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文档简介
1、1、机械制造工艺,第三章机械加工工艺设计,2,3.1.1机械加工工艺及其组成,机械加工工艺采用多种机械加工方法,直接用于改变坯料的形状、大小、表面质量,使其成为合格零件的整个工作过程。3 . 3 . 1 . 1加工工艺及其配置、加工工艺的配置:由一个或多个连续序列组成,工艺分为安装、工作站、操作步骤和走刀。4,3 . 1 . 1 . 1机器加工过程及其配置,工序:一个或一组工人在同一机器或同一工作区中为多个工件连续执行的一个或多个机器加工过程。加工工艺,安装:工件在一个工序中每次夹紧后执行的部分工作称为安装。5,3.1.1加工工艺及其配置,操作位置:工件在机床每个位置所占用的工艺称为操作位置。
2、6,3.1.1机器加工工艺及其配置,操作步骤:表示在切削刀具保持不变的情况下连续执行的操作的一部分。路径:相同加工曲面处理的残馀量很大,可分为多个进给,每个进给中完成的作业步骤称为路径。a)垂直轴转塔车床的复合工作阶段b)钻孔、黎明复合工作阶段图3-2复合工作阶段7、生产计划企业在计划期间需要生产的产品数量和进度计划称为生产计划。零件的年度生产纲要是指包括备件和废品在内的年产量。N=Q n(1%)样式的Q产品年产量(单位/年);n每个产品的部件数(部件/台湾);备件比例;废品率。3.1.2生产类型和工序特性,8,生产类型根据生产计划确定生产类型,主要分为单个小批量生产、批量生产和批量生产三种类
3、型。3.1.2生产类型及其工艺特性、表3-1生产程序与生产类型的关系、9,3.1.2生产类型及其工艺特性、表3-2各种生产类型的工艺特性、10,3.1.3机械加工工艺流程、机械加工工艺流程机械加工工艺流程是规定部件加工工艺的工艺文件。一般包括工件的加工工艺路线、每道工序的特定内容和使用的设备和工艺设备、工件检验项目的检验方法、切削用量、时间定额等。工艺流程的作用是连接产品设计和制造工艺的桥梁,是企业组织生产活动和进行生产管理的重要基础。前提是11,3.1.3机械加工技术规定,12,3.1.3机械加工技术规定,13,3.1.3机械加工技术规定设计原则,14,3.1.4机械加工技术规定设计原则,1
4、)确保零件加工质量,满足设计图纸中规定的各项技术要求2)工序具有高生产效率和低成本。3)充分考虑和利用现有生产条件,尽可能均衡生产。4)尽可能减少劳动者的劳动强度,保障安全生产,创造良好的文明劳动条件。5)积极采用先进的技术和流程,减少材料和能源消耗,遵守环境要求。15,3.1.5工艺流程开发所需的原始数据,产品的完整装配图和零件图;产品验收质量标准;产品生产方案和生产类型;零件空白图和空白生产;工厂(车间)生产条件;各种相关手册、标准等技术信息;国内外高新技术和生产技术的开发与应用。16、1了解装配图和零件图阅读产品的用途、性能和工作条件,熟悉零件在产品中的位置和作用,明确零件的主要技术要求
5、。2阶段审阅检查图面的大小、视图和技术需求是否完整、正确、单一,分析主要技术需求是否合理和适当,并检查零件结构程序。3熟悉或确定毛坯是基于零件在产品中的作用、零件本身的结构特征和外形、零件材料工艺特性、零件生产批量等,常用的毛坯种类包括铸件、锻造、焊接件、冲压零件、型材等,其特性和应用见表3-6。,3.1.6机械加工工艺规则设计阶段,17,3.1.6机械加工工艺规则设计阶段,18,4。选择定位标准5。建立路径6。机械加工工艺设计阶段,包括确定满足每个工艺要求的工艺设备、3.1.6机械刀具、刀具、工具、辅助设备等。工艺设备的选择应符合零件加工工艺的要求,可靠地保证零件加工质量,适合生产批量和生产
6、位,充分利用现有条件,降低生产准备成本。对于需要改造或重新设计的专用或集团工程设备,应根据经济分析和论证提交设计任务书。19,确定各工序加工馀量,确定工序大小和公差计算切削用量确定时间定额,NC加工程序准备(NC加工)评估工艺路线对设定的工艺方案进行技术和经济分析,分析和比较各种工艺方案,或使用优化方法确定最佳工艺计划。12.创建或打印进程文件。3.1.4机械加工技术规程设计阶段,20,机械制造技术,第3章机械加工技术规程设计,21,3.2.1标准,确定加工对象中几何元素之间几何关系的点、线、面称为标准。设计阵列中使用的基准,22,加工过程中使用的基准。可以分为工序标准、位置标准、测量标准和装
7、配标准。3.2.1基准准、23,3.2.1基准准、24,3.2.1基准准、25,3.2.1基准准、26,加工时工件位置使用的基准称为位置基准。未加工曲面可用作位置基准,称为粗加工基准。根据加工过程的需要专门设计的零件的位置标准。父孔(用作轴零件的定位)、工艺孔(用作抽壳零件的定位)或工艺凸柱。使用将加工曲面用作位置基准,这称为精加工基准。3.2.1基准准,27,3.2.1基准准,28,3.2.2粗加工基准选择,相互位置要求保证原则首先要确保工件上加工面和未加工面的相互位置要求,必须将未加工面用作粗糙基准。剩余量均匀分布原则首先,如果要求确保重要表面处理剩余量的均匀性,则应选择该表面的加工面作为
8、粗糙的基准。图3-5粗糙基准选择比较,29,使用工件夹紧原理所需的粗糙基准尽可能平坦,干净,锻造飞边,铸造浇注,立管或其他缺陷,具有足够的尺寸。用铸造分型面作为粗糙基准也渡边杏。粗加工基准通常是原则,3.2.2粗加工基准的选取,30,3.2.2粗加工基准的选取,31,3.2.3精加工基准的选取,基准匹配原则使用加工面设计基准作为完成基准。基准统一原则如果工件相对于特定曲面定位,可以轻松加工部分或所有剩馀曲面,则应尽快根据精加工标准加工此标准。32,3.2.3精密标准选择,33,实际生产中常用的统一标准形式如下:1)轴零件通常以两个父孔为统一基准;2)盒零件经常使用一个或两个孔(远离较大平面的两
9、个销孔)作为统一标准。3)盘套零件经常使用接缝面(一侧和短圆孔)作为统一标准。4)类零件使用长孔和推力曲面作为统一的基础。采用统一基准原则的优点:1)有助于确保各加工表面之间的位置精度。2)简化了夹紧固装置设计,减少了工件的移动和翻转次数。秘诀:采用整合基准线原则可能会导致基准线不相符。这时要具体分析具体问题,根据实际情况选择收尾标准。3.2.3选择精加工标准,34,互基准原则,图3-11主轴部件精加工标准选择,3.2.3标准选择,自基准原理,床导表面磨削,35,图3-14浮动镗块1工件2镗块3镗杆,夹紧原理选择的精加工标准容易,图3-13外部圆磨削示意图,例黎明,拉,磨,选择3.2.3精密标
10、准,例浮动镗块镗,36,机械制造工艺学,第三章机械加工工艺规程设计,选择37,3.3.1加工方法,在一般加工条件下,可通过一种加工方法保证的加工精度和表面粗糙度(图3-15AB段)。选择38,3.3.1加工方法,1)零件加工表面的精度和表面粗糙度要求;2)零件材料的可加工性;3)生产批和生产位要求;4)企业现有加工设备和加工能力;5)经济性。39,3.3.1加工方法的选择,40,3.3.1加工方法的选择,图3-18孔的典型加工工艺路线,41,3.3.1加工方法的选择,42,3.3规则孔有两个含义。1)零件具有作为定位标准的较大平面时,对其进行加工,然后将其放置在面上,加工孔,从而使位置准确可靠
11、。(2)通过在加工面上轻松偏移钻孔,或在加工孔之前加工此面,在加工面上钻孔或镗孔,可以避免这种情况。船东后也有两个含义。1)先考虑主表面加工,然后安排次表面加工,次表面加工往往从加工方便性和经济角度排列。2)二次曲面和一次曲面之间经常存在相互位置要求,经常需要在一次曲面处理后使用一次曲面定位进行加工。提高工件材料切削性能的热处理工艺(如退火或精火)必须安排在粗加工、43、切削之前进行。消除内部应力的热处理工艺(例如退火、手动时效)最好放置在粗加工后或切削前。提高工件材料机械性能的热处理工艺,如调质、淬火等,一般安排在粗加工后、精加工前。渗碳淬火一般在加工后研磨前排列。变形小的热处理工艺,如表面
12、淬火和氮化,可在精加工后排列。为了提高零件表面的耐磨性或耐蚀性,热处理工艺和用于装饰目的(如镀铬、镀锌、氧化、发黑等)的热处理工艺或表面处理工艺通常放置在工艺的末端。3.3.2加工顺序的排列,44,3.3.2加工顺序的排列,除了操作员自检外,在以下情况下,还需要准备检验工序:零件加工后;从一个车间移到另一个车间之前和之后;重要的工程前后。去毛刺工艺通常在切削后计划。清洁工作零件加工后组装前,在研磨、珩磨等精加工工艺后,以及通过磁性夹紧加工完成磁去除后,工件要认真清洗。45,3 . 3 . 3 . 3工序集分布在工序中,每个工序包含尽可能多的工序说明,从而减少工序总数。优点:1)有助于确保工件加
13、工面之间的位置精度。2)有利于采用高效机床,节省工件装夹时间,减少工件处理次数。3)减少生产领域,有助于管理。使每个工序的工作内容相对较少,从而生成更多的流程总数。优点:各工序使用的设备和工艺设备比较简单,调整,工具比较容易,对工人的技术水平要求不高。46,3.3.3工序集中和工序分散,采用传统流水线、自动生产线生产、工序分散组织形式的多种。由于市场需求的波动性,生产过程的灵活性要求越来越高,随着加工中心等先进设备的采用,工序集中将越来越成为生产的主流。多采用工序集中方式,便于多品种、中小批量生产、转换和管理。47,3.3.4加工阶段的分割,粗加工阶段的主要任务是移除加工面上的多馀材料。半精加
14、工阶段准备精加工作业,以使加工面达到一定的加工精度。在精加工阶段,加工面精度和表面粗糙度符合要求。为确保精加工阶段零件的精度要求,对特别精密的零件计划此阶段。有助于确保零件的加工精度。有利于设备的合理使用和保持精密机床的精度。有利于人员的合理安排;及早发现空白缺陷,可以减少损失。48,机械制造技术,第三章机械加工技术规程设计,49,3.4.1加工毛利,加工剩余加工过程中在加工表面切割材料层厚度。阶段(工作阶段)在特定阶段(工作阶段)由表面切割的材料层的厚度。对于包括的表面(轴等),类型Zb为阶段剩馀。a全过程大小;b此阶段大小。(a)所示的单边毛利:(b)所示的双杨紫毛利:50,3.4.1加工
15、毛利,包含表面(孔等)的Zb为工序馀量;a全过程大小;b此阶段大小。(c)中显示的单边馀量:在(d)中显示的单边馀量:在51,3.4.1加工馀量的情况下,总加工馀量零件从毛坯更改为成品切除材料层总厚度。(3-5),类型ZS总加工毛利;Zi第I工序加工毛利;n此表面处理过程的数目。最大空闲,最小空闲,52,样式的Zmax,Zmin,Zm最大,最小,平均空闲;TZ毛利公差;Amax、Amin、am工序最大、最小、平均大小;Bmax、bmin、BM最大、最小、平均大小:Ta工艺尺寸公差;Tb加工尺寸公差。平均毛利、毛利公差、3.4.1加工毛利、53,3.4.2最小加工毛利、最小馀量配置、公式中的Zm
16、in最小消除毛利;Ta以前过程的尺寸公差;Ry以前的工艺表面粗糙度;Ha以前的工艺表面缺陷层;Ea转移过程几何错误;b此工序剪辑错误。54,处理毛利确定方法,计算方法使用计算方法,处理毛利更准确,但需要必要的统计和特定的测量方法。经验法根据现场条件和实际经验,由一些熟练的工程技术人员或工人确定处理余量。该方法主要用于单个小批量生产。表方法使用手册提供的数据,然后与实际处理情况一起进行必要的修改,以确定处理裕度。这种方法方便快捷,多用于生产。3.4.2最小处理剩余,55,一般方法确定工艺尺寸,1)确定每个工艺处理剩余;2)每个工序的机械加工馀量可以单独获得,方法是从设计大小开始,逐个添加(对于包含面)或减去(对于包含面)每个工序的基本尺寸。3)除了最终加工过程具有设计尺寸公差外,其馀工序根据与每种加工方法相对应的加工经济精度确定工艺尺寸公差。4)除最后一个工序外,其馀工序根据“in body principles”显示工艺尺寸公差。3)坯料余量一般由空白图给出,因此第一工序余量由计算确定。3.4.3工艺尺寸确定,56,3.4.3工艺尺寸确定,57,机械制造工艺,第3章机械加工工艺规则设计,58,3.5.1尺寸链基本概念,定义尺寸链,由零件加工或机械装配过程中徐璐
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