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文檔簡介

1、模塊一 零件的加工工藝任務(wù)一 零件加工工藝的基本知識任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂任務(wù)三 典型零件的加工工藝分析任務(wù)一 零件加工工藝的基本知識【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、知識目標(biāo):(1)熟悉機(jī)械加工過程中的基本概念; (2)了解生產(chǎn)類型與加工工藝之間的關(guān)系。2、技能目標(biāo):能對常見的零件正確分析其加工工藝特點(diǎn)。下一頁返回 任務(wù)一 零件加工工藝的基本知識【知識學(xué)習(xí)】一、 基本概念1、生產(chǎn)過程和加工工藝過程(1)生產(chǎn)過程 機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)過程是將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^程。它包括原材料的運(yùn)輸和保管、生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備過程、毛坯制造過程、機(jī)械加工過程、熱處理過程、裝配過程、檢驗(yàn)過程、油漆和包裝過程等。各種機(jī)械產(chǎn)品的具體制造

2、方法和過程是不相同的,但生產(chǎn)過程大致可分為三個(gè)階段,即毛坯制造、零件加工和產(chǎn)品裝配。下一頁上一頁返回任務(wù)一 零件加工工藝的基本知識(2)機(jī)械加工工藝過程機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)過程是一個(gè)十分復(fù)雜的過程,在這些過程中,改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置及性質(zhì),使其成為成品或半成品的過程稱為工藝過程。它是生產(chǎn)過程的主要組成部分,主要包括鑄造、鍛造、沖壓、焊接、熱處理、機(jī)械加工等。利用機(jī)械加工的方法,直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量,使其轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返倪^程,稱為機(jī)械加工工藝過程。工序不僅是制訂工藝過程的基本單元,也是制訂時(shí)間定額、配備工人、安排作業(yè)計(jì)劃和進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)的基本單元。下一頁上一頁返回任務(wù)一 零件加工

3、工藝的基本知識2、機(jī)械加工工藝過程的組成 一個(gè)零件的機(jī)械加工工藝過程,需要采用多種不同的加工方法和設(shè)備,通過一系列加工工序完成。機(jī)械加工工藝過程就是由一個(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。下一頁上一頁返回任務(wù)一 零件加工工藝的基本知識(1)工序一個(gè)(或一組)工人,在一個(gè)工作地點(diǎn)(或一臺(tái)機(jī)床上),對一個(gè)(或一組)零件連續(xù)加工所完成的那部分工藝過程,稱為工序。劃分工序的主要依據(jù)是工作地是否改變和加工是否連續(xù)完成。如圖11所示圓盤零件,當(dāng)單件小批量生產(chǎn)時(shí),其工序劃分按表11進(jìn)行;當(dāng)大批量生產(chǎn)時(shí),其工序劃分按表12進(jìn)行。工序不僅是制訂工藝過程的基本單元,也是制訂時(shí)間定

4、額、配備工人、安排作業(yè)計(jì)劃和進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)的基本單元。下一頁上一頁返回任務(wù)一 零件加工工藝的基本知識由表1-1 可知,該零件的機(jī)械加工分車削和鉆削兩道工序。因?yàn)閮烧叩牟僮鞴と?、機(jī)床及加工的連續(xù)性均已發(fā)生了變化。而在車削加工工序中,雖然含有多個(gè)加工表面和多種加工方法(如車、鉆等),但其劃分工序的要素未改變,故屬同一工序。而表 1-2 分為四道工序。雖然工序了 1 和工序 2 同為車削,但由于加工連續(xù)性已變化,因此應(yīng)為兩道工序;同樣工序 4 修孔口銳邊及毛刺,因?yàn)槭褂迷O(shè)備和工作地均已變化,因此也應(yīng)作為另一道工序。 工序不僅是組成工藝過程的基本單元,也是制訂時(shí)間定額,配備工人,安排作業(yè)和進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)的

5、基本單元。下一頁上一頁返回任務(wù)一 零件加工工藝的基本知識(2)工步為了便于分析和描述工序的內(nèi)容,工序還可以進(jìn)一步劃分工步。 在一個(gè)工序中,當(dāng)加工表面、切削工具、切削用量中的進(jìn)給量和切削速度都不變的情況下所完成的那部分工藝過程稱為工步。以上三種因素中任一因素改變后,即成為新的工步。一個(gè)工序可以只包括一個(gè)工步,也可以包括幾個(gè)工步。如表 1-1 中工序1。在安裝中進(jìn)行車大端面、車外圓、鉆20孔、倒角等加工,由于加工表面和使用刀具的不同,即構(gòu)成四個(gè)工步。 一般來說,構(gòu)成工步的任一要素(加工表面、刀具及加工連續(xù)性)改變后,即成為另一個(gè)工步。但下面指出的情況應(yīng)視為一個(gè)工步:下一頁上一頁返回任務(wù)一 零件加工

6、工藝的基本知識1)對于那些一次裝夾中連續(xù)進(jìn)行的若干相同的工步應(yīng)視為一個(gè)工步。如圖1-1零件上三個(gè)8孔鉆削。可以作為一個(gè)工步。即鉆3-8的孔。 2)為了提高生產(chǎn)率,有時(shí)用幾把刀具或復(fù)合刀具同時(shí)加工幾個(gè)表面,此時(shí)也應(yīng)視為一個(gè)工步,稱為復(fù)合工步。如圖1-2所示的加工方案,在工藝文件上,復(fù)合工步應(yīng)視為一個(gè)工步。(3)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,就可分為幾次切削,則每進(jìn)行一次切削就是一次走刀。一個(gè)工步可以包括一次或幾次走刀。下一頁上一頁返回任務(wù)一 零件加工工藝的基本知識(4)安裝 工件在加工前,在機(jī)床或夾具上先占據(jù)一正確位置(定位),然后再夾緊的過程稱為裝夾。工件(或裝配單元)經(jīng)

7、一次裝夾后所完成的那一部分工藝內(nèi)容稱為安裝。在一道工序中可以有一個(gè)或多個(gè)安裝。表 5-1中工序 1即有兩個(gè)安裝,而工序 2有一個(gè)安裝。工件加工中應(yīng)盡量減少裝夾次數(shù),因?yàn)槎嘁淮窝b夾就多一次裝夾誤差,而且增加了輔助時(shí)間。因此生產(chǎn)中常用各種回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、回轉(zhuǎn)夾具或移動(dòng)夾具等,以便在工件一次裝夾后,可使其處于不同的位置加工。為完成一定的工序內(nèi)容,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)部分一起相對刀具或設(shè)備固定部分所占據(jù)的每一個(gè)位置,稱為工位。下一頁上一頁返回任務(wù)一 零件加工工藝的基本知識(5)工位在批量生產(chǎn)中,為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,減少安裝次數(shù)、時(shí)間,常采用回轉(zhuǎn)夾具、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)或其他移位夾具

8、,使工件在一次安裝中先后處于不同的位置進(jìn)行加工。工件在機(jī)床上所占據(jù)的每一個(gè)待加工位置稱為工位。圖 1-3所示為一種利用回轉(zhuǎn)工作臺(tái)在一次裝夾后順序完成裝卸工件、鉆孔、擴(kuò)孔和鉸孔四個(gè)工位加工的實(shí)例。采用這種多工位加工方法,可以提高加工精度和生產(chǎn)率。下一頁上一頁返回任務(wù)一 零件加工工藝的基本知識(6)工件的夾緊 如上所述,工件在加工前需要定位和夾緊。這是兩項(xiàng)十分重要的工作。夾緊的目的是防止工件在切削力、重力、慣性力等的作用下發(fā)生位移或振動(dòng),以免破壞工件的定位。因此正確設(shè)計(jì)的夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)滿足下列基本要求: 下一頁上一頁返回任務(wù)一 零件加工工藝的基本知識1)夾緊應(yīng)不破壞工件的正確定位; 2)夾緊裝置應(yīng)有足

9、夠的剛性; 3)夾緊時(shí)不應(yīng)破壞工件表面,不應(yīng)使工件產(chǎn)生超過允許范圍的變形; 4)能用較小的夾緊力獲得所需的夾緊效果; 5)工藝性好,在保證生產(chǎn)率的前提下結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單,便于制造、維修和操作。手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)具有自鎖性能。 下一頁上一頁返回任務(wù)一 零件加工工藝的基本知識二 、生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型機(jī)械制造工藝過程的安排取決于企業(yè)的生產(chǎn)類型,而生產(chǎn)類型又是由企業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)決定的。1、生產(chǎn)綱領(lǐng)企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量和進(jìn)度計(jì)劃稱為生產(chǎn)綱領(lǐng)。零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)可按式(11)計(jì)算:下一頁上一頁返回任務(wù)一 零件加工工藝的基本知識生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小決定了產(chǎn)品(或零件)的生產(chǎn)類型,對生產(chǎn)組織和零件加工工藝過程起著

10、重要的作用,它決定了各工序所需專業(yè)化和自動(dòng)化的程度,決定了所應(yīng)選用的工藝方法和工藝裝備。下一頁上一頁返回任務(wù)一 零件加工工藝的基本知識2、生產(chǎn)類型機(jī)械制造業(yè)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品的大小不同,可分為單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)及大量生產(chǎn)三種不同的生產(chǎn)類型。(1)單件生產(chǎn)單件生產(chǎn)是指單件地生產(chǎn)一種產(chǎn)品或少數(shù)幾個(gè),很少重復(fù)生產(chǎn)。例如,新產(chǎn)品的試制、重型機(jī)器制造、專用設(shè)備制造等都屬于單件生產(chǎn)。(2)成批生產(chǎn)成批生產(chǎn)是指一次成批地制造相同的產(chǎn)品,每隔一定時(shí)間又重復(fù)進(jìn)行生產(chǎn),即分期、分批地進(jìn)行生產(chǎn)各種產(chǎn)品,制造過程有一定的重復(fù)性。例如,機(jī)床、機(jī)車和電機(jī)的制造等常屬于成批生產(chǎn)。下一頁上一頁返回任務(wù)一 零件加工工藝的基本知

11、識一次投入或產(chǎn)出的同一產(chǎn)品(或零件)的數(shù)量稱為批量。根據(jù)批量的大小,成批生產(chǎn)又可分為小批生產(chǎn)、中批生產(chǎn)、大批生產(chǎn)三種類型。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)。下一頁上一頁返回任務(wù)一 零件加工工藝的基本知識(3)大量生產(chǎn)大量生產(chǎn)是指相同產(chǎn)品數(shù)量很大,大多數(shù)工作地點(diǎn)長期重復(fù)地進(jìn)行某一零件的某一工序的加工。例如,汽車、柴油機(jī)、拖拉機(jī)、軸承等的制造多屬大量生產(chǎn)。在生產(chǎn)中,一般按照生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小選用相應(yīng)規(guī)模的生產(chǎn)類型。而生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型的關(guān)系,還隨著零件的大小及復(fù)雜程度不同而有所不同,見表13。下一頁上一頁返回任務(wù)一 零件加工工藝的基本

12、知識3、各種生產(chǎn)類型的工藝特征各種生產(chǎn)類型具有不同的工藝特征。生產(chǎn)類型不同,產(chǎn)品和零件的制造工藝、所用設(shè)備及工藝裝備和生產(chǎn)組織的形式也不同。各種生產(chǎn)類型的工藝特征見表14。下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、知識目標(biāo):(1)熟悉機(jī)械加工工藝的重要性; (2)熟悉加工工藝卡的主要內(nèi)容; (3)掌握加工工藝卡填寫的方法和步驟。2、技能目標(biāo):對常見的零件正確填寫其加工工藝卡。下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂【知識學(xué)習(xí)】一、工藝規(guī)程概述把工藝過程的各項(xiàng)內(nèi)容用表格(或以文件)的形式確定下來,并用于指導(dǎo)和組織生產(chǎn)的工藝文件叫做工藝規(guī)程。工藝規(guī)程是指導(dǎo)工人操作和用于生

13、產(chǎn)、工藝管理工作及保證產(chǎn)品質(zhì)量可靠性的主要技術(shù)文件。它一般包括下列內(nèi)容:毛坯類型和材料定額;工件的加工工藝路線;所經(jīng)過的車間和工段;各工序的內(nèi)容要求和工藝裝備;工件質(zhì)量的檢驗(yàn)項(xiàng)目及檢驗(yàn)方法;切削用量;工時(shí)定額及工人技術(shù)等級。工藝規(guī)程要經(jīng)過逐級審批,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。下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂將工藝規(guī)程的內(nèi)容,填入一定格式(格式可根據(jù)各工廠具體情況自行確定)的卡片,即成工藝文件。工藝文件一般有三種。1、機(jī)械加工工藝過程卡機(jī)械加工工藝過程卡主要列出零件加工所經(jīng)過的工藝路線,包括毛坯制造、機(jī)械加工、熱處理等,各工序的說明不具體。一般不用于直接指導(dǎo)

14、工人操作,多作為生產(chǎn)管理使用。在單件小批生產(chǎn)時(shí),通常用這種卡片指導(dǎo)生產(chǎn),這時(shí)應(yīng)編制得詳細(xì)些。機(jī)械加工工藝過程卡的格式和內(nèi)容見表15。下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂2、機(jī)械加工工藝卡機(jī)械加工工藝卡是以工序?yàn)閱挝?,詳?xì)說明零件整個(gè)工藝過程的工藝文件,它用來指導(dǎo)工人操作和幫助管理人員及技術(shù)人員掌握零件加工全過程,廣泛用于批量生產(chǎn)的零件和小批生產(chǎn)的重要零件。機(jī)械加工工藝卡的格式和內(nèi)容見表16。下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂3、機(jī)械加工工序卡機(jī)械加工工序卡是用來具體指導(dǎo)生產(chǎn)的一種詳細(xì)的工藝文件。它根據(jù)工藝卡以工序?yàn)閱卧朴啠庸すば驁D和詳細(xì)的工步內(nèi)容,多用于大批、大量

15、生產(chǎn)。其格式和內(nèi)容見表17。下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂二、工藝規(guī)程制訂1、制訂工藝規(guī)程的原則制訂工藝規(guī)程的基本原則是在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下,爭取最好的經(jīng)濟(jì)效益,即在一定的生產(chǎn)條件下,以最快的速度、最少的勞動(dòng)消耗和最低的成本,最可靠地加工出符合圖樣要求的零件,同時(shí)應(yīng)注意以下問題。下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂(1)技術(shù)上的先進(jìn)性。在制訂工藝規(guī)程時(shí),要充分利用現(xiàn)有設(shè)備,要了解國內(nèi)外本行業(yè)工藝技術(shù)的發(fā)展水平,通過必要的工藝試驗(yàn),積極采用適用的先進(jìn)工藝和工藝裝備。(2)經(jīng)濟(jì)上的合理性。在一定生產(chǎn)條件下,可能會(huì)有幾種工藝方案供選擇,應(yīng)通過核算和相互對比,選擇最合適的方

16、案,使產(chǎn)品的能源、材料消耗和生產(chǎn)成本取低。(3)有良好的勞動(dòng)條件。在制訂工藝規(guī)程時(shí),要注意保證在操作時(shí)有良好而安全的勞動(dòng)條件,在制訂工藝方案時(shí)要注意采取機(jī)械化和自動(dòng)化措施,以減輕工人的體力勞動(dòng)。下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂2、制訂工藝規(guī)程的原始資料在制訂工藝規(guī)程時(shí),一般應(yīng)具備下列原始資料。(1)產(chǎn)品的裝配圖和零件圖。(2)產(chǎn)品驗(yàn)收的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。(3)產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)(年產(chǎn)量)。(4)毛坯資料。(5)現(xiàn)場的生產(chǎn)條件。其包括生產(chǎn)車間面積,加工設(shè)備的種類、規(guī)格、型號,現(xiàn)場起重能力,工裝制造能力,工人的操作技術(shù)水平和操作習(xí)慣特點(diǎn),質(zhì)量控制和檢測手段等。下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝

17、規(guī)程的制訂(6)國內(nèi)外同類產(chǎn)品工藝技術(shù)的參考資料。(7)有關(guān)的工藝手冊及圖冊。下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂3、制訂工藝規(guī)程的步驟(1)熟悉和分析制訂工藝規(guī)程的主要依據(jù)和生產(chǎn)條件,確定零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型,進(jìn)行零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析。(2)確定毛坯,包括選擇毛坯類型及其制造方法。(3)擬定工藝路線。這是制訂工藝規(guī)程的關(guān)鍵。(4)確定各工序的加工余量、計(jì)算工序尺寸及其公差。(5)確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法。(6)確定各工序的切削用量和時(shí)間定額。(7)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析,選擇最佳方案。(8)填寫工藝文件。下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂三、 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分

18、析1、零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性,是指零件在滿足使用要求的前提下制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性。一個(gè)好的機(jī)器產(chǎn)品和零件結(jié)構(gòu),不僅要滿足使用性能要求,而且要便于制造和維修,即滿足結(jié)構(gòu)工藝性要求。零件圖是制造零件的主要技術(shù)依據(jù),在設(shè)計(jì)工藝路線之前,需要進(jìn)行工藝分析,著重了解零件的結(jié)構(gòu)特征和主要技術(shù)要求,以便在制訂工藝規(guī)程時(shí)采取適當(dāng)?shù)拇胧┘右员WC。下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂由于使用場合及使用要求不同,機(jī)械零件的形狀結(jié)構(gòu)、幾何尺寸和技術(shù)要求也不同。但是各種不同的零件都是由一些基本的典型表面和特種表面組成。因此,應(yīng)從形體分析入手弄清零件的結(jié)構(gòu),確定構(gòu)成零件的表面類型。表面類型是選擇加

19、工方法的基本依據(jù),如平面可用銑削、磨削加工出來,內(nèi)孔表面可通過鉆、擴(kuò)、鉸、鏜和磨削等方法獲得。此外,各種類型表面的不同組合,形成零件各自的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。如以內(nèi)外圓表面為主,既可組成軸、盤類零件,也可組成套、環(huán)類零件;下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂對軸而言,既可以是粗軸也可以是細(xì)長軸,而零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不同,其加工工藝將有很大差別。零件的結(jié)構(gòu)工藝性對其工藝過程的影響很大。使用性能相同而結(jié)構(gòu)上卻不相同的兩個(gè)零件,它們的加工方法與制造成本往往也存有很大差異。在研究零件的結(jié)構(gòu)時(shí),還要注意審查零件的結(jié)構(gòu)工藝性。所謂良好的結(jié)構(gòu)工藝性,是指所設(shè)計(jì)的零件在保證產(chǎn)品使用性能的前提下,根據(jù)已定的生產(chǎn)規(guī)模

20、,能采用生產(chǎn)效率高和成本低的方法制造出來。零件的結(jié)構(gòu)工藝性較好,則可提高生產(chǎn)率,降低制造成本。表18列出了零件加工工藝性對比的一些實(shí)例。表中A欄表示工藝性不好的結(jié)構(gòu),B欄表示工藝性好的結(jié)構(gòu)。下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂2、零件的技術(shù)要求分析零件的技術(shù)要求包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容。(1)加工表面的尺寸精度。(2)主要加工表面的形狀精度。(3)主要加工表面之間的相互位置精度。(4)加工表面的表面粗糙度以及表面質(zhì)量方面的其他要求。(5)熱處理要求。(6)其他要求(如動(dòng)平衡、未注圓角或倒角、去毛刺、毛坯要求等)。下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂通過對零件結(jié)構(gòu)工藝特點(diǎn)、技術(shù)

21、條件的分析,即可根據(jù)生產(chǎn)批量、設(shè)備條件等編制工藝規(guī)程。編制過程中,應(yīng)著重考慮主要表面和加工較困難表面的工藝措施,從而保證加工質(zhì)量。四、毛坯的選擇在制訂工藝規(guī)程時(shí),選擇毛坯的基本任務(wù)是選定毛坯的種類及其制造方法。毛坯的選擇不僅影響毛坯的制造工藝、設(shè)備及費(fèi)用,而且對零件的加工方案、加工質(zhì)量、材料消耗、生產(chǎn)率以及生產(chǎn)成本也有很大的影響。下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂1、毛坯的類型及特點(diǎn)機(jī)械加工中常見的零件毛坯類型有鑄件、鍛件、型材及焊接件四種。(1)鑄件鑄件是常用作形狀比較復(fù)雜的零件毛坯。它是由砂型鑄造、金屬模鑄造、壓力鑄造、離心鑄造、精密鑄造等方法獲得的。下一頁上一頁返回任務(wù)二 零

22、件加工工藝規(guī)程的制訂(2)鍛件鍛件毛坯由于經(jīng)鍛造后可得到金屬纖維組織的連續(xù)性和均勻分布,從而提高了零件的強(qiáng)度,適用于結(jié)強(qiáng)度有一定要求、形狀比較簡單的零件。鍛件有自由鍛造件和模鍛件兩種。自由鍛造件的加工余量大,鍛件精度低,生產(chǎn)率不高,適用于單件和小批生產(chǎn),以及大型零件毛坯。模鍛件的加工余量較小,鍛件精度高,生產(chǎn)率高,適用于產(chǎn)量較大的中小型零件毛坯。下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂(3)型材型材有熱軋和冷拉兩類,熱軋型材尺寸較大,精度較低,多用于一般零件毛坯;冷拉型材尺寸較小,精度較高,多用于對毛坯精度要求較高的中小型零件。(4)焊接件焊接件是根據(jù)需要將型材和鋼板焊接成零件毛坯。對于

23、大型工件來說,焊接件簡單方便,生產(chǎn)周期短,節(jié)省材料。但焊接零件變形大,需要經(jīng)過時(shí)效處理后才能進(jìn)行機(jī)械加工。下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂2、毛坯選擇的原則確定毛坯包括選擇毛坯類型及其制造方法,應(yīng)考慮下列因素。(1)零件的材料及其力學(xué)性能當(dāng)零件的材料選定后,毛坯的類型就大致確定。例如,鑄鐵或青銅材料,可選擇鑄造毛坯;鋼材且力學(xué)性能要求高時(shí),可選鍛件;當(dāng)力學(xué)性能要求較低時(shí),可選型材或鑄鋼。下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂(2)零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸大小形狀復(fù)雜的毛坯,常用鑄造方法。尺寸大的鑄件宜用砂型鑄造;薄壁零件,不可用砂型鑄造;中小型零件可用較先進(jìn)的鑄造方法。一般用

24、途的鋼質(zhì)階梯軸零件,如各臺(tái)階的直徑相差不大,可用棒料;如各臺(tái)階的直徑相差較大,宜用鍛件。(3)生產(chǎn)類型大量生產(chǎn)的零件應(yīng)選精度和生產(chǎn)率都比較高的毛坯制造方法,用于毛坯制造的費(fèi)用可由材料消耗的減少和機(jī)械加工費(fèi)用的降低來補(bǔ)償。例如,鑄件應(yīng)采用金屬模機(jī)器造型或精密鑄造;鍛件應(yīng)用模鍛、冷軋和冷拉型材等;單件小批生產(chǎn)則應(yīng)采用木模手工造型或自由鍛。下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂4)現(xiàn)有生產(chǎn)條件確定毛坯的種類和制造方法,必須考慮具體生產(chǎn)條件,如現(xiàn)場毛坯制造的實(shí)際水平和能力、外協(xié)的可能性等。有條件時(shí),應(yīng)積極組織地區(qū)專業(yè)化生產(chǎn),統(tǒng)一供應(yīng)毛坯。(5)充分考慮利用新工藝、新技術(shù)和新材料的可能性為節(jié)約材

25、料和能源,隨著毛坯制造專業(yè)化生產(chǎn)的發(fā)展,目前毛坯制造方面的新工藝、新技術(shù)和新材料的發(fā)展很快。例如,精鑄、精鍛、冷軋、冷擠壓、粉末冶金和工程塑料等在機(jī)械中的應(yīng)用日益增加。應(yīng)用這些方法后,可大大減少機(jī)械的加工量,有時(shí)甚至可不再進(jìn)行機(jī)械加工,其經(jīng)濟(jì)效果非常顯著。下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂五、工藝路線的擬定 零件機(jī)械加工的工藝路線是指零件生產(chǎn)過程中,由毛坯到成品所經(jīng)過的工序先后順序。工藝路線是指零件加工所經(jīng)過的整個(gè)路線,也就是僅列出工序名稱的簡略工藝過程。工藝路線的擬訂是制訂工藝規(guī)程的重要內(nèi)容,其主要任務(wù)是選擇各個(gè)表面的加工方法,確定各個(gè)表面的加工順序及整個(gè)工藝過程的工序數(shù)目和各工

26、序內(nèi)容。下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂1、加工方法的選擇選擇加工方法時(shí),一般先根據(jù)表面的加工精度和表面粗糙度要求選定最終加工方法,然后再由后向前確定精加工前各工序的加工方法,即確定加工方案。由于獲得同一精度和表面粗糙度的加工方法往往有幾種,選擇時(shí)還要考慮生產(chǎn)率要求和經(jīng)濟(jì)效益,考慮零件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、材料和熱處理要求及工廠的生產(chǎn)條件等。(1)加工經(jīng)濟(jì)精度和經(jīng)濟(jì)表面粗糙度任何一個(gè)表面加工中,影響選擇加工方法的因素很多,每種加工方法在不同的工作條件下所能達(dá)到的精度和經(jīng)濟(jì)效果均不同。各加工方法能夠獲得的加工精度和表面粗糙度均有一個(gè)較大的范圍。下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)

27、程的制訂例如,在一定的設(shè)備條件下,精細(xì)操作,選擇較低的切削用量,就能達(dá)到較高精度和較細(xì)的表面粗糙度。但是,這樣會(huì)降低生產(chǎn)率,增加成本。反之,提高了生產(chǎn)率,雖然降低了成本,但也降低了精度。加工經(jīng)濟(jì)精度是指在正常加工條件下(采用符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備、工藝裝備和標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)等級的工人,合理的加工時(shí)間)所能達(dá)到的加工精度,相應(yīng)的表面粗糙度稱為經(jīng)濟(jì)表面粗糙度。表19摘錄了用各種加工方法加工軸線平行孔系的位置精度(用距離誤差表示),供選用時(shí)參考。下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂(2)選擇加工方法時(shí)考慮的因素1)工件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸。工件的形狀和尺寸影響加工方法的選擇。例如,小孔一般采用鉆、擴(kuò)、鉸的

28、方法;大孔常采用鏜削的加工方法;箱體上的孔一般難以拉削或磨削而采用鏜削或鉸削;對于非圓的通孔,應(yīng)優(yōu)先考慮用拉削或批量較小時(shí)用插削加工;對于難磨削的小孔,則可采用研磨加工。2)工件材料的性質(zhì)。經(jīng)淬火后的表面,一般應(yīng)采用磨削加工;材料未淬硬的精密零件的配合表面,可采用刮研加工;對硬度低而韌性較大金屬,如銅、鋁、鎂鋁合金等非鐵合金,為避免磨削時(shí)砂輪的嵌塞,一般不采用磨削加工,而采用高速精車、精鏜、精銑等加工方法。下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂3)生產(chǎn)類型。所選用的加工方法要與生產(chǎn)類型相適應(yīng)。大批大量生產(chǎn)應(yīng)選用生產(chǎn)率高和質(zhì)量穩(wěn)定的加工方法,如平面和孔可采用拉削加工,單件小批生產(chǎn)則應(yīng)選擇

29、設(shè)備和工藝裝備易于調(diào)整,準(zhǔn)備工作量小,工人便于操作的加工方法。例如,平面采用刨削、銑削,孔采用鉆、擴(kuò)、鉸或鏜的加工方法。又如,為保證質(zhì)量可靠和穩(wěn)定,保證有高的成品率,在大批大量生產(chǎn)中采用珩磨和超精磨加工精密零件,也常常降級使用一些高精度的加工方法加工一些精度要求并不太高的表面。4)生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。對于較大的平面,銑削加工生產(chǎn)率較高,窄長的工件宜用刨削加工;對于大量生產(chǎn)的低精度孔系,宜采用多軸鉆;對批量較大的曲面加工,可采用機(jī)械靠模加工、數(shù)控加工和特種加工等加工方法。下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂5)生產(chǎn)條件。選擇加工方法,不能脫離本廠實(shí)際,應(yīng)充分利用現(xiàn)有設(shè)備和工藝手段,發(fā)揮技術(shù)

30、人員的創(chuàng)造性,挖掘企業(yè)潛力,重視新技術(shù)、新工藝的推廣應(yīng)用,從而不斷提高工藝水平。下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂2、加工順序的安排復(fù)雜工件的機(jī)械加工工藝路線中,要經(jīng)過切削加工、熱處理和輔助工序。因此,在擬訂工藝路線時(shí),必須全面地把切削加工、熱處理和輔助工序一起考慮,合理安排。為確定各表面的加工順序和工序數(shù)目,生產(chǎn)中已總結(jié)出一些指導(dǎo)性原則及具體安排中應(yīng)注意的問題,現(xiàn)分述如下。(1)加工階段的劃分零件機(jī)械加工時(shí),先加工哪些表面,后加工哪些表面;熱處理工序和檢驗(yàn)工序應(yīng)安排何處,均需統(tǒng)籌合理安排。工藝過程的加工階段一般可分為粗加工階段、半精加工階段、精加工階段、光整加工階段四個(gè)階段。下一

31、頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂1)粗加工階段。從毛坯上切除大部分加工余量,只能達(dá)到較低的加工精度和表面質(zhì)量。 2)半精加工階段。介于粗加工和精加工的切削加工過程,它能完成一些次要表面的加工,并為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備(如精加工前必要的精度、表面粗糙度和合適的加工余量等)。3)精加工階段。使各主要表面達(dá)到規(guī)定質(zhì)量要求。4)光整加工和超精密加工。對要求特別高的零件增設(shè)的加工方法,主要目的是達(dá)到所要求的光潔表面和加工精度。下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂(2)工藝過程中劃分加工階段的優(yōu)點(diǎn)如下。1)保證加工質(zhì)量。工件在粗加工時(shí)加工余量較大,產(chǎn)生較大的切削力和切削熱,同時(shí)也需

32、要較大的夾緊力,在這些力和熱的作用下,工件會(huì)產(chǎn)生較大的變形。而且經(jīng)過粗加工后工件的內(nèi)應(yīng)力要重新分布,也會(huì)使工件發(fā)生變形。如果不分階段而連續(xù)進(jìn)行加工,就無法避免和修正上述原因所引起的加工誤差。加工階段劃分后,粗加工造成的誤差,通過半精加工和精加工可以得到修正,并逐步提高零件的加工精度和表面質(zhì)量,保證了零件的加工要求。下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂2)合理使用設(shè)備。粗加工要求功率大、剛性好、生產(chǎn)率高而精度要求不高的設(shè)備。精加工則要求精度較高的設(shè)備。劃分加工階段后就可以充分發(fā)揮粗精加工設(shè)備的特點(diǎn),避免以精干粗,做到合理使用設(shè)備。3)便于安排熱處理工序,使冷熱加工配合得更好。對一些精密

33、零件,在粗加工后安排去除應(yīng)力的時(shí)效處理,可以減少內(nèi)應(yīng)力變形對加工精度的影響;對于要求淬火的零件,在粗加工或半精加工后安排熱處理,可便于前面工序的加工和在精加工中修正淬火變形,達(dá)到工件的加工精度要求。下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂4)便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷。毛坯的各種缺陷,如氣孔、砂眼、夾渣及加工余量不足等,在粗加工后即可發(fā)現(xiàn),便于及時(shí)修補(bǔ)或決定報(bào)廢,以免繼續(xù)加工后造成工時(shí)和費(fèi)用的浪費(fèi)。在擬定零件的工藝路線時(shí),一般應(yīng)遵循劃分加工階段這一原則,但并非所有工件都要?jiǎng)澐旨庸るA段,在應(yīng)用時(shí)要靈活掌握。例如,對一些加工要求不高、剛性好或毛坯精度高、加工余量小的工件,就可以少劃分幾個(gè)階段或不

34、劃分加工階段。(3)工序的集中與分散將同一階段中的加工組成若干工序。組合時(shí)可采用工序集中或工序分散兩個(gè)不同的原則。下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂1)工序集中。工序集中是把零件上較多的加工內(nèi)容集中在一道工序中進(jìn)行,整個(gè)工藝過程由數(shù)量較少的工序組成。工序集中可采用多刀多刃、多軸機(jī)床、自動(dòng)機(jī)床、數(shù)控機(jī)床和加工中心等技術(shù)措施,也可采用普通機(jī)床進(jìn)行順序加工。在一次安裝中可以完成零件多個(gè)表面的加工,可以較好地保證這些表面的相互位置精度,同時(shí)也減少了工件的裝夾次數(shù)和輔助時(shí)間,并減少了工件在機(jī)床間的搬運(yùn)工作量,有利于縮短生產(chǎn)周期。下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂2)工序分散。工序

35、分散是將零件各個(gè)表面加工分得很細(xì),在每道工序中加工內(nèi)容很少,最大限度的工序分散是每一工序只有簡單的一個(gè)工步,而整個(gè)工藝過程工序數(shù)量多。機(jī)床設(shè)備及工藝裝備簡單,調(diào)整和維修方便,工人掌握容易,生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少,又易平衡工序時(shí)間,易于產(chǎn)品更換。下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂工序集中與工序分散應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)類型、現(xiàn)有生產(chǎn)條件、企業(yè)能力、工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求等進(jìn)行綜合分析,擇優(yōu)選用。單件小批生產(chǎn)采用萬能機(jī)床順序加工,使工序集中,可以簡化生產(chǎn)計(jì)劃和組織工作。大批大量生產(chǎn)可采用較復(fù)雜的集中,如多刀、多軸機(jī)床、各種高效組合機(jī)床和自動(dòng)機(jī)床加工;對一些結(jié)構(gòu)較簡單的產(chǎn)品,如軸承生產(chǎn),也可采用分散的原則

36、。成批生產(chǎn)應(yīng)盡可能采用效率較高的機(jī)床,如六角車床、多刀半自動(dòng)車床、數(shù)控機(jī)床、加工中心等,使工序適當(dāng)集中。對于重型零件,為了減少工件裝卸和運(yùn)輸?shù)膭趧?dòng)量,工序應(yīng)適當(dāng)集中;對于剛性差且精度高的精密工件,則工序應(yīng)適當(dāng)分散。下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂(4)加工順序的安排一個(gè)零件往往有多個(gè)表面需要加工,這些表面不僅本身有一定的尺寸精度要求,而且各表面之間還有一定的位置要求。為了達(dá)到這些精度要求,各表面加工順序的安排要統(tǒng)籌考慮,總的原則是前面工序?yàn)楹罄m(xù)工序創(chuàng)造條件,做好基準(zhǔn)準(zhǔn)備。具體包括以下四個(gè)原則。下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂1)基準(zhǔn)先行。用作精基準(zhǔn)的表面,要首先加工

37、,所以,第一道工序一般是進(jìn)行定位面的粗加工和半精加工(有時(shí)包括精加工),然后再以精基準(zhǔn)定位加工其他表面。如加工軸類零件時(shí),應(yīng)先加工中心孔;加工齒輪應(yīng)先加工端面和內(nèi)孔;對于一般零件,因平面尺寸較大,定位穩(wěn)定可靠,常用作精基準(zhǔn),先加工。2)先粗后精。零件的加工一般應(yīng)劃分加工階段,先進(jìn)行粗加工,然后半精加工,最后是精加工和光整加工,應(yīng)將粗、精加工分開進(jìn)行。下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂3)先主后次。先安排主要表面的加工,后進(jìn)行次要表面的加工,因?yàn)橹饕砻婕庸と菀壮鰪U品,應(yīng)放在前階段進(jìn)行,以減少工時(shí)浪費(fèi)。次要表面的加工一般安排在主要表面的半精加工之后精加工之前進(jìn)行。4)先面后孔。先加工

38、平面,后加工內(nèi)孔,因?yàn)槠矫嬉话忝娣e較大,輪廓平整,先加工好平面,便于加工孔時(shí)定位安裝,利于保證孔與平面的位置精度,同時(shí)也給孔加工帶來方便。圖1-10和圖1-11分別表示外圓柱面和內(nèi)孔常見的加工方法。除此之外,還要適當(dāng)安排熱處理過程,熱處理工序主要包括預(yù)備熱處理及最終熱處理。要根據(jù)其作用,確定其在工藝路線中的大致位置。下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂檢驗(yàn)工序是主要的輔助工序,除每道工序由操作者自行檢驗(yàn)外,在粗加工之后精加工之前;零件轉(zhuǎn)換車間時(shí)及重要工序之后和全部加工完畢進(jìn)庫之前,一般都要安排檢驗(yàn)工序、表面強(qiáng)化和去毛刺、倒棱、清洗、防銹、去磁、平衡等均不要遺漏,要同等重視。下一頁上一

39、頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂3、設(shè)備與工藝裝備的選擇(1)設(shè)備的選擇確定了工序集中或工序分散的原則后,基本上也就確定了設(shè)備的類型。如采用機(jī)械集中時(shí),則選用高效自動(dòng)加工的設(shè)備,多刀、多軸機(jī)床;若采用組織上集中,則選用通用設(shè)備;若采用工序分散,則加工設(shè)備可較簡單,選擇專用設(shè)備。此外,選擇設(shè)備時(shí),還應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面。1)機(jī)床精度與工件精度相適應(yīng)。2)機(jī)床規(guī)格與工件的外形尺寸相適應(yīng)。下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂3)與現(xiàn)有加工條件相適應(yīng),如設(shè)備負(fù)荷的平衡狀況等。如果沒有設(shè)備可供選用,經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后,也可提出專用設(shè)備的設(shè)計(jì)任務(wù)書或改裝舊設(shè)備。下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工

40、工藝規(guī)程的制訂(2)工藝裝備的選擇工藝裝備是產(chǎn)品制造過程中所用的各種工具的總稱,包括夾具、刀具、量具、模具等。工藝裝備的選擇,主要是指選擇夾具、刀具、量具。工藝裝備選擇的合理與否,將直接影響工序的加工精度、生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性,應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)類型、具體加工條件、工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求等選擇工藝裝備。1)夾具的選擇。單件小批生產(chǎn)應(yīng)首先采用各種通用夾具和機(jī)床附件,如卡盤、虎鉗、分度頭等。有組合夾具站的,可采用組合夾具。為了提勞動(dòng)生產(chǎn)率,大批大量生產(chǎn)應(yīng)采用專用高效夾具。多品種中小批量生產(chǎn)可采用可調(diào)夾具或成組夾具。下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂2)刀具的選擇。一般優(yōu)先采用標(biāo)準(zhǔn)刀具。若采用機(jī)械集

41、中時(shí),應(yīng)采用各種高效的專用刀具、復(fù)合刀具和多刃刀具等。刀具的類型、規(guī)格和精度等級應(yīng)符合加工要求。3)量具的選擇。單件小批生產(chǎn)應(yīng)廣泛采用通用量具,如游標(biāo)卡尺、百分尺和千分表等。大批大量生產(chǎn)應(yīng)采用極限量規(guī)和高效專用檢驗(yàn)夾具和量儀等。量具的精度必須與加工精度相適應(yīng)。下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂六、確定加工余量零件的工藝路線確定以后,在進(jìn)一步確定各個(gè)工序的具體內(nèi)容時(shí)需對每一道工序進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì),其中包括正確確定各工序的工序尺寸,而工序尺寸的確定,首先應(yīng)確定加工余量。下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂1、加工余量的概念加工余量是指加工過程中所切除的金屬層厚度。加工過程包括若干

42、個(gè)工序。某一表面在一道工序中被切除的金屬層厚度,即相鄰兩道工序的工序尺寸之差稱為該表面的工序余量。對于外圓和孔等旋轉(zhuǎn)表面,加工余量在直徑方向?qū)ΨQ分布,稱為雙邊余量,它的大小實(shí)際上等于工件表面切去金屬層厚度的兩倍。對于平面等非對稱表面來說,加工余量即等于切去的金屬層厚度,稱為單邊余量。圖1-4表示了它們和工序尺寸之間的關(guān)系。由圖1-4可知如下公式。下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂對于外表面 : Zi=Li-1 - Li對于內(nèi)表面: Zi=Li - Li-1下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂2、影響加工余量的因素正確規(guī)定加工余量的大小具有十分重要的作用。如果加工余量太大,

43、則浪費(fèi)材料、浪費(fèi)工時(shí)、增加工具損耗;如果加工余量太小,則不能保證切去金屬表面的缺陷,可能產(chǎn)生廢品,有時(shí)還會(huì)使刀具切在很硬的夾砂表皮上,導(dǎo)致刀具迅速磨損。影響加工余量的因素比較復(fù)雜,現(xiàn)將其主要因素分析如下。下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂(1)上道工序產(chǎn)生的表面粗糙度Ry和表面缺陷層深度Hi-1為了保證加工質(zhì)量,上道工序留下的表面輪廓最大高度和表面缺陷層深度必須在本道工序中予以切除。在某些光整加工方法中,該項(xiàng)因素甚至是決定加工余量的唯一因素。(2)上道工序的尺寸公差Ti-1工序公稱余量(簡稱公序余量)不但包括了上道工序的尺寸公差,上道工序留下的各種形狀位置誤差一般也包括在尺寸公差范

44、圍以內(nèi),所以上道工序尺寸公差的大小對工序余量有著直接的影響。下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂(3)上道工序留下的空間位置誤差i-1工件上有一些形狀位置誤差不能包括在尺寸公差范圍內(nèi),但這些誤差又必須在加工中予以糾正,所以必須單獨(dú)考慮這些誤差對加工余量的影響,如軸線的直線度、位置度、同軸度等都屬于這一類型的誤差。(4)本工序的裝夾誤差i在本道工序裝夾工件時(shí),由于定位誤差、夾緊誤差以及夾具本身誤差的影響,使工件待加工表面偏離了正確的位置,顯然應(yīng)當(dāng)在本工序中加大余量把它糾正過來。下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂3、確定加工余量的方法(1)經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法即根據(jù)工藝人員的

45、經(jīng)驗(yàn)來確定加工余量。為避免產(chǎn)生廢品,所確定的加工余量一般偏大。該法常用于單件小批生產(chǎn)。(2)查表修正法此法是根據(jù)有關(guān)手冊,查得加工余量的數(shù)值,然后根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)修正。這是一種廣泛采用的方法。(3)分析計(jì)算法這是對影響加工余量的各種因素進(jìn)行分析,然后再計(jì)算加工余量的方法。此方法確定的加工余量較合理,但需要全面的試驗(yàn)資料,計(jì)算也較復(fù)雜,故很少采用。下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂七、工藝過程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析制訂某一零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí),一般可以擬訂幾種不同的方案,這些方案都能滿足該零件規(guī)定的加工精度和表面質(zhì)量的要求。但是通過經(jīng)濟(jì)分析,這些方案中必然有一個(gè)方HJ1.7mm案是

46、在給定條件下最經(jīng)濟(jì)的方案。進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析,就是比較不同方案的生產(chǎn)成本,選擇最經(jīng)濟(jì)的方案。生產(chǎn)成本是制造一個(gè)零件或一臺(tái)產(chǎn)品所必需的一切費(fèi)用的總和,其中70%75%的費(fèi)用是與工藝過程有關(guān)的,所以在分析工藝過程的優(yōu)劣時(shí),只需分析與工藝過程直接有關(guān)的生產(chǎn)費(fèi)用,即工藝成本。在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析的同時(shí),還必須全面考慮改善勞動(dòng)條件、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、促進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展等問題。下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂工藝過程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析有兩種方法:一是對不同的工藝過程進(jìn)行工藝成本的分析和評比,二是按相對技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行宏觀比較。下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂1、工藝成本的分析和評比工件的實(shí)際生產(chǎn)

47、成本是制造工件所必需的一切費(fèi)用的總和。工藝成本是指生產(chǎn)成本中與工藝過程有關(guān)的那一部分成本,如毛坯或原材料費(fèi)用、生產(chǎn)工人的工資、機(jī)床電費(fèi)(設(shè)備的使用費(fèi))、折舊費(fèi)和維修費(fèi)、工藝裝備的折舊費(fèi)和修理費(fèi)以及車間和工廠的管理費(fèi)用等。與工藝過程有關(guān)的另一部分成本,如行政總務(wù)人員的工資、廠房折舊和維修費(fèi)、照明取暖費(fèi)等在不同方案的分析和評比中均是相等的,因而可以略去。下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂1)工藝成本的組成。工藝成本按照與年產(chǎn)量的關(guān)系,分為可變費(fèi)用V和不變費(fèi)用S兩部分。可變費(fèi)用。可變費(fèi)用是與年產(chǎn)量成比例的費(fèi)用。這類費(fèi)用以V表示,包括材料或毛坯費(fèi)用、機(jī)床工人的工資、機(jī)床的電費(fèi)、通用機(jī)床的折

48、舊費(fèi)和修理費(fèi)、通用夾具的費(fèi)用、刀具的費(fèi)用等。即 不變費(fèi)用。不變費(fèi)用是與年產(chǎn)量的變化沒有直接關(guān)系的費(fèi)用,當(dāng)年產(chǎn)量在一定的范圍內(nèi)變化時(shí),全年的費(fèi)用基本上保持不變,以C表示,其中包括調(diào)整工人的工資、專用機(jī)床的折舊費(fèi)和修理費(fèi)、專用夾具的費(fèi)用等。下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂2)工藝成本的評比。工藝過程的不同方案進(jìn)行評比時(shí),常用工件的全年工藝成本進(jìn)行比較,這是因?yàn)槿旯に嚦杀九c年產(chǎn)量的線性關(guān)系容易比較。下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂2、相對技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的評比當(dāng)對工藝路線的不同方案進(jìn)行宏觀比較時(shí),常用相對技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行評比。技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)反映工藝過程中勞動(dòng)的耗費(fèi)、設(shè)備的特征

49、和利用程度、工藝裝備需要量以及各種材料和電力的消耗等情況。常用的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有:每個(gè)生產(chǎn)工人的平均年產(chǎn)量(件/人),每臺(tái)機(jī)床的平均年產(chǎn)量(件/臺(tái)或t/臺(tái)),每平方米生產(chǎn)面積的平均年產(chǎn)量(件/m2或t/m2),以及設(shè)備利用率、材料利用率和工藝裝備系數(shù)等。利用這些指標(biāo)能概略和方便地進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)評比。下一頁上一頁返回任務(wù)二 零件加工工藝規(guī)程的制訂上述兩種評比方法,都著重于經(jīng)濟(jì)評比。一般而言,技術(shù)上先進(jìn)才能取得較好的經(jīng)濟(jì)效果。但是,有時(shí)技術(shù)上的先進(jìn)在短期內(nèi)不一定顯出效果,所以在進(jìn)行方案評比時(shí),還應(yīng)綜合考慮技術(shù)先進(jìn)和其他因素。下一頁上一頁返回任務(wù)三 典型零件的加工工藝分析【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、知識目標(biāo):掌握典

50、型零件加工工藝分析的方法。2、技能目標(biāo):(1)熟練分析典型零件的加工工藝;(2)學(xué)會(huì)對于結(jié)構(gòu)特殊零件的加工技巧;(3)正確制定給定零件的加工工藝規(guī)程。下一頁上一頁返回任務(wù)三 典型零件的加工工藝分析【知識學(xué)習(xí)】一、軸類零件的加工工藝1、軸類零件的功用與結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 軸類零件主要用于支承傳動(dòng)零件(齒輪、帶輪等),承受載荷、傳遞轉(zhuǎn)矩以及保證裝在軸上零件的回轉(zhuǎn)精度。 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)形狀,軸的分類如圖1-5 所示。根據(jù)軸的長度 L 與直徑 d 之比,又可分為剛性軸( L/d 12 )和撓性軸( L/d 12 )兩種。 軸類零件通常由內(nèi)外圓柱面、內(nèi)外圓錐面、端面、臺(tái)階面、螺紋、鍵槽、花鍵、橫向孔及溝槽等組成。下

51、一頁上一頁返回任務(wù)三 典型零件的加工工藝分析2、階梯軸加工工藝過程分析軸類零件技術(shù)要求一般軸類零件以尺寸精度和表面粗糙度為主,對各表面間的形狀和位置精度也有一定的要求。圖1-6為減速箱傳動(dòng)軸工作圖樣。表1-12為該軸加工工藝過程。生產(chǎn)批量為小批生產(chǎn),材料為45號熱軋圓鋼,零件需調(diào)質(zhì)。(1)結(jié)構(gòu)及技術(shù)條件分析 該軸為沒有中心通孔的多階梯軸。根據(jù)該零件工作圖,其軸頸M、N,外圓P,Q及軸肩G、H、I有較高的尺寸精度和形狀位置精度,并有較小的表面粗糙度值,該軸有調(diào)質(zhì)熱處理要求。下一頁上一頁返回任務(wù)三 典型零件的加工工藝分析(2)加工工藝過程分析 1)確定主要表面加工方法和加工方案。傳動(dòng)軸大多是回轉(zhuǎn)表

52、面,主要是采用車削和外圓磨削。由于該軸主要表面M,N,P,Q的公差等級較高(IT6),表面粗糙度值較小(Ra0.8m),最終加工應(yīng)采用磨削。3)劃分加工階段該軸加工劃分為三個(gè)加工階段,即粗車(粗車外圓、鉆中心孔),半精車(半精車各處外圓、臺(tái)肩和修研中心孔等),粗精磨各處外圓。各加工階段大致以熱處理為界。下一頁上一頁返回任務(wù)三 典型零件的加工工藝分析3)選擇定位基準(zhǔn)軸類零件的定位基面,最常用的是兩中心孔。因?yàn)檩S類零件各外圓表面、螺紋表面的同軸度及端面對軸線的垂直度是相互位置精度的主要項(xiàng)目,而這些表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一般都是軸的中心線,采用兩中心孔定位就能符合基準(zhǔn)重合原則。而且由于多數(shù)工序都采用中心孔作

53、為定位基面,能最大限度地加工出多個(gè)外圓和端面,這也符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。下一頁上一頁返回任務(wù)三 典型零件的加工工藝分析4)熱處理工序的安排 該軸需進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。它應(yīng)放在粗加工后,半精加工前進(jìn)行。如采用鍛件毛坯,必須首先安排退火或正火處理。該軸毛坯為熱軋鋼,可不必進(jìn)行正火處理。5)加工順序安排 除了應(yīng)遵循加工順序安排的一般原則,如先粗后精、先主后次等,還應(yīng)注意:外圓表面加工順序應(yīng)為,先加工大直徑外圓 ,然后再加工小直徑外圓,以免一開始就降低了工件的剛度。下一頁上一頁返回任務(wù)三 典型零件的加工工藝分析軸上的花鍵、鍵槽等表面的加工應(yīng)在外圓精車或粗磨之后,精磨外圓之前。 軸上矩形花鍵的加工,通常采用銑削和

54、磨削加工,產(chǎn)量大時(shí)常用花鍵滾刀在花鍵銑床上加工。以外徑定心的花鍵軸,通常只磨削外徑,而內(nèi)徑銑出后不必進(jìn)行磨削,但如經(jīng)過淬火而使花鍵扭曲變形過大時(shí),也要對側(cè)面進(jìn)行磨削加工。以內(nèi)徑定心的花鍵,其內(nèi)徑和鍵側(cè)均需進(jìn)行磨削加工。 軸上的螺紋一般有較高的精度,如安排在局部淬火之前進(jìn)行加工,則淬火后產(chǎn)生的變形會(huì)影響螺紋的精度。因此螺紋加工宜安排在工件局部淬火之后進(jìn)行。下一頁上一頁返回任務(wù)三 典型零件的加工工藝分析二、套類零件的加工工藝 1、套類零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)套筒類零件是機(jī)械中常見的一種零件,它的應(yīng)用范圍很廣。如支承旋轉(zhuǎn)軸的各種形式的滑動(dòng)軸承、夾具上引導(dǎo)刀具的導(dǎo)向套、內(nèi)燃機(jī)氣缸套、液壓系統(tǒng)中的液壓缸以及一般用途

55、的套筒,如圖1-7所示。由于其功用不同,套筒類零件的結(jié)構(gòu)和尺寸有著很大的差別,但其結(jié)構(gòu)上仍有共同點(diǎn),即:零件的主要表面為同軸度要求較高的內(nèi)外圓表面;零件壁的厚度較薄且易變形;零件長度一般大于直徑等。下一頁上一頁返回任務(wù)三 典型零件的加工工藝分析2、典型套類零件加工工藝分析 (1)套筒類零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工藝分析套筒類零件的加工工藝根據(jù)其功用、結(jié)構(gòu)形狀、材料和熱處理以及尺寸大小的不同而異。就其結(jié)構(gòu)形狀來劃分,大體可以分為短套筒和長套筒兩大類。它們在加工中,其裝夾方法和加工方法都有很大的差別,以下分別予以介紹。(2)軸承套加工工藝分析加工如圖1-8所示的軸承套,材料為ZQSn6-6-3,每批數(shù)量為2

56、00件。下一頁上一頁返回任務(wù)三 典型零件的加工工藝分析(3)軸承套的技術(shù)條件和工藝分析該軸承套屬于短套筒,材料為錫青圖1-8軸承套簡圖。其主要技術(shù)要求為:34js7外圓對22H7孔的徑向圓跳動(dòng)公差為0.01mm;左端面對22H7孔軸線的垂直度公差為0.01mm。軸承套外圓為IT7級精度,采用精車可以滿足要求;內(nèi)孔精度也為IT7級,采用鉸孔可以滿足要求。內(nèi)孔的加工順序?yàn)椋恒@孔車孔鉸孔。下一頁上一頁返回任務(wù)三 典型零件的加工工藝分析由于外圓對內(nèi)孔的徑向圓跳動(dòng)要求在0.01mm內(nèi),用軟卡爪裝夾無法保證。因此精車外圓時(shí)應(yīng)以內(nèi)孔為定位基準(zhǔn),使軸承套在小錐度心軸上定位,用兩頂尖裝夾。這樣可使加工基準(zhǔn)和測量

57、基準(zhǔn)一致,容易達(dá)到圖紙要求。車鉸內(nèi)孔時(shí),應(yīng)與端面在一次裝夾中加工出,以保證端面與內(nèi)孔軸線的垂直度在0.01mm以內(nèi)。(4)軸承套的加工工藝表1-13為軸承套的加工工藝過程。粗車外圓時(shí),可采取同時(shí)加工五件的方法來提高生產(chǎn)率。下一頁上一頁返回任務(wù)三 典型零件的加工工藝分析三、復(fù)雜零件加工工藝1、細(xì)長軸加工工藝特點(diǎn) (1)細(xì)長軸車削的工藝特點(diǎn) 1)細(xì)長軸剛性很差,車削時(shí)裝夾不當(dāng),很容易因切削力及重力的作用而發(fā)生彎曲變形,產(chǎn)生振動(dòng),從而影響加工精度和表面粗糙度。 2)細(xì)長軸的熱擴(kuò)散性能差,在切削熱作用下,會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的線膨脹。如果軸的兩端為固定支承,則工件會(huì)因伸長而頂彎。 3)由于軸較長,一次走刀時(shí)間

58、長,刀具磨損大,從而影響零件的幾何形狀精度。下一頁上一頁返回任務(wù)三 典型零件的加工工藝分析4)車細(xì)長軸時(shí)由于使用跟刀架,若支承工件的兩個(gè)支承塊對零件壓力不適當(dāng),會(huì)影響加工精度。若壓力過小或不接觸,就不起作用,不能提高零件的剛度;若壓力過大,零件被壓向車刀,切削深度增加,車出的直徑就小,當(dāng)跟刀架繼續(xù)移動(dòng)后,支承塊支承在小直徑外圓處,支承塊與工件脫離,切削力使工件向外讓開,切削深度減小,車出的直徑變大,以后跟刀架又跟到大直徑圓上,又把工件壓向車刀,使車出的直徑變小,這樣連續(xù)有規(guī)律的變化,就會(huì)把細(xì)長的工件車成“竹節(jié)”形,如圖1-9 所示。下一頁上一頁返回任務(wù)三 典型零件的加工工藝分析2、細(xì)長軸的先進(jìn)

59、車削法 反向走刀車削法 圖1-10 為反向走刀車削法示意圖,這種方法的特點(diǎn)是: (1)細(xì)長軸左端纏有一圈鋼絲,利用三爪自定心卡盤夾緊,減小接觸面積,使工件在卡盤內(nèi)能自由地調(diào)節(jié)其位置,避免夾緊時(shí)形成彎曲力矩,在切削過程中發(fā)生的變形也不會(huì)因卡盤夾死而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。 (2)尾座頂尖改成彈性頂尖,當(dāng)工件因切削熱發(fā)生線膨脹伸長時(shí),頂尖能自動(dòng)后退,可避免熱膨脹引起的彎曲變形。 (3)采用三個(gè)支承塊跟刀架,以提高工件剛性和軸線的穩(wěn)定性,避免“竹節(jié)”形。下一頁上一頁返回任務(wù)三 典型零件的加工工藝分析(4)改變走刀方向,使床鞍由主軸箱向尾座移動(dòng),使工件受拉,不易產(chǎn)生彈性彎曲變形。3、薄壁零件的車削 薄壁零件已日益

60、廣泛地應(yīng)用在各工業(yè)部門,因?yàn)樗哂兄亓枯p,節(jié)約材料,結(jié)構(gòu)緊湊等特點(diǎn)。但薄壁零件的加工是車削中比較棘手的間題,原因是薄壁零件剛性差,強(qiáng)度弱,在加工中極容易變形,使零件的形位誤差增大,不易保證零件的加工質(zhì)量。對薄壁零件的裝夾,刀具的合理選用,切削用量的選擇是關(guān)鍵。下一頁上一頁返回任務(wù)三 典型零件的加工工藝分析(1)裝夾方式的改變圖1-11所示為套類薄壁零件。它的內(nèi)外圓直徑差很小,強(qiáng)度當(dāng)然就弱,如果在卡盤上夾緊時(shí)用力過大,就會(huì)使薄壁零件產(chǎn)生變形,造成零件的圓度誤差。如果在卡盤上夾得不緊,在車削時(shí)有可能使零件松動(dòng)而報(bào)廢。夾緊力的大小,我們采取粗車時(shí)夾緊些,精車時(shí)夾松些來控制零件的變形。從圖1-12中可

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