下第六章工艺过程的基本知识第七章零件的结构.ppt

第六章工艺过程的基本知识 一 生产过程和工艺过程生产过程 将原材料制成各种零件并装配成机器的全过程 工艺过程 在生产过程中 直接改变原材料 或毛坯 形状 尺寸或性能 使之变为成品的过程 第一节基本概念 如 工序1 在车床上车外圆 车端面 镗孔和内孔倒角 工序2 在钻床上钻6个小孔 工序3 在插床上插键槽 工序 在一个地点对一个或一组工件所连续完成的那一部分工艺过程 二 生产类型与特征 1 单件生产 单个地制造某一种零件 很少重复 甚至完全不重复的生产 如 试制车间和机修车间 2 成批生产 成批地制造相同的零件 每隔一定时间又重复进行 如一般机床厂大多属于此类 3 大量生产 当同一产品的制造数量很多 在大多数工作地点 经常重复地进行一种零件某一工序的生产 如汽车制造厂 轴承厂等 等 一 工件的安装方法1 直接安装法2 利用专用夹具安装法 第二节工件的安装和夹具 二 夹具简介 1 分类 通用夹具和专用夹具2 夹具的主要组成部分 如图示 一般由定位元件 夹紧机构 导向元件 夹具体和其它部分 工艺规程 根据具体生产条件拟定的较为合理的工艺过程 用图表 或文字 的形式写成的文件 第三节工艺规程的拟定 拟定工艺规程的基本原则 保证以最低的生产成本和最高的生产效率可靠地加工出符合设计图要求的产品 一 零件的工艺分析主要内容 1 检查零件的图纸是否完整和正确 2 审查零件材料的选择是否恰当 3 审查零件结构的工艺性 例 导柱零件的工艺分析 加工方案 粗车 半精车 粗磨 半精磨 1 毛坯成形方法选择的原则 毛坯成形方法要适应使用性能的要求 根据零件的工作条件 损坏 或失效 形式 选择满足力学性能的材料 毛坯成形方法要适应经济性的要求 毛坯成形方法要适应工艺性能的要求 二 毛坯的选择及加工余量的确定 毛坯的种类 锻件 铸件 各种型材等 一 工作条件 1 该轴在上坡或启动时 承受较大扭矩 2 承受一定的冲击力和应具有较高的抗弯能力 3 承受反复弯曲疲劳应力 二 技术要求 1 杆部硬度37 44HRC 盘部外圆硬度24 34HRC 2 弯曲度 杆中部 1 8mm 盘部跳动 2 0mm 例 汽车半轴 三 选材 40Cr 或40CrMnMo 四 加工工艺路线 毛坯的选择 应根据零件的结构和尺寸 机械性能要求 零件的材料 生产类型 以及加工成本等 综合比较后选用 总余量 从毛坯到成品总共需要切除的余量 1 加工余量 为了加工出合格的零件 必须从毛坯上切去的那层金属 工序余量 某工序中所需切除的那层材料 轴和孔的总余量及各工序余量的分布 对于重要或大批大量生产的零件 分析影响余量的因素 列出公式计算出余量的大小 确定各工序的余量 根据各种工艺手册中的有关表格 结合具体的加工要求和条件 确定加工余量的大小 应用较广 查表法 计算法 采用类比法估计确定加工余量的大小 多用于单件小批生产 2 工序余量的确定 估计法 三 定位基准的选择 定位 加工零件时 将工件安放在机床上 使其相对于刀具有一正确位置 1 工件的六点定位原理 工件的六点定位原理 在机械加工中 要完全确定工件的正确位置 必须有六个相应的支承点来限制工件的六个自由度 六个自由度 完全定位 XYZ XYZ 超定位 不完全定位 2 工件的基准 基准 零件上作为依据的点 线 面 基准分为 设计基准和工艺基准 设计基准 设计时在零件图纸上所使用的基准 工艺基准 在制造零件和装配机器的过程中所使用的基准 工艺基准分为 定位基准 度量基准和装配基准 定位基准 工件定位所依据的基准 1 粗基准的选择原则 a 选取不加工的表面作为粗基准 如图所示 以不加工外圆表面作为粗基准 3 定位基准的选择 两种定位基准 粗基准 以毛坯上未经加工的表面来定位精基准 以已加工过的表面来定位 b 选取要求加工余量均匀的表面为粗基准 c 选择光洁 平整 面积足够大 装夹稳定的表面为粗基准 使得定位准确 工作可靠 d 粗基准只能在第一道工序中使用一次 不得重复使用 2 精基准的选择原则 a 基准重合 尽可能选用设计基准作为定位精基准 以避免定位基准与设计基准不重合而引起的定位误差 B面作为定位基准加工C加工误差 c定位误差 0A面作为定位基准加工C加工误差 b a c定位误差 a 加工C面保证C尺寸 由分析可知 选择定位基准时 应尽量使它与设计基准重合 否则必产生定位误差 增加加工困难 甚至造成零件尺寸超差 b 基准同一 当零件表面位置精度要求较高 尽量选用同一的定位基准 有利于保证各表面之间都具有较高的位置精度 C 选择精度较高 稳定可靠的平面作为精基准 以提高安装的稳定性和精确性 四 工艺路线的拟定 主要包括 1 确定加工方案 应考虑 零件各表面的技术要求 零件的生产类型 材料性能 现有加工条件等 2 安排加工顺序 1 切削加工工序的安排遵循以下4个原则 a 先粗后精 粗 精加工要分开 b 基准表面先加工 c 主要表面先加工 d 先面后孔 2 划线工序的安排较复杂的零件 在单件小批生产中 为了给安装和加工提供依据 需安排划线工序 3 热处理工序的安排热处理一般可分为 a 预备热处理 为改善金属组织和切削加工性的热处理 如 退火 正火等 安排在粗加工之前 b 时效处理 消除内应力对加工精度的影响 一般安排在粗加工前后 c 最终热处理 为提高零件表层硬度和强度的热处理 如 淬火 安排在工艺过程的后期 在切削加工之后 磨削之前 4 检验工序的安排为保证零件制造质量 防止产生废品 需在下列场合安排检验工序 a 粗加工之后 b 关键工序前后 c 特种检验之前 d 从一个车间转到另一个车间加工之前 e 全部加工结束之后5 其他辅助工序的安排a 零件的表面处理 一般安排在工艺过程的最后 b 去毛刺 清洗等 应适当穿插在工艺过程中进行 五 工艺文件的编制 常用工艺文件 机械加工工艺过程卡片 机械加工工序卡片 机械加工工艺卡片 机械加工工艺过程卡片 以工序为单元简要说明加工工艺路线 用于单件小批生产 如示 机械加工工序卡片 为每一工序编制的一种工艺文件 它指导操作工人完成某一工序的加工 用于大批大量生产 如示 例题1 零件材料为45钢 淬火硬度为40 46HRC 其它要求如图示 第四节典型零件工艺过程 零件材料为45钢调质硬度26 31HRCM面硬度51 55HRC 其它如图示 例题2 作业 141复习题 1 8 9 思考和练习题 6 a 第七章零件结构的工艺性 零件结构的工艺性 是指这种结构的零件被加工的难易程度 结构工艺性良好 是指所设计的零件 在保证使用要求的前提下 能较经济地 高效地 合格地加工出来 第一节一般原则及实例分析 1 便于安装即便于准确地定位 可靠地夹紧 1 增加工艺凸台 2 增设装夹凸缘或装夹孔 3 改变结构或增加辅助安装面 2 便于加工和测量 刀具的引进和退出要方便 2 尽量避免箱体内的加工面 3 凸缘上的孔要留出足够的加工空间 4 尽可能避免弯曲的孔 5 必要时 留出足够的退刀槽 空刀槽或越程槽等 3 利于保证加工质量和提高生产效率 1 有相互位置精度要求的表面 最好能在一次安装中加工 2 尽量减少安装次数 3 要有足够的刚度 减少工件在夹紧力或切削力作用