第1章 机械加工本章总结

第1章机械加工工艺规程的制定本章总结第1章机械加工工艺规程的制定本章要点基本概念规程的制定制定的主要问题工艺尺寸链1.1机械加工工艺过程的基本概念◆生产过程与工艺过程◆机械加工工艺过程的组成◆生产类型及其工艺特点1.1机械加工工艺过程的基本概念生产过程是指将原材料或半成品转变为成品的全过程。原材料→成品（机器）生产过程包括：⑴原材料和成品的运输与保管；⑵生产技术准备工作→如生产计划的制订、工艺规程的编制与生产工具的准备等⑶毛坯的制造→锻压、铸造、焊接等⑷零件加工→机械加工、热处理和表面处理等⑸产品的装配、调试、检验、油漆和包装等。1.1机械加工工艺过程的基本概念工艺过程是与改变原材料或半成品使之成为成品直接有关的过程。包括：锻压、铸造、机械加工、热处理、表面处理、装配等。1.1.2机械加工工艺过程的组成★工序——是指由一个或一组工人在同一台机床或同一个工作地，对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分机械加工工艺过程。★区分工序的主要依据：工人和工作地点固定；工作对象不变,工作连续。1.1.2机械加工工艺过程的组成★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。★装夹——将工件在机床上或夹具中定位、夹紧的过程。装夹包括定位和夹紧两个过程。★工位——工件在机床上占据每一个位置所完成的那部分工序称为工位。1.1.2机械加工工艺过程的组成★工步——在加工表面（或装配时的连续表面）和加工（或装配）工具不变的情况下所连续完成的那部分工序。构成工序的基本单元，实质是工序的加工内容。◇辅助工步——由人和（或）设备连续完成的工序，该部分工序不改变工件的形状、尺寸和表面粗糙度，但它是完成工步所必需的。如更换刀具等。◇加工表面、加工工具和连续加工3个要素中有一个发生变化就是另一个工步。1.1.2机械加工工艺过程的组成1.1.2机械加工工艺过程的组成◇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。a）立轴转塔车床的一个复合工步b）钻孔、扩孔复合工步图1-4复合工步1.1.2机械加工工艺过程的组成★工作行程（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。走刀是构成工艺过程的最小单元。1.1.2机械加工工艺过程的组成工序与工步、走刀、安装及工位之间的关系图1.1.3生产类型及其工艺特点★生产纲领——指企业在计划期内应生产的产品产量。零件的生产纲领是指包括备品（5%的备品率）和废品（2%废品率）在内的年产量，可按下式计算：N=Qn（1+α）（1+β）（1-1）式中Q——产品年产量（件/年）；n——每台产品中该零件数量（件/台）；α——备品率；β——废品率。1.1.3生产类型及其工艺特点★生产类型——企业生产专业化程度的分类。根据生产纲领和产品的大小，可分为：◆单件生产：单个生产，很少重复或不重复的生产类型◆大量生产：产品数量很大，大多数工作地点重复进行◆成批生产：一年中分批轮流地制造，工作地点周期重复1.2机械加工工艺规程的制定工艺规程形式：工艺过程卡、工艺卡、工序卡常用的工艺文件格式有下列几种：1.机械加工工艺过程卡片这种卡片以工序为单位，简要地列出了整个加工所经过的工艺路线（包括毛坯制造、机械加工和热处理等），它是制订其它工艺文件的基础，也是生产技术准备、编排作业计划和组织生产的依据。在这种卡片中，各工序的说明不够具体，故一般不能直接指导工人操作，而多作生产管理方面使用。但是，在单件小批生产中，由于通常不编制其它较详细的工艺文件，而是以这种卡片指导生产。1.2机械加工工艺规程的制定2.机械加工工艺卡片以工序为单位，详细说明整个工艺过程的工艺文件。是用来指导工人生产和帮助车间管理人员和技术人员掌握整个零件加工过程的一种主要技术文件，广泛用于成批生产的零件和小批生产中的重要零件。1.2机械加工工艺规程的制定3.机械加工工序卡片在机械加工工艺过程卡的基础上，按每道工序的工序内容所编制的一种工艺文件。更详细地说明整个零件各个工序的加工要求，是用来具体指导工人操作的工艺文件。在这种卡片上，要画出工序简图，注明该工序每个工步的内容、工艺参数、操作要求以及所用的设备和工艺装备。用于大批量生产的零件。工序简图上表示出被加工表面在该工序所达到的尺寸、公差和粗糙度及工件的安装方法。1.2.2制定工艺规程的原则、原始资料及步骤◆制定原则1）以保证零件加工质量，达到设计图纸规定的各项技术要求为前提。2）工艺过程有较高的生产效率和较低的成本。3）充分考虑和利用现有生产条件，尽可能做到平衡生产。4）尽量减轻工人劳动强度，保证安全生产,创造良好、文明劳动条件。5）积极采用先进技术和工艺，减少材料和能源消耗，并应符合环保要求。1.2.2制定工艺规程的原则、原始资料及步骤◆制定机械加工工艺规程所需原始资料•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1.2.2制定工艺规程的原则、原始资料及步骤◆机械加工工艺规程设计步骤1．研究产品的装配图和零件图，进行工艺分析2．确定生产类型3．熟悉或确定毛坯4.拟定工艺路线5.确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及其公差6.确定满足各工序要求的工艺装备7.确定切削用量及时间定额8.填写工艺文件1.3制定机械加工工艺过程的主要问题1.3.1确定毛坯1.3.2定位基准选择1.3.3工艺路线的拟定1.3.4加工余量的确定1.3.5工序尺寸与公差的确定1.3.1确定毛坯●毛坯的种类●毛坯的选择●确定毛坯时的几项工艺措施●毛坯图的绘制1.3.1确定毛坯小结1.3.2定位基准的选择●基准的概念与分类●定位基准的选择原则1.3.2定位基准的选择设计基准基准工艺基准测量基准装配基准工序基准定位基准1.3.2定位基准的选择定位基准粗基准精基准用毛坯表面作的定位基准用已经加工过的表面作的定位基准1、精基准的选择原则基准重合原则1基准统一原则2自为基准原则3互为基准原则42、粗基准的选择原则余量均匀分配原则1保证相互位置要求原则2便于工件装夹原则3粗基准一般不得重复使用原则41.3.3工艺路线的拟定DeterminetheMachiningRoute1.3.3工艺路线的拟定加工方法的选择1加工阶段的划分：划分的阶段划分的原因2工序划分与安排：工序集中与分散工序安排原则31.3.3工艺路线的拟定1．加工方法的选择确定构成零件各个表面的加工方法。保证加工质量，满足生产率和经济性要求。3种最基本的表面：外圆表面、内孔表面和平面。1.3.3工艺路线的拟定典型表面加工路线研磨IT5Ra0.008~0.32超精加工IT5Ra0.01~0.32砂带磨IT5Ra0.01～0.16精密磨削IT5Ra0.008~0.08抛光Ra0.008~1.25金刚石车IT5～6Ra0.02~1.25滚压IT6～7Ra0.16~1.25精磨IT6～7Ra0.16~1.25精车IT7～8Ra1.25～5粗磨IT8～9Ra1.25～10半精车IT10～11Ra2.5～12.5粗车IT12～13Ra10～80图1外圆表面的典型加工工艺路线1.3.3工艺路线的拟定图2孔的典型加工工艺路线珩磨IT5～6Ra0.04~1.25研磨IT5～6Ra0.008~0.63粗镗IT12～13Ra5～20钻IT10～13Ra5～80半精镗IT10～11Ra2.5～10粗拉IT9～10Ra1.25～5扩IT9～13Ra1.25~40精镗IT7～9Ra0.63～5粗磨IT9～11Ra1.25～10精拉IT7～9Ra0.16~0.63推IT6～8Ra0.08~1.25饺IT6～9Ra0.32~10金刚镗IT5～7Ra0.16~1.25精磨IT7～8Ra0.08~0.63滚压IT6～8Ra0.01~1.25手饺IT5Ra0.08~1.251.3.3工艺路线的拟定图3平面典型加工工艺路线抛光Ra0.008¬1.25研磨IT5～6Ra0.008¬0.63精密磨IT5～6Ra0.04¬0.32半精铣IT8～11Ra2.5¬10精铣IT6～8Ra0.63～5高速精铣IT6～7Ra0.16¬1.25导轨磨IT6Ra0.16¬1.25精磨IT6～8Ra0.16¬1.25宽刀精刨IT6Ra0.16¬1.25粗磨IT8～10Ra1.25¬10精刨IT6～8Ra0.63～5半精刨IT8～11Ra2.5～10半精车IT8～11Ra2.5～10粗铣IT11～13Ra5～20粗刨IT11～13Ra5～20砂带磨IT5～6Ra0.01¬0.32金刚石车IT6Ra0.02¬1.25刮研Ra0.04¬1.25精车IT6～8Ra1.25～5粗车IT12～13Ra10～80精拉IT6～9Ra0.32～2.5粗拉IT10～11Ra5～201.3.3工艺路线的拟定选择加工方法应考虑的问题：(1)被加工表面的精度和粗糙度。(2)零件材料的性质及热处理要求。(3)生产率和经济性要求。(4)本厂现有技术水平及生产条件等。1.3.3工艺路线的拟定2．加工阶段的划分(1)粗加工阶段：主要任务是切除各加工表面上的大部分加工余量，其关键问题是提高生产率。(2)半精加工阶段：主要任务是为主要表面的精加工做好准备(控制精度和适当余量)，并完成一些次要表面的加工(如钻孔、攻螺纹、铣键槽等)。(3)精加工阶段：主要任务是保证各主要表面达到图样规定要求，主要问题是如何保证加工质量。(4)光整加工阶段：主要任务是提高表面本身的精度(表面粗糙度和精度)，不纠正几何形状和相互位置误差。常用加工方法有金刚镗、研磨、珩磨、镜面磨、抛光等。1.3.3工艺路线的拟定●划分加工阶段的原因：1)保证加工质量2)及时发现毛坯的缺陷3)合理使用设备4)便于组织生产5)精加工安排在最后，可防止或减少已加工表面的损伤1.3.3工艺路线的拟定3．工序划分与安排划分工序时有两个不同的原则，即工序的集中和工序的分散。◆按工序集中原则组织工艺过程，就是使每个工序所包括的加工内容尽量多些，将许多工序组成一个集中工序。◆工序集中可分为：采用技术措施集中的机械集中，如采用多刀、多刃、多轴或数控机床加工等；采用人为组织措施集中的组织集中，如普通车床的顺序加工。1.3.3工艺路线的拟定◆按工序集中原则组织工艺过程，就是使每个工序所包括的加工内容尽量多些，将许多工序组成一个集中工序。◆工序集中可分为：采用技术措施集中的机械集中，如采用多刀、多刃、多轴或数控机床加工等；采用人为组织措施集中的组织集中，如普通车床的顺序加工。1.3.3工艺路线的拟定◆工序集中的特点：(1)采用高效率的专用设备和工艺装备，生产效率高；(2)减少了装夹次数，易于保证各表面间的相互位置精度，还能缩短辅助时间；(3)工序数目少，机床数量、操作工人数量和生产面积都可减少，节省人力、物力，还可简化生产计划和组织工作；(4)工序集中通常需要采用专用设备和工艺装备，使得投资大，设备和工艺装备的调整、维修较为困难，生产准备工作量大，转换新产品较麻烦。1.3.3工艺路线的拟定◆按工序分散原则组织工艺过程，就是使每个工序所包括的加工内容尽量少些。◆工艺分散的特点：(1)设备和工艺装备简单、调整方便、工人便于掌握，容易适应产品的变换；(2)可以采用最合理的切削用量，减少基本时间；(3)对操作工人的技术水平要求较低；(4)设备和工艺装备数量多、操作工人多、生产占地面积大。1.3.3工艺路线的拟定2)工序安排原则零件经过切削加工成型，中间可能穿插热处理和辅助工序(1)切削加工工序顺序的安排原则①基面先行原则②先主后次原则③先粗后精原则④先面后孔原则1.3.3工艺路线的拟定(2)热处理工序在工艺路线中的安排，取决于零件的材料和热处理的目的。①为改善金属组织和加工性能的热处理工序。②为提高金属材料的力学性能。③为消除内应力、减少工件变形的时效处理工序和冰冷处理。④为了表面防腐或表面装饰所进行的表面涂镀或发蓝等热处理工序通常安排在工艺过程的最