机械加工工艺规程的制定.ppt

1、规程的制定,第二章 机械加工工艺,一、机械加工工艺过程的概念 用机加工方法直接改变原材料或毛坯的形状、尺 寸和性能使之变为合格零件的过程。 二、工艺路线的组成 由一个或若干个按照一定次序排列的工序组成。 1.工 序 工艺过程的基本单元,它是指一个或一组工人在一个 固定的地点(比如一台机床或一个钳工台)对一个零件或同 时对几个零件所连续完成的那部分工艺过程。,第一节 机械加工工艺路线,划分依据： 工作地点是否变化、工作是否连续。 工序的特点：（1）完成工序的工作地点不变； （2）工人不变;（3）加工零件不变; （4）整个过程是连续完成的。 2.工 步 是工序的组成单位，是指被加工表面和切削用量

2、(切 削速度和进给量)均保持不变的情况下所连续完成的那部 分工序。 3.走 刀 被加工的某一表面，由于余量较大或其它原因，在 切削用量不变的条件下用同一把刀具进行多次 加工，每 加工一次称之为一次走刀。,4.安 装 指加工前，使工件在机床（或夹具）上从定位 到夹紧的全过程。尽量减少安装次数，以提高生产 效率和减小安装误差。 5.工 位 为了减少工序中的安装次数，常采用回转工作 台或回转夹具，使工件在一次安装中可先后在机床 上占有不同的位置进行连续加工，每一个位置所连 续完成的那部分工序称为一个工位。,三、生产纲领 (一) 生产纲领的概念 指企业在计划期内生产的产品的数量. 产品的年生 产纲领就

3、是产品的年生产量.零件的年生产纲领由下式 计算： 式中：N零件的生产纲领 Q产品的生产纲领 备品的百分率 废品的百分率 n每台产品中零件的数量 生产类型的划分可按照年生产纲领划分。,(二) 生产类型 1.单件生产 产品种类多，同一产品的数量少，工作地点 不变，加工对象经常改变。 2.大量生产 产品数量很大，大多数工作地点重复进行 某一个零件的某一道工序的加工。 3.成批生产 一年中分批地制造相同的产品，生产呈周期 性的重复。,(三) 各生产类型的工艺特征,一、安装的概念 工件从定位到夹紧的全过程。安装是否正确 直接影响到加工精度和工件的表面质量。其中会 产生安装误差、定位误差、夹紧误差。,第二

4、节 工件在机械加工中的安装,二、工件的安装方式 直接找正安装 主要适用于单件小批生产，采用专用夹具不经济 时；零件的定位精度要求较高，夹具难以保证。 按划线找正安装 适用于重型、大型、结构复杂的工件中，比如形 状复杂的铸件。 夹具安装： 1、通用夹具：单件小批生产； 2、专用夹具：大批大量生产。,三、夹具 机床夹具:是机床上用以装夹工件（和引导刀具） 的一种装置。其作用是将工件定位,以使工件获得相对 于机床和刀具的正确位置,并把工件可靠地夹紧. （一）夹具的分类 1.按专业化程度划分：通用夹具、专用夹具、通 用可调夹具、成组夹具和组合夹具。 2.按使用机床分：车床、钻床、铣床、镗床、刨床等 3

5、.按夹紧动力源分：手动夹具、液压夹具、气动夹具,（二）夹具的作用 1.保证工件的加工质量，稳定产品加工质量； 2.缩短辅助时间，提高生产效率； 3.扩大机床使用范围和改善机床的用途； 4.改善劳动条件，降低劳动工人的技术等级。,四、工件的定位 (一) 六点定位原理 任何未定位的工件在空间 直角坐标系中都具有六个自由 度，即沿三个坐标轴的移动自 由度（ ）和绕三个坐标 轴的转动自由度（ ）。工件定位的任务就是 根据加工要求限制工件的全部或部分自由度。工件 的六点定位原理是指用六个支撑点来分别限制工件 的六个自由度，从而使工件在空间得到确定位置的 方法。,(二) 完全定位和不完全定位 1.完全定位

6、:工件的六个自由完全被限制的定位。 2.不完全定位:按加工要求，允许有一个或几个自 由度不被限制的定位。 (三) 欠定位与过定位 1.欠定位:按工序的加工要求，工件应该限制的自 由度而未予限制的定位。在确定工件定位方案时, 欠定位时绝对不允许的。,2.过定位：工件的同一自由度被二个或二个以上的 支撑点重复限制的定位。通常情况下，应尽量避免 出现过定位。消除过定位及其干涉一般有两个途 径：其一是改变定位元件的结构，以消除被重复限 制的自由度；其二是提高工件定位基面之间及夹具 定位元件工作表面之间的位置精度，以减少或消除 过定位引起的干涉。 (四) 定位元件 1.固定式定位元件： (1)支撑钉：用

7、于以平面作为定位基准的定位元件. (2)支撑板：一般用于精基准较大时的定位元件.,(3)定位销:用于平面与平面相垂直的圆柱孔作为定位基准. (4)定位心轴:用于以内孔面作为定位基准的定位元件. (5)V形块：用于以外园作为定位基准的定位元件. 2.可调式定位元件:用于粗基准作为定位基准的定位元件. 3.辅助式定位元件:不起定位作用，只是为了增加工件的刚 性和稳定性。 4.浮动式定位元件:可以避免过定位,也可以增加工件的刚度.,(五) 常见典型定位方式及各种定位元件限制的自由度数目,一、基准的分类 (一) 概念：基准是用以确定生产对象上几何要素间的 几何关系所依据的点、线、面。在加工中用以定位的

8、 基准称为定位基准。有时，作为基准的点、线、面在 工件上不一定具体存在(例如孔的中心线和对称中心平 面等)，其作用是由某些具体表面（如内孔圆柱面）体 现的。体现基准作用的表面称为基面。可分为设计基 准和工艺基准两大类。,第三节 定位基准及其选择,(二)分类： 1. 设计基准:零件图上用以确定其他点线面的基准。 2.工艺基准:在加工和装配时使用的基准。分为定位基准、 测量基准和装配基准。 3.辅助基准:该基准在零件的装配和使用过程中不起作用， 只是为了便于加工设置的基准，比如加工轴的顶尖孔。 4.定位基准:在加工中为使工件在机床或夹具中占有正确位 置所采用的基准。又分为粗基准和精基准. 5.粗基

9、准:以未加工过的表面进行定位的基准，第一道工序 所用的定位基准。 6. 精基准:以加工过的表面进行定位的基准。,7.工序基准:在工序图上用来确定本工序所加工表 面加工后的尺寸形状位置的基准 二、基准的选择 (一)精基准的选择 应重点考虑如何减小工件的定位误差,保证加工 精度使夹具简单,工件装夹方便.选用原则： 1.“基准重合”原则 应尽可能选择被加工表面的设计基准为精基准, 这样可以避免由于基准不重合引起的定位误差。,2.“基准统一”原则： 应尽可能选择用同一组精基准加工工件上尽可能多的 加工表面，以保证各加工表面之间的相对位置关系。例如, 加工轴类零件时，一般都采用两个顶尖孔作为统一精基准

10、来加工轴类零件上的所有外圆表面和端面，这样可以保证 各外圆表面间的同轴度和端面对轴心线的垂直度。 3.“互为基准”原则： 当工件上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。例如,车 床主轴前后支承轴颈与主轴锥孔间有严格的同轴度要求,常 先以主轴锥孔为基准磨主轴前、后支承轴颈表面，然后再 以前、后支承轴颈表面为基准磨主轴锥孔，最后达到图纸 上规定的同轴度要求。,4.“自为基准”原则 当精加工或光整加工工序余量小而均匀时，可 选择加工表面本身作为精基准。下图所示为在导轨 磨床上磨床身导轨表面，被加工床身（1）通过楔铁 （2）支承在工作台上，纵向移动工作台

11、时，轻压在 被加工导轨面上的百分表指针便给出了被加工导轨 面相对于机床导轨的不平行度读数，根据此读数操 作工人调整工件（1）底部的4个楔铁，直至工作台 带动工件纵向移动时百分表指针基本不动为止，然 后将工件（1）夹紧在工作台上进行磨削。,5.应能使工件装夹稳定可靠，夹具简单。 一般采用面积大，精度较高和粗糙度低的表 面为精基准。,(二)粗基准的选择： 粗基准的选择对保证加工余量的均匀分配以及加工面与 非加工面的位置关系具有重要影响.选择原则： 1. 使零件加工表面相对不加工表面具有一定位置精度的原则 被加工零件上如有不加工表面应选不加工面作粗基准, 这样可以保证不加工表面相对于加工表面具有较为

12、精确的相 对位置；图示套筒法兰零件,表面为 不加工表面，为保证镗孔后零 件的壁厚均匀，应选表面作粗 基准镗孔、车外圆、车端面。 当零件上有几个不加工表面时， 应选择与加工面相对位置精度 要求较高的不加工表面作粗基准。,2.合理分配加工余量的原则 从保证重要表面加工余量均匀考虑，应选择重要表面 作粗基准。 3.便于工件装夹原则 为使工件定位稳定、夹紧可靠，要求所选用的粗基准 尽可能平整、光洁，不允许有锻造飞边、铸造浇冒口切痕 或其它缺陷，并有足够的支承面积。 4.粗基准一般不得重复使用的原则 在同一尺寸方向上粗基准通常只允许使用一次，这是 因为粗基准一般都很粗糙，重复使用同一粗基准所加工的 两组

13、表面之间位置误差会相当大，因此粗基一般不得重复 使用。 以上原则不能兼顾，有时甚至相互矛盾，所以在实际过 程中我们要抓住问题的主要矛盾。,一、工艺尺寸链的定义与组成 (一)定义： 在工件加工和机器装配过程中，由相互连接的尺寸形 成的封闭尺寸组，称为尺寸链。 1.工艺尺寸链 在零件加工过程中由同一零件相关工序尺寸形成的尺 寸链。 2.装配尺寸链 在机器的设计和装配中由相关零件设计尺寸所形成的 尺寸链。,第四节 工艺尺寸链,(二)尺寸链的特征 封闭性: 各个尺寸按一定的顺序首尾相接； 关联性: 任何尺寸的变化都会影响其它尺寸的大小. (三)尺寸链的分类 1.直线尺寸链:所有尺寸环都位于同一平面,且

14、相互平行; 2.角度尺寸链:尺寸环均为角度的尺寸链； 3.平面尺寸链:由1和2组成； 4.空间尺寸链。,(四)尺寸链的组成： 尺寸环：组成尺寸链的每一个尺寸称为尺寸链的 尺寸环。分为: 1.封闭环:在零件加工或装配中最终形成的环,记作A 2.组成环:分为增环 与减环 。当其它组成环的大 小不变，若封闭环随着某组成环的增大而增大，则此 组成环就称为增环.若封闭环随着某组成环的增大而 减小，则此组成环就称为减环。,判断增环与减环的方法：顺尺寸链的一个方 向向终端画箭头与封闭环同向的为减环，反向的 为增环。 (五)尺寸链简图的作法(自学) 1.首先确定封闭环A（仔细分析工艺过程）； 2.从A起，按零

15、件表面间的联系，依次作出其 它组成环直到形成一个封闭的图形。 3.最终确定增环与减环。,二、尺寸链的计算方法 两种方法:极值法和概率法.用极值法解尺寸链是从尺 寸链各环均处于极值条件来求解封闭环尺寸与组成环尺寸 之间关系的,用统计法解尺寸链则是运用概率论理论来求 解封闭环尺寸与组成环尺寸之间关系的.主要介绍极值法. （一）封闭环的基本尺寸计算 式中：n包括封闭环在内尺寸链的总环数； m尺寸链中所有增环的数目。 （二）封闭环的最大与最小尺寸计算,（三）封闭环的上偏差与下偏差的计算 (封闭环的上偏差=增环的上偏差之和 减环的下偏差之和) (封闭环的下偏差=增环的下偏差之和 减环的上偏差之和) （四

16、）封闭环的公差,(五) 竖式法 1.在等号线以上将增环的基本尺寸和上下偏差自 左至右依次排列：减画排列时基本尺寸前加负号, 上下偏差位置对调并改变正负号。 2.将增减环所列各项代数相加就为封闭环的对应 各项。 (六) 举例 如图所示尺寸链，已知: 求封闭环A的大小和偏差。,解：分析：作尺寸链简图；判别增环与增环； 1.用公式法计算,2.竖式法 环的名称 基本尺寸 上偏差 下偏差 增环 35 0 -0.25 减环 -15 0.09 -0.09 减环 -10 0.15 0 封闭环 10 0.24 -0.34 这里要注意解题步骤： 1.作尺寸链简图； 2.定出封闭环、增环与减环。 3.计算。,三、应用举例（自学） 常见的三类计算情况： 1.已知组成环的公差求封闭环的公差； 2.已知封闭环的求组成环的 3.已知封闭环的和部分组成环的求其它组成环 的公差。,一、制定工艺规程所需的原始资料 1.产品装配图和零件图； 2.零件的生产纲领、生产批量和生产类型； 3.毛坯和半成品的资料(制造方法,生产能力和供货状态) 4.厂家的生产条件； 5.产品验收质量标准； 6.工艺规程设计,工艺装备设计所用设计手册和有关标准; 7.国内外同类产品的相关资料。 二、制定工艺规程的原则 1.所设计的工艺规程应能保证机器零件的加工质量(或 机器的装配质量)，达到设计图纸上规定的各项