻左中心孔；（3）调头车右端面；（4）钻右中心孔车床2车外圆、倒角（1）车大端外圆；（2）倒角；（3）调头车小端外圆；（4）倒角车床3铣键槽、去毛刺（1）铣键槽；（2）去毛刺铣床4热处理5磨外圆磨外圆磨床801302540R6其余φ40φ25材料：40Cr热处理：调质HRC50阶梯轴简图表6-4阶梯轴加工工艺过程（大批量生产）工序号工序内容工步设备1铣端面、打中心孔（1）铣两端面；（2）钻两端中心孔铣端面钻中心孔机床2车大端外圆、倒角（1）车大端外圆；（2）倒角车床3车小端外圆、倒角（1）车小端外圆；（2）倒角车床4铣键槽铣键槽铣床5去毛刺去毛刺去毛刺机6热处理7磨外圆磨外圆磨床256.2.2机械加工工艺规程的格式1.机械加工工艺过程卡片2.机械加工工序卡片26产品的全套装配图及零件图产品的验收质量标准产品的生产纲领及生产类型零件毛坯图及毛坯生产情况本厂（车间）的生产条件各种有关手册、标准等技术资料国内外先进工艺及生产技术的发展与应用情况6.2.3机械加工工艺规程设计所需原始资料276.2.4机械加工工艺规程的设计原则所设计的工艺规程：l）保证机器零件的加工质量和机器的装配质量，达到设计图样上规定的各项技术要求。2）应使工艺过程应具有较高的生产效率，使产品能尽快投放市场。3）尽量降低制造成本。4）注意减轻工人的劳动强度，保证生产安全。工艺规程设计必须遵循以下原则：优质、高效、低耗、安全生产。281．分析研究产品的装配图和零件图①审查图纸上的尺寸、视图和技术要求是否完整、正确、统一；②分析主要技术要求是否合理、适当；③审查零件结构工艺性。了解该零件在部件或总体中的位置和功用以及部件或总体对该零件提出的技术要求；分析主要技术关键和应相应采取的工艺措施；形成工艺规程设计的总体构思。6.2.5机械加工工艺规程设计的步骤与内容2.根据零件的年生产纲领确定生产类型3.确定毛坯，包括选择毛坯类型及其制造方法选择毛坯时应考虑的因素：零件的材料及机械性能要求零件的结构形状与尺寸生产类型现有生产条件充分考虑利用新技术、新工艺、新材料的可能性30常用毛坯（1）型材：棒料、管材、异型材、板材等（2）铸件：砂铸、永久型铸、离心铸造、熔模（精密）铸造、压铸等（3）锻件：自由锻、模锻、精锻（4）焊接件（5）冲压件（6）冷挤压件（7）粉末冶金件大批大量生产→常采用精度和生产率较高的毛坯制造方法，如金属模铸造、精密铸造、模锻、冷冲压、粉末冶金等，使毛坯的形状更接近于零件的形状。单件小批量生产→一般采用木模手工砂型铸造和自由锻造，因此毛坯的精度低，成本高、废品率高、切削加工劳动量大。32改进示例:方头销材料T8A,方头部分局部淬火HRC55-60,直径为Φ2H7的小孔在装配时与另一零件配作。分析上述技术条件是否合理。改进意见:材料改为20Cr钢，方头局部局部渗碳,对Φ2H7的小孔处镀铜保护。改进后,既能满足原要求,又能在装配时,能够与另一零件配作。显然,由于零件较小,局部淬火时,会整体淬硬,则在装配时,不能与另一零件配作。4．拟订工艺路线包括：选择定位基准，确定各表面加工方法，划分加工阶段，确定工序集中和分散程度，确定工序顺序等。5．确定各工序所用机床设备和工艺装备包括机床、夹具、刀具、量具、辅具等。对必须改装或重新设计的专用工艺装备，应在进行经济性分析和论证的基础上提出设计任务书。6．确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差。8．确定各工序的技术要求及检验方法。7．确定各工序的切削用量和工时定额。10．编制工艺文件。9.技术经济分析346.2.6工艺路线的拟订工艺路线拟订是制订工艺规程最为关键的一步，需顺序完成以下几个方面的工作：定位基准的选择；表面加工方法的确定；加工阶段的划分；工序集中与分散的确定；加工工序的安排；热处理工序的安排；356.2.6.1选择定位基准零件的加工精度（特别是位置精度）要求。将直接影响所制订的零件加工工艺规程的质量。影响：在加工时用于工件定位的基准。定位基准：工序数目；工艺路线的合理性；夹具设计的复杂性；36使用未经机械加工表面作为定位基准，称为粗基准。粗基准：使用经过机械加工表面作为定位基准，称为精基准。精基准：先根据零件的加工要求选择精基准，然后再考虑用那一组表面作粗基准才能把精基准加工出来。定位基准选择顺序：定位基准按照定位表面精度不同可分为：1．精基准的选择保证零件的加工精度；减少定位误差；加工余量均匀；重点考虑的因素：1）基准重合原则选择加工表面的设计基准作为定位基准。这样可以避免基准不重合引起的定位误差。如下图所示:加工支架零件上的孔。孔的设计基准是1平面如定位基准则是底平面,定位基准与设计基准不重合,存在基准不重合误差δB38加工销孔时以止口面（一大平面加一短圆柱面）定位，直接保证的尺寸是C2。在大批量生产中，常以顶面定位加工销孔，以使尺寸C1容易保证。活塞零件简图392）基准统一原则当工件以某一表面作精基准定位，可以方便地加工大多数（或全部）其