{机械公司管理}第6章机械加工工艺规程的制定贾)

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1、,第四章 机械加工工艺规程的制定,本章概要 本章所要解决的重点是: 在现有的生产条件下如何采用经济有效的加工方法，并将若干加工方法以合理路径安排以获得符合产品要求的零件。 学习本章，首先需要掌握工序与安装、工位、工步、走刀、基准、生产过程与机械加工过程等概念，在此基础上将重点学习机械加工工艺规程的作用、内容及编制方法。,主要内容,零件制造的工艺过程,工艺规程的作用及设计步骤,定位基准的选择,工艺路线的拟定,加工余量的确定,尺寸链,工序尺寸的确定,时间定额及经济分析,零件制造的工艺过程,一、生产过程 生产过程是指原材料到成品之间相关联的各个环节劳动过程的总和。对机器制造而言，它包括材料及零件的运

2、输与保管，生产准备工作，毛坯制造。零件机械加工与热处理、质检、装配、调整、油漆和包装。 二、机械加工工艺过程 1、工艺过程：在机械产品的生产过程中，那些与原材料变为成品而直接有关的过程称为工艺过程。如：毛坯制造、热处理、质检和装配等。,二、机械加工工艺过程 1、机械加工工艺过程： 采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸、精度和表面性质，使之成为零件产品的过程，称为机械加工工艺过程。例如齿轮加工。 2、组成：细分工序、安装、工位、工步、走刀。 工序：一个（或一组）工人在一个工作地点（如机床或钳台）对一个（或几个）工件连续完成的那份工艺过程，称为工序。它是组成工艺过程的基本单元。一般以工作地

3、点为主要特征，如车联轴器。,有如下几种加工方法： a：在一车一钻床： 车所有外圆及端面内孔钻六孔 A、B、D、C、E (C、D、EA、B) 2个工序 b：两车一钻 车C、D、E车A、B钻六孔 3个工序 c：一车一钻 车C、D、E钻六孔车A、B 3个工序 d：一批工件 先加工C、D、EA、B钻 2个工序,安装：一个工序有时在零件的几次装夹下完成，这时在零件每次装夹下所完成的那部分工作称为一次安装。如a方案，两次安装。 工位：工件在机床上相对刀具所占据的每个加工位置所完成的那部分工作称为一个工位。,1. 装卸 2. 铣面 3. 开槽 4. 钻孔,如图：回转工作台,工步：工步是构成工序的基本单元。在

4、加工表面 （钻、扩、铰）切削刀具和切削用量（不包括切深）都不变的情况下完成的那一部分工作。 如安装1：粗车C、精车C、粗车外圆、精车外圆、粗镗孔、精镗孔 有时有复合工步。（结合机床、大门） 走刀：有些工步，由于余量较大或其他原因，需要用同一刀具在同一转速和进给量条件下对同一表面进行多次切削（多次走刀），这样刀具对工件的每次切削称为一次走刀。,三、加工工艺规程的内容和作用 一个零件的加工工艺过程不是各种各样的，工艺人员的任务就是要制定出一个最合实际的工艺过程。 1定义：把工艺过程的有关内容，用文件表格的形式固定下来，称为机械加工工艺规程。 2内容：工艺规程一般包括：加工路线和经过车间工段，各工序

5、内容及所用机床、刀具、工艺装备，工件检验项目及方法，切削用量，工时定额及工人等级等。,三、加工工艺规程的内容和作用 3作用：工艺规程是指导生产的主要技术文件（计划、调度、操作、检查） 工艺过程是生产准备的依据（刀、夹、量、材料、设备改造、毛坯） 是新建或扩建厂和车间的基本技术文件，以确定下列问题： 机床种类和数量，车间工厂面积，机床布置，生产工人的工种，技术等级和数量等。如新造汽车厂，参考原来汽车厂。,四、制订工艺规程和指导思想 保证质量 质量是企业的生命，产品的生命 降低成本在现有条件下 机床、效率、购买等 五、生产类型 生产类型对工艺过程有直接影响 如一件、多件不同 1、机械行业有 见表6

6、-2 （P192） 重型零件 200kg以上，中型零件100200kg ，轻型零件 100kg以下 各种生产类型的工艺特点见 表6-3表6-5 （P197198）,2、影响生产类型的因素 品种、种类 产量、零件数 工艺过程的工序数 工作地数 各工序的劳动量 3、工作地专业化程度 一个工作地点（机床）干工序数 大量生产：12种 大批生产：210 中批生产：1020 小批生产：2040 单件：40以上,工序大量系数：K=,t工序时间，R节拍,看一个工厂分类,六、制订工艺规程和原始资料和步骤： 1、原始资料： 产品的整套装配图和零件工作图 产品的验收质量标准 产品的生产纲领（年产量）和生产类型 N0

7、=Nn(1+)(1+) P192 毛坯的生产情况 车间现有条件 当前先进工艺及工艺及生产技术发展情况,2、制订步骤： 对零件图进行工艺分析，审查零件的结构工艺性及技术要求 确定毛坯的种类和制造方法 拟定工艺路线选择工艺基准，表面加工方法，划分加工阶段，安排加工顺序 确定加工余量，计算工序尺寸及公差 确定机床、工艺装备和切削用量 计算工时定额和工人等级 确定重要工序的检查项目和方法 填写工艺文件,1-2零件的结构工艺性及毛坯的选择,一、结构工艺性： 关于这个问题，已在金属工艺学中讲过，所谓工艺性就是有加工的可能性。要便于加工，又能保证质量。这个从下面几个方面来看 1. 被加工表面的加工可能性 如

8、：齿轮,空刀,或,2. 保证位置精度的可能性 位置精度主要指同轴度、垂直度、平行度等。另外主要保证位置精度，最好一次安装下就能加工所有的表面。,AB同轴0.02,安装,3. 零件安装时应有方便的定位基准 如车床子刀架,有的附加基准影响外观、可去除（加工后）,4. 加工面的尺寸、形状及位置应便于加工 零件结构布局 如箱体孔,小 大 小, 加工面位置,大 中 小,大 小 大,或,或,内面应改为外面, 多个加工面的尺寸、位向一致, 结构尺寸、形状与刀具关系,5. 减小加工表面的尺寸,二、毛坯的选择,毛坯的种类和质量对机加工的质量、劳动生产率和成本有着重要影响。人们总希望其尺寸形状与成品零件相接近，从

9、而可减少加工余量，节约材料，提高生产率，但这样会使毛坯成本提高。为合理选择，应从下面几个方面考虑。 1. 零件的生产纲领 大批大量用高生产率和高精度的毛坯制造方法： 如金属模机械造型、模锻、型材 单件小批生产费用高，如手工木模、自由锻,2. 零件的结构和外形 复杂铸造 简单锻 3. 零件的尺寸大小 大铸或自由锻 小模锻、型材 4. 零件机械性能 高锻 一般铸或型材 5. 充分利用新工艺、新技术、新材料 如精密铸造、精密锻造等,三、毛坯的种类,1. 锻件 2. 型材 热轧、冷轧 3. 组合毛坯。铆、焊、装 4. 冲压 选择时可根据情况 特殊情况,一、加工时工件的安装方法 1. 找正法 划线目的,

10、1-3 基准和基准的选择,2. 夹具安装 通过夹具上的定位元件使工件获得正确位置并加紧的方法。这种方法比找正法安装迅速方便、定位精度稳定、广泛用于成批和大量生产。 二、获得加工尺寸的几种方法 1. 试切法 2. 调整法 半自动车 对刀块 3. 尺寸刀具法 4. 主动测量法,三、基准及其分类 零件在加工之前往机床上安装，在装配时要往部件上安装，这些过程都涉及基准的问题。 基准：确定零件或部件上某些点、线、面位置时所选作参照系的那些点、线、面称为基准。基准是测量和计算的起点和依据。因此也是研究机械制造程度的一个极为重要的问题。 根据作用和应用的场合，基准可分为以下几类 1. 设计基准：在零件图上用

11、以确定其他电、线、面位置的基准，称为设计基准。,2. 加工基准：在加工时，确定零件位置的点、线、面称为加工基准。,A、B互为设计基准,D为C基准,加工基准：,按基准面状态,按功能 应用场合,导轨加工（图）,3. 装配基准 在装配时确定零件位置的点、线、面称为装配基准。 4. 检查基准：在检查时确定零件位置或零件上被测表面位置的点、线、面称为检查基准。它与测量基准类似。前是检查基准，后为加工基准 5*. 工序基准：在工序图上确定零件位置或零件上被测表面位置的点、线、面称为工序基准。 本课程研究的重点为加工基准及其选择。,四、粗基准的选择 1.粗基准的作用 粗基准主要用于开始加工阶段。零件均为毛面

12、，误差较大，粗基准的作用可以通过如图所示的零件来说明，为回转体： 可见：粗基准的选择，影响不加工面与被加工面间的相互位置及加工面的余量分配。且二者矛盾。因此在选择粗基准时，必须清楚哪一面是主要的，才能正确选择。,2. 粗基准的选择原则：应从以下几个方面考虑： 1）相互位置要求原则：如果必须保证加工表面之间的相互位置要求，应以该不加工表面作为粗基准。 如上例 2）余量均匀原则：如工件必须保证其主要表面的加工余量均匀时，应选择该表面为粗基准：如导轨加工。 3）选作粗基准的表面应平整，没有浇口，冒口或飞边等缺陷，以便定位可靠，加紧方便。如活塞。,4）不重复使用粗基准原则：一般情况下，同一尺寸方向上粗

13、基准只能使用一次，否则将产生较大的位置误差（因毛面，安装） 这一原则并不是意味着粗基准只能在第一道工序使用，后序工序亦可，只要这一方向不重复使用。,要保证 ，355就不能自由公差， 根据尺寸链 封闭环上偏差 增环上偏差 减环下偏差 封闭环下偏差 增环下偏差 减环上偏差 得出要求高）,五、精基准的选择： 工件在精加工时是使用精基准（已加工面），选择时应从保证位置精度和加紧安装两方面考虑，一般原则是： 1）基准重合原则：应尽量选择设计基准为精基准，以消除基准转换误差。如主轴孔,2）最短路线原则：当选用设计基准为精基准有困难时，可采用非设计基准作为精基准，但应尽量减小基准转换，以减小基准不重合误差。

14、 根据尺寸链原理，应尽量减小尺寸链长度，即减少组成环（尺寸链时讲） 3）统一基准原则：当工件以某一精基准定位，可以较方便地加工所有或多数共？表面时，则应尽早将共加工出来，达到一定精度，以后各工序都以它作为精基准。如：常用的 轴类零件顶尖孔* 箱形零件一面两销* 盘类零件大面短销*,采用统一基准，可简化工艺和夹具设计工作，避免基准转换过多，有利于提高精度。但这样可能与设计基准不重合，也可能不是最短路线，因此不如直接用设计基准精度高。 （图活塞加工 、图定尖孔加工） 4）所选精基准，应能保证工件定位准确稳定，加紧可靠。 5）互为基准原则：对某些空间位置精度要求很高的零件，通常采用互为基准，反复加工

15、的原则。例如主轴前后轴颈与前锥孔同轴。,6）自为基准原则: 对于某些精度要求很高的表面，在精密加工时，为了保证加工精度，要求加工表面的余量很小且均匀，这通常以加工表面本身定位。如珩磨加工等。（导轨） 以上论述了定位基准选择的原则，在实际运用中应根据情况灵活掌握。,（轴线为精度和经济性，一个工厂而例：质量、效益） 一、加工方法的选择 了解各种加工方法所能达到的经济精度及表面粗糙度是拟定零件加工工艺路线的基础。为此首先分析一下经济精度。 1、经济精度 加工过程中影响精度的因素很多，同一种加工方法在不同的工作条件下所能达到的精度会有所不同。例如在普车上车外圆，一般可达IT8-9和Ra1.252.5m

16、。但工人水平高，细心操作可达IT6-7和Ra0.631.25。但这样成本高，不经济。,1- 4 加工工艺路线的拟定,*经济精度是指在正常的机床、刀具、工人等工作条件下，以最有利的消耗成本所能达到的加工精度。它是在正常条件，逐次精化原则，相对比较。根据统计，加工成本和加工误差是反比的。如图所示。,4）B段加工精度和成本是互相适应的，属于经济精度范围； 5）随着技术的发展，加工方法的精度不断提高，成本不断降低，因此经济精度不是不变的，而是变化权值，如车床加数显。,从曲线可以看出： 1）同一种加工方法，精度愈高，成本愈高； 2）精度有一定极限，当超过某点后，再增加成本，加工精度提高很少，A段； 3）成本