機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)第4章課件

1、學(xué)機(jī)械院機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械工程與自動化學(xué)院鞏亞東 教授Gongyd024Gongyd2012年9月第4章 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂 4.1 機(jī)械加工工藝過程基本概念 4.1.1 機(jī)械加工工藝過程的組成 （1）工序 一個(gè)（或一組）工人在一個(gè)工作地點(diǎn)（指安置機(jī)床、鉗工臺等的地點(diǎn)），對一個(gè)（或同時(shí)加工的幾個(gè)）工件所連續(xù)完成的那部分機(jī)械加工工藝過程稱為工序。 階梯軸單件小批生產(chǎn)時(shí)加工工藝過程階梯軸大批生產(chǎn)時(shí)加工工藝過程工件在機(jī)床上占有一個(gè)確定位置所連續(xù)完成那一部分工藝過程稱為工序。（2）安裝 工件在一次裝夾后所完成的那一部分工序稱為安裝。 在完成機(jī)械加工的工序中，使工件在機(jī)床或夾具中占據(jù)某一正確位置并

2、被夾緊的過程，稱為裝夾。 （3）工步 在加工表面和加工工具不變的情況下，所連續(xù)完成的那一部分工序稱為工步。 （4）工作行程 刀具以加工進(jìn)給速度相對工件所完成一次進(jìn)給運(yùn)動的工步部分稱為工作行程。 4.1.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程及其編制步驟 用一定的文件形式規(guī)定下來的工藝過程稱為工藝規(guī)程。 （1）機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用、編制要求 和依據(jù) 機(jī)械加工工藝規(guī)程在生產(chǎn)中的作用 ）工藝規(guī)程是指導(dǎo)生產(chǎn)的技術(shù)文件。 ）工藝規(guī)程是生產(chǎn)管理和組織的主要依據(jù)。 ）工藝規(guī)程是新建或擴(kuò)建工廠或車間的基本文件。 ）是現(xiàn)有生產(chǎn)和技術(shù)的總結(jié)，生產(chǎn)技術(shù)交流的文件。 （2）機(jī)械加工工藝規(guī)程編制的基本步驟 ）準(zhǔn)備性工作階段 ）工藝路線

3、擬定階段 根據(jù)規(guī)定的技術(shù)要求和對定位基準(zhǔn)的選擇，確定零件上每一加工表面的加工方法和獲得步驟。 將所有需要的加工步驟按一定原則確定其進(jìn)行的先后順序，排列形成個(gè)有序的工步排列。 對工步序列中的若干工步進(jìn)行組合，形成以工序?yàn)閱挝坏男蛄?。這一序列是初步設(shè)計(jì)形成的零件機(jī)械加工工藝路線。 ）工序設(shè)計(jì)階段 ）最終確定階段 （3）工藝文件 1）工藝過程綜合卡片 是簡要說明零件整個(gè)工藝過程的一種卡片，又稱過程卡。 2）機(jī)械加工工藝卡片 又稱工藝卡，以工序?yàn)閱挝徽f明工藝過程，詳細(xì)規(guī)定了每一工序及其工位和工步的工作內(nèi)容。 3）機(jī)械加工工序卡片 又稱工序卡，用來具體指導(dǎo)工人的操作。 表 6-1（3）零件技術(shù)要求等的工

4、藝性審查 （4）毛坯的確定 1）鑄件 2）鍛件 3）型材 4）焊接件毛坯 5）冷沖壓件毛坯 6）其它 毛坯種類的選擇主要依據(jù)下列各方面的因素： 設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定的材料及機(jī)械性能 零件的結(jié)構(gòu)形狀及外形尺寸 零件制造經(jīng)濟(jì)性 4.2.2 零件機(jī)械加工工藝路線的擬定 （1）零件表面加工方法的選擇 1）被加工表面的幾何特點(diǎn) 2）被加工表面的技術(shù)要求 3）零件結(jié)構(gòu)形狀和尺寸大小 4）生產(chǎn)綱領(lǐng)和投產(chǎn)批量 ）粗基準(zhǔn)的選擇原則 當(dāng)必須保證不加工表面與加工表面間相互位置關(guān)系時(shí)，應(yīng)選擇該不加工表面為粗基準(zhǔn)。 對于有較多加工表面而不加工表面與加工表面間位置要求不嚴(yán)格的零件，粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)能保證合理地分配各加工表面的余量。

5、選作粗基準(zhǔn)的毛坯表面應(yīng)盡量光滑平整，不應(yīng)有澆口、冒口的殘跡及飛邊等缺陷，以免增大定位誤差，并使零件夾緊可靠。 粗基準(zhǔn)應(yīng)盡量避免重復(fù)使用，原則上只能在第一道工序中使用 2） 先加工基準(zhǔn)表面后加工其它表面，即基準(zhǔn)先行原則。 3） 先主后次的加工順序安排原則 ）先面后孔的加工順序 （4）工序的組合 1）幾個(gè)工步能否在同一機(jī)床上加工 2）要考慮是采用工序集中或工序分散原則（5）熱處理及輔助工序在工藝過程中的安排 ）熱處理工序的安排 預(yù)備熱處理 最終熱處理 ）輔助工序的安排 4.2.3 工序設(shè)計(jì) （1）確定加工余量、工序尺寸及其公差 ）加工余量及其確定 軸（外表面）2Zbda-db 孔（內(nèi)表面）2Zbd

6、b-da 外表面 Zba-b 內(nèi)表面 Zbb-a ZZmax-Zmina+b 常用的加工余量確定方法是： 經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法 查表修正法 ）工序尺寸及其公差的確定 使用查表修正法或經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法確定該表面的全部加工工序余量數(shù)值 。 由毛坯精度確定毛坯尺寸公差 。 取零件圖的基本尺寸為最后工序的工序尺寸基本值，再按各工序余量大小由最后工序向前依次推算出各工序尺寸基本值。 （2）機(jī)床及工藝裝備的選擇 ： 在工藝文件中需要規(guī)定每一工序使用的機(jī)床及工藝裝備。機(jī)床的選擇要考慮如下方面：機(jī)床的加工尺寸范圍應(yīng)與零件外廓尺寸相適應(yīng)，機(jī)床精度應(yīng)與工序要求的加工精度相適應(yīng)，以及機(jī)床功率應(yīng)與工序加工需要的功率相適應(yīng)。 （3）切

7、削用量的確定 由工序余量確定切削深度。全部工序（或工步）余量最好在一次走刀中去除； 按本工序加工表面粗糙度確定進(jìn)給量。對粗加工工序，進(jìn)給量按加工粗糙度初選后還要校驗(yàn)刀片強(qiáng)度及機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度； 選擇刀具磨純標(biāo)準(zhǔn)及耐用度； 確定切削速度，并按機(jī)床實(shí)有的主軸轉(zhuǎn)速表選取接近的主輪轉(zhuǎn)速； 最后校驗(yàn)機(jī)床功率。（4）時(shí)間定額的確定 ）基本時(shí)間T基 ）輔助時(shí)間T輔 3）布置工作地時(shí) 間T布 ）休息和生理需要時(shí)間T休 T單T基十T輔十T布十T休 ）準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間T準(zhǔn)終 T單T基十T輔十T布十T休+ T準(zhǔn)終 /n 4.3 尺寸鏈和工藝尺寸鏈問題 4.3.1尺寸鏈概念及工藝尺寸鏈 （1）尺寸鏈概念 在工序設(shè)計(jì)中確

8、定工序尺寸及公差時(shí)，如工序基準(zhǔn)或測量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不相重合，則不能如前面所述進(jìn)行簡單計(jì)算，而需要借助于尺寸鏈求解。尺寸鏈?zhǔn)窃跈C(jī)器裝配關(guān)系或零件加工過程中，由相互連接的尺寸形成的封閉的尺寸組。 傳遞系數(shù)表示組成環(huán)對封閉環(huán)影響大小的系數(shù)。第i個(gè)組成環(huán)的傳遞系數(shù)記為i。對所有組成環(huán)都平行于封閉環(huán)的直線尺寸鏈，增環(huán)變動某一數(shù)值，封閉環(huán)同向變動同一數(shù)值，故增環(huán)的傳遞系數(shù)為十。顯然，其減環(huán)的傳遞系數(shù)為。 （2）尺寸鏈極值法計(jì)算基本公式 封閉環(huán)的基本尺寸 封閉環(huán)的極限尺寸 封閉環(huán)的極限偏差 封閉環(huán)的極值公差 封閉環(huán)中間偏差 （3）工藝尺寸鏈問題的解題步驟 確定封閉環(huán)。 查明全部組成環(huán)、畫出尺寸鏈圖 。 判定

9、組成環(huán)中的增、減環(huán)，并用箭頭標(biāo)出。 利用基本計(jì)算公式求解 。4.3.2 幾種工藝尺寸鏈問趣的分析計(jì)算 （1）定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)工序尺寸及其公差的計(jì)算 （2）測量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)測量尺寸及其公差的換算 （3）中間工序的工序尺寸及其公差的求解計(jì)算 （4）保證應(yīng)有滲碳或滲氮層深度時(shí)工藝尺寸及其公差的計(jì)算 4.4 機(jī)械加工的生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性 4.4.1 提高機(jī)械加工生產(chǎn)率的工藝措施 縮短基本時(shí)間 ）提高切削用量 ）減少工件加工長度 3）合并工步 4）多件加工 ）提高毛坯制造精度 (2) 縮短輔助時(shí)間 ）直接縮減輔助時(shí)間 ）間接縮短輔助時(shí)間 (3) 縮短布置工作地時(shí)間 (4) 縮短準(zhǔn)備與終結(jié)

10、時(shí)間 4.4.2 工藝過程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 S單=）要比較的兩種工藝方案的基本投資相近 S年1V1N + C1 S年2V2N + C2）比較的兩種工藝方案的基本投資額相差較大時(shí) 可用回收期限計(jì)算： (K1K2) / (S年2S年1) 回收期限越短則經(jīng)濟(jì)性越好?；厥掌谙薇仨殱M足以下要求：回收期限應(yīng)小于所采用的機(jī)床設(shè)備或工藝裝備的使用年限，回收期限應(yīng)小于產(chǎn)品生產(chǎn)年限，以及回收期限應(yīng)小于國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)回收期限。如采用新夾具的標(biāo)準(zhǔn)回收期限規(guī)定為年；采用新機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)回收期限規(guī)定為年。 4.5 計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4.5.1 計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì)（CAPP）及其功能 在人工進(jìn)行工藝規(guī)程設(shè)計(jì)過程中，由于大量的設(shè)計(jì)決策是由工藝設(shè)計(jì)人員根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)工藝信息、加工條件、工藝技術(shù)現(xiàn)狀等多方面因素依個(gè)人經(jīng)驗(yàn)主觀決定的，不可避免會或多或少地偏離最優(yōu)方案，設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率低，設(shè)計(jì)統(tǒng)一性和規(guī)范性差，而且工藝人員重復(fù)性勞動量大。為解決這一問題，利用計(jì)算機(jī)輔助編制工藝規(guī)程（CAPP）就成為一種先進(jìn)的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)手段。 4.5.2 計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的主要方法 CAPP的實(shí)現(xiàn)主要基于兩種方法：即樣件法和創(chuàng)成法。另外，也有采用樣件法和創(chuàng)成法配合使用的CAPP系統(tǒng)，稱之為