课题十七 工艺路线的拟定.ppt

课题十七工艺路线的拟定 教学目的和要求 了解工艺路线拟定的主要内容 掌握工序数目确定 加工顺序安排等原则和规律 并能正确运用有关原则制定简单零件的工艺路线 教学内容摘要 本课题主要介绍表面的加工方法和加工方案的选择 加工阶段的划分及原因 工序集中与工序分散原则及运用 切削加工 热处理和辅助工序顺序安排 教学重点 难点 本课题教学重点和难点是工序集中与工序分散 和切削加工 热处理和辅助工序顺序安排原则和规律的正确理解和灵活运用 教学方法和使用教具 讲授法 讨论 教学时数 4 2学时 教学内容 一 加工方法和加工方案的选择 经济精度是指在正常加工条件下所能保证的加工精度 为了合理地选择表面的加工方法和加工方案 首先应了解生产中各种加工方法和加工方案的特点及其经济加工精度和经济粗糙度 采用符合质量标准的的设备 工艺装备和标准技术等级的工人 不延长加工时间 经济粗糙度的概念类同于经济精度的概念 必须指出 经济精度的数值不是一成不变的 随着科学技术的发展 工艺的改进和设备与工艺装备的更新 加工经济精度会逐步提高 选择加工表面的加工方法和加工方案时 应综合考虑下列因素 二 加工阶段的划分 1 粗加工阶段主要任务是切去大部分余量 关键问题是提高生产率 2 半精加工阶段主要任务是对主要表面进行进一步加工 为后续精加工做好准备 达到一定的精度和表面粗糙度 保证合适的精加工余量 同时完成一些次要表面的加工 如钻孔 攻丝 铣键槽等 3 精加工阶段主要任务是保证主要表面的尺寸精度 形状精度 位置精度及表面粗糙度要求 这是关键的加工阶段 大多数零件的加工经过这一加工阶段就已完成 4 光整加工阶段对于零件尺寸精度和表面粗糙度要求很高 IT5 IT6级以上 Ra 0 20 m 的表面 还要安排光整加工阶段 主要任务是提高尺寸精度和减小表面粗糙度值 一般不用来纠正位置误差 位置精度由前面工序保证 5 荒加工阶段如果毛坯余量特别大 表面特别粗糙 还需在粗加工前安排去黑皮的荒加工阶段 通常把荒加工阶段放在毛坯车间进行 三 划分加工阶段的原因 1 利于保证加工质量2 便于合理使用设备3 便于安排热处理4 便于及时发现毛坯缺陷 避免损伤己加工表面 零件加工阶段划分也不是绝对的 必须指出 1 当加工质量要求不高 工件刚度足够 毛坯质量高和加工余量小 可以不划分加工阶段 2 有些重型零件 由于装夹搬运费时又困难 也常在一次装夹中完成全部的粗加工和精加工 四 工序集中与工序分散 工序集中与工序分散是拟定工艺路线时 确定工序数目 或工序内容多少 的两种不同原则 它与设备类型的选择有密切的关系 1 工序集中和工序分散的概念 工序集中就是将工件的加工 集中在少数几道工序内完成 每道工序的加工内容较多 工序集中 机械集中 组织集中 措施 工序分散就是将工件的加工 分散在较多的工序内进行 每道工序的加工内容很少 最少时每道工序仅有一个简单的工步 2 工序集中和工序分散的特点 1 工序集中的特点1 采用高效专用设备及工艺装备 生产率高 2 工件装夹次数减少 易于保证表面间位置精度 还能减少工序间运输量 缩短生产周期 3 工序数目少 可减少机床数量 操作工人数和生产面积 还可简化生产计划和生产组织工作 本特点也适用于组织集中 4 因采用结构复杂的专用设备及工艺装备 故投资大 调整和维修复杂 生产准备工作量大 转换新产品比较费时 指机械集中 2 工序分散的特点1 设备及工艺装备比较简单 调整和维修方便 工人容易掌握 生产准备工作量少 又易于平衡工序时间 易适应产品更换 2 可采用最合理的切削用量 减少机动时间 3 设备数量多 操作工人多 占用生产面积也大 生产类型现有生产条件工件结构特点技术要求 依据 3 工序集中与工序分散的选用 综合考虑上述因素 权衡利弊 一般来说 大批大量生产适于采用工序集中原则 可采用较复杂的机械集中 如多刀 多轴机床 各种高效组合机床和自动机加工 对于一些结构较简单的产品 如轴承生产 也可采用分散的原则 成批生产应尽可能采用效率较高的机床 如六角车床 多刀半自动车床等 使工序适当集中 单件小批生产采用组织集中 以便简化生产组织工作 综合考虑上述因素 权衡利弊 一般来说 产品品种较多又经常变换时 适于采用工序分散的原则 由于数控机床和柔性制造系统的发展 也可采用工序集中的原则 对于重型零件 为了减少工件装卸和运输的劳动量 工序应适当集中 对于刚性差且精度高的精密零件 则工序应适当分散 目前的发展趋向于工序集中 五 加工顺序的确定 一般工件的加工要经过切削加工 热处理和辅助工序等 因此 确定加工顺序时 要全面地把切削加工 热处理和辅助工序结合起来加以考虑 1 切削加工顺序的安排 1 基准先行 2 粗精分开 先粗后精 3 先主后次 4 先面后孔 5 要考虑车间设备布置情况 2 热处理工序的安排 为了消除内应力 改善切削性能而进行的预先热处理工序 如时效 正火 退火等 应安排在粗加工之前 对于精度要求较高的零件有时在粗加工之后 甚至半精加工后还安排一次时效处理 为了提高零件的综合力学性能而进行的热处理 如调质 应安排在粗加工之后进行 对于一些性能要求不高的零件 调质也常作为最终热处理 热处理工序安排的位置 主要取决于热处理工序的工艺目的 2 热处理工序的安排 为了得到所要求的表面硬度 要进行渗碳 淬火等工序 一般应安排在半精加工之后 精加工之前 对于整体淬火的零件 则应在淬火之前 将所有用金属切削刀具加工的表面都加工完 经过淬火后 一般只能进行磨削加工 为了提高零件硬度 耐磨性 疲劳强度和抗蚀性进行的氮化处理 由于氮化层较薄 应尽量靠后安排 一般安排在精加工或光整加工之前 为了减小氮化时变形 氮化前要加一除应力工序 热处理工序安排的位置 主要取决于热处理工序的工艺目的 3 辅助工序的安排 1 粗加工全部结束后 精加工之前 2 零件从一个车间转向另一个车间前后 3 重要工序加工前后