搜索
L/O/G/O第3章机械加工工艺规程的制定械加工工艺规程的制定教学目标：机械制造工艺规程的概念、工艺规程的种类、工艺规程的作用、机械加工工艺规程的设计步骤、零件的结构工艺性、生产纲领与生产类型、制定工艺规程的原则；任务:了解工艺规程的概念和作用3.1.1生产过程和工艺过程序号内容举例1原材料的运输与保管2技术准备过程如产品的开发和设计、工艺规程的编制、专用工装设备的设计和制造、各种生产资料的准备和生产组织等方面的工作等3毛坯的制造如铸造、锻造、冲压、各种材料的棒料等4零件的加工如机械加工、焊接、铆接和热处理等5产品的装配如部装、调试、总装等6产品的检验如各种尺寸和位置精度的要求等1、生产过程：将原材料转变为成品的全过程。3.1.1生产过程和工艺过程2．工艺过程改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程。→铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、热处理、装配等工艺过程，是生产过程的主要部分。■机械加工工艺过程：采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等，使其成为合格零件的过程。■机械装配工艺过程：将零件装配成部件或产品（机器）的过程。3.1.2工艺过程的组成1、机械加工工艺过程的组成工序包括：安装、工位、工步、走刀（1）安装工件经一次装夹（定位和夹紧）后所完成的那一部分工序（2）工位为了完成一定的工序部分，一次装夹工件后，工件与夹具相对刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置。（3）工步当加工表面、加工工具和切削用量中的转速和进给量均保持不变的情况下完成的那一部分工序。工序：一个或一组工人，在一个工作地对同一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。（4）走刀在一个工步内，因加工余量较大，在切削用量不变的条件下（转速、进给量），用同一把刀具对同一表面进行多次加工，每加工一次，称为一次走刀→构成加工工艺过程的最小单元。示例:图示阶梯轴的零件3.1.4生产纲领、生产类型及工艺特点1．生产纲领（年产量）：企业在计划期内应当生产的产品数量和进度计划→计划期常定为1年。零件的生产纲领要计入备品和废品的数量：N—零件的年产量（件/年）；Q—产品的年产量（台/年）；n—每台产品中该零件的数量（件/台）；α—备品率（%），汽车、拖拉机产品中为20～30%；β—废品率（%），汽车、拖拉机产品中为0.3%。)1(QnN3.1基本概念2．生产类型※：企业（或车间）生产专业化程度的分类。●单件生产单个地生产不同结构、尺寸的产品，且很少重复或完全不重复。●成批生产一年中分批地制造相同的产品，制造过程有一定的重复性→周期性的重复生产。●大量生产产品的数量很大，大多数工作地按照一定的生产节拍进行某种零件的某道工序的重复加工。如机械配件加工、专用设备制造、重型机械制造、新产品试制。如汽车、拖拉机、轴承、发动机、自行车、洗衣机等的生产。按工艺特点分：大批大量生产中批生产单件小批生产如通用机床制造。大批生产中批生产小批生产3.1基本概念3．工艺特点：生产类型不同，零件和产品制造工艺、所用设备及工艺装备、对工人的技术要求、采取的技术措施和达到技术经济效果也会不相同。各种生产类型的工艺特征如表3.4所示。3.1基本概念1、机械加工工艺规程概念：用表格的形式，成为指导性技术文件就是机械加工工艺规程（简称工艺规程）2、机械加工工艺规程内容:机械零件加工工序内容、切削用量、工时定额及各工序所采用的设备和工艺装备。3、机械加工工艺规程作用是指导生产的主要技术文件；是生产组织和生产管理工作的依据：组织原材料和毛坯的供应、机床调整、专用工艺装备设计和制造、编制生产作业计划等，制定产品进度计划及相应的调度计划；是新建、扩建或改建机械制造厂或车间的主要技术资料：机床种类、数量，工厂或车间面积，机床的布置，生产工人工种、等级和数量等。3.1.5机械加工工艺规程4、机械加工工艺规程的种类◆专用工艺规程→针对每一个产品和零件所设计的工艺规程。◆通用工艺规程：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；成组工艺规程→按成组技术原理将零件分成组，针对每一组零件所设计的通用工艺规程。◆标准工艺规程—已纳入标准的工艺规程。3.1.5机械加工工艺规程以工序为单位简要说明零件机械加工工艺过程的一种工艺文件。主要用于单件小批量生产或大批大量生产的管理性文件。5、机械加工工艺规程的格式□机械加工工艺过程卡片：□机械加工工序卡片：□调整卡片：□检验卡片：□操作指导卡片（作业指导书）：□标准零件或典型零件工艺过程卡片。在工艺过程卡片的基础上，以工序为单位详细说明每个工步的加工内容、工艺参数、操作要求以及所用的设备和工艺装备等的工艺文件（工序简图）。主要用于大批大量生产和单件小批量生产的关键工序。用于自动与半自动机床和锥齿轮、弧齿轮机床加工。如单轴自动车床调整卡片、多轴自动车床调整卡片。用于建立工序质量控制点的工序。用于关键工序的检查。3.1.5机械加工工艺规程6、机械加工工艺规程的设计步骤1．研究和分析产品的零件图及装配图2．根据零件的生产纲领→确定零件的生产类型3．确定毛坯的种类4．拟定零件机械加工工艺路线→工艺过程设计5．工序设计→确定各工序的具体内容6．技术经济分析7．填写工艺文件生产类型的划分依据：①根据生产纲领和产品及零件的特征（重量）；②工作地每月担负的工序数。工序数＞20～40：小批生产；工序数＞10～20：中批生产；工序数＞1～10：大批生产；工序数＝1：大量生产。按要求格式填写。常用的机械加工工艺文件：机械加工工艺过程卡片、机械加工工序卡片。机械加工工序卡片的编制：●绘制工序简图：按大致比例，画出大致轮廓。①加工表面用粗实线画出、标出工序尺寸及公差、表面粗糙度、形位公差；②定位基准、定位方式、夹紧部位及夹紧方式；③该工序同时装夹的件数、排列方式、进给方向；④若需要还应表示出工件或工具的回转方向、进给方向。●填写工序内容；切削用量；设备和工艺装备的名称及型号；时间定额。明确零件在产品中的作用、地位和工作条件；找出其主要的技术要求和规定它的依据；对零件图进行工艺审查。审查的内容主要是零件的结构工艺性审查。关键阶段，核心内容⑴定位基准的选择；⑵各表面加工方法的选择；⑶加工阶段的划分；⑷工序的划分（确定工序的分散和集中）；⑸工序的安排（机械加工工序、热处理工序、辅助工序）。（1）确定各工序所用的设备及工艺装备：机床、夹具、刀具、量具、辅助工具；（2）确定各工序的加工余量、工序尺寸及公差；（3）确定各工序的切削用量及工时定额。对几种不同的方案进行分析比较，选择最佳方案。3.1.5机械加工工艺规程3.2零件的加工工艺性分析与毛坯的选择零件结构工艺性：所设计的零件在满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性。影响零件结构工艺性因素：生产类型、制造条件、工艺技术的发展。制定零件的机械加工工艺规程:研究和分析产品的零件图及装配图，明确零件在产品中的作用、地位（重要性）和工作条件；找出其主要的技术要求和规定它的依据；对零件图进行工艺审查→主要是零件结构工艺性。3.2零件的加工工艺性分析与毛坯的选择3.2.1分析零件技术要求及合理性●零件图上的视图是否完整和正确；●零件图上所标注的技术要求、尺寸、公差、表面粗糙度是否齐全、合理；●零件材料是否立足于国内而且资源丰富又容易加工。3.2零件的加工工艺性分析与毛坯的选择3.2.2零件的结构工艺性审查1．合理标注尺寸：适应加工工艺要求→加工顺序、检验与测量。2．零件的结构便于加工，有利于达到所要求的加工质量；3．有利于减少加工和装配劳动量；4．有利于提高劳动生产率，与生产类型相适应；5．与先进的加工方法相适应：如箱体零件的同轴孔系单件小批量生产→单向递减；大批大量生产→双向递减。数控机床、加工中心——曲线、曲面加工；特种加工：如方孔、异性孔、小孔、小深孔、窄缝——电火花穿孔、电火花线切割工艺。3.2零件的加工工艺性分析与毛坯的选择结构工艺性分析示例：■阶梯表面过渡部位、轴的磨削终端——越程槽（相等）；3.2零件的加工工艺性分析与毛坯的选择■尺寸标注考虑加工顺序3.2零件的加工工艺性分析与毛坯的选择■避免曲面或斜面上钻孔→防止刀具损坏，提高加工精度。3.2零件的加工工艺性分析与毛坯的选择■钻孔位置与铸件壁应离开一定距离：3.2零件的加工工艺性分析与毛坯的选择■减少装夹次数→提高位置精度：3.2零件的加工工艺性分析与毛坯的选择■凸台等高→一次走刀加工：3.2零件的加工工艺性分析与毛坯的选择■设计工艺凸台作为加工时的定位基准→方便加工：3.2零件的加工工艺性分析与毛坯的选择■减少加工工作量→提高配合精度：3.2零件的加工工艺性分析与毛坯的选择■使加工面等长度或成倍数，直径沿一个方向递减→便于刀具布置，在多刀半自动车床上加工，提高生产效率：3.2零件的加工工艺性分析与毛坯的选择■连轴齿轮，轴径和齿轮直径相差太大，废工废料，也不便于锻造→分离3.2零件的加工工艺性分析与毛坯的选择确定毛坯的类型铸件；锻件；焊接件；冲压件；型材（棒料、管料、板料）。对大型复杂零件→铸—焊、缎—焊等联合结构及工程塑料等。3.2零件的加工工艺性分析与毛坯的选择3.4基准及其分类基准设计基准工艺基准装配基准测量基准定位基准工序基准一、基准及其分类A是B、C的设计基准轴心线是外圆和端面的设计基准F是C、轴的设计基准A是B面平行度的设计基准1、基准的定义：在零件图上或实际的零件上，用来确定其它点、线、面位置时所依据的那些点、线、面，称为基准。2、基准的分类：按其功用可分为：1）设计基准：零件工作图上用来确定其它点、线、面位置的基准，为设计基准。2）工艺基准：是加工、测量和装配过程中使用的基准，又称制造基准。a、工序基准：是指在工序图上，用来确定加工表面位置的基准。它与加工表面有尺寸、位置要求。b、定位基准：是加工过程中，使工件相对机床或刀具占据正确位置所使用的基准。将零件套在心轴上磨削φ40h6外圆表面时，内孔即定位基准C、测量基准：零件检验时，用以测量已加工表面尺寸及位置的基准。以内孔为基准（套在检验心轴上）去检验φ40h6外圆的径向圆跳动和端面B的端面圆跳动时内孔为测量基准D、装配基准：装配时用以确定零件在部件或产品中位置的基准。装配基准装配基准上述基准应尽量重合。1）设计机器零件时，应尽量以装配基准作为设计基准，以便直接保证装配技术要求；2）在制定加工工艺规程时，应尽量以设计基准作为工序基准，以便直接保证零件的设计尺寸；3）在加工、测量时，应尽量使定位基准及测量基准与工序基准重合，以消除因基准不重合带来的误差。3、定位基准的选择使用毛坯上未经加工的表面作为定位基准，称为粗基准。零件上根据机械加工工艺需要而专门设计的定位基准。如用作轴类零件定位的顶尖孔，用作壳体类零件定位的工艺孔或工艺凸台（图2-1）等。粗基准使用已经过加工的表面作为定位基准，称为精基准。精基准附加基准工艺凸台A向A图2-1小刀架上的工艺凸台1）保证相互位置要求原则——如果首先要求保证工件上加工面与不加工面的相互位置要求，则应以不加工面作为粗基准。（1）粗基准的选择原则2）为保证加工表面余量合理分配原则----如果必须保证重要表面的加工余量均匀，应选择该毛坯面为粗基准。小轴，如重复使用毛坯表面B定位去分别加工表面A和C，必然会使此两加工表面产生较大的同轴度误差3）粗基准一般不重复使用原则。如果能够使用精基准，则粗基准一般不重复利用。若没有精基准，粗基准不能使用两次以上。4)作为粗基准的表面，应尽量平整，没有浇口、冒口或飞边等缺陷，以便使工件定位可靠，夹紧方便。（2）精基准的选择原则1、基准重合原则——选用被加工面工序基准作为精基准。2、统一基准原则——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）其余表面时，应尽早将这个基准面加工出来，并达到一定精度，以后大多数（或全部）工序均以它为精基准进行加工。在实际生产中，经常使用的统一基准形式有：1）轴类零件常使用两顶尖孔作统一基准；2）箱体类零件常使用一面两孔（一个较大的平面和两