钢结构厂加工工艺及设备

加工技术及工艺知识铝业工厂（集团）钢结构厂加工技术中心大家好！欢迎各位一同探讨加工技术及工艺知识课程简介第1节：机械加工过程与工艺规程简介第2节：下料设备第3节：机械加工设备第4节：焊接设备第5节：表面处理及设备第6节：总结（答疑）机械加工过程与工艺规程第一节机械加工过程与工艺规程简介基本概念制订机械加工工艺是机械制造企业工艺技术人员的一项主要工作内容。机械加工工艺规程的制订与生产实际有着密切的联系，它要求工艺规程制订者具有一定的生产实践知识和专业基础知识。在实际生产中，由于零件的结构形状、几何精度、技术条件和生产数量等要求不同，一个零件往往要经过一定的加工过程才能将其由图样变成成品零件。机械加工过程与工艺规程因此，机械加工工艺人员必须从工厂现有的生产条件和零件的生产数量出发，根据零件的具体要求，在保证加工质量、提高生产效率和降低生产成本的前提下，对零件上的各加工表面选择适宜的加工方法，合理地安排加工顺序，科学地拟定加工工艺过程，才能获得合格的机械零件。下面是在确定零件加工过程时应掌握的一些基本概念。机械加工过程与工艺规程机械加工工艺过程是指用机械加工的方法直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量，使之成为零件或部件的那部分生产过程，它包括机械加工工艺过程和机器装配工艺过程。本书所称工艺过程均指机械加工工艺过程，以下简称为工艺过程。2．工艺过程的组成在机械加工工艺过程中，针对零件的结构特点和技术要求，要采用不同的加工方法和装备，按照一定的顺序进行加工，才能完成由毛坯到零件的过程。组成机械加工工艺过程的基本单元是工序。工序又由安装、工位、工步和走刀等组成。机械加工过程与工艺规程⑴工序一个或一组工人，在一个工作地点对同一个或同时对几个工件进行加工所连续完成的那部分工艺过程，称之为工序。由定义可知，判别是否为同一工序的主要依据是：工作地点是否变动和加工是否连续。生产规模不同，加工条件不同，其工艺过程及工序的划分也不同。小批量生产时同大批大量生产时，采取的加工方法有可能不同。机械加工过程与工艺规程⑵工位为了完成一定的工序内容，一次安装工件后，工件与夹具或设备的可动部分一起相对刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置称为工位。为了减少由于多次安装带来的误差和时间损失，加工中常采用回转工作台、回转夹具或移动夹具，使工件在一次安装中，先后处于几个不同的位置进行加工，称为多工位加工。利用回转工作台，在一次安装中依次完成装卸工件、钻孔、扩孔、铰孔四个工位加工的例子。采用多工位加加工方法，既可以减少安装次数，提高加工精度，并减轻工人的劳动强度；又可以使各工位的加工与工件的装卸同时进行，提高劳动生产率。机械加工过程与工艺规程⑶工步工序又可分成若干工步。加工表面不变、切削刀具不变、切削用量中的进给量和切削速度基本保持不变的情况下所连续完成的那部分工序内容，称为工步。以上三个不变因素中只要有一个因素改变，即成为新的工步。一道工序包括一个或几个工步。为简化工艺文件，对于那些连续进行的几个相同的工步，通常可看作一个工步。为了提高生产率，常将几个待加工表面用几把刀具同时加工，这种由刀具合并起来的工步，称为复合工步。机械加工过程与工艺规程⑷走刀在一个工步中，若需切去的金属层很厚，则可分为几次切削。则每进行一次切削就是一次走刀。一个工步可以包括一次或几次走刀。机械加工过程与工艺规程3．生产类型生产类型是指企业生产专业化程度的分类。人们按照产品的生产纲领、投入生产的批量，可将生产分为：单件生产、批量生产和大量生产三种类型。⑴单件生产单个生产不同结构和尺寸的产品，很少重复甚至不重复，这种生产称为单件生产。如新产品试制、维修车间的配件制造和重型机械制造等都属此种生产类型。其特点是：生产的产品种类较多，而同一产品的产量很小，工作地点的加工对象经常改变。机械加工过程与工艺规程⑵大量生产同一产品的生产数量很大，大多数工作地点经常按一定节奏重复进行某一零件的某一工序的加工，这种生产称为大量生产。如自行车制造和一些链条厂、轴承厂等专业化生产即属此种生产类型。其特点是：同一产品的产量大，工作地点较少改变，加工过程重复。机械加工过程与工艺规程⑶批量生产一年中分批轮流制造几种不同的产品，每种产品均有一定的数量，工作地点的加工对象周期性地重复，这种生产称为成批生产。如一些通用机械厂、某些农业机械厂、陶瓷机械厂、造纸机械厂、烟草机械厂等的生产即属这种生产类型。其特点是：产品的种类较少，有一定的生产数量，加工对象周期性地改变，加工过程周期性地重复。机械加工过程与工艺规程同一产品（或零件）每批投入生产的数量称为批量。根据批量的大小又可分为大批量生产、中批量生产和小批量生产。小批量生产的工艺特征接近单件生产，大批量生产的工艺特征接近大量生产。机械加工过程与工艺规程机械加工工艺规程概述一、机械加工工艺规程的概念机械加工工艺规程是将产品或零部件的制造工艺过程和操作方法按一定格式固定下来的技术文件。它是在具体生产条件下，本着最合理、最经济的原则编制而成的，经审批后用来指导生产的法规性文件。机械加工工艺规程包括零件加工工艺流程、加工工序内容、切削用量、采用设备及工艺装备、工时定额等。机械加工过程与工艺规程二、机械加工工艺规程的作用机械加工工艺规程是机械制造工厂最主要的技术文件,是工厂规章制度的重要组成部分，其作用主要有：1）它是组织和管理生产的基本依据。工厂进行新产品试制或产品投产时，必须按照工艺规程提供的数据进行技术准备和生产准备，以便合理编制生产计划，合理调度原材料、毛坯和设备，及时设计制造工艺装备，科学地进行经济核算和技术考核。机械加工过程与工艺规程2）它是指导生产的主要技术文件。工艺规程是在结合本厂具体情况，总结实践经验的基础上，依据科学的理论和必要的工艺实验后制订的，它反映了加工过程中的客观规律，工人必须按照工艺规程进行生产，才能保证产品质量，才能提高生产效率。3）它是新建和扩建工厂的原始资料。根据工艺规程，可以确定生产所需的机械设备、技术工人、基建面积以及生产资源等。机械加工过程与工艺规程4）它是进行技术交流，开展技术革新的基本资料。典型和标准的工艺规程能缩短生产的准备时间，提高经济效益。先进的工艺规程必须广泛吸取合理化建议，不断交流工作经验，才能适应科学技术的不断发展。工艺规程则是开展技术革新和技术交流必不可少的技术语言和基本资料。机械加工过程与工艺规程机械加工工艺规程的类型根据原机械电子工业部指导性技术文件JB/Z338.5《工艺管理导则工艺规程设计》中规定，工艺规程的类型有：⑴专用工艺规程——针对每一个产品和零件所设计的工艺规程；⑵通用工艺规程，它包括：1）典型工艺规程——为一组结构相似的零部件所设计的通用工艺规程；2）成组工艺规程——按成组技术原理将零件分类成组，针对每一组零件所设计的通用工艺规程；机械加工过程与工艺规程3）标准工艺规程——已纳入国家标准或工厂标准的工艺规程。为了适应工业发展的需要，加强科学管理和便于交流，原机械电子工业部还制订了指导性技术文件JB/Z187.3—88《工艺规程格式》，按照规定，属于机械加工工艺规程的有：1）机械加工工艺过程卡片：主要列出零件加工所经过的整个工艺路线、以及工装设备和工时等内容，多作为生产管理使用；机械加工过程与工艺规程1）机械加工工艺过程卡片：主要列出零件加工所经过的整个工艺路线、以及工装设备和工时等内容，多作为生产管理使用；2）机械加工工序卡片：用来具体指导工人操作的一种最详细的工艺文件，卡片上要画出工序简图，注明该工序的加工表面及应达到的尺寸精度和粗糙度要求、工件的安装方式、切削用量、工装设备等内容；3）标准零件或典型零件工艺过程卡片；机械加工过程与工艺规程三、制订工艺规程的原则和依据1．制订工艺规程的原则制订工艺规程时，必须遵循以下原则：1）必须充分利用本企业现有的生产条件；2）必须可靠地加工出符合图纸要求的零件，保证产品质量；3）保证良好的劳动条件，提高劳动生产率；4）在保证产品质量的前提下，尽可能降低消耗、降低成本；机械加工过程与工艺规程5）应尽可能采用国内外先进工艺技术。由于工艺规程是直接指导生产和操作的技术文件，因此工艺规程还应做到清晰、正确、完整和统一，所用术语、符号、编码、计量单位等都必须符合相关标准。机械加工过程与工艺规程四、制订工艺规程的主要依据制订工艺规程时，必须依据如下原始资料：1）产品的装配图和零件的工作图；2）产品的生产纲领；3）本企业现有的生产条件，包括毛坯的生产条件或协作关系、工艺装备和专用设备及其制造能力、工人的技术水平以及各种工艺资料和标准等；4）产品验收的质量标准；机械加工过程与工艺规程5）国内外同类产品的新技术、新工艺及其发展前景等的相关信息。五、制订工艺规程的步骤制订机械加工工艺规程的步骤大致如下：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；2）分析零件工作图和产品装配图，进行零件结构工艺性分析；3）确定毛坯，包括选择毛坯类型及其制造方法；4）选择定位基准或定位基面；机械加工过程与工艺规程5）拟定工艺路线；6）确定各工序需用的设备及工艺装备；7）确定工序余量、工序尺寸及其公差；8）确定各主要工序的技术要求及检验方法；9）确定各工序的切削用量和时间定额，并进行技术经济分析，选择最佳工艺方案；10）填写工艺文件。机械加工过程与工艺规程五、制定工艺规程时要解决的主要问题制定工艺规程时，主要解决以下几个问题：1）零件图的研究和工艺分析；2）毛坯的选择；3）定位基准的选择；4）工艺路线的拟订；5）工序内容的设计，包括机床设备及工艺装备的选择、加工余量和工序尺寸的确定、切削用量的确定、热处理工序的安排、工时定额的确定等。机械加工过程与工艺规程零件图的研究和工艺分析制定零件的机械加工工艺规程前，必须认真研究零件图，对零件进行工艺分析。一、零件图的研究零件图是制订工艺规程最主要的原始资料。只有通过对零件图和装配图的分析，才能了解产品的性能、用途和工作条件，明确各零件的相互装配位置和作用，了解零件的主要技术要求，找出生产合格产品的关键技术问题。零件图的研究包括三项内容：机械加工过程与工艺规程⑴检查零件图的完整性和正确性主要检查零件视图是否表达直观、清晰、准确、充分；尺寸、公差、技术要求是否合理、齐全。如有错误或遗漏，应提出修改意见。⑵分析零件材料选择是否恰当零件材料的选择应立足于国内，尽量采用我国资源丰富的材料，尽量避免采用贵重金属；同时，所选材料必须具有良好的加工性。⑶分析零件的技术要求包括零件加工表面的尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度、表面微观质量以及热处理等要求。分析零件的这些技术要求在保证使用性能的前提下是否经济合理，在本企业现有生产条件下是否能够实现。机械加工过程与工艺规程零件的结构工艺性分析零件的结构工艺性是指所设计的零件在不同类型的具体生产条件下，零件毛坯的制造、零件的加工和产品的装配所具备的可行性和经济性。零件结构工艺性涉及面很广，具有综合性，必须全面综合地分析。零件的结构对机械加工工艺过程的影响很大，不同结构的两个零件尽管都能满足使用要求，但它们的加工方法和制造成本却可能有很大的差别。机械加工过程与工艺规程所谓具有良好的结构工艺性，应是在不同生产类型的具体生产条件下，对零件毛坯的制造、零件的加工和产品的装配，都能以较高的生产率和最低的成本、采用较经济的方法进行并能满足使用性能的结构。在制订机械加工工艺规程时，主要对零件切削加工工艺性进行分析。两使用性能完全相同的零件，因结构稍有不同，其制造成本就有很大的差别。机械加工过程与工艺规程三、零件工艺分析应重点研究的几个问题对于较复杂的零件，在进行工艺分析时还必须重点研究以下三个方面的问题：⑴主次表面的区分和主要表面的保证零件的主要表面是指零件与其他零件相配合的表面，或是直接参与机器工作过程的表面。主要表面以外的其他表面称为次要表面。根据主要表面的质量要求，便可确定所应采用的加工方法以及采用哪些最后加工的方法来保证实现这些要求。机械加工过程与工艺规程⑵重要技术条件分析零件的技术条件一般是指零件的表面形状精度和