综合课程设计讲稿(工艺规程)2011.ppt

综合课程设计综合课程设计机电与能源分院机电与能源分院20112011一、设计目的一、设计目的培养学生机械工艺规程设计和机床夹具设培养学生机械工艺规程设计和机床夹具设计的工程实践能力计的工程实践能力n运用所学的理论知识及实习获得的实践知识，运用所学的理论知识及实习获得的实践知识，正确解决零件加工中的定位、夹紧及合理工正确解决零件加工中的定位、夹紧及合理工艺路线问题，保证加工质量；艺路线问题，保证加工质量；n培养结构设计能力，按加工工序要求，设计培养结构设计能力，按加工工序要求，设计高效、经济、可靠的夹具；高效、经济、可靠的夹具；n学会收集及使用资料（手册及图表等）能力。学会收集及使用资料（手册及图表等）能力。二、课程要求二、课程要求n设计题目：设计题目：XXX零件机械加工工艺规程及夹具零件机械加工工艺规程及夹具设计设计n完成内容完成内容n零件图零件图 1张张n毛坯图毛坯图 1张张n机械加工工艺卡片机械加工工艺卡片（工艺过程卡及工序卡各1张）n夹具装配图夹具装配图 1张张n夹具主要零件夹具主要零件 若干若干n设计说明书设计说明书 1份份三、时间安排三、时间安排n第第1-2周周 零件图零件图 毛坯图毛坯图n第第2周检查周检查n第第3-6周周 机械加工工艺规程机械加工工艺规程（工艺过程卡、工序卡）（工艺过程卡、工序卡）设计说明书设计说明书n第第7周检查周检查n第第8-9周周 夹具方案及结构草图夹具方案及结构草图n第第10周检查周检查n第第11-13 夹具三维图夹具三维图n第第14周检查周检查n第第15-17周周 夹具二维装配图及零件图及设计说明书夹具二维装配图及零件图及设计说明书n第第18周周 答辩检查答辩检查四、考核与指导四、考核与指导n按日常教学考勤，准时到教室按日常教学考勤，准时到教室n阶段性讲解和个别指导相结合阶段性讲解和个别指导相结合n小组为单位进行设计，人人参与，鼓励小组为单位进行设计，人人参与，鼓励讨论讨论n阶段性检查，合格才能进入下一环节阶段性检查，合格才能进入下一环节n夹具绘图设计阶段，允许在寝室进行夹具绘图设计阶段，允许在寝室进行n成绩包括平时考勤、阶段性检查及最终成绩包括平时考勤、阶段性检查及最终完成与答辩情况。完成与答辩情况。五、参考资料五、参考资料nTG75-64 机床专用夹具图册机床专用夹具图册nTG750.2-62 机床夹具设计手册机床夹具设计手册nTH16-62 实用机械加工工艺手册实用机械加工工艺手册n网上资源网上资源机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订步骤与内容步骤与内容一、加工零件的工艺分析一、加工零件的工艺分析n了解零件用途了解零件用途n零件技术分析零件技术分析n零件总体情况了解零件总体情况了解n零件主要加工面加工要求、加工难点零件主要加工面加工要求、加工难点n工艺性审查工艺性审查n结构工艺性结构工艺性n表达完整性、正确性表达完整性、正确性二、确定生产类型二、确定生产类型n机床类机床类4000件件/年，汽车类年，汽车类10000件件/年年n按公式（按公式（1-1）计算）计算三、确定毛坯类型及制造方法三、确定毛坯类型及制造方法n类型类型n类型的决定因素类型的决定因素-零件材料零件材料n制造方法选择影响因素制造方法选择影响因素n毛坯形状、尺寸及精度要求毛坯形状、尺寸及精度要求n生产纲领生产纲领n零件工作情况零件工作情况n现有技术条件现有技术条件n铸件毛坯铸件毛坯结构复杂、承受压力零件结构复杂、承受压力零件n锻件锻件承受重载、冲击载荷、交变载荷承受重载、冲击载荷、交变载荷毛坯尺寸与零件尺寸及加工余量关系毛坯尺寸与零件尺寸及加工余量关系铸件尺寸公差确定铸件尺寸公差确定查教材表查教材表2-3,可知尺寸公差。公差带按对称分布可知尺寸公差。公差带按对称分布铸件机械加工余量确定铸件机械加工余量确定n加工余量适用于整个毛坯铸件，按加工加工余量适用于整个毛坯铸件，按加工后最大轮廓尺寸选取后最大轮廓尺寸选取铸造技术要求铸造技术要求n铸造精度等级铸造精度等级n未注铸造斜度及铸造圆角未注铸造斜度及铸造圆角n铸造综合技术条件（缺陷等）铸造综合技术条件（缺陷等）n检验、试验、热处理等检验、试验、热处理等n砂型铸造孔砂型铸造孔30mmn最小壁厚最小壁厚3mmn最小最小铸铸造斜度造斜度1，砂型常取，砂型常取3铸造毛坯图铸造毛坯图锻件尺寸公差确定锻件尺寸公差确定1.确定锻件公差及加工余量的主要因素确定锻件公差及加工余量的主要因素n估算锻件重量估算锻件重量mtn计算锻件形状复杂系数计算锻件形状复杂系数Sn材质系数材质系数Mn分模线形状分模线形状n零件表面粗糙度零件表面粗糙度2.锻件公差锻件公差p32p32n长度长度l、宽度、宽度b、高度、高度h尺寸公差尺寸公差 表表2-10n孔径尺寸公差孔径尺寸公差n落差落差f尺寸公差尺寸公差n厚度厚度t尺寸公差尺寸公差 取同一公差取同一公差 表表2-11n中心距公差中心距公差 表表2-123.机械加工余量机械加工余量n锻件内外表面加工余量锻件内外表面加工余量 表表2-13n锻件内孔直径的单面机械加工余量锻件内孔直径的单面机械加工余量 表表2-14四、拟定工艺路线四、拟定工艺路线n拟定工艺路线的主要内容拟定工艺路线的主要内容n定位基准选择定位基准选择n表面加工方法选择表面加工方法选择n加工阶段划分加工阶段划分n工序的集中与分散工序的集中与分散n加工顺序安排加工顺序安排加工工艺举例加工工艺举例拨叉加工工艺拨叉加工工艺基准选择基准选择n孔之间位置是保证加工的基础，以孔之间位置是保证加工的基础，以25 mm圆弧面及下端面为粗基准定位，车中间大孔及圆弧面及下端面为粗基准定位，车中间大孔及其端面；再以大孔及其端面定位，铣其端面；再以大孔及其端面定位，铣25 mm端面；以大孔及其端面，一侧端面；以大孔及其端面，一侧25 mm 圆弧面圆弧面（限制一个自由度）定位，钻、扩、铰（限制一个自由度）定位，钻、扩、铰14+0.11 mm孔；最后铣开，精铣切口面。孔；最后铣开，精铣切口面。n零件在轴向尺寸的精度要求较低，通过加工时试切或零件在轴向尺寸的精度要求较低，通过加工时试切或控制走刀量就可实现；径向尺寸精度及位置精度要求控制走刀量就可实现；径向尺寸精度及位置精度要求较高，在精基准选择时应优先选择基准重合原则。但较高，在精基准选择时应优先选择基准重合原则。但顾及车削加工情况，完全采用基准重合原则进行加工，顾及车削加工情况，完全采用基准重合原则进行加工，会给装夹和车削造成极大困难。会给装夹和车削造成极大困难。n采用基准统一原则，利用各加工面相同的定位基准，采用基准统一原则，利用各加工面相同的定位基准，以及机床自身的制造精度，实现各加工表面之间的位以及机床自身的制造精度，实现各加工表面之间的位置精度要求。根据零件毛坯情况，粗基准选择棒料外置精度要求。根据零件毛坯情况，粗基准选择棒料外圆柱面，利用三爪卡盘夹住一头，车另一头端面，打圆柱面，利用三爪卡盘夹住一头，车另一头端面，打中心孔，粗车外圆面；掉头，以车过的外圆面为精基中心孔，粗车外圆面；掉头，以车过的外圆面为精基准，车另一头端面，打中心孔，粗车外圆柱面；然后准，车另一头端面，打中心孔，粗车外圆柱面；然后以外圆柱面及中心孔为基准分别精车外圆柱面；以两以外圆柱面及中心孔为基准分别精车外圆柱面；以两中心孔为精基准磨相应高精度和粗糙度表面。铣键槽中心孔为精基准磨相应高精度和粗糙度表面。铣键槽时以轴两端的圆柱面为定位基准，符合基准重合原则。时以轴两端的圆柱面为定位基准，符合基准重合原则。五、工序设计五、工序设计n加工余量、工序尺寸及公差确定加工余量、工序尺寸及公差确定n机床设备及工装选择机床设备及工装选择n工序切削用量确定工序切削用量确定n工序时间定额确定工序时间定额确定1.加工余量、工序尺寸及公差确定n同一表面多次加工（镗孔或车轴）同一表面多次加工（镗孔或车轴）p47n不同基准间尺寸换算（尺寸链计算）不同基准间尺寸换算（尺寸链计算）n钻钻-扩扩-铰加工高精度孔铰加工高精度孔 表表2-28毛坯1查表查表经济加工精度经济加工精度表表1-20工序名称工序加工余量mm工序尺寸mm尺寸公差mm表面粗糙度m精磨0.272.5（设计尺寸）0.4粗磨0.372.5-0.2=72.3H81.6精镗1.572.3-0.3=72H93.2半精镗2.072-1.5=70.5H106.3粗镗4.070.5-2=68.5H1212.568.5-4=64.5n套筒零件有关轴向尺寸加工工序如下：套筒零件有关轴向尺寸加工工序如下：n工工序序1 1：轴轴向向以以D D面面定定位位，粗粗车车A面面，然然后后以以A A面面为为基基准准粗粗车车C面面，保证工序尺寸保证工序尺寸A1和和A2；n工工序序2 2：轴轴向向以以A面面定定位位，粗粗、精精车车B B面面，保保证证工工序序尺尺寸寸A3；粗粗车车D D面，保证工序尺寸面，保证工序尺寸A4；n工序工序3 3：轴向以：轴向以B面定位，面定位，精车精车A A面，保证工序尺寸面，保证工序尺寸A5；精车精车C C面，保证工序尺寸面，保证工序尺寸A6 6；n工序工序4 4：热处理。：热处理。n工序工序5 5：用靠火花磨削法：用靠火花磨削法 磨磨B B面，控制磨削余量面，控制磨削余量Z7 图7-33 尺寸跟踪图表2.机床设备及工装选择n机床选择机床选择 机床类型规格、精度、生产率机床类型规格、精度、生产率n夹具选择夹具选择 生产类型生产类型 n刀具选择刀具选择 加工方法、加工表面的尺寸、工件材料、加工加工方法、加工表面的尺寸、工件材料、加工精度和表面粗糙度、生产率及经济性等精度和表面粗糙度、生产率及经济性等 n量具选择量具选择 生产类型和要求检验的精度生产类型和要求检验的精度 3.切削用量确定n背吃刀量的选择背吃刀量的选择（车削为例）（车削为例）P98n粗加工粗加工(表面粗糙度为表面粗糙度为Ra5012.5m)时，一时，一次走刀应尽可能切除全部余量，在中等功率次走刀应尽可能切除全部余量，在中等功率机床上，背吃刀量可达机床上，背吃刀量可达810mm)n半精加工半精加工(表面粗糙度为表面粗糙度为Ra6.33.2m)时，时，背吃刀量取为背吃刀量取为0.52mm n精加工精加工(表面粗糙度为表面粗糙度为Ra1.60.8m)，背吃背吃刀量取为刀量取为0.10.4mm n进给量的选择进给量的选择 n粗加工时，取工艺系统所能承受的最大进给粗加工时，取工艺系统所能承受的最大进给量（理论课教材表量（理论课教材表7-11，下同）。，下同）。n半精加工和精加工时，按被加工精度和表面半精加工和精加工时，按被加工精度和表面粗糙度选择（表粗糙度选择（表7-12）。）。n 切削速度的确定切削速度的确定 n 按表按表7-13中公式计算或查表中公式计算或查表7-15说明说明n背吃刀量根据总余量进行分配，优先保背吃刀量根据总余量进行分配，优先保证精加工的余量，或根据尺寸量计算得证精加工的余量，或根据尺寸量计算得到；到；n进给量、切削速度最终应与机床的进给进给量、切削速度最终应与机床的进给量及转速对应量及转速对应4.时间定额计算n时间定额时间定额 在一定生产条件下，规定生产一件产品或完成在一定生产条件下，规定生产一件产品或完成一道工序所消耗的时间。一道工序所消耗的时间。n组成组成n基本基本时间时间 n辅辅助助时间时间 n布置工作地布置工作地时间时间 n休息和生理需要休息和生理需要时间时间 n准准备终结时间备终结时间 六、编制工艺文件六、编制工艺文件n工艺过程卡工艺过程卡n工序卡工序卡毛坯种类毛坯种类特特 点点铸铸 件件（常用材料为灰铸铁、球墨常用材料为灰铸铁、球墨铸铁、合金铸铁、铸钢和有铸铁、合金铸铁、铸钢和有色金属）色金属）多多用用于于形形状状复复杂杂、尺尺寸寸较较大大的的零零件件。其其吸吸振振性性能能好好，但但力力学学性性能能低低。铸铸造造方方法法有有砂砂型型铸铸造造、离离心心铸铸造造等等，有有手手工工造造型型和和机机器器造造型型。模模型型有有木木模模和和金金属属模模。木木模模手手工工造造型型用用于于单单件件小小批批生生产产或或大大型型零零件件，生生产产效效率率低低，精精度度低低。金金属属模模用用于于大大批批量量生生产产，生生产产效效率率高高、精精度度高高。离离心心铸铸造造用用于于空空心心零零件件，压压力力铸铸造造用用于于形形状状复复杂杂、精精度度高高、大大量量生生产产、尺尺寸寸小小的的有有色色金属零件。金属零件。锻锻 件件（常用材料为碳钢和合金钢）（常用材料为碳钢和合金钢）用用于于制制造造强强度度高高、形形状状简简单单的的零零件件（轴轴类类和和齿齿轮轮类类）。模模锻锻和和精精密密锻锻造造精精度度高高、生生产产率率高高，单单件件小小批批生生产产用用自自由锻由锻冲压件冲压件用用于于形形状状复复杂杂、生生产产批批量量较较大大的的板板料料毛毛坯坯，精精度度较较高高，但厚度不宜过大但厚度不宜过大型型 材材（圆形、六角形、方形截面（圆形、六角形、方形截面等）等）用用于于形形状状简简单单或或尺尺寸寸不不大大的的零零件件，热热轧轧钢钢材材尺尺寸寸较较大大、规规格格多多、精精度度低低，冷冷拉拉钢钢材材尺尺寸寸较较小小、精精度度较较高高，但但规规格格不不多多、价价格格较较贵贵冷挤压件冷挤压件（材料为有色金属和钢材）（材料为有色金属和钢材）用用于于形形状状简简单单、尺尺寸寸小小和和生生产产批批量量大大的的零零件件。如如各各种种精精度高的仪表件和航空发动机中的小零件度高的仪表件和航空发动机中的小零件焊接件焊接件用用于于尺尺寸寸较较大大、形形状状复复杂杂的的零零件件，多多用用型型钢钢或或锻锻件件焊焊接接而而成成，其其制制造造简简单单、周周期期短短、成成本本低低，但但抗抗振振性性差差、容容易易变变形形，尺尺寸寸误差大误差大工程塑料工程塑料用于形状复杂、尺寸精度高、力学性能要求不高的零件用于形状复杂、尺寸精度高、力学性能要求不高的零件粉末冶金粉末冶金尺尺寸寸精精度度高高、材材料料损损失失少少，用用于于大大批批量量生生产产、成成本本高高，不适合结构复杂、薄壁、有锐边的零件不适合结构复杂、薄壁、有锐边的零件