第6章机械加工工艺规程的制定(贾)

机械制造技术基础08－09（2）主讲人：贾振元机械制造技术基础08－09（2）主讲人：贾振元第四章机械加工工艺规程的制定本章概要本章所要解决的重点是:在现有的生产条件下如何采用经济有效的加工方法，并将若干加工方法以合理路径安排以获得符合产品要求的零件。学习本章，首先需要掌握工序与安装、工位、工步、走刀、基准、生产过程与机械加工过程等概念，在此基础上将重点学习机械加工工艺规程的作用、内容及编制方法。机械制造技术基础08－09（2）主讲人：贾振元主要内容零件制造的工艺过程工艺规程的作用及设计步骤定位基准的选择工艺路线的拟定加工余量的确定尺寸链工序尺寸的确定时间定额及经济分析机械制造技术基础08－09（2）主讲人：贾振元零件制造的工艺过程一、生产过程生产过程是指原材料到成品之间相关联的各个环节劳动过程的总和。对机器制造而言，它包括材料及零件的运输与保管，生产准备工作，毛坯制造。零件机械加工与热处理、质检、装配、调整、油漆和包装。二、机械加工工艺过程1、①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而直接有关的过程称为工艺过程。如：毛坯制造、热处理、质检和装配等。机械制造技术基础08－09（2）主讲人：贾振元二、机械加工工艺过程1、②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、精度和表面性质，使之成为零件产品的过程，称为机械加工工艺过程。例如齿轮加工。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）工件连续完成的那份工艺过程，称为工序。它是组成工艺过程的基本单元。一般以工作地点为主要特征，如车联轴器。机械制造技术基础08－09（2）主讲人：贾振元有如下几种加工方法：a：在一车一钻床：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：两车一钻车C、D、E→车A、B→钻六孔3个工序c：一车一钻车C、D、E→钻六孔→车A、B3个工序d：一批工件先加工C、D、E→A、B→钻2个工序机械制造技术基础08－09（2）主讲人：贾振元安装：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。1.装卸2.铣面3.开槽4.钻孔如图：回转工作台机械制造技术基础08－09（2）主讲人：贾振元工步：工步是构成工序的基本单元。→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。如安装1：粗车C、精车C、粗车外圆、精车外圆、粗镗孔、精镗孔有时有复合工步。（结合机床、大门）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。机械制造技术基础08－09（2）主讲人：贾振元三、加工工艺规程的内容和作用一个零件的加工工艺过程不是各种各样的，工艺人员的任务就是要制定出一个最合实际的工艺过程。1定义：把工艺过程的有关内容，用文件表格的形式固定下来，称为机械加工工艺规程。2内容：工艺规程一般包括：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，工时定额及工人等级等。机械制造技术基础08－09（2）主讲人：贾振元三、加工工艺规程的内容和作用3作用：①工艺规程是指导生产的主要技术文件（计划、调度、操作、检查）②工艺过程是生产准备的依据（刀、夹、量、材料、设备改造、毛坯）③是新建或扩建厂和车间的基本技术文件，以确定下列问题：机床种类和数量，车间工厂面积，机床布置，生产工人的工种，技术等级和数量等。如新造汽车厂，参考原来汽车厂。机械制造技术基础08－09（2）主讲人：贾振元四、制订工艺规程和指导思想⑴保证质量质量是企业的生命，产品的生命⑵降低成本——在现有条件下机床、效率、购买等五、生产类型生产类型对工艺过程有直接影响如一件、多件不同1、机械行业有见表6-2（P192）重型零件200kg以上，中型零件100～200kg，轻型零件100kg以下各种生产类型的工艺特点见表6-3～表6-5（P197~198）单件成批大量小批中批大批机械制造技术基础08－09（2）主讲人：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tR00大量K1.5大批K=0.11.5中批K=0.05.1小批K=0.005.05单件K=0.005以下工序大量系数：K=t——工序时间，R——节拍看一个工厂分类机械制造技术基础08－09（2）主讲人：贾振元六、制订工艺规程和原始资料和步骤：1、原始资料：①产品的整套装配图和零件工作图②产品的验收质量标准③产品的生产纲领（年产量）和生产类型N0=N·n·(1+α)·(1+β)P192④毛坯的生产情况⑤车间现有条件⑥当前先进工艺及工艺及生产技术发展情况机械制造技术基础08－09（2）主讲人：贾振元2、制订步骤：①对零件图进行工艺分析，审查零件的结构工艺性及技术要求②确定毛坯的种类和制造方法③拟定工艺路线——选择工艺基准，表面加工方法，划分加工阶段，安排加工顺序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填写工艺文件机械制造技术基础08－09（2）主讲人：贾振元§1-2零件的结构工艺性及毛坯的选择一、结构工艺性：关于这个问题，已在金属工艺学中讲过，所谓工艺性就是有加工的可能性。要便于加工，又能保证质量。这个从下面几个方面来看1.被加工表面的加工可能性如：齿轮机械制造技术基础08－09（2）主讲人：贾振元空刀或机械制造技术基础08－09（2）主讲人：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。另外主要保证位置精度，最好一次安装下就能加工所有的表面。AB同轴0.02安装机械制造技术基础08－09（2）主讲人：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的附加基准影响外观、可去除（加工后）机械制造技术基础08－09（2）主讲人：贾振元4.加工面的尺寸、形状及位置应便于加工①零件结构布局如箱体孔小大小②加工面位置大中小大小大或或内面应改为外面机械制造技术基础08－09（2）主讲人：贾振元③多个加工面的尺寸、位向一致④结构尺寸、形状与刀具关系机械制造技术基础08－09（2）主讲人：贾振元5.减小加工表面的尺寸机械制造技术基础08－09（2）主讲人：贾振元二、毛坯的选择毛坯的种类和质量对机加工的质量、劳动生产率和成本有着重要影响。人们总希望其尺寸形状与成品零件相接近，从而可减少加工余量，节约材料，提高生产率，但这样会使毛坯成本提高。为合理选择，应从下面几个方面考虑。1.零件的生产纲领大批大量→用高生产率和高精度的毛坯制造方法：如金属模机械造型、模锻、型材单件小批→生产费用高，如手工木模、自由锻机械制造技术基础08－09（2）主讲人：贾振元2.零件的结构和外形复杂→铸造简单→锻3.零件的尺寸大小大→铸或自由锻小→模锻、型材4.零件机械性能高→锻一般→铸或型材5.充分利用新工艺、新技术、新材料如精密铸造、精密锻造等机械制造技术基础08－09（2）主讲人：贾振元三、毛坯的种类1.锻件2.型材热轧、冷轧3.组合毛坯。铆、焊、装4.冲压选择时可根据情况特殊情况自由锻-单件小批、大件模锻-大量生产、中小件1.2.3.增加工艺支承做成整件如开合螺母按工艺要求提的特殊要求机械制造技术基础08－09（2）主讲人：贾振元一、加工时工件的安装方法1.找正法划线目的§1-3基准和基准的选择直接找正法：如四爪卡盘、车内孔孔圆找划线找正：安装前先划线，按线找使工件各表面都有足够加工余量使加工表面与不加工表面保持正确位置关系使工件安装迅速机械制造技术基础08－09（2）主讲人：贾振元2.夹具安装通过夹具上的定位元件使工件获得正确位置并加紧的方法。这种方法比找正法安装迅速方便、定位精度稳定、广泛用于成批和大量生产。二、获得加工尺寸的几种方法1.试切法2.调整法半自动车对刀块3.尺寸刀具法4.主动测量法机械制造技术基础08－09（2）主讲人：贾振元三、基准及其分类零件在加工之前往机床上安装，在装配时要往部件上安装，这些过程都涉及基准的问题。基准：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、面称为基准。基准是测量和计算的起点和依据。因此也是研究机械制造程度的一个极为重要的问题。根据作用和应用的场合，基准可分为以下几类1.设计基准：在零件图上用以确定其他电、线、面位置的基准，称为设计基准。机械制造技术基础08－09（2）主讲人：贾振元2.加工基准：在加工时，确定零件位置的点、线、面称为加工基准。BAA、B互为设计基准DCD为C基准定位基准：夹具安装时确定零件位置的点、线、面校对基准：找正安装时确定零件位置的点、线、面测量基准：试切法加工测量时确定零件位置的点、线、面加工基准：粗基准：毛面精基准：已加工面按基准面状态按功能应用场合导轨加工（图）机械制造技术基础08－09（2）主讲人：贾振元3.装配基准在装配时确定零件位置的点、线、面称为装配基准。4.检查基准：在检查时确定零件位置或零件上被测表面位置的点、线、面称为检查基准。它与测量基准类似。前是检查基准，后为加工基准5*.工序基准：在工序图上确定零件位置或零件上被测表面位置的点、线、面称为工序基准。本课程研究的重点为加工基准及其选择。BA机械制造技术基础08－09（2）主讲人：贾振元四、粗基准的选择1.粗基准的作用粗基准主要用于开始加工阶段。零件均为毛面，误差较大，粗基准的作用可以通过如图所示的零件来说明，为回转体：可见：粗基准的选择，影响不加工面与被加工面间的相互位置及加工面的余量分配。且二者矛盾。因此在选择粗基准时，必须清楚哪一面是主要的，才能正确选择。壁厚均匀，余量不匀（三爪卡盘）余量均匀，壁厚不匀（四爪卡盘）机械制造技术基础08－09（2）主讲人：贾振元2.粗基准的选择原则：应从以下几个方面考虑：1）相互位置要求原则：如果必须保证加工表面之间的相互位置要求，应以该不加工表面作为粗基准。如上例2）余量均匀原则：如工件必须保证其主要表面的加工余量均匀时，应选择该表面为粗基准：如导轨加工。3）选作粗基准的表面应平整，没有浇口，冒口或飞边等缺陷，以便定位可靠，加紧方便。如活塞。机械制造技术基础08－09（2）主讲人：贾振元4）不重复使用粗基准原则：一般情况下，同一尺寸方向上粗基准只能使用一次，否则将产生较大的位置误差（因毛面，安装）这一原则并不是意味着粗基准只能在第一道工序使用，后序工序亦可，只要这一方向不重复使用。机械制造技术基础08－09（2）主讲人：贾振元要保证，355就不能自由公差，根据尺寸链封闭环上偏差＝增环上偏差－减环下偏差封闭环下偏差＝增环下偏差－减环上偏差得出要求高）五、精基准的选择：工件在精加工时是使用精基准（已加工面），选择时应从保证位置精度和加紧安装两方面考虑，一般原则是：1）基准重合原则：应尽量选择设计基准为精基准，以消除基准转换误差。如主轴孔MNNM0.102050.10.05355机械制造技术基础08－09（2）主讲人：贾振元2）最短路线原则：当选用设计基准为精基准有困难时，可采用非设计基准作为精基准，但应尽量减小基准转换，以减小基准不重合误差。根据尺寸链原理，应尽量减小尺寸链长度，即减少组成环（尺寸链时讲）3）统一基准原则：当工件以某一精基准定位，可以较方便地加工所有或多数共？表面时，则应尽早将共加工出来，达到一定精度，以后各工序都以它作为精基准。如：常用的①轴类零件——顶尖孔***②箱形零件