機械加工工藝過程的組成

1、 工藝概述一機械加工工藝過程的組成1.工序工人，在工作地對工件所連續(xù)完成的工藝過程。2安裝經(jīng)一次裝夾后所完成的工序內(nèi)容裝夾定位加工前工件在機床或夾具上占據(jù)一正確的位置夾緊使正確位置不發(fā)生變化增加安裝誤差增加裝夾時間應盡量減少安裝次數(shù)3工位工件與工裝可動部分相對工裝固定部分所占的位置多工位加工提高生產(chǎn)率、保證加工面間的相互位置精度4工步加工表面和加工工具不變條件下所完成的工藝過程一次安裝中連續(xù)進行的若干相同的工步1個工步用幾把不同刀具或復合刀具加工復合工步5走刀每進行一次切削1次走刀二工藝規(guī)程1工藝規(guī)程的作用指導生產(chǎn)組織生產(chǎn)和管理生產(chǎn)新建、擴建或改建工廠及車間2工藝規(guī)程的設計原則技術上的先進性經(jīng)

2、濟上的合理性良好的勞動條件機械加工工藝規(guī)程設計一零件的工藝分析1零件技術要求分析加工表面的尺寸精度主要加工表面的形狀精度主要加工表面之間的相互位置精度各加工表面粗糙度以及表面質(zhì)量方面的其他要求熱處理要求及其它技術要求（如動平衡等）。1）零件的視圖、技術要求是否齊全主要技術要求和加工關鍵2）零件圖所規(guī)定的加工要求是否合理3）零件的選材是否恰當，熱處理要求是否合理 2零件結構及其工藝性分析結構組成內(nèi)外圓柱面、圓錐面、平面、螺旋面、齒形面、成形面結構組合軸類、套筒類、盤環(huán)類、叉架類、箱體類 分析剛度及其方向結構工藝性保證使用要求的前提下，能否以高生產(chǎn)率和低成本制造二毛坯的選擇1毛坯種類的選擇鑄件、鍛

3、件、焊接件、型材、沖壓件、粉末冶金件和工程塑料件2確定毛坯的形狀和尺寸盡量與零件接近毛坯加工余量毛坯制造尺寸與零件相應尺寸的差值加工總余量毛坯公差毛坯制造尺寸的公差為工件安裝穩(wěn)定，有些毛坯需工藝凸臺為加工方便，一些零件作整體毛坯半圓形零件合成整圓小零件（墊圈）合成1件3選擇毛坯時應考慮的問題零件的材料及力學性能要求鑄鐵、有色金屬鑄 重要件鍛零件的結構形狀與尺寸復雜件鑄小臺階軸棒料，大臺階軸鍛生產(chǎn)綱領的大小大批量先進方法現(xiàn)有生產(chǎn)條件采用新工藝、新技術、新材料三定位基準選擇1基準的概念確定其他點、線、面的位置所依據(jù)的點、線、面(1)設計基準零件圖上的基準尺寸尺寸線的起點相互位置基準符號(2)工藝基

4、準工藝中用的基準工序基準定位基準測量基準裝配基準2.定位基準的選擇毛坯面定位粗基準已加工面定位精基準(1)精基準的選擇可靠保證主要加工表面間的相互位置精度1）基準重合原則選設計基準為定位基準 2）基準統(tǒng)一原則盡可能在多數(shù)工序中用一組精基準定位3）定位穩(wěn)定準確，簡單方便的原則選面大、精度高的面為精基準4）互為基準原則為加工余量均勻，位置精度高反復加工5）自為基準原則要求余量小而均勻選加工面本身為精基準輔助基準人為制造的基準工藝需要而作的工藝凸臺、中心孔提高精度一面兩孔定位(2)粗基準選擇可靠方便地加工精基準1）保證不加工面與加工面間的位置關系選擇不加工面作粗基準2）定位穩(wěn)定可靠，簡單方便選大面、

5、平整面，無缺陷3）合理分配各面加工余量應保證各加工面有足夠的余量某些重要面使其加工余量均勻4）同一方向上的粗基準原則上只允許使用一次基準選擇具體情況具體分析，綜合考慮，靈活運用，正確選擇【例】選擇支架零件的精基準和粗基準零件分析加工面底面、頂面、16H7孔、2-10孔、直槽、圓弧槽主要加工要求16H7、對稱度0.1、320.1、280.1基準分析底面頂面、16H7孔高度方向的設計基準16H7孔軸線直槽、圓弧槽、2-10孔的設計基準。精基準選擇： 底面限制3個自由度（、）基準重合（底面是頂面、16H7孔高度方向的設計基準）基準統(tǒng)一（在大多數(shù)工序中使用）定位穩(wěn)定可靠、夾具結構簡單（定位面積大且平整

6、）。16H7孔限制2個自由度（、）基準重合（直槽、圓弧槽、2-10孔的設計基準）基準統(tǒng)一（在大多數(shù)工序中使用）定位穩(wěn)定可靠，夾具結構簡單。左邊10孔限制1個自由度（）基準重合（與16H7中心連線是直槽、圓槽、右10夾角的設計基準）基準統(tǒng)一（在大多數(shù)工序中使用）定位穩(wěn)定可靠，離16H7中心遠，轉角誤差小，夾具結構簡單粗基準的選擇： 40外圓限制4個自由度（、）保證加工面與不加工面間的位置關系（16H7與外圓壁厚均勻）定位穩(wěn)定可靠、夾緊方便（定位面平整光潔、可用三爪卡盤裝夾）K面限制1個自由度（）保證加工面與不加工面間的位置關系（保證尺寸12）定位方便（直接靠在三爪卡盤卡爪上）。左邊R10外緣限制

7、1個自由度（）保證加工面與不加工面間的位置關系（10孔中心與外圓對稱）四工藝路線的擬訂1表面加工方法和加工方案的選擇（1）加工面的技術要求經(jīng)濟精度正常工作條件下所達到的加工精度（2）工件材料的性質(zhì)及熱處理（3）工件的形狀和尺寸（4）結合生產(chǎn)類型考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟性（5）現(xiàn)有生產(chǎn)條件2加工階段的劃分粗加工階段盡快切除余量高生產(chǎn)率半精加工階段繼續(xù)減少加工余量，為精加工作準備，次要面加工精加工階段達到要求的加工精度和表面粗糙度光整加工和超精密階段降低表面粗糙度值原因：保證加工質(zhì)量 合理使用設備 便于安排熱處理及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷，保護精加工表面 加工階段劃分針對零件加工的整個過程、針對主要加工面3工序集中

8、與工序分散 工序集中工序少，內(nèi)容多裝夾次數(shù)少，位置精度高，設備數(shù)量少，工人少工序分散工序多，內(nèi)容少設備工裝簡單，調(diào)整方便，切削用量合理；設備多，工人多4加工順序的安排（1）機械加工順序的安排先基準后其它先粗后精先主后次、穿插進行先面后孔 基準加工主要面粗加工次要面加工主要面半精加工次要面加工修基準主要面精加工（2）熱處理工序的安排1）預備熱處理正火和退火粗加工前時效處理粗加工前、后調(diào)質(zhì)處理粗加工后，半精加工前2）最終熱處理淬火精加工、磨削前滲碳淬火半精加工后滲氮盡量靠后表面處理（電鍍及氧化）最后毛坯制造退火或正火主要面粗加工次要面加工調(diào)質(zhì)（或時效）主要面半精加工次要面加工淬火（或滲碳淬火）修基

9、準主要面精加工（3）輔助工序的安排檢驗粗加工后，精加工0前；轉車間前后；重要工序前后，完工后去毛刺鉆、銑、刨、拉后，淬火前輔助工序清洗、防銹、去磁、平衡等五加工余量的確定1加工余量的概念（1）工序余量切除的金屬層厚度等于前后工序尺寸之差被包容面：Zb=a-b包容面：Zb=b-a 外圓表面：2Zb=da-db內(nèi)孔表面：2Zb=db-da （2）總加工余量Z =各工序加工余量之和 =毛坯尺寸與零件尺寸之差 =毛坯余量 單向入體原則被包容面基本尺寸為最大極限尺寸，上偏差為零包容面基本尺寸為最小極限尺寸，下偏差為零孔與孔（平面）間距離尺寸對稱分布毛坯尺寸正負分布工序余量的變動范圍 =前后工序尺寸公差之

10、和2影響最小加工余量的因素（1）前工序的表面粗糙度Ra和表面缺陷層深度Ha（2）前工序的尺寸公差Ta（3）前工序的相互位置偏差a（4）本工序加工時的安裝誤差b 3確定加工余量的方法計算法查表修正法經(jīng)驗估算法 六工序尺寸的確定 余量法確定各工序基本余量及各工序經(jīng)濟加工精度從后向前推算各工序基本尺寸及毛坯尺寸按“單向入體原則”確定各工序尺寸公差基準不重合時，必須用尺寸鏈的原理進行分析計算七機床及工藝裝備的確定1.機床的確定1）機床規(guī)格尺寸應與工件尺寸相適應2）機床的精度應與加工精度相適應3）機床生產(chǎn)率應與生產(chǎn)類型相適應單件小批生產(chǎn)通用設備大批量生產(chǎn)高效專用設備4）機床的選擇應結合現(xiàn)場的實際情況類型

11、，設備負荷，排列等 2.工藝裝備的確定(1)夾具的選擇單件小批生產(chǎn)通用夾具，組合夾具大批量生產(chǎn)高效和自動化專用夾具多品種中小批量生產(chǎn)可調(diào)夾具、成組夾具夾具的精度與工件加工精度相適應(2)刀具的選擇優(yōu)先選用標準刀具 高效復合刀具、專用刀具刀具的類型、規(guī)格及精度與工件加工要求相適應(3)量具的選擇單件小批量生產(chǎn)通用量具大批量生產(chǎn)高效專用量具-極限量規(guī)、專用量具和測量儀器量具的量程和精度與工件結構尺寸和精度相適應八確定切削用量和時間定額1.切削用量的選擇單件小批生產(chǎn)不規(guī)定 批量較大嚴格地確定粗加工保證高生產(chǎn)率大的背吃刀量，較大的進給量，合理的切削速度精加工保證加工精度和表面質(zhì)量較小的背吃刀量和進給量

12、、合理的切削速度。組合機床、自動機床比一般低一些2時間定額生產(chǎn)1件產(chǎn)品或完成1道工序所耗的時間（1）單件時間定額Tp基本時間Tb直接改變對象的尺寸形狀、位置、狀態(tài)或性質(zhì)所耗的時間直接切除余量所耗時間（含切入切出時間）輔助時間Ta實現(xiàn)基本工藝所進行的各種輔助動作所耗的時間裝卸、開停機、進退刀、改變切削用量、試切和測量等基本時間+輔助時間=作業(yè)時間布置工作地時間Ts工作班內(nèi)照管工作地所耗的時間，作業(yè)時間27%調(diào)整更換刀具、修整砂輪、潤滑擦試機床、清理切屑休息與生理需要時間Tr工作班內(nèi)滿足生理需要所耗的時間，作業(yè)時間24%準備和終結時間Te為生產(chǎn)一批產(chǎn)品準備和結束工作所耗的時間Tp =Tb+Ta+T

13、s+Tr+ （2）提高生產(chǎn)率的措施1)縮減基本時間Tb 外圓車削：Tb= 增大切削用量硬質(zhì)合金200m/min，陶瓷刀具500m/min金剛石、立方氮化硼刀具普通鋼材900m/min淬火鋼或高鎳合金鋼90m/min高速磨削80m/s；強力磨削深度630mm減少或重合切削行程長度多刀多刃加工 多件加工順序加工平行加工平行順序加工減小切削加工余量Z毛坯精化粉末冶金、壓力鑄造、精密鑄造、精鍛、冷擠壓、熱擠壓等冷擠壓齒輪代替剃齒2）縮短輔助時間直接縮減、間接縮減直接縮減輔助時間大批量生產(chǎn)先進高效夾具單件小批量生產(chǎn)成組夾具或通用夾具主動測量法加工過程中測量工件實際尺寸，并主動控制數(shù)字顯示裝置顯示尺寸變化

14、、刀具位移量間接縮減輔助時間使輔助時間與基本時間重合轉位移位工作臺或多根心軸加工時間內(nèi)裝卸工件主動測量或數(shù)字顯示裝置使測量時間與基本時間重合（3）縮短布置工件地時間減少調(diào)刀對刀時間快換刀夾、刀具微調(diào)機構、專用對刀樣板、對刀塊 （4）縮短準備和終結時間擴大零件批量和減少調(diào)整機床、工裝的時間成批生產(chǎn)縮短安裝刀具、調(diào)整機床的時間，擴大零件批量中小批生產(chǎn)零件通用化和標準化，或采用成組技術 十編制工藝規(guī)程文件機械加工工藝過程卡片成批生產(chǎn)工藝路線工序名稱、內(nèi)容、車間工段、機床工藝裝備名稱、時間定額機械加工工序卡片大批量生產(chǎn)、中批關鍵件、小批關鍵工序 工序加工要求細實線畫工件外形（加工面用粗實線表示）本工序

15、尺寸及公差、表面粗糙度及其它技術要求定位基準、夾壓位置和方式3-3工藝尺寸鏈一工藝尺寸鏈的概念1尺寸鏈的定義互相聯(lián)系的，按一定順序排列成的封閉尺寸圖形封閉性首尾相接工藝性隨工藝方案變化而變2工藝尺寸鏈的組成: 封閉環(huán)最后自然形成的尺寸，A0組成環(huán)直接獲得的尺寸增環(huán)該環(huán)增大，封閉環(huán)相應增大，減環(huán)該環(huán)增大，封閉環(huán)相應減小，3增、減環(huán)的判定方法設封閉環(huán)為減環(huán)方向，沿減環(huán)方向繞尺寸鏈順次畫箭頭，即為各組成環(huán)方向4工藝尺寸鏈的建立封閉環(huán)的確定間接得到組成環(huán)的查找從定位面到加工面的尺寸直接得到二工藝尺寸鏈計算的基本公式1封閉環(huán)基本尺寸=所有增環(huán)基本尺寸之和減去所有減環(huán)基本尺寸之和 2封閉環(huán)上偏差=所有增環(huán)上偏差之和減去所有減環(huán)下偏差之和 3封閉環(huán)下偏差=所有增環(huán)下偏差之和減去所有減環(huán)上偏差之和 4封閉環(huán)公差=各組成環(huán)公差之和 三工藝尺寸鏈的應用 1.基準不重合時