機(jī)械加工工藝規(guī)劃的制定.ppt

第二章 機(jī)械加工工藝 規(guī)程的制訂,一 基本概念 二 工件的裝夾 三 定位基準(zhǔn)的選擇 四 工序內(nèi)容的擬定 五 工藝路線的擬定 六 工藝過程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析,1.工藝規(guī)程的作用 1）指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技術(shù)文件 2）生產(chǎn)組織和管理的基本依據(jù) 3）新建或擴(kuò)建工廠或車間的基本資料 2.制定工藝規(guī)程的方法與步驟 1）零件的工藝分析 2）毛坯的確定 3）工藝路線的設(shè)計(jì) 4）詳細(xì)的擬定工序的具體內(nèi)容 5）對(duì)工藝方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 6）填寫工藝文件,工件的定位過程為了使工件的被加工表面獲得規(guī)定的尺寸和位置精度要求必須使工件在機(jī)床或夾具中占有某一正確的位置。,3基準(zhǔn) 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)：是指零件圖上的一個(gè)點(diǎn)、線或面，據(jù)此以標(biāo)定其它點(diǎn)、線或面的位置。一般互為基準(zhǔn)。 原始基準(zhǔn)：是工件上，（在工序單上或其它工藝文件上），據(jù)此以標(biāo)定被加工表面位置的點(diǎn)、線或面。 定位基準(zhǔn)：是工件上的一個(gè)面，當(dāng)工件在夾具上（或直接在設(shè)備上）定位時(shí)，它使工件在原始尺寸上獲得確定的位置。 測量基準(zhǔn)：是工件上的一個(gè)表面、表面的母線或表面上的一個(gè)點(diǎn)，據(jù)此以測量被加工表面的位置。,裝夾的概念 在機(jī)械加工時(shí)，工件在機(jī)床上或者夾具中需裝夾好以后才能進(jìn)行加工。裝夾應(yīng)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方面：定位與夾緊。 1） 定位 使工件在機(jī)床上或夾具中占有某一個(gè)正確的位置。 2） 夾緊 對(duì)工件施加一定的外力，使工件在加工過程中保持定位后的正確位置不變動(dòng)。,裝夾方式 工件在機(jī)床上的裝夾方式，取決于生產(chǎn)批量、工件大小及復(fù)雜程度、加工精度要求及定位的特點(diǎn)等。主要裝夾形式有三種：直接找正裝夾、劃線找正裝夾和夾具裝夾。 1）直接找正裝夾 將工件裝在機(jī)床上，然后按工件的某個(gè)（或某些）表面，用劃針或用百分表等量具進(jìn)行找正，以獲得工件在機(jī)床上的正確位置。直接找正裝夾效率較低，但找正精度可以很高，適用于單件小批生產(chǎn)或定位精度要求特別高的場合,2）劃線找正裝夾 這種裝夾方法是按圖紙要求在工件表面上事先劃出位置線、加工線和找正線，裝夾工件時(shí)，先按找正線找正工件的位置，然后夾緊工件（圖2-22）。 劃線找正裝夾不需要專用設(shè)備，通用性好，但效率低，精度也不高，通常劃線找正精度只能達(dá)到0.10.5mm。此方法多用于單件小批生產(chǎn)中鑄件的粗加工工序。,3）使用夾具裝夾 使用夾具裝夾，工件在夾具中可迅速而正確的定位和夾緊（圖2-23）。 這種裝夾方式效率高、定位精度好而可靠，還可以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和降低對(duì)工人技術(shù)水平的要求，因而廣泛應(yīng)用于各種生產(chǎn)類型。,定位原理 學(xué)習(xí)要點(diǎn)：定位是機(jī)械加工中一個(gè)極為重要的問題。學(xué)習(xí)本節(jié)要深刻理解和牢固掌握定位原理，熟知常用的定位方法。深刻理解欠定位與過定位的概念，能正確分析和處理有關(guān)欠定位與過定位的問題。深刻理解定位誤差的概念，能正確計(jì)算定位誤差。,六點(diǎn)定位 任何一個(gè)位置尚未確定的工件，均具有六個(gè)自由度，即沿空間三個(gè)直角坐標(biāo)軸x、y、z方向的移動(dòng)與繞它們的轉(zhuǎn)動(dòng)，分別以 x 、 y 、 z 、 、 、 表示。要使工件在機(jī)床夾具中正確定位，必須限制或約束工件的這些自由度。 如圖2-24中所示，采用六個(gè)定位支承點(diǎn)合理布置，使工件有關(guān)定位基面與其相接觸，每一個(gè)定位支承點(diǎn)限制了工件的一個(gè)自由度，便可將工件六個(gè)自由度完全限制，使工件在空間的位置被唯一地確定。這就是通常所說的工件的六點(diǎn)定位原則。,兩點(diǎn)說明： 1）機(jī)械加工中關(guān)于自由度的概念與力學(xué)中自由度的概念不完全相同。機(jī)械加工中的自由度實(shí)際上是指工件在空間位置的不確定性。這里特別要注意將定位與夾緊的概念區(qū)分開來。工件一經(jīng)夾緊，其空間位置就不能再改變，但這并不意味著其空間位置是確定的。例如，圖2-25所示板狀工件安放在平面磨床的磁性工作臺(tái)上，扳動(dòng)磁性開關(guān)后，工件即被夾緊，其位置就被固定。但工件放在工作臺(tái)什么位置上并不確定，既可以放在1的位置上（圖中實(shí)線所示），也可以放在2的位置上（圖中虛線所示），也即工件的 x、 y 和 z三個(gè)自由度未被限制。 2）六點(diǎn)定位原則中“點(diǎn)“的含義是限制自由度，不要機(jī)械地理解成接觸點(diǎn)。例如，圖2-25所示板狀工件安放工作臺(tái)上限制了3個(gè)自由度，是三點(diǎn)定位。實(shí)際上，工件與工作臺(tái)面接觸點(diǎn)可能有多個(gè)。,欠定位 工件加工時(shí)必須限制的自由度未被完全限制，稱為欠定位。欠定位不能保證工件的正確安裝位，因而是不允許的。 圖2-35為在銑床上加工長方體零件臺(tái)階面的兩種定位方案。為保證尺寸b和h，需限制除 以外的5個(gè)自由度。若采用圖a的定位方式，只能限制 x、y、z3個(gè)自由度，屬欠定位，無法保證尺寸b。在圖b中，加入一塊支承板后，除 以外的5個(gè)自由度均被限制，尺寸b和h可以得到保證。,過定位 如果工件的某一個(gè)自由度被定位元件重復(fù)限制，稱為過定位。 過定位是否允許，要視具體情況而定。通常，如果工件的定位面經(jīng)過機(jī)械加工，且形狀、尺寸、位置精度均較高，則過定位是允許的。合理的過定位起到加強(qiáng)工藝系統(tǒng)剛度和增加定位穩(wěn)定性的作用。反之，如果工件的定位面是毛坯面，或雖經(jīng)過機(jī)械加工，但加工精度不高，這時(shí)過定位一般是不允許的，因?yàn)樗赡茉斐啥ㄎ徊粶?zhǔn)確，或定位不穩(wěn)定，或發(fā)生定位干涉等情況。,過定位實(shí)例分析之一 圖2-36所示為加工連桿小頭孔工序中以連桿大頭孔和端面定位的兩種情況。圖b中，長圓柱銷限制了 x、 y 、 x 、 y 4個(gè)自由度，支承板限制了 z 、 x 、 y 3個(gè)自由度。顯然x 、 y 被2個(gè)定位元件重復(fù)限制，出現(xiàn)了過定位。如果工件孔與端面垂直度保證很好，則此過定位是允許的。但若工件孔與端面垂直度誤差較大，且孔與銷的配合間隙又很小時(shí)，定位后會(huì)造成工件歪斜及端面接觸不好的情況，壓緊后就會(huì)使工件產(chǎn)生變形或圓柱銷歪斜。結(jié)果將導(dǎo)致加工后的小頭孔與大頭孔的軸線平行度達(dá)不到要求。這種情況下應(yīng)避免過定位的產(chǎn)生。最簡單的解決辦法是將長圓柱定位銷改成短圓柱銷（圖a所示），由于短圓柱銷僅限制 x 、y 2個(gè)移動(dòng)自由度， x 、 y 的重復(fù)定位被避免了。,定位基準(zhǔn)的選擇 學(xué)習(xí)要點(diǎn)：定位基準(zhǔn)的選擇是零件加工工藝規(guī)程制定的重要問題，要深刻理解并牢固掌握粗基準(zhǔn)及精基準(zhǔn)的選擇原則，并會(huì)靈活地使用這些原則。,粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)選擇一般應(yīng)遵循以下原則： 1)保證相互位置要求原則 如果首先要求保證工件上加工面與不加工面的相互位置要求，則應(yīng)以不加工面作為粗基準(zhǔn)。 2)余量均勻分配原則 如果首先要求保證工件某重要表面加工余量均勻時(shí)，應(yīng)選擇該表面的毛坯面作為粗基準(zhǔn)。,例 如圖 加工時(shí)，若以不加工外圓表面1作粗基準(zhǔn)定位（如用三爪卡盤夾外圓），則加工后內(nèi)孔2與外圓1同軸，可以保證零件壁厚均勻，但加工面（內(nèi)孔）2加工余量不均勻，見圖b。若以零件毛坯孔3作粗基準(zhǔn)定位（如用四爪卡盤夾外圓1，以毛坯孔3直接找正），則加工面（內(nèi)孔）2與毛坯孔3同軸，可以保證加工余量均勻，但加工面（內(nèi)孔）2與不加工面外圓1不同軸，即壁厚不均勻，見圖c。,圖 粗基準(zhǔn)選擇比較 a)法蘭盤零件 b)以外圓面1為粗基準(zhǔn) c）以內(nèi)孔毛面3為粗基準(zhǔn) 1外圓表面（不加工） 2內(nèi)孔加工面 3內(nèi)孔毛面 4均布孔,粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用原則 因?yàn)榇只鶞?zhǔn)本身是毛坯表面，精度和粗糙度均較差，如果在兩次裝卡中重復(fù)使用同一粗基準(zhǔn)，就會(huì)造成兩次加工出的表面之間出現(xiàn)較大的位置誤差。 例如圖a所示零件，如第一道工序以不加工外圓表面1定位，加工內(nèi)孔2，若第二道工序仍以外圓表面定位加工均布孔4（見圖a），則孔4將與孔2產(chǎn)生較大的同軸度誤差。正確的工藝方案應(yīng)以已加工過的內(nèi)孔2定位加工均布孔4（如圖b所示）,a） b） 圖 粗基準(zhǔn)重復(fù)使用錯(cuò)誤示例及改進(jìn),精基準(zhǔn)選擇原則 選擇精基準(zhǔn)的兩條主要原則 1）基準(zhǔn)重合原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)，即謂“基準(zhǔn)重合“原則。這樣可避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的定位誤差。在對(duì)加工面位置尺寸和位置關(guān)系有決定性影響的工序中，特別是當(dāng)位置公差要求較嚴(yán)時(shí)，一般不應(yīng)違反這一原則。否則，將由于存在基準(zhǔn)不重合誤差，而增大加工難度。,例如，如圖所示活塞零件，設(shè)計(jì)要求活塞銷孔與頂面距離c1，公差一般為0.10.2mm。若加工銷孔時(shí)以止口面（一大平面加一短圓柱面）定位，直接保證的尺寸是c2。此時(shí)，為了使尺寸c1達(dá)到規(guī)定的精度，必須同時(shí)嚴(yán)格控制尺寸c和c2（尺寸c1、c2和c構(gòu)成一個(gè)尺寸鏈，其中c1是封閉環(huán)，尺寸c和c2公差之和應(yīng)小于或等于尺寸c1的公差）。而這兩個(gè)尺寸從功能要求出發(fā)，均不需嚴(yán)格控制，且在加工頂面時(shí)（通常采用車削方法），尺寸c也確實(shí)較難控制。因此在大批量生產(chǎn)中，常以頂面定位加工銷孔，以使尺寸c1容易保證。,活塞零件簡圖,2）統(tǒng)一基準(zhǔn)原則 當(dāng)工件以某一表面作精基準(zhǔn)定位，可以方便地加工大多數(shù)（或全部）其余表面時(shí)，應(yīng)盡早地將這個(gè)基準(zhǔn)面加工出來，并達(dá)到一定精度，以后大多數(shù)（或全部）工序均以它為精基準(zhǔn)進(jìn)行加工。 例如圖所示為某廠批量生產(chǎn)的x62w銑床立柱簡圖，該零件選擇立導(dǎo)軌a、c面為統(tǒng)一精基準(zhǔn)。在最初的工序中，首先將立導(dǎo)軌加工好，以后的各工序均以此為精基準(zhǔn)定位，依次加工出底面1、懸梁導(dǎo)軌2、側(cè)面4以及孔系3（軸孔），以保證軸孔（主軸孔）、懸梁導(dǎo)軌及底面與立導(dǎo)軌的垂直度；側(cè)面與軸孔的平度以及軸孔間的中心距和平行度。,選擇精基準(zhǔn)的其他原則 3）“互為基準(zhǔn)”原則 對(duì)某些位置精度要求高的表面，可以采用互為基準(zhǔn)、反復(fù)加工的方法來保證其位置精度，這就是“互為基準(zhǔn)”的原則。,4）“自為基準(zhǔn)”的原則 對(duì)一些精度要求很高的表面，在精密加工時(shí)，為了保證加工精度，要求加工余量小而且均勻，這時(shí)可以已經(jīng)精加工過的表面自身作為定位基準(zhǔn)，這就是“自為基準(zhǔn)“的原則。,定位基準(zhǔn)選擇實(shí)例分析 例選擇如圖所示主軸箱體零件的定位基準(zhǔn)。 解：1.精基準(zhǔn)的選擇：根據(jù)基準(zhǔn)重合的原則，應(yīng)以箱體底面作定位精基準(zhǔn)。但由于該零件有其特殊性箱體內(nèi)墻上有孔需要加工，且內(nèi)墻至兩端面距離較大，鏜孔時(shí)需配置鏜孔支承，以加強(qiáng)鏜桿的剛度。若采用箱體底面定位，加工內(nèi)墻孔時(shí)箱口朝上，需使用吊架支承，增加了加工的難度。為便于保證孔系的加工精度和提高生產(chǎn)效率，在大批量生產(chǎn)中多采用頂面及頂面上兩工藝孔做統(tǒng)一精基準(zhǔn)，而在中小批量生產(chǎn)中則采用底面和導(dǎo)向面（圖中未標(biāo)出）做統(tǒng)一精基準(zhǔn)。,工藝路線的擬定 學(xué)習(xí)要點(diǎn)：掌握加工經(jīng)濟(jì)精度的概念，了解常見表面的典型加工方法與加工路線，理解并掌握加工階段的劃分原則，加工順序的安排原則，工序集中與工序分散的特點(diǎn)及其應(yīng)用。 一、表面加工方法的選擇 一）加工經(jīng)濟(jì)精度 指在正常的加工條件下（采用符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備和工藝裝備，使用標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)等級(jí)的工人、不延長加工時(shí)間），一種加工方法所能保證的加工精度和表面粗糙度。,二）選擇表面加工方法應(yīng)考慮的因素 （1）工件材料的性質(zhì) （2）工件的形狀和尺寸 （3）選擇加工方法應(yīng)與生產(chǎn)類型相適應(yīng) （4）具體的生產(chǎn)條件,三）各種表面的典型加工路線 外圓表面的加工路線 給出了外圓表面的典型加工路線，以及路線中各工序所能達(dá)到的精度和粗糙度。這些路線有可概括成四條基本路線： 1. 粗車-半精車-精車 這是應(yīng)用最廣泛的一條工藝路線。只要工件材料可以進(jìn)行切削加工，精度要求不高于it7、粗糙度ra 0.8m的零件表面，均可采用此加工路線。如果精度要求較低，可只取到半精車，甚至只取到粗車。 2. 粗車-半精車-粗磨-精磨 此工藝路線主要用于黑色金屬材料，特別是結(jié)構(gòu)鋼零件和半精車后有淬火要求的零件。表面精度要求不高于it6、粗糙度ra 值不小于0.16m的外圓表面，均可安排此工藝路線。 ,3粗車-半精車-粗磨-精磨-光整加工 若采用第二條工藝路線仍不能滿足精度、尤其是粗糙度的要求，可采用此工藝路線，即在精磨以后增加一道光整加工工序。常用的光整加工方法有研磨、砂帶磨削、低粗糙度磨削、超精加工以及拋光等。 4. 粗車-半精車-精車-金剛石車 此加工路線主要適用于工件材料不宜采用磨削加工的高精度外圓表面，如銅、鋁等有色金屬及其合金以及非金屬材料的零件表面。,孔的加工路線 圖是典型的孔的加工路線框圖?？砂阉鼩w納為以下四條基本的加工路線： 1) 鉆（粗鏜）-粗拉-精拉 此加工路線多用于大批量生產(chǎn)中加工盤套類零件的圓孔、單鍵孔和花鍵孔。加工出的孔的尺寸精度可達(dá)it7，且加工質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)效率高。當(dāng)工件上無鑄出或鍛出的毛坯孔時(shí)，第一道工序安排鉆孔；若有毛坯孔，則安排粗鏜孔；如毛坯孔的精度好，也可直接拉孔。 2) 鉆-擴(kuò)-鉸 此工藝路線主要用于直徑d50mm的中小孔加工，是一條應(yīng)用最為廣泛的加工路線，在各種生產(chǎn)類型中都有應(yīng)用。加工后孔的尺寸精度通常達(dá)it68，表面粗糙度ra 0.83.2m。若尺寸形狀精度和粗糙度要求還要高，可在鉸后安排一次手鉸。由于鉸削加工對(duì)孔的位置誤差的糾正能力差，因此孔的位置精度主要由鉆-擴(kuò)來保證；位置精度要求高的孔不宜采用此加工方案。車外圓,3) 鉆（粗鏜）-半精鏜-精鏜-浮動(dòng)鏜（或金剛鏜） 這也是一條應(yīng)用非常廣泛的加工路線，在各種生產(chǎn)類型中都有應(yīng)用。用于加工未經(jīng)淬火的黑色金屬及有色金屬等材料的高精度孔和孔系（it57級(jí)，ra0.161.25m）。與鉆-擴(kuò)-鉸工藝路線不同的是： 1.所能加工的孔徑范圍大，一般孔徑d18mm即可采用裝夾式鏜刀鏜孔； 2.加工出孔的位置精度高，如金剛鏜多軸鏜孔，孔距公差可控制在0.0050.01mm，常用于加工位置精度要求高的孔或孔系，如連桿大小頭孔，機(jī)床主軸箱孔系等。 4) 鉆（粗鏜）-半精鏜-粗磨-精磨-研磨（或珩磨） 這條工藝路線用于黑色金屬特別是淬硬零件的高精度的孔加工。其中研磨孔的原理和工藝與前述外圓研磨相同，只是此時(shí)研具是一圓棒。,平面加工路線 粗銑-半精銑-精銑-高速精銑 銑削是平面加工中用得最多的方法。若采用高速精銑作為終加工，不但可達(dá)到較高的精度，而且可獲得較高的生產(chǎn)效率。,加工階段的劃分 為了保證零件的加工質(zhì)量生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性，通常在安排工藝路線時(shí)，將其劃分成幾個(gè)階段。對(duì)于一般精度零件，可劃分成粗加工半精加工和精加工三個(gè)階段。對(duì)精度要求高和特別高的零件，還需安排精密加工（含光整加工）和超精密加工階段。各階段的主要任務(wù)是： 1）粗加工階段 主要去除各加工表面的大部分余量，并加工出精基準(zhǔn)。 2）半精加工階段 減少粗加工階段留下的誤差，使加工面達(dá)到一定的精度，為精加工做好準(zhǔn)備，并完成一些精度要求不高表面的加工。 ,3）精加工階段 主要是保證零件的尺寸形狀位置精度及表面粗糙度，這是相當(dāng)關(guān)鍵的加工階段。大多數(shù)表面至此加工完畢，也為少數(shù)需要進(jìn)行精密加工或光整加工的表面做好準(zhǔn)備。 4）精密和超精密加工階段 精密和超精密加工采用一些高精度的加工方法，如精密磨削珩磨研磨金剛石車削等，進(jìn)一步提高表面的尺寸、形狀精度，降低表面粗糙度，最終達(dá)到圖紙的精度要求。,工序順序的安排原則 在安排加工順序時(shí)一般應(yīng)遵循以下原則： 1) 先基準(zhǔn)面后其它 應(yīng)首先安排被選作精基準(zhǔn)的表面的加工，再以加工出的精基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，安排其它表面的加工。該原則還有另外一層意思，是指精加工前應(yīng)先修一下精基準(zhǔn)。例如，精度要求高的軸類零件，第一道加工工序就是以外圓面為粗基準(zhǔn)加工兩端面及頂尖孔，再以頂尖孔定位完成各表面的粗加工；精加工開始前首先要修整頂尖孔，以提高軸在精加工時(shí)的定位精度，然后再安排各外圓面的精加工。 2) 先粗后精 這是指先安排各表面粗加工，后安排精加工。,3) 先主后次 主要表面一般指零件上的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)面和重要工作面。這些表面是決定零件質(zhì)量的主要因素，對(duì)其進(jìn)行加工是工藝過程的主要內(nèi)容，因而在確定加工順序時(shí)，要首先考慮加工主要表面的工序安排，以保證主要表面的加工精度。在安排好主要表面加工順序后，常常從加工的方便與經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)，安排次要表面的加工。此外，次要表面和主要表面之間往往有相互位置要求，常常要求在主要表面加工后，以主要表面定位進(jìn)行加工。 4) 先面后孔 這主要是指箱體和支架類零件的加工而言。一般這類零件上既有平面，又有孔或孔系，這時(shí)應(yīng)先將平面（通常是裝配基準(zhǔn)）加工出來，再以平面為基準(zhǔn)加工孔或孔系。此外，在毛坯面上鉆孔或鏜孔，容易使鉆頭引偏或打刀。此時(shí)也應(yīng)先加工面，再加工孔，以避免上述情況的發(fā)生。,工序的集中與分散 當(dāng)選定了各表面的加工方法和確定了階段劃分以后，就可以將同一階段中的各加工表面組合成若干工序。組合時(shí)可采用集中或分散的原則。 工序集中原則：是使每個(gè)工序包括盡可能多的內(nèi)容，因而使總的工序數(shù)目減少。工序分散與此相反。 工序集中的特點(diǎn)：組織工作簡單；設(shè)備少，生產(chǎn)面??；安裝次數(shù)少，運(yùn)輸路線短；便于使用高生產(chǎn)率設(shè)備，特別是數(shù)控機(jī)床和加工中心等，可提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率。設(shè)備成本費(fèi)高，調(diào)整、維修費(fèi)時(shí)，生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間較長。工序分散的特點(diǎn)與此相反。,劃分加工階段的好處 1）有利于保證零件的加工質(zhì)量。 2）便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，可以避免以后精加工的經(jīng)濟(jì)損失。 3）可以合理安排加工設(shè)備和操作工人，有利于延長精加工設(shè)備的壽命。 4）便于組織生產(chǎn)。,熱處理工序的安排 由于航空、航天產(chǎn)品要求重量輕，強(qiáng)度高，所以常采用優(yōu)質(zhì)材料，并廣泛地進(jìn)行熱處理。熱處理工序的性質(zhì)，特別是熱處理工序在工藝路線中的位置，對(duì)機(jī)械加工工序的內(nèi)容，數(shù)目和順序有很大的影響。 熱處理的目的有： 1） 提高材料的機(jī)械性能 在毛坯制造以后，其硬度，強(qiáng)度以及其它機(jī)械性能一般都不能滿足產(chǎn)品提出的要求。因此，常采用一些熱處理方法，淬火，調(diào)質(zhì)，化學(xué)處理等。,2）改善材料的加工性 金屬的切削加工性一般用切削速度，切削力，加工能達(dá)到的表面粗糙度表示。一般用退火或正火等使硬度降低，組織均勻。在加工韌性較大的材料時(shí)，則用熱處理來提高其硬度，以改善其加工性。如鋁合金采用淬火時(shí)效的方法來提高其硬度。 3）消除內(nèi)應(yīng)力 在毛坯制造和機(jī)械加工的過程中，工件要產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，當(dāng)內(nèi)應(yīng)力的平衡條件遭到破壞時(shí)，內(nèi)應(yīng)力就要重新分布，使工件變形，從而影響加工精度。常安排消除內(nèi)應(yīng)力的熱處理工序。,1) 退火與正火：退火與正火的目的是消除組織的不均勻，提高加工性，高碳合金鋼用退火降低硬度，低碳合金鋼用正火提高硬度。 2) 調(diào)質(zhì)：調(diào)質(zhì)是為了獲得組織均勻細(xì)致的回火索氏體組織。使零件不僅有一定的強(qiáng)度和硬度，而且還有良好的沖擊韌性，綜合機(jī)械性能好。 3) 淬火： 淬火是為了提高工件的硬度，滿足零件最終的性能要求。 4）滲碳：對(duì)于低碳合金鋼的零件，要求表面硬度高，而內(nèi)部韌性好的時(shí)候，常采用滲碳處理。一般是局部滲碳，因而需要對(duì)不要求滲碳的表面采取保護(hù)措施。 保護(hù)法：,檢驗(yàn)工序的安排 在工藝規(guī)程中，應(yīng)在下列情況下安排常規(guī)檢驗(yàn)工序: 1）重要工序的加工前后； 2）不同加工階段的前后，如粗加工結(jié)束精加工前；精加工后精密加工前； 3) 工件從一個(gè)車間轉(zhuǎn)到另一個(gè)車間前后； 4）零件的全部加工結(jié)束以后。,機(jī)床工藝裝備的選擇 工序設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括： 設(shè)備和工藝裝備的選擇； 確定加工余量； 工序的尺寸及其偏差； 有時(shí)還要確定切削用量和時(shí)間定額。 設(shè)備和工藝裝備的選擇 設(shè)備是指所用機(jī)床。 工藝裝備包括夾具，切削工具和量具。,1機(jī)床的選擇 考慮因素： （1）機(jī)床的工作精度和工序的加工精度相適應(yīng)； （2）機(jī)床工作區(qū)的尺寸應(yīng)和工件的輪廓尺寸相適應(yīng)； （3）機(jī)床的功率與剛度應(yīng)和工序的性質(zhì)相適應(yīng)，另外，機(jī)床的加工用量范圍應(yīng)和工件要求的合理切削用量相適應(yīng)； （4）機(jī)床的生產(chǎn)率應(yīng)和工件的生產(chǎn)計(jì)劃相適應(yīng)； （5）充分利用現(xiàn)有的設(shè)備，并盡量優(yōu)先選用國產(chǎn)機(jī)床。 在試制新產(chǎn)品和小批量生產(chǎn)時(shí)，較多選用數(shù)控機(jī)床和加工中心機(jī)床，以減少工藝裝備的設(shè)計(jì)和制造，這可大大縮短生產(chǎn)周期和提高經(jīng)濟(jì)性。,2夾具的選擇 在考慮工件在機(jī)床上裝夾時(shí)，一般應(yīng)考慮采用通用夾具。當(dāng)通用夾具不能滿足要求時(shí)才采用專用夾具。 3切削工具的選擇 類型選擇：例如：鉆孔需要用鉆頭，車外圓用車刀。 根據(jù)加工表面的形狀。 構(gòu)造選擇：例如：選擇鑲硬質(zhì)合金的，還是具有轉(zhuǎn)位刀頭的。 尺寸選擇：鉆頭的直徑根據(jù)加工的尺寸和精度。 材料選擇：如車刀是選硬質(zhì)合金，還是選用高速鋼 根據(jù)工件的材料。 一般情況下，應(yīng)盡量優(yōu)先采用標(biāo)準(zhǔn)的切削工具。在按工序集中的原則組織生產(chǎn)時(shí)，常用專用的復(fù)合切削工具，不但可擴(kuò)大機(jī)床的功能，還可節(jié)省加工時(shí)間，同時(shí)還可提高位置精度。,4量具的選擇 精度：是指所選量具的精度應(yīng)與要求檢驗(yàn)的精度相適應(yīng)。 例如要檢驗(yàn)的精度是幾個(gè)微米，而選游標(biāo)卡尺來測量就不合適了，應(yīng)選用千分尺。 類型：指量具的類型，是選通用量具，還是選用專用量具。 這主要取決于生產(chǎn)類型。在單件和小批生產(chǎn)時(shí)，廣泛采用通用量具。在大批和大量生產(chǎn)時(shí)，主要采用專用的界限量規(guī)，檢驗(yàn)測具等。,加工余量的確定 一、 加工余量的概念 總加工余量：為了獲得零件上某一表面所要求的精度和表面粗糙度，而從毛坯這一表面上切去的全部多余金屬層，稱為該表面的總加工余量。 工序加工余量：在完成一個(gè)工序時(shí)，從某一表面上所切去的金屬層。 總加工余量和工序加工余量的關(guān)系：z=zi z總加工余量，zi工序加工余量，n工序數(shù)目。,加工余量又有基本余量，最大余量和最小余量。 基本余量等于前后工序的基本尺寸之差。 z1=| l2-l1| 式中：z1：本工序余量； l1：本工序基本尺寸； l2：前工序的基本尺寸。,對(duì)最大最小余量的計(jì)算，以加工外表面為例： 注：一般工序習(xí)慣上按“入體”原則來標(biāo)注。 z1max=l2max-l1min=l2-(l1-1) =l2-l1+1=z1+1 z1min=l2min-l1max=l2-2- l1 =l2-l1-2=z1-2 z1=1+2 其中：1：尺寸l1的公差； 2：尺寸l2的公差； z1 ：基本余量z1的公差。 對(duì)于內(nèi)表面的計(jì)算與此相同。此外，在確定余量時(shí)還要考慮是單面余量還是雙面余量。對(duì)于平面加工來說z1是單面余量，而對(duì)于圓柱面來說，如給出直徑余量是雙面，給出半徑余量是單面。,二、 影響加工余量的因素 工序加工余量的確定：應(yīng)當(dāng)使被加工表面經(jīng)過本工序加工后，不再留有上一工序的加工痕跡和缺陷。 影響因素： （1）前工序的表面質(zhì)量應(yīng)把前一工序留下的表面粗糙度的最大高度ry和表面缺陷層的深度t切除掉。ry和t的數(shù)值和加工方法有關(guān),2）前工序加工的尺寸公差（a） 考慮是按入體原則標(biāo)注。 （3）前工序的位置關(guān)系誤差（a） （4）本工序的安裝誤差（b） a和b有方向，一般取其向量和。 則：單邊余量： zba+( rya+ta)+ 雙邊余量： zba+2( rya+ta）+ 下標(biāo)a代表前一工序，b代表本工 序，zb本工序的加工余量。,工序尺寸的確定 一般簡單工序的基本尺寸采取“由后往前推”的方法，根據(jù)（最終工序尺寸）零件圖的尺寸，加上或減去工序的加工余量而得。 例：對(duì)一個(gè)外表面的加工，l1為最終工序， l2為中間工序，l3為毛坯尺寸。 則：l2=l1+z1， 推廣：ln=ln-1zn-1=l1zi。 外表面是+，內(nèi)表面是-。 公差：一般按該加工方法的經(jīng)濟(jì)加工精度來選定，習(xí)慣上按“入體”原則來標(biāo)注。,例：圖(a)所示為零件的部分要求，圖（b)所示為有關(guān)的加工簡圖,l1和l2是最終工序，所以均可直接取自零件圖。 l1=32-0.1，l2=48-0.1， l3，l4是中間工序，確定加工余量z1=0.2，z2=0.3，l3，l4的公差，按經(jīng)濟(jì)加工精度（細(xì)車it10）查得公差為0.1，0.1，l3=l1+z1+z2,l3=32+0.2+0.3=32.5， l4=l2+z2=48.3， l3-l3=32.5-0.1，l4-l4=48.3-0.1。,工藝過程經(jīng)濟(jì)分析 學(xué)習(xí)要點(diǎn)：掌握時(shí)間定額的組成，了解提高生產(chǎn)效率的方法，掌握工藝成本的概念，能夠?qū)Σ煌墓に嚪桨高M(jìn)行比較，了解工藝過程優(yōu)化的基本原理和方法。,時(shí)間定額 時(shí)間定額是指在一定生產(chǎn)條件下，規(guī)定生產(chǎn)一件產(chǎn)品或完成一道工序所需消耗的時(shí)間。時(shí)間定額是安排作業(yè)計(jì)劃、進(jìn)行成本核算、確定設(shè)備數(shù)量、人員編制及規(guī)劃生產(chǎn)面積的重要依據(jù)，是工藝規(guī)程的重要組成部分。,單件時(shí)間