《機(jī)械零件結(jié)構(gòu)工藝性與工序設(shè)計(jì).pptx》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《機(jī)械零件結(jié)構(gòu)工藝性與工序設(shè)計(jì).pptx（46頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)趨R文網(wǎng)上搜索。

1、第3章 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂,3.1 基本概念3.2 毛坯的選擇3.3 零件結(jié)構(gòu)工藝性3.4 定位基準(zhǔn)的選擇 3.5 工藝路線的擬定 3.6 工序設(shè)計(jì)3.7工藝尺寸鏈3.8 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,1,NJUST 機(jī)械工程學(xué)院,本章的學(xué)習(xí)要求,(1) 掌握工藝過(guò)程的基本概念、組成；(2)了解生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類型及其工藝特點(diǎn)；(3) 掌握工藝規(guī)程的制訂步驟；(4)掌握工藝規(guī)程制訂中的毛坯選擇、結(jié)構(gòu)工藝性、基準(zhǔn)選擇、加工方法與加工順序的確定、加工余量的確定、工序尺寸計(jì)算；(5) 掌握工藝尺寸鏈的概念與計(jì)算；(6) 了解勞動(dòng)生產(chǎn)率和加工經(jīng)濟(jì)性的概念。重點(diǎn)和難點(diǎn)：工藝過(guò)程的概念與組成 工藝規(guī)程的制訂 工藝尺寸

2、鏈的概念與計(jì)算,2,NJUST 機(jī)械工程學(xué)院,機(jī)械制造系統(tǒng)：整體目的使系統(tǒng)能有效全面完成產(chǎn)品的機(jī)械加工任務(wù)，相當(dāng)于一個(gè)車間。,生產(chǎn)系統(tǒng)：整個(gè)工廠就是具有輸入和輸出的生產(chǎn)系統(tǒng)，不僅要組織產(chǎn)品生產(chǎn)，還要進(jìn)行企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理，獲得經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。,3.1 基本概念,3.1.1 機(jī)械加工工藝系統(tǒng)和生產(chǎn)系統(tǒng)機(jī)械加工工藝系統(tǒng)：由機(jī)床、夾具、刀具和工件組成,3,NJUST 機(jī)械工程學(xué)院,3.1.2 生產(chǎn)過(guò)程和工藝過(guò)程,生產(chǎn)過(guò)程：將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返南嚓P(guān)聯(lián)的全過(guò)程。 包括原材料的運(yùn)輸、保管，生產(chǎn)準(zhǔn)備、毛坯制造、零件加工、熱處理、裝配、檢驗(yàn)、調(diào)試、油漆、包裝等。,工藝過(guò)程和工藝流程 工藝過(guò)程：按一定順序逐漸改變

3、生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、位置和性質(zhì)，使之成為預(yù)期產(chǎn)品的主要過(guò)程。主要包括熱加工、冷加工及裝配等過(guò)程。 工藝流程：零件依次通過(guò)的全部加工過(guò)程，又稱為工藝路線。,4,NJUST 機(jī)械工程學(xué)院,工藝過(guò)程的組成,（1）工序：一個(gè)或一組工人利用同一機(jī)床或在同一地點(diǎn)對(duì)一個(gè)或幾個(gè)工件所連續(xù)完成的那部分工藝過(guò)程。（2）工步：加工表面、切削工具、切削用量（切削速度和進(jìn)給量）不變時(shí)連續(xù)完成的那部分工藝過(guò)程。（3）走刀：切削刀具在加工表面切削一次完成的工藝過(guò)程。（4）安裝：工件在機(jī)床上定位夾緊一次成為一次安裝。（5）工位：一次裝夾后，工件與夾具或機(jī)床的可動(dòng)部分一起相對(duì)機(jī)床固定部分所占據(jù)的每個(gè)工作位置。 通常多工位、多

4、刀具加工被看作一個(gè)工步，稱為復(fù)合工步。,5,NJUST 機(jī)械工程學(xué)院,零件年生產(chǎn)綱領(lǐng)： N=Qn (1+) (1+) Q-產(chǎn)品年生產(chǎn)綱領(lǐng)，n-產(chǎn)品中該零件件數(shù) -備品率 -廢品率,3.1.3 生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型,生產(chǎn)類型：根據(jù)產(chǎn)品大小、特征和生產(chǎn)綱領(lǐng)劃分。,生產(chǎn)綱領(lǐng)：根據(jù)國(guó)家計(jì)劃（市場(chǎng)需求）和企業(yè)生產(chǎn)能力編制的企業(yè)在計(jì)劃期（通常是一年）內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。,6,NJUST 機(jī)械工程學(xué)院,1） 工藝文件,3.1.4 機(jī)械加工工藝規(guī)程,2） 工藝規(guī)程的作用 l是組織生產(chǎn)的主要技術(shù)文件 l工藝規(guī)程是生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的依據(jù) l是新建和擴(kuò)建加工車間時(shí)的主要技術(shù)文件3） 制訂工藝規(guī)程的原始資料 l

5、零件的零件圖和產(chǎn)品的裝配圖 l產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領(lǐng) l毛坯的生產(chǎn)情況 l工廠現(xiàn)有生產(chǎn)條件 l先進(jìn)工藝及生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展情況,7,NJUST 機(jī)械工程學(xué)院,4） 制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的步驟,l 計(jì)算年生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型 l 對(duì)零件進(jìn)行工藝分析 l確定零件的毛坯種類、形狀、尺寸和精度 l擬定工藝路線：選基準(zhǔn)、確定加工方法、加工順序 l確定確定工序所用設(shè)備： （1）加工范圍與工件尺寸相適應(yīng) （2）加工精度與工序要求相適應(yīng) （3）機(jī)床效率與生產(chǎn)類型相適應(yīng) l確定工序的工藝裝備：選擇夾具、刀具、量具和輔具 l確定各工序的加工余量，計(jì)算工序尺寸及公差 l確定各工序的切削用量 l確定時(shí)間定額 l填寫工藝文件,

6、8,NJUST 機(jī)械工程學(xué)院,3.2 毛坯的選擇,3.2.1 確定毛坯種類 l常用毛坯（1）型材：棒料、管材、異型材、板材等,（2）鑄件：砂鑄、永久型鑄、離心鑄造、熔模（精密）鑄造、壓鑄等（3）鍛件：自由鍛、模鍛、精鍛,（4）焊接件（5）沖壓件（6）冷擠壓件（7）粉末冶金件,9,NJUST 機(jī)械工程學(xué)院,l 選擇毛坯應(yīng)考慮的因素,3.2.2 確定毛坯的形狀毛坯形狀應(yīng)力求接近零件形狀毛坯形狀還要便于加工，保證加工質(zhì)量,（1）零件的材料及其機(jī)械性能（2）生產(chǎn)綱領(lǐng)的大?。?）工廠毛坯的生產(chǎn)條件和技術(shù)水平及可能性、經(jīng)濟(jì)性。,10,NJUST 機(jī)械工程學(xué)院,3.3 零件結(jié)構(gòu)工藝性,3.3.1零件結(jié)構(gòu)工藝

7、性的基本概念l零件結(jié)構(gòu)工藝性：零件制造、裝配、維修的難易程度，是評(píng)價(jià)零件結(jié)構(gòu)優(yōu)劣的重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。,l衡量零件結(jié)構(gòu)工藝性的依據(jù) （1）零件 結(jié)構(gòu)通用化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的程度； （2）零件加工工藝復(fù)雜程度及經(jīng)濟(jì)性； （3）材料的利用率； （4）加工面積的大小和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化加工的可能性。,l 結(jié)構(gòu)工藝性是相對(duì)的，與生產(chǎn)規(guī)模、設(shè)備條件、技術(shù)水平等因素密切相關(guān),11,NJUST 機(jī)械工程學(xué)院,3.2.2切削加工對(duì)零件結(jié)構(gòu)工藝性要求,l 提高零件結(jié)構(gòu)工藝性的原則 （1）在保證零件剛度、強(qiáng)度等條件下減輕零件的重量和體積，以節(jié)省材料，方便儲(chǔ)運(yùn)。具體設(shè)計(jì)方法：合理運(yùn)用加強(qiáng)筋等。,（2）有利于保證加工的可能性和

8、經(jīng)濟(jì)性，保證加工質(zhì)量，提高加工效率。具體設(shè)計(jì)方法：簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、減小加工面積、工件便于安裝定位、加工和測(cè)量、滿足工種工藝的要求等。,例如：螺紋退刀槽、砂輪越程槽、刨、插退刀槽,刀具形狀影響：鉆孔頂角、不能在斜面上鉆孔，出口也不能是斜面、孔軸線必須是直線；銑刀圓弧，內(nèi)凹處不能是尖角。,12,NJUST 機(jī)械工程學(xué)院,l 提高零件結(jié)構(gòu)工藝性的原則,（3）零件結(jié)構(gòu)要素標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，以簡(jiǎn)化工藝裝備（刀具、夾具、量具及輔具等）。 （4）合理規(guī)定尺寸精度、表面粗糙度要求及主要件的性能參數(shù)，以縮短加工過(guò)程。 （5）把先進(jìn)的工藝方法與工廠 實(shí)際生產(chǎn)條件結(jié)合起來(lái)。,13,NJUST 機(jī)械工程學(xué)院,圖例：便于加工,

9、14,NJUST 機(jī)械工程學(xué)院,圖：刀具結(jié)構(gòu)影響,15,NJUST 機(jī)械工程學(xué)院,3.3.3裝配工藝對(duì)零件結(jié)構(gòu)工藝性的要求,l 改善機(jī)器結(jié)構(gòu)的裝配工藝性的原則（1）機(jī)器結(jié)構(gòu)應(yīng)能分解成為獨(dú)立裝配單元，以便于組織平行的流水裝配作業(yè)，縮短裝配周期。（2）應(yīng)便于裝配和調(diào)整、減輕勞動(dòng)量。（3）零件數(shù)量、規(guī)格減小，簡(jiǎn)化裝配結(jié)構(gòu)。（4）有利于達(dá)到和提高裝配質(zhì)量要求。,16,NJUST 機(jī)械工程學(xué)院,3.4 定位基準(zhǔn)的選擇,3.4.1 基準(zhǔn)的概念及分類：基準(zhǔn)：用來(lái)確定生產(chǎn)對(duì)象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的點(diǎn)、線、面?；? 基準(zhǔn)不一定具體可見(jiàn)（如孔的中心線等），在零件上通常是通過(guò)有關(guān)具體表面表現(xiàn)出來(lái)的，這些表

10、面稱為基面?；鶞?zhǔn)的分類： 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)：圖樣上標(biāo)注的起點(diǎn)。 工藝基準(zhǔn)：裝配基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn) 工序基準(zhǔn)：工序圖中用來(lái)確定本工序加工表面形狀、尺寸、位置的基準(zhǔn)。 按基準(zhǔn)面狀況分： 粗基準(zhǔn)：未加工表面作為基準(zhǔn) 精基準(zhǔn)：達(dá)到一定精度的加工表面為基準(zhǔn),17,NJUST 機(jī)械工程學(xué)院,l 粗基準(zhǔn)的選擇選擇原則： 1）選重要表面為粗基準(zhǔn)，保證各重要加工表面加工余量均勻。,2）選不加工表面為粗基準(zhǔn)，保證加工表面與不加工表面之間的相互位置精度。,3）選余量最小的表面為粗基準(zhǔn)，保證各表面有足夠的加工余量。,3.4.2 定位基準(zhǔn)的選擇,4）選寬大平整的表面為粗基準(zhǔn)，保證安裝穩(wěn)定可靠。 5）粗基準(zhǔn)只能使用一次（同

11、一尺寸方向）。,18,NJUST 機(jī)械工程學(xué)院,l 精基準(zhǔn)的選擇原則,保證加工精度，同時(shí)考慮安裝準(zhǔn)確可靠和方便，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。應(yīng)選尺寸精度與形位精度高，表面粗糙度較低，面積較大的面為精基準(zhǔn)，一方面減小基準(zhǔn)位移誤差，另一方面方便于裝夾。（1）基準(zhǔn)重合原則：定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)（工序）基準(zhǔn)重合，以避免基準(zhǔn)不重合誤差。,（4）互為基準(zhǔn)原則：為了使加工表面間有較高的位置精度，采用相應(yīng)的表面為基準(zhǔn)反復(fù)加工。（5）應(yīng)選尺寸精度與形位精度高，表面粗糙度較低，面積較大的面為精基準(zhǔn)，一方面減小基準(zhǔn)位移誤差，另一方面方便于裝夾。,（2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則：多個(gè)表面的加工采用同一個(gè)定位基準(zhǔn)，保證各表面間的位置精度。,（3）自為

12、基準(zhǔn)原則：以加工表面自身為定位基準(zhǔn)。一般用于精度較高而余量較小的場(chǎng)合及拉削加工（保護(hù)拉刀）等。,19,NJUST 機(jī)械工程學(xué)院,3.5 工藝路線的擬定,3.5.1 表面加工方法選擇考慮的主要因素： l應(yīng)選擇相應(yīng)的獲得經(jīng)濟(jì)精度的加工方法 l 要考慮工件材料的性質(zhì) l要考慮工件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸大小 l要考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性的要求 l要考慮工廠的現(xiàn)有設(shè)備情況和技術(shù)條件,20,NJUST 機(jī)械工程學(xué)院,3.5.2加工順序的安排,l 切削加工工序的安排（1）加工階段的劃分，且應(yīng)遵循先粗后精的原則 加工階段：粗加工階段、半精加工階段、精加工階段、光整加工階段 劃分加工階段的目的：保證加工質(zhì)量，提高加工效率；

13、及早發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷并及時(shí)處理；便于合理選用設(shè)備；便于熱處理工序的安排。,（2）先基面后其它表面（3）先面后孔（4）先主后次,21,NJUST 機(jī)械工程學(xué)院,l 熱處理工序的安排,（1）預(yù)處理（2）中間熱處理（3）最終熱處理（4）化學(xué)處理和表面處理 l 輔助工序的安排（1）檢驗(yàn)和特種檢驗(yàn) （2）平衡 （3）清洗等,22,NJUST 機(jī)械工程學(xué)院,3.5.3 工序的集中于分散,l 工序分散的特點(diǎn)（1）機(jī)床、刀具、夾具等結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整方便；（2）生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量小，加工過(guò)程中調(diào)整少；（3）可以選用最有利的切削用量；（4）工序數(shù)目多，工序加工內(nèi)容少，設(shè)備數(shù)目多，工藝路線長(zhǎng)，操作工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大。,2

14、3,NJUST 機(jī)械工程學(xué)院,l 工序集中的特點(diǎn),（1）有利于采用高效專用機(jī)床和工藝裝備，生產(chǎn)效率高。（2）工序數(shù)目少，工藝路線短，便于生產(chǎn)計(jì)劃和管理。（3）設(shè)備數(shù)量少，相應(yīng)地操作工人少，生產(chǎn)面積小。（4）工件裝夾次數(shù)少，節(jié)省了輔助時(shí)間，提高了加工面間的位置精度。（5）專用設(shè)備、工藝裝備投資大，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大，產(chǎn)品調(diào)整困難。,24,NJUST 機(jī)械工程學(xué)院,l 單邊余量 ：非對(duì)稱表面如平面等的加工余量。 本道工序的余量公差等于本道工序與上道工序的尺寸公差之和。 TZ=Ts+Tbl 雙邊余量：回轉(zhuǎn)體表面的加工余量。 工序尺寸的公差，一般規(guī)定按“向體原則”單向標(biāo)注，而在毛坯的尺寸公差一般采用雙向

15、標(biāo)注。,3.6 工序設(shè)計(jì),3.6.1 加工余量的確定 加工余量：指加工過(guò)程中從加工表面切除的金屬層厚度。 毛坯總余量：毛坯尺寸與零件圖設(shè)計(jì)尺寸之差。 工序余量：相鄰兩工序的尺寸之差。,25,NJUST 機(jī)械工程學(xué)院,影響加工余量的因素,l 上道工序留下的表面粗糙度Ra和表面缺陷層Da，本工序必須切除。 l 上道工序的尺寸公差Ta l工件各表面相互位置的空間偏差0 l 本道工序的安裝誤差b確定加工余量的方法 l 計(jì)算法 l 經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法 l 查表法,26,NJUST 機(jī)械工程學(xué)院,工序尺寸的確定,基準(zhǔn)重合時(shí)工序尺寸和公差的確定 l 確定各工序的加工余量 l 計(jì)算各工序的尺寸（逆推法） l 確定各工

16、序的尺寸公差及表面粗糙,例：某機(jī)床主軸孔要求為100+0.035（Ra0.8），毛坯為鑄造孔，確定表中各工序尺寸及偏差。,27,NJUST 機(jī)械工程學(xué)院,基準(zhǔn)不重合時(shí)工序尺寸及其公差的確定,采用尺寸鏈進(jìn)行分析計(jì)算圖表跟蹤法,28,NJUST 機(jī)械工程學(xué)院,3.7 工藝尺寸鏈,3.7.1工藝尺寸鏈的定義和特征l工藝尺寸鏈：由相互聯(lián)系的尺寸按一定順序首尾相接排列的尺寸封閉圖l工藝尺寸鏈的特征： 封閉性 關(guān)聯(lián)性,尺寸鏈的組成及尺寸鏈圖l尺寸鏈的組成,29,NJUST 機(jī)械工程學(xué)院,l尺寸鏈圖作法：,（1） 找封閉環(huán)(一個(gè)尺寸鏈只有一個(gè))； （2）從封閉環(huán)開(kāi)始按零件相關(guān)表面間的聯(lián)系畫出各組成環(huán)，形成封閉圖形。注意要求其組成環(huán)的數(shù)量最少； （3）從封閉環(huán)開(kāi)始用箭頭首尾相接各尺寸環(huán)； （4）標(biāo)明各尺寸環(huán)的性質(zhì)，與封閉環(huán)同向的為減環(huán)，與封閉環(huán)反向的為增環(huán)。,30,NJUST 機(jī)械工程學(xué)院,圖示工件,加工時(shí)，先加工工件長(zhǎng)度，再加工小孔，最后加工大孔，控制大孔深度，而小孔深度是由加工工件總長(zhǎng)和大孔深度決定的，故小孔的深度即為封閉環(huán)。測(cè)量時(shí)，小孔的深度無(wú)法直接檢測(cè)，一般先檢測(cè)工件長(zhǎng)度和大空深度，小孔深度為