机械加工行业工艺流程管理规程

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1、,*,单击此处编辑母版标题样式,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,第7章 机械加工工艺规程,7.1 机械加工工艺过程的基本概念,7.2 工件的安装与基准,7.3 机械加工工艺规程的制定,7.4 制定工艺规程要解决的几个主要问题,7.5 工序尺寸及其公差的确定,7.6 机械加工的生产率与经济性分析,返回总目录,,,7.1.1,生产过程与工艺过程,,,（1） 生产过程,,,制造机器时，由原材料到成品之间的所有劳动过程的总和称为生产过程。包括：,,1）原材料的运输和保存；,,2）生产准备工作；,,3）毛坯制造；,,4）零件的机械加工和热处理;,,,零件装配成机器,

2、;,,机器的油漆和包装,,（,2,）,工艺过程,,,直接改变毛坯形状尺寸和表面质量，使之成为成品 的过程称为工艺过程。,,,7.1 机械加工工艺过程的基本概念,返回本章目录,,,,7.1.2,机械加工工艺过程的组成,,,,工序是工艺过程的基本单元。,,,（1）,工序,,,指一个（或一组）工人，在一个工作,,地点(或设备) ,对一个(或同时几个)工,,件所连续完成的那一部分工艺过程,。,返回本章目录,,200,30,40,30,Φ30h6,Φ60h6,Φ30k6,Φ45h6,0.8,0.8,0.8,0.8,,,工序号,工 序 名 称,,工 作 地 点,,

3、1,铣端面打中心孔,铣端面打中心孔车床,2,车外圆，切槽，倒角,普通车床,3,铣键槽,立式铣床,4,去毛刺,钳工台,5,磨外圆,外圆磨床,200,30,40,30,Φ30h6,Φ60h6,Φ30k6,Φ45h6,0.8,0.8,0.8,0.8,返回本章目录,,,（2）,安装,,,同一道工序中，工件每装夹一次称为一次安装。,,（3）,工步,,同一道工序中，当加工表面不变，切削工具,,不变， 切削用量（v、f）不变的情况所连续,,完成的那部分工序内容。,,,2,① 车一端外圆 Φ 60,,② 车Φ45,,③ 车Φ30 ④ 切槽 ⑤,倒角,,调头,,⑥ 车另一端外圆

4、 Φ30,,⑦ 切槽 ⑧,倒角,,,,,普通车床,返回本章目录,,,,4-φ15,图7-2 加工四个相同表面的工步,返回本章目录,,,图7-3 复合工步,返回本章目录,,,（4） 走刀,,在一个工步内，若需切除的金 属层较厚，则需 分几次切削，每一次切削为一次走刀。,,（5） 工位,工件在一次安装中，工件在机床上所占据的每一 个加工位置称为一个工位。,返回本章目录,图7-4,多工位加工,工位Ⅰ--装卸工位 工位Ⅱ--钻孔,,工位Ⅲ--扩孔 工位Ⅳ--铰孔,Ⅲ,Ⅱ,Ⅰ,Ⅳ,,,7.1.3,生产类型及其工艺特点,,,,（,1）

5、 生产纲领,,,某种产品(零件)的年产量称为该产品(零件)的生产,,纲领。,,,零件的生产纲领：,,,N = Q n（1+α﹪+β﹪）,,,式中 N ——零件的生产纲领（件）,,Q ——产品的年产量（台，辆，部）,,n ——每台产品中该零件的数量（件/台）,,α﹪ ——备品率,,,β﹪——废品率,返回本章目录,,,（2） 生产类型,,,,可分为三种生产类型,,1）单件生产,,2）大量生产,,3）成批生产,,a. 小批生产,,b.中批生产,,c.大批生产.,,另一种划分生产类型方法：,,,1) 单件小批生产,,2) 成批生产,,3) 大批大量生产,返回本章目录,,,,生产

6、类型的划分方法:,,,1)生产纲领,,2)零件特征(大小,重量),,3)工作地点、每月担负的工序数。,,>50000,5000～50000,500～5000,100～500,<100,>5000,500～5000,200～500,20～200,<20,>1000,1,大量生产,300～1000,>1～10,大批生产,100～300,>10～20,中批生产,5～100,>20～40,小批生产,轻 型 零件重小于100kg,,,中 型,,零件重100 ～2000kg,重　型,,零件重大于2000kg,<5,产 品

7、 年 产 量,不作规定,工作地点每月担负的工序数,单件生产,生产类型,表7-2,,生产类型划分方法,返回本章目录,,,特 点,单 件 生 产,成 批 生 产,大 量 生 产,工 件的 互换 性,一般配对制造缺乏互换性广泛用钳工修配。,大部分有互换性少数用钳工修配。,全部有互换性, 有些精度较高, 配合件用分组选择装配法。,毛 坯 的 制 造 方法 及加 工余 量,铸件用木模手工造型;锻件用自由锻。毛坯精度低,加工余量大。,,部分铸件用金属模,部分锻件用模锻。毛坯精度中等,加工余量中等

8、。,铸件广泛采用金属模机器造型；锻件广泛采用模锻,以及其它高生产率的毛坯制造方法。毛坯精度高,加工余量小。,,机床 设备,通用机床,按机床种类及大小采用机群式排列。,部分通用机床和部分高生产率机床。按加工零件类别分工段排列。,广泛采用高生产率的专用机床及自动机床。按流水线形式排列。,表7-3各种生产类型的工艺过程的主要特点,返回本章目录,,,特点,单件生产,成 批 生 产,大 量 生 产,夹具,多用通用夹具,极少采用专用夹具,靠划线及试切法达到精度要求。,广泛采用专用夹具,部分靠划线法达到精度要求。,广泛采用高生产率专用夹具及调整法达到加工精度。,刀 具与 量

9、具,采用通用刀具和万能量具,较多采用专用刀具及专用量具。,广泛采用高生产率刀具和量具。,对 工人 的要 求,需要技术熟练的工人。,需要一定熟练程度的工人。,对操作工人的技术要求较低，对调整工人的技术要求较高。,工 艺,,规 程,有简单的工艺路线卡。,有工艺规程对关键零件有详细的工艺规程。,有详细的工艺规程。,续表7-3,返回本章目录,,,特 点,单件生产,成 批 生 产,大 量 生 产,生产率,低,中,高,成 本,高,中,低,,发 展,,趋 势,箱体类复杂零件采用加工中心。,采用成组技术,数控机床或柔性制造系统等进行加工。,在计算机控制的自动化制造系统中加工,并

10、可能实现在线故障诊断,自动报警和加工误差自动补偿。,续表7-3,返回本章目录,,,7.2.1,工件的安装,,,工件安装的内容:,,,定位,—使工件在加工前在机床或夹具中占,,据某一正确位置。,,,夹紧,—保持工件在加工过程中占据正确位,,置不变。,7.2 工件的安装与基准,返回本章目录,,,,工件安装的三种形式：,,,（,1）,直接找正安装,,,用划针或百分表等直接在机床上找正工件位置。,,特点：,,,1）精度低；,,2）效率低；,,3）找正时间和精度与工人技术水平有关；,,4）适用于单件小批生产;,,5)工件定位精度特别高的情况,返回本章目录,,,（2） 划线找正安装,,,先在毛坯上划

11、线,然后按照划的线来找正安装,。,,,特点：,1) 精度低;,,2) 增加一道划线工序;,,3) 适用于单件小批生产；,,4) 适用大型铸、锻件和毛坯制造精度低。,,（3）专用夹具安装,,工件在夹具中定位并夹紧, 不需要找正。,,,特点:,1) 定位精度较高、较稳定;,,2) 装卸方便、省时, 生产率高 ;,,3) 必须有一定的批量。,返回本章目录,,,7.2.2,基准及其分类,,,,基准,—,零件上用来确定其它点、线、面的位置的那些点、,,线、面。,,,基准分类,：,,,（1） 设计基准,,零件设计图纸上所使用的基准,。,φ,φ,φ,8,,返回本章目录,1,2,3,

12、5,4,,,,（2） 工艺基准,,即在制造零件和装配机器的过,,程中所用的基准。,,,1）工序基准,,在工序图,用以标定被加工的表面的,,点、线、面。,2,3,A-ΔA,5,N,M,C,C±Δc,返回本章目录,,,2）定位基准,加工时确定零件在机床或夹具中,,位置所依据的那些点、线、面。,,3）测量基准,测被加工表面尺寸,位置所依据的,,基准。,返回本章目录,,,4）装配基准,在装配时确定零件位置的点线面，即装,,配中用来确定零件部件在机器中位置的,,基准。,,图7-10 装配基准,,1—齿轮 2—轴 3—轴承 4—螺钉 5—隔圈,2,3,4,5,返回本章目录,,,

13、7.2.3,机床夹具的基本概念,,,（,1）夹具的分类,,,,1) 按使用范围分,,,① 通用夹具,指已经标准化的夹具,适用于不同,,工件的装夹。,,如三爪卡盘、 四爪卡盘、平口,,钳、分度头和回 转工作台等。,,,使用范围: 广泛用于各种生产类型。,返回本章目录,,,,②专用夹具,,为加工某一零件某道工序专门设计具。,,,使用范围: 成批和大量生产用。,,③可调夹具,,通过少量零件的调整更换就能适应一定,,范围零件的加工 。,,,a、通用可调夹具;,,b、成组夹具;,,,,使用范围:,,中小批量生产。,,,,④组合夹具,,是按某一工件的某道工序的加工要求,,,由一套事先准备好的通用标

14、准元件和,,组件组合而成的夹具。,,,,使用范围：多品种小批量生产及试制产品,返回本章目录,,,⑤随行夹具,,适用于自动线上的一种移动,,式夹具,工件安装在随行夹具,,上,随行夹具由自动线运输装,,置从一个工序运送到另一个,,工序,完成全部工序的加工。,,,使用范围:,,a) 形状复杂的不规则零件；,,b) 保护基面。,返回本章目录,,,,2) 按使用的机床类型分:,,,可分钻床夹具、铣床夹具、车床夹具、磨床夹具、镗床夹具、齿轮夹具等。,,3) 按夹具力源分,:,,,手动夹具,,机动夹具:,,气动夹具、液压夹具、电磁夹具,,真空夹具、自夹紧夹具等 。,返回本章目录,,,(2),专用

15、夹具的组成,,图7-11 钻Φ6H9径向孔的钻床夹具,1—快换钻套 2—衬套 3—钻模板,4—开口垫圈　5—螺母 6—定位销,7—夹具体,,Φ6H9,L,z,x,7,6,5,4,1,2,3,L,返回本章目录,到第31张,,,,图7-12 铣轴端槽夹具,,1—V形块 2—定位套 3—手柄,,4—定位键 5—夹具体 6—对刀块,返回本章目录,到第29张,,,,一般专用夹具由以下几部分组成：,,1) 定位元件；,,2) 夹紧装置；,,3) 对刀和引导元件；,,4) 连接元件；,,5) 其它元件和装置；,,6) 夹具体。,返回本章目录,到第30张,,,,(3),,

16、专用夹具的作用:,1) 保证工件的加工精度, 稳定产品质量;,2) 提高劳动生产率和降低加工成本;,3) 扩大机床使用范围,;,4) 减轻劳动强度，改善工人劳动条件。,返回本章目录,,,7.2.4,工件在夹具中定位及定位误差,,,（1）,刚体的六个自由度,X Y Z,,X Y Z,z,x,y,y,z,x,z,y,x,返回本章目录,,,返回本章目录,,,,XOY 平面三点 限制 X Y Z 保证Z尺寸、,,槽 底与底 平面平行。,XOZ平面两点 限制 Y Z 保证Y尺寸、侧面平行。,(2)工件六点定位原理

17、,YOZ平面一点 限制 X 保证X尺寸。,返回本章目录,到第37张,,,X,Y,Y,Z,a),X,Z,Y,b),Z,图7-16 不完全定位,(3) 完全定位与不完全定位,,,1) 完全定位 工件六个自由度完,,全被限制,工件的位置是唯一的。,,,,2) 不完全定位,(部分定位),,,工件有某些自由度根据加,,工的技术条件可以不限制,,,没有被限制。如上例为通,,槽则,X,自由度可以不限,,制，这种定位也是合理的,。,返回本章目录,,,3) 欠定位 工件有某些自由度根据加工技术要求应,,该限制而没有被限制。这种定

18、位是不合,,理 的, 不能保证加工要求。,返回本章目录,到第35张,,,图7-17 重复定位,4) 重复定位,(过定位,超定位),,,工件有某些自由度被两个以上支承点重复限制 。,前后顶夹限制,X Y Z Y Z,三爪限制 Y Z,,返回本章目录,,,Z,1,2,3,1,2,3,Z,Z,1,2,3,X,X,(b),(a),(c),用短销,平面,,Z X Y,短销 X Y,挡销 Z,改长销 X Y X Y,返回本章目录,,,(2)典型定位方

19、式和定位元件,,,定位元件的要求:,,,1) 工作表面精度IT6～IT8 R,a,0.8～0.2μm;,,2) 足够的强度与刚度;,,3)表面有硬度、耐磨性好, 低碳钢渗碳淬火,中碳钢淬,,火HRC58～60,,4)结构工艺性好。,过定位一般不允许, 但有时可增加在加工时的刚性,,和加工的稳定性,,返回本章目录,,,典型定位元件,,,1)工件以平面定位,,①主要支承,,a.固定支承,C×,45,°,,C,×,°,C×,45,°,,d,0.5,1.0,12.5,ａ〕,ｂ〕,ｃ〕,2.5,H,1,1,SR,装配时磨,图7-18 支承钉 a)平头 b)圆头 c)锯齿形

20、,返回本章目录,,,0.1,0.6,L,H,B,L,图7-19 支承板,L,P,P,P—P,H,返回本章目录,,,,b.可调节支承,2,1,2,1,2,1,,图7-20 可调支承,,1—可调支承螺钉 2—螺母,返回本章目录,,,c.自定位支承(浮动支承),,,a） b） c）,,,图7-21自位支承,,,注意：只起一点作用,返回本章目录,,,,②,辅助支承,,辅助支承不起定位作用,,a.起预定位作用,,,W,辅助支承,δ,返回本章目录,,,4,1,2,3,,b.提高夹

21、具工作的稳定性,,,辅助支承提高夹具工作的稳定性,,1—工件 2—短定位销 3—支承环 4—辅助支承,返回本章目录,,,c.提高工件的刚性,,,典型结构,,图7-22 辅助支承,,1—支承 2—螺母 3—手柄 4—弹簧 5—锁紧销,返回本章目录,,,a〕,b〕,c〕,2)工件以外圆柱面定位,,,①支承定位,图7-23,返回本章目录,,,V形定位,返回本章目录,,,按接触线长短分析圆柱体在形块上定位,a）,b）,返回本章目录,,,返回本章目录,平面： 固定V形： 活动V形：,,,②定心定位,,a.圆孔定位,图7-26外圆表面的套筒定位,a,b,返回本章目录,,,(a) 弹簧夹头,b.自动定心,,,三爪卡盘 弹簧夹头,返回本章目录,,,