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文档简介
第二章工艺规则设计第一节概述第二节包装设计过程评价第三节加工技术规程设计基本要求:确定包装产品制造工艺过程中的元素,以及如何创建工艺文档。要点和难点:尺寸链、时间定额、技术和经济分析本章重点:基本概念、工艺路线开发、流程尺寸链流程程序的经济分析第一节基本概念生产工艺:将原材料转变为产品的全过程工艺:直接更改制造过程中加工对象的大小、形状、表面质量、性能和相对位置关系(如打印、压铸模切削、冲压、焊接工艺等)的过程封装组装制程流程领域:将流程流程的说明写入流程文件,以指导生产。这些过程文件称为过程领域产品加工工序由几个连续工序组成。工序可以分为安装、工作位置、工作步骤和过程。确定工艺数量和工艺过程:与部件的技术要求、部件数量和现有工艺条件有关。纸箱加工:烟盒、月饼盒等。现代包装产品制造特点:流程集中示例:批量生产工艺示例:任务2:1、尝试开发硬盒香烟小批量(校准)、中间批量(试销)和批量生产加工技术程序。2、调查目前各类纸板(普通、瓦楞纸、蜂窝)的市场价格。生产类型:生产类型可以按产品的年度生产纲要划分产品生产的专业化程度。生产计划N=Qn(1 a)(1 b)N部件的年产量(单位/年);Q产品的年产量(台湾/年);N单个产品的部件数(部件/台湾);A备件比率(百分比)B废品率(百分比)。产品制造可分为单个、成批、批量三种生产类型,具体取决于生产计划和产品本身的大小和结构复杂性。三种生产类型:1、单一生产一次生产一种结构大小不同的产品,很少重复生产。重型机械、大型船舶制造、新产品试制等。2、成批生产成批制造同一产品,定期重复生产,如机床制造等。根据产品的特点和批量,分为小批量、中间批量和批量生产三种。3、批量生产产品数量大,据说大部分是按照一定的节拍进行相同部件的某种工序的批量生产。生产批量:一次输入或输出的相同产品或部件的数量。N=NA/D类型n每个批次的零件数;N部件年度生产计划中规定的部件数;需要保存A部件的天数;D 1年中日天数。决定生产批:必须综合考虑市场需求、生产能力、产品可制造性、资金投入、生产成本等。4.设计工艺规则所需的原始信息(1)产品装配图、零件图;(二)产品验收质量标准;(三)产品生产计划和生产安排;(4)坯料材料和坯料生产条件;(5)机床设备、工艺设备规格性能和使用、工人技术水平和自制工艺设备能力、能源状态等制造厂生产条件;(六)工艺程序、工艺设备设计使用的设计手册和相关标准;(7)国内外先进制造技术信息等。5.工艺程序的设计原则:(1)质量第一原则(2)利益优先原则(3)效率提前原则第二节包装设计过程评价1.结构必须简单:技术与艺术的结合2。加工和测量的简便性3。提高加工效率,产品质量保证4。提高标准化水平第三节加工技术规程设计(a)工程内容和阶段;(b)工艺路线开发;(3)确定加工毛利、工序内部尺寸和公差;(4)时间定额;(5)工艺计划的经济分析(VI)准备工序文档要讨论的问题:选择一两个罐,以计算拉伸过程中每个工序的工艺尺寸(包括公差),该过程的毛坯和薄拉伸。(a)设计内容和阶段1)零件和产品装配图分析;2)流程审查;3)毛坯的确定;4)制定工艺路线;5)确定各工艺中使用的机床、工艺设备等。6)每个工艺的加工余量确定、工艺尺寸和公差计算;7)确定各工艺的技术要求和检验方法。8)确定每个工序的处理(切削)用量和工作时间定额;9)准备工序文档。(b)工艺路线开发1.选择位置条件(1)基准分类:1)设计标准:尺寸起始位置2)工艺标准:工艺标准工序也用于确定本工艺中加工表面处理的大小、形状、位置的基准位置标准:a。粗糙标准和精密标准b .额外标准测量标准装配标准粗糙基准检查的先决条件:确保选取的折绕基准(2)选择粗糙标准粗加工基准选取通常必须遵循以下原则:1)选择未加工的面作为粗体标准。2)合理分配加工余量3)容易装入工件。4)不能重复使用相同方向的粗加工基准(3)选择精密标准主要要保证加工精度和夹具的便利,选择精加工标准一般要遵循1)基准匹配原则设计(工艺)和定位2)基准集成原则每个工序的基准相同的原则3)相互基准原则2表面位置精度高4)自我基准原则处理剩余量小、均匀2.选择表面处理方法(1)尽可能使用经济加工精度体系,加工零件结构不同,但由基本曲面组合组成。相同曲面具有不同的加工方案,一般选取原则如下:(2)首先考虑主要曲面的加工方案,3)在确定加工方案时,必须考虑零件的材料、硬度、结构形状、大小等特性。(4)加工程序应根据生产类型、生产率的要求,考虑现有技术力量和设备。3.分割加工步骤(1)粗加工步骤消除各表面大部分的关键是提高生产力(2)半精加工阶段辅助曲面达到要求,准备进行主曲面的精加工(3)完成阶段每个主要表面均符合零件图面中指定的品质要求(4)精加工阶段主要用于高精度、小粗糙度要求的曲面注:非金属材料的加工不完全遵循上述步骤想法:如何分割纸盒加工过程?金属罐呢?分割处理步骤的主要目的:(1)确保加工质量粗加工剩馀量大,夹紧力大,变形力大,工件发生大变形和加工错误,通过半精加工、精加工逐步修正(2)合理使用设备根据要求,有助于选择准确度、刚度、功率不同的机器(3)及时发现毛坯的缺陷确定部件的报废或维修,以避免无序处理造成的浪费4.工序的集中和分散决定工序内容的时候有两个想法:工序集中和分散。阶段集具有以下特征:(1)减少工件夹紧次数,便于保证位置精度。(2)工序数量少,设备数量、操作员和生产面积减少。(3)使用高效的特种设备、工艺设备,提高加工精度和生产率。(4)设备一次性投资大,工艺设备复杂。工艺超差的特征:(1)设备、工装比较简单,调整、维护方便,生产准备工作量小。(2)每道工序加工内容少,选择最合理的切削量容易,对工人的技术水平要求不高。(3)工艺数量多,设备数量多,操作人员多,生产面积大。公平集中各自分散优点,公平集中更多优点,现代生产的发展更喜欢公平集中。5.准备工序顺序(1)准备加工顺序1)先机(准)后(其)2)先平(面)后孔3)先股后4)后4后善后静(2)准备辅助工艺1)检验工序粗加工结束后;重要工艺前后;从其他讲习班前后过渡;所有加工结束后。2)移除毛刺3)特殊检查:无损检查、平衡测试4)表面处理:表面涂层,涂层5)洗衣防锈备注:主要与次要作业的相对性6.机床和工艺设备的选择工艺设备直接影响加工精度、生产效率和制造成本。机床尺寸规格与工件的车身尺寸一致。准确度等级适用于该工艺的处理要求。电机功率与此过程处理所需功率一致。自动化程度和生产率与生产类型相适应。可以在中小型布置条件下选择常规工艺设备。在大量生产中,可以考虑制造特殊工艺设备。不仅要考虑投资的当前利益,还要考虑产品改良而且,转换的可能性要充分灵活。(c)确定加工毛利、工序间尺寸和公差1.加工馀量(1)加工馀量的概念毛利Z0与工序毛利Zi的关系:ZO=ZI Z2 Z3 。ZI单边剩余量对于非对称曲面,其加工裕量以单边毛利Zb表示Zb=la-lb两者的馀裕对于对称表面处理剩馀部分(例如外部圆内部圆),其显示为双向剩馀2Zb双向馀量:外部圆形曲面2 Zb=da-db,内部圆形曲面2 Zb=Db-Da单边利润:Zb=la-lb因为每个工序大小都有偏差,所以实际切除馀量会发生变化。工艺馀额再次分为公称间隙Zb、最大间隙Zmax、最小间隙Zmin对于包含的面(轴的外径),上偏差为零,最大尺寸是基本尺寸大小,此阶段的标称裕量Zb=la-lb。制程标注公差通常根据本体原理进行标注。zmax=la(lbTB)=zb TBzmin=(lata)lb=zbta工序馀量更改范围tz=zmaxzmin=TB ta,即可从workspace页面中移除物件。对于允许的标注(光圈,槽宽度),下偏差为零,最小大小为基本标注,此作业的标称残差Zb=lb-lazmax=(lb TB)la=zb TBzmin=lb(la ta)=zbta工序馀量更改范围Tz=Zmax-Zmin=Tb Ta(2)加工毛利的确定1)计算方法在掌握影响处理毛利的各种要素数据的条件下,计算方法比较科学,但目前统计较少。2)经验估计方法为了避免废品发生,预计余量一般大幅度增加,用于单个小批量生产。3)验证表方法填写以生产实践及实验研究为基础的数据表单,调查表,结合实际情况进行修改。表法确定处理余量,方法简单,接近实际,应用广泛。2.确定工艺尺寸和公差1)工艺基准与设计基准匹配同一表面经过多次加工,以满足板材尺寸要求。其中,阶段间大小是根据零件图面大小加上或减去阶段馀数计算出来的。也就是说,从最后阶段开始向前移动,以得出相应的阶段大小,并估计毛坯大小。(推)2)处理基准与设计基准不匹配只能通过计算流程大小获得。(转换)示例1:确定简单工艺尺寸和公差如图所示,毛坯是在车床前、后顶之间装配的普通精密热轧圆钢。主要工艺:冲裁汽车末端钻孔中心孔粗糙外部圆精加工外部圆磨削外部圆。工艺尺寸和公差计算(单位:mm)实例2:使用查找表方法确定工序剩馀数量,每个加工方法根据经济准确度和相位确定公差值,用于确定盒子零件中孔加工的每个工艺尺寸和公差。设定毛坯是有孔的铸件,零件孔达到 100 H7 (0.035),ra为0.8 m,材料为HT200。粗镗半镗精密镗精密镗3.计算流程大小线性尺寸链、平面尺寸链和空间尺寸链分割的空间尺寸链的位置关系。在尺寸链中,最常用的是直尺寸链,即整个构造环与封闭环平行的尺寸链。尺寸链:相互连接且连续的尺寸闭合的图片。根据用途分为工艺尺寸链和组件尺寸链工艺尺寸链在工艺过程中由各个零件的尺寸形成。组件尺寸链是在装配过程中,机器由相关零件的尺寸或相互位置关系组成的尺寸链(1)极限方法解决了工艺尺寸链1)工艺尺寸链的基本概念A1和A2在处理过程中直接获得,尺寸A0间接得到保证A1、A2和A0构成了称为尺寸链回路的闭合标注组。建构回圈:加工过程中直接得到的尺寸(例如A1,A2)是建构回圈。封闭回路:间接取得的标注A0称为封闭回路。增加回路:增加增加封闭回路的建构回路,例如a2。减去回路:增加可以减少封闭回路的复合回路,例如A1。尺寸链计算的关键:正确绘制尺寸链并找到闭合环,以确定增加环和减少环尺寸链图按照加工顺序依次绘制每个工艺尺寸和零件图所需的尺寸,形成闭合图形。根据闭环查找工艺,找出间接保证的尺寸A0是否为闭环。延长和减去环的方法可以很容易地做到:从封闭回路开始,在每个环上画箭头,最后返回封闭回路,像电流一样形成回路。如果箭头的方向与封闭环的方向相反(例如A2),则箭头方向与封闭环(例如A1)的方向相同。2)尺寸链的基本计算公式使用极值方法求解尺寸链的基本方程式如下:a)封闭环的基本尺寸等于增量环的基本尺寸之和减去减环基本大小的总和,即b)封闭回圈的最大限制尺寸等于增量回圈最大限制尺寸的总和减去减少回圈最小限制尺寸的总和c)封闭环的最小极限尺寸是增量环最小极限尺寸的总和减去减少环最大极限尺寸的总和,即d)封闭环的上偏差等于递增环的上偏差减去递减环的下偏差也就是说e)封闭环的下限偏差等于递增环的下限偏差减去递减环的上限偏差也就是说f)封闭环的公差等于构造环公差的总和。也就是说封闭回路的公差比组成回路的任何公差都大,因此,应尽可能选取最不重要的尺寸作为封闭回路。要减少封闭环公差,请最小化配置环数及其公差。计算尺寸链时,经常会遇到两种类型的问题:1)知道构成环的所有限制尺寸,并且正在寻找封闭环的基本尺寸和公差。这称为“正计算”,其结果是唯一的。2)已知封闭环的极限尺寸,形成环的一个或多个极限尺寸称为“反向计算”。这些计算通常属于需要执行的尺寸转换,因为在开发过程规程时标准不匹配,并且结果不是唯一的,因此需要优化计算。(2)求解线性尺寸链的统计方法用统计方法解释尺寸链的基本计算公式除了应用极值方法解决直线尺寸链的一些公式外,还有两个基本计算公式:1)封闭回路中间偏差 I=(esieii)/22)封闭环公差示例:要加工图活塞中的销钉孔,需要尺寸A0,设计基准活塞顶面。为了便于加工,按工艺标尺列出了常用的b面位置英寸A1加工销孔。确定工艺尺寸A1及其公差。(3)多个工艺尺寸链的分析计算1)转换位置
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