机械制造加工工艺规程制定.ppt
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1、机械加工工艺过程制定机械加工工艺过程制定机械制造技术机械制造技术2021/9/231一、基本概念一、基本概念生产系统的基本概念生产系统的基本概念动机动机设想、知识和经验设想、知识和经验决策决策生产过程生产过程材料材料能源能源信息信息生产手段生产手段产品产品生产过程:将原材料转变成产品的全过程。生产过程:将原材料转变成产品的全过程。制造过程:对输入的材料或毛坯及其信息制造过程:对输入的材料或毛坯及其信息进行加工、转变的过程。进行加工、转变的过程。、生产过程与机械加工工艺过程、生产过程与机械加工工艺过程2021/9/232一、基本概念一、基本概念制造过程的基本概念制造过程的基本概念设计设计试制试制
2、生生产产准准备备工工作作毛毛坯坯机机加加工工装装配配试试车车油油漆漆包包装装热处理热处理工艺过程工艺过程锻件锻件铸件铸件焊接件焊接件型材型材图纸图纸工艺工艺工装工装组织管理组织管理2021/9/233一、基本概念一、基本概念工艺过程:工艺过程:在生产过程中,凡是改变在生产过程中,凡是改变对象的形状、尺寸、相对位置对象的形状、尺寸、相对位置和性质等,使其成为成品和半和性质等,使其成为成品和半成品的过程。成品的过程。2021/9/234一、基本概念一、基本概念机械制造系统的任务:机械制造系统的任务:1 1、将材料或毛坯转变为一定形状和尺寸、将材料或毛坯转变为一定形状和尺寸的零件或产品;的零件或产品
3、;2 2、提高工件的质量,使之达到所要求的、提高工件的质量,使之达到所要求的加工精度和表面质量;加工精度和表面质量;3 3、尽可能使制造过程在最佳条件下进行,、尽可能使制造过程在最佳条件下进行,以达到高的加工效率和低的生产成本。以达到高的加工效率和低的生产成本。2021/9/235一、基本概念一、基本概念综上所述,本课程主要研究机械零件的冷综上所述,本课程主要研究机械零件的冷加工和装配工艺中的具有共性的规律。涉及的加工和装配工艺中的具有共性的规律。涉及的主要内容有:主要内容有:、工艺装备、工艺装备(如机床、夹具等如机床、夹具等)的分析和的分析和/或设计;或设计;、加工和装配工艺的基本理论;、加
4、工和装配工艺的基本理论;、工艺规程的设计;、工艺规程的设计;、典型零件的加工。、典型零件的加工。2021/9/236一、基本概念一、基本概念、机械加工工艺过程的组成、机械加工工艺过程的组成工序工序安装安装工步工步走刀走刀工位工位400.1400.1500.05500.05400.05400.05左图所示零件的加工,下列不同左图所示零件的加工,下列不同人员编制的工艺规程是不同的。人员编制的工艺规程是不同的。1 1、精密零件加工车间的工长;、精密零件加工车间的工长;2 2、技校教师;、技校教师;3 3、中型机器零件加工车间的技术员;、中型机器零件加工车间的技术员;4 4、普通加工车间的技术员。、普
5、通加工车间的技术员。2021/9/237一、基本概念一、基本概念、机械加工工艺过程的组成、机械加工工艺过程的组成1 12 23 34 4加工加工第一端面第一端面A A、钻钻2020孔孔B B、钻钻3838孔孔加工加工外圆表面外圆表面5050A A、钻钻3030孔孔B B、精加工精加工4040孔孔A A、钻钻1010孔孔B B、钻钻3838孔孔C C、镗镗4040孔孔加工加工第一端面第一端面一次钻出一次钻出4040孔孔加工加工外圆表面外圆表面5050加工加工外圆表面外圆表面5050切断切断加工加工第一端面第一端面加工加工第一端面第一端面切断切断加工加工第二端面第二端面切断切断切断切断加工加工第二
6、端面第二端面加工加工外圆表面外圆表面5050加工加工第二端面第二端面加工加工第二端面第二端面精镗精镗4040孔孔400.1400.1500.05500.05400.05400.051 1、精密零件加工、精密零件加工车间的工长;车间的工长;2 2、技校教师;、技校教师;3 3、中型机器零件、中型机器零件加工车间的技术加工车间的技术员;员;4 4、普通加工车间、普通加工车间的技术员。的技术员。2021/9/238一、基本概念一、基本概念2021/9/239一、基本概念一、基本概念2021/9/2310一、基本概念一、基本概念、生产过程与生产纲领、生产过程与生产纲领生产纲领:生产纲领:N=Q n(1
7、+a%)(1+b%)N=Q n(1+a%)(1+b%)生产内型:生产内型:大量生产大量生产大批生产大批生产大批生产中批生产大批生产中批生产小批生产小批生产单件生产单件生产2021/9/2311一、基本概念一、基本概念、机械加工工艺规程、机械加工工艺规程机械加工工艺规程的作用机械加工工艺规程的作用 (1)指导生产的主要技术文件指导生产的主要技术文件:起生产的指导作用;(2)是生产组织和生产管理的依据是生产组织和生产管理的依据:即生产计划、调度、工人操作和质量检验等的依据;(3)是新建或扩建工厂或车间主要技术资料是新建或扩建工厂或车间主要技术资料。2021/9/2312一、基本概念一、基本概念、机
8、械加工工艺规程、机械加工工艺规程机械加工工艺规程的原始资料机械加工工艺规程的原始资料(1 1)产品装配图、零件图;)产品装配图、零件图;(2 2)产品验收质量标准;)产品验收质量标准;(3 3)产品的生产纲领及生产批量;)产品的生产纲领及生产批量;(4 4)毛坯材料与毛坯生产条件;)毛坯材料与毛坯生产条件;(5 5)制制造造厂厂的的生生产产条条件件,包包括括机机床床设设备备、工工艺艺装装备备的的规规 格格性性能能及及使使用用状状况况,工工人人技技术术水水平平以以及及自自制制工工艺艺装装备备能能力力、能源状况等资料;能源状况等资料;(6 6)工艺规程、工艺装备设计所用设计手册和有关标准;)工艺规
9、程、工艺装备设计所用设计手册和有关标准;(7 7)国内外先进制造技术资料等。)国内外先进制造技术资料等。2021/9/2313一、基本概念一、基本概念、制定机械加工工艺规程的步骤、制定机械加工工艺规程的步骤1 1、根据零件的生产纲领确定生产类型;、根据零件的生产纲领确定生产类型;2 2、对工件进行工艺分析;、对工件进行工艺分析;3 3、确定毛坯;、确定毛坯;4 4、拟定工艺路线;、拟定工艺路线;5 5、确定各工序所用的设备和工艺装备;、确定各工序所用的设备和工艺装备;6 6、确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差;、确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差;7 7、确定切削用量及时间定额;、
10、确定切削用量及时间定额;8 8、填写工艺文件。、填写工艺文件。2021/9/2314二、工艺路线的拟定二、工艺路线的拟定、尺寸精度的获得方法、尺寸精度的获得方法试切法试切法 即经过数次试切、测量,直至达到要求尺寸。定尺寸刀具法定尺寸刀具法 用刀具的尺寸保证工件的加工尺寸。调整法调整法 预先调整好的刀具位置,然后加工一批工件。自动控制法自动控制法 自动测量自动测量 在工件达到要求时,自动测量装使机床自动退刀并停止工作。数字控制数字控制 尺寸的获得(刀架的移动或工作台的移动)由预先编制好的程序通过计算机数字控制装置自动控制。2021/9/2315、尺寸精度的获得方法、尺寸精度的获得方法试切法试切法
11、2021/9/2316、尺寸精度的获得方法、尺寸精度的获得方法调整法调整法2021/9/2317、尺寸精度的获得方法、尺寸精度的获得方法自动控制法自动控制法2021/9/2318、定位基准的选择、定位基准的选择1 1、精基准的选择精基准的选择 选择精基准时主要考虑应保证加工精度并使工件装夹得方便、准确、可靠。因此,要遵循以下几个原则:、基准重合原则、基准重合原则 尽量选择工序基准尽量选择工序基准(或设计基准或设计基准)为为定位基准定位基准。这样可以减少由于定位基准转化引起的加工误差。2021/9/2319、精基准的选择、精基准的选择工序基准与定位基准的关系工序基准与定位基准的关系工序简图定位方
12、案1定位方案2jbjb=0=0jbjb=Ta=Ta2021/9/2320、精基准的选择、精基准的选择2021/9/2321加加工工箱箱体体内内部部隔隔板板上上的的孔孔时时,只只能能使使用用活活动动结结构构的吊架镗模,刚度较差,精度不高,且操作费事。的吊架镗模,刚度较差,精度不高,且操作费事。一般只在单件小批生产中应用。一般只在单件小批生产中应用。、精基准的选择、精基准的选择根据基准重合原则根据基准重合原则选选M M面和面和N N面作精基准,面作精基准,定位稳定可靠,且箱体定位稳定可靠,且箱体开口朝上,镗孔时调整开口朝上,镗孔时调整刀具、测量孔径等方便。刀具、测量孔径等方便。2021/9/232
13、2图图5.8 箱体加工的精基准选择箱体加工的精基准选择、精基准的选择、精基准的选择2021/9/2323 精磨精磨主轴内锥主轴内锥孔头架主孔头架主轴与工件轴与工件间采用挠间采用挠性连接,性连接,工件回转工件回转轴线由专轴线由专用磨夹具用磨夹具决定,不决定,不受头架回受头架回转误差影转误差影响。响。、精基准的选择、精基准的选择2021/9/2324、精基准的选择、精基准的选择、定位基准的选择、定位基准的选择1 1、精基准的选择精基准的选择 、基准统一原则基准统一原则尽可能使各个工序的定位基准相同尽可能使各个工序的定位基准相同。各工序所用的夹具统一,减少了设计和制造夹具的时间和费用;避免因基准转换
14、过多带来的误差,有利于保证其相互位置精度;各表面之间达到很高的位置精度;避免多次装夹带来的装夹误差和减少多次装载工件的辅助时间。2021/9/2325空空心心轴轴需需解解决决深深孔孔加加工工和和定定位位问问题题,常常用用外外圆圆表表面面定定位位加加工工内内孔孔,以以内内孔孔定定位位加加工工外外圆圆。必必要要时时借借用用锥锥堵堵,仍仍用用顶顶尖尖孔孔定定位位,如如此此内内孔孔、外外圆圆互互为为基基准准反反复复加加工工,保保证证内内孔孔、外圆的同轴度。外圆的同轴度。、精基准的选择、精基准的选择2021/9/2326、精基准的选择、精基准的选择2021/9/2327、精基准的选择、精基准的选择202
15、1/9/2328、精基准的选择、精基准的选择2021/9/2329在在大大批批量量生生产产中中,用用顶顶面面R R和和两两定定位位销销孔孔作作统统一一的的精精基基准准。定定位位可可靠靠,中中间间导导向向支支承承刚刚度度好好,易易保保证证孔孔系系位位置置精精度度,装装卸卸工件方便。工件方便。加工中无法观察、测量和调整刀具;存在基准不重合误加工中无法观察、测量和调整刀具;存在基准不重合误差,为保证主轴孔至底面差,为保证主轴孔至底面M的尺寸要求,须提高顶面的尺寸要求,须提高顶面R至底至底面面M的加工精度。的加工精度。、精基准的选择、精基准的选择2021/9/2330、精基准的选择、精基准的选择、定位
16、基准的选择、定位基准的选择1 1、精基准的选择精基准的选择 、互为基准原则互为基准原则 两个表面互为基准反复加工,可以不断提两个表面互为基准反复加工,可以不断提高定位基准的精度,保证两个表面之间相互位高定位基准的精度,保证两个表面之间相互位置精度。置精度。如加工套筒类,先以孔定位加工外圆,再如加工套筒类,先以孔定位加工外圆,再以外圆定位加工孔,反复加工几次就可大大提以外圆定位加工孔,反复加工几次就可大大提高同轴度精度。高同轴度精度。2021/9/2331、精基准的选择、精基准的选择2021/9/2332、精基准的选择、精基准的选择、定位基准的选择、定位基准的选择1 1、精基准的选择精基准的选择
17、 、自为基准原则自为基准原则当精加工或光整加工工序要求余量小且均匀时,当精加工或光整加工工序要求余量小且均匀时,可选择加工表面本身为精基准,以保证加工质量和可选择加工表面本身为精基准,以保证加工质量和提高生产率。提高生产率。精铰孔时,铰刀与主轴采用浮动连接,加工时精铰孔时,铰刀与主轴采用浮动连接,加工时是以孔本身为定位基准。是以孔本身为定位基准。自为基准加工只能提高加工表面的尺寸精度,自为基准加工只能提高加工表面的尺寸精度,不能提高表面间的相互位置精度,后者应由先行工不能提高表面间的相互位置精度,后者应由先行工序保证。序保证。(5)(5)应能使工件装夹稳定可靠、夹具简单。应能使工件装夹稳定可靠
18、、夹具简单。2021/9/2333、精基准的选择、精基准的选择 精镗连杆小头精镗连杆小头孔,以自身定位。孔,以自身定位。自为基准加工自为基准加工只能提高加工表面只能提高加工表面的尺寸精度,不能的尺寸精度,不能提高表面间的相互提高表面间的相互位置精度,后者应位置精度,后者应由先行工序保证。由先行工序保证。2021/9/2334、精基准的选择、精基准的选择磨削车床床身导轨面时,常在磨头上装磨削车床床身导轨面时,常在磨头上装百分表以导轨面本身为基准来找正工件。百分表以导轨面本身为基准来找正工件。2021/9/2335、精基准的选择、精基准的选择2021/9/2336、粗基准的选择、粗基准的选择、定位
19、基准的选择、定位基准的选择2 2、粗基准的选择粗基准的选择 、选择要求加工余量小而均匀的重要表面为、选择要求加工余量小而均匀的重要表面为粗基准,以保证该表面有足够而均匀的加工余量粗基准,以保证该表面有足够而均匀的加工余量。例如,导轨面是车床床身的主要工作表面,要求例如,导轨面是车床床身的主要工作表面,要求在加工时切去薄而均匀的一层金属,使其保留铸造时在加工时切去薄而均匀的一层金属,使其保留铸造时在导轨面上所形成的均匀而细密的金相组织,以便增在导轨面上所形成的均匀而细密的金相组织,以便增加导轨的耐磨性。另外,小而均匀的加工余量将使切加导轨的耐磨性。另外,小而均匀的加工余量将使切削力小而均匀,因此
20、引起的工件变形小,而且不易产削力小而均匀,因此引起的工件变形小,而且不易产生振动,从而有利于提高导轨的几何精度和降低表面生振动,从而有利于提高导轨的几何精度和降低表面粗糙度。粗糙度。2021/9/2337、粗基准的选择、粗基准的选择2021/9/2338床身加工粗基准的选择床身加工粗基准的选择、粗基准的选择、粗基准的选择2021/9/2339、粗基准的选择、粗基准的选择 选主轴承孔毛坯面和距主轴孔较远的选主轴承孔毛坯面和距主轴孔较远的轴孔作粗基准。轴孔作粗基准。保证主轴孔加工余量均匀,还可保证箱体内壁与各装配件保证主轴孔加工余量均匀,还可保证箱体内壁与各装配件 间有足够的间隙。间有足够的间隙。
21、2021/9/2340、粗基准的选择、粗基准的选择、定位基准的选择、定位基准的选择2 2、粗基准的选择粗基准的选择 、某些表面不需加工,则应选择其中与加工某些表面不需加工,则应选择其中与加工表面有相互位置精度要求的表面为粗基准表面有相互位置精度要求的表面为粗基准。余量不均匀同轴余量不均匀同轴零件余量均匀不同轴余量均匀不同轴2021/9/2341以不加工表面为粗基准以不加工表面为粗基准、粗基准的选择、粗基准的选择2021/9/2342、选择比较平整、光滑、有足够大面积的表、选择比较平整、光滑、有足够大面积的表面为粗基准。该表面不允许有浇、冒口的残迹和飞面为粗基准。该表面不允许有浇、冒口的残迹和飞
22、边,以确保安全、可靠、误差小。边,以确保安全、可靠、误差小。、粗基准在同一定位方向上只允许在零件加、粗基准在同一定位方向上只允许在零件加工工序中使用一次,不允许重复使用。工工序中使用一次,不允许重复使用。因为粗基准的精度和粗糙度都很差,如果重复因为粗基准的精度和粗糙度都很差,如果重复使用,则不能保证工件相对刀具的位置在重复使用使用,则不能保证工件相对刀具的位置在重复使用粗基准的工序中都一致,因而影响加工精度。粗基准的工序中都一致,因而影响加工精度。、粗基准的选择、粗基准的选择2021/9/2343、加工方法选择、加工方法选择1 1、各种加工方法的经济加工精度和粗糙度各种加工方法的经济加工精度和
23、粗糙度不同的加工方法如车、磨、刨、铣、钻、镗等,不同的加工方法如车、磨、刨、铣、钻、镗等,其用途各不相同,所能达到的精度和表面粗糙度也大其用途各不相同,所能达到的精度和表面粗糙度也大不一样。即使是同一种加工方法,在不同的加工条件不一样。即使是同一种加工方法,在不同的加工条件下所得到的精度和表面粗糙度也大不一样,这是因为下所得到的精度和表面粗糙度也大不一样,这是因为在加工过程中,将有各种因素对精度和粗糙度产生影在加工过程中,将有各种因素对精度和粗糙度产生影响,如工人的技术水平、切削用量、刀具的刃磨质量、响,如工人的技术水平、切削用量、刀具的刃磨质量、机床的调整质量等等。机床的调整质量等等。202
24、1/9/2344在在I I、段应用此法加段应用此法加工是不经济的。工是不经济的。在在段,加工方法与加段,加工方法与加工精度是相互适应的,加工工精度是相互适应的,加工误差与成本基本上是反比关误差与成本基本上是反比关系,可以较经济地达到一定系,可以较经济地达到一定的精度,的精度,段的精度范围就段的精度范围就称为这种加工方法的经济精称为这种加工方法的经济精度。度。加工成本与精度的关系加工成本与精度的关系1 1、各种加工方法的经济加工精度各种加工方法的经济加工精度2021/9/2345某种加工方法的经济精度,是指在正常的工某种加工方法的经济精度,是指在正常的工作条件下作条件下(包括完好的机床设备、必要
25、的工艺装备、包括完好的机床设备、必要的工艺装备、标准的工人技术等级、标准的耗用时间和生产费标准的工人技术等级、标准的耗用时间和生产费用用)所能达到的加工精度。所能达到的加工精度。与经济加工精度相似,各种加工方法所能达与经济加工精度相似,各种加工方法所能达到的表面粗糙度也有一个较经济的范围。各种加到的表面粗糙度也有一个较经济的范围。各种加工方法所能达到的经济精度、表面粗糙度以及表工方法所能达到的经济精度、表面粗糙度以及表面形状以及位置精度可查阅面形状以及位置精度可查阅金属机械加工工艺金属机械加工工艺人员手册人员手册。1 1、各种加工方法的经济加工精度各种加工方法的经济加工精度2021/9/234
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