过程装备制造与检测化机课程用教案PPT

精品课件 第一篇机器制造工艺 24学时 第一章机械加工工艺规程的制订第二章机械加工质量第三章典型零件的加工第四章装配工艺第五章结构工艺性基础 精品课件 第一章机械加工工艺规程的制订 5学时 1 1机械加工工艺过程1 2工件在加工中的安装 定位及其选择1 3各种基准的定义 区别 选择原则及举例1 4工艺尺寸链 工艺规程的的制订 精品课件 第一节机械加工工艺规程 生产过程和机械加工工艺过程1 机器的生产过程 从原材料 或半成品 到制成产品 整过劳动过程的总和 包括 毛坯制造 零件的机械加工 机器的装配2 工艺 产品制造 加工和装配 的方法和手段 3 机械加工工艺过程 是用机械加工方法 包括钳工手工操作 按规定顺序把毛坯变成零件的过程 是机器制造工艺过程的一部分 4 工艺规程 工艺过程的各项内容写成的文件 5 机械加工工艺规程 机械加工工艺过程写成的文件 工艺规程是组织生产和指导生产的依据 工艺规程的合理与否直接影响到零件加工质量 效率和成本 精品课件 二 机械加工工艺过程的组成 一个零件的机械加工工艺过程往往是比较复杂的 为了便于组织和管理生产 以保证零件质量 生产中常把机械加工工艺过程分为若干工序 而工序又可分为工位 工步和走刀等 1 工序 典型零件的加工工艺过程 概念 它是指一个 或一组 工人在一台机床 或一个工作地点 对一个 或几个 工件所连续完成的那一部分工艺过程 工序是工艺过程的基本单元一个零件往往要经过多道工序能制成成品工序是制订时间定额 配备工人 安排作业计划和进行质量检验的基本单元 精品课件 图2 1活塞式压缩机十字头销 精品课件 表2 1十字头销机械加工工艺过程材料 20 渗碳淬火 精品课件 图2 2阶梯轴 精品课件 表2 2阶梯轴机械加工工艺过程 单件小批生产 表2 3阶梯轴机械加工工艺过程 中批生产 返回 精品课件 注意 同一零件工序划分不完全相同根据零件产量和生产条件决定 精品课件 安装 概念 安装是指工件加工前 使其在机床 或夹具 上定位和夹紧的整个过程 图2 3法兰盘 第一次安装 夹紧 大端外圆 粗加工小端外圆 端面和粗加工内孔 第二次安装 夹紧 小端外圆 粗加工大端外圆 端面和精加工内孔 一个工序中可能不止一次安装 安装耗时 增加安装误差 应尽可能减少安装次数3 安装误差 定位误差 夹紧误差 精品课件 3 工位 概念 工位是指为了完成一定的工序部分 在一次装夹下 工件与夹具或设备的可动部分一起相对刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置 图2 4多工位加工工位 装卸工位 钻孔工位 扩孔工位 铰孔 多工位加工可以减少安装次数 提高生产力 精品课件 4 工步 概念 工步是指加工表面 切削刀具和切削用量不变的条件下所连续完成的那部分工艺过程 复合工步 为了提高生产率 经常用几把刀具同时加工几个表面的工步 称为复合工步 图2 5复合工步 注意 1 复合工步可提高生产率2 工艺文件上复合工步应视为一个工步 5 走刀 概念 在一个工步内 若工件被加工表面需除去的金属层很厚 可分儿次切削 则每切削一次即为一次走刀 精品课件 三 生产纲领和生产类型 生产纲领 是企业在计划期限内应当生产的产品产量和进度计划 年产量 生产类型 1 生产类型是企业 或车间 工段 班组 工作地 生产专业化程度的分类 2 由年产量决定 单件生产 单件生产产品种类较多 而同一产品的数量根少 工作地点的加工对象经常改变 如新产品试制 重型机器制造 大型化工设备制造等 大量生产 成批生产 大量生产产品数量很多 大多数工作地点经常重复地进行某一零件的某一工序加工 如汽车 拖拉机制造 一年中分批地制造相同的产品 生产呈周期性的重复 称为成批生产 如机床 压缩机制造 根据每批制造的相同产品数量的大小 即批量 又可分为大批生产 中批生产和小批生产 精品课件 或 表2 4生产纲领与生产类型的关系 不同生产类型零件的加工工艺有很大不同 1 产量大 产品固定时 适合采用各种高生产率的专用机床和专用夹具 以提高生产率和降低成本 2 产量小 产品品种多时 目前多采用通用机床和通用夹具 生产率较低 3 生产类型对其工艺规程的制订有很大影响 精品课件 表2 5各种生产类型的工艺特征 精品课件 第二节工件在机械加工中的安装 一 安装的概念1 定位 工件机械加工前 应放在机床夹具或工作台上 使它在被夹紧之前占有某一正确位置 这叫做定位 2 夹紧 为了使工件在加工过程中保持其正确位置 工件在定位以后必须将它夹牢压紧 这叫做夹紧 3 安装 工件从定位到夹紧这一过程称为安装 4 安装误差定位误差 定位不正确 工件在机床或夹具上不能占据正确位置 产生定位误差 夹紧误差 夹紧不合适 使工件产生变形和位移 产生夹紧误差 工件安装是否正确直接影响到加工精度和表面质量 精品课件 图2 6工件的安装 如图要求 套筒零件周向需钻一孔 孔轴线与端面有尺寸要求 安装 工件以内孔和左端面安装在柱销2的外圆和凸肩上 以实现定位 用螺母4和开口垫圈5把工件压紧在夹具上 精品课件 二 工件的安装方式 直接找正安装 按划线找正安装 夹具安装 精品课件 三 工件六点定位原则 概念 用六个固定点 实际上是相当于支承点的定位元件 与工件接触 每个固定点限制工件一个自由度 便可将六个自由度完全限制 使工件既不能移动 也不能转动 在空间的位置唯一确定 要使工件完全定位 就需要限制六个自由度 这就是工件的 六点定位原则 目的 工件定位的目的是使工件在机床或夹具中占有正确的位置 也就是使它相对于刀具刀刃有正确的相对位置 最终保证尺寸精度和位置精度 图2 7工件的六个自由度 精品课件 图2 8工件在空间的六点定位 不共线约束点限制 限制 限制 1 六点定位中的点是理论的 实际上是通过球面 平面 圆柱面和它们的组合表面来体现的 2 限制了某个自由度就是指工件在该方向上只能有一个位置 3 常用定位元件 支承钉 支承板 长销 短销 长V形块 短V形块 长定位套 短定位套 固定锥销和浮动锥销等 精品课件 图2 9轴在铣键槽时的定位1 V形块2 定位销3 止推销 完全定位 工件的六个自由度全部被限制 在空间占有完全确定的唯一位置 加工要求 在轴上铣槽 槽对称于轴中心线 距轴端尺寸a 与上工序铣出的槽b相隔180 精品课件 允许小于六点的定位 不完全定位 图2 10磨削平面时的定位 加工要求 磨削工件上端面 保证尺寸h和两端面平行度要求 安装 将工件安装在磁性工作台上 精品课件 工件定位时应该限制的自由度未被限制 就无法保证该工序所规定的加工要求 欠定位 图2 11欠定位 在铣床上铣削通槽 若以底平面定位 仅限制三个自由度 无法保证通槽与侧面的距离和平行度要求 精品课件 过定位 定位干涉 几个定位支承点重复限制同一个自由度 而形成重复定位的现象 图2 12平面过定位 图中所示为平面用四个支承钉支承的定位情况 四个点限制了三个自由度 这是过定位 若工件下平面加工得很平整 且四个支承点在装配后重新修磨过 准确地位于同一平面上 这样支承稳固 刚性好 能减少工件受力变形 这种过定位是允许的 如果工件定位表面粗糙 应改为三点支承 面且要用球面支承钉 以使接触稳定 精品课件 图2 13连杆的定位 连杆以长销1 支承板2和档销3定位的情况 长销1相当于四点定位 限制工件的四个自由度 支承板2限制了工件的三个自由度 档销3限制一个自由度 其中和被重复限制 若定位销1与支承板2之间和连杆小头孔与其端面之间均保持垂直 则过定位是允许的 实际上工件有误差 尖具定位元件之间和工件定位表面之间都会存在垂直度误差 因此就有可能如图a所示 端面与支承板不完全接触 若用力强迫使它们接触 则会引起销1和连杆弯曲变形 因此应如图b所示 将长销1改为短销1 短销仅限制和两个自由度 不会出现过定位 或把支承板2改为小支承板2 见图c 只起消除的作用 精品课件 总结1 欠定位是不允许的2 在定位基准精度 包括本身精度和定位基准之间的位置精度 和定位件精度 包括本身精度和定位元件之间的位置精度 都很高的情况下 过定位是允许的3 分析定位时应研究加工精度所必须限制的自由度4 从受力的角度研究不完全定位中还应限制那些自由度 精品课件 四 常用的定位方式 一以平面定位 应用情况 加工箱体 机座 支架 圆盘 板状类零件的平面和孔时 都用平面为定位基准 图2 14平面定位示意图 根据选作定位基准用的表面是否经过加工 可分为粗基准和精基准 因此夹具中所用定位元件的结构也不尽相同 图2 14为平面定位示意图 其中图a表示以粗基准定位 由于定位基面误差较大 因此只适于采用支承钉支承 图b表示以精基准定位 此时定位基面精度较高 一般可采用支承板支承 精品课件 在用几个基准组合定位时习惯把限制自由度数最多的定位基面称为第一定位基面 并依次根据限制自由度数的多少而分为第二 第三定位基面 箱体零件三个定位基面的安排 以及有关定位元件的布置 一般应遵循下述原则 第一定位基面应该是工件上最大的并较精确的平面 在其上布置的三个支承元件 对精基准也可布置四个支承元件 限制三个自由度 诸支承元件构成了支承面 见图2 14中的三角形123 长方形1234 其面积应尽可能大 这样做有利于提高定位精度 增加定位稳定第二定位基面应选择工件上的窄长平而 布置两个定位支承 限制两个自由度 为了提高定位精度 两个定位支承相距应尽量远 第三定位基面一般选而积较小的平面 布置一个定位支承 限制一个自由度 精品课件 二以圆孔定位 应用 套筒 圆盘 杠杆等类零件是以其主要孔作为定位基准定位元件 心轴 定位销长销定位 限制4个自由度短销定位 限制2个自由度 图2 15圆孔定位 精品课件 三以圆锥孔定位 应用 加工轴类零件或要求精密定心的工件时 常以工件锥孔作为定位基准 图2 16圆锥孔在原锥体上定位 锥形套简是以其锥孔在锥形心轴上定位精加工外圆 中心孔在顶针上定位车外圆 这两类都是圆锥面与圆锥面的接触方式 根据接触而相对长度可分为 1 接触面较长的 相当于五个定位支承点2 接触面较短的相当于三个定位支承点 限制三个自由度 轴类零件采用左 右中心孔定位 右中心孔用轴向可移动的后顶针定位 只限制两个自由度 精品课件 四以外圆定位 以其外圆作为定位基准实现定位的工件 根据外圆表面的完整程度和加工要求 可在圆孔 V形块中定位 图2 17外圆表面用V形块定位 V形块又称元宝铁 适用于完整的圆柱面定位和非完整的圆柱面定位 铣削轴类零件键槽时 采用V形块定位尤为合适 当工件直径变动时 键槽对称平面始终与V形块的夹角平分面重合 易于保证键槽对称度要求 长V形块 限制4个自由度短销定位 限制2个自由度 精品课件 五以组合表面定位 组合定位 以两个或两个以上表面作为定位基准 1 以一个圆孔和与该孔轴线垂直的平面定位 图2 18孔平面组合定位 过定位 2 以一个平面两孔组合定位 图2 19一面两孔定位 应用 在大批大量生产中 加工箱体 杠杆 盖板等类工件时常采用的组合定位方式 例 镗连杆小头孔 工件以端面和大 小头孔定位 用削边定位插销插入小孔 限制x自由度 定位以后 在小头两侧用浮动平衡夹紧装置在图示位置处夹紧 然后拔出定位插销 伸入镗杆 加工小头孔 采用被加工表面作为定位基准的目的是使小头孔获得较均匀的加工余量 以提高孔本身的加工精度 精品课件 思考它们对自由度的限制情况 其它例子见书 图2 20定位元件对自由度的限制 精品课件 五 工件的夹紧1 夹紧2 对夹紧装置的要求3 夹紧力的确定 大小 方向 作用点 夹紧力的作用方向应垂直主要定位面夹紧力的作用方向应尽量与工件的最大刚度方向一致夹紧力的作用方向应尽可能与切削力 工件重力一致 夹紧力的大小通过力学公式估算后乘以安全系数获得 精品课件 夹紧力的作用点的位置应正对支撑元件或在支撑面内 避免工件侧翻夹紧力的作用点的位置在工件刚性较好的部位夹紧力作用点尽可能靠近被加工面 精品课件 第三节各种基准的定义 区别 选择原则及举例 图2 20面种铣键槽定位方式两孔定位 在铣床上采用调整法加工键槽的定位方式 图a夹具支承板成水平和垂直布置 图b将工件放在V形块上定位 从限制自由度数看 两种定位方式是相同的 当轴与定位元件接触面较长时 都限制了四个自由度 但从保证键梢两侧面对称度要求来看 图b方案优于图a 工件定位时应遵循六点定位原则 选择工件上哪些表面来定位呢 选择得不好又会造成什么后果 这些问题的正确解决与制订工艺规程有很大关系 精品课件 图2 21定位基准的选择 先加工A和B面 加工C面时有两种定位方案 以A面为定位基准 图b 夹紧力与切削力 工件重力方向相同 所需夹紧力最小 夹紧机构简单 但A面不是C面的设计基准 如采用B面为定位基准 图c 则与设计基准重合 容易保证尺寸的加工情度 但这时夹紧力与切削力 重力万向相反 所需夹紧力较大 且夹紧机构复杂 定位基准的选择是制订工艺规程的一个重要问题 它直接影响到加工情度 夹具结构的复杂程度和工序的数目 一般应对几种定位方案分析比较 择其优者 精品课件 一基准的分类 设计基准 零件图上用以确定其它点 线 面的基准 工艺基准 基准是指零件上的一些点 线 面 根据这些点 线 面来确定其它点 线 面的位置 作为基准的点 线和部分面在工件上是不存在的 例如孔的轴线 槽的对称平面等 这时必须由某些具体的表面来体现这些线或面 如轴类零件的中心孔 它所体现的基准是轴线 测量基准 加工和装配时的基准 定位基准 装配基准 工序基准 精品课件 设计基准1 精品课件 图2 22主轴箱体的设计基准 例 车床主轴箱箱体主轴孔的设计基准是D和E面 孔 和孔 的的中心线是孔 的设计基准 设计基准选择时应考虑 1 满足零件在机器中的功用和性能要求如图中尺寸y4表示车床中心高 应直接标出 2 重要尺寸 如中心距 装配尺寸 应直接标出如图中R2 R3反映两轴中心距 其大小直接影响到齿轮能否正常啮合 3 便于测量 设计基准2 精品课件 定位基准 加工工件时定位所用的基准 1 选择定位基准的问题常常是选择定位基面的问题 2 工件定位时 一般通过它的定位表面与机床工作台或夹具的定位元件相接触而获得正确位置 此时定位表面也是支承表面 但是支承表面不一定就是定位表面 测量基准 加工工件时或加工后测量尺寸和位置所用的基准 图2 23测量基准 A面的跳动和外圆径向圆跳动测量基准是内孔 思考 图b 装配基准 用以确定零件在部件或产品中位置的基准 如图2 22车床主轴箱箱体的D E面是装配基准 由此确定该主轴箱体在车床上的位置 精品课件 二定位基准的选择 合理选择定位基准对保证加工精度和确定加工顺序都有决定性的影响 应该根据加工面的具体要求 尤其是该加工面与其它表而的位置精度要求来确定所需的定位基面 然后 根据先加工基准面的原则 确定整个工件的加工顺序 定位基准有粗基准与精基准之分 在加工的起始工序中 只能用毛坯上未加工的表面作定位基准 则该表面称为粗基准 利用已经加工过的表面作定位基准 则该表面称为精基准 1 粗基准的选择 第一道工序中 粗基准选择影响到各加工表面加工余量的分配和工件上加工表面与非加工表面的相对位置 对产品质量有重要影响 1 保证相互位置要求的原则 当工件具有加工表面和不加工表面时 为保证加工表面与不加工表面之间的相对位置要求 一般应选择不加工表面为粗基准 当工件上存在若干个不加工表面时 应选择与加工表面的相对位置有较高要求的不加工表明作为粗基准 2 保证加工表面加工余量合理分配的原则 加工余量小的作为粗基准 3 便于工件装夹 选择粗基准时 必须考虑定位准确 夹紧可靠以及夹具结为了保证定位准确 夹紧可靠 要求选用的粗基准尽可能平整 不允许有锻造飞边 铸造浇 冒口或其他缺陷 选面积大安装面平整的作为粗基准 4 粗基准一般不重复使用 粗基准的选择原则 精品课件 图2 24以不加工表面为粗基准 图为一回转体零件 其铸造毛坯内孔B与外圆A同轴度误差较大 方案1 用不加工的外圆表面夹在三爪卡盘上作为粗基准 则加工后的表面与不加工面A基本上是同轴的 壁厚均匀 但内孔B加工余量不均匀 方案2 用四爪卡盘夹外圆 按内孔B找正 作为粗基准 这时内孔加工余量均匀 但是壁厚不均匀 A面不加工 精品课件 图2 25机床床身加工粗基准选择 在车床床身加工中 导轨面是最重要的表面 它不仅精度要求高 而且要求导轨面有均匀的金相组织和较高的耐磨性 因此希望加工时导轨面去除余量要小而且均匀 图a以导轨面为粗基准 先加工底面 然后再以底面为精基准 加工导轨面 这就可以保证导轨面的加工余量均匀 图b将造成导轨余量不均匀 精品课件 图2 26重复使用粗基准引起的误差 由于毛坯表面的精度和粗糙度都比较差 一般情况下同一尺寸方向上的粗基准只能使用一次 如图加工轴 如重复使用毛坯表面B定位 加工表面A和C 使A和C面的同轴度误差较大 精品课件 图2 27重复使用粗基准引起的误差及其改进方案 精品课件 2 精基准的选择 精基准的选择主要应从保证零件的加工精度要求 同时考虑装夹准确 可靠和方便 且夹具结构简单 1 基准重合原则 设计基准作为定位基准 避免定位误差 2 基准统一原则 工件在多数工序中选用统一的定位基准来加工工件上的各个加工表面 例如轴类零件的加工采用两端顶尖孔作精基准 圆盘类零件加工采用孔和端面作精基准 箱体类零件加工采用一面两孔作为基准等均属 基准统一 的实例 可避免基准的转换带来的误差 有利于保证各表面的位置精度 统一基准也有利于简化工艺规程制订及夹具设计和制造 缩短了生产准备周期 3 自为基准原则 某些精加工表面要求加工余量小而均匀时 可选择该加工表面本身作为定位基准 例如磨削床身导轨 就是在磨头上装百分表 以导轨面本身作为精基准 移动磨头来找正工件 或者直接观察磨削时的火花来找正工件 另外 对于定尺寸刀具的加工 如浮动铰孔 珩磨及拉削等 一般也为 自为基准 主要提高本表面的质量 对位置精度无影响 4 互为基准原则 为了使加工重要表面间有较高的相互位置精度 或使加工余量小而均匀 可采用 互为基准 进行多次反复加工 例如精密齿轮的加工 当用高频淬火把齿面淬硬 需再进行磨齿时 因其淬硬层较薄 所以要求磨削余量小而均匀 此时 就须先以齿面为基准磨内孔 再以孔为基准磨齿面 以保证齿面余量均匀及孔与齿面有较高的位置精度 又如 车床主轴轴颈和前锥孔是主轴的主要工作表面 它们之间的同轴度要求很高 因而常纵轴颈作基准加工前锥孔 再以前锥孔作基准加工轴颈 并多次反复加工 就能满足要求 5 保证工件定位准确 夹紧安全可靠 操作方便 省力的原则为满足此原则 精基准尽可能选尺寸精度高 粗糙度低和表面支承面积大的表面 当用夹具装夹时 选择的基准面应使夹具结构简单和操作方便 精基准的选择原则 精品课件 图2 28基准重合原则 如图所示的车床床头箱 为车床中心高 即床头箱底面M到主轴支承孔的高度尺寸 设计基准是底面M 加工主轴承孔可能采用的定位方案 方案1 单件小批生产镗主轴孔时 以底面M为定位基准 直接保证尺寸H1 这时设计基准与定位基准重合 影响加工精度的只有与镗孔工序有关的加工误差 把此误差控制范围以内就可保证规定的加工精度 方案2 大批生产镗主轴承孔时 常以顶面N为定位基准 保证尺寸H 这时定位基准与设计基准不重合 H1的精度决定于尺寸H和H2的加工精度 因此必须控制尺寸H和H2的加工误差总和不超过 由此可知当定位基准与设计基准不重合时 本工序的加工要求必须满足下式 精品课件 图2 29零件的两种尺寸标注 精品课件 第四节加工余量 工序尺寸 工艺尺寸链 工艺规程的制订 一加工余量 加工余量 在机械加工中 为了获得零件形状 尺寸和表面质量 需从工件加工表面切去一层金属 此金属层的厚度称为加工余量 即公称余量或基本余量 总加工余量 毛坯余量工序余量 同一加工表面相邻两工序的工序尺寸之差 图2 30加工余量 精品课件 图2 31加工余量和加工尺寸的分布 入体 原则 1 轴类零件取单向负偏差2 孔类零件取单向正偏差3 毛坯尺寸取对称公差 工序尺寸偏差的规定 精品课件 二确定加工余量的方法 零件的设计尺寸及其公差是由毛坯通过多道加工工序逐步得到的 为了最终保证零件的设计要求 需要规定各工序的工序尺寸及其公差 工序余量及所用加工方法的经济精度 公差 确定后 即可分别算出工序尺寸及其公差 当工序基准 或定位基准 与设计基准重合 可按工序余量和经济精度直接推算 当基准不重合时 则计算比较复杂 需用尺寸链的原理进行基准转换和分析计算 三工序尺寸及其公差的确定 计算法查表法经验估算法 精品课件 1 基准重合时工序尺寸及其公差确定 表2 7法兰盘内孔加工的工序对其公差确定实例 计算时可先确定各工序的公称余量 再由后工序的尺寸 即工件上的设计尺寸 开始 向前工序推算 直到算出毛坯尺寸 工序尺寸的公差按各工序的经济精度确定 并按 入体原则 确定上 下偏差 精品课件 1 工艺尺寸链 图2 32工件加工与测量中的尺寸联系 尺寸链 由互相联系的 按一定顺序排列成封闭形式的尺寸图形称为尺寸链 工艺尺寸链 由单个零件在加工中的有关尺寸所形成的尺寸链称为工艺尺寸链 尺寸链的主要特征 封闭性 尺寸链的各个尺寸按照一定顺序首尾相接 构成封闭形式 关联性 尺寸链中任何一个尺寸的变化都将直接影响其它尺寸的变化 尺寸链的组成1 组成尺寸链的每一个尺寸称为环 封闭环 A 组成环 增环减环 2 基准不重合时工序尺寸及其公差确定 精品课件 1 尺寸链简图的画法 图2 31套筒零件尺寸链简图 尺寸链简图的画法可归结为 首先确定间接保证的尺寸 这是尺寸链的封闭环 从封闭环起 按照零件上表面间的联系 依次画出有关的 直接获得的尺寸作为组成环 直到形成一个封闭图形 确定各组成环为增环或减环 注意 工艺尺寸链的构成取决于工艺方案和具体的加工方法 先分析工艺过程 才能确定工艺尺寸链的封闭环 封闭环是加工中间接保证的尺寸 精品课件 2 尺寸链的基本计算 表2 6尺寸链计算所用符号 尺寸链的计算方法有极值解法和概率的解法两种 生产中一般采用极值法计算 有关概率解法的公式和应用将在装配尺寸链中介绍 精品课件 a 封闭环的基本尺寸 b 封闭环的极限尺寸 上 下偏差 n 总环数m 增环数n 1 组成环数 c 封闭环的公差 封闭环公差等于所有组成环公差总和 封闭环的精度最低 最短尺寸链原则 封闭环公差一定时 组成环环数愈多 则每一组成环的公差就愈小 对加工要求就愈高 所以应当尽量减少尺寸链的环数 精品课件 图2 32测量基准与设计基准不重合时的尺寸换算 封闭环 计算内容 A2的基本尺寸 上下偏差 验算封闭环公差 通过尺寸换算来间接保证封闭环的要求 必须提高组成环的加工精度 当封闭环的公差较大时 仅需将本工序的加工精度提高 当封闭环的公差等于 甚至小于其中任何一组成环的公差时 则不仅要提高本工序的加工精度 而且还要提高前一工序 工步 的加工精度 加工精度的提高 意味着加工困难 加工成本增加 当加工精度提得很高时 甚至无法加工出来 这时 就必须改变原定的工艺过程或测量方法 例1 精品课件 精品课件 精品课件 通过尺寸换算来保证封闭环的要求 必须提高组成环的加工精度 精品课件 解题步骤 1 画尺寸链简图2 判断封闭环 增环和减环3 求解未知环的基本尺寸和上 下偏差4 判断工艺路线的实施 精品课件 图2 33定位基准与设计基准不重合时的尺寸换算 例2 精品课件 以尚需继续加工的表面作为工序基准时工序尺寸及其公差的确定零件加工中 有些加工表面的测量基准或定位基准还需继续加工 当加工这些基准面时 不仅要保证基面本身的精度要求 而且还要同时保证前工序原加工表面的要求 即一次加工要同时保证两个尺寸的要求 此时需要进行工序尺寸的换算 需保证表面处理层的深度时工序尺寸及其公差的确定一般表面处理分成两类 如渗碳 渗氮 镀铬 镀锌和镀铜等 这时 为了保证表面处理层的深度 需进行工序尺寸的换算 精品课件 例3 精品课件 例4 精品课件 三机械加工工艺规程的制定 内容 零件的加工基准 加工工艺路线 各工序的具体加工内容及精度 切削用量 时间定额及所用的设备和工艺装备等 格式 作用 是指导生产的主要技术文件 是生产管理和组织工作的依据 是新建和扩建机械制造厂或车间的基本技术文件 基本要求 保证加工质量最大限度地提高生产率 尽可能降低成本 努力减轻工人劳动强度 保证安全生产和良好的工作条件 原始资料 零件工作图和产品装配图 产品的生产纲领 产品验收的质量标准 现场生产条件 包括毛坯的制造条件或协作关系 现有设备精度 专用设备和工艺装备的制造能力及工人的技术水平等 有关手册 标准及工艺资料等 精品课件 机械加工工艺规程应填写成表格 卡片 的形式1单件小批生产中 一般只编写简单的机械加工工艺过程卡片在中批生产中 用机械加工工艺卡片在大批大量生产中 则要求有详细和完整的工艺文件 要求各工序都要有机械加工工序卡片 对半自动及自动机床 则要求有机床调整卡 对检验工序则要求有检验工序卡等 精品课件 精品课件 精品课件 精品课件 零件的结构工艺性 是指其在不同生产类型的具体生产条件下 从毛坯的制造 零件加工到产品的装配和维修 在保证使用要求的前提下 能被经济方便地制造出来 改进零件的结构工艺性 提高切削效率1 便于工件的安装2 减少安装次数3 减少走刀次数4 减少刀具的调整次数5 减少刀具的空行程便于加工减少切削加工量 精品课件 加工过程中的工序数量 材料消耗 制造周期及制造费用等在很大程度上与所选择的毛坯制造方法有关 工艺人员应根据零件的结构特点和使用要求正确选择毛坯类型及其制造方法 设计出毛坯的结构并制订有关技术要求 1 常用毛坯的种类及其特点铸件 形状复杂的零件 一般采用铸造毛坯 木模 金属模砂型铸造 金属型铸造 离心铸造 压力铸造等 锻件 自由锻和模锻 自由锻 精度低 加工余量大 适用于单件小批生产或锻造大型零件 模锻 精度比自由锻件高 表面质量较高 毛坯的形状也可复杂一些 适用于产量较大的中小型零件毛坯的生产 型材 圆钢 方钢 六角钢 扁钢 角钢 槽钢及工字钢等 热轧型材尺寸较大 规格多 精度低 多用于一般零件的毛坯 冷拉型材的尺寸较小 精度较高 而规格不多和价格较贵 多用于毛坯精度较高的中小型零件表面可不经加工而直接选用 焊接件 由型材焊接其它 冲压件 冷挤压件 粉末冶金件等 2 毛坯选用原则生产类型零件的结构形状和尺寸 零件的力学性能要求 材料不同 铸铁材料往往采用铸件 钢材则以锻件和型材为多 零件的功用现有生产条件新工艺 新技术和新材料的利用 精品课件 镗孔 再提高一点加工精度 则成本大大增加加工误差即使大幅度增加 成本降低很少则该种加工方法较为经济 表面加工方法的选择 图2 34加工误差与加工成本的关系 任何一种加工方法所能获得的加工精度和表面粗糙度都有一个相当大的范围 但只有在某一个较窄的范围内才是经济的 这个经济的加工范围就是经济加工精度 经济加工精度 是在正常的加工条件下 即采用符合质量标准的设备 工艺装备 使用标准技术等级的工人及不延长加工时间等 所能保证的加工精度 表中数据供参考 精品课件 表2 8外圆柱面加工方法 见教材P252 精品课件 表2 9各种加工方法能达到的表面粗糙度 精品课件 参考上述资料时要注意下列情况 采用车 铣 刨 钻等加工方法时一般不能加工已淬硬的钢材 铰孔不宜加工大孔 镗孔不宜加工小孔 各表所列经济精度是随着新的加工方法的出现和新技术的发展与应用而变化的 精品课件 1 加工阶段的划