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生产过程与工艺过程生产类型与生产纲领机械加工工艺过程的基础知识111444222333机械加工工艺过程的基本概念工件的定位与夹具的基本知识工艺规程的拟订典型零件的工艺过程工件的定位基准的概念定位基准的选择夹具的基本概念轴类零件盘套类零件箱体支架类零件生产过程和工艺过程1.生产过程：在制造机器时，由原材料制成各种零件并装配成机器的全过程。生产过程生产准备生产辅助工作毛坯制造机械制造热处理装配检验、试车油漆、包装（设备维修、原材料供应、保管、运输）工艺过程在生产过程中，直接改变原材料或毛坯的形状、尺寸性能以及相互位置关系，使之成为成品的过程。（图纸、工艺规程编制、生产工具准备、生产计划制定）锻、铸、焊工艺过程机械加工工艺过程热处理工艺过程装配工艺过程生产过程和工艺过程2.工艺规程：把合理的工艺过程编写成技术文件，用于指导生产。它是指导生产的一种文件工艺路线卡片机械加工工序卡片机械加工工艺卡片生产过程和工艺过程2.工艺规程：把合理的工艺过程编写成技术文件，用于指导生产。它是指导生产的一种文件工艺路线卡片机械加工工序卡片机械加工工艺卡片生产过程和工艺过程3.机械加工工艺过程组成：a)工序b)安装c)工位d)工步e)走刀生产过程和工艺过程3.机械加工工艺过程组成：a)工序——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连续完成的那一部分工艺过程。一个工艺过程需要包括哪些工序，是由被加工零件结构的复杂程度、加工精度要求及生产类型所决定的。生产过程和工艺过程3.机械加工工艺过程组成：a)工序工序号工件名称和内容设备1车端面，打中心孔，车外圆，切退刀槽，倒角车床2铣键槽，去毛刺铣床3磨外圆磨床工序号工件名称和内容设备1铣端面，打中心孔铣钻联合机床2粗车外圆车床3精车外圆，倒角，切退刀槽车床4铣键槽铣床5去毛刺钳工台6磨外圆磨床单件小批生产阶梯轴的工艺过程大批量生产阶梯轴的工艺过程生产过程和工艺过程3.机械加工工艺过程组成：工件每经一次装夹后所完成的那部分工序。加工表面、切削刀具、切削速度和进给量都不变的情况下所连续完成的那部分工序。工件在机床上占据每一个位置所完成的那部分工序。每次工作进给所完成的那部分工序。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连续完成地那一部分工艺过程。(多工位孔加工)(复合工步)(加工阶梯轴)b)安装c)工位d)工步e)走刀a)工序复合工步生产过程和工艺过程加工工艺过程的组成：机械加工工艺过程组成工序1工序2……工序n一次安装二次安装……n次安装工位1工位2……工位n工步1工步2……工步n走刀1走刀2……走刀n生产类型和生产纲领1.生产纲领指某工厂每年能制造合格产品的数量，又称年产量。是划分生产类型主要依据。2.生产类型：①单件生产②成批生产③大量生产生产类型零件的年产量/件重型零件(m2000kg)中型零件(m100~2000kg)轻型零件(m100kg)单件生产510100成批生产小批5～10010～200100～500中批100～300200～500500～5000大批300～1000500～50005000～50000大量生产10005000500003.工序集中与分散的选择原则：在减轻工人劳动强度前提下，在生产自动化基础上，适当考虑工序集中。生产类型和生产纲领考虑生产类型，零件技术要求，现有生产条件等。大批量的生产时采用工序集中原则（具备高效自动化设备时）采用工序分散原则（不具备上述生产条件时）中批量生产时，尽可能采用高效机床，使工序适当集中。单件小批生产时，采用工序集中。由于市场需求的多变性，对生产过程的柔性要求越来越高，工序集中将越来越成为生产的主流方式。工件的定位与夹具一.工件的定位1.工件的安装定位+夹紧使工件受到外力时，仍保持正确位置使工件获得正确位置夹具相对刀具占有正确位置工件在夹具中占有正确位置2.工件在定位时应解决的两个问题1）工件位置“定与不定”问题（使工件占有确定位置）应用“六点定位原理”2）工件位置定的“准与不准”问题（使一批工件定位保证一致性）合理选择定位基准及定位件3.六点定位原则用按一定要求分布在三个相互垂直平面的六个支承与工件紧密贴合，以限制工件在空间的六个自由度，使工件在夹具中占有确定的位置。4.工件定位时需限制的自由度数依据工序尺寸的要求，将影响工序尺寸的自由度限制起来。5.工件定位分类例①：铣槽零件的定位工件的定位与夹具完全定位必须限制六个自由度的定位。工件的定位与夹具例②：铣台阶及磨平面零件的定位不完全定位没有完全限制六个自由度的定位。欠定位限制的自由度少于应限制的自由度。没有完全限制六个自由度的定位。限制的自由度少于应限制的自由度。工件的定位与夹具①尽量避免使用过定位②过定位亦可合理使用过定位某个自由度被重复限制的定位。工件的定位与夹具①尽量避免使用过定位②过定位亦可合理使用过定位某个自由度被重复限制的定位。工件的定位与夹具二.夹具基本概念夹具：完成工件某道工序加工时，用来正确迅速地安装工件的装置。1.夹具的分类：2.专用夹具的组成：3.专用夹具的优点：工件的定位与夹具二.夹具基本概念1.夹具的分类：11）通用夹具）通用夹具：4）组合夹具：3）可调夹具：2）专用夹具：工件的定位与夹具二.夹具基本概念1.夹具的分类：11）通用夹具）通用夹具：已经标准化的、可用来加工不同工件而不必特殊调整的夹具。如：三爪、四爪卡盘、万能分度头、圆形工作台、电磁吸盘等。4）组合夹具：3）可调夹具：2）专用夹具：工件的定位与夹具二.夹具基本概念1.夹具的分类：11）通用夹具）通用夹具：2）专用夹具：由使用单位自己为某一零件的加工而专门设计制造的夹具。有：车床夹具、铣床夹具、钻床夹具等。4）组合夹具：3）可调夹具：工件的定位与夹具二.夹具基本概念1.夹具的分类：11）通用夹具）通用夹具：由使用单位自己为某一零件的加工而专门设计制造的夹具。有：车床夹具、铣床夹具、钻床夹具等。4）组合夹具：3）可调夹具：2）专用夹具：工件的定位与夹具二.夹具基本概念1.夹具的分类：由使用单位自己为某一零件的加工而专门设计制造的夹具。有：车床夹具、铣床夹具、钻床夹具等。4）组合夹具：3）可调夹具：11）通用夹具）通用夹具：2）专用夹具：工件的定位与夹具二.夹具基本概念1.夹具的分类：由使用单位自己为某一零件的加工而专门设计制造的夹具。有：车床夹具、铣床夹具、钻床夹具等。4）组合夹具：3）可调夹具：11）通用夹具）通用夹具：2）专用夹具：工件的定位与夹具二.夹具基本概念1.夹具的分类：3）可调夹具：4）组合夹具：能在一定变化尺寸内使用的夹具。11）通用夹具）通用夹具：2）专用夹具：工件的定位与夹具二.夹具基本概念1.夹具的分类：3）可调夹具：4）组合夹具：用现有的一些标准附件组合而成的夹具。11）通用夹具）通用夹具：2）专用夹具：工件的定位与夹具2.专用夹具的组成：1）定位元件2）夹具装置3）导向元件4）夹具体——确定工件正确位置的零件。（定位元件12345）——将定位后的工件压紧在夹具上的机构。——起引导刀具方向作用。——联系并固定上述各部分。二.夹具基本概念平面用定位元件外圆柱面用定位元件定位孔用定位元件工件的定位与夹具2.专用夹具的组成：1）定位元件2）夹具装置3）导向元件4）夹具体——确定工件正确位置的零件。——将定位后的工件压紧在夹具上的机构。——起引导刀具方向作用。——联系并固定上述各部分。3.专用夹具的优点：1）保证被加工表面的位置精度。2）缩短工序时间，提高生产率。3）扩大机床的工艺范围。4）减轻劳动强度。二.夹具基本概念基准的概念1.基准及其分类基准即“根据”的意思。在零件设计、制造过程中，根据一些指定的点、线、面来确定另一些点、线、面。基准基准设计基准工艺基准——设计时，零件图纸上使用的基准测量基准定位基准装配基准——用于零件测量和检验的基准——用于零件加工时定位的基准——用于零件装配的基准基准的概念•设计基准•工艺基准…..测量基准基准的概念定位基准的选择定位基准粗基准精基准——零件加工第一道工序，使用毛坯表面定位——后续工序中，用已加工过的表面定位1.粗基准的选择原则①保证相互位置要求原则：②余量均匀分配原则：③便于工件装夹原则：④粗基准在一个定位方向上避免重复使用原则。选取不加工的表面作粗基准。选取加工余量均匀的表面作粗基准。选取加工余量最小的表面作粗基准。选取光洁、平整、面积足够大、装夹稳定的表面作粗基准。定位基准的选择1.粗基准的选择原则①保证相互位置要求原则：选取不加工的表面作粗基准。定位基准的选择1.粗基准的选择原则②余量均匀分配原则：选取加工余量均匀的表面作粗基准。选取加工余量最小的表面作粗基准。定位基准的选择1.粗基准的选择原则②余量均匀分配原则：选取加工余量均匀的表面作粗基准。选取加工余量最小的表面作粗基准。定位基准的选择1.粗基准的选择原则③便于工件装夹原则：选取光洁、平整、面积足够大、装夹稳定的表面作粗基准。④粗基准在一个定位方向上避免重复使用原则定位基准的选择1.粗基准的选择原则定位基准的选择2.精基准的选择①“基准重合”原则②“基准同一”原则③“互为基准”原则④“自为基准”原则⑤“便于装夹”原则定位基准的选择2.精基准的选择①“基准重合”原则尽可能选用设计基准作为定位基准——避免由基准不重合而引起的定位误差。•以K面作为精基准：•以H面作为精基准：•以M面作为精基准：δ定=0，工序允差=δaδ定=δb，工序允差=δa－δbδ定=δc＋δb，工序允差=δa－（δc＋δb）由此可见，选精基准时，应尽量与设计基准重合，否则会因基准不重合而产生定位误差，导致加工难度增大，甚至造成零件尺寸超差。定位基准的选择2.精基准的选择①“基准重合”原则尽可能选用设计基准作为定位基准——避免由基准不重合而引起的定位误差。应尽可能选用能共同使用的定位基准作为精基准——利于保证加工面的位置精度。当两个表面相互位置精度要求很高时，采取互为基准原则，反复多次进行精加工。定位基准的选择2.精基准的选择②“基准同一”原则③“互为基准”原则定位基准的选择2.精基准的选择④“自为基准”原则加工余量要求小而均匀的表面，尽量选择加工表面本身作为精基准。如：用浮动镗刀、浮动铰刀、珩磨、拉孔及无心外圆磨上磨削外圆等⑤“便于装夹”原则选取光洁、平整、面积足够大、装夹稳定的表面作粗基准。3.常见零件的主要精基准主要精基准：轴两端的中心孔定位基准的选择①轴类零件（特别是传动用的阶梯轴）3.常见零件的主要精基准定位基准的选择②盘（套）类零件主要精基准：中心部位的孔③支架箱体类零件主要精基准：装配在机座上的主要平面（即轴承支承孔的设计基准）3.常见零件的主要精基准定位基准的选择工艺规程的拟订1.拟订工艺的要求：合理的工艺方案应该是①保证零件的全部技术要求——优质②在一定的生产条件下使生产率最高——高产③在一定的生产条件下使生产成本最低——低耗④保证人身、设备的安全工艺路线的拟订2.制定工艺的内容：①确定毛坯的种类②确定零件上各个表面的加工步骤③确定每一工序所用的设备、装夹方法、刀具、量具④画出工艺简图，确定每一工序的加工尺寸及加工余量工艺路线的拟订3.拟订工艺的步骤第一步：认真研究图纸，找出其中关键的技术要求第二步：选择毛坯类型毛坯类型铸件锻件焊接件冲压件各种型材——多用于形状复杂、尺寸较大的零件吸振性能好，力学性能差——用于制造强度高、形状简单的零件（轴类和齿轮类）——多用型钢或锻件焊接而成。抗震性差，易变形——用于形状复杂、生产批量较大的板料毛坯，精度较高——用于形状简单、各部分尺寸相差不大的零件工艺路线的拟订3.拟订工艺的步骤第三步：进行工艺分析工艺分析1、主要加工表面的加工方法2、主要定位精基准的确定（a.保证加工面的精度b.影响加工顺序的安排）3、安排热处理工序4、检验工序的安排5、其它辅助工序的安排工艺路线的拟订3.拟订工艺的步骤第三步：进行工艺分析热处理工序安排的一般模式：毛坯粗加工半精加工精加工改善切削性能退火或正火调质淬火改