汽车制造工艺第五章课件.ppt

1、本章：的内容介绍了生产流程和工艺流程；介绍了过程合成的概念。阐述了制定加工工艺规程的步骤和方法，着重讨论了加工工艺设计中的主要问题(定位基准的选择、加工路线的制定、工艺尺寸和公差的确定)，并对工艺过程的经济性进行了简要分析。学习要求：熟悉加工工艺；掌握加工工艺设计的基本原则、原则和方法(定位基准的选择原则、加工方法的选择原则、工序划分和加工顺序安排的原则、确定余量的原则和方法、确定工序尺寸和公差的方法、工序尺寸链的原理和应用等)。)。工艺规划的功能和设计步骤。加工工艺规划在生产中的作用定义：规定产品或零件的制造工艺和操作方法的工艺文件称为工艺规划。其中，规定零件加工工艺和操作方法的工艺文件称为

2、加工工艺规程。工艺计划是特定生产条件下最合理或最合理的工艺和操作方法，并写入工艺文件(P142工艺卡；流程卡。调整卡。检验卡)，经批准后用于指导生产。工艺规范包括各工序的顺序、加工尺寸、公差和技术要求、工艺设备和措施、切削参数和工时定额等。第一节总结了工艺规划的作用：(1)指导生产的主要技术文件：在生产中起指导作用；(2)是生产组织和管理的基础：即生产计划、调度、工人操作和质量检验的基础；(3)新建或扩建工厂或车间的主要技术资料。总之，零件的加工过程是每个机械厂或车间必不可少的技术文件。它用于生产前的生产准备、生产过程中的生产指导以及生产后的生产测试。2.工艺计划的设计步骤。在编制工艺计划之前

3、，至少应具备以下原始数据：产品的零件图；产品的生产类型或零件的生产程序。如有可能，收集产品总装配图、类似产品零件加工工艺和生产现场情况(设备、人员、毛坯供应)等。制定加工工艺规程首先应遵循以下原则：保证零件的加工质量，以满足设计图纸规定的技术要求为前提；在保证加工质量的基础上，工艺流程应具有较高的生产效率和较低的成本；应充分考虑零件的生产程序和生产类型，充分利用现有的生产条件，尽可能实现均衡生产；努力降低工人劳动强度，确保安全生产，创造良好文明的工作条件；积极采用先进技术和工艺，努力降低材料和能源消耗，满足环保要求。在编制加工工艺规程时，可进行以下程序：在编制阶段(研究和分析零件的工作图)，绘

4、制零件图，分析零件的特点，找出主要要求，分析工艺；根据零件的生产程序确定零件的生产类型；确定空白类型，绘制空白地图；安排加工顺序，制定工艺路线；确定每个过程中使用的设备和工艺设备；确定各工序的加工余量、工序尺寸和公差；确定切割参数和时间定额；确定关键和重要工序的技术检验要求和检验方法；技术和经济分析；填写工艺文件。需要解决的主要问题是：定位基准的选择；零件各表面加工方法和设备的选择；加工阶段的划分；工序的集中和分散；过程的安排等。1.首先，根据各加工面的技术要求，确定加工方法和方案。选择零件表面的加工方案必须稳定可靠，确保零件满足图纸要求，并且在生产率和加工成本方面最经济合理。图5.7、图5.

5、8和图5.9分别介绍了常用的机械零件三个最基本表面(圆柱面、内孔面和平面)的加工方案以及可以达到的经济精度和表面粗糙度。这些都是生产实践中的统计数据。根据零件加工表面的精度和粗糙度要求、零件的结构、加工表面的形状和尺寸以及车间和工厂的具体情况，可以选择最经济合理的加工方案。如有必要，应进行技术和经济论证。1.加工方法的选择和零件每个表面的加工方法，但必须指出，这是在正常情况下可能达到的精度和表面粗糙度，在特定条件下会有差异。随着生产技术的发展和工艺水平的提高，同样的加工方法所达到的精度和表面质量也将得到提高。加工方法获得的精度变化曲线见图。例如，过去在外圆磨床上磨削外圆只能达到IT6的公差和R

6、a0.20m的表面粗糙度，但在采取适当的措施提高磨削精度和磨削工艺后，现在可以在普通外圆磨床上进行镜面磨削，达到IT5的精度和Ra0.100.012 m的表面粗糙度，Ra0.01m的表面也可以用金刚石刀具车削获得。另外，在大规模生产中，为了保证高生产率和高成品率，通常采用原来用于小粗糙度(如Ra值要求很小)的加工方法来获得粗糙度较大的表面。例如，0.020米的表面粗糙度是在连杆加工中通过珩磨获得的；曲轴加工采用超精加工获得Ra0.40m表面。2.在决定加工方法时，要考虑加工材料的性质。例如，淬硬钢是通过磨削加工的；有色金属很难磨削，所以通常采用金刚石镗孔或高速精密车削进行精加工。3.选择加工方

7、法时应考虑生产类型，即应考虑生产率和经济性。可以在大规模生产中使用特殊的高效设备和特殊的工艺设备。例如，平面和孔可以被拉削，轴零件可以用半自动液压仿形车床加工，圆盘或套筒零件可以用单能量车床加工。即使在大规模生产中，坯料的形状也可以从根本上改变，切削加工的工作量也可以大大减少。例如，粉末冶金制造的油泵齿轮，消失模铸造制造的柴油机小型零件等。单件小批生产采用通用设备、通用工艺设备和通用加工方法。提高单件小批生产的生产率也是目前机械制造技术的研究课题之一。例如，在车床上安装液压仿形刀架时，采用数控车床或成组加工方法，单件试制新产品，甚至采用加工中心机床等。4.选择加工方法时，还应考虑我厂(或车间)

8、现有的设备和技术条件。要充分利用现有设备，挖掘企业潜力，充分发挥职工的积极性和创造性。有时，尽管有设备，但由于负载平衡问题，必须使用其他处理方法。此外，在选择加工方法时，还应考虑其他一些因素，如工件的形状和质量，以及通过加工方法可以获得的表面的物理和机械性能。加工方案可参照表5.7选择。加工方法的选择、例51工作台应用示例：孔的加工精度为IT7，粗糙度Ra=1 . 63 . 2米，因此确定了孔的加工方案。查图58可以有以下四种加工方案：钻扩粗铰和精铰；粗镗、半精镗、精镗；粗镗和半精镗、粗磨和精磨；演练该方案用于加工毛坯本身的铸造或锻造孔，但直径不宜过小，否则镗杆过薄，容易变形，影响加工精度。该

9、方案常用于箱体零件的孔加工。该方案适用于淬火工件。该方案适用于批量或大批量生产的中小型零件，材料为未淬硬钢、铸铁和有色金属。例如，加工方法的选择，2。加工阶段的划分，对于加工精度高、粗糙度值低的零件，加工过程通常分为两个阶段：粗加工和精加工；对加工精度要求高、粗糙度要求低的零件通常分为粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段和精加工阶段。粗加工阶段：这是加工的开始阶段，在此阶段，零件每个加工表面的大部分余量都尽可能地从毛坯上切掉。现阶段的主要问题是如何提高生产率。半精加工阶段：在此阶段，为主表面的精加工做准备，切削余量介于粗加工和精加工之间，达到一定的精度和粗糙度值，留下一定的余量进行精加工。在这

10、个阶段，一些次要的表面处理，如钻孔、攻丝、铣削键槽等。应该完成。精加工阶段：在这一阶段，很少的余量将被切断，以确保每个主表面达到更高的精度和更低的粗糙度值(精度等级710，Ra 0 . 83 . 2米)。精加工阶段：为了获得更高的尺寸精度和更低的粗糙度值(精度等级59，Ra0.32m米)，仅从加工表面切下很小的余量。制定工艺路线并将工艺分为粗加工和精加工阶段的意义(原因)在于，在粗加工阶段，由于去除了大量多余的金属、缺陷(夹渣、裂纹、气孔等)。)的空白可以尽早发现，以便及时处理它们，避免工作时间的过度浪费。在粗加工阶段，由于切削余量大，容易造成工件变形。一方面，坯料的内应力重新分布，导致变形；

11、另一方面，切削力、切削热和夹紧力相对较大，这导致工件的应力变形和热变形。为了充分表达这些变形，粗加工后应该留出一定的时间。然后通过逐渐减少加工余量和切削量来消除上述变形。划分加工阶段可以合理利用机床。例如，高功率和低精度的机床可用于粗加工阶段；在精加工阶段可以使用低功率和高精度的机床。这有利于充分发挥粗加工机床的威力，长期保持精加工机床的精度。加工阶段的划分可以在每个阶段插入必要的热处理程序。例如，在粗加工之后，进行时效处理以消除内应力；经过半精加工、淬火处理等。在某些情况下，划分处理阶段并不是绝对的。例如，在加工较重的工件时，不方便多次装夹和运输，所以不需要划分加工阶段，所有的粗加工和精加工

12、都可以一次装夹完成。为了提高加工精度，可以在粗加工后松开工件，让其充分变形，然后用较小的力夹紧工件完成加工，从而保证零件的加工质量。另外，如果工件的加工质量要求不高，工件的刚性足够，毛坯的质量好，切削余量不多，就没有必要划分加工阶段。加工阶段的划分；工作程序的划分(工作程序的集中和分散)。在制造过程中，为了组织生产、安排计划和平衡机床的负荷，该过程通常分为几个工序。划分过程有两个原则，即过程的集中和过程的分散。工序集中：几个工序集中在一个工序中，工件的加工只需集中在几个工序中。最大的集中是一次加工完成工件的所有表面采用工艺集中可以减少工件的装夹次数，一次装夹可以加工多个面，有利于保证面与面之间

13、的相互位置精度，也可以减少机床数量，相应减少工人数量和机床占地面积。然而，所需设备复杂，操作和调整工作也复杂。分散式流程：每个流程都有许多流程、漫长的流程路线和很少的步骤。最大的差异是在一个过程中只包括一个简单的步骤。工序分散可以使所需的设备和工艺设备结构简单，易于调整，操作简单，但特异性强。工序划分主要是综合考虑生产规模、零件结构特点、技术要求、设备等具体生产条件后确定的。单件小批生产：一般采用通用设备和工艺设备，尽可能在一台机床上进行更多的表面加工，尤其是重型零件。为了减少夹紧和来回搬运的次数，经常采用工序集中的原则。批量生产：尽量使用高效通用机床(如六角机床)和专用机床集中工序。在大规模

14、生产中，为了提高生产率和保证加工质量，经常使用高效设备和工艺设备，如多刀具自动机床、组合机床和专用机床来集中工序。但是，由于工件的特殊结构，每个表面都不便于集中加工。例如，活塞、连杆等。可根据工序分散的原则，采用高效、结构简单的专用机床和工艺设备生产。这样便于保证加工质量，平衡各工序时间，组织流水生产，提高生产率。工作程序的划分。工作程序的安排。加工顺序的确定工件各表面的加工顺序一般按以下原则安排：先粗加工，后精加工；首先加工基准平面，然后加工其他平面。二次表面处理前的主表面处理；孔加工前的平面加工。根据上述原则，作为精密基准的表面应在加工开始时进行加工。精密基准面加工后，对精度要求高的主表面

15、进行粗加工和半精加工，穿插一些小表面加工，然后对每个表面进行精加工。要求高的主表面的精加工一般安排在末端，这样可以避免加工表面在运输过程中被损坏，有利于保证加工精度。有时，可以为最终加工安排较小的表面，如紧固螺钉孔。2.热处理和表面处理的安排为了改善工件材料的机械性能和切削性能，经常需要在加工过程中安排热处理程序。应采用何种热处理工艺以及如何安排热处理工艺在工艺中的位置应根据热处理的目的来决定。退火和正火可以消除内应力，改善材料的可加工性，通常在加工前进行，有时在粗加工后进行。时效处理对于大型复杂铸件，为了将内应力引起的变形降至最低，通常在粗加工后进行人工时效处理。粗加工前最好使用自然老化。淬

16、火和回火处理可以提高材料的力学性能，因此许多中碳钢和合金钢经常采用这种热处理方法，这种热处理方法一般安排在粗加工之后，但也有一些安排在粗加工之前。淬火处理或渗碳淬火处理可以提高零件表面的硬度和耐磨性。淬火处理通常安排在磨削之前，也可以安排在最后的过程中进行高频淬火。渗碳可以安排在半精加工之前或之后。表面处理(电镀和在操作人员自检的基础上，应在以下情况下安排独立的检查程序：粗加工后和精加工前；送往其他车间加工前后(特别是热处理前后)；重要过程前后；经过最终处理等。4.其他工序的安排在此过程中，去毛刺、退磁、清洗等工序可以根据需要安排在一些工序的后面。过程安排、过程内容；加工余量、工艺尺寸、切削参数和时间定额等。首先是加工余量的确定，为了保证零件图上某一平面的精度和粗糙度值，有必要从其毛坯表面切掉所有多余的金属层，这种金属层的总厚度称为该表面的总加工余量。在每个工艺中去除的金属层的厚度称为工艺余量。可以看出，某一表面的总加工余量ZZong与表面余量Zn之间的关系是：ZZONG=N-ZZZZZZN公式中加工该表面的工序(或步骤)数。工件的加工余