《機(jī)制工藝基本概念》PPT課件

第一節(jié)基本概念,一、生產(chǎn)過(guò)程和生產(chǎn)系統(tǒng)的概念,二、工藝過(guò)程及其組成,三、生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類型及其工藝特征,四、獲得加工精度的方法和工件的裝夾方式,生產(chǎn)過(guò)程和生產(chǎn)系統(tǒng)的概念,五、工藝規(guī)程的概念、作用、類型及格式,六、工藝規(guī)程制訂工藝規(guī)程的基本要求、主要依據(jù)和制訂步驟,生產(chǎn)過(guò)程是指將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^(guò)程。對(duì)機(jī)械制造而言，全過(guò)程包括下列過(guò)程：1）原材料、半成品和成品（產(chǎn)品）的運(yùn)輸和保管。2）生產(chǎn)和技術(shù)準(zhǔn)備工作。如產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、專用工藝裝備的設(shè)計(jì)和制造、各種生產(chǎn)資料的準(zhǔn)備以及生產(chǎn)組織等方面的準(zhǔn)備工作。3）毛坯制造。如鑄造、鍛造、沖壓和焊接等。4）零件的機(jī)械加工、熱處理和其它表面處理。5）部件和產(chǎn)品的裝配、調(diào)整、檢驗(yàn)、試驗(yàn)、油漆和包裝等。由上述過(guò)程可以看出，機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程是相當(dāng)復(fù)雜的。用系統(tǒng)的觀點(diǎn)看待生產(chǎn)過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)及它們之間的關(guān)系，將生產(chǎn)過(guò)程看成一個(gè)具有輸入和輸出的的生產(chǎn)系統(tǒng)。,生產(chǎn)過(guò)程和生產(chǎn)系統(tǒng)的概念,工藝過(guò)程及其組成,（一）工藝過(guò)程的概念改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品的過(guò)程稱為工藝過(guò)程。它是生產(chǎn)過(guò)程中的主要部分。采用機(jī)械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量等，使其成為零件的過(guò)程稱為機(jī)械加工工藝過(guò)程（以下簡(jiǎn)稱為工藝過(guò)程）。,工藝過(guò)程及其組成,（二）工藝過(guò)程的組成機(jī)械加工工藝過(guò)程是由一個(gè)或若干個(gè)順序排列的工序組成的，而工序又可分為安裝、工位、工步和走刀。毛坯依次通過(guò)這些工序就成為成品。,工序安裝工位工步走刀,工藝過(guò)程及其組成,工序是組成工藝過(guò)程的基本單元，也是生產(chǎn)計(jì)劃的基本單元一個(gè)或一組工人，在一個(gè)工作地對(duì)同一個(gè)地同時(shí)對(duì)幾個(gè)工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過(guò)程，稱為工序劃分工序的主要依據(jù)是工作地否變動(dòng)和工作是否連續(xù),工藝過(guò)程及其組成,工件在加工前，先要把工件放準(zhǔn)。確定工件在機(jī)床上或夾具中占有正確位置的過(guò)程稱為定位。工件定位后將其固定，使其在加工過(guò)程中保持定位位置不變的操作稱為夾緊。將工件在機(jī)床上或夾具中定位、夾緊的過(guò)程稱為裝夾。工件（或裝配單元）經(jīng)一次裝夾后所完成的那一部分工序稱為安裝。在一道工序中，工件可能被裝夾一次或多次，才能完成加工。工件在加工中，應(yīng)盡量減少裝夾次數(shù)，因?yàn)槎嘁淮窝b夾，就會(huì)增加裝夾的時(shí)間，還會(huì)增加裝失誤差。,工藝過(guò)程及其組成,為了減少工件的裝夾次數(shù)，常采用各種回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、回轉(zhuǎn)夾具或移動(dòng)夾具，使工件在一次裝夾中，先后處于幾個(gè)不同的位置進(jìn)行加工。為了完成一定的工序部分，一次裝夾工件后，工件（或裝配單元）與夾具或設(shè)備的可動(dòng)部分一起相對(duì)刀具或設(shè)備的固定部分所占據(jù)的每一個(gè)位置，稱為工位。如圖,工藝過(guò)程及其組成,4工步在加工表面（或裝配時(shí)的連接表面）和加工（或裝配）工具不變的情況下，所連續(xù)完成的那一部分工序稱為工步。如表11中的工序1，每個(gè)安裝中都有車端面、鉆中心孔兩個(gè)工步。為簡(jiǎn)化工藝文件，對(duì)于那些連續(xù)進(jìn)行的若干個(gè)相同的工步，通常都看作一個(gè)工步。例如，加工圖13所示的零件。在同一工序中，連續(xù)鉆四個(gè)15mm的孔，就可看作一個(gè)工步。為了提高生產(chǎn)率，用幾把刀具同時(shí)加工幾個(gè)表面，這也可看作一個(gè)工步，稱為復(fù)合工步。如圖12銑端面、鉆中心孔，每個(gè)工位都是用兩把刀具同時(shí)銑兩端面或鉆兩端中心孔，它們都是復(fù)合工步。,工藝過(guò)程及其組成,5走刀在一個(gè)工步內(nèi)，若被加工表面需切去的金屬層很厚，就可分幾次切削，每切削一次為一次走刀。,三、生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類型及其工藝特征,生產(chǎn)類型生產(chǎn)綱領(lǐng),（一）生產(chǎn)綱領(lǐng)生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。計(jì)劃期常定為1年，所以上產(chǎn)綱領(lǐng)也稱年產(chǎn)量。零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)要計(jì)入備品和廢品的數(shù)量，可按下式計(jì)算；式中N零件的年產(chǎn)量，單位為件年；Q產(chǎn)品的年產(chǎn)量，單位為臺(tái)年n每臺(tái)產(chǎn)品中，該零件的數(shù)量，單位為件臺(tái)a備品的百分率；廢品的百分率。,生產(chǎn)類型生產(chǎn)綱領(lǐng),（二）生產(chǎn)類型生產(chǎn)類型是指企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類。一般分為大量生產(chǎn)，成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類型。1單件生產(chǎn)產(chǎn)品品種很多，同一產(chǎn)品的產(chǎn)量很少，各個(gè)工作地的加工對(duì)象經(jīng)常改變，而且很少重復(fù)生產(chǎn)。例如，重型機(jī)械制造、專用設(shè)備制造和新產(chǎn)品試制都屬于單件生產(chǎn)。2大量生產(chǎn)產(chǎn)品的產(chǎn)量很大，大多數(shù)工像地按照一定的生產(chǎn)節(jié)拍（在流水生產(chǎn)中，相繼完成兩件制品之間的時(shí)間間隔）進(jìn)行某種零件的某道工序的重復(fù)加工。例如，汽車、拖拉機(jī)、自行車、縫紉機(jī)和手表的制造常屬大量生產(chǎn)。,生產(chǎn)類型生產(chǎn)綱領(lǐng),3成批生產(chǎn)一年中分批輪流地制造幾種不同的產(chǎn)品，每種產(chǎn)品均有一定的數(shù)量，工作地的加工對(duì)象周期性地重復(fù)。例如，機(jī)床、機(jī)車、電機(jī)和紡織機(jī)械的制造常屬成批生產(chǎn)。每一次投入或產(chǎn)出的同一產(chǎn)品（或零件）的數(shù)量稱為生產(chǎn)批量，簡(jiǎn)稱批量。批量可根據(jù)零件的年產(chǎn)量及一年中的生產(chǎn)批數(shù)計(jì)算確定。一年的生產(chǎn)批數(shù)根據(jù)用戶的需要、零件的特征、流動(dòng)資金的周轉(zhuǎn)、倉(cāng)庫(kù)容量等具體情況確定。按批量的多少，成批生產(chǎn)又可分為小批、中批和大批生產(chǎn)三種。在工藝上，小批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)相似，常合稱為單件小批生產(chǎn)；大批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)相似，常合稱為大批大量生產(chǎn)。,生產(chǎn)類型生產(chǎn)綱領(lǐng),生產(chǎn)類型的具體劃分，可根據(jù)生產(chǎn)鋼領(lǐng)和產(chǎn)品及零件的特征或工作地每月?lián)?fù)的工序數(shù)，參考表13確定,生產(chǎn)類型生產(chǎn)綱領(lǐng),統(tǒng)計(jì)表明，目前我國(guó)機(jī)械工業(yè)中，批量為10200件的零件約占生產(chǎn)零件種類總數(shù)的70。隨著科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步，產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期越來(lái)越短，產(chǎn)品的品種規(guī)格將會(huì)不斷增加。因此，多品種、小批量生產(chǎn)在今后不僅不會(huì)減少，而且還有增長(zhǎng)的趨勢(shì)。,生產(chǎn)類型生產(chǎn)綱領(lǐng),（三）工藝特征生產(chǎn)類型不同，產(chǎn)品和零件的制造工藝、所用設(shè)備及工藝裝備、采取的技術(shù)措施、達(dá)到的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果等也不同，各種生產(chǎn)類型的工藝特征可歸納成表15。在制訂零件機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，先確定生產(chǎn)類型，再分析該生產(chǎn)類型的工藝特征，以使所制訂的工藝觀穆正確合理。,見(jiàn)表1-5,生產(chǎn)類型生產(chǎn)綱領(lǐng),四、獲得加工精度的方法和工件的裝夾方式,獲得加工精度的方法,1、獲得形狀精度的方法,2、獲得尺寸精度的方法,刀尖軌跡法仿形法成形法展成法（滾切法）,試切法調(diào)整法定尺寸刀具法主動(dòng)測(cè)量法自動(dòng)控制法,3、獲得位置要求的方法,用夾具裝夾找正裝夾,獲得加工精度的方法,1刀尖軌跡法依靠刀尖的運(yùn)動(dòng)軌跡，獲得形狀精度的方法稱為刀尖軌跡法。刀尖的運(yùn)動(dòng)軌跡取決于刀具和工件的相對(duì)成形運(yùn)動(dòng)，因而所獲得的形狀精度取決于成形運(yùn)動(dòng)的精度。普通車削、銑削、刨削和磨削等均屬刀尖軌跡法。,獲得加工精度的方法,2仿形法刀具按照仿形裝置進(jìn)給對(duì)工件進(jìn)行加工的方法稱為仿形法。訪形傳所得到的形狀精度取決于仿形裝置的精度及其它成形運(yùn)動(dòng)精度。仿形車、仿形銑等均屬仿形法加工。,獲得加工精度的方法,3成形法利用成形刀具對(duì)工件進(jìn)行加工的方法稱為成形法。成形刀具替代一個(gè)成形運(yùn)動(dòng)。成形法所獲得的形狀精度取決于成形刀具的形狀精度和其它成形運(yùn)動(dòng)精度。用成形刀具或砂輪的車、銑、刨、磨、拉等都屬成形法。,獲得加工精度的方法,4展成法（滾切法）利用工件和刀具作展成切削運(yùn)功進(jìn)行加工的方法稱為展成法。展成法所得被加工表面是刀刃和工件作展成運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所形成的包絡(luò)面，刀刃形狀必須是被加工面的共軛曲線。它所獲得的精度取決于刀刃的形狀和展成運(yùn)動(dòng)的精度等。滾齒、插齒、磨齒、滾花鍵等均屬展成法。,獲得加工精度的方法,1試切法通過(guò)試切-測(cè)量-調(diào)整-再試切，反復(fù)進(jìn)行刻被加工尺寸達(dá)到要求為止的加工方法稱為試切法。試切法的生產(chǎn)率低，但它不需復(fù)雜的裝置，加工精度取決于工人的技術(shù)水平，故常用于單件小批生產(chǎn)。,獲得加工精度的方法,2調(diào)整法先調(diào)整好刀具和工件在機(jī)床上的相對(duì)位置，并在一批零件的加工過(guò)程中保持這個(gè)位置不變，以保證工件被加工尺寸的方法稱為調(diào)整法。影響調(diào)整法精度的因素有：測(cè)量精度、調(diào)整精度、重復(fù)定位精度等。當(dāng)生產(chǎn)批量較大時(shí)，調(diào)整法有較高的生產(chǎn)率。調(diào)整法對(duì)調(diào)整工的要求高，對(duì)機(jī)床操作工的要求不高。常用于成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)。,獲得加工精度的方法,3定尺寸刀具法用刀具的相應(yīng)尺寸來(lái)保證工件被加工部位尺寸的方法稱為定尺寸刀具法。影響尺寸精度的因素有：刀具的尺寸精度、刀具與工件的位置精度等。當(dāng)尺寸精度要求較高時(shí)，常用浮動(dòng)刀具進(jìn)行加工，就是為了消除刀具與工件的位置誤差的影響。定尺寸刀具法操作方便，生產(chǎn)率較高，加工精度也較穩(wěn)定。鉆頭、鉸刀、多刃鎮(zhèn)刀塊等加工孔均屬走尺寸刀具法，應(yīng)用于各種生產(chǎn)類型。拉刀拉孔也屬定尺寸刀具法，應(yīng)用于大中批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)。,獲得加工精度的方法,4主動(dòng)測(cè)量法在加工過(guò)程中，邊加工邊測(cè)量加工尺寸，并將所測(cè)結(jié)果與設(shè)計(jì)要求的尺寸比較后，或使機(jī)床繼續(xù)工作，或使機(jī)床停止工作，這就稱為主動(dòng)測(cè)量法。目前，主動(dòng)測(cè)量中的數(shù)值已經(jīng)可用數(shù)字顯示。主動(dòng)測(cè)量法把測(cè)量裝置加入到工藝系統(tǒng)（機(jī)床、刀具、夾具和工件組成的統(tǒng)一體）中，成為其第五個(gè)因素。主動(dòng)測(cè)量法質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)率高，有發(fā)展方向。,獲得加工精度的方法,5自動(dòng)控制法這種方法是把測(cè)量、進(jìn)給裝置和控制系統(tǒng)組成一個(gè)自動(dòng)加工系統(tǒng)，加工過(guò)程依靠系統(tǒng)自動(dòng)完成的。初期的自動(dòng)控制法是利用主動(dòng)測(cè)量和機(jī)械或液壓等控制系統(tǒng)完成的。目前已采用按加工要求須先編排的程序，由控制系統(tǒng)發(fā)出指令進(jìn)行工作的程序控制機(jī)床（簡(jiǎn)稱程控機(jī)床）或由控制系統(tǒng)發(fā)出數(shù)字信息指令進(jìn)行工作的數(shù)字控制機(jī)床（簡(jiǎn)稱數(shù)控機(jī)床），以及能適應(yīng)加工過(guò)程中加工條件的變化，自動(dòng)調(diào)整加工用量，按規(guī)定條件實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程最佳化的適應(yīng)控制機(jī)床進(jìn)行自動(dòng)控制加工。自動(dòng)控制法加工的質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)率高，加工柔性好，能適應(yīng)多品種生產(chǎn)，是目前機(jī)械制造的發(fā)展方向和計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）的基礎(chǔ)。,獲得加工精度的方法,工件的位置要求取決于工件的裝夾方式及其精度。,（l）用夾具裝夾夾具是用以裝夾工件（和引導(dǎo)刀具）的裝置。夾具上的定位元件能使工件迅速獲得正確位置，因而工件定位方便，定位精度高而穩(wěn)定。當(dāng)以精基準(zhǔn)定位時(shí)，工件的定位精度一般可達(dá)001mm。所以，用英具裝夾工件廣泛用于成批大量生產(chǎn)。但是，由于制造專用夾具費(fèi)用高，周期長(zhǎng)，因此在單件小批生產(chǎn)時(shí)，很少采用專用夾具，當(dāng)加工位置精度要求高的工件時(shí)，可用標(biāo)準(zhǔn)元件組裝的組合夾具。,獲得加工精度的方法,（2）找正裝夾找正是用工具（和儀表）根據(jù)工件上有關(guān)基準(zhǔn)，找出工件在加工（或裝配）時(shí)的正確位置的過(guò)程。用找正方法裝夾工件稱為找正裝夾。找正裝夾又可分為：,2）直接找正,1）劃線找正裝夾,獲得加工精度的方法,是用劃針根據(jù)毛坯或半成品上所劃的線為基準(zhǔn)找正它在機(jī)床上正確位置的一種裝夾方法。由于劃線既費(fèi)時(shí)，又需技術(shù)水平高的劃線工，劃線找正的定位精度也不高，所以劃線找正裝夾只用在批量不大，形狀復(fù)雜而笨重的工件，或毛坯的尺寸公差很大，無(wú)法采用夾具裝夾的工件。,獲得加工精度的方法,2）直接找正裝夾此法是用劃針和百分表或目測(cè)直接在機(jī)床上找正工件位置的裝夾方法。如圖16所示是用四爪卡盤裝夾套筒，先用百分表按工件外圓A進(jìn)行找正后，再夾緊工件進(jìn)行外圓B的車削，以保證套筒的A、B。圓柱面的同軸度。此法的生產(chǎn)率較低，對(duì)工人的技術(shù)水平要求高，所以一般只用于單件小批生產(chǎn)中。若工人的技術(shù)水平很高，且能采用較準(zhǔn)確的工具和量具，那么直接找正裝夾也能獲得較高的定位精度。表16中列出了找正裝夾法的定位誤差。,工藝規(guī)程,（一）工藝規(guī)程的概念,（二）工藝規(guī)程的作用,五、工藝規(guī)程的概念、作用、類型及格式,（三）工藝規(guī)程的類型和格式,工藝規(guī)程,規(guī)定零件制造工藝過(guò)程和操作方法等的工藝文件稱為機(jī)械加工工藝規(guī)程。它是在具體的生產(chǎn)條件下，最合理或較合理的工藝過(guò)程和操作方法，并按規(guī)定的形式書(shū)寫成工藝文件，經(jīng)審批后用來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)的。,工藝規(guī)程,因而，工藝規(guī)程是指導(dǎo)工人操作和用于生產(chǎn)、工藝管理工作的主要技術(shù)文件，又是新產(chǎn)品投產(chǎn)前進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備和技術(shù)準(zhǔn)備的依據(jù)和新建、擴(kuò)建車間或工廠的原始資料。此外，先進(jìn)的工藝規(guī)程還起著交流和推廣先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的作用。典型和標(biāo)準(zhǔn)的工藝規(guī)程能縮短工廠的生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間。工藝規(guī)程是經(jīng)過(guò)逐級(jí)審批的，因而也是工廠生產(chǎn)中的工藝紀(jì)律，有關(guān)人員必須嚴(yán)格執(zhí)行。但工藝規(guī)程也不是一成不變的。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和生產(chǎn)的發(fā)得，工藝規(guī)程會(huì)出現(xiàn)某些不相適應(yīng)的問(wèn)題，因而工藝規(guī)程應(yīng)定期整頓，及時(shí)吸取合理化建議、技術(shù)革新成果、新技術(shù)和新工藝，使工藝規(guī)程更加完善和合理。,工藝規(guī)程,工藝規(guī)程的類型有專用工規(guī)程針對(duì)每一個(gè)產(chǎn)品和零件所設(shè)計(jì)的工藝規(guī)程通用工藝規(guī)程（1）典型工藝規(guī)程一為一組結(jié)構(gòu)相似的零部件所設(shè)計(jì)的通用工藝規(guī)程。（2）成組工藝規(guī)程一按成組技術(shù)原理將零件分類成組，針對(duì)每一組零件所設(shè)計(jì)的通用工藝規(guī)程。標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)程已納入標(biāo)準(zhǔn)的工藝規(guī)程。,工藝規(guī)程,屬于機(jī)械加工工藝規(guī)程的有：1）機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片。2）機(jī)械加工工序卡片。3）標(biāo)準(zhǔn)零件或典型零件工藝過(guò)程卡片。4）單軸自動(dòng)車床調(diào)整卡片。5）多軸自動(dòng)車床調(diào)整卡片。6）機(jī)械加工工序操作指導(dǎo)卡片。7）檢驗(yàn)卡片等。屬于裝配工藝規(guī)程的有：1）工藝過(guò)程卡片。2）工序卡片。最常用的機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片和機(jī)械加工工序卡片,工藝規(guī)程,機(jī)械加工工序卡片是在工藝過(guò)程卡片的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步按每道工序所編制的一種工藝文件。一般具有工序簡(jiǎn)圖（圖上應(yīng)標(biāo)明定位基準(zhǔn)、工序尺寸及公差、表面粗糙度要求，用粗實(shí)線表示加工部位等），并詳細(xì)說(shuō)明該工序中每個(gè)工步的加工內(nèi)容、工藝參數(shù)、操作要求以及所用設(shè)備和工藝裝備等。工序卡片主要用于大批大量生產(chǎn)中所有的零件，中批生產(chǎn)中的復(fù)雜產(chǎn)品的關(guān)鍵零件以及單件小批生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序。,工藝規(guī)程,工藝規(guī)程,機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片是以工序?yàn)閱挝?，?jiǎn)要說(shuō)明零件機(jī)械加工過(guò)程的一種工藝文件。主要用于單件小批生產(chǎn)和