机械制造工艺学含夹具.ppt

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1、第二节第二节 零件结构工艺性分析零件结构工艺性分析一、零件结构工艺性的概念一、零件结构工艺性的概念一、零件结构工艺性的概念一、零件结构工艺性的概念 零件结构工艺性是指所设计的零件在能满足使用要求的前提下制造零件结构工艺性是指所设计的零件在能满足使用要求的前提下制造零件结构工艺性是指所设计的零件在能满足使用要求的前提下制造零件结构工艺性是指所设计的零件在能满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性。它涉及到毛坯制造、零件加工、产品装配和维修的可行性和经济性。它涉及到毛坯制造、零件加工、产品装配和维修的可行性和经济性。它涉及到毛坯制造、零件加工、产品装配和维修的可行性和经济性。它涉及到毛坯制造、零件

2、加工、产品装配和维修这四个方面。这四个方面。这四个方面。这四个方面。二、毛坯制造的结构工艺性（以铸锻件为例：壁厚均匀、适当的圆角）二、毛坯制造的结构工艺性（以铸锻件为例：壁厚均匀、适当的圆角）二、毛坯制造的结构工艺性（以铸锻件为例：壁厚均匀、适当的圆角）二、毛坯制造的结构工艺性（以铸锻件为例：壁厚均匀、适当的圆角）三、零件加工的结构工艺性（刀具能且易进入、能断屑、易保证精度）三、零件加工的结构工艺性（刀具能且易进入、能断屑、易保证精度）三、零件加工的结构工艺性（刀具能且易进入、能断屑、易保证精度）三、零件加工的结构工艺性（刀具能且易进入、能断屑、易保证精度）1 1、零件要素的工艺性、零件要素的

3、工艺性、零件要素的工艺性、零件要素的工艺性 2 2、合理标注零件的尺寸、公差和表面粗糙度、合理标注零件的尺寸、公差和表面粗糙度、合理标注零件的尺寸、公差和表面粗糙度、合理标注零件的尺寸、公差和表面粗糙度 1)1)按照加工顺序标注尺寸，避免多尺寸同时保证按照加工顺序标注尺寸，避免多尺寸同时保证按照加工顺序标注尺寸，避免多尺寸同时保证按照加工顺序标注尺寸，避免多尺寸同时保证 2)2)由定位基准或调整基准标注尺寸，避免基准不重合误差例如由定位基准或调整基准标注尺寸，避免基准不重合误差例如由定位基准或调整基准标注尺寸，避免基准不重合误差例如由定位基准或调整基准标注尺寸，避免基准不重合误差例如 3)3)

4、由形状简单和易接近的轮廓要素为基准标注尺寸，避免尺寸换算由形状简单和易接近的轮廓要素为基准标注尺寸，避免尺寸换算由形状简单和易接近的轮廓要素为基准标注尺寸，避免尺寸换算由形状简单和易接近的轮廓要素为基准标注尺寸，避免尺寸换算 3 3、零件整体结构的工艺性、零件整体结构的工艺性、零件整体结构的工艺性、零件整体结构的工艺性四、产品装配的工艺性（能装配、易装配）四、产品装配的工艺性（能装配、易装配）四、产品装配的工艺性（能装配、易装配）四、产品装配的工艺性（能装配、易装配）五、产品维修的工艺性（能拆得下、易拆下）五、产品维修的工艺性（能拆得下、易拆下）五、产品维修的工艺性（能拆得下、易拆下）五、产品

5、维修的工艺性（能拆得下、易拆下）第三节第三节 确定毛坯确定毛坯1 1、毛坯类型：铸件、锻件、型材（板材）、组合毛坯（焊毛坯类型：铸件、锻件、型材（板材）、组合毛坯（焊毛坯类型：铸件、锻件、型材（板材）、组合毛坯（焊毛坯类型：铸件、锻件、型材（板材）、组合毛坯（焊接、粘接件、过盈配合件）、压制、冲压接、粘接件、过盈配合件）、压制、冲压接、粘接件、过盈配合件）、压制、冲压接、粘接件、过盈配合件）、压制、冲压等。等。2 2、各类毛坯的特点和制造方法各类毛坯的特点和制造方法各类毛坯的特点和制造方法各类毛坯的特点和制造方法：可参阅：可参阅机械制造基础机械制造基础、金属工艺学金属工艺学或各种工艺手册。或各

6、种工艺手册。3 3、确定毛坯时要考虑的因素确定毛坯时要考虑的因素确定毛坯时要考虑的因素确定毛坯时要考虑的因素1 1）零件的材料及其力学性能。）零件的材料及其力学性能。）零件的材料及其力学性能。）零件的材料及其力学性能。2 2）零件的形状和尺寸。）零件的形状和尺寸。）零件的形状和尺寸。）零件的形状和尺寸。3 3）生产类型）生产类型）生产类型）生产类型。4 4）具体生产条件）具体生产条件）具体生产条件）具体生产条件。5 5）充分考虑利用新工艺、新技术和新材料的可能性。）充分考虑利用新工艺、新技术和新材料的可能性。）充分考虑利用新工艺、新技术和新材料的可能性。）充分考虑利用新工艺、新技术和新材料的可

7、能性。第四节第四节 定位基准的选择定位基准的选择一、基准的概念及其分类一、基准的概念及其分类（一）基准的概念（一）基准的概念 基准是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。基准是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。（二）基准的分类（二）基准的分类1设计基准设计基准设计基准是设计图样上所采用的基准设计基准是设计图样上所采用的基准2工艺基准工艺基准1）工序基准）工序基准2）定位基准）定位基准3）测量基准）测量基准4）装配基准）装配基准、辅助基准、辅助基准（三）基准的分析：由精基准到粗基准。（三）基准的分析：由精基准到粗基准。注意点：注意点：）基准是依

8、据的意思，必然都是客观存在的，有时，基准比较直观，有时，基准是）基准是依据的意思，必然都是客观存在的，有时，基准比较直观，有时，基准是中心要素，如球心、轴线、中心平面等。中心要素，如球心、轴线、中心平面等。2）基准要确切，要分清是圆柱面还是圆柱面的轴线，两者有所不同。为了使用上的）基准要确切，要分清是圆柱面还是圆柱面的轴线，两者有所不同。为了使用上的方便，有时可以相互替代（不是体现），但应引人替代后的误差。方便，有时可以相互替代（不是体现），但应引人替代后的误差。3）设计基准是可逆的）设计基准是可逆的二、定位基准的选择二、定位基准的选择用未经加工的毛坯表面作定位基准，这种基准称为用未经加工的毛

9、坯表面作定位基准，这种基准称为粗基准粗基准；用已经加工过的表面作为；用已经加工过的表面作为定位基准，则称为定位基准，则称为精基准精基准。（一）精基准的选择（一）精基准的选择n n 1 1“基准重合基准重合基准重合基准重合”原则原则原则原则n n采用设计基准作为定位基准称为基准重合。采用设计基准作为定位基准称为基准重合。采用设计基准作为定位基准称为基准重合。采用设计基准作为定位基准称为基准重合。n n 2 2“基准统一基准统一基准统一基准统一”原则：原则：原则：原则：在工件的加工过程中尽在工件的加工过程中尽可能地采用统一的定位基准可能地采用统一的定位基准n n 3 3、“自为基准自为基准自为基准

10、自为基准”原则：原则：原则：原则：当某些表面精加工要求当某些表面精加工要求加工余量小而均匀时，选择加工表面本身作为定加工余量小而均匀时，选择加工表面本身作为定位基准称为自为基准原则。位基准称为自为基准原则。n n 4 4互为基准原则互为基准原则互为基准原则互为基准原则n n5 5保证工件定位准确、夹紧可靠、操作方便的原保证工件定位准确、夹紧可靠、操作方便的原保证工件定位准确、夹紧可靠、操作方便的原保证工件定位准确、夹紧可靠、操作方便的原则。则。则。则。（二）粗基准的选择（二）粗基准的选择l l1 1）为了保证加工面与非加工面之间的位置要求，）为了保证加工面与非加工面之间的位置要求，）为了保证加

11、工面与非加工面之间的位置要求，）为了保证加工面与非加工面之间的位置要求，应选非加工面为粗基准应选非加工面为粗基准应选非加工面为粗基准应选非加工面为粗基准。l l）当工件上有多个加工面之间时，则应以其中当工件上有多个加工面之间时，则应以其中当工件上有多个加工面之间时，则应以其中当工件上有多个加工面之间时，则应以其中要求较高、面积较大、余量最小的面为粗基准。要求较高、面积较大、余量最小的面为粗基准。要求较高、面积较大、余量最小的面为粗基准。要求较高、面积较大、余量最小的面为粗基准。l l）粗基准应避免重复使用，在同一尺寸方向上）粗基准应避免重复使用，在同一尺寸方向上）粗基准应避免重复使用，在同一尺

12、寸方向上）粗基准应避免重复使用，在同一尺寸方向上（即同一自由度方向上），通常只允许用一次。（即同一自由度方向上），通常只允许用一次。（即同一自由度方向上），通常只允许用一次。（即同一自由度方向上），通常只允许用一次。l l）选作粗基准的表面应平整光洁，要避开锻造选作粗基准的表面应平整光洁，要避开锻造选作粗基准的表面应平整光洁，要避开锻造选作粗基准的表面应平整光洁，要避开锻造飞边和铸造浇冒口、分型面、毛刺等缺陷。飞边和铸造浇冒口、分型面、毛刺等缺陷。飞边和铸造浇冒口、分型面、毛刺等缺陷。飞边和铸造浇冒口、分型面、毛刺等缺陷。第五节工艺路线的拟定 一、表面加工方法的选择一、表面加工方法的选择一、表

13、面加工方法的选择一、表面加工方法的选择 车、铣、刨、磨、钻、镗、拉车、铣、刨、磨、钻、镗、拉车、铣、刨、磨、钻、镗、拉车、铣、刨、磨、钻、镗、拉 1 1加工经济精度和经济表面粗糙度加工经济精度和经济表面粗糙度加工经济精度和经济表面粗糙度加工经济精度和经济表面粗糙度 加工加工经济精度经济精度经济精度经济精度是指是指在正常加工条件下（采用符合质量标在正常加工条件下（采用符合质量标在正常加工条件下（采用符合质量标在正常加工条件下（采用符合质量标准的设备、工艺装备和标准技术等级的工人，不延长加工准的设备、工艺装备和标准技术等级的工人，不延长加工准的设备、工艺装备和标准技术等级的工人，不延长加工准的设备

14、、工艺装备和标准技术等级的工人，不延长加工时间）所能保证的加工精度。时间）所能保证的加工精度。时间）所能保证的加工精度。时间）所能保证的加工精度。2 2选择加工方法时考虑的因素选择加工方法时考虑的因素选择加工方法时考虑的因素选择加工方法时考虑的因素）工件材料的性质；）工件材料的性质；）工件材料的性质；）工件材料的性质；2 2）工件的形状和尺寸；）工件的形状和尺寸；）工件的形状和尺寸；）工件的形状和尺寸；3 3）生产类型及考虑生产率和经济性问题；）生产类型及考虑生产率和经济性问题；）生产类型及考虑生产率和经济性问题；）生产类型及考虑生产率和经济性问题；4 4）具体生产条件；）具体生产条件；）具体

15、生产条件；）具体生产条件；5 5）充分考虑利用新工艺、新技术的可能性，提高工艺水）充分考虑利用新工艺、新技术的可能性，提高工艺水）充分考虑利用新工艺、新技术的可能性，提高工艺水）充分考虑利用新工艺、新技术的可能性，提高工艺水平；平；平；平；6 6）特殊要求。如表面纹路方向的要求。）特殊要求。如表面纹路方向的要求。）特殊要求。如表面纹路方向的要求。）特殊要求。如表面纹路方向的要求。二、加工顺序的安排二、加工顺序的安排（一）机械加工工序的安排原则（一）机械加工工序的安排原则（一）机械加工工序的安排原则（一）机械加工工序的安排原则n n 1 1先粗后精：粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段先粗后精：

16、粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段先粗后精：粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段先粗后精：粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段n n 2 2先主后次先主后次先主后次先主后次 ：次要表面可穿插在各阶段间进行加工：次要表面可穿插在各阶段间进行加工：次要表面可穿插在各阶段间进行加工：次要表面可穿插在各阶段间进行加工 。n n 3 3先面后孔先面后孔先面后孔先面后孔n n 4 4先基面后其它。先基面后其它。先基面后其它。先基面后其它。（二）热处理工序的安排（二）热处理工序的安排（二）热处理工序的安排（二）热处理工序的安排 n n 1 1最终热处理最终热处理最终热处理最终热处理 n n调质、淬火、渗碳

17、淬火、液体碳氮共渗和渗氮等调质、淬火、渗碳淬火、液体碳氮共渗和渗氮等调质、淬火、渗碳淬火、液体碳氮共渗和渗氮等调质、淬火、渗碳淬火、液体碳氮共渗和渗氮等n n 2 2预备热处理预备热处理预备热处理预备热处理n n正火、退火和时效处理等。它应安排在粗加工前、后和需要正火、退火和时效处理等。它应安排在粗加工前、后和需要正火、退火和时效处理等。它应安排在粗加工前、后和需要正火、退火和时效处理等。它应安排在粗加工前、后和需要消除应力处。消除应力处。消除应力处。消除应力处。（三）辅助工序的安排（三）辅助工序的安排（三）辅助工序的安排（三）辅助工序的安排n n检验、去毛刺、倒棱、清洗、防锈、去磁及平衡等。

18、检验、去毛刺、倒棱、清洗、防锈、去磁及平衡等。检验、去毛刺、倒棱、清洗、防锈、去磁及平衡等。检验、去毛刺、倒棱、清洗、防锈、去磁及平衡等。w 三、确定工序集中与分散的程度三、确定工序集中与分散的程度w（一）工序集中和工序分散的概念（一）工序集中和工序分散的概念w（二）工序集中和工序分散的特点（二）工序集中和工序分散的特点w 1工序集中的特点（指机械集中）：机床少、人少、占地小、要工序集中的特点（指机械集中）：机床少、人少、占地小、要求高。求高。w 2工序分散的特点：工序分散的特点：w（三）工序集中与工序分散的选用（三）工序集中与工序分散的选用w 单件小概生产采用组织集中单件小概生产采用组织集中

19、，大批大量生产可采用较复杂的机械集中大批大量生产可采用较复杂的机械集中w四、设备与工艺装备的选择四、设备与工艺装备的选择w （一）设备的选择（一）设备的选择 w ）机床精度与工件精度相适应。）机床精度与工件精度相适应。w 2）机床规格与工件的外形尺寸相适应。）机床规格与工件的外形尺寸相适应。w 3）与现有加工条件相适应、如设备负荷的平衡状况等）与现有加工条件相适应、如设备负荷的平衡状况等w,生产率与生产纲领相适应相适应。w（二）工艺装备的选择（二）工艺装备的选择w1夹具的选择夹具的选择w2刀具的选择刀具的选择w3量具的选择量具的选择第六节第六节 确定加工余量、工序尺寸及其公差确定加工余量、工序

20、尺寸及其公差一、基本概念一、基本概念一、基本概念一、基本概念 1 1、加工总余量：毛坯尺寸与零件图样的设计尺寸之差。、加工总余量：毛坯尺寸与零件图样的设计尺寸之差。、加工总余量：毛坯尺寸与零件图样的设计尺寸之差。、加工总余量：毛坯尺寸与零件图样的设计尺寸之差。2 2、工序余量、工序余量、工序余量、工序余量i i：前后两道工序尺寸之差。：前后两道工序尺寸之差。：前后两道工序尺寸之差。：前后两道工序尺寸之差。3 3、工序尺寸：各工序加工应达到的公称尺寸。、工序尺寸：各工序加工应达到的公称尺寸。、工序尺寸：各工序加工应达到的公称尺寸。、工序尺寸：各工序加工应达到的公称尺寸。4 4、工序尺寸公差：按照

21、、工序尺寸公差：按照、工序尺寸公差：按照、工序尺寸公差：按照“入体原则入体原则入体原则入体原则”标注。标注。标注。标注。5 5、毛坯尺寸公差：按照、毛坯尺寸公差：按照、毛坯尺寸公差：按照、毛坯尺寸公差：按照“对称公差对称公差对称公差对称公差”标注。标注。标注。标注。6 6、上述各项之间的关系：（、上述各项之间的关系：（、上述各项之间的关系：（、上述各项之间的关系：（投影投影投影投影 ）图）图）图）图1 1一一一一2727二、确定加工余量的方法二、确定加工余量的方法二、确定加工余量的方法二、确定加工余量的方法1 1查表法查表法查表法查表法2 2经验估计法经验估计法经验估计法经验估计法3 3分析计

22、算法分析计算法分析计算法分析计算法三、确定工序尺寸及其公差三、确定工序尺寸及其公差三、确定工序尺寸及其公差三、确定工序尺寸及其公差第七节时间定额和提高劳动生产率的工艺途径第七节时间定额和提高劳动生产率的工艺途径 一、时间定额一、时间定额1基本时间基本时间 T：基本时间是直接改变生产对象的尺寸、形状、相对位置、表面状态或材料性质等工艺过程所消耗的时间（包括刀具的切人和切出时间）。2辅助时间：辅助时间：辅助时间是为实现工艺过程所必须进行的各种辅助动作所消耗的时间。它包括装卸工件、开停机床、引进或退出刀具、改变切削用量、试切和测量工件等所消耗的时间。3布置工作地时间布置工作地时间T布置工作地时间是为

23、使加工正常进行，工人照管工作地（如更换刀具、调整刀具、润滑机床、清理切屑、收拾工具等）所消耗的时间。4体息与生理需要时间体息与生理需要时间T TpT十十十十T十十T 5准备与终结时间准备与终结时间T（简称准终时间）（简称准终时间）单件和成批生产的单件计算时间单件和成批生产的单件计算时间Tc应为应为 Tc=T十十十十T十十T十十TEn二、提高劳动生产率的工艺途径二、提高劳动生产率的工艺途径（一）缩减时间定额（一）缩减时间定额（一）缩减时间定额（一）缩减时间定额、缩减基本时间、缩减基本时间、缩减基本时间、缩减基本时间 ：1 1）提高切削用量）提高切削用量）提高切削用量）提高切削用量 2 2）减少或

24、重合切削行程长度）减少或重合切削行程长度）减少或重合切削行程长度）减少或重合切削行程长度 3 3）采用多件加工多件加工有三种形式，（）采用多件加工多件加工有三种形式，（）采用多件加工多件加工有三种形式，（）采用多件加工多件加工有三种形式，（投影投影投影投影 ）如图）如图）如图）如图1 1一一一一3434所示。所示。所示。所示。（1 1）顺序多件加工，）顺序多件加工，）顺序多件加工，）顺序多件加工，（2 2）平行多件加工）平行多件加工）平行多件加工）平行多件加工，（3 3）平行顺序加工）平行顺序加工）平行顺序加工）平行顺序加工，2 2缩减辅助时间缩减辅助时间缩减辅助时间缩减辅助时间 1 1）采用

25、先进夹具）采用先进夹具）采用先进夹具）采用先进夹具。）采用连续加工方法）采用连续加工方法）采用连续加工方法）采用连续加工方法。3 3）采用主动测量或数字显示自动测量装置。）采用主动测量或数字显示自动测量装置。）采用主动测量或数字显示自动测量装置。）采用主动测量或数字显示自动测量装置。3 3缩减布置工作地时间缩减布置工作地时间缩减布置工作地时间缩减布置工作地时间 4 4、缩减准备与终结时间、缩减准备与终结时间、缩减准备与终结时间、缩减准备与终结时间（二）采用新工艺和新方法：精铸、精锻、粉未冶金、冷挤、冷轧、滚压和（二）采用新工艺和新方法：精铸、精锻、粉未冶金、冷挤、冷轧、滚压和（二）采用新工艺和新方法：精铸、精锻、粉未冶金、冷挤、冷轧、滚压和（二）采用新工艺和新方法：精铸、精锻、粉未冶金、冷挤、冷轧、滚压和滚轧、采用特种加工、用拉削代铣削、钻削和铰削、以粗磨代铣平面；滚轧、采用特种加工、用拉削代铣削、钻削和铰削、以粗磨代铣平面；滚轧、采用特种加工、用拉削代铣削、钻削和铰削、以粗磨代铣平面；滚轧、采用特种加工、用拉削代铣削、钻削和铰削、以粗磨代铣平面；（三）提高机械加工自动化程度（三）提高机械加工自动化程度（三）提高机械加工自动化程度（三）提高机械加工自动化程度 举例说明（填卡片）举例说明（填卡片）举例说明（填卡片）举例说明（填卡片）