一、工艺路线的拟定课件.ppt

机械制造工艺学,工艺路线的拟定,工艺路线：从毛坯到成品的加工顺序影响加工质量、效率、工人劳动强度、设备投资、车间面积、生产成本。内容：定位基准选择；各表面加工方法选择；工序集中和分散；加工阶段划分和先后顺序安排；设备及工装选择。,定位基准的选择,粗基准：未加工的毛坯面精基准：已加工的表面,粗基准的选择,1.保证不加工面位置正确原则：选不加工面为粗基准。,2.余量均匀原则：选重要表面：要求高的孔；导轨表面。,3.粗基准平整光洁，定位可靠原则4.粗基准只能有效使用一次原则,（二）精基准的选择,1.基准重合原则：定位基准与设计基准重合无基准不重合误差。2.基准统一原则：整个工艺过程或有关的几道工序采用同一个（或一组）定位基准来定位称基准统一原则。,简化工艺过程制定及统一的夹具设计,避免基准转换带来的误差,若一次装夹能同时加工多个表面，那么这多个表面间的位置、尺寸精度和定位基准的选择无关，而是取决于加工多个表面的各主轴及刀具间的位置精度及调整精度。,选作统一基准表面要求：,面积大，精度高，孔距远。,常用的有：,箱体类（一面二孔，三面互相垂直面）,轴类（两顶尖孔）,盘类（大端面，短孔）,3.互为基准原则渗碳淬火后齿面磨削（互为基准）,注意：互为基准原则：使加工面间有较高的位置精度，又使其加工余量小而均匀，可采用反复加工，互为基准的原则。,4.自为基准原则导轨面磨削（自为基准）,注意：自为基准原则：不能提高加工面的位置精度，只能提高本身的精度。5.便于装夹原则首先考虑定位精度，其次考虑有合适的定位夹紧机构。,（三）粗、精准选择要点：,1.精基准考虑的重点是如何减小误差，提高定位精度；2.粗基准考虑的重点是加工面有足够的余量，加工面与不加工面的尺寸，位置精度，提供精基准。3.粗、精基准选择的各条原则，从不同方面提出的要求，在具体使用时常常会互相矛盾，必须结合具体的生产条件进行分析，抓住主要矛盾，灵活选用这些原则。,4.粗、精基准的选择使用，必注意精基准选择在前，使用在后，粗基准选择在后使用在先。因为对零件图进行工艺分析之后，必须首先选择精基准，以保证零件的主要加工精度，此后，才考虑选择粗基准，将零件加工出来。,(四）定位基准选择示例：,下图为车床主轴箱体的个视图，图中孔为主轴孔，是重要孔，加工时希望加工余量均匀。试选择加工主轴孔的粗、精基准。,表面加工方法的选择,（一）加工精度（经济精度）加工经济精度：在正常的加工条件下所能保证的加工精度。外圆，孔，平面的经济精度,（二）选择表面加工方法考虑的因素,1.工件材料的性质精加工：淬火钢磨削；有色金属精细车（镗），金刚镗2.工件的形状和尺寸IT7孔：镗，铰，拉，磨；箱体：大孔，镗；小孔，钻，扩，铰。,3.生产类型大批大量生产：选高生产率，质量稳定的加工方法平面、孔拉削，轴仿形车单件小批生产，通用加工方法平面刨，铣，孔钻，扩，铰，镗。数控机床，加工中心。,4.具体生产条件利用现有设备和工艺手段，工人的技术水平，挖掘潜力，重视新工艺，新技术，兼顾设备的负荷平衡。,（二）选择表面加工方法考虑的因素,1.工件材料的性质精加工：淬火钢磨削；有色金属精细车（镗），金刚镗2.工件的形状和尺寸IT7孔：镗，铰，拉，磨；箱体：大孔，镗；小孔，钻，扩，铰。,（三）各种表面的典型加工路线,1.外圆表面加工路线（1）粗车半精车精车精度低（2）粗车半精车粗磨精磨黑色金属，IT6，Ra0.4um，精度高（3）粗车半精车精车金刚石有色金属，精度高（4）粗车半精车粗磨精磨精密加工，精度更高。,2.孔的加工路线（1）钻扩铰40中、小孔（2）粗镗半精镗精镗大孔，有色金属孔，小批中小孔（3）钻拉，大批大量（4）粗镗半精镗粗磨精磨中小淬硬孔,3.平面加工路线一般要求采用铣、刨磨削：IT6Ra0.32um中小件、淬火刮研：精密单件小批高速精铣：中小件，不淬火宽刀精刨：大件，不淬火加工方法的选择顺序是：先主要表面，后次要表面；先考虑最终加工，后推至前面加工方法，即：先主后次，先终后前，综合考虑。,2.孔的加工路线（1）钻扩铰40中、小孔（2）粗镗半精镗精镗大孔，有色金属孔，小批中小孔（3）钻拉，大批大量（4）粗镗半精镗粗磨精磨中小淬硬孔,3.平面加工路线一般要求采用铣、刨磨削：IT6Ra0.32um中小件、淬火刮研：精密单件小批高速精铣：中小件，不淬火宽刀精刨：大件，不淬火加工方法的选择顺序是：先主要表面，后次要表面；先考虑最终加工，后推至前面加工方法，即：先主后次，先终后前，综合考虑。,四、工序顺序的安排,1.工序顺序的安排先基面，后其它：首先安排加工后续工序作为精基准的表面，然后再以该基准面定位，加工其它面先面后孔：平面可以作为精基准，以平面定位加工孔易保证位置精度。先主后次先粗后精,2.热处理工序的安排退火，正火（机加工之前）高碳钢退火，低碳钢正火，目的：消除组织不均匀，细化晶粒，改善切削加工性能，消除应力。,时效：目的：消除残余应力一般铸件：粗加工前或后；较高零件：半精加工后再安排一次；重要零件:每个加工阶段间各安排一次。,淬火与调质目的：获得需要的力学性能由于产生较大变形，调质安排在机加工前，淬火安排在磨削前。渗碳淬火和渗氮低碳钢渗碳淬火，变形大，安排粗磨后，精磨前渗氮：提高表面硬度和抗蚀性，变形小，在最终加工之前。,3.辅助工序的安排检验工序一般性尺寸检查：重要、关键工序前后，各阶段间及最后特殊内部质量检验：X探伤，密封性检查等，加工前或最后。清洗、去毛刺：加工后，装配前,五、工序的集中和分散,1.集中与分散的概念工序集中：将工件的加工集中在小数几道工序内完成，每道工序的加工内容很多工序分散：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。工序集中的极端的情况。,2.工序集中与分散的特点工序集中的优点：减少装夹次数，缩短辅助时间，保证位置精度减少机床、工人数量和占地面积简化生产组织和计划调度工序集中缺点：机床复杂，投资高，调整维修复杂，准备工作量大，转换产品费时不利于划分加工阶段工序分散的特点刚好相反,3.工序集中和分散程度和确定应根据生产类型，工件结构，加工要求和设备条件综合考虑。单件小批：工序集中；大批大量：可以集中，也可分散趋势是集中；重型件：集中；刚性差，精密件：分散。,六、加工阶段的划分,对于加工精度要求较高的零件一般分为粗加工，半精加工，精加工几个阶段。粗加工要求生产率，精加工保证精度。优点：保证加工质量，合理使用设备，及早发现缺陷。,七、机床设备的选择,1.机床的选择内容：型号、规则、精度、生产率原则：与加工对象(工件精度、形状、尺寸、生产类型、生产条件)相适应。2.工艺装备的选择考虑因素：工件材料、形状、尺寸、精度、生产率、生产类型及机床、工艺方案等，与之相适应。,（）夹具单件小批：通用夹具；机床附件；组合夹具；大批大量：专用夹具中小批生产：可调夹具或成组夹具（）刀具单件小批：标准刀具；大批大量：专用或复合刀具；多刃刀具（）量具单件小批：通用量具（游标卡尺、百分尺、千分表等）大批大量：极限量规、检验夹具、检验仪器,八、工艺规程实例,根据下图所示连杆零件图，铸件毛坯、孔未铸出，中、小批生产，试简述机械加工工艺过程并回答问题。问题：为何A面用车削，B、C面却用铣削？,机械加工工艺过程：（1）铸坯退火检验（2）粗、精车A面，保证尺寸20及Ra5，钻孔20，粗镗至35.50+0.16，精镗360+0.027达及Ra2.5。（3）检验（4）铣C面保证尺寸70及Ra5，铣B面保证尺寸26及Ra5。（5）钻、扩、铰15孔至150+0.019及Ra2.5。,机械加工工艺过程：（1）铸坯退火检验（2）粗、精车A面，保证尺寸20及Ra5，钻孔20，粗镗至35.50+0.16，精镗360+0.027达及Ra2.5。（3）检验（4）铣C面保证尺寸70及Ra5，铣