机械制造工艺学PPT.ppt

1、1、机械制造工艺，讲座教师：阳君，2，5.1部件制造工艺，第5章机械加工技术规程开发，5.1.1生产工艺，生产工艺：制造机器或部件的经验(相互关联的)劳动过程合计。包括产品设计、生产准备、原材料的运输和储存、毛坯制造、加工、热处理、组装和调试、检验和调试、油漆和包装等子流程。本质：将原材料转换为产品的全过程，3，5.1.2工序，加工工序(工艺路线或工序):使用加工方法直接更改原材料或毛坯的形状、大小、表面质量、性能等，使其成为合适部件的过程。铸造，锻造，冲压，焊接工艺热处理工艺加工工艺装配工艺等。组合程序：将零件组合为组合或产品的程序。4，5.1.2.1工艺的配置。加工工序由多个按顺序排列的工

2、序组成。工序可以分为安装、工作位置、工作步骤和过程。(1)一个工序或一组工作人员在一个固定工作区中对一个(或同时多个)工件连续执行的流程的一部分。工序是构成工序的基本单位。工人、工作地点和毛坯是通过三个固定加连续完成构成工序的四个要素。工艺数量和工艺流程决策与现有工艺条件相关，例如零件的技术要求、零件的数量和阶梯的轴零件加工。少量批量生产：5个工序。批量生产：7道工序(工序1和工序2可以分为2个序列)。5，小批量生产工序，单个小批量生产工序，6，(2)操作步骤是在加工表面、切削刀具和切削量(没有等摄入量，只有切削速度和进给量)保持不变的情况下完成的工序的一部分。工序是工序的组成单位。为了提高工

3、作效率，有时多个刀具同时单独加工多个曲面，这称为复合操作步骤。7，8，9，(3)走刀在切削用量和切削刀具保持不变的情况下，刀具在切削表面加工一次完成。过程是构成过程的最小单位。(4)组装一次后安装工件的加工过程。裁剪：在加工前，确定工件相对于工件机床或夹具中刀具的正确切削位置并将其固定的过程。在一个工序中最大限度地减少安装次数，以增加辅助时间、提高工作效率并减少安装错误。10，(5)在单个安装中，在机床的每个位置连续执行的操作的一部分。为了减少安装工件的次数并提高工作效率，经常使用多个机床夹具或多轴(或多个机床)安装一次，然后经过多个不同位置按顺序加工工件。11、工艺、安装、工作站、操作步骤和

4、走刀之间的关系如下：12，5.1.2.2。生产类型对工艺流程的影响，生产类型是指产品生产的专业化程度，可以按产品的年度生产计划划分。生产计划N=Q n (1 a) (1 b)样式的Q产品年产量；N单个产品的部件数；A废品率，百分比；B备件比例(百分比)。根据生产纲要和产品本身的大小和结构的复杂性，产品的制造可以分为3种生产类型，13，3种生产类型：1，单生产，2，成批生产，3，批量生产，不同结构，不同大小的产品单生产，很少重复生产。重型机械、大型船舶制造、新产品试制等。批量生产同一产品一年，周期重复生产，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。产品的大量，大部分

5、工作地点经常根据特定比特重复特定部件的特定工序，称为批量生产。汽车、洗衣机、轴承等的生产。，14，15，表5.2规定不同生产类型的工艺流程的主要特征，16，5.2工艺流程的作用和设计阶段的工艺流程：产品或部件制造工艺和操作方法等的工艺文档。包括每个工序的排序顺序、加工尺寸、公差和技术要求、工艺设备和工艺措施、切削用量和工作时间定额，以及工人等级。5.2.1工序程序的格式(1)机器加工工艺卡(工序卡)主要以三种形式使用：零件加工的工艺路线和工序中容量的概览，以及表示零件加工流程的工序单位。在单个小批量生产中，一般不写比较详细的工艺文件，而是用这种卡指导生产。17，表5.3工艺集成卡，18，(2)

6、加工工艺卡以工艺单位详细说明了部件加工过程，具体说明了每个工艺、操作步骤的顺序和内容。是指导工人操作和生产管理的主要流程文件，适用于批量生产部件和小型批量生产的重要部件。表5.4机械加工工艺卡，19，(3)机械加工工艺卡是详细标识各工序制造的工作表面、工艺尺寸和公差、位置基准、夹紧方法、刀具、工艺参数等信息，并通过表示工艺图和工艺内容的符号指导工人工作的重要工艺文件。主要用于批量生产或批量生产中更重要的部件。表5.5加工工艺卡，20，表5.5加工工艺卡，21，合理的工艺程序是根据工艺理论和必要的工艺实验和实践制定的。其作用包括：(1)指导生产的主要技术文件(2)生产组织和生产管理工作的基础(3

7、)保证产品质量，稳定生产秩序的重要工艺文件(4)新建、扩建或改造机械制造工厂或车间的主要技术资料、5.2.2工艺程序的作用，以及设计22，5.2.3工艺程序设计的步骤工艺程序所需的步骤(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、工艺设备的仪表性能和使用、工人的技术水平和制造工艺准备能力、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。23，1)分析研究零件工作图和产品装配图；2)流程审查；3)部件的生产类型由部件的生产计划决定。4)毛坯类型的确定；5)开发零件加工工艺路线；6

8、)确定各工艺中使用的机床、工艺设备等。7)确定每个工序的加工馀量，计算工艺尺寸和公差。8)确定每个工序的技术要求和检验方法。9)确定每道工序的切削用量和工作时间定额；10)制作工艺文档。工艺规则设计的内容和步骤：24，5。工艺流程的设计原则，(1)质量优先原则，(2)利润优先原则，(3)效率优先原则，25，5.3位置标准的选择标准：用于确定零件图或实际零件中某些点、线、面的位置的点、线、面。5.3.1基准的分类(依用途)5.3.1.1定义设计基准：设计师标注零件图或指定相互位置关系时所依据的点、线、面。图a，c .图(a)的c面和OO中心线。26，(1)工艺基准用于标注工艺图中加工曲面加工后的

9、尺寸(工艺尺寸)和相互位置关系的点，线，绘图(b)的a面(l4) (2)位置基准工件在加工刀具中加工时，加工曲面为机床、夹具和插图(c)中d的轴心线o位置基准表现法：v(指向位置平面)。5.3.1.2工艺基准(制造基准)定义：在加工或装配过程中用于零件的基准。，27，5.3.1.2工艺基准(制造基准)，(2)定位基准a .粗加工基准和精确基准(p134) 粗加工基准：相对于工件未加工曲面(父面)放置的基准。了解错误：粗加工的基准。不精确的定义(教材p134):第一道工序中使用的定位标准显然是粗标准，但粗标准并不仅限于第一道工序。举个例子。精加工基准：相对于工件加工曲面定位的基准。了解错误：清除

10、的标准。举个例子。28，5.3.1.2工艺基准(制造基准)，(2)定位基准a .粗糙基准和精细基准b .辅助基准：在部件的装配和使用过程中没有帮助，只是为了方便部件的加工而设置的基准。示例：锯孔工艺孔等。选取位置基准的一般方法会在零件上具有相互位置精度要求的曲面之间寻找。选择位置基准的目的可确保零件的加工曲面之间以及加工曲面和未加工曲面之间的相互位置精度。29，(3)测量基准工件的点、线和面，它们用于测量加工曲面的位置。教材图5.3(a) (d)。图5.3 (a)的c面，图5.3 (c)的总线F (4)组件基准组件中用于确定零件或部件在机器上的位置的点、线、面。教科书的例子。5.3.1.2工艺

11、基准(制造基准)，30，基准分类汇总如下：31，5.3.2如何获得工件的夹紧和加工精度5.3.2.1工件的夹子(1)直接定位夹子，将工件直接放在机床上，工人使用百分比、划线盘、直角标尺等工具定位加工曲面，确定工件相对于刀具在机床上的准确加工位置，然后夹紧。应用：单一、小批量生产或相互定位精度高的零件加工。缺点：寻找积极的困难、时间、积极的准确度取决于工人的经验和测量工具的准确性。32，5.3.2如何获得工件的夹紧和加工精度5.3.2.1工件的夹(2)划线以定位正装夹工件。加工前，在要加工的加工面上预先画要加工曲面的轮廓，然后在机床上用草绘线查找正夹具。缺点：划线工艺增加，夹紧精度低(0.20.

12、5mm)。应用：单一、小批量生产和复杂形状的大型铸件或锻件的加工实例：木工馏分。33，5.3.2如何获得工件的夹紧和加工精度5.3.2.1工件的夹子(3)在夹具上使用夹具定位和夹紧工件。夹具固定在机床上。如果工件在夹具中固定，则自动获得相对刀具的正确加工位置。应用：成批生产和批量生产。特点：位置夹紧方便、快速、精度高、稳定。34，5.3.2获得工件夹紧和加工精度的方法5.3.2.2获得加工精度的方法(1)获得加工时工件大小精度的方法测试切削测量重新测量切削重新测量.切口。尺寸标注工具法使用特定尺寸精度的工具，保证加工工件部分的精度。范例：钻孔、铰孔、键槽铣削刀具等。调整方法使用机床的固定装置或

13、预先调整的刀架，使刀具相对于工具或夹具达到一定的位置精度，然后加工一个工件。范例：铣削楼梯。自动控制法使用特定装置，达到工件所需尺寸后自动停止加工。a自动测量工件尺寸装置。b数字控制步进电动机、滚动螺丝螺母对和数字控制单元(编程)。35，5.3.2获得工件夹紧和加工精度的方法5.3.2.2获得加工精度的方法(2)在加工中获得工件几何精度的方法轨迹方法在切削运动中使用刀尖的运动轨迹形成加工曲面的形状。形状精度主要取决于成型运动精度。成形法利用成型工具的刀片形状切割工件的形状。形状精度主要是刀具的刀刃形状精度和刀具的夹紧精度显示方法(犯法)使用刀具和工件进行运动时，刀刃根据加工表面的包络面形成成形

14、表面。几何精度主要取决于刀具的机械运动的驱动链精度和制造精度示例：齿轮加工。36，5.3.3位置基准的选取位置基准选择是否正确是影响工艺路线和夹具结构设计是否合理的主要因素之一，并将影响工件的加工精度、生产率和加工成本。5.3.3.1精加工标准的选择主要要保证加工精度和夹子方便、准确、可靠。基准选择通常需要根据1)基准匹配原则，尽可能选择设计(阶段)基准作为位置基准。例如：教材也有5.7(a)，37，2)标准统一原则，使每道工序的定位标准尽可能地相同。示例：轴类，两个父孔；齿轮，内孔端；箱子，一面两个洞。38，3)相互基准原则在两个曲面位置精度高的情况下，相对于彼此重复加工。示例：套筒零件，内

15、部和外部圆；4)基于自身基准原则处理表面本身，小而均匀地处理毛利，保证处理质量，提高生产率。示例：浮动铰刀。5)基于工件夹具稳定可靠，夹具结构简单原理选择区域大、精度高、粗糙度小的表面。例如，箱子和支架、安装基础(底部)。教材也是5.8 A页。39，5)工件夹具稳定可靠，夹具结构简单原理基于大面积、高精度、低粗糙度的表面选择。例如，箱子和支架、安装基础(底部)。教材也是5.8 A页。40，在选定精加工基准得到保证的前提下确定粗基准。粗基准选取通常遵循以下原则：1)加工余量的合理分配原则(以粗标准选择重要的桌面面)，如机械床加工。教材图5.9，5.3.3位置确定标准选择5.3.3.2粗糙标准选择

16、教材错误：“零件加工的第一道工序”(不一定是第一道工序)。41，42，2)需要选择具有加工表面和互定位精度要求的未加工表面时的粗糙标准示例：教材5.10，43，3)为了使用工件夹紧原理，选择相对平整、光滑、有足够区域的表面作为粗糙标准，工件夹安全、稳定、误差小。4)同一方向的粗糙标准不能重复使用。建立44，5.4工艺路线，选择5.4.1零件个别表面处理方法和设备选择5.4.1.1加工方法(1)不同加工方法的经济处理精度和粗糙度不同的加工方法，用途不同可达到的准确度和表面粗糙度不同。加工误差与加工成本的关系：教材也有5.11 :加工精度高，加工成本高(极限加工精度)；段：加工精度要求很低，加工成本低(最低成本限制)。段：处理错误与处理成本成反比。结论：在、段，加工不经济。段可以经济地实现一定的加工精度。加工方法的经济精