工艺过程与夹具.ppt

m7 生产过程与工艺过程简介 内容一 生产工艺过程的概念 内容二 工件的装夹与夹具 内容三 工件的定位分析 内容四 工件定位基准选择 内容五 工艺文件的编制 内容一 生产工艺过程的概念 一、生产过程和工艺过程的含义： 生产过程指由原材料制成各种零件并装配成机 器的全过程。 生产过程包括：原材料的运输与存储、生产的准备 、毛坯制造、切削加工（含热处理）、装配试车 、检验调试以及油漆包装、成品库存等。 工艺过程在生产过程中，直接改变原材料或毛 坯的形状、尺寸或性能，使之成为成品的过程。 例如铸造、锻造、焊接毛坯、各种热处理、对于零 件的切削加工等等。 机械加工工艺过程是生产过程中的一个阶段，主要 指用机械加工方法（压力加工、焊接、切削加工 、热处理）改变原材料或毛坯的形状、尺寸或性 能的过程。 （与工艺过程的区别，不包括毛坯制做过程） 工序 指由一个或一组工人，在同一 个工作地点对一个或一组工件所连续完成的 那部分工艺过程。 工序不仅是组成工艺过程的基本单元，也是制订时间 定额，配备工人，安排作业和进行质量检验的基本 单元。 工序中包括安装、工位、工步、走刀等。 安装指将工件在机床上或夹具中定 位、夹紧，所完成的那一部分工序。 二、机械加工工艺过程组成： 小轴加 工方案 序号工序名安装工序内容机床具 1一端端面、中心孔、 外、倒角、切槽 卧式床三爪卡 另一端端面、中心孔、 外、倒角切槽 2槽、去毛刺立式床三爪卡、尾 尖 3磨磨外外磨床双尖 单件小 批量时 小轴加 工方案 大批量 生产时 二、机械加工工艺过程组成： 工位：相对机床所在一固 定位置中完成的那 部分安装的内容 二、机械加工工艺过程组成： 2019/3/66hongyan nan，hpu 工步在加工表面和加工工具不变的情况下， 所连续完成的那一部分工序。 复合工步 多把刀具 同时多个表 面加工。 二、机械加工工艺过程组成： 行程指刀具以进给速度相对于工件所完成的一 次加工动作。包括工作行程和非工作行程两个部 分。 走刀：不改变加工表面、刀具和切削用量中的转速 与进给量时,切去一金属层的过程 二、机械加工工艺过程组成： 三、生产纲领、生产类型及工艺特征 生产纲领指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。通常以一 年为时间周期。 生产类型指生产单位产品专业化的生产程度。 生产类型分类：按生产纲领分 单件生产、成批生产和大量生产。 单件生产 单件或少量产品的生产。 成批生产 单位产品数量很大，在一定的周期里会轮 流生产某几种产品。 大量生产 指数量巨大，生产单位产品在数月、甚至 数年里不换产品的生产。 作业：p262 一、解释名词： 1.生产过程 2.工艺过程 3.工序 4.安装 5.工步 6.行程 7.生产纲领 8.生产类型 二、请为下述生产确定生产类型 1.机床厂生产丝杠，丝杠长 1617mm，直径40mm，精度 it8，材料40mn，年产量5000台 车床，备用率5%，废品率0.5% ； 2.机床厂生产车床发生尾座，年产 5000台车床，尾座不得互换； 3.机床厂年产卧式车床400台，已 知机床主轴的备用品率10%，机 ，加工废品率12%。 内容二 工件的装夹与夹具 一、工件装夹 1.概念： 1）定位： 将工件放置在机床上正确位置的工作称为定位； 2）夹紧 将工件固定在机床正确位置上的工作称为夹紧； 3）装夹 将工件在机床上或夹具中定位、夹紧的整个过程称为装夹。 安装的两层含义： 1）指从定位到夹紧的整个过程； 2）指工件经一次装夹后所完成的那一部分工序。 装夹是安装的一部分 安装与装夹的区别 2.工件的装夹方法： 1）用夹具装夹 夹具：用于装夹工件的装置。 按专门化程度分 （1）通用夹具装夹 适应性好，应用范围广，成本低、精度低，对操作 者的技术技能要求高； （2）专用夹具装夹 定位精度高，装拆快，应用范围小，成本高，对操 作者的技术技能要求低。 （3）组合夹具： 通用元件组合而成的夹具，便于产品的更新换代， 适用于新产品的试制生产。 （4）可调夹具： 调换夹具中少量元件而扩大其应用范围的夹具。 按照夹紧力源可分： 手动、气动、液动以及电动等形式。 手动夹具的结构较简单，生产成本低，适合 于单件、小批量生产； 气动、液动以及电动批量生产由于产品数量 大，需要提高装夹速度、减少装夹时间， 因此多采用气动、电动或液动装夹。 2.工件的装夹方法： 2）找正装夹 利用工具、仪表根据工件上基准批出工件在机床上的正确位置。 划线找正：根据工件上的基准线找正机床上的正确位置的装夹方 法。p264图7-4(a) 直接找正：用划针或百分表直接在机床上找正机床上的正确位置 的装夹方法。p264图7-4(b) 二、夹具的主要组成部分 1）定位元件： 夹具上用于确定工件正确位置的零件。 v形铁、档铁限定圆轴在钻孔时位置，保证所钻的孔位于轴 的直径上和孔心距轴端面的距离。 1、挡铁 2、钻套 3、v型铁 4、夹紧装 置 5、工件 6、夹具体 7、 钻头 2）夹紧机构： 保证工件在定位 后，当其受到外力 影响时工件不会产 生位移或偏转。 如压紧螺栓与支 撑框架。 3）导向元件：用于确定刀具相对于夹具具有一个正确位置 的元件。如钻套。 4）夹具体：夹具体用于将夹具上的各元件和装置，连接成 为一个有机整体，并通过它将夹具安装在机床上。 1、挡铁 2、钻套 3、v型铁 4、夹紧装 置 5、工件 6、夹具体 7、 钻头 5）连接元件：用 于确定夹具自身在 机床正确位置的元 件。如三爪卡盘的 定心锥面。 6）其它元件及装 置：为满足各种不 同的要求，有些夹 具还设有分度装置 、自动上下料装置 、操作件等。 专用夹具 夹紧装置的具体组成并非一成不变，须根据工件的 加工要求、安装方法和生产规模等条件来确定。夹具 的定位元件、夹紧机构和夹具体 是夹具最基本的组 成部分。 n必须满足基本要求： 1）夹紧时应保持工件定位后所占据的正确位置。 2）夹紧力大小要适当。夹紧机构既要保证工件在加工 过程中不产生松动或振动。同时又不得产生过大的夹 紧变形和表面损伤。 3）夹紧机构的自动化程度和复杂程度应和工件的生产 规模相适应，并有良好的结构工艺性，尽可能采用标 准化元件。 4）夹紧动作要迅速、可靠，且操作要方便、省力、安 全。 三、对夹具装置的要求 一、工件的六点定位原则 1. 物体在空间的自由度 任何一个工件在空间都具有六个自由度，即沿三个直角坐标轴 方向的移动自由度和绕这三个坐标轴的转动自由度。 要完全确定工件的位置，就必须限制住这六个自由度。 内容三 工件的定位 2、六点定位原则 平面a设置三个支承点，可限制三个自由度； 平面b设置二个支承点，可限制二个自由度； 平面c设置一个支承点，可限制一个自由度； 六点定位原则： 要使工件在空间完 全确定其正确位置 ，应当选用适当的 六个支承点不限制 工件的六个自由度 。 如果在实际工作中需要限制工件的六个自由 度就称其为完全定位； 只限制五个或更少的自由度，就称其为不完全 定位； 1.完全定位与不完全定位 二.常用的几种定位形式 完全定位不完全定位 按工件加工要求应该限制的自由 度而没有得到限制，称为欠定位 。不通槽加工，任何一个自由度 不限制就是欠定位。 而在限制自由度时，有时可能会 在同一个或同几个自由度上限制 两次以上，我们称其为超定位（ 或过定位）。 三爪卡盘夹和双顶针夹工件，在y 、z的移动方向重复限制，即过 定位。 2.欠定位与超定位 不完全定位虽然没有全面限制工件的六个自由度 ，但可以满足加工的需要，如通槽 的加工。 而欠定位则会导致加工工件的报废，如不通 槽 的加工。 两者在表现形式上一样，但结果却是截然不 同的。 3.不完全定位与欠定位 三、夹紧与定位的区别 定位是使工件预先取得正确的位置； 夹紧是保证工件的正确位置固定不变。 两者相关但不相同。 定位方式及元件所限制自由度 定位方式及元件所限制自由度 定位方式及元件所限制自由度 定位方式及元件所限制自由度 定位方式及元件所限制自由度 定位方式及元件所限制自由度 内容四、工件的基准 1、基本概念 工件在加工中，必须依据一定的点、线、 面为参考，这些点、线、面我们就称其为基准 。 基准按照其作用不同，可分为设计基准和 工艺基准： 设计基准在设计零件时图纸上所使用的基准 。 工艺基准在生产制造零件或装配机器时所使 用的基准。 工艺基准 工艺基准 指在制造过程中使用的基准。按 其用途不同分： 装配基准：在装配时，用于确定零件或部件在 装配体中相对位置的基准； 测量基准：在测量时使用的基准。 定位基准：指在加工中用于定位的基准。如轴 心线。 工序基准：在工序图上用于确定本工序加工表 面尺寸、形状和位置所依据的基准，也称为 原始基准。 在实际生产中， 某些作为基准的点、 线并不是作为实体存 在，这就需要我们将 与之相关的具体表面 来表现，这个表面就 称之为定位基准面。 定位基准面 1）粗基准的选择原则 加工毛坯时，第一个面的加工只能以 毛坯面作为定位基准，我们称这种面为粗 基准。 a、不加工的表面作为粗基准； b、加工余量要求均匀的面为粗基准； c、相对较大、较平整的面为粗基准； d、粗基准只能使用一次。 2、定位基准的选择 1）粗基准选择原则 n图示 以不加工表面作 为粗基准 1、 图样尺寸； 2、去除材料 外表面不加工作为粗基 准。 a、不加工的表面作为粗基准； 余量较小的表面 作粗基准 n台阶轴的a段较长，弯曲程 度较大，在设计时会给该 段考虑较大的余量，b段的 余量较小。同时，毛坯加 工时、两段不可能同轴。 加工时若以b段为粗基准先 加工段，而后调头加工a段 ，一般不会出现余量不够 的情况。反之则可能会因b 段余量不够而导致工件报 废。 b、加工余量要求均匀的面为粗基准 1）粗基准选择原则 n加工时，应选床面 为粗基准加工床腿 平面，然后再以床 腿平面为基准加工 床面（即导轨面） ，即可获得较为理 想的效果。 1、去除材料； 2、图样尺寸 1）粗基准选择原则 c、相对较大、较平整的面为粗基准 2）精基准的选择原则 以加工过的面作为定位基准，这 种定位基准称为精基准（或光基准） 。 a、基准重合原则：即尽可能地选用设 计基准为精基准。否则可能会导致基 准不重合误差。 2、定位基准的选择 b、基准同一原则：即尽可能地选用同一 个基准作为定位基准来加工多个面，以 保证多个面的位置精度。 c、选择精度高、安装稳定可靠的面作为 精基准，并且所选基准应使夹具结构简 单，安装和加工工件方便。 2）精基准的选择原则 a)设计基准与定位基准不重合 2）精基准的选择原则 b)基准统一与基准重合原则 图7-17 基准统一原则 图7-18先采用基准统一，后采用基准重合 2）精基准的选择原则 c)自为基准原则 2）精基准的选择原则 d)选择较大的表面作精基准 （a）底面为精基准； （b）导轨面为精基准 2）精基准的选择原则 内容五 工艺规程的拟定 工艺规程根据具体的生产条件所拟 定的、较合理的工艺过程，用图表或 文字的形式写成的文件。 又称为工艺路线或工艺。 一、零件的工艺分析： n编制零件的工艺规程之前，应对整个 产品进行分析，充分了解零件在产品 中的作用，然后再从加工的角度进行 工艺分析。 n分析的主要内容有：图纸的完整性和 正确性；材料的选择是否合理；零件 结构的工艺性。 二、毛坯的选择和加工余量确定： 加工余量是指为了获得合格的产品 而从毛坯上必须切去的那一部分材料。 它分为工序余量和总余量。总余量等于 各工序余量之和。 加工余量的预留原则是在保证加工 质量的前提下，余量越少越好。 三、工艺路线的拟定 所谓工艺路线的拟定，就是将加工 零件的各个加工工艺按照合理的顺序 排列下来。主要包括： 1、确定加工方案； 1）切削顺序的安排原则： a、粗、精加工分开原则：防止精加工后的表 面由于受到粗加工的切削力、切削热以及 切削振动等影响而受损； b、基准面先加工：为后续加工面作好定位基 准； c、主要表面先加工，次要表面后加工，但要 安排在主要表面的精加工或精整加工之前 。 2、加工顺序安排： 三、工艺路线的拟定 2）划线工序的安排； 3）热处理工序的安排： a、预备热处理：如正火、退火等，其目的是改善 材料组织、便于加工； b、时效处理：目的是消除材料的内应力。包括自 然时效