機(jī)械制造工藝學(xué)第五章_加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì).ppt

1、1,第五章 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì),5.1 概述,5.2 生產(chǎn)過程、工藝過程與工藝系統(tǒng),5.3 生產(chǎn)類型和工藝特點(diǎn),5.4 工藝路線的制定,5.5 加工余量、工序間尺寸及公差的確定,5.6 典型零件的加工工藝分析,5.7 工藝尺寸鏈,2,5.1 概述,一、機(jī)械加工工藝規(guī)程,把比較合理的機(jī)械加工工藝過程確定下來，成為施工依據(jù)的文件。也就是把工藝過程和操作方法按一定的格式用文件的形式規(guī)定下來，成為工藝規(guī)程。 機(jī)械加工的工藝規(guī)程的詳細(xì)程度與生產(chǎn)類型有關(guān)，不同的生產(chǎn)類型是由產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領(lǐng)即年產(chǎn)量區(qū)別。,3,二、機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用,2工藝規(guī)程是生產(chǎn)計(jì)劃、調(diào)度、工人操作、質(zhì)量檢查的依據(jù),1工藝規(guī)程是生

2、產(chǎn)準(zhǔn)備（包括技術(shù)準(zhǔn)備）工作的基礎(chǔ) 1）技術(shù)關(guān)鍵分析與研究 2）專用工裝設(shè)計(jì)和制造或采購 3）原材料及毛坯的供應(yīng) 4）設(shè)備改造或新設(shè)備的購置或定做,4,3工藝規(guī)程是設(shè)計(jì)新建和擴(kuò)建車間（工廠）的基礎(chǔ) 1）確定生產(chǎn)需要的機(jī)床種類和數(shù)量 2）確定機(jī)床布置和動(dòng)力配置 3）確定車間面積 4）確定工人的工種和數(shù)量,5,三、機(jī)械加工工藝規(guī)程的格式,6,機(jī)械加工工序卡片如圖所示,7,四機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)原則、步驟和內(nèi)容,（一）機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)原則,1必須可靠地保證零件圖紙上所有技術(shù)要求的實(shí)現(xiàn)。 2在規(guī)定的生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)批量，一般要求工藝成本最低。 3充分利用現(xiàn)有生產(chǎn)條件，少花錢，多辦事。 4盡量減輕工

3、人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保障生產(chǎn)安全，創(chuàng)造良好、文明的勞動(dòng)條件。,8,（二）設(shè)計(jì)機(jī)械加工工藝規(guī)程的步驟和內(nèi)容,1閱讀裝配圖和零件圖,2工藝審查,審查零件的結(jié)構(gòu)工藝性： 是指在滿足使用要求的前提下制造該零件的可行性和經(jīng)濟(jì)性。功能相同的零件，其結(jié)構(gòu)工藝性可以有很大差異。 所謂結(jié)構(gòu)工藝性好，是指在現(xiàn)有工藝條件下既能方便制造，又有較低的制造成本。,9,加工表面形狀應(yīng)盡量簡單，且應(yīng)與所使用的刀具形狀相一致，以便于加工；,下面為幾種零件的結(jié)構(gòu)工藝性舉例,10,應(yīng)盡量減少加工表面的加工面積和零件重量,（如上圖及下圖所示）,某些結(jié)構(gòu)必須設(shè)置退刀槽,11,12,a）孔距箱壁太近： 需加長鉆頭才能加工 鉆頭在圓角處容易引偏

4、,b）加長箱耳，不需加長鉆頭即可加工,c）結(jié)構(gòu)上允許，將箱耳設(shè)計(jì)在某一端，不需加長箱耳,13,14,15,16,3熟悉或確定毛坯,毛坯的種類： 鑄件、鍛件、型材、焊接件、沖壓件等,17,4擬訂機(jī)械加工工藝路線,1）定位基準(zhǔn)的選擇,2）加工方法的確定,3）加工順序的安排,4）熱處理、檢驗(yàn)及其他工序的安排,18,5確定滿足各工序要求的工藝裝備（機(jī)床、刀具、夾具、量具）對(duì)需要改裝或重新設(shè)計(jì)的專用工藝裝備應(yīng)提出具體的設(shè)計(jì)任務(wù)書。,6確定各主要工序的技術(shù)要求和檢驗(yàn)方法,7確定各工序的加工余量、計(jì)算工序尺寸和公差,8確定切削用量,9確定時(shí)間定額,10填寫工藝文件,19,5.2 生產(chǎn)過程、工藝過程與工藝系統(tǒng)

5、,一機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過程,從原材料到機(jī)械產(chǎn)品出廠的全部勞動(dòng)過程。 包括： 1）毛坯的制造 2）原材料的運(yùn)輸和保存 3）生產(chǎn)準(zhǔn)備和技術(shù)準(zhǔn)備 4）零件的機(jī)械加工及熱處理 5）產(chǎn)品的裝配、檢驗(yàn)、試車、油漆、包裝等。,20,二、機(jī)械加工工藝過程,（一）、機(jī)械加工工藝過程概念,是生產(chǎn)過程的一部分，是對(duì)零件采用各種加工方法，直接用于改變毛坯的形狀、尺寸、表面粗糙度以及力學(xué)物理性能，使之成為合格零件的全部勞動(dòng)過程。,工藝： 使各種原材料、半成品成為成品的方法和過程 工藝過程： 在生產(chǎn)過程中，凡是改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)等，使其成為成品和半成品的過程,21,（二）機(jī)械加工工藝過程的組成,工序,一個(gè)

6、或一組工人，在一臺(tái)機(jī)床或一個(gè)工作地點(diǎn)對(duì)一個(gè)或同時(shí)對(duì)幾個(gè)工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程。 劃分工序的主要依據(jù)： 工作地點(diǎn)是否改變和加工是否連續(xù)完成。,22,如圖所示的階梯軸的加工：,23,加工內(nèi)容：,1加工小頭端面 2.小頭端面鉆中心孔 3加工大頭端面 4.大頭端面鉆中心孔 5車大端外圓 6.對(duì)大端倒角 7車小端外圓 8.對(duì)小端倒角 9精車外圓 10銑鍵槽 11.去毛刺,24,工序方案1,工序1：加工內(nèi)容1到9車床 工序2：加工內(nèi)容10、11銑床（手工去毛刺）,25,工序方案2,工序1：加工內(nèi)容1、2、7、8加工小端 工序2：加工內(nèi)容3、4、5、6加工大端 工序3：加工內(nèi)容9 工序4：加工內(nèi)容

7、10、11,26,工序方案3,工序1：加工內(nèi)容：1、2、3、4銑兩端面打中心孔 工序2：加工內(nèi)容：5、6、7、8仿形車外圓、倒角（兩次 安裝） 工序3：加工內(nèi)容：9精車外圓 工序4：加工內(nèi)容：1銑鍵槽 工序5：加工內(nèi)容：11去毛刺,27,2、安裝,如果在一個(gè)工序中要對(duì)工件進(jìn)行幾次裝夾，則每次裝夾下完成的那部分加工內(nèi)容稱為一個(gè)安裝。,28,3、工位,在工件的一次安裝中，通過分度（或移位）裝置，使工件相對(duì)于機(jī)床床身變換加工位置，我們把每一個(gè)加工位置上的安裝內(nèi)容稱為工位。 一個(gè)安裝中可能只有一個(gè)工位，也可能有幾個(gè)工位。,29,.,如圖為一回轉(zhuǎn)工作臺(tái)。該加工共有4個(gè)工位：,30,.,31,.,.,指在

8、加工表面不變、切削刀具不變、切削用量不變的情況下所完成的工位內(nèi)容，稱為一個(gè)工步。,如上述第二種工序安排，工序1、2各有4個(gè)工步,特例： 1）、在液壓仿形車床上用同一把車刀，依次將工件不同直徑外圓連續(xù)車削出來，視為一個(gè)工步。 2）、用成形車刀加工成形面，用齒輪刀具加工齒輪，用花鍵拉刀拉花鍵孔，是用同一刀具同時(shí)或依次加工多個(gè)或不同表面，視為一個(gè)工步。 3）、復(fù)合工步：幾把刀具同時(shí)加工幾個(gè)不同的表面，視為一個(gè)工步，稱為復(fù)合工步。,4、工步,32,復(fù)合工步舉例,33,.,5、走刀,切削刀具在加工表面上切削一次所完成的工步內(nèi)容，稱為一次走刀。一個(gè)工步可以包括一次或數(shù)次走刀。（用同一把刀具以及同一切削用量

9、對(duì)同一表面進(jìn)行的每一次切削）,34,5.3 生產(chǎn)類型和工藝特點(diǎn),一、生產(chǎn)綱領(lǐng),企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)，應(yīng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃稱為生產(chǎn)綱領(lǐng)，計(jì)劃期為一年的生產(chǎn)綱領(lǐng)成為年生產(chǎn)綱領(lǐng)。,二、生產(chǎn)批量,一次投入或產(chǎn)出的同一產(chǎn)品（或零件）的數(shù)量稱為批量。 考慮因素：1）資金周轉(zhuǎn)要快 2）零件加工、調(diào)整費(fèi)用要少 3）保證裝配和銷售必要的儲(chǔ)備量,35,三、生產(chǎn)類型,從工藝角度劃分： 單件小批生產(chǎn) 成批（中批）生產(chǎn) 大批大量生產(chǎn),36,下表為按重型機(jī)械、中型機(jī)械和輕型機(jī)械的年生產(chǎn)量列出的不同生產(chǎn)類型的規(guī)范。,37,各種生產(chǎn)類型的工藝特征,38,5.4 工藝路線的制定,一定位基準(zhǔn)的選擇,（一）粗基準(zhǔn)的選擇,1粗基準(zhǔn),

10、重點(diǎn)考慮：各加工表面有足夠的余量。 保證加工表面與不加工表面的相對(duì)位置精度； 如下圖說明粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)零件的加工的影響：,定位基準(zhǔn),1、粗基準(zhǔn) 2、精基準(zhǔn),采用毛坯上未經(jīng)加工 的表面作為定位基準(zhǔn)。,采用經(jīng)過加工的表面 作為定位基準(zhǔn)。,39,a ) 零件圖； b)以不加工的外圓1為粗基準(zhǔn)（正確）：孔的余量不均，但加工后 壁厚均勻。 c）以內(nèi)圓2為粗基準(zhǔn)（錯(cuò)誤）：孔的余量均勻，但加工后壁厚不均勻。,兩種粗基準(zhǔn)選擇對(duì)比：,粗基準(zhǔn)選擇不當(dāng)時(shí)，會(huì)使加工后零件的壁厚不均勻：,40,2粗基準(zhǔn)的選擇原則,1）保證相互位置精度要求的原則,41,2）保證加工表面加工余量合理分配的原則,方案B:,方案B:,42,3

11、）便于工件裝夾的原則,4）粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用的原則 若能采用精基準(zhǔn)定位，粗基準(zhǔn)一般不應(yīng)被重復(fù)的使用。粗基準(zhǔn)通常只允許使用一次，以免產(chǎn)生較大的定位誤差。,43,（二）精基準(zhǔn)的選擇,2選擇原則,1）基準(zhǔn)重合原則：,1出發(fā)點(diǎn)： 保證設(shè)計(jì)技術(shù)要求的實(shí)現(xiàn)以及裝夾準(zhǔn)確、可靠、方便。,即：選用被加工面設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn),基準(zhǔn)不重合誤差值等于設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)之間 尺寸的變化量。,44,例：圖示零件加工臺(tái)階面,基準(zhǔn)重合原則,（本道工序?qū)Φ毒龋?設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（又是定位基準(zhǔn)）,若本道工序的加工精度為，則只要 A2，即可滿足加工要求，與 的大小沒有關(guān)系。,45,基準(zhǔn)不重合誤差,設(shè)計(jì)基準(zhǔn),定位基準(zhǔn),稱為基準(zhǔn)不重合誤

12、差（定位和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的變動(dòng)量）,若要滿足加工精度必須有：,46,主軸箱的統(tǒng)一基準(zhǔn)：一面雙孔,2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則：,為方便加工大多數(shù)其余表面時(shí)，應(yīng)盡早將這個(gè)基準(zhǔn)面加工出來，并達(dá)到一定精度，以后大多數(shù)其余工序均以它為精基準(zhǔn)進(jìn)行加工。,47,在實(shí)際生產(chǎn)中，經(jīng)常使用的統(tǒng)一基準(zhǔn)形式有： 1）軸類零件常使用兩頂尖孔作統(tǒng)一基準(zhǔn)； 2）箱體類零件常使用一面兩孔（一個(gè)較大的平面和兩個(gè)距離較遠(yuǎn)的銷孔）作統(tǒng)一基準(zhǔn)； 3）盤套類零件常使用止口面（一端面和一短圓孔）作統(tǒng)一基準(zhǔn)； 4）套類零件用一長孔和一止推面作統(tǒng)一基準(zhǔn)。,48,采用統(tǒng)一基準(zhǔn)原則好處： 1）有利于保證各加工表面之間的位置精度； 2）可以簡化夾具設(shè)計(jì)，減少工件

13、搬動(dòng)和翻轉(zhuǎn)次數(shù)。 注意： 采用統(tǒng)一基準(zhǔn)原則常常會(huì)帶來基準(zhǔn)不重合問題。此時(shí)，需針對(duì)具體問題進(jìn)行具體分析，根據(jù)實(shí)際情況選擇精基準(zhǔn)。,49,3、互為基準(zhǔn)原則,【例】主軸零件精基準(zhǔn)選擇,加工表面和定位表面互相轉(zhuǎn)換的原則。 一般適用于精加工和光磨加工中。,車床主軸前后支承軸頸與主軸錐孔間有嚴(yán)格的同軸度要求，常先以前后主軸錐孔為基準(zhǔn)磨主軸前、后支承軸頸表面，然后再以前、后支承軸頸表面為基準(zhǔn)磨主軸錐孔，最后達(dá)到圖紙上規(guī)定的同軸度要求。,50,4、自為基準(zhǔn)原則（以加工表面自身做為定位基準(zhǔn)）,【例1】床身導(dǎo)軌面磨削加工（按導(dǎo)軌面劃線找正，使導(dǎo)軌面的加工余量均勻）,51,5、便于裝夾原則所選擇的精基準(zhǔn)，應(yīng)能保證工

14、件定位準(zhǔn)確、可靠，并盡可能使夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便。,【例2】鉸孔、拉孔、研磨,【例3】浮動(dòng)鏜刀塊鏜孔,圖： 浮動(dòng)鏜刀塊 1工件 2鏜刀塊 3鏜桿,52,二加工經(jīng)濟(jì)精度與加工方法的選擇,（一）加工經(jīng)濟(jì)精度,在正常加工條件下（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)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。 一般應(yīng)選擇合理的加工經(jīng)濟(jì)精度。,53,（二）加工方法的選擇,1）根據(jù)每個(gè)加工表面的精度要求，（尺寸、形狀、位置、精度及表向粗造度對(duì)照各種加工方法能達(dá)到的精度及粗糙度，選擇最合理的加工方法。 例： 加工一直經(jīng)35H7 0.8的孔 a.鉆孔擴(kuò)孔鉸 b.鉆孔拉

15、c.鉆孔粗鏜半粗鏜精鏜,1. 選擇原則,54,2）加工材料的性質(zhì)：（如鑄鐵不能用金剛鏜、有色金屬不能用磨削等）。 3）考慮生產(chǎn)類型：如：批量較大時(shí)，才考慮采用拉孔加工方式。 4）考慮本廠（本車間）的現(xiàn)有設(shè)備及技術(shù)要求，能達(dá)到的加工經(jīng)濟(jì)精度。,55,2、典型工件表面的加工工藝路線的選擇, 外圓表面加工,外圓車削所能達(dá)到的精度： 粗車： 12.56.3 m 半精車： 6.33.2m 精車：1.6m,加工路線方案: 表面粗糙度要求為 1.6m 時(shí)，應(yīng)采用 ：粗車半精車 精車 表面粗糙度要求為 0.80.2m 時(shí)：粗車半精車粗磨精磨,56, 孔系表面加工, 對(duì)于中小直徑的精密孔 應(yīng)采用：鉆擴(kuò)粗鉸精鉸

16、對(duì)于毛坯是鑄出或鍛出的較大直徑精密孔 應(yīng)采用：粗鏜半精鏜精鏜 對(duì)于直徑較大的精密孔 應(yīng)采用：粗鏜半精鏜粗磨精磨,57, 工件平面加工,單件小批生產(chǎn)中宜用粗刨、半精刨和寬刀精刨平面方案。 成批生產(chǎn)中采用銑平面和磨平面加工方案；,成批生產(chǎn)一般的平面，應(yīng)采用：粗銑半精銑精銑 加工精度較高的淬硬平面，應(yīng)采用：粗銑半精銑熱處理 粗磨精磨 單件小批生產(chǎn)斜面、平面，應(yīng)采用：粗刨半精刨精刨,58,三典型表面的加工路線匯總,1、外圓表面的加工路線,59,1粗車半精車精車； 2粗車半精車粗磨精磨； 3粗車半精車精車金剛石車； 4粗車半精車粗磨精磨研磨、超精加工、砂帶磨、鏡面磨、或拋光在2的基礎(chǔ)上進(jìn)一步精加工。,6

17、0,61,2、孔的加工路線,62,孔的研磨：,63,孔的珩磨：,64,浮動(dòng)鏜刀塊 1工件 2鏜刀塊 3鏜桿,浮動(dòng)鏜孔：,65,1鉆粗拉精拉： 2鉆擴(kuò)粗鉸精鉸（常用）； 3鉆或粗鏜半精鏜精鏜浮動(dòng)鏜或金剛鏜（常用）,66,1）單件小批量生產(chǎn)中箱體孔系加工。 2）位置精度要求很高的孔系加工。 3）直徑比較大的孔80mm以上，毛坯上已有鑄孔或鍛孔。 4）有色金屬有金剛鏜來保證其尺寸，形狀和位置精度以及表面粗糙度的要求。,鉆或粗鏜半精鏜精鏜浮動(dòng)鏜或金剛鏜的應(yīng)用：,67,4鉆（粗鏜）粗磨半精磨精磨研磨或衍磨 應(yīng)用：淬硬零件加工或精度要求高的孔加工。 說明： 1) 孔最終加工精度很大程度上取決于操作者的水平

18、。 2）特小孔加工采用特種加工方法。,68,3.平面的加工路線,69,1粗銑半精銑精銑高速銑 2粗刨半精刨精刨寬刀精刨、刮研或研磨 3銑（刨）半精銑（刨）粗磨精磨研磨、精密磨、砂帶磨、拋光 4拉精拉 5車半精車精車金剛石車,70,71,四工序順序的安排,（一）工序順序的安排原則,1先加工基準(zhǔn)面再加工其他表面： 基面先行 （如所示零件） 2加工平面后加工孔： 先面后孔 （如箱體零件）,72,3加工主要表面，后加工次要的表面： 先主后次 4安排粗加工工序，后安排精加工工序 先粗后精,73,（二）熱處理工序及表面處理工序,1為改善切削性而進(jìn)行的熱處理工序（退火、正火、調(diào)質(zhì)）（預(yù)備熱處理）用于切削加工

19、前。 2為了消除內(nèi)應(yīng)力而進(jìn)行的熱處理（人工時(shí)效、退火、正火）安排用于粗加工之后。,74,五工序的集中與分散,1、工序集中,1）含義 使每個(gè)工序中包括盡可能多的工步內(nèi)容，從而使總的工序數(shù)目減少。,75,2）優(yōu)點(diǎn)： 1）有利于保證工件各加工面之間的位置精度； 2）有利于采用高效機(jī)床，可節(jié)省工件裝夾時(shí)間，減少工件搬運(yùn)次數(shù)； 3）可減小生產(chǎn)面積，并有利于管理。,76,2、工序分散,1、含義 使每個(gè)工序的工步內(nèi)容相對(duì)較少，從而使總的工序數(shù)目較多。 2、工序分散優(yōu)點(diǎn)： 每個(gè)工序使用的設(shè)備和工藝裝備相對(duì)簡單，調(diào)整、對(duì)刀比較容易，對(duì)操作工人技術(shù)水平要求不高。,77,3、工序集中與工序分散的應(yīng)用, 從生產(chǎn)類型考

20、慮,一般采用通用加工機(jī)床，此時(shí)宜采用工序 集中，但生產(chǎn)效率低；,宜采用適當(dāng)?shù)墓ば蚍稚?，以簡化工序?nèi)容， 使用專用高效機(jī)床。,采用自動(dòng)加工機(jī)床或自動(dòng)加工生產(chǎn)線，又必須采用工序集中。,78,從工件的尺寸和重量方面考慮,若工件的結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜，不易安裝定位時(shí)，又宜采用工序集中。,對(duì)重型或大型工件，運(yùn)輸和安裝費(fèi)工費(fèi)，宜采用工序集中。,79,六加工階段劃分的原因,（一）劃分加工階段的原因,1粗加工時(shí)，切削余量大、切削熱量大、工藝系統(tǒng)受力變形及內(nèi)應(yīng)力變形存在而無法消除。要在后續(xù)階段逐步減少切削用量，逐步修正工件誤差，階段之間時(shí)間間隔用于自然時(shí)效，有利于工件消除內(nèi)應(yīng)力和部分變形。,80,2防止后續(xù)工序把已加工

21、好的加工面劃傷。 3有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷。 4有利于合理使用設(shè)備。 5有利于合理使用技術(shù)工人。,81,（二）加工階段劃分方法,切除大量多余材 料，主要提高生 產(chǎn)率。,完成次要表面加工(鉆、 攻絲、銑鍵槽等)主要表 面達(dá)到一定要求，為精 加工作好余量準(zhǔn)備，安排 在熱處理前。,主要表面達(dá)到圖紙要求。 如：精車、精銑、精磨。,進(jìn)一步提高尺寸精度 降低粗糙度，但不能 提高形狀、位置精度。 如：研磨、珩磨等。,82,5.5 加工余量、工序間尺寸及公差的確定,一加工余量的概念,余量的大小對(duì)零件的加工余量和生產(chǎn)率有較大影響。余量大會(huì)增大機(jī)加工勞動(dòng)量，降低生產(chǎn)率，增加材料、工具、能源消耗、提高成本，余量小

22、又不能消除前道工序留下的誤差及其表面缺陷，甚至產(chǎn)生廢品。因此必須合理確定加工余量。,83,1、加工總余量（毛坯余量）與工序余量,總加工余量是指零件加工過 程中，某加工表面所切去的 金屬層總厚度。是毛坯尺寸 與零件圖樣的設(shè)計(jì)尺寸之差。,工序余量是一道工序內(nèi)切除的 金屬層厚度，為相鄰兩工序的 工序尺寸之差。,總加工余量 與各工序余量 的關(guān)系：,84,單邊余量 對(duì)于非對(duì)稱表面，其加工余量 用單邊余量 Zb 表示：Zb =la-lb 雙邊余量 對(duì)于外圓內(nèi)圓等對(duì)稱表面加工余量 用雙邊余量 2Zb 表示。,單邊余量和雙邊余量,85,單邊余量 雙邊余量 Zb =la-lb 外圓表面 2 Zb =da-db

23、； 內(nèi)圓表面 2 Zb =Db-Da,86, 公稱余量 、工序尺寸公差,公稱余量Zb是指相鄰兩工序的基本尺寸之差。 工序尺寸應(yīng)給予一定大小的公差。工序尺寸公差一般按“入體原則”標(biāo)注！ 舉例：加工矩形工件如圖。 （半精加工精加工） 對(duì)于被包容尺寸（指實(shí) 體尺寸。例如：軸的外徑， 長方體的長、寬、高） 工序余量應(yīng)標(biāo)注成單向負(fù)偏差！ Zb =la-lb,工序余量應(yīng)標(biāo)注成：,87,對(duì)于包容尺寸（指非實(shí)體尺寸。 例如：孔的直徑，槽的寬度） 工序余量應(yīng)標(biāo)注成單向正偏差！ 舉例：粗鏜半精鏜圖示孔。 Zb =lb-la,工序余量應(yīng)標(biāo)注成： 和 即：,88,對(duì)于毛坯尺寸應(yīng)標(biāo)注成對(duì)稱公差：,表示為：,89,二、加

24、工余量的確定,1計(jì)算法： 2查表法： 3經(jīng)驗(yàn)法：,90,三、工序尺寸及其公差的確定,確定工序尺寸與公差的方法步驟：,1）確定各加工工序的加工余量 2）從最后工序開始，即從設(shè)計(jì)尺寸開始到第一道加工工序，逐次加上每道加工工序余量，得各工序基本尺寸（包括毛坯尺寸）。 3）除最后工序，其余工序按各自所采用加工方法的加工精度確定工序尺寸公差。 4）按入體原則標(biāo)注工序尺寸,91,【例 】 某軸的直徑為 ，其尺寸精度為IT5，表面粗糙度要求為 ，要求高頻淬火，毛坯為鍛件.,工藝路線為： 粗車半精車高頻淬火粗磨精磨研磨,試計(jì)算各工序的工序尺寸和公差.,92,1）查表確定加工余量：（下為雙邊余量2Zb ） 研磨

25、余量0.01mm， 精磨余量0.1mm， 粗磨余量0.3mm， 半精車余量1.1mm， 粗車余量4.5mm， 加工的總余量6.01mm，修正為6mm， 粗車余量修正為4.49mm.,93,2）計(jì)算各加工工序基本尺寸 研磨：50mm 精磨：50mm+0.01mm=50.01mm 粗磨：50.01mm+0.1mm=50.11mm 半精車：50.11mm+0.3mm=50.41mm 粗車：50.41mm+1.1mm=51.51mm 毛坯：51.51+4.49mm=56mm,94,3) 確定各工序的加工經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度 研磨：IT5，Ra 0.04m 精磨：IT6，Ra 0.2m 粗磨：IT8，R

26、a 0.8m 半精車：IT11，Ra 3.2m 粗車：IT13，Ra 12.5m,4）按入體原則標(biāo)注工序尺寸和公差，查表毛坯公差為2mm,95,下表是上面的計(jì)算結(jié)果和查表結(jié)果的匯總。,96,5.6 典型零件的加工工藝分析,一、箱體類零件 主軸箱體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)條件分 箱體是支承或安裝其它零、部件的基礎(chǔ)零件，加工質(zhì)量影響到機(jī)器的工作精度、使用性能和壽命。 主要加工面是平面和孔。底面M和側(cè)面N是裝配基準(zhǔn)、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。大多數(shù)孔是軸承的支承孔，有較高尺寸精度和形位精度，要求最高的是主軸孔。,97,98, 定位基準(zhǔn)的選擇 1）精基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)基準(zhǔn)重合原則，選M面和N面作精基準(zhǔn) 定位穩(wěn)定可靠，且箱體開口朝

27、上，鏜孔時(shí)調(diào)整刀具、測量孔徑等方便。,加工箱體內(nèi)部隔板上的孔時(shí)，只能使用活動(dòng)結(jié)構(gòu)的吊架鏜模，剛度較差，精度不高，且操作費(fèi)事。,一般只在單件小批生產(chǎn)中應(yīng)用。,99, 在成批生產(chǎn)中，用頂面R和兩定位銷孔作統(tǒng)一的精基準(zhǔn)。 定位可靠，中間導(dǎo)向支承剛度好，易保證系。 位置精度，裝卸工件方便。,加工中無法觀察、測量和調(diào)整刀具；存在基準(zhǔn)不重合誤差(為保證主軸孔至底面M的尺寸要求，須提高頂面R至底面M的加工精度)。,100,2）粗基準(zhǔn)的選擇,選主軸承孔毛坯面和距主軸孔較遠(yuǎn)的軸孔作粗基準(zhǔn)。保證主軸孔加工余量均勻，還可保證箱體內(nèi)壁與各裝配件間有足夠的間隙。,101, 一般箱體類零件的機(jī)械加工工藝過程,（單件小批生

28、產(chǎn)） 01 劃線 （保證主軸孔和箱體底平面的加工余量足夠）； 02 粗加工底平面 （以箱體頂面為定位基準(zhǔn)，按畫線找正）； 03 粗加工箱體頂面及其他平面（以箱體底面為定位基準(zhǔn)）； 04 粗鏜主軸孔和各軸承孔；,102,05 時(shí)效處理（去內(nèi)應(yīng)力）； 06 精加工底平面； 07 半精加工其余各平面； 08 半精鏜、精鏜各主要孔； 09 加工其余各次要表面； 10 檢驗(yàn)入庫。,103,二、典型軸類零件的加工工藝分析（成批生產(chǎn)）,104,工藝分析： 各段直徑相差不大，批量生產(chǎn)，選55熱軋45圓鋼料； 在軸兩端加工B型中心孔為定位精基準(zhǔn)面。 主要表面的加工順序?yàn)椋?下料（同時(shí)）平兩端面（同時(shí)）打中心孔粗

29、車調(diào)質(zhì)半精車銑鍵槽磨削；,105,三 、工藝過程設(shè)計(jì)舉例,工藝過程設(shè)計(jì)舉例：試擬定成批生產(chǎn)圖示撥叉零件的工藝路線，并畫出各工序的工序圖。,A,C,B,106,（單件）工藝路線設(shè)計(jì)過程：, 選擇25H7孔及端面B作為精基準(zhǔn)（基面先行原則）；, 加工25H7孔時(shí)，以40外圓為粗基準(zhǔn)；, 擬定工藝路線，并畫工序圖。, 選擇各加工表面的加工方法： 25H7孔： 鉆擴(kuò)鉸； 端面A和C：復(fù)合粗銑復(fù)合半精銑； R30半圓孔：鏜削； M8螺紋孔：鉆螺紋底孔攻絲；并锪M8螺孔端面；,注：也可兩件連鑄一起加工。,107,解： 擬定工藝路線如下（工序圖見下頁） 10 車：鉆、擴(kuò)、鉸 25H7 孔至圖紙尺寸；車 端面

30、B； 20 銑： 復(fù)合粗銑A、C端面； 30 銑： 復(fù)合半精銑A、C 面； 40 銑： 半圓孔頂面； 50 鏜： 粗鏜、半精鏜R30 半圓弧至圖紙尺寸； 鉆： 鉆M8 螺紋底孔至7；锪螺孔端面；攻 絲M8 70 鉗工： 去毛刺 80 檢驗(yàn)入庫。,（單件加工）工藝路線：,108,工序圖的畫法：,工序圖,工序圖是表達(dá)：本工序所要加工的工件表面，以及加工這些表面所必須的定位和夾緊方法。,工序圖的畫法及要點(diǎn)如下： 本工序所要加工的工件表面用粗實(shí)線表示，其余表面用細(xì)實(shí)線表示； 用符號(hào)表達(dá)本工序要加工的工件表面應(yīng)限制的自由度和夾壓點(diǎn)； 標(biāo)注本工序所要加工的工件表面的有關(guān)尺寸、粗糙度和形位公差。,109,工

31、序圖：,110,111,112,5.7 工藝尺寸鏈,引例： 如圖所示40 ，20 的尺寸采用如圖定位方式。本工序要保證刀具調(diào)整尺寸A+i ，則A+i應(yīng)為多大才能滿足零件要求。,1,2,3,113,一工藝尺寸鏈,（一）加工中的尺寸鏈與工序尺寸,將單個(gè)零件中相互關(guān)聯(lián)的尺寸，按一定的順序聯(lián)接成首尾相接的封閉圖形稱為工藝尺寸鏈圖。 如上引例：,其中：A1、A2為設(shè)計(jì)尺寸， A3為工序尺寸（零件圖上未標(biāo)注，但調(diào)整銑刀位置時(shí)需知道的尺寸）。,零件圖上未標(biāo)注但在加工過程中需要知道的工件尺寸稱為工序寸尺。,114,（二）在裝配中形成的尺寸鏈裝配尺寸鏈,115,（三）尺寸鏈的組成,尺寸鏈圖中： 尺寸鏈中的每一個(gè)

32、工件尺寸。它可以是長度或 角度。 在零件加工或裝配過程中間接獲得或最后形成 的環(huán)。 尺寸鏈中除封閉環(huán)外其余全部的環(huán)。 1）增環(huán)：若該環(huán)的變動(dòng)引起封閉環(huán)的同向變動(dòng)，則該環(huán)為增環(huán) 2）減環(huán)：若該環(huán)的變動(dòng)引起封閉環(huán)的反向變動(dòng)。則該環(huán)為減環(huán)。,1、環(huán)：,2封閉環(huán)：,3、組成環(huán)：,116,4、增、減環(huán)判別方法,在尺寸鏈圖中用首尾相接的單向 箭頭順序表示各尺寸環(huán)，其中與 封閉環(huán)箭頭方向相反者為增環(huán), 與封閉環(huán)箭頭方向相同者為減環(huán)。,舉例：,117,（四）特點(diǎn)：,1尺寸鏈必須封閉 2尺寸鏈只有一個(gè)封閉環(huán) 3封閉環(huán)的精度低于組成環(huán)精度,118,二尺寸鏈基本計(jì)算,直線尺寸鏈： 常用方法是極值法和概率法，,1封閉

33、環(huán)的基本尺寸 =增環(huán)的基本尺寸之和-減環(huán)的基本尺寸之和,119,2封閉環(huán)的上偏差=所有增環(huán)的上偏差之和-所有減環(huán)的下偏差之和,ESLo=,3封閉環(huán)的下偏差=所有增環(huán)的下偏差之和所有減環(huán)的上偏差之和,EILo =,120,4封閉環(huán)的公差=所有組成環(huán)的公差之和,TL0=,121,三直線尺寸鏈在工藝過程中應(yīng)用,（一）工藝基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)工藝尺寸計(jì)算,1測量基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合,122,【例 】 下圖所示的車床主軸箱，兩孔、中心距 127 不便測量，只能用游標(biāo)卡尺直接測量兩孔內(nèi)側(cè)或外側(cè)母線之間的距離來間接保證中心距之間的尺寸要求。,現(xiàn)采用測量兩孔內(nèi)側(cè)母線的方法決定，求該測量尺寸 應(yīng)為多少，才能滿

34、足孔心距的要求。,123,主軸箱、軸孔中心距 測量尺寸鏈,L1,L2,L3,L0,b),124,求解： 1）建立尺寸鏈，如圖b所示 2）判斷增環(huán)和減環(huán)，其中L0為封閉環(huán)。L1、L2、L3為增環(huán) 3）計(jì)算：127=40+ +32.5 解得 =54.5 0.07=0.002+ES +0.015 解得 ES = +0.053 -0.07=-0.009+EI +0 解得 EI = -0.061,故,只要實(shí)例結(jié)果在 的公差范圍內(nèi)，就一定能保證、中心線的設(shè)計(jì)要求。,125,2定位基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合,例1：一批如圖示軸套零件，在車床上已加工好外圓、內(nèi)孔及端面，現(xiàn)須在銑床上銑右端缺口，并保證尺寸50-0.1

35、及260.2，求采用調(diào)整法加工時(shí)控制尺寸H（以外圓的下母線定位）、A（以工件左端面定位）及其偏差并畫出尺寸鏈圖。,126,尺寸鏈圖：,左圖注：尺寸 和 是在調(diào)刀時(shí)直接得到的，為組成環(huán)。,127,【例2 】 如圖軸類工件，大批量生產(chǎn)試切法加工，工藝過程為,車1，7保證1540.53； 車外圓保證尺寸要求。 求：切槽時(shí)的工序尺寸 和 。,128,129,畫工藝尺寸鏈圖：,、 是在加工中最后形成的，為封閉環(huán)。,130,【例1 】 ： 一個(gè)帶有鍵槽的內(nèi)孔，設(shè)計(jì)尺寸如下圖所示，該內(nèi)孔有淬火處理要求，因此有以下加工工藝安排 1鏜內(nèi)孔至 mm； 2插鍵槽； 3淬火處理； 4磨內(nèi)孔，保證內(nèi)孔直徑 mm和鍵槽深

36、度 mm 兩個(gè)設(shè)計(jì)尺寸的要求； 若磨孔和鏜孔的同軸度誤差為0.05mm，求淬火前插鍵槽的深度L2,（二）工序尺寸及其工藝尺寸鏈的解算舉例,131,內(nèi)孔插鍵槽工藝尺寸鏈圖,L2,132,說明： 1) 本例把上工序鏜孔和本工序磨孔的定位基準(zhǔn)看作是同一中心線是近似要求，因?yàn)槟タ缀顽M孔是連兩次裝夾下完成，存在同軸度誤差，若同軸度誤差不是很小，則應(yīng) 將同軸度也作為一個(gè)組成環(huán)畫在尺寸鏈中。,解算：,133,2）如本例中磨孔和鏜孔的同軸度誤差為0.05mm，在尺寸鏈中為00.025，建立下圖所示的尺寸鏈：,134,解：1）畫工藝尺寸鏈圖（如上圖） 為封閉環(huán)。 2）計(jì)算 由 53.8=25+ -24.9-0

37、得 =53.7 由 0.3=0.015+ES -0+0.025 得 ES =0.26 由 0=0+EI -0.023-0.025 得 EI = 0.048 故 =,135,【例2 】 小批量生產(chǎn)各個(gè)端面的半精加工及精加工。如圖所示：,加工順序： 1）精車端面3（以1定位）； 2）以3端面定位，精車1，留 磨削余量 ； 3）以端面1為測量基準(zhǔn)加工2到B+b 4）以端面3定位，磨削1，保證25+0.4 試求工序尺寸 （鏜孔深度）,136,根據(jù)題意，畫出工藝尺寸鏈圖如下： 為封閉環(huán)。,137,注： 尺寸磨削余量 和 是在加工中直接得到的，故為組成環(huán)，而工件尺寸 為間接保證，為封閉環(huán)。 某些工序尺寸公

38、差如 與求工序尺寸無直接關(guān)系，畫工藝尺寸鏈時(shí)不應(yīng)考慮在內(nèi)。,35,138,（三）表面淬火、滲碳層表面及鍍層工藝尺寸鏈解算,對(duì)那些要求淬火或滲碳處理，加工精度要求又比較高的表面，常在淬火或滲碳處理之后安排磨削加工，為保證磨后有一定厚度的淬火或滲碳層，需要進(jìn)行有關(guān)的工藝尺寸計(jì)算。,1表面淬火、滲碳：,139,【例3】如圖所示零件，P表面要求滲碳處理，t=0.50.8mm，工藝安排如下： 1精車P，保證 ; 2滲碳，控制滲碳層的深度 t ; 3精磨P，保證尺寸 ，同時(shí)保證滲碳層的深度0.50.8mm。 求工序尺寸 t 。,140,-0.016,+0.3,P,141,畫工藝尺寸鏈圖： 為封閉環(huán)。,計(jì)算

39、過程（略）,外圓中心線,滲碳層界面,142,2電鍍,有些零件要求表面涂（鍍）一層耐磨或裝飾材料，完成后不再加工但有一定精度要求。這時(shí)鍍層厚度只通過控制電鍍時(shí)間直接保證。,143,【例4 】 如下圖所示，軸套類零件外表面要鍍鉻，規(guī)定t=0.0250.04mm，鍍層不加工，外圓尺寸要求 280.052，求電鍍前磨削工序的工序尺寸A=2R 。,-0.052,144,注意：半徑的上下偏差為直徑上下偏差的1/2； A =2R ,且其直徑的上下偏差為R半徑 上下偏差的2倍。,計(jì)算過程（略）,軸中心線,145,基本時(shí)間t基：直接改變生產(chǎn)對(duì)象的性質(zhì)，使其成為合格產(chǎn)品或達(dá)到工序要求所需時(shí)間（包括切入、切出時(shí)間）

40、,一、時(shí)間定額,1、定義: 在一定生產(chǎn)條件下，生產(chǎn)一件產(chǎn)品或完成一道工序所需消耗的時(shí)間 2、組成,5.8 時(shí)間定額與提高生產(chǎn)效率的途徑,其中：L：加工長度 L1：切刀長度 L2：切出長度 f：進(jìn)給量 n：轉(zhuǎn)速,對(duì)切削加工：基本時(shí)間是切去金屬所消耗的機(jī)動(dòng)時(shí)間，可用不同的計(jì)算公式計(jì)算，一般包括切入，切削加工和切出時(shí)間。如車削：t基=,146,布置工作地時(shí)間t布置：為使加工正常進(jìn)行，工人照管工作地所消耗的時(shí)間（包括更換刀具、潤滑機(jī)床、清理切屑、收拾工具等）。,輔助時(shí)間t輔：為實(shí)現(xiàn)工藝過程必須進(jìn)行的各種輔助動(dòng)作時(shí)間，如裝卸工件、啟停機(jī)床、改變切削用量及進(jìn)退刀等,確定方法： （1）大批量生產(chǎn)：先將各輔助

41、工作分解，然后查表確定各動(dòng)作所需消耗的時(shí)間、再累加。 （2）中小批量生產(chǎn)中，按基本時(shí)間的百分比估算，并在實(shí)際中保證。 操作時(shí)間=基本時(shí)間+輔助時(shí)間 t操作=t基+t輔,t布置= （2%7%）t操作,147,準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間t準(zhǔn)終：工人為了生產(chǎn)一批產(chǎn)品和零部件，進(jìn)行準(zhǔn)備和結(jié)束工作所消耗的時(shí)間，包括：熟悉工藝文件、領(lǐng)取毛坯、安裝夾具、調(diào)整機(jī)床、發(fā)送成品等,休息和生理需要時(shí)間t休：工人在工作班內(nèi)，為恢復(fù)體力和滿足生理需要所需時(shí)間,t布置=2% t操作,若一批工件數(shù)量為n，則每個(gè)零件 n越大t準(zhǔn)終越小。,148,3、單件時(shí)間與單件工時(shí)定額計(jì)算, 單件時(shí)間：, 單件工時(shí)定額：,式中 t基基本時(shí)間 t輔輔助時(shí)間 t布置布置工作地時(shí)間 t休休息和生理需要時(shí)