制造工藝機械加工工藝規(guī)程制訂-2課件

1、第五章 機械加工工藝規(guī)程的制訂第一節(jié) 基本概念第二節(jié) 定位基準的選擇第三節(jié) 工藝路線的擬定第四節(jié) 加工余量及工序間尺寸的確定第五節(jié) 工藝尺寸鏈的計算第六節(jié) 時間定額及勞動生產(chǎn)率第七節(jié) 典型零件工藝第一節(jié) 基本概念生產(chǎn)過程：將原材料轉(zhuǎn)變成機械產(chǎn)品的全部勞動過程直接生產(chǎn)過程：被加工對象的尺寸、形狀或性能產(chǎn)生一定的變化。如：零件的機械加工、熱處理、裝配等。間接生產(chǎn)過程：不使加工對象產(chǎn)生直接變化。如：工裝夾具的制造、工件的運輸、設(shè)備的維護等。二、工藝過程：改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相互位置和性質(zhì)，使其成為成品或半成品的過程。毛坯制造工藝過程用機械加工的方法，改變毛坯的形狀、尺寸、表面質(zhì)量，使其成為合格

2、品的過程。機械加工工藝過程機器裝配工藝過程將合格的機器零件和外購件、標準件裝配成組件、部件和機器的過程。三、機械加工工藝過程的組成工序：一個或一組工人，在一臺機床或一個工作地點對一個或同時對幾個工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程。劃分工序的要點是工人、工作地點及工件三不變并加上連續(xù)作業(yè)。只要工人、工作地點及工件這三者中改變了一個或不是連續(xù)完成的，則構(gòu)成下一個工序。三、機械加工工藝過程的組成工步：以同樣的工具，同樣的切削用量加工同一個或同一組表面的那部分工作稱一個工步。構(gòu)成工步的要素：加工面、刀具、切削用量（不包括切深ap）均不變。三、機械加工工藝過程的組成安裝：工件經(jīng)一次裝夾后所完成的那一部分工

3、序，稱一次安裝。三、機械加工工藝過程的組成工位： 為了完成一定的工序部分，一次裝夾后，工件與夾具或設(shè)備的可動部分一起相對刀具或設(shè)備的固定部分所占據(jù)的每一個位置。工件的裝夾： 直接找正裝夾 劃線找正裝夾 夾具裝夾四、獲得加工尺寸的方法：單件、小批量獲得加工尺寸的方法： 試切法： 調(diào)整法： 定尺寸刀具法： 自動獲得法：（主動測量法）靜調(diào)整法：用對刀塊、樣件來調(diào)整刀具位置，精度低。動調(diào)整法：(尺寸調(diào)整法)按試切零件進行調(diào)整，精度高。五、生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型生產(chǎn)綱領(lǐng)：(N)某種零件的年產(chǎn)量稱為該零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)N=Qn(1+)Q：產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺/年）n：每臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件/臺）：備品百分率 ：

4、廢品百分率五、生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型的關(guān)系單件、小批量生產(chǎn)成批生產(chǎn)大批大量生產(chǎn)設(shè) 備 要 求低高工人技術(shù)水平高低低高生 產(chǎn) 率生 產(chǎn)成 本高低生產(chǎn)類型的工藝特征工藝特征單件小批量成批生產(chǎn)大批大量毛坯自由鍛、木模手工造型；精度低、余量大模鍛、金屬模精度和余量中等模鍛、機器造型精度高，余量小機床通用機床機群式布置通用機床、部分專機按零件類別分工段排列自動機床，專用機床生產(chǎn)流水線排列工裝通用工裝專用工裝高效專用工裝工藝文件簡單工藝過程卡詳細工藝過程卡詳細工藝過程卡工序卡、調(diào)整卡發(fā)展趨勢成組技術(shù)、數(shù)控技術(shù)加工中心柔性制造系統(tǒng)（FMS）計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）六、機械加工工藝規(guī)程“規(guī)

5、定產(chǎn)品或零件制造工藝過程和操作方法的工藝文件”制訂工藝規(guī)程的意義與作用 工藝規(guī)程的作用：指導、組織生產(chǎn)；生產(chǎn)準備、計劃調(diào)度的主要依據(jù)；車間設(shè)計、布置的依據(jù)。工藝規(guī)程的主要內(nèi)容：毛坯的選擇；擬訂工藝路線；計算切削用量、加工余量及工時定額。制訂工藝規(guī)程的步驟：分析研究零件圖紙；選擇毛坯；選擇定位基準；擬訂工藝流程；工序設(shè)計；（選擇機床，工藝裝備，工序余量，工序尺寸，切削用量，工時定額等）填寫工藝文件。第二節(jié) 定位基準的選擇基準:用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的點、線、面基準設(shè)計基準：工藝基準在工序圖上用以指定加工表面位置的基準在加工中用做定位的基準在工件上用以測量已加工表面位置的基準

6、裝配時用以確定零件在產(chǎn)品中位置的基準設(shè)計圖樣上所采用的基準工序基準：定位基準：測量基準：裝配基準：二、定位基準的選擇：一般性原則：選擇最大尺寸的表面為安裝面，選擇最長距離的表面為導向面，選擇最小尺寸的表面為支承面；首先考慮保證位置精度，再考慮保證尺寸精度；應(yīng)盡量選擇零件的主要表面為定位基準；定位基準應(yīng)便于夾緊，在加工中穩(wěn)定可靠。二、定位基準的選擇：粗基準的選擇：以不加工表面為粗基準當零件存在多個不加工表面時，應(yīng)選擇與加工表面相互位置要求高的不加工表面為粗基準選擇毛坯上余量最小表面為粗基準選擇零件上重要表面為粗基準粗基準應(yīng)平整，無澆冒口、飛邊等，以使定位可靠粗基準只能使用一次二、定位基準的選擇：

7、精基準的選擇：基準重合的原則：即設(shè)計基準與定位基準重合?；鶞式y(tǒng)一的原則：應(yīng)選擇盡可能多的表面加工時都能使用的定位基準作為精基準?；榛鶞实脑瓌t：自為基準的原則：精基準的選擇應(yīng)使定位準確，夾緊可靠。第三節(jié) 工藝路線的擬定加工方法的選擇：應(yīng)考慮的主要問題：要求達到的精度、表面粗糙度；工件所用材料的性質(zhì)和毛坯的質(zhì)量及硬度；零件的結(jié)構(gòu)形狀和加工表面的尺寸；熱處理情況；生產(chǎn)類型；現(xiàn)有設(shè)備的情況；加工方法的選擇：經(jīng)濟精度：指在正常的加工條件下，以最有利的時間、消耗所能達到的加工精度同一種加工方法，精度越高，加工成本越大精度有一定極限，過A點后，即使再增加成本，精度提高也很少。成本也有一定極限，過B點后，成

8、本基本不變。經(jīng)濟精度典型表面加工方法的選擇：外圓表面的加工方法：粗車IT1311Ra2512.5半精車IT109Ra6.33.2精車IT87Ra1.60.8粗磨IT87Ra0.80.4精磨IT65Ra0.40.2金剛石車IT65Ra0.80.02滾壓IT76Ra0.20.1研磨IT54Ra0.10.01精密磨削IT5Ra0.10.012超精加工IT5Ra0.10.01沙帶磨削IT65Ra0.20.012拋光Ra0.20.025典型表面加工方法的選擇：內(nèi)圓表面的加工方法鉆孔IT1311Ra2512.5粗鏜IT1311Ra2512.5擴孔IT109Ra6.33.2半精鏜IT109Ra6.33.2粗

9、拉IT87Ra1.60.8精拉IT76Ra0.80.4粗鉸IT87Ra3.21.6精鉸IT76Ra0.80.4手鉸IT76Ra0.40.2精鏜IT87Ra1.60.8粗磨IT87Ra1.60.8精磨IT76Ra0.40.2金剛鏜IT76Ra0.80.2珩磨IT64Ra0.40.05精密磨削IT5Ra0.20.025研磨IT65Ra0.10.01滾壓IT76Ra0.20.1典型表面加工方法的選擇：平面加工方法:粗銑IT1311Ra2512.5半精銑IT109Ra6.33.2粗刨IT1311Ra2512.5粗車IT1311Ra2512.5粗拉IT1110Ra6.33.2精銑IT87Ra3.21.6

10、半精刨IT109Ra6.33.2精刨IT87Ra3.21.6半精車IT109Ra6.33.2精車IT87Ra3.21.6精拉IT96Ra1.60.4粗磨IT87Ra1.60.4精磨IT76Ra0.40.2拋光Ra0.20.1研磨IT65Ra0.10.01導軌磨IT6Ra0.80.2沙帶磨IT65Ra0.40.01金剛石車IT6Ra0.80.02精密磨IT65Ra0.20.01寬刀精刨IT6Ra0.80.4刮研Ra0.80.4高速精銑IT76Ra0.80.2二、加工階段的劃分：粗加工階段半精加工階段精加工階段光整加工階段目的：及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷便于保證加工質(zhì)量合理使用設(shè)備便于安排熱處理工序三、工序

11、的集中與分散：工序集中程度：指在一個工序中所完成的工作內(nèi)容的多少。在每道工序中所安排的加工內(nèi)容多，一個零件的加工只集中在少數(shù)幾道工序中完成，則稱工序集中。反之，稱工序分散。工序集中的特點：有利于保證加工表面間相互位置精度；有利于采用高生產(chǎn)率的機床；工序數(shù)目少，設(shè)備數(shù)量少；專用設(shè)備多，調(diào)整維修困難；工序分散的特點：機床和工裝簡單，易調(diào)整；有利于采用合理的切削用量;工序數(shù)目多，設(shè)備數(shù)量大，生產(chǎn)組織工作較復雜；生產(chǎn)適應(yīng)性好，轉(zhuǎn)產(chǎn)容易；工藝上可行；生產(chǎn)節(jié)拍允許；調(diào)整能夠?qū)崿F(xiàn)；采用工序集中應(yīng)注意的問題四、工序的安排：加工順序的安排：先加工基準面，后加工功能表面；先加工平面，后加工內(nèi)孔；先加工主要表面，后

12、加工次要表面；先粗加工，后精加工。熱處理工序的安排：預備熱處理：退火、正火、時效、調(diào)質(zhì)最終熱處理：淬火、回火、滲碳、滲氮、表面處理第四節(jié) 加工余量及工序間尺寸的確定加工余量的概念：使加工表面達到所需的精度和表面質(zhì)量而應(yīng)切除的金屬層總余量和工序余量：零件上表面的毛坯尺寸與零件圖的設(shè)計尺寸之差稱為加工總余量相鄰兩工序的工序尺寸之差稱為工序余量加工余量的概念：單邊余量與雙邊余量加工余量和工序尺寸的關(guān)系：對于被包容面：Z=上工序基本尺寸-本工序基本尺寸對于包容面： Z=本工序基本尺寸-上工序基本尺寸加工余量和工序尺寸的關(guān)系：影響加工余量的因素：上道工序加工表面的表面質(zhì)量上道工序的尺寸公差 Ta上道工序

13、的位置誤差a本道工序的安裝誤差b加工余量的確定：分析計算法：對雙邊余量：對單邊余量：查表法：經(jīng)驗法：工序間尺寸公差的確定擬定加工路線：粗車半精車淬火粗磨精磨研磨確定各工序的加工余量：查表法：研磨：0.01mm，粗磨：0.3mm，精磨：0.1mm半精車：1.1mm，粗車：4.5mm可得：Z總=6.01mm圓整?。?Z總= 6 mm則取粗車余量：4.49 mm工序間尺寸公差的確定確定各工序的經(jīng)濟精度及表面粗糙度:按“入體原則”分配偏差查表: 研磨： 精磨：粗磨：半精車：粗車：毛坯：2mm工序間尺寸公差的確定計算工序間尺寸、公差研磨：50精磨：50+0.01=50.01粗磨：50.01+0.1=50

14、.11半精車：50.11+0.3=50.41粗車：50.41+1.1=51.51鍛造毛坯：51.51+4.49=56第五節(jié) 工藝尺寸鏈計算尺寸鏈的概念： 在零件的加工過程中和機械裝配過程中，常常遇到彼此互相連接并構(gòu)成封閉圖形的一組尺寸，其中有一個尺寸的精度決定于其他所有尺寸的精度。這樣的一組尺寸構(gòu)成所謂的尺寸鏈。工藝尺寸鏈：裝配尺寸鏈：二、工藝尺寸鏈的組成：工藝尺寸鏈由一個封閉環(huán)和若干個組成環(huán)構(gòu)成封閉環(huán)：在加工過程中最后形成（間接獲得）的尺寸。記為：A0注意： 一個尺寸鏈中只能有一個封閉環(huán)； 封閉環(huán)的精度決定于其他環(huán)的精度； 要求保證的尺寸(設(shè)計尺寸)為封閉環(huán)或不要求保證的尺寸(非設(shè)計尺寸)為

15、封閉環(huán)的說法都是錯誤的；設(shè)計尺寸封閉環(huán)設(shè)計尺寸封閉環(huán)二、工藝尺寸鏈的組成：組成環(huán)：在加工過程中直接獲得的尺寸。記為：Ai 增環(huán)：在組成環(huán)中，當某組成環(huán)的尺寸增加，使得封閉環(huán)的尺寸增加，則該環(huán)為增環(huán)。記為： 減環(huán)：在組成環(huán)中，當某組成環(huán)的尺寸增加，使得封閉環(huán)的尺寸減少，則該環(huán)為減環(huán)。記為：判別方法：在尺寸鏈圖上，按連續(xù)的單箭頭來表示，箭頭方向與封閉環(huán)相同則為減環(huán)，相反則為增環(huán)。A0A2A1舉例:L2L2ZbZbL1L1封閉環(huán)封閉環(huán)三、尺寸鏈的計算方法：極值法：m：增環(huán)數(shù)，n：尺寸鏈總環(huán)數(shù)三、尺寸鏈的計算方法：如用平均尺寸標注：組成環(huán)的平均尺寸：封閉環(huán)的平均尺寸：三、尺寸鏈的計算方法：概率法：正態(tài)

16、分布：非正態(tài)分布：ki=1.21.7AmaxAmin6四、計算舉例：正計算：已知各組成環(huán)的尺寸Ai，求A0反計算：已知A0，求各組成環(huán)尺寸Ai中間計算：已知A0 及部分Ai，求其余的組成環(huán)四、計算舉例：例1設(shè)計尺寸如圖所示，加工過程如下：以A為基準銑B面，達到工序尺寸：以A為基準銑C面，達到工序尺寸：驗證：能否滿足設(shè)計尺寸的要求。正計算：四、計算舉例：反計算：已知：求：A1、A2的尺寸求各組成環(huán)的平均公差：根據(jù)平均公差和制造工藝的復雜程度確定各組成環(huán)的公差：?。?TA1=0.2，TA2=0.15按入體原則分配各組成環(huán)的偏差：驗算：ESA0=0.2-(-0.15)=0.35，EIA0=0-0=0

17、取其中一個組成環(huán)為協(xié)調(diào)環(huán)，按尺寸鏈的關(guān)系式計算：驗算：基準不重合時的工序尺寸計算：設(shè)計基準與定位基準不重合的工序尺寸計算：增環(huán)封閉環(huán)減環(huán)根據(jù)極值解法公式：L0=L1+L2-L310=L1+30-60L1=40ESL0=ESL1+ESL2-EIL30.18=ESL1+0.04-(-0.05)ESL1=+0.09EIL0=EIL1+EIL2-ESL30=EIL1+0-0.05EIL1=+0.05基準不重合時的工序尺寸計算：測量基準與設(shè)計基準不重合的工序尺寸計算：如圖所示設(shè)計尺寸：加工時通過測量L1尺寸控制臺肩位置。求： L1=？封閉環(huán)減環(huán)增環(huán)根據(jù)極值解法公式： L1=40-10=30 mm ESL

18、1=EIL2-EIL0=-0.16-(-0.3)=0.14 mm EIL1=ESL2-ESL0=0-0=0 mm注意假廢品問題：L1MAX=30.14mm， L1MIN=30mm當測得：L1=30.3 mm時,如果:L2=40 mm,則:L0=9.7 mm仍然是合格品。工序間尺寸和公差的計算：工序基準是尚待繼續(xù)加工的設(shè)計基準時的中間工序尺寸計算：如圖所示加工過程如下：鏜孔至插鍵槽，工序尺寸A1熱處理磨內(nèi)孔至 ，同時保證 設(shè)計尺寸 。封閉環(huán)增環(huán)減環(huán) A0=A1+A3-A2A1=A0+A2-A3=43.6+19.8-20=43.4 ESA0=ESA1+ESA3-EIA2 ESA1=0.315 EI

19、A0=EIA1+EIA3-ESA2 EIA1=0.05解法2：在尺寸鏈（1）中：Z為封閉環(huán)。Z=20-19.8=0.2ESZ=0.025-0=0.025EIZ=0-0.05=-0.05在尺寸鏈（2）中：43.6尺寸為封閉環(huán),A1、Z為增環(huán)依據(jù)尺寸鏈計算式可求出：封閉環(huán)封閉環(huán)工序間尺寸和公差的計算：為了保證應(yīng)有的滲碳或滲氮層深度的工序尺寸計算：圖示零件：內(nèi)孔表面F要求滲碳，滲碳層厚度為0.30.5mm。加工過程如下：磨內(nèi)孔至滲碳，厚度為。磨內(nèi)孔至尺寸 并保證滲 碳層厚度0.30.5mm。求： =？72.390.0172.510.010.40.1=0.520.08=0.60.44工序間尺寸和公差的

20、計算：電鍍零件的工序尺寸計算：圖示零件F表面要求鍍銀，鍍層厚度為0.20.3mm,F表面的最終尺寸為 ,求鍍前工序尺寸。ACBD綜合舉例:圖示零件，軸向設(shè)計尺寸分別為A1=50、A2=20、A3=10，加工過程如下：以C面為基準車A面、D面，余量分別為Z1=3mm、Z2=5mm。以A為基準車C、B面，余量為Z3=Z4=3mm。以B為基準磨A面，余量為Z5=0.2mm，保證A1、A2、A3三個尺寸。求解各工序尺寸。A12A13A31A30A21A12A13A20A22綜合舉例:A12A13A31A30A21已知：A20=A2= ， A30=A3= 求各組成環(huán)尺寸。屬反計算問題。封閉環(huán)增環(huán)減環(huán) T

21、A13=0.25 TA30=0.15 需修改組成環(huán)尺寸。求基本尺寸:A12=A13+Z5=50+0.2=50.2mmA30=A3=10mm，A21=A22+Z3=A20+Z5+Z3=23.2mm A30=A13+A21-A12-A31，求出：A31=13 mm求平均公差：?。篢A13=TA12=TA31=0.04,TA21=0.03按入體原則分配偏差：?。篈12為協(xié)調(diào)環(huán)。綜合舉例:A12A13A31A30A21由式：ESA30=ESA13+ESA21-EIA12-EIA31求出：EIA12=0由式：EIA30=EIA13+EIA21-ESA12-ESA31求出：ESA12=+0.04A12A13A