第三章　汽车制造中的机械加工工艺.pptx

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1、汽车制造工艺学（第4版）韩英淳韩英淳 主编主编李德群李德群 主审主审普通高等教育车辆工程专业“ 新工科” 建设系列教材Contents第一章 汽车制造工艺过程概论第二章 汽车生产用工程材料第三章 汽车制造中的机械加工工艺第四章 机械加工质量第五章 典型汽车零件的机械加工工艺第六章 装配工艺过程设计第七章 汽车先进制造技术第八章 车身制造工艺第九章 汽车行驶系统结构件成型新工艺第十章 汽车制造中的轻量化与塑料化第三章汽车制造中的机械加工工艺n 第一节机械加工工艺规程的设计n 第二节工件加工时的定位与基准n 第三节机械加工工艺路线的制订n 第四节机床夹具设计n 第五节加工余量、工序间尺寸及其公差的

2、确定n 第六节工艺尺寸链的原理与应用第一节机械加工工艺规程的设计指导工人操作和用于生产、工艺管理工作的主要技术文件,又是新产品投产前进行生产技术准备的依据和新上项目的原始资料。l 规程的作用、类型及格式l 工艺规程的类型专用工艺规程通用工艺规程标准工艺规程第一节机械加工工艺规程的设计设计工艺规程应遵循以下原则：()必须可靠地保证零件图图纸上所有技术要求的实现；()在规定的生产纲领与生产批量下，通常要求工艺成本最低。()充分利用现有的生产条件和资料，力求做到少花钱、多办事。()尽量减轻工人的劳动强度，提高生产率，并保障生产安全，创造良好、文明的劳动条件。第一节机械加工工艺规程的设计设计机械加工工

3、艺规程的步骤与内容：()零件结构工艺性概念()合理标注零件的尺寸、公差和表面粗糙度第二节工件加工时的定位与基准工件的装夹：工件在机床上或夹具中的装夹方法主要有直接找正装夹、划线找正装夹和夹具找正装夹 种。定位原理：第二节工件加工时的定位与基准设计基准工艺基准：零件在加工工艺过程中所用的基准称为工艺基准。分类：工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。 第三节机械加工工艺路线的制订粗基准的选择第三节机械加工工艺路线的制订精基准的选择基准重合原则统一基准原则互为基准原则自为基准原则便于装夹原则第三节机械加工工艺路线的制订生产上加工精度的高低是用其可以控制的加工误差的大小来表示。加工方法的选择：根据零

4、件的精度(包括尺寸精度、形状精度和位置精度以及表面粗糙度)要求，考虑本车间(或本厂)现有工艺条件，考虑加工经济精度的因素选择加工方法。第三节机械加工工艺路线的制订机械加工工序的安排原则：先加工基准面划分加工阶段先面后孔次要表面可穿插在各阶段间进行加工热处理工序的安排:最终热处理预备热处理第三节机械加工工艺路线的制订确定工序集中与分散的程度:工序集中就是将工件的加工集中在少数几道工序内完成。工序分散就是将工件的加工分散在较多的工序内进行。工序集中的特点：采用高效专用设备及工艺装备，生产率高工件装夹次数减少工序数目少投资大，调整和维修复杂，生产准备工作量大，转换新产品比较费时的问题第三节机械加工工

5、艺路线的制订工序分散的特点：设备及工艺装备比较简单可采用最合理的切削用量，减少基本时间。设备数量多，操作工人多，占用生产面积也大。设备与工艺装备的选择：确定了工序集中或工序分散的原则后，基本上也就确定了设备的类型。夹具的选择刀具的选择量具的选择第四节机床夹具设计夹具主要功能是实现工件的定位和夹紧，使工件加工时相对于机床、刀具有正确的位置。第四节机床夹具设计平面定位的主要形式是支撑定位，夹具上常用的支撑元件如下:()固定支撑，固定支撑有支撑钉和支撑板两种。第四节机床夹具设计可调支撑第四节机床夹具设计()辅助支撑， 辅助支撑是在工件定位后才参与支撑的元件。()自位支撑，能自动调整位置的支撑称为自位

6、支撑或称浮动支撑。第四节机床夹具设计工件以圆柱表面定位工件以圆柱孔内表面定位大都属于定心定位，夹具上相应的定位元件是心轴和定位销。第四节机床夹具设计工件以外圆柱表面作为定位基面时，常用的定位元件有 形块、定位套和半圆套。第四节机床夹具设计工件以外圆柱表面作为定位基面时，常用的定位元件有 形块、定位套和半圆套。其他表面定位方式第四节机床夹具设计工件以组合表面定位2)(2DTTbLXLgX第四节机床夹具设计定位误差的分析与计算定位误差的组成()基准不重合误差()基准位移误差 , , , 第四节机床夹具设计工件以圆孔定位时的定位误差心轴(或定位销)水平放置)(21 )(XTTdDg心轴(定位销)垂直

7、放置XTTdDg )(第四节机床夹具设计工件以外圆定位时的定位误差以轴线 为工序基准以外圆下母线 为工序基准第四节机床夹具设计以外圆上母线 为工序基准第四节机床夹具设计工件以组合表面定位时的定位误差纵向定位误差转动的基准位移误差第四节机床夹具设计转动的基准位移误差第四节机床夹具设计夹紧力方向的选择第四节机床夹具设计夹紧力作用点的选择第四节机床夹具设计夹紧力作用点的选择第四节机床夹具设计夹紧力大小的估算考虑切削力动态变化和工艺系统变形等因素的安全系数。粗加工时取 . ,精加工时取 . ccKFF 第四节机床夹具设计第四节机床夹具设计直接采用斜楔夹紧时)tan(tan21sjFF? ? 斜楔的自锁

8、条件为第四节机床夹具设计螺旋夹紧机构第四节机床夹具设计螺旋夹紧力的计算公式tan) tan(2210rdLFFsj第四节机床夹具设计第四节机床夹具设计偏心夹紧机构 其楔角可用公式求出: )cossinarctan(eRe当 时， 接近最大值:)arctan(maxRe第四节机床夹具设计偏心夹紧的自锁条件11tanRe第四节机床夹具设计偏心夹紧的夹紧力可估算为：12tantan(FsLFj第四节机床夹具设计定心夹紧机构第四节机床夹具设计以均匀弹性变形原理工作的定心夹紧机构第四节机床夹具设计专用铣床夹具是生产中应用很广泛的一种夹具。图- 是单件加工的、直线进给的铣床夹具，用于铣削工件上的槽。第四节

9、机床夹具设计夹具设计的方法和步骤图- 是在光轴上铣削一键槽的工序图。第四节机床夹具设计对刀元件和导向元件的选择夹具对刀块工作面至 形块标准心棒轴线间的尺寸及公差分别为:定位基准的分析和定位方案的确定为提高生产率，每次装夹两个工件。第四节机床夹具设计夹紧方案的确定根据工件结构特点、定位方案和确定夹紧力的原则，确定夹紧力的作用点及方向，以及选用或设计夹紧机构。第五节加工余量、工序间尺寸及其公差的确定毛坯尺寸与零件设计尺寸之差称为加工总余量。加工总余量和工序余量的关系可用下式表示:工序余量还可定义为相邻两工序基本尺寸之差。 第五节加工余量、工序间尺寸及其公差的确定零件对称结构的对称表面，其加工余量为

10、双边余量，可表示为:2 第五节加工余量、工序间尺寸及其公差的确定余量公差可表示为: 第五节加工余量、工序间尺寸及其公差的确定工序余量的影响因素第五节加工余量、工序间尺寸及其公差的确定余量计算公式:对于单边余量: 对于双边余量: /2 加工余量的确定确定加工余量的方法有 种:计算法、查表法和经验法。第五节加工余量、工序间尺寸及其公差的确定采用浮动镗刀镗孔或采用浮动铰刀铰孔或采用拉刀拉孔，这些加工方法不能纠正孔的位置误差。无心外圆磨床磨外圆无装夹误差，故:研磨、珩磨、超精加工、抛光等加工方法，其主要任务是去掉前一工序所留下的表面痕迹，它们有的可以提高尺寸及形状精度，其余量计算公式为:第五节加工余量

11、、工序间尺寸及其公差的确定()确定各加工工序的加工余量。()从终加工工序开始，即从设计尺寸开始，到第一道加工工序，逐次加上每道加工工序余量，可分别得到各工序基本尺寸(包括毛坯尺寸)。()除终加工工序以外，其他各加工工序按各自所采用加工方法的加工经济精度确定工序尺寸公差(终加工工序的公差按设计要求确定)。()填写工序尺寸并按“入体原则”标注工序尺寸公差。第五节加工余量、工序间尺寸及其公差的确定第六节工艺尺寸链的原理与应用在机器装配或零件加工过程中，由相互连接的尺寸形成封闭的尺寸组称为尺寸链。尺寸链的组成：环封闭环组成环增环减环补偿环第六节工艺尺寸链的原理与应用尺寸链的特性)封闭性)关联性传递系数

12、 (，.) 尺寸链的形式()按环的几何特征划分为长度尺寸链和角度尺寸链两种。()按其应用场合划分为装配尺寸链、工艺尺寸链和零件尺寸链的设计尺寸。()按各环所处空间位置划分为直线尺寸链、平面尺寸链和空间尺寸链。第六节工艺尺寸链的原理与应用尺寸链的基本计算公式极值法计算公式第六节工艺尺寸链的原理与应用尺寸链的基本计算公式概率法计算公式第六节工艺尺寸链的原理与应用增环与减环的判别()回路法()直观法工艺基准与设计基准不重合时工序尺寸及其公差的确定第六节工艺尺寸链的原理与应用定位基准和设计基准不重合的尺寸换算第六节工艺尺寸链的原理与应用中间工序尺寸的计算第六节工艺尺寸链的原理与应用工序余量校核第六节工艺尺寸链的原理与应用建立装配尺寸链的依据是装配精度。建立装配尺寸链的方法、步骤及注意事项如下:()装配尺寸链要根据装配图确定()应熟悉产品结构并首先确定封闭环()查找组成环()尽量使结构简化()画出尺寸链图()列出尺寸链方程式()逐个找出所有的装配尺寸链及其联系形式第六节工艺尺寸链的原理与应用实例第六节工艺尺寸链的原理与应用计算机三维仿真装配尺寸链设计与公差控制概要l 根据并行公差原理并对公差用数字化表示l 公差设计分析系统l 基于三维装配图特征关系的装配尺寸链自动生成THANK YOUTHANK YOU