機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定-2課件

1、第六章機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定第一節(jié)概述第二節(jié)工藝路線的制定第三節(jié)工 序 設(shè) 計(jì)第四節(jié)工藝方案的經(jīng)濟(jì)評(píng)比第五節(jié)提高機(jī)械加工生產(chǎn)率的工藝途徑第六節(jié)成 組 技 術(shù)第七節(jié)計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)第六章機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定第一節(jié)概述第二節(jié)工藝路線的制定第三節(jié)工 序 設(shè) 計(jì)第四節(jié)工藝方案的經(jīng)濟(jì)評(píng)比第五節(jié)提高機(jī)械加工生產(chǎn)率的工藝途徑第六節(jié)成 組 技 術(shù)第七節(jié)計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)第一節(jié)概述一、機(jī)械加工工藝規(guī)程 機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件制造工藝過程和操作方法的工藝文件，簡稱“工藝規(guī)程”。 工藝規(guī)程是一種技術(shù)性文件，工廠的生產(chǎn)、工人的操作等都必須按照工藝規(guī)程所規(guī)定的內(nèi)容和方法去做。在工廠，工藝設(shè)計(jì)師根據(jù)制造工

2、藝?yán)碚?，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際制訂出零件的加工工藝規(guī)程。工藝規(guī)程是一種以卡片形式出現(xiàn)的文件，它通常由下列卡片組成。 技術(shù)上：保證設(shè)計(jì)圖樣上的加工要求經(jīng)濟(jì)上：生產(chǎn)成本最小、設(shè)備利用率最高、時(shí)間最少1.機(jī)械加工工藝過程卡片 簡稱工藝過程卡片，也稱工藝路線卡。它以工序?yàn)閱挝唬垂に囘^程順序列出各個(gè)工序。在工藝過程卡片中簡要說明各工序的加工內(nèi)容、所用機(jī)床、工藝裝備、時(shí)間定額等內(nèi)容。 第一節(jié)概述一、機(jī)械加工工藝規(guī)程表6-1機(jī)械加工工藝過程卡片2.機(jī)械加工工序卡片 為每個(gè)工序所編制的卡片，簡稱工序卡。在每張工序卡片上都繪有工序簡圖，注明本工序的定位基準(zhǔn)、夾緊點(diǎn)、各加工表面的工序尺寸、表面粗糙度和其它技術(shù)要求等，并寫

3、明各工步的順序和內(nèi)容、使用的設(shè)備及工藝裝備、切削用量、時(shí)間定額等。 工序卡片是指導(dǎo)操作工人進(jìn)行生產(chǎn)的文件。 第一節(jié)概述一、機(jī)械加工工藝規(guī)程表6-2機(jī)械加工工序卡片3.調(diào)整卡片 調(diào)整卡片是對(duì)自動(dòng)、半自動(dòng)機(jī)床或某些齒輪加工機(jī)床等進(jìn)行調(diào)整用的一種工藝文件。 第一節(jié)概述一、機(jī)械加工工藝規(guī)程表6-3弧齒錐齒輪切齒調(diào)整卡片4.檢驗(yàn)工序卡片 檢驗(yàn)工序卡片是檢驗(yàn)人員使用的文件。其中列有檢驗(yàn)內(nèi)容、使用的設(shè)備及量檢具等。 第一節(jié)概述一、機(jī)械加工工藝規(guī)程表6-4檢驗(yàn)卡片 工藝規(guī)程是指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技術(shù)文件機(jī)械加工車間生產(chǎn)的計(jì)劃、調(diào)度，工人的操作，零件的加工質(zhì)量檢驗(yàn)，加工成本的核算，都是以工藝規(guī)程為依據(jù)的。處理生產(chǎn)中的

4、問題，也常以工藝規(guī)程作為共同依據(jù)。 工藝規(guī)程是生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的主要依據(jù) 車間生產(chǎn)新零件，需要根據(jù)工藝規(guī)程進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備。如：關(guān)鍵工序的分析研究；準(zhǔn)備所需刀、夾、量具；原材料及毛坯采購或制造；新設(shè)備購置或舊設(shè)備改裝等，均需根據(jù)工藝規(guī)程來進(jìn)行。 工藝規(guī)程是新建機(jī)械制造廠（車間）的基本技術(shù)文件 新建（擴(kuò)建）批量或大批量機(jī)械加工車間（工段）時(shí)，應(yīng)根據(jù)工藝規(guī)程確定所需機(jī)床的種類和數(shù)量以及在車間的布置，再由此確定車間的面積大小、動(dòng)力和吊裝設(shè)備配置以及所需工人的工種、技術(shù)等級(jí)、數(shù)量等。 第一節(jié)概述二、機(jī)械加工工藝規(guī)程在生產(chǎn)中的作用 產(chǎn)品的全套裝配圖及零件圖 產(chǎn)品的驗(yàn)收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)類型 零件毛坯

5、圖及毛坯生產(chǎn)情況 本廠（車間）的生產(chǎn)條件 各種有關(guān)手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)資料 國內(nèi)外先進(jìn)工藝及生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用情況 1.制定機(jī)械加工工藝規(guī)程所需原始資料 第一節(jié)概述三、機(jī)械加工工藝規(guī)程制定的步驟和內(nèi)容（1）分析和閱讀裝配圖和零件圖 1）審查圖紙上的尺寸、視圖和技術(shù)要求是否完整、正確、統(tǒng)一，分析主要技術(shù)要求是否合理、適當(dāng)。 2）了解產(chǎn)品的用途、性能和工作條件，熟悉零件在產(chǎn)品中的地位和作用，明確零件的主要技術(shù)要求。 3）審查零件結(jié)構(gòu)工藝性。1.制定機(jī)械加工工藝規(guī)程所需原始資料 第一節(jié)概述三、機(jī)械加工工藝規(guī)程制定的步驟和內(nèi)容零件結(jié)構(gòu)工藝性分析示例a） b）c） d）第一節(jié)概述三、機(jī)械加工工藝規(guī)程制定的

6、步驟和內(nèi)容零件結(jié)構(gòu)工藝性分析示例（續(xù)）e） f）g） h）i） j）第一節(jié)概述零件結(jié)構(gòu)工藝性分析示例（續(xù)）k） l）m） n）o） p）第一節(jié)概述q） r）s） t）u） v）零件結(jié)構(gòu)工藝性分析示例（續(xù)）第一節(jié)概述零件結(jié)構(gòu)工藝性分析示例（續(xù)）w） x）y） z）第一節(jié)概述（2）毛坯的選擇 1）毛坯種類：鑄、鍛件、型材、沖壓、焊件等。 2）選擇毛坯考慮的因素零件材料的工藝性：鑄造性、鍛造性、焊接性等。生產(chǎn)綱領(lǐng)： 單件小批生產(chǎn)時(shí)，選設(shè)備投資小的制造方法。 生產(chǎn)批量大，選精度和生產(chǎn)效率高的制造方法。零件形狀和尺寸：應(yīng)接近零件的形狀。生產(chǎn)條件：本廠現(xiàn)有的設(shè)備和技術(shù)條件。1.制定機(jī)械加工工藝規(guī)程所需原始

7、資料 第一節(jié)概述三、機(jī)械加工工藝規(guī)程制定的步驟和內(nèi)容（2）毛坯的選擇 3）毛坯的形狀尺寸要求毛坯盡量與零體形狀接近。安裝困難的零件,毛坯制造時(shí)，可做某些工藝凸臺(tái)、工藝孔和凸耳等，便于保證加工精度。1.制定機(jī)械加工工藝規(guī)程所需原始資料 第一節(jié)概述三、機(jī)械加工工藝規(guī)程制定的步驟和內(nèi)容各類毛坯的特點(diǎn)及適用范圍 毛坯種類制造精度（IT）加工余量原 材 料工件尺寸工件形狀機(jī)械性能適用生產(chǎn)類型型 材型材焊接件砂型鑄造自由鍛造普通模鍛鋼模鑄造精密鍛造壓力鑄造熔模鑄造沖壓件粉末冶金件工程塑料件13級(jí)以下13級(jí)以下1115101281181171081079911大一般大大一般較小較小小很小小很小較小各種材料鋼

8、 材鑄鐵,鑄鋼,青銅鋼材為主鋼,鍛鋁,銅等鑄鋁為主鋼材,鍛鋁等鑄鐵,鑄鋼,青銅鑄鐵,鑄鋼,青銅鋼鐵,銅,鋁基材料工程塑料小 型大、中型各種尺寸各種尺寸中、小型中、小型小 型中、小型小型為主各種尺寸中、小尺寸中、小尺寸簡 單較復(fù)雜復(fù) 雜較簡單一 般較復(fù)雜較復(fù)雜復(fù) 雜復(fù) 雜復(fù) 雜較復(fù)雜復(fù)雜較好有內(nèi)應(yīng)力差好好較好較好較好較好好一般一般各種類型單 件單件小批單件小批中、大批量中、大批量大 批 量中、大批量中、大批量大 批 量中、大批量中、大批量第一節(jié)概述（3）擬定加工路線包括定位基準(zhǔn)、定位夾緊方案、各表面的加工方法等。（4）確定滿足各工序要求的工藝裝備1.制定機(jī)械加工工藝規(guī)程所需原始資料 第一節(jié)概述三

9、、機(jī)械加工工藝規(guī)程制定的步驟和內(nèi)容（5）確定各工序加工余量，計(jì)算工序尺寸和公差（6）確定切削用量和時(shí)間定額（7）確定各主要工序技術(shù)要求和檢驗(yàn)方法（8）編制工藝文件一、定位基準(zhǔn)的選擇 1.粗基準(zhǔn)的選擇原則 粗基準(zhǔn)的選擇有兩個(gè)出發(fā)點(diǎn)：一是保證各加工表面有足夠且均勻的余量二是保證不加工表面與加工表面間的相對(duì)尺寸和位置符合設(shè)計(jì)要求。 第二節(jié)工藝路線的制定圖6-1變速器殼體的軸承座孔作為粗基準(zhǔn)a)銑削接合面時(shí)的定位b)鉆鉸接合面上兩定位銷孔時(shí)的定位1圓錐銷2菱形圓錐銷 3支承板4支承釘一、定位基準(zhǔn)的選擇 1.粗基準(zhǔn)的選擇原則（1）盡可能選用精度要求高的主要表面作粗基準(zhǔn)。 這樣可保證當(dāng)以加工該主要表面時(shí)有

10、足夠且均勻的余量。第二節(jié)工藝路線的制定圖6-2以活塞不加工的內(nèi)腔為定位基準(zhǔn)一、定位基準(zhǔn)的選擇 1.粗基準(zhǔn)的選擇原則（2）選用非加工表面作粗基準(zhǔn)。 這樣可使非加工表面與加 工表面間的位置誤差減小， 否則在加工過程中，非加工 表面的位置誤差沒有機(jī)會(huì)得 以減小。第二節(jié)工藝路線的制定一、定位基準(zhǔn)的選擇 1.粗基準(zhǔn)的選擇原則（3）選作粗基準(zhǔn)的表面，應(yīng)盡可能平整。（4）粗基準(zhǔn)在同一尺寸方向上應(yīng)盡可能避免重復(fù)使用。第二節(jié)工藝路線的制定 選擇精基準(zhǔn)時(shí)，主要應(yīng)考慮減少定位誤差和夾緊方便、可靠，其選擇原則是： （1）盡可能選設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工序基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，即遵循“基準(zhǔn)重合”原則。這樣可以避免因基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的定

11、位誤差，提高加工精度。圖6-3基準(zhǔn)重合原則的應(yīng)用一、定位基準(zhǔn)的選擇 2.精基準(zhǔn)的選擇原則第二節(jié)工藝路線的制定圖6-4齒形表面定位1卡盤2滾柱3齒輪（2）對(duì)于兩個(gè)有相互位置公差要求的表面，可以彼此互為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，即 “互為基準(zhǔn)”原則。如圖，齒面與內(nèi)孔互為基準(zhǔn)。 選擇精基準(zhǔn)時(shí)，主要應(yīng)考慮減少定位誤差和夾緊方便、可靠，其選擇原則是：第二節(jié)工藝路線的制定一、定位基準(zhǔn)的選擇 2.精基準(zhǔn)的選擇原則主軸箱零件精基準(zhǔn)選擇（3）盡可能選用同一組定位基準(zhǔn)加工各個(gè)表面，即遵循“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，亦稱“基準(zhǔn)不變”原則。第二節(jié)工藝路線的制定一、定位基準(zhǔn)的選擇 2.精基準(zhǔn)的選擇原則（4）有些精度要求很高的表面在加工時(shí)應(yīng)遵循“

12、自為基準(zhǔn)”的原則。由于這些表面的余量很小且要求余量均勻，這時(shí)，就常以該加工表面本身作為定位基準(zhǔn)，待到零件被夾緊后再將作用在該表面的定位元件移去，進(jìn)行加工。 如圖所示，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中連桿小頭孔的加工，最后一道鏜孔工序就是以小頭孔本身定位的。第二節(jié)工藝路線的制定一、定位基準(zhǔn)的選擇 2.精基準(zhǔn)的選擇原則 對(duì)于基準(zhǔn)選擇的各項(xiàng)原則，有時(shí)不能同時(shí)滿足，這時(shí)應(yīng)根據(jù)零件具體的技術(shù)要求和實(shí)際生產(chǎn)條件，首先滿足較為重要的技術(shù)要求，綜合考慮各項(xiàng)原則。 第二節(jié)工藝路線的制定一、定位基準(zhǔn)的選擇 2.精基準(zhǔn)的選擇原則 根據(jù)零件上每個(gè)加工表面的技術(shù)要求，確定用什么方法加工及分幾次加工。通常表面達(dá)到同樣要求的加工方法可以有多種

13、選擇，在選擇時(shí)可綜合考慮下列幾個(gè)方面： 1.根據(jù)加工表面的加工精度和表面粗糙度確定加工方法。即所選的最終加工方法應(yīng)能保證圖紙?zhí)岢龅囊?，采用?jīng)濟(jì)精度能保證的加工方法，既保證質(zhì)量又不使成本過高。 2.根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)、加工表面的特點(diǎn)及零件材料來選擇加工方法。如箱體類零件的平面通常用銑、削加工，而盤類零件的端面通常用車削加工。淬硬鋼可采用磨削進(jìn)行精加工，而有色金屬一般采用金剛鏜或細(xì)車方法進(jìn)行精加工。 二、表面加工方法的選擇第二節(jié)工藝路線的制定表6-5外圓表面加工方案的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度二、表面加工方法的選擇第二節(jié)工藝路線的制定表6-6孔加工方案的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度二、表面加工方法的選擇第二節(jié)工藝

14、路線的制定表6-6孔加工方案的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度二、表面加工方法的選擇第二節(jié)工藝路線的制定表6-7平面加工方案的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度 3.根據(jù)生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性選擇加工方法。對(duì)于大批量生產(chǎn)，可采用高效的專用設(shè)備，如某些零件的平面和孔加工可采用拉削加工代替銑削平面和鏜孔。 4.考慮工廠現(xiàn)有設(shè)備和技術(shù)的發(fā)展。既充分利用現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行加工，同時(shí)又考慮到新技術(shù)、新工藝的應(yīng)用。 二、表面加工方法的選擇第二節(jié)工藝路線的制定 對(duì)于一些要求較高的主要表面的加工，通常可以分為如下四個(gè)加工階段： 1.粗加工階段：切除大部分余量，主要考慮獲得高的生產(chǎn)率。 2.半精加工階段：零件達(dá)到一定的加工精度、留有一定的余量，并完成

15、一些次要表面的加工，如鉆孔、銑鍵槽等。 3.精加工階段：各表面全部達(dá)到圖紙要求。 4.精整、光整加工階段：對(duì)于精度要求很高或粗糙度要求很低的加工表面，可采用光整加工。光整加工主要降低表面粗糙度，一般不用以糾正零件的形位誤差。 三、加工階段的劃分第二節(jié)工藝路線的制定零件加工需劃分加工階段的原因： 對(duì)零件劃分加工階段，有利于使工件在階段之間的時(shí)間間隔內(nèi)得以充分變形，消除內(nèi)應(yīng)力；有利于在粗加工后及早發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷，以便及時(shí)報(bào)廢或修補(bǔ)，避免繼續(xù)加工造成浪費(fèi)；有利于合理使用機(jī)床，粗加工用大功率、一般精度的機(jī)床，精加工用小功率、高精度的機(jī)床；有利于防止和減少精加工后工件的損傷。三、加工階段的劃分第二節(jié)工藝路

16、線的制定 安排零件的加工工序遵循工序集中原則或工序分散原則。零件的加工工序數(shù)少，各個(gè)工序所含的加工內(nèi)容多，稱為工序集中；零件的加工工序數(shù)多，每個(gè)工序所含的加工內(nèi)容少，稱為工序分散。四、工序的集中與分散(工序的組成)第二節(jié)工藝路線的制定 工序集中的特點(diǎn)是：可減少工件的安裝次數(shù)，容易保證各加工表面間的位置精度；便于采用高效率的機(jī)床；加工設(shè)備少，工人少，生產(chǎn)面積較小，有利于生產(chǎn)計(jì)劃和組織工作，但對(duì)加工設(shè)備的要求較高。四、工序的集中與分散(工序的組成)第二節(jié)工藝路線的制定工序分散的特點(diǎn)是： 加工設(shè)備及工藝裝備較為簡單，調(diào)整方便，生產(chǎn)適應(yīng)性好，轉(zhuǎn)換產(chǎn)品比較容易，但機(jī)床數(shù)量多，生產(chǎn)周期長，生產(chǎn)占地面積大。

17、 在生產(chǎn)實(shí)踐中，應(yīng)根據(jù)零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)、技術(shù)要求、現(xiàn)有生產(chǎn)條件和產(chǎn)品的發(fā)展等情況綜合考慮，以決定采用工序集中原則，還是采用工序分散原則。 四、工序的集中與分散(工序的組成)第二節(jié)工藝路線的制定五、工序順序的安排 加工順序就是指工序的排列先后，通常按下列原則排列：1.基面先行。先加工基準(zhǔn)表面，后加工其他表面。 一個(gè)零件加工時(shí)，其頭幾道工序都是先加工精基準(zhǔn)，然后再用精基準(zhǔn)定位來加工其它表面。2.先粗后精。先安排粗加工，后安排精加工。 各表面的加工工序按從粗到精的加工階段交叉進(jìn)行。3.先面后孔。先加工平面，后加工孔。4.先主后次。先加工主要表面，后加工次要表面。 主要加工表面先加工，次要表面一般安排在

18、主要表面達(dá)到一定精度之后再進(jìn)行加工。第二節(jié)工藝路線的制定一、加工余量、工序尺寸的確定 1加工余量的確定 零件由毛坯變?yōu)槌善返倪^程中，在某個(gè)加工表面上切除金屬層的總厚度，稱為該表面的加工總余量。每一道工序所切除金屬層的厚度稱為工序間加工余量。 n 為某一加工表面的工序數(shù)目。 第三節(jié)工 序 設(shè) 計(jì)一、加工余量、工序尺寸的確定 1加工余量的確定 加工余量有單面和雙面之分。 對(duì)于外圓和內(nèi)孔，加工余量是在直徑方向上對(duì)稱分布的，稱為雙面余量；對(duì)于平面加工，稱為單面余量。 第三節(jié)工 序 設(shè) 計(jì)圖6-5雙面和單面余量a)、b)加工外圓、內(nèi)孔時(shí)的雙面余量c)加工平面時(shí)的單面余量 余量過大，增加機(jī)械加工的勞動(dòng)量，

19、浪費(fèi)材料，增加能源、工具等的消耗，導(dǎo)致成本提高。 余量太小，又往往會(huì)使某些金屬缺陷層尚未切掉就到了零件應(yīng)有的尺寸，因而使工件成為廢品。因此，必須確定適當(dāng)?shù)挠嗔俊?確定加工余量的常見方法有： （1）經(jīng)驗(yàn)法 （2）查表法 （3）分析計(jì)算法 一、加工余量、工序尺寸的確定 1加工余量的確定 第三節(jié)工 序 設(shè) 計(jì)圖6-7上工序尺寸公差對(duì)加工余量的影響一、加工余量、工序尺寸的確定 2影響加工余量的因素（1）上工序的尺寸公差 。 上工序加工后的表面存在尺寸公差范圍內(nèi)的形狀誤差和位置誤差，故工序余量必須大于前一工序的尺寸公差。 第三節(jié)工 序 設(shè) 計(jì)一、加工余量、工序尺寸的確定2影響加工余量的因素（2）上工序加

20、工后留下的表面粗糙度 及表面缺陷層深度 。（3）本工序的裝夾誤差 。 第三節(jié)工 序 設(shè) 計(jì)圖6-9軸線的直線度誤差對(duì)加工余量的影響一、加工余量、工序尺寸的確定2影響加工余量的因素（4）工件各表面相互位置的空間偏差 。 加工后存在形狀誤差和位置誤差，為去除這些誤差，必須加大加工余量。 第三節(jié)工 序 設(shè) 計(jì)最小余量構(gòu)成式中 Ry上一工序表面粗糙度； Ha上一工序表面缺陷層； ea 上一工序形位誤差； b本工序裝夾誤差。RyHaeab最小加工余量構(gòu)成 每道工序的加工余量i可按機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)等資料所推薦的數(shù)據(jù)選取。一、加工余量、工序尺寸的確定 第三節(jié)工 序 設(shè) 計(jì)2工序尺寸及公差的確定 工序尺寸

21、和公差是每一道工序所要加工到的尺寸和控制的公差。零件圖上所規(guī)定的尺寸和公差是最后一道工序所要得到的尺寸公差，其余工序的尺寸和公差在零件圖上是沒有的，需要工藝人員在制定工藝規(guī)程時(shí)確定。 工序尺寸的確定，通?？捎勺詈笠坏拦ば虻某叽纾慵D上的尺寸）往前道工序推算。 對(duì)于孔加工：Ai-1=Ai-i 對(duì)于軸加工：Ai-1=Ai+i 式中：Ai第i道工序應(yīng)保證的尺寸。 i第i道工序的加工余量。第三節(jié)工 序 設(shè) 計(jì)圖6-6工序尺寸與工序余量間的關(guān)系a)外表面尺寸b)內(nèi)表面尺寸2工序尺寸及公差的確定第三節(jié)工 序 設(shè) 計(jì) 每道工序的尺寸公差同樣可按機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)等資料所推薦的數(shù)據(jù)選取。 公差的分配，通常采用包容原則，即按“注向體內(nèi)”原則確定各中間工序的極限偏差：包容類（孔類）尺寸：取單向正偏差；被包容類（軸類）尺寸：取單向負(fù)偏差；中心距及毛坯公差：取對(duì)稱公差。2工序尺寸及公差的確定第三節(jié)工 序 設(shè) 計(jì) 50 500.01=50.01 50.010.1=50.11 50.110.3=50