轴类零件加工工艺规程设计

情境一轴类零件的机械加工工艺规程设计茅志玉第一部分机械加工工艺基础知识一、轴类零件加工工艺编制任务为下图所示的锁紧轴零件编制加工工艺为完成任务必须具备哪些基本知识？让我们一起来学习！二、产品的生产过程基本概念1、产品的生产过程：新产品开发产品制造产品销售售后服务产品的生产过程图2、产品的制造过程：原材料采购毛坯制造零件机械加工装配包装外购件采购产品的制造过程图二、产品的生产过程基本概念3、工艺过程：是指将制造过程中改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和物理、力学性能等，使其成为成品或半成品的过程。4、工艺系统：机床夹具刀具工件工艺系统工艺系统图机械加工工艺过程零件毛坯成品或半成品零件机械切削加工零件的机械加工工艺过程由一系列工序组成。机械加工工艺过程图二、产品的生产过程基本概念请回忆：机械零件的常用材料有哪些？机械加工常用方法有哪些？分别能达到什么精度等级？产品装配中有哪些类型的外购件？请思考：锁紧轴需要采用哪些加工方法？这些加工方法如何按一定的顺序安排，以便合理地利用企业设备，有序地组织生产，经济地达到加工精度要求？能回答吗？继续学习吧！三、机械加工工艺过程及其组成1、工序：工序是指一个（或一组）工人在一个工作地点（如一台机床或一个钳工台），对一个（或同时对几个）工件连续完成的那部分工艺过程。工序是组成机械加工工艺过程的基本单元。也是组织生产、制定生产计划、进行经济核算的基本单元。三、机械加工工艺过程及其组成如单件生产阶梯轴的工艺过程：工序号工序名称设备1车端面、钻中心孔车床2车外圆、车槽和倒角车床3铣键槽、去毛刺铣床4磨外圆磨床三、机械加工工艺过程及其组成请思考：从阶梯轴的加工过程看，有的工序内容多，有的工序内容少。加工内容多少的依据是什么呢？一个人或一组人对同一个工件在同一台机床或钳工台上进行连续的、直到转向下一个工件加工为止的全部动作，划分为一道工序。同一个工作内容可安排在不同的工序中进行。工序内容包括工件的安装、工位、工步、走刀。三、机械加工工艺过程及其组成2、安装：工件加工前，使其在机床或夹具中相对刀具占据正确位置并给予固定的过程，称为工件的安装。安装过程包括定位和夹紧两过程。提示：一道工序可以有一次或多次安装。请思考：加工阶梯轴时完成各工序所需要的安装次数。三、机械加工工艺过程及其组成3、工位：（加工位置）在一次装夹中，工件与夹具或机床可动部分一起相对于刀具或机床固定部分所占据的每一个位置称为工位。工件在一次安装有多个工作位置称为多工位加工。工件加工通常采用单工位加工，在大批生产中，借助于移动工作台、转动工作台或移动夹具、转动夹具等工具才能实现多工位加工。多工位加工图三、机械加工工艺过程及其组成4、工步：在一道工序中加工表面、切削刀具和切削用量中切削速度和进给量都不变的情况下连续完成的那部分工艺过程，称为一个工步，简记为“四同一连续”。请思考：分工步的依据是什么？阶梯轴工艺过程中各道工序分别有几个工步？工序号工序名称设备1车端面、钻中心孔车床2车外圆、车槽和倒角车床3铣键槽、去毛刺铣床4磨外圆磨床三、机械加工工艺过程及其组成单工步和复合工步：图1基本零件的孔加工工序图2六角转台车床的不同工步图3复合工步把几个加工表面用几把刀具(或组成复合刀具)同时进行加工，通常将其看成是一个工步，称为复合工步，如下图3所示。其他由单把刀具分别加工的都是单工步，如下图1、2所示。三、机械加工工艺过程及其组成5、走刀：在一个工步中，如果要切掉的金属层很厚，可分几次切削，每切削一次就称为一次走刀。请思考：不同的走刀之间是否需要改变切削速度？走刀量是否改变？背吃刀量是否改变？三、机械加工工艺过程及其组成总结：机械加工工艺过程由一道或多道工序组成，每道工序都包含了工件的一次或几次安装、一个或几个工步、一次或几次走刀。在高效大批量生产中，在一次安装后工件还具有多个加工位置。请思考：工艺过程的安排与生产批量有关吗？三、机械加工工艺过程及其组成1、生产纲领指产品的年生产计划。产品中某零件的生产纲领，除了年生产计划数外，还包括一定的备品量及正常的废品量。零件的年生产纲领计算公式：N=Qn(1+α+β)式中：N为零件的生产纲领(年产量)，件/年；Q为产品的年产量，台/年；n为每台产品中所含该零件的数量，件/台；α为零件的备品百分率；β为零件的废品百分率。四、生产纲领和生产类型请计算：某产品年产量2000台，每台该产品中某零件数量为2件，该零件的备品率为10%，机械加工废品率为1%。请问：该零件的年生产纲领。2、生产类型根据生产纲领的大小，生产可分为三种类型：1）单件生产：单个的生产不同结构和不同尺寸的产品。特点：是产品的种类繁多。2）成批生产：一年中分批、分期地制造同一产品。特点：生产品种较多，每种品种均有一定数量，各种产品分批、分期轮番进行生产。3）大量生产：全年中重复制造同一产品。特点：产品品种少、产量大，长期重复进行同一产品的加工。四、生产纲领和生产类型3、生产类型与生产纲领的的关系生产类型与生产纲领的的关系如下表：（单位：件）四、生产纲领和生产类型生产类型纲领及特点单件生产成批生产大量生产小批中批大批产品类型重型机械55～100100～300300～10001000中型机械1010～200200～500500～50005000轻型机械100100～500500～50005000～50000500004、生产类型与工艺特征对同种零件，不同的生产类型需采用不同的方法进行加工。生产类型与工艺特征的关系如右表：四、生产纲领和生产类型请思考：零件的加工方法与生产批量有关吗？注意：在制订零件加工工艺之前一定要确定生产类型。五、机械加工工艺规程1、机械加工工艺规程：规定产品或零部件制造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，简称工艺规程。2、工艺规程的作用：1）是指导生产的主要技术文件。2）是生产组织和管理工作的基本依据。3）是新建和扩建工厂的基本资料。五、机械加工工艺规程3、工艺规程的形式：机械加工工艺规程主要有机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片两类。机械加工工艺过程卡片的格式如右表。过程卡片适合于所有零件。五、机械加工工艺规程机械加工工序卡片的格式如右表。工序卡片适用于主要工序。提示：将工艺设计的结果填入表格中，完成机械加工工艺设计，形成工艺文件，是我们学习后要完成的任务。五、机械加工工艺规程如何设计零件的机械加工工艺规程呢？4、机械加工工艺规程制订的原则：1）根据零件的生产纲领而定。2）确保零件加工质量。3）在符合本厂生产条件的前提下，尽量采用先进工艺，提高效率。4）为工人创造良好的劳动条件，减轻劳动强度。五、机械加工工艺规程5、机械加工工艺规程制订的原始资料：1）产品装配图、零件图；2）产品验收质量标准；3）产品的年生产纲领；4）毛坯材料与毛坯生产条件；5）制造厂的生产条件（包括机床设备和工艺装备的规格、性能和现在的技术状态，工人的技术水平，工厂自制工艺装备的能力以及工厂供电、供气的能力等有关资料）；6）工艺规程设计、工艺装备设计所用设计手册和有关标准；7）国内外先进制造技术资料等。五、机械加工工艺规程6、机械加工工艺规程制订的步骤：1）看零件图和产品装配图，对被加工零件进行工艺分析2）确定毛坯种类3）拟定零件加工工艺路线4）工序设计：确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差。确定各工序的技术要求及检验方法；选择各工序所用机床设备、工艺装备(含刀具、夹具、量具、辅具等)、切削液种类。选择各工序的切削用量，计算工时定额；5）填写工艺文件。五、机械加工工艺规程7、机械加工工艺过程卡片实例（锁紧轴）：五、机械加工工艺规程7、机械加工工艺过程卡片实例（锁紧轴）：第二部分零件的工艺性分析即：零件加工的可行性和经济性分析一、零件的工艺性分析的工作内容1、查零件图的完整性2、分析技术要求是否合理3、审查零件材料选用是否适当4、分析零件的结构工艺性二、零件的结构工艺性分析1、零件的结构工艺性：是指所设计的零件在满足使用要求的前提下，其制造的可行性和经济性。任何增加加工难度的结构都是降低工艺性的结构。零件的结构工艺性包括零件的各个制造过程中的工艺性，有零件结构的铸造、锻造、冲压、焊接、热处理、切削加工、装配等的工艺性。这些工艺性问题中还要审核材料因素，比如材料的毛坯成形工艺性和切削加工工艺性。在制订机械加工工艺规程时，主要进行零件切削加工工艺性分析。二、零件的结构工艺性分析2、零件的结构工艺性分析：分析哪些内容呢？1）分析零件上标注的孔径、锥度、螺距、模数等是否采用标准化参数；2）分析加工时刀具的进入和退出是否顺昌，有无干涉；3）分析加工表面是否有利于减少工件装夹、刀具调整及走刀的次数；4）分析是否有合理的装夹定位基准和夹紧表面；5）分析零件的结构是否尽可能地减轻零件重量，减少加工表面面积；6）分析夹紧工件时零件的刚性是否足够；7）分析在满足产品使用性能的条件下，图上标注的尺寸精度等级和表面粗糙度要求零件是否取了有利于加工的最经济的数值；8）分析零件是否采用了工艺性好的材料；9）分析零件的结构是否有利于毛坯的制造或采购。三、零件的结构工艺性好差对比实例三、零件的结构工艺性好差对比实例三、零件的结构工艺性好差对比实例三、零件的结构工艺性好差对比实例三、零件的结构工艺性好差对比实例三、零件的结构工艺性好差对比实例在编制工艺之前要对零件的工艺作分析审核，以达到最佳的经济性。四、锁紧轴的工艺性分析请回答下列问题？1、零件的材料是什么？材料的切削加工性怎样？2、图中有无不合理的标注？3、零件上有无难加工的部分？4、零件上有无合理的定位基准？装夹是否方便？5、零件加工时是否需要增加工艺结构？课后作业：1、P76１、２2、完成工作页中的作业。