机械制造工艺与夹具.ppt

1、机械制造工艺 与夹具,机械制造工艺 与夹具,第五章 机械加工工艺规程的制定 第一节 加工工艺规程 一、生产过程与工艺过程 生产过程：把工件毛坯或原材料加工为简单产品或复杂产品的全过程。 工艺过程；生产过程中，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程。 约60%的生产过程是工艺过程，其余40%是生产准备和辅助工作过程。 工艺过程有热加工过程、冷加工过程、装配过程。,二、生产纲领与生产类型 生产纲领：生产纲领指企业在计划期内应当生产的产品产量 （件/年） 生产类型：三种生产类型 1）单件生产 2）成批生产 3）大量生产 表5-1 生产纲领与生产类型的关系 表5-2 各

2、生产类型工艺过程的特点,三、工艺过程的组成 1. 工序:安装、工步 工序:是一个（或一组）工人，在一台机床（或一个工作地点），对同一个（或同时对几个）工件所连续完成的那一部分工艺过程。 工艺路线仅含工序 工步:是在工件加工表面或装配时的连接表面不变、加工或装配工具、转速不变，或切削用量不变的条件下所连续完成的那一部分工序。 复合工步同时加工几个表面 工作行程:（也称为走刀）是刀具在工件表面加工一次所完成的工步部分。 工艺过程:有若干道工序每工序有一或几个工步每工步有一或几次走刀 表5-3,2安装、工位 安装：（也称装夹）是工件或装配单元经一次定位和夹紧所完成的那一部分工序。 工位：工件在机床上

3、所占据的每一个位置上所完成的那一部分工序。 表5-4,第二节 机械加工工艺规程的制定 一、工艺规程的作用 工艺规程 ：根据具体生产条件拟订的较合理的工艺过程，用图表（或文字）的形式写成的工艺文件 1产品质量、生产效率和经济效益 2车间生产、实际加工和技术检验 3生产准备、生产计划和计划调度 4新建或扩建厂房、车间，或添置加工装备 5技术交流,二、工艺规程的类型和形式 类型：专用、通用（典型、成组） 、标准 三、制定工艺规程的步骤 原始资料：装配图、零件图，验收质量标准、生产纲领、毛坯、生产条件、新技术、工艺手册 9个步骤 五大步 第一步，分析图纸 第二步，毛坯图纸绘制 第三步，确定工艺路线 第

4、四步，成本核算 第五步，填写工艺卡,1工艺分析，找出工艺技术关键，形成工艺规程的总体思路。 2生产纲领确定生产组织形式及生产节拍。 3毛坯制造方法，绘制图纸。 4工艺路线、定位基准、划加工阶段。 5工序设备和工装。 6各工序加工内容、切削用量和工时定额、计算工序尺寸及公差，工序图纸。 7确定工序技术要求、检验方法和检验技术设备。 8制定产品生产工艺过程，填写工艺过程卡、工序卡和工艺卡等。 9技术经济分析，对比确定工艺文件存档。,第三节 制定工艺规程的总体思路 工艺分析、技术关键、审查零件、材料成本、加工条件 工艺分析：机械加工工艺性分析，零件加工工艺性分析 一、机械加工工艺性分析 必要性：零件

5、结构要适于机械加工 作用：便于装夹，刀具调整、设计或引进刀具、减少空行程 1零件结构规格化和统一化 2避免进刀干涉和切入切出条件恶劣 3工件要装夹牢靠 4难加工和测量面转移 5增加零件刚度 6尽量减少装夹次数,二、零件加工工艺性分析 内容：形位公差、尺寸公差满足的条件下，关 键工艺 1保证主要工作表面的质量。 2保证重要技术要求。 3尺寸标注方式影响零件加工顺序。,第四节 准备毛坯 一、毛坯的种类 1热成型：铸、锻、焊、粉末冶金等 2冷加工成型：冲、挤、拉、爆破成型等 3型材 二、毛坯选择的原则 三、毛坯尺寸和形状 基本决定于零件的形状与尺寸 1轴杆类零件毛坯 2盘套类零件毛坯 3齿轮类零件毛

6、坯 4箱体机座类零件毛坯,四、加工工艺对毛坯的要求 1工艺凸台 2整体毛坯加工切开 3铸件清砂孔,第五节 零件表面的加工方法 一、零件表面的加工质量 1加工精度：尺寸、形位精度 2表面质量：粗糙度 、表面层材质变化 表5-5 二、零件表面的加工方法 兼顾生产率和经济性(经济精度经济粗糙度) 表面形状影响加工方法表面尺寸影响加工方法 表面性质(硬度)影响加工方法 不同表面加工方法不同,1外圆表面的加工（轴类、盘套类） 技术要求：加工精度(尺寸、形位)、表面粗糙度 表面热处理要求等 加工方法：车、车磨、特种加工（表5-6） 加工工艺路线的影响（表5-7） 2内圆表面的加工（箱体类、盘套类） 技术要

7、求：与外圆表面基本相同。但精度要求比外 圆低一至两个等级。 同一零件不同内圆表面技术要求可能 不同 加工方法：定尺寸刀具：钻、扩、铰、拉 大孔：镗削 深径比5：深孔钻 表5-8、表5-9,3平面的加工（箱体支架类、板盘类）连接、导 向、端、板等平面 技术要求：形位精度、表面粗糙度、表面层加工 硬化、金相组织变化、残余应力等 加工方法：车、铣、刨、磨、拉等粗精加工； 刮研、研磨、抛光等光整加工 4成形表面的加工（母线类、曲线类成形表面） 技术要求：取决于使用场合 加工方法：车（移位车、仿形车、成形刀车） 铰 磨,5螺纹表面的加工（紧固类、传动类、紧密类） 技术要求：精度、旋合长度、形位公差、尺寸

8、精度 加工方法：车（普车） 套（外螺纹）攻（内螺纹） 铣（螺纹铣） 磨（单、多线外螺纹） 滚或搓（丝机） 6齿轮表面的加工 技术要求：传动准确性和平稳性、载荷分布均匀性 齿轮副侧隙、齿坯（轴向、径向）基准 面精度 加工方法：成形法（铣） 展成法（插、滚、剃、珩、磨）,第六节 确定定位基准 基准种类：设计、工艺（定位、测量、装配、工序） 一、设计基准标注尺寸、相互位置关系基准，标 注尺寸起点 二、工艺基准加工（定位基准）、测量（基准）、 装配（基准）等过程中的基准 三、工艺基准中定位基准（最重要）的选择 种类：粗、精、辅助,1粗基准选择原则（加工面的加工余量、不加 工面的尺寸位置精度） 1）不需

9、要加工表面、加工表面位置精度要 求较高表面 2）加工余量均匀的重要表面 3）加工余量最小的加工表面 4）面积较大、平整光洁的表面 5）只能用一次 2精基准选择原则 1）基准重合 2）基准统一 3）互为基准 4）自为基准,3辅助基准基准、定位 四、划定加工阶段 1粗加工阶段 2半精加工阶段 3精加工阶段 4光整加工阶段 5超精密加工阶段 目的： 1保证加工质量 2合理使用设备 3便于安排热处理工序 4便于及时发现问题 5精加工和光整加工最后，少磕碰、划伤等损坏,第七节 生产工艺过程 一、工序安排原则和加工顺序 1工序的集中原则 特点： 1）减少安装次数 2）可采用高效机床和工装 3）减少设备数量

10、、操作者、占地面积少 4）设备结构复杂，生产准备工作量大 2工序分散原则 特点： 1）设备、工装简单，易适应产品变换 2）可采用最合理的切削量 3）操作技术要求低 4）设备、工装数目多，操作者多，占地面积大,二、加工顺序的安排 四点原则： 1基准先行 2先粗后精 3先主后次 4先面后孔,第八节 加工余量及工序尺寸（重要） 例：Flash动画 1.将设计零件图改为工艺图，对称共查边于加工和测 量。因 A1最大尺寸50mm，最小尺寸49.5mm； A2最大尺寸40mm，最小尺寸39.8mm； A3最大尺寸36.5mm，最小尺寸36mm 满足图纸要求 2.毛坯：一般铸造水平，铸件单边留3mm加工量，

11、即 A、D面各外延3mm，再考虑铸件公差，最后毛坯尺 寸为： 561.5；40+3-3=401；36+3-3-2（退刀槽 尺寸）=341,3.工艺及工序尺寸： 工序1） 1）-1：以A面为基准，平D面，D面达到图纸要求 工序尺寸49.75+3=52.750.25 1）-2：车小头外圆至尺寸，到B面为止 工序尺寸39.90.1 满足工艺图纸要求 1）-3：镗小头孔至尺寸 2） 2）-1：掉头，以D面为基准，平A面，留0.2mm磨 削量 工序尺寸49.75+0.2=49.950.25 2）-2：车大头外圆至尺寸,2）-3：镗大头孔至尺寸，到C面为止 工序尺寸36.25+0.2=36.450.25

12、2）-4：挖退刀槽，直径至尺寸，宽度2mm 3）以D面为基准，磨削A面，工序尺寸为0.20.05 最终尺寸为： 49.750.25 最大50，最小49.5； 39.90.1 最大40 最小39.8； 36.250.25 最大36.5 最小36 与设计图纸相符,一、加工余量的概念 加工过程中，从工件表面去除的材料厚度。可 分成： 1工序余量（公称加工余量 ） 定义：该工序中，必须从工件表面去除的材料 厚度 注意：1）实际加工余量值有变化范围 2）加工余量有单面和双面之分 工序余量计算见图5-26 2加工总余量 定义：毛坯尺寸与工件成品尺寸之差,即Zb,3最大余量、最小余量和（本）工序余量公差 Z

13、bmin = Zb - Ta Zbmax = Zb + Tb Tz = Zbmax - Zbmin = Ta + Tb 其中： Zb基本工序余量 Ta前一道工序尺寸公差 Tb本工序尺寸公差 工序尺寸公差按“入体原则”,二、加工余量的确定 1本工序加工余量必须切除前道工序缺陷 2本工序加工余量应包括前道工序的公差 3本工序加工余量必须纠正前道工序形位误差 4本工序加工余量必须考虑装夹误差 5本工序加工余量要考虑热处理变形 查表修正法应用比较广泛,三、确定工序尺寸及公差、工艺尺寸链（重点） 工序基准与设计基准重合、不重合，工序尺寸 及公差计算不同 1工序基准与设计基准重合时计算 原则：零件图加工最

14、终尺寸，倒推到毛坯图尺寸 方法：工序尺寸公差按“入体原则”（经济加工精 度查表仅有单边偏差，被包容尺寸上偏差为0，基本 尺寸就是最大极限尺寸（比如轴）。包容尺寸下偏差 为0，基本尺寸就是最小极限尺寸（如内孔） 推到毛坯尺寸查表定上下偏差 例5-1,2工序基准与设计基准不重合时计算 1）工艺尺寸链 定义：按一定顺序连接成封闭形式的尺寸组 形式：直线尺寸链、平面尺寸链、空间尺寸链 特征：封闭性、关联性 （1）工艺尺寸链的组成（一封闭环、多组成 环） 封闭环（最终被间接保证尺寸和精度的特殊环） 组成环（除封闭环以外的所有环 ） 增环和减环（以对封闭环影响定义） （2）尺寸链图的作法,封闭环出发，按表面联系，按大致比例画直 接保证尺寸的组成环，首尾相接按环走向标出箭头确定增(一个或以上）、减环（可以没有） 、封闭环（必须仅有一个） 2）工艺尺寸链（各环）计算的基本公式 极值法（常采用） （1）封闭环 基本尺寸,最大极限尺寸,最小极限尺寸,上偏差,下偏差,公差,（2）组成环计算见下列三种情况 a.尺寸链正算：组成环不用计算