机械加工工艺规程的制订(2)ppt课件

1、第章第章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定3.1 根本概念根本概念3.2 毛坯确实定毛坯确实定 3.3 零件的构造工艺性零件的构造工艺性3.4 定位基准的选择定位基准的选择 3.5 工艺道路的拟定工艺道路的拟定 3.6 工序设计工序设计3.7 工艺尺寸链工艺尺寸链3.8 机械加工的消费性和经济性机械加工的消费性和经济性3.1根本概念根本概念3.1.1 消费过程和工艺过程消费过程和工艺过程 消费过程：将原资料转变为废品的相关联的全过程。消费过程：将原资料转变为废品的相关联的全过程。 包括原资料的运输、保管，消费预备、毛坯制造、包括原资料的运输、保管，消费预备、毛坯制造、零件加工、热处

2、置、装配、检验、调试、油漆、包装等。零件加工、热处置、装配、检验、调试、油漆、包装等。 工艺过程和工艺流程工艺过程和工艺流程 工艺过程：按一定顺序逐渐改动消费对象的外形、尺工艺过程：按一定顺序逐渐改动消费对象的外形、尺寸、位置和性质，使之成为预期产品的主要过程。主要包寸、位置和性质，使之成为预期产品的主要过程。主要包括热加工、冷加工及装配等过程。括热加工、冷加工及装配等过程。 工艺流程：零件依次经过的全部加工过程，又称为工工艺流程：零件依次经过的全部加工过程，又称为工艺道路。艺道路。工艺过程的组成工艺过程的组成1工序：工人、机床或地点、工件不变时完成的那部分工艺过工序：工人、机床或地点、工件不

3、变时完成的那部分工艺过程。程。2工步：加工外表、切削工具、切削用量不变时完成的那部分工步：加工外表、切削工具、切削用量不变时完成的那部分工艺过程。工艺过程。3走刀：切削刀具在加工外表切削一次完成的工艺过程。走刀：切削刀具在加工外表切削一次完成的工艺过程。4安装：工件在机床上定位夹紧一次成为一次安装。安装：工件在机床上定位夹紧一次成为一次安装。5工位：一次装夹后，工件与夹具或机床的可动部分一同相对工位：一次装夹后，工件与夹具或机床的可动部分一同相对机床固定部分所占据的每以为直说延续完成的那部分工艺过程。机床固定部分所占据的每以为直说延续完成的那部分工艺过程。通常多工位多刀具加工被看作一个工步，称

4、为复合工步。通常多工位多刀具加工被看作一个工步，称为复合工步。采用多工位加工，可以提高消费率和保证被加工外表间采用多工位加工，可以提高消费率和保证被加工外表间的相互位置精度。的相互位置精度。机械加工工艺系统和消费系统机械加工工艺系统和消费系统 机械加工工艺系统：由机床、夹具、刀具和工件机械加工工艺系统：由机床、夹具、刀具和工件组成组成 机械制造系统：整个车间机械制造系统：整个车间消费系统：整个工厂消费系统：整个工厂零件年消费纲领：零件年消费纲领： N=Qn (1+) (1+) Q-产品年消费纲领，产品年消费纲领，n-产品中该零件件数产品中该零件件数 -备品率备品率 -废品率废品率 3.1.2

5、消费纲领和消费类型消费纲领和消费类型 消费类型：根据产品零件大小和消费纲领划分。消费类型：根据产品零件大小和消费纲领划分。 消费纲领：根据国家方案市场需求和企业消消费纲领：根据国家方案市场需求和企业消费才干编制的企业在方案期通常是一年内该费才干编制的企业在方案期通常是一年内该当消费的产品产量和进度方案。当消费的产品产量和进度方案。 工艺文件工艺文件3.1.3机械加工工艺规程机械加工工艺规程 工艺文件工艺文件工艺规程的作用工艺规程的作用 l l 是组织消费的主要技术文件是组织消费的主要技术文件 l l 工艺规程是消费预备任务的根据工艺规程是消费预备任务的根据 l l 是新建和扩建加工车间时的主要

6、技术文件是新建和扩建加工车间时的主要技术文件制定工艺规程的原始资料制定工艺规程的原始资料 l l 零件的零件图和产品的装配图零件的零件图和产品的装配图 l l 产品的年消费纲领产品的年消费纲领 l l 毛坯的消费情况毛坯的消费情况 l l 工厂现有消费条件工厂现有消费条件 l l 先进工艺及消费技术的开展情况先进工艺及消费技术的开展情况制定机械加工工艺规程的步骤制定机械加工工艺规程的步骤 l 计算年消费纲领，确定消费类型 l 对零件进展工艺分析 l 确定零件的毛坯种类、外形、尺寸和精度 l 拟定工艺道路：选基准、确定加工方法、加工顺序 l 确定确定工序所用设备： 1加工范围与工件尺寸相顺应 2

7、加工精度与工序要求相顺应 3机床效率与消费类型相顺应 l 确定工序的工艺预备：选工装夹具、刀具、量具 l 确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差 l 确定各工序的切削用量 l 确定时间定额 l 填写工艺文件3.2 毛坯确实定毛坯确实定3.2.1 确定毛坯种类确定毛坯种类 l 常用毛坯常用毛坯1型材：圆棒料、板材、异型材等型材：圆棒料、板材、异型材等2铸件：砂铸、永久型铸、离心铸造、熔模精细铸造、压铸件：砂铸、永久型铸、离心铸造、熔模精细铸造、压铸等铸等3锻件：自在锻、模锻、精锻锻件：自在锻、模锻、精锻4焊接件焊接件5冲压件冲压件6冷挤压件冷挤压件7粉末冶金件粉末冶金件l 选择毛坯应思索的要素

8、3.2.2 确定毛坯的外形确定毛坯的外形毛坯外形应力求接近零件外形毛坯外形应力求接近零件外形毛坯外形还要便于加工，保证加工质量毛坯外形还要便于加工，保证加工质量1零件的资料及其机械性能零件的资料及其机械性能2消费纲领的大小消费纲领的大小3工厂毛坯的消费条件和技术程度及能够性、经济性。工厂毛坯的消费条件和技术程度及能够性、经济性。3.3 零件的构造工艺性零件的构造工艺性3.3.1 零件构造工艺性的根本概念零件构造工艺性的根本概念l 零件构造工艺性：零件制造、装配、维修的难易程度，是评价零件构造优劣的重要技术经济目的。l 衡量零件构造工艺性的根据 1零件 构造通用化、规范化、系列化的程度； 2零件

9、加工工艺复杂程度及经济性； 3资料的利用率； 4加工面积的大小和实现自动化加工的能够性。l 构造工艺性是相对的，与消费规模、设备条件、技术程度等要素亲密相关3.3.2 切削加工对零件构造工艺性要求切削加工对零件构造工艺性要求l 提高零件构造工艺性的原那么 1在保证零件刚度、强度等条件下减轻零件的分量和体积，以节省资料，方便储运。详细设计方法：合理运用加强筋等。 2有利于保证加工的能够性和经济性，保证加工质量，提高有利于保证加工的能够性和经济性，保证加工质量，提高加工效率。详细设计方法：简化构造、减小加工面积、工件便于安加工效率。详细设计方法：简化构造、减小加工面积、工件便于安装定位、加工和丈量

10、、满足工种工艺的要求等。装定位、加工和丈量、满足工种工艺的要求等。例如：螺纹退刀槽、砂轮越程槽、刨、插退刀槽例如：螺纹退刀槽、砂轮越程槽、刨、插退刀槽 刀具外形影响：钻孔顶角、不能在斜面上钻孔，出口也不能是刀具外形影响：钻孔顶角、不能在斜面上钻孔，出口也不能是斜面、孔轴线必需是直线；铣刀圆弧，内凹处不能是尖角。斜面、孔轴线必需是直线；铣刀圆弧，内凹处不能是尖角。l 提高零件构造工艺性的原那么 3零件构造要素规范化、系列化，以简化工艺配零件构造要素规范化、系列化，以简化工艺配备刀具、夹具、量具及辅具等。备刀具、夹具、量具及辅具等。 4合理规定尺寸精度、外表粗糙度要求及主要件合理规定尺寸精度、外表

11、粗糙度要求及主要件的性能参数，以缩短加工过程。的性能参数，以缩短加工过程。 5把先进的工艺方法与工厂把先进的工艺方法与工厂 实践消费条件结合实践消费条件结合起来。起来。 图例：便于加工图例：便于加工图：刀具构造影响图：刀具构造影响3.3.3 装配工艺对零件构造工艺性的要求装配工艺对零件构造工艺性的要求 l 改善机器构造的装配工艺性的原那么1机器构造应能分解成为独立装配单元，以便于组织平行的流水装配作业，缩短装配周期。2应便于装配和调整、减轻劳动量。3零件数量、规格减小，简化装配构造。4有利于到达和提高装配质量要求。3.4 定位基准的选择定位基准的选择3.4.1 基准的概念及分类：基准的概念及分

12、类：基准：用来确定消费对象上几何要素间的几何关系所根据基准：用来确定消费对象上几何要素间的几何关系所根据的点、线、面。的点、线、面。基面基面: 基准不一定详细可见如孔的中心线等，在零件基准不一定详细可见如孔的中心线等，在零件上通常是经过有关详细外表表现出来的，这些外表称为上通常是经过有关详细外表表现出来的，这些外表称为基面。基面。基准的分类：基准的分类： 设计基准：图样上标注的起点。设计基准：图样上标注的起点。 工艺基准：装配基准工艺基准：装配基准 丈量基准丈量基准 定位基准定位基准 工序基准：工序图中用来确定本工序加工序基准：工序图中用来确定本工序加工外表外形、尺寸、位置的基准。工外表外形、

13、尺寸、位置的基准。 l 粗基准的选择选择原那么： 1选重要外表位为粗基准，保证各重要加工外表都有足够的加工余量。 2选不加工外表为粗基准，保证加工外表与不选不加工外表为粗基准，保证加工外表与不加工外表之间的相互位置精度。加工外表之间的相互位置精度。 3选余量最小的外表为粗基准，保证各外表有选余量最小的外表为粗基准，保证各外表有足够的加工余量。足够的加工余量。3.4.2 定位基准的选择定位基准的选择 4选宽大平整的外表为粗基准，保证安装稳定可靠。选宽大平整的外表为粗基准，保证安装稳定可靠。 5粗基准只能运用一次同一尺寸方向。粗基准只能运用一次同一尺寸方向。 l 精基准的选择原那么 保证加工精度，

14、同时思索安装准确可靠和方保证加工精度，同时思索安装准确可靠和方便，加剧构造简单。应选尺寸精度与形位精度高，便，加剧构造简单。应选尺寸精度与形位精度高，外表粗糙度较低，面积较大的面为精基准，一方外表粗糙度较低，面积较大的面为精基准，一方面减小基准位移误差，另一方面方便于装夹。面减小基准位移误差，另一方面方便于装夹。1基准重合原那么：定位基准与设计工序基准重合原那么：定位基准与设计工序基准重合，以防止基准不重合误差。基准重合，以防止基准不重合误差。4互为基准原那么：为了使加工外表间有较高的位置互为基准原那么：为了使加工外表间有较高的位置精度，采用相应的外表为基准反复加工。精度，采用相应的外表为基准

15、反复加工。5应选尺寸精度与形位精度高，外表粗糙度较低，面应选尺寸精度与形位精度高，外表粗糙度较低，面积较大的面为精基准，一方面减小基准位移误差，另一方积较大的面为精基准，一方面减小基准位移误差，另一方面方便于装夹。面方便于装夹。2基准一致原那么：多个外表的加工采用同一个定位基准一致原那么：多个外表的加工采用同一个定位基准，保证各外表间的位置精度。基准，保证各外表间的位置精度。3自为基准原那么：以加工外表本身为定位基准。普自为基准原那么：以加工外表本身为定位基准。普通用于精度较高而余量较小的场所及拉削加工维护拉刀通用于精度较高而余量较小的场所及拉削加工维护拉刀等。等。3.5 工艺道路的拟定工艺道

16、路的拟定3.5.1 外表加工方法的选择外表加工方法的选择思索的主要要素：思索的主要要素： l 应选择相应的获得经济精度的加工方法应选择相应的获得经济精度的加工方法 l 要思索工件资料的性质要思索工件资料的性质 l 要思索工件的构造外形和尺寸大小要思索工件的构造外形和尺寸大小 l 要思索消费率和经济性的要求要思索消费率和经济性的要求 l 要思索工厂的现有设备情况和技术条件要思索工厂的现有设备情况和技术条件3.5.2 加工顺序的安排加工顺序的安排 l 切削加工工序的安排1加工阶段的划分，且应遵照先粗后精的原那么 加工阶段：粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段、光整加工阶段 划分加工阶段的目的：保证

17、加工质量，提高加工效率；及早发现毛坯缺陷并及时处置；便于合理选用设备；便于热处置工序的安排。2先基面后其它外表先基面后其它外表3先面后孔先面后孔4先主后次先主后次l 热处置工序的安排1预处置预处置2中间热处置中间热处置3最终热处置最终热处置4化学处置和外表处置化学处置和外表处置 l 辅助工序的安排辅助工序的安排1检验和特种检验检验和特种检验 2平衡平衡 3清洗等清洗等3.5.3 工序的集中与分散工序的集中与分散 l 工序分散的特点1机床、刀具、夹具等构造简单，调整方便；2消费预备任务量小，加工过程中调整少；3可以选用最有利的切削用量；4工序数目多，工序加工内容少，设备数目多，工艺道路长，操作工

18、人数量多，消费面积大。l 工序集中的特点1有利于采用高效公用机床和工艺配备，消费效有利于采用高效公用机床和工艺配备，消费效率高。率高。2工序数目少，工艺道路短，便于消费方案和管工序数目少，工艺道路短，便于消费方案和管理。理。3设备数量少，相应地操作工人少，消费面积小。设备数量少，相应地操作工人少，消费面积小。4工件装夹次数少，节省了辅助时间，提高了加工件装夹次数少，节省了辅助时间，提高了加工面间的位置精度。工面间的位置精度。5公用设备、工艺配备投资大，消费预备任务量公用设备、工艺配备投资大，消费预备任务量大，产品调整困难。大，产品调整困难。l 单边余量 ：非对称外表如平面等的加工余量。 本道工

19、序的余量公差等于本道工序与上道工序的尺寸公差之和。 TZ=Ts+Tbl 双边余量：回转体外表的加工余量。 工序尺寸的公差，普通规定按“向体原那么单向标注，而在毛坯的尺寸公差普通采用双向标注。3.6 工序设计工序设计3.6.1 加工余量确实定加工余量确实定加工余量的概念加工余量的概念 加工余量：指加工过程中从加工外表切除的金属层厚度。加工余量：指加工过程中从加工外表切除的金属层厚度。 毛坯总余量：毛坯尺寸与零件图设计尺寸之差。毛坯总余量：毛坯尺寸与零件图设计尺寸之差。 工序余量：相邻两工序的尺寸之差。工序余量：相邻两工序的尺寸之差。niiZZ1总 影响加工余量的要素影响加工余量的要素 l 上道工

20、序留下的外表粗糙度Ra和外表缺陷层Da，本工序必需切除。 l 上道工序的尺寸公差Ta l 工件各外表相互位置的空间偏向0 l 本道工序的安装误差b 确定加工余量的方法 l 计算法 l 阅历估计法 l 查表法基准重合时工序尺寸和公差确实定基准重合时工序尺寸和公差确实定 l 确定各工序的加工余量确定各工序的加工余量 l 计算各工序的尺寸逆推法计算各工序的尺寸逆推法 l 确定各工序的尺寸公差及外表粗糙确定各工序的尺寸公差及外表粗糙例：某机床主轴孔要求为例：某机床主轴孔要求为100+0.035Ra0.8，毛坯为铸造孔，毛坯为铸造孔，确定表中各工序尺寸及偏向。确定表中各工序尺寸及偏向。3.6.2 工序尺

21、寸确实定工序尺寸确实定工序名称工序名称工序余量工序余量工序所能达精度工序所能达精度工序尺寸工序尺寸工序尺寸及偏差工序尺寸及偏差浮动镗孔浮动镗孔0.1精镗孔精镗孔0.5半精镗孔半精镗孔2.4粗镗孔粗镗孔5毛坯孔毛坯孔总余量8)(7035.00 H)(8054.00 H)(1014.00 H21 )(1354.00 H035.00100 10092597 974 . 24 .99 4 .995 . 09 .99 9 .991 . 0100 054.009.99 14.004.99 54.0097 2192 基准不重合时工序尺寸及其公差确实定基准不重合时工序尺寸及其公差确实定 采用尺寸链进展分析计算

22、采用尺寸链进展分析计算 图表跟踪法图表跟踪法3.7 工艺尺寸链工艺尺寸链3.7.1 工艺尺寸链的定义和特征工艺尺寸链的定义和特征ll 工艺尺寸链：由相互联络的尺寸按一定顺序首尾相工艺尺寸链：由相互联络的尺寸按一定顺序首尾相接陈列的尺寸封锁图接陈列的尺寸封锁图l l 工艺尺寸链的特征：工艺尺寸链的特征： 封锁性封锁性 关联性关联性3.7.2尺寸链的组成及尺寸链图尺寸链的组成及尺寸链图l 尺寸链的组成尺寸链的组成AAA减环增环组成环封闭环l 尺寸链图作法： 1 找封锁环找封锁环(一个尺寸链只需一个一个尺寸链只需一个)； 2从封锁环开场按零件相关外表间的联络从封锁环开场按零件相关外表间的联络画出各组

23、成环，构成封锁图形。留意要求其画出各组成环，构成封锁图形。留意要求其组成环的数量最少；组成环的数量最少； 3从封锁环开场用箭头首尾相接各尺寸环；从封锁环开场用箭头首尾相接各尺寸环； 4标明各尺寸环的性质，与封锁环同向的标明各尺寸环的性质，与封锁环同向的为减环，与封锁环反向的为增环。为减环，与封锁环反向的为增环。图示工件图示工件 加工时，先加工工件长度，再加工时，先加工工件长度，再加工小孔，最后加工大孔，控加工小孔，最后加工大孔，控制大孔深度，而小孔深度是由制大孔深度，而小孔深度是由加工工件总长和大孔深度决议加工工件总长和大孔深度决议的，故小孔的深度即为封锁环。的，故小孔的深度即为封锁环。 丈量

24、时，小孔的深度无法直接丈量时，小孔的深度无法直接检测，普通先检测工件长度和检测，普通先检测工件长度和大空深度，小孔深度为自然获大空深度，小孔深度为自然获得尺寸，故同样小孔深度为封得尺寸，故同样小孔深度为封锁环。锁环。 设计时大孔的深度未标注，是由设计时大孔的深度未标注，是由工件长度核小孔的深度所决议。故工件长度核小孔的深度所决议。故它就是封锁环。它就是封锁环。3.7.3 尺寸链的根本计算式尺寸链的根本计算式 计算方法有极值法和概率法两种，要求掌握极值计算方法有极值法和概率法两种，要求掌握极值法计算。根本公式为：法计算。根本公式为： l 封锁环的根本尺寸：封锁环的根本尺寸： njjmiiAAA1

25、1 njjmiiAAA1min1maxmax njjmiiAAA1max1minmin njjXmiiSSABABAB11)()()( njjSmiiXXABABAB11)()()()()()(11 njjmiiAAA l 封锁环的公差：l 封锁环的极限尺寸：l 封锁环的上、下偏向：l 实例设计时：设计时：017. 0150 A036. 0210 A40105021 AAA36. 0)36. 0(0)()()(21 ABABABXSS17. 0017. 0)()()(21 ABABABSXX36. 017. 040 A加工及丈量时：加工及丈量时：1050221 AAAA402 A0) (0) () () (221 ABABABABXXSS0) (2 ABX36. 0) (17. 0) () () (221 ABABABABSSXX19. 0) (2 ABS19. 00240 A017. 0150 A036. 010 Al 竖式计算法： 增环尺寸和偏向