工艺技术_制订工艺规程概述

工艺规程的制订 1基本概念1 1机械加工系统一生产系统及其组成生产系统如图3 1所示 由三个层次组成 决策层 计划管理层 生产技术层 返回 图3 1 二制造系统及组成制造系统是生产系统中生产技术层的主体 制造系统如图3 2所示 机床 夹具 刀具和工件称为机械加工工艺系统 返回 图3 2 1 2工艺过程及其组成一工序不改变操作者 设备 或工作地点 工件的情况下连续地完成的工作称为工序 图3 3所示的阶梯轴单件小批生产时分4道工序 表3 1 而大批大量生产时5道工序 表3 2 图3 3阶梯轴 返回 表3 1单件小批生产的工艺过程 返回 表3 2大批大量生产的工艺过程 返回工艺过程及其组成 返回工步 二安装三工位如图3 4所示 工作台带动工件相对于刀具旋转 经过装卸 钻孔 扩孔 铰孔四个工位加工完毕 图3 4多工位加工 返回 四工步如表3 2中的工序2可细分为车大外圆 车小外圆 切槽和倒角等工步 为了提高生产率 常采用复合刀具或多刀加工 这样的工步称为复合工步 图3 5复合工步 在大批量生产中 为了节省机加工时间和换刀时间 常采用复合工步 如图3 5所示 在一次行程中同时用两把刀具加工工件的内孔和外圆 大大提高了生产率 返回 一生产纲领企业根据市场需求和自身生产能力决定的包括废品率和备品率在内的年产量称为生产纲领 二生产类型根据生产规模的大小可划分为三种 1单件小批生产2成批生产3大批大量生产生产类型的划分可参考表3 3 1 3生产类型及其工艺特征 表3 3生产类型的大致划分 单位 件 返回 三各种生产类型的工艺特征不同的生产类型具有不同的工艺特征 成批生产中的小批量生产与单件生产的组织形式相同 大批生产与大量生产的组织形式相同 各种生产类型的工艺特征见表3 4 表3 4各种生产类型的工艺特征 返回 定义 作用 指导生产 据此进行生产准备和管理 是新建和扩建工厂的依据 交流推广先进经验 2 1工艺规程的定义及作用 根据生产类型有以下三种文件格式 1 工艺过程卡 表3 5 2 机械加工工艺卡 表3 6 3 机械加工工序卡 表3 7 2 2工艺规程的文件种类 返回 表3 5 返回 表3 6 返回 表3 7 2 3制订工艺规程的前提在制订工艺规程的之前需要做以下工作 1对产品对象进行调查与分析2调查本厂生产条件3国家技术政策及同类产品的工艺 2 4工艺规程的制订步骤对产品进行调查与分析之后 按下列步骤制订工艺规程1选定各表面的加工手段 机床 工艺装备 2将这些手段排成合理的程序 加工顺序 3确定各工序的定位基面 4确定各工序的加工余量 5计算必要的工艺尺寸 6计算工时定额 7填写工艺文件 8对各工艺方案进行技术经济分析 主要考虑以下因素 1零件的材料及其力学性能2生产类型3零件的结构形状和外形尺寸 3毛坯的选择 表3 8几种常用铸造方法的比较与选用 表3 9几种常用锻造方法的比较与选用 一基准定义决定零件其它点 线 面位置的依据 二基准分类1设计基准 零件图上确定其它点 线 面的位置 即标注尺寸的起点 图3 6a 2工艺基准 制造基准 1 度量基准 检测中使用的基准 图3 6b 4 1基准的定义与分类 返回 图3 6设计及准予测量基准 2 装配基准 3 定位基准 粗基准 精基准 基本精基准 图3 7a 辅助精基准 图3 7b 附加精基准 图3 7c 图3 7精基准实例 返回装配基准 1若要保证加工面与不加工面的位置 尺寸要求 则应选择不加工面作粗基准 如图3 8所示 2若要保证某重要表面加工余量均匀 则应选择该表面作粗基准 如图3 9所示 3若零件多个面要加工 为保证各表面都有加工余量 应选余量小的面作粗基准 如图3 10所示 4选作粗基准的表面应尽可能平整光滑 铸 锻件最好同箱同模面 使定位夹紧可靠 如图3 11所示 4 2粗基准的选择原则 返回 图3 8 返回 图3 9 返回 图3 10阶梯轴的粗基准 返回 图3 11 精基准的选择原则是 1基准重合即定位 设计 以减少定位误差 如图3 12所示 2基准统一在尽可能多的工序中使用同一基准 以减少安装误差和夹具种类 如图3 13所示 3互为基准对于相互位置精度要求较高的表面 采用互为基准来加工 易于保证相互位置精度 如图3 14所示 4自为基准对于须切除薄而均匀的余量的表面采用自为基准加工 如图3 15所示 4 3精基准的选择 返回 图3 12 返回 图3 13 返回 图3 14 返回 图3 15 加工方法大致可分为三大类 一切削加工包括车削 铣削 刨削 磨削 拉削 钻孔 扩孔 铰孔 研磨 珩磨 抛光 超精加工 钳工及由它们组成的自动技术 数控技术 成组技术 组合机床 流水线 自动线 5 1现有工艺手段的分类及其特点 特点 以金属材料来制造机械零件 其主要加工手段仍然是切削加工 因切削加工精度高 质量好 切削加工以硬对硬 要切除余量 刀具必须比工件更硬 故带有根本的弊病 能耗大 资源利用率低 应尽量减少它 切削加工工序多 需要的设备多 投资大 生产率较低 二少 无切屑加工精密铸造类 压力加工类 压力光整加工 新材料新属性 还有精密焊接 粘结技术 快速成形等 特点 采用以上方法都是为了减少切削加工 有的是精化毛坯来减少机加工量 有的是无屑成形 有的是利用新材料 新属性直接制造零件 常见的特种加工方法有 电火花加工 电解加工 激光加工 超声波加工 电子束加工 离子束加工 电磁加工 爆炸成型 水力切削等等 特点 属于非接触式加工 能以柔克刚 刀具硬度可低于工件的硬度 加工时不存在显著的机械力 不是依靠机械力和机械能 而是利用电能 电化学能 光能 热能等切除材料 能量密度高 切削原理在这些加工中不适用 不产生宏观切屑 加工能量易控制和转换 易自动化 加工范围广 适应性强 三特种工艺 返回 图3 16 返回 图3 17 图3 18固体激光器 返回 1超声波发生器2换能器3振幅扩大棒4磨料喷觜5工件6工具 返回 图3 19 一选用的依据二加工手段的组合组合格式 A B C式中A 普通精度级 IT7 9 Ra1 6 2 B 精密级 IT6 7 Ra0 2 0 8 C 高精密级 IT5 Ra0 1以下 5 2常用工艺手段的选用及组合 一划分加工阶段的目的 保证加工质量 合理利用机床 及早发现毛坯缺陷 便于安排热处理 5 3加工阶段的划分 二加工阶段的划分 粗加工阶段 半精加工阶段 精加工阶段 光整加工阶段 一安排机加工顺序的原则 基面先行 先粗后精 先面后孔 先主后次一般格式 基面加工 重要表面粗加工 次要表面加工 热处理 基面修整 重要表面精加工 5 4加工顺序的确定 退火和正火 时效 淬火和调质 渗碳淬火和渗氮 检验工序 二热处理工序及其它工序的安排 一机床的选择选择机床设备的原则是 1机床的加工尺寸范围应与加工零件的外形尺寸相适应 2机床的精度应与工序要求的精度相适应 3机床的生产率应与零件的生产类型相适应 4机床的选择还应与厂内现有设备相适应 5采用数控机床加工的可能性 6 1机床和工艺装备的选择 1夹具的选择2刀具的选择3量具的选择 二工艺装备的选择 6 2加工余量的确定本小节主要讲述了影响加工的因素及加工余量的确定方法 一加工余量的概念每道工序切去的金属层厚度称为加工余量 从毛坯到成品的加工余量的总和称为总余量 图3 20 图3 21 1计算法非对称加工Zb Ta Ra Ha a b 对称加工2Zb Ta 2 Ra Ha 2 a b 2查表法以工厂实践经验进行统计分析的数据制成的表格为依据 直接根据加工方法和工件尺寸查表 机械加工工艺人员手册 求出工序余量 广泛用于成批生产 3估计法根据工厂的经验估计而定 为了防止出废品 余量往往偏大 用于单件小批生产 二 加工余量的确定方法 6 3工序尺寸和公差的确定以下三种情况需要计算工序尺寸和公差 1 某表面多次加工形成的工序尺寸 2 定位基准 测量基准与设计基准不重合 3 从尚需继续加工的表面标注尺寸 例如 某车床的主轴箱 材料为HT200 铸件精度2级 最大尺寸为850 510 现在准备加工 100Js6 Ra0 8的主轴孔 选定的加工方法为粗镗 半精镗 精镗 浮动镗 试计算工序尺寸 计算列表如下 见表3 8 返回 表3 8 一减少单件时间1减少基本时间Tj1 提高切削用量2 减少L 用多把刀具同时加工3 合并工步与走刀4 多件同时加工 7 1提高生产率的措施 2减少辅助时间Tf1 采用先进夹具快速装夹2 采用回转工作台 转位夹具3 采用主动检测 数显 数控3减少服务时间Tw1 提高刀具耐用度2 采用快换刀 自动换刀装置4减少准备终结时间Tz采用成组技术 把