机械加工工艺规程设计ppt课件

《机械加工工艺规程设计ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械加工工艺规程设计ppt课件（67页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第六章 机械加工工艺规程设计 Design of the machining process standards,第一节 机械加工工艺过程的基本概念 General concepts of the machining technical process,一、生产过程和工艺过程 Production and Technical Process,生产过程：生产过程系指把原材料转变为成品的全过程。,工艺过程：把生产过程中改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和物理、力学性能等，使其成为成品或半成品的过程称为工艺过程。,原材料的验收、 保管、运输,生产技术准备,毛坯制造,零件加工 （含热处理）,产品装配,

2、检验以及涂装等,二、工艺过程及其组成 Technical process and complexity,工艺过程是由工序、工步、工作行程（走刀）等不同层次的单元所组成。,工序: 一个或一组工人在一个工作地点，对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程叫工序。,当加工对象（工件）更换时，或设备和工作地点改变时，或完成工艺工作的连续性有所改变时，则形成另一道工序。,一个工序一般由一名工人完成，有时（如大型、重型机床）也可由一组工人共同完成；机械加工设备一般是机床，但有的工序不用机床，如钳工操作台、去毛刺的工作地等；一般机床往往一次只加工一个工件，但为了提高生产效率，常常也可以同时装夹多个工

3、件。,工艺就是制造产品的方法。如生产过程中的毛坯制造、零件加工和产品装配过程均属工艺过程。,“连续完成”概念的理解：如磨削一个工件的外圆，粗磨后此零件作淬火处理，然后由原工人在同一台磨床上再精磨。此时，工人、机床和加工的零件均没有变化，但由于在粗、精磨之间加入了淬火处理，因此不能看作是连续完成的；如果粗精磨之间不加入淬火，则粗、精磨是一个工序。,工序是工艺过程划分的基本单元，也是制订生产计划、组织生产和进行成本核算的基本单元。,工步与复合工步: 在加工表面、切削刀具和切削用量（仅指转速和进给量）都不变的情况下，所连续完成的那部分工艺过程，称为一个工步。,有时为了提高生产效率，经常把几个待加工表

4、面用几把刀具同时进行加工，这时可以看作是一个工步，并称之为复合工步。,工作行程（走刀）：在一个工步内，有些表面由于加工余量太大，或由于其它原 因，需用同一把刀具对同一表面进行多次切削。刀具对工件的每一次切削就称为一次走刀。,工位：工件在一次装夹后，相对于机床（刀具）每占据一个位置所完成的那部分工艺过程叫作一个工位。,三、生产纲领与生产类型 Production creed and classification,1. 生产纲领,零件生产纲领计算公式,式中 N零件生产纲领（件/年）；,Q产品年产量（台/年）；,n每台产品中该零件的数量（件/台）；,a%备品率；,b%废品率。,生产纲领：生产纲领是指

5、零件的年产量。,四、工艺规程 Process standards,机械加工工艺规程是把符合工艺学原理和方法，结合具体生产条件，遵循“优质、高产、低耗”的原则，用表格的形式制成的关于工艺过程的有关内容的工艺文件。工艺规程是指导机械加工生产的主要技术文件。,1. 工艺规程包含内容,工艺规程 包含内容,零件的加工工艺路线 各工序的具体加工内容 切削用量 工序工时 采用的设备和工艺装备等,2. 工艺规程设计所需的原始资料,原始资料,产品装配图、零件图,产品验收质量标准,产品的年生产纲领,毛坯材料与毛坯生产条件,制造厂的生产条件,工艺规程设计、工艺装备设计所需的设计手册和有关标准,国内外先进制造技术的有

6、关资料等,第二节 机械加工工艺规程设计 Design of the machining process standards,一、制订机械加工工艺规程的步骤 Step of the designing machining process standards,（1）熟悉设计工艺规程所需的资料，其中重点为分析零件图和产品的装配图。,（2）选择毛坯形式及其制造方法。,（3）选择定位基准。,（4）确定工艺路线，主要包括加工方法的选择、加工阶段的划分、加工顺序的安排。,（5）确定各工序的加工余量、工序尺寸及公差。,（6）确定各工序的加工设备、刀具、夹具、量具及其它辅助工具。,（7）确定切削用量和工时定额。

7、,（8）确定各主要工序的技术检验要求及检验方法。,（9）工艺方案的经济技术分析。,（10）填写工艺文件。,二、 零件的工艺分析 Technical analysis of the components,工艺分析,分析、审查产品的零件图和装配图 零件的结构工艺性分析,1. 分析、审查产品的零件图和装配图,具体内容包括,（1）审查零件图的视图、尺寸、公差和技术条件是否完整；,（2）审查各项技术要求是否合理；,（3）审查零件材料及热处理选用是否合适。,2. 零件的结构工艺性分析,所谓的零件的结构工艺性是指所设计的零件在满足使用要求的前提下，其制造的可行性和经济性。在进行零件结构的设计时应考虑到加工时

8、的装夹、对刀、测量、切削效率等，结构工艺性不好会使加工困难、浪费工时、浪费材料。,三、毛坯的选择 Make choice of workblank,在制订机械加工工艺规程时，毛坯选择得是否正确，不仅直接影响毛坯的制造工艺及费用，而且对零件的机械加工工艺、设备、工具以及工时的消耗都有很大的影响。,1. 毛坯的种类,种类,铸件 锻件 型材 冲压件 冷或热压制件 焊接件 ,选择依据,生产纲领 零件的材料、形状、尺寸、精度 表面质量 具体的生产条件 采用新工艺、新技术、新材料的可能性等,2.毛坯选择依据及原则,（1）零件材料的工艺特性,是指其可铸性、可锻性、可焊性等。,（2）生产纲领的大小,生产纲领的

9、大小在很大程度上决定了采用某种毛坯制造方法的经济性。较大时用精度和生产率都较高的制造方法;较小时应选择设备和工装投资都较小的毛坯制造方法。,（3）零件的形状和尺寸,（4）现有的生产条件,阶梯轴如各阶梯直径相差不大，可直接选择棒料；若直径相差较大，可选择锻件毛坯。形状复杂及薄壁的毛坯，一般不宜选择金属型铸造；尺寸较大的毛坯，往往不能采用模锻、压铸和精铸等。,3. 毛坯的形状和尺寸,现代机械制造发展的趋势之一是精化毛坯，使其形状和尺寸与零件尽量接近，从而进行少切屑加工或无屑加工。,毛坯的形状和尺寸有时还要考虑工艺，例如在毛坯上的工艺凸台；开合螺母毛坯的整体制造等。,工件如何定位?,工件如何加工?,

10、需要多少工序?,?,四、定位基准的选择 Make choice of positioning datum,1.基准分类,基 准,设计基准,工艺基准,装配基准,测量基准,工序基准,定位基准,设计基准：在零件图上用以确定其它点、线、面的基准。,工艺基准：零件在加工、测量、装配等工艺过程中所使用的基准。,装配基准：在零件或部件装配时用以确定它在部件或机器中相对位置的基准。,测量基准：用以测量工件已加工表面所依据的基准。,工序基准：在工序图中用以确定被加工表面位置所依据的基准。所标注的加工面的位置尺寸称为工序尺寸。工序基准也可以看作是工序图中的设计基准。,定位基准：用以确定工件在机床上或夹具中正确位置

11、所依据的基准。,2. 定位基准的选择,粗基准：在机械加工的第一道工序中，只能用毛坯上未经加工的表面作为基准，这种定位基准称为粗基准。,精基准：在工序中用已加工表面来作为定位基准的基准。,辅助基准：为了保证加工精度，特意在工件上作出专门用于定位用的表面，这种基准称为辅助基准。,（1）精基准的选择原则,原则,基准重合原则 应尽可能选用设计基准作为定位基准。,基准统一原则 应尽可能选用统一的定位基准加工各表面，以保证各表面间的位置精度。,互为基准原则 当两个加工表面之间的位置精度要求比较高时，可以采用两个加工表面互为基准反复加工的方法。,自为基准原则 以加工表面本身作为精基准加工方法。加工时相互位置

12、精度则由先行工序保证。如研磨、铰孔等。,保证定位的稳定性 定位基准应有足够大的接触和分布面积，以承受较大的切削力；使定位稳定可靠。,2. 粗基准的选择原则,（1）若保证某重要表面的余量均匀，就应该选择该面作为粗基准。,（2）应用毛坯制造中尺寸和位置比较可靠、平整光洁的表面作为粗基准。如铸件不应选择有浇冒口、分型面、锻件有飞边的表面作粗基准。,（3）若保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求，则应以不加工表面作为粗基准，以求壁厚均匀、外形对称。,（4）粗基准在同一尺寸方向上通常只允许使用一次，否则定位误差大。,（5）若工件所有表面都需要加工，在选择粗基准时，应考虑合理分配各加工表面的加工余量

13、。,1）选择零件上的重要表面作为粗基准。,2）应以余量最小的表面作为粗基准，以保证各表面都有足够的加工余量。,以上原则常常互相矛盾，甚至同一个原则内亦存在彼此矛盾的表面。因此，在实际选择时，应抓住主要矛盾，依据具体条件、要求合理地加以选择。,五、工艺路线的拟订 Determination of the processing route,工艺路线：机械加工工艺路线是指主要用机械加工的方法将毛坯制成所要求的零件的整个加工路线。,拟订工艺路线 时考虑的 四个方面,加工方法的选择 加工阶段的划分 工序的集中与分散 工序顺序的安排,1. 加工方法的选择,（1）各种加工方法所能达到的经济精度和表面粗糙度；

14、,（2）工件材料如淬火钢淬火后应采用磨削加工；,（3）工件的结构形状和尺寸如回转体零件上较大直径的孔可采用车削或磨削；箱体上IT7级以上的孔常用镗削或铰削；孔径较小时宜用铰削，孔径较大或长度较短的孔宜用镗削。,（4）生产率和经济性的要求大批大量生产时，应采用高效率的先进工艺，如拉削内孔和平面等。或从根本上改变毛坯的制造方法，如粉末冶金、精密铸造等。但在生产纲领不大的情况下，应采用一般的加工方法。,2. 加工阶段的划分,划分加工 阶段原因,可以保证加工精度； 可以合理地使用机床； 便于安排热处理工序； 有利于及早发现毛坯的缺陷； 保护精加工后的表面少受损伤或不受损伤。,粗加工阶段,半精加工阶段,

15、精加工阶段,光整加工阶段,切除毛坯上的大部分加工余量，主要目标是提高生产率。,减小粗加工后留下的误差和表面缺陷层，使被加工表面达到一定的精度，并为主要表面的精加工作好准备，同时完成一些次要表面的最后加工（扩孔、攻螺纹、铣键槽等）。,加工后使主要表面达到图样的全部技术要求，主要目标是全面保证加工质量。,对零件上精度和表面粗糙度要求很高（IT6级以上，表面粗糙度为0.2以下）的表面，应安排光整加工阶段。主要任务是减小表面粗糙度或进一步提高尺寸精度，一般不用以纠正形状误差和位置误差。,3. 工序的集中与分散,工序集中原则：使每个工序中包括较多的加工内容，因而使工序的总数减少。,工序集中的主要特点,（

16、1）可以减少工件的装夹次数。易于保证各个加工表面间的相互位置精度，同时也减少了辅助时间及夹具的数量；,（2）便于采用高效的专用设备和工艺装备，生产效率高；,（3）工序数目少，可减少机床数量，相应地减少了工人人数及生产所需的面积，并可简化生产组织与计划安排；,（4）采用的结构专用设备和工艺装备比较复杂，生产准备周期较长，调整和维修比较麻烦，产品变换困难。,工需分散的特点,（1）由于每台机床完成比较少的加工内容，所以机床、工具、夹具结构简单，调整方便，对工人的技术水平要求低；,工序分散原则：使每个工序中包括较少的加工内容，因而使工序的总数增多。,（2）便于选择更合理的切削用量；,（3）生产适应性强，转换产品容易；,（4）所需设备及工人人数多，生产周期长，生产所需面积大，运输量也较大。,选择工序 集中与分散 依据,生产纲领 机床设备 零件本身的结构 技术要求,结论：对于大批大量生产，一般采用工序分散原则；单件小批生产采用工序集中原则。,