械制造工艺学实习指导.ppt

机械制造工艺机械制造工艺实习指导实习指导一、教学目标一、教学目标2、培养同学们综合应用机械制造工艺学和其它多门课程的理、培养同学们综合应用机械制造工艺学和其它多门课程的理论知识解决实际问题的能力；培养学生的实践和实际动手能力、论知识解决实际问题的能力；培养学生的实践和实际动手能力、提高同学们的全面素质。提高同学们的全面素质。应达到以下教学目标：应达到以下教学目标：机械制造工艺是一门机械制造工艺是一门综合性和实践性综合性和实践性都很强的课程，都很强的课程，机械制造工艺学实习是教学中的一项重要内容，是完成教学计机械制造工艺学实习是教学中的一项重要内容，是完成教学计划达到教学目标和培养同学们创新能力的重要环节；也是同学划达到教学目标和培养同学们创新能力的重要环节；也是同学们知识和能力深化和升华的重要过程。们知识和能力深化和升华的重要过程。1、进一步加深同学们对机械制造工艺学理论知识的理解；、进一步加深同学们对机械制造工艺学理论知识的理解；3、通过查阅相关手册，掌握获取工程数据的方法，提高同通过查阅相关手册，掌握获取工程数据的方法，提高同学们收集信息、对信息进行价值判断、信息整理、信息加工学们收集信息、对信息进行价值判断、信息整理、信息加工的能力；的能力；6、培养同学们培养同学们编写技术文件编写技术文件的能力；的能力；4、培养同学们、培养同学们制订机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程的原则、步骤和方法；的原则、步骤和方法；5、培培养养同同学学们们对对零零件件机机械械加加工工中中影影响响质质量量、生生产产率率和和经经济济性的因素进行综合分析的能力；性的因素进行综合分析的能力；二、机械制造工艺实习的内容二、机械制造工艺实习的内容2、拟定工艺路线拟定工艺路线 拟定工艺路线至少两套，对它们进行分析、比较，确定拟定工艺路线至少两套，对它们进行分析、比较，确定最优方案，最优方案，填写机械加工工艺过程卡填写机械加工工艺过程卡(1张张)和机械加工工序和机械加工工序卡卡(选择选择4个典型工序，每个工序一张工序卡个典型工序，每个工序一张工序卡)。画零件图画零件图，对零件进行工艺分析，确定零件的加工余量和，对零件进行工艺分析，确定零件的加工余量和毛坯的制造方法，毛坯的制造方法，绘制毛坯图绘制毛坯图。1、绘制工件的零件图、绘制工件的零件图(1张张)和毛坯图和毛坯图(1张张)题目：题目：拨叉零件拨叉零件机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计3、编写设计说明书一份编写设计说明书一份共有共有6个拨叉零件，根据学号最后一位确定，个拨叉零件，根据学号最后一位确定，最后一位最后一位1-6分别对应拨叉分别对应拨叉1-6，7对应对应1，8对对应应2，9对应对应3，0对应对应4。设计要求：设计要求：1、独立完成设计说明书、独立完成设计说明书(一份一份手写手写）设设计计说说明明书书包包括括封封面面、目目录录、正正文文、参参考考文文献献等等。应应书书写规范、文字通顺、图表清晰、计算完整，写规范、文字通顺、图表清晰、计算完整，A4纸纸1520页页。2、零件图（、零件图（1张手绘或张手绘或CAD出图出图）和毛坯图（）和毛坯图（1张张手绘手绘）。）。3、过过程程卡卡（1张张）和和工工序序卡卡（4张张）表表格格打打印印、复复印印或或手手工工绘制均可，内容绘制均可，内容必须手写必须手写。4、按说明书、零件图、毛坯图、过程卡和工序卡顺序装订。、按说明书、零件图、毛坯图、过程卡和工序卡顺序装订。5、上交时间方式：、上交时间方式：16周星期五前由班长收齐统一交至周星期五前由班长收齐统一交至8号楼号楼223房间。房间。机械制造工艺实习机械制造工艺实习 拨叉零件机械加工工艺规程设计拨叉零件机械加工工艺规程设计 班级：班级：姓名：姓名：学号：学号：零件：零件：成绩：成绩：山东农业大学机械与电子工程学院山东农业大学机械与电子工程学院 2011年年12月月16日日三、机械加工工艺规程设计的方法和步骤三、机械加工工艺规程设计的方法和步骤 1、认认真真研研究究被被加加工工零零件件样样图图 了了解解该该零零件件所所属属产产品品的的用用途途、性性能能和和工工作作条条件件以以及及零零件件在在产产品品中中的的地地位位与与作作用用。根根据据零零件件在在产产品品中中的的作作用用进进一一步步分分析析零零件件结结构构设设计计和和精精度度要要求求的的合理性。合理性。(一）了解零件及产品的设计要求一）了解零件及产品的设计要求此步骤的具体要求：此步骤的具体要求：2、检检查查零零件件图图的的完完整整性性 分分析析和和审审查查零零件件图图时时，应应审审查查零零件视图和尺寸以及加工表面的要求。件视图和尺寸以及加工表面的要求。3、审审查查零零件件的的结结构构工工艺艺性性 从从机机械械加加工工工工艺艺观观点点出出发发，结结合合零零件件的的用用途途，分分析析零零件件精精度度和和技技术术要要求求的的合合理理性性。若若发发现现精精度度要要求求不不合合理理或或结结构构工工艺艺性性不不好好，可可提提出出修修改改意意见见(进进行修改行修改)。4、确确定定零零件件的的主主要要加加工工表表面面 根根据据零零件件各各表表面面精精度度要要求求和和作作用用确确定定出出零零件件的的主主要要加加工工表表面面，以以便便确确定定正正确确的的加加工工流流程程，提提高高切切削削效效率率。对对于于难难以以达达到到的的加加工工表表面面应应提提出出保保证证措施。措施。经过以上四个步骤后，画出零件图。经过以上四个步骤后，画出零件图。(二）计算生产钢领与生产节拍二）计算生产钢领与生产节拍 在总体方案设计阶段，首先可根据给定的被加工零件年产在总体方案设计阶段，首先可根据给定的被加工零件年产量，计算生产纲领。生产纲领对工厂的生产过程和生产组织起量，计算生产纲领。生产纲领对工厂的生产过程和生产组织起决定性的作用。其计算方法如下：决定性的作用。其计算方法如下：N=Qn(1+%+%)Q-年产量（台年产量（台/年）年）2000 n-每台产品所需该零件数量（件每台产品所需该零件数量（件/台）台）1 -备品率备品率 15%-废品率废品率 5%1、计算零件的生产纲领、计算零件的生产纲领 根根据据零零件件的的生生产产纲纲领领确确定定其其生生产产类类型型，它它是是机机械械加加工工工工艺艺过过程程（或或规规程程）设设计计必必须须具具备备的的原原始始资资料料之之一一。各各种种生生产产类类型型有有各各自自的的工工艺艺特特点点，这这就就决决定定了了被被加加工工零零件件各各工工序序所所需需的专门化和自动化程度。的专门化和自动化程度。查生产类型与生产纲领的关系表查生产类型与生产纲领的关系表。在在成成批批和和大大量量生生产产中中，一一般般都都采采用用流流水水生生产产，它它的的主主要要特特点点是是：每每一一工工序序在在固固定定工工作作地地点点进进行行；按按工工序序先先后后顺顺序序排排列列工工作作地地点点；有有生生产产节节拍拍（节节奏奏），即即要要求求各各工工序序的的工工作作时时间间同同期期化。化。2、确定生产类型、确定生产类型3、计算生产节拍、计算生产节拍式中式中 t机床机床1年的名义工作时间；年的名义工作时间；一班制一班制2350h，二班制，二班制4600h K机床的利用率，一般取机床的利用率，一般取95；生产节拍，即生产每个零件所需的时间，分件。生产节拍，即生产每个零件所需的时间，分件。生产节拍的计算公式为：生产节拍的计算公式为：(三三)毛坯种类选择和绘制毛坯图毛坯种类选择和绘制毛坯图 毛坯制造是零件生产过程的一部分，零件所用的毛坯种类毛坯制造是零件生产过程的一部分，零件所用的毛坯种类选择得是否合适，将影响工艺过程是否优质、高产和低消耗。选择得是否合适，将影响工艺过程是否优质、高产和低消耗。正确地选择毛坯主要应考虑以下几个因素：正确地选择毛坯主要应考虑以下几个因素：零件的材料及其力学性能；零件的材料及其力学性能；零件的结构形状和尺寸大小；零件的结构形状和尺寸大小；零件的生产批量和精度要求；零件的生产批量和精度要求；工厂毛坯车间的现有设备和技术水平。工厂毛坯车间的现有设备和技术水平。（1）毛坯种类选择）毛坯种类选择 确定毛坯的加工余量的确定毛坯的加工余量的基本原则基本原则：在保证加工质量的前提：在保证加工质量的前提下尽量减少加工余量。下尽量减少加工余量。（2）确定毛坯的加工余量）确定毛坯的加工余量零零件件尺尺寸寸精精度度或或表表面面粗粗糙糙度度要要求求高高的的加加工工表表面面，应应有有较较大大的的加工余量；加工余量；加工面积大的表面加工余量应加大；加工面积大的表面加工余量应加大；距基准较远的加工表面，加工余量应相应增加；距基准较远的加工表面，加工余量应相应增加；出现缺陷或开设浇、冒口位置时应留工艺余量。出现缺陷或开设浇、冒口位置时应留工艺余量。毛坯的总余量为各工序的加工余量之和。毛坯的总余量为各工序的加工余量之和。同时应考虑下列的原则：同时应考虑下列的原则：1、依靠现场工人经验或、依靠现场工人经验或查阅毛坯查阅毛坯尺寸公差与机械加工余量表格；尺寸公差与机械加工余量表格；2、计算各工序的加工余量、计算各工序的加工余量确定加工余量的方法确定加工余量的方法 对型材毛坯，只需选择其型号、直径和长度等，无需画毛对型材毛坯，只需选择其型号、直径和长度等，无需画毛坯图。坯图。对铸件、锻件，则应在零件图的基础上，确定毛坯的分型对铸件、锻件，则应在零件图的基础上，确定毛坯的分型（模）面、毛坯的加工余量、铸造（或模锻）斜度及毛坯圆角。（模）面、毛坯的加工余量、铸造（或模锻）斜度及毛坯圆角。绘制毛坯图时，绘制毛坯图时，以实线表示毛坯表面轮廓，以双点划线表以实线表示毛坯表面轮廓，以双点划线表示经切削加工后的表面，在剖面图上用交叉十字线表示加工余示经切削加工后的表面，在剖面图上用交叉十字线表示加工余量。图上要标注出主要尺寸及其公差。量。图上要标注出主要尺寸及其公差。（3）绘制毛坯图）绘制毛坯图(四四)拟订机械加工工艺路线拟订机械加工工艺路线 拟订机械加工工艺路线也就是设计机械加工工艺过程，拟订机械加工工艺路线也就是设计机械加工工艺过程，主要包括以下几个方面内容：主要包括以下几个方面内容：（1）零件的加工表面一般有平面、外圆、内孔、螺纹、齿）零件的加工表面一般有平面、外圆、内孔、螺纹、齿形、花键和成型表面等。形、花键和成型表面等。对应这些典型表面能达到一定经济对应这些典型表面能达到一定经济精度的加工方法很多，在具体选择确定时应从零件的结构特精度的加工方法很多，在具体选择确定时应从零件的结构特点、技术要求、材料和热处理、生产批量和现有生产条件来点、技术要求、材料和热处理、生产批量和现有生产条件来考虑，以满足机械加工工艺要求。考虑，以满足机械加工工艺要求。查加工方法经济精度表格查加工方法经济精度表格（2）工序定位基准的选择）工序定位基准的选择 在将毛坯加工成成品零件的全部在将毛坯加工成成品零件的全部过程中，应根据粗基准选择原则和精基准选择原则来选择加过程中，应根据粗基准选择原则和精基准选择原则来选择加工阶段中的定位基准，以确保加工表面的位置精度。工阶段中的定位基准，以确保加工表面的位置精度。根根据据每每个个加加工工表表面面的的结结构构形形状状和和技技术术要要求求，确确定定采采用用何何种种加加工工方方法法和和分分几几次次加加工工。一一般般零零件件的的机机械械加加工工工工艺艺过过程程大大致致可可分分为为粗粗加加工工阶阶段段工工序序、半半精精加加工工阶阶段段工工序序、精精加加工工阶阶段段工工序序和和光光整整加加工工等等阶阶段段。具具体体安安排排工工序序内内容容时时，要要把把粗粗、精精加加工工分分开开，但但加加工工阶阶段段划划分分不不应应过过细细，否否则则会会使使工工序序数数目目增增加加、加加工工过过程程复复杂杂，影影响响生生产产率率和和成成本本。因因此此，在在满满足足质质量量要要求求的的情情况况下下，划分的工序数目应尽可能少。划分的工序数目应尽可能少。（3）工序数目和顺序的确定）工序数目和顺序的确定 机机械械加加工工工工序序顺顺序序安安排排应应遵遵循循：先先粗粗后后精精、先先主主后后次次、先先面面后后孔孔、基基准准先先行行的的原原则则。具具体体决决定定工工序序数数目目时时，应应根根据据零零件件结结构构特特点点、生生产产类类型型和和工工厂厂具具体体条条件件，适适当当地地采采用用工工序序集集中中和和工工序序分分散散原原则则。还还应应考考虑虑热热处处理理工工序序、检检验验工工序序和和辅辅助助工工序序的的安安排。排。拟拟订订了了零零件件的的工工艺艺路路线线后后，对对其其中中用用机机床床加加工工的的工工序序来来说说还还要选择或设计专用机床与工艺装备，确定其工序尺寸。要选择或设计专用机床与工艺装备，确定其工序尺寸。(五五)工序设计工序设计机机床床选选择择的的原原则则是是：机机床床的的生生产产率率应应与与工工件件的的生生产产类类相相适适应应应应；机机床床的的加加工工范范围围应应满满足足零零件件的的加加工工要要求求（对对材材料料）；机机床床的的精精度度应应与与零零件件的的加加工工精精度度相相适适应应；机机床床的的加加工工以以及及尺尺寸寸范范围围应应与与零零件件毛毛坯坯的的外外形形尺尺寸寸相相适适应应；机机床床的的主主轴轴转转数数范范围围、走走刀刀量量等等级级、机机床床功功率率应应基基本本符符合合切切削削用用量量的的要要求求。应应虑虑到到生生产产的的经经济济性性，尽可能利用工厂现有设备，或对现有机床进行改装。，尽可能利用工厂现有设备，或对现有机床进行改装。（1）机床的选择）机床的选择查常用金属切削机床技术参数表格查常用金属切削机床技术参数表格 选择刀具时，选择刀具时，应考虑工件的种类、生产率、工件材料、应考虑工件的种类、生产率、工件材料、加工精度和所采用机床的性能加工精度和所采用机床的性能。刀具的尺寸规格尽可能采刀具的尺寸规格尽可能采用系列、标准的尺寸。具体选择时还应考虑以下因素：用系列、标准的尺寸。具体选择时还应考虑以下因素：(2)刀具选择刀具选择与生产性质相适应；与生产性质相适应；符合工件材料的加工要求；符合工件材料的加工要求；满足加工精度要求；满足加工精度要求；与所使用的机床相适应。与所使用的机床相适应。在成批或大量生产中，若特殊需要，可采用成形刀具、组在成批或大量生产中，若特殊需要，可采用成形刀具、组合刀具、非标准尺寸的钻头、铰刀等来提高生产率，但需自合刀具、非标准尺寸的钻头、铰刀等来提高生产率，但需自行设计。行设计。查常用金属切削刀具查常用金属切削刀具 在小批量生产中尽量选用标准的通用量具；在成批大量生在小批量生产中尽量选用标准的通用量具；在成批大量生产中，一般应根据所检验尺寸设计专用量具和各种专门检验夹产中，一般应根据所检验尺寸设计专用量具和各种专门检验夹具。在选择量具时，除应考虑零件的生产类型外，还应考虑被具。在选择量具时，除应考虑零件的生产类型外，还应考虑被测零件的精度要求，考虑测量工具测量方法的经济指标。测零件的精度要求，考虑测量工具测量方法的经济指标。（3）量具选择）量具选择 在小批量生产中尽量采用通用夹具；当被加工件的表面精在小批量生产中尽量采用通用夹具；当被加工件的表面精度要求较高或在成批大量生产时，一般应设计专用夹具，以保度要求较高或在成批大量生产时，一般应设计专用夹具，以保证加工表面的位置精度。在设计工艺规程时，设计者应对要采证加工表面的位置精度。在设计工艺规程时，设计者应对要采用的夹具有一初步考虑和选择，在工序图上应表示出定位、夹用的夹具有一初步考虑和选择，在工序图上应表示出定位、夹紧方式以及同时加工的工件数等。紧方式以及同时加工的工件数等。（4）夹具的选择和设计）夹具的选择和设计查常用量具表格查常用量具表格 采用查表法确定每道工序的加工余量，然后按工序采用查表法确定每道工序的加工余量，然后按工序由后由后向前推向前推的计算方法，根据选定的余量计算每一道工序的尺寸。的计算方法，根据选定的余量计算每一道工序的尺寸。工序尺寸的公差和表面粗糙度要求应按该工序的加工方法的工序尺寸的公差和表面粗糙度要求应按该工序的加工方法的经济精度来确定。工序尺寸的公差一般规定为按工件的经济精度来确定。工序尺寸的公差一般规定为按工件的 “入体入体”方向标注。如基准不重合，需采用方向标注。如基准不重合，需采用尺寸链理论尺寸链理论进行换进行换算得到。算得到。（5）确定加工余量、工序尺寸及其公差）确定加工余量、工序尺寸及其公差查工序间加工余量相关表格查工序间加工余量相关表格 粗粗加加工工切切削削用用量量的的选选择择原原则则 粗粗加加工工时时工工件件加加工工表表面面的的精精度度要要求求不不太太高高，表表面面粗粗糙糙度度值值较较大大，工工件件毛毛坯坯的的余余量量也也较较大大，故故选选择择粗粗加加工工切切削削用用量量时时，应应尽尽可可能能保保证证较较高高的的金金属属切切除除率率和和必必要要的的刀刀具具耐耐用用度度。因因此此，采采用用较较大大的的切切削削深深度度，较较大大的的进进给给量量，合适的切削速度合适的切削速度。半精加工和精加工切削用量的选择原则半精加工和精加工切削用量的选择原则 半精加工和精加工半精加工和精加工时，加工精度和表面质量要求较高，加工余量较小且较均匀，时，加工精度和表面质量要求较高，加工余量较小且较均匀，因此因此，较高的切削速度和较小的进给量，采用合适的切削深度，较高的切削速度和较小的进给量，采用合适的切削深度。(6)切削用量的选择切削用量的选择应根据不同加工阶段的特点采用不同的原则。应根据不同加工阶段的特点采用不同的原则。1、确定切削深度、确定切削深度 根据加工余量，注意表格中为单边余量。根据加工余量，注意表格中为单边余量。2、确定进给量、确定进给量 查常用加工方法切削用量表格，结合机床参数，最终确定查常用加工方法切削用量表格，结合机床参数，最终确定。校验机床进给机构强度。校验机床进给机构强度。3、选择或确定刀具耐用度、选择或确定刀具耐用度4、确定切削速度、确定切削速度 查查常常用用加加工工方方法法切切削削用用量量表表格格，由由刀刀具具材材料料、材材料料强强度度、切切削削深深度度、进进给给量量等等因因素素初初选选或或根根据据切切削削速速度度公公式式计计算算，然然后后查查使用条件改变时的修正系数表进行修正，结合机床确定。使用条件改变时的修正系数表进行修正，结合机床确定。5、校验机床功率、校验机床功率 单单件件工工时时定定额额包包括括基基本本(机机动动)时时间间(Tj)、辅辅助助时时间间(Tf=15-20%Tj)、布布置置工工作作地地时时间间(2-7%)、休休息息及及生生理理需需要要时时间间(2-4%)、准准备备与与终终结结时时间间(3-5%)。基基本本时时间间可可查查常常用用加加工工方方法法机机动动时时间间的的计计算算公公式式进进行行计计算算。单单件件工工时时定定额额应应根根据据工工厂厂的的生生产产经经验验并并参参照照其其先先进进工工厂厂同同类类零零件件的的工工时时来来制制订订。过过高高或或过过低低的的定额都不利于提高生产积极性和生产水平。定额都不利于提高生产积极性和生产水平。(7)工时定额的估算工时定额的估算 根据生产类型选择工艺规程格式并填写好。根据生产类型选择工艺规程格式并填写好。(六六)填写机械加工工艺文件填写机械加工工艺文件四、四、设计中应注意的问题设计中应注意的问题2、编写工序内容时，应采用工程语言，如：编写工序内容时，应采用工程语言，如：30 以以、和和定位，加工定位，加工，留，留加工余量，达到加工余量，达到IT、Ra为为；1、工序号编制方法：、工序号编制方法：10、20、30；3、工序简图表达内容应完整（见下页）、工序简图表达内容应完整（见下页）工序简图工序简图工序简图应表达的内容有：工序简图应表达的内容有：1、加工表面（加粗线表示）、加工表面（加粗线表示）2、定位基准、定位基准3、夹紧力、夹紧力4、工序（测量）尺寸及其、工序（测量）尺寸及其公差公差5、加工表面粗糙度、加工表面粗糙度6、形位公差、形位公差表5.2 机械加工工序卡片(工厂名）机械加工工序卡片产 品 名 称 及 型 号零件名称零件图号工序名称工 序 号第 页共 页（画工序简图处）车 间工 段材料名称材料牌号力学性能同时加工件数每料件数技术等级 单 件 时间（min）准备终结时间（min）设备名称设备编号夹具名称夹具编号工 作 液更改内容工步号工步内容计算数据(mm)走刀次数切 削 用 量工时定额（min）刀具量具及辅助工具直径或长度进给长度单边余量背吃刀量mm进给量mm/r或mm/min切削速度r/min或双行程数/min切削速度m/min基本时间辅助时间工作地服务时间工步号名称规格编号数量编制抄写校对审核批准表5.2 机械加工工序卡片(工厂名）机械加工工序卡片产 品 名 称 及 型 号零件名称零件图号工序名称工 序 号第 页共 页（画工序简图处）车 间工 段材料名称材料牌号力学性能同时加工件数每料件数技术等级 单 件 时间（min）准备终结时间（min）设备名称设备编号夹具名称夹具编号工 作 液更改内容工步号工步内容计算数据(mm)走刀次数切 削 用 量工时定额（min）刀具量具及辅助工具直径或长度进给长度单边余量背吃刀量mm进给量mm/r或mm/min切削速度r/min或双行程数/min切削速度m/min基本时间辅助时间工作地服务时间工步号名称规格编号数量编制抄写校对审核批准表5.2 机械加工工序卡片表5.1 机械加工工艺过程卡片（工厂名）机械加工工艺过程卡片产品名称及型号零 件 名 称零 件 图 号材料名 称毛坯种 类零件重量（kg）毛重第 页牌 号尺 寸净重共 页性 能每料件数每台件数每批件数工序号工 序 内 容加工车间设 备 名 称及 编 号工艺装备名称及编号技术等级 时间定额（min）夹 具刀 具量 具单 件准备终结更改内容编制抄写校对审核批准