机械加工与装配工艺规程的制定

机械制造技术基础主讲教师——贾振元学习目的与要求（1）掌握机械制造工艺的基本概念，熟悉工艺规程的编制方法、步骤及其格式（2）熟悉零件的毛坯选择和结构工艺性（3）熟悉基准对加工的重要性，掌握合理选择定位基准的原则（4）掌握拟定零件加工工艺路线的原则和方法（5）掌握工艺尺寸链的解算方法（6）了解机械装配的过程及其对机器质量的重要性（7）熟悉装配方法及其适用性（8）了解装配工艺规程的形式、制定方法和步骤1第三章机械加工与装配工艺规程制定机械制造技术基础主讲教师——贾振元主要内容第3章机械加工与装配工艺规程制订3.1概机械加工工艺规程概述3.2零件的结构工艺性及毛坯的选择3.3基准及其选择3.4加工工艺路线的拟定3.5加工余量及工序尺寸、公差的制订3.6尺寸链及其应用3.7时间定额和提高生产效率的工艺措施3.8工艺过程方案的技术经济分析3.9制订工艺规程的实例---床头箱体的加工3.10装配工艺及装配尺寸链3.11装配工艺规程的制订思考与练习：2第三章机械加工与装配工艺规程制定第三章机械加工与装配工艺规程制定机械制造技术基础主讲教师——贾振元§3-1概述一、生产过程与工艺过程生产过程：指原材料到成品之间相关联的各个环节劳动过程的总和工艺过程：在机械产品的生产过程中，那些与原材料变为成品或半成品而直接有关的过程机械制造工艺过程：直接变原料为零件的过程与产品装配的过程二、机械加工工艺过程1、定义：采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸、精度和表面性质，使之成为零件产品的过程4第三章机械加工与装配工艺规程制定机械制造技术基础主讲教师——贾振元2、组成细分工序、安装、工位、工步、走刀工序：一个（或一组）工人在一个工作地点（如机床或钳台）对一个（或几个）工件连续完成的那部分工艺过程。组成工艺过程的基本单元。安装：一个工序有时在零件的几次装夹下完成，这时在零件每次装夹下所完成的那部分工作称为一次安装。如a方案，两次安装。工位：工件在机床上相对刀具所占据的每个加工位置所完成的那部分工作称为一个工位。5§3-1概述第三章机械加工与装配工艺规程制定机械制造技术基础主讲教师——贾振元有如下几种加工方法：a：在一台车上一钻床：车所有外圆及端面内孔→钻六孔A、B、D、C、E(C、D、E→A、B)2个工序b：两台车床上一钻车C、D、E→车A、B→钻六孔3个工序c：一车一钻(再返回同一车床加工)车C、D、E→钻六孔→车A、B3个工序d：一批工件(同一车床先后加工)先加工C、D、E→A、B→钻2个工序6§3-1概述第三章机械加工与装配工艺规程制定机械制造技术基础主讲教师——贾振元工步：在加工表面（钻、扩、铰）切削刀具和切削用量（不包括切深）都不变的情况下完成的那一部分工作。工序的基本单元走刀：有些工步，由于余量较大或其他原因，需要用同一刀具在同一转速和进给量条件下对同一表面进行多次切削（多次走刀），这样刀具对工件的每次切削称为一次走刀。1.装卸2.铣面3.开槽4.钻孔如图：回转工作台7§3-1概述第三章机械加工与装配工艺规程制定机械制造技术基础主讲教师——贾振元三、加工工艺规程的内容和作用1、机械加工工艺规程：把结合实际的最佳的加工工艺过程的有关内容，用文件表格的形式固定下来，称为~2、内容加工路线和经过车间工段各工序内容及所用机床、刀具、工艺装备工件检验项目及方法，切削用量，工时定额工人等级8§3-1概述第三章机械加工与装配工艺规程制定机械制造技术基础主讲教师——贾振元3、作用①指导生产的主要技术文件②工艺规程是生产准备的依据③新建或扩建厂和车间的基本技术文件四、指导思想保证质量、提高效率、降低成本五、生产类型1、分类生产类型单件生产成批生产大量生产小批生产中批生产大批生产9§3-1概述第三章机械加工与装配工艺规程制定生产类型同一产品的年产量（件）重型机械中型机械轻型机械单件生产510100小批生产5~10010~200100~500中批生产100~300200~500500~5000大批生产300~1000500~50005000~50,000大量生产1000500050,000重型零件200Kg以上中型零件100～200Kg轻型零件100Kg以下§3-1概述第三章机械加工与装配工艺规程制定机械制造技术基础主讲教师——贾振元2、影响生产类型的因素①品种、种类②产量、零件数③工艺过程的工序数④工作地数⑤各工序的劳动量3、工作地专业化程度一个工作地点（机床）干工序数大量生产：1～2种大批生产：2～10中批生产：10～20小批生产：20～40单件：40以上看一个工厂分类11§3-1概述第三章机械加工与装配工艺规程制定机械制造技术基础主讲教师——贾振元工序大量系数tKRt-工序时间，R-节拍大量K1.5中批K=0.05～0.1大批K=0.1～1.5单件K=0.005以下小批K=0.005～0.0512§3-1概述第三章机械加工与装配工艺规程制定机械制造技术基础主讲教师——贾振元六、制订工艺规程的步骤及内容1、原始资料①产品的装配图和零件图②产品的质量验收标准③零件的年生产纲领（年产量）和生产类型④车间现有条件(设备、人员、车间)⑤毛坯的生产情况⑥当前先进工艺及工艺及生产技术发展情况⑦有关的工艺手册和统计资料13§3-1概述第三章机械加工与装配工艺规程制定机械制造技术基础主讲教师——贾振元2、制订步骤①分析零件图纸和产品装配图②确定毛坯的种类和制造方法③拟定工艺路线——核心④确定加工余量，计算工序尺寸及公差⑤确定机床、工艺装备和切削用量⑥计算工时定额和工人等级⑦确定重要工序的检查项目和方法⑧填写工艺文件14§3-1概述第三章机械加工与装配工艺规程制定机械制造技术基础主讲教师——贾振元§3-2零件的结构工艺性及毛坯的选择一、结构工艺性：工艺性：就是有加工的可能性1、被加工表面的加工可能性空刀15机械制造技术基础主讲教师——贾振元或16第三章机械加工与装配工艺规程制定§3-2零件的结构工艺性及毛坯的选择机械制造技术基础主讲教师——贾振元2、保证位置精度的可能性位置精度主要指同轴度、垂直度、平行度等最好一次安装下就能加工所有的表面AB同轴0.02安装17第三章机械加工与装配工艺规程制定§3-2零件的结构工艺性及毛坯的选择机械制造技术基础主讲教师——贾振元3、零件安装时应有方便的定位基准如车床子刀架有附加基准影响外观可去除（加工后）18第三章机械加工与装配工艺规程制定§3-2零件的结构工艺性及毛坯的选择机械制造技术基础主讲教师——贾振元4、加工面的尺寸、形状及位置应便于加工零件结构布局如箱体孔加工面位置内面应改为外面大中小或或中小大小大小19第三章机械加工与装配工艺规程制定§3-2零件的结构工艺性及毛坯的选择机械制造技术基础主讲教师——贾振元多个加工面的尺寸、位向一致结构尺寸、形状与刀具关系20第三章机械加工与装配工艺规程制定§3-2零件的结构工艺性及毛坯的选择机械制造技术基础主讲教师——贾振元减小加工表面的尺寸车单线螺纹车双线螺纹车台阶面靠模法车锥面宽刀面车锥面尾座偏移法车锥面小滑板转位法车锥面21第三章机械加工与装配工艺规程制定§3-2零件的结构工艺性及毛坯的选择机械制造技术基础主讲教师——贾振元二、毛坯的选择零件的生产纲领产量大→模锻型材等产量小→自由锻或手工造型零件的结构和外形复杂→铸造简单→锻零件的尺寸大小大→铸或自由锻小→模锻、型材零件机械性能高→锻一般→铸或型材充分利用新工艺、新技术、新材料如精密铸造、精密锻造等三、毛坯的种类锻件、型材、组合毛坯、冲压22第三章机械加工与装配工艺规程制定§3-2零件的结构工艺性及毛坯的选择机械制造技术基础主讲教师——贾振元§3-3基准和基准的选择一、加工时工件的安装方法1、找正法直接找正法：四爪卡盘、车内孔划线找正法：安装前先划线，再按线找划线的目的工件各表面加工余量足够工件安装迅速加工面与非加工面的正确位置关系23机械制造技术基础主讲教师——贾振元（一）工件在机床上的安装使要保证工件获得准确的位置，并在加工中保持位置不变。有三种保证位置精度的安装方法：1.直接找正；工件的定位过程可以由操作者直接在机床上利用千分表、划线盘等工具，找正某些有相互位置要求的表面，然后夹紧工件，称之为直接找正安装。机械制造技术基础主讲教师——贾振元2.划线找正（钳工手工作业）是指按图纸要求在工件表面上划出位置线以及加工线和找正线，安装工件时，先在机床上按找正线找正工件的位置，然后夹紧工件。例如：要在长方形工件上镗孔，可先在划线平台上划出孔的十字中心线，再画出加工线和找正线（加工线和找正线之间的距离一般为5毫米）。然后将工件安放在四爪单动卡盘上轻轻夹紧，转动四爪单动卡盘，用划针检查找正线，找正后夹紧工件。特点：划线安装不需要其它专门设备，通用性好，生产率低，精度不高（一般划线找正的对线精度为0.1mm左右），适于单件、小批量生产中复杂铸件或者铸件精度较低的粗加工工序。1-卡盘体2-卡爪3-丝杆机械制造技术基础主讲教师——贾振元2、夹具安装通过夹具上定位元件使工件获得正确位置并夹紧安装迅速方便，定位精度稳定，成批和大量生产26机械制造技术基础主讲教师——贾振元Fig4-1铣槽工序用的铣床夹具1-定位键；2-支承板；3-齿纹顶支承钉；4-平头支承钉；5-侧装对刀块；6-夹具底块；7-底板；8-螺旋压板；9-夹紧螺母；10-对刀塞尺3.采用夹具来安装的优点:为了保证加工精度要求和提高生产率，通常多采用夹具安装工件，这样，不需要划线和找正，直接由夹具来保证工件在机床上的正确位置，并在夹具上直接夹紧工件。特点：操作简单，容易保证加工精度要求，各种生产类型中都有应用，尤其是成批和大量生产中。机械制造技术基础主讲教师——贾振元Fig4-2铣槽夹具在立式铣床上的工作原理1-铣床床身2-铣床升降台3-立铣刀4-铣槽夹具5-夹具的定位键6-铣床工作台7-铣床溜板定位键断面有矩形和圆柱形两种机械制造技术基础主讲教师——贾振元•对刀装置：在铣床夹具上一般都设计有对刀装置，对刀装置是由对刀块和塞尺组成。对刀块用来确定夹具和刀具的相对位置，塞尺是为了防止对刀时碰伤刀刃和对刀块，使用时，将其塞入刀具与对刀块之间，根据接触的松紧程度来确定刀具相对于夹具的最终位置。对刀块通常用两销钉和螺钉装配在夹具体上，其位置应便于对刀和不妨碍工件的装卸及加工，并且应使对刀块的工作表面与被加工工件的加工面相差所用塞尺的厚度。对刀块的工作表面与定位元件之间应有一定的位置精度要求。采用对刀装置进行对刀调整时，加工精度不超过IT8级。当加工精度要求较高或不便于设置对刀块时，可采用试切法、标准件对刀法或者用百分表来校正刀具相对于定位元件的位置。机械制造技术基础主讲教师——贾振元如图：几种常见的对刀块。机械制造技术基础主讲教师——贾振元二、获得加工尺寸的几种方法试切法、调整法、尺寸刀具法、主动测量法31机械制造技术基础主讲教师——贾振元1）试切法（刀尖）：即先试切出很小一部分加工表面，测量试切所得的尺寸，按照加工要求适当调整刀具切削刃相对工件的位置，再试切，再测量，如此经过二三次试切和测量，当被加工尺寸达到要求后，再切削整个待加工面（适合单件小批）；2）定尺寸刀具法：具有一定尺寸精度的刀具（如铰刀、扩孔钻、钻头等）来保证被加工工件尺寸精度的方法；3）调整法（刀尖）：利用机床上的定程装置、对刀装置或预先调整好的刀架，使刀具相对机床或夹具满足一定的位置精度要求，然后加工一批工件。这种方法需要采用夹具来实现装夹，加工后工件精度的一致性好。4）自动控制法：使用一定的装置，在工件达到要求的尺寸时，自动停止加工。分为自动测量和数字控制两种，前者机床上具有自动测量工件尺寸的装置，在达到要求时，停止进刀；后者是根据预先编制好的机床数控程序实现进刀的。机械制造技术基础主讲教师——贾振元三、基准及其分类1、定义：确定零件或部件上某些点、线、面位置时所选作参照系的那些点、线、面2、分类①设计基准33机械制造技术基础主讲教师——贾振元机械