[教育]冶金輥軸類零件制造工藝

1、1,項(xiàng)目一：軸類零件加工及案例分析,學(xué)習(xí)情景一：冶金輥軸類零件制造工藝,,項(xiàng)目任務(wù)1：知識(shí)準(zhǔn)備,2,冶金機(jī)械設(shè)備的制造特點(diǎn),1、加工零件品種繁多，多屬于單件或小批量生產(chǎn)。2、機(jī)械設(shè)備尺寸較大，屬于重型機(jī)械制造。 3、設(shè)備可靠性要求較高，突出設(shè)備運(yùn)行的安全性。4、箱架體類零件使用量較大，鏜床加工在制造中比重較大。5、零件制造中與相關(guān)裝配零件的關(guān)聯(lián)性較大，設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)安裝后形成成套設(shè)備或生產(chǎn)線。,,,在冶金機(jī)械制造，是為冶金工礦企業(yè)提供

2、機(jī)械裝備，這些裝備按用途主要分有：燒結(jié)系列裝備、煉鐵系列裝備、煉鋼系列裝備、軋鋼系列裝備等。在以上裝備中，主要有以下制造特點(diǎn)：,,,3,一、基本概念,4,1、生產(chǎn)過程,生產(chǎn)過程：將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的全過程稱為生成過程。生成過程是包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、制造和裝配等一系列相互關(guān)聯(lián)的勞動(dòng)過程,5,2、工藝過程,1）工藝過程的概念：改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品的過程，稱為工藝過程。包括毛坯制造、切削與磨

3、削加工、熱處理、裝配等 2）工藝過程還可以進(jìn)一步分為機(jī)械加工工藝過程和裝配工藝過程。,6,☆ 工藝過程組成,工序：是指一個(gè)或一組工人，在一個(gè)工作地點(diǎn)對(duì)一個(gè)或同時(shí)對(duì)幾個(gè)工件所連續(xù)完成的那部分工作。安裝：是指工件經(jīng)一次裝夾后所完成的那一部分工序。工步：是指在加工表面和加工工具不變的情況下，所連續(xù)完成的那一部分工序。工作行程：是指刀具以加工進(jìn)給速度相對(duì)工件所完成一次進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的工步部分。一個(gè)工步可以包括一個(gè)或幾個(gè)工作行程 工位：是指為

4、了完成一定的工序部分，一次裝夾工件后，工件與夾具或設(shè)備的可動(dòng)部分一起相對(duì)刀具或設(shè)備的固定部分所占據(jù)的每一個(gè)位置稱為一個(gè)工位。,7,工序1,,安裝1,安裝2,....,,工步1,工步2,....,,工作行程1,工作行程2,....,☆ 工藝過程組成關(guān)系,8,☆ 工藝過程組成案例,9,車削工序,安裝1,,工步2：φ32,工步3：φ34,,工作行程1：粗平,工作行程2：精平,....,柱 銷 加 工,,工步4：錐面,工

5、步5：φ16,工步1：平端面,工步6：切槽,工步6：車螺紋,工步6：切斷,☆ 工藝過程組成案例,10,3、工件裝夾方法,概念：定位：使工件在機(jī)床上或夾具中占據(jù)正確位置的過程稱為定位。加工中，需要使工件相對(duì)于刀具及機(jī)床保持一個(gè)正確的位置。夾緊：在工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不便的操作稱為夾緊。裝夾：定位與夾緊過程的總和即是裝夾。,11,☆ 工件裝夾方法,1）工件的裝夾方法的種類: 找正裝夾法、夾具裝夾法2）找正

6、裝夾法：是一種通過找正來進(jìn)行定位，然后予以夾緊的裝夾方法。適用場(chǎng)合：找正裝夾法主要用于單件、小批生產(chǎn)中加工尺寸大、工件形狀復(fù)雜或加工精度要求很高的場(chǎng)合。 3）夾具裝夾法：是通過夾具上的定位元件與工件上的定位基面相接觸或相配合，使工件能被方便迅速的定位，然后進(jìn)行夾緊的方法。其裝夾快捷、定位精度穩(wěn)定。適用場(chǎng)合：廣泛用于成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)。,12,☆ 找正方法,1、工件的找正的方法：直接找正、按劃線找正2、直接找正。即用劃針、直尺、千

7、分尺等對(duì)工件被加工表面（毛坯表面或已加工表面）進(jìn)行找正，以保證這些表面與機(jī)床運(yùn)動(dòng)和機(jī)床工作臺(tái)支承面間有正確的相對(duì)位置關(guān)系的方法。3、按劃線找正。即在工件定位之前先經(jīng)劃線工序，然后按工件上劃出的線進(jìn)行找正的方法。4、劃線時(shí)要求：①使工件各表面都有足夠的加工余量；②使工件加工表面與工件不加工表面保持正確的相對(duì)位置關(guān)系；③使工件找正定位準(zhǔn)確迅速方便。,13,4、尺寸精度獲得方法,工件尺寸精度獲得方法：1）試切法：即通過試切—測(cè)量—

8、調(diào)整—再試切，反復(fù)進(jìn)行，直到被加工尺寸達(dá)到要求為止。該方法效率低，工人技術(shù)級(jí)別要求高，常用于單件小批生產(chǎn)。2）調(diào)整法：即先調(diào)整好刀具和機(jī)床的相互位置，在加工一批零件的過程中保持這個(gè)位置不變，以保證被加工尺寸的方法。該方法主要用于成批生產(chǎn)或大量生產(chǎn)。3）定尺寸刀具法：即用刀具尺寸來保證被加工部位尺寸的加工方法。如鉆孔、鉸孔、拉孔、攻絲、銑槽等。4）自動(dòng)控制法：用測(cè)量裝置、進(jìn)給裝置、控制系統(tǒng)組成的自動(dòng)加工系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)加工的方法。如采用

9、數(shù)控機(jī)床。,14,5、生產(chǎn)類型,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)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。 生產(chǎn)類型：企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類。一般分為：大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)、單件生產(chǎn),15,☆ 生產(chǎn)類型具體特征,1、單件生產(chǎn)：生產(chǎn)的產(chǎn)品品種繁多，產(chǎn)品只制造一個(gè)或幾個(gè)，而且很少再重復(fù)生產(chǎn)。重型機(jī)器、非標(biāo)準(zhǔn)專用設(shè)備產(chǎn)品及設(shè)備修理、產(chǎn)品試制時(shí)的加工通常屬于這種類型 2、成批生產(chǎn)：生產(chǎn)某幾種產(chǎn)品，每種產(chǎn)品均有一定數(shù)量，各種產(chǎn)

10、品是分期分批地輪番投產(chǎn)。根據(jù)投產(chǎn)批量，又分為：小批、中批、大批3、大量生產(chǎn)：產(chǎn)量大品種少，大多數(shù)工作地長(zhǎng)期的重復(fù)進(jìn)行一種零件的某一工序的加工。軸承、自行車、縫紉機(jī)、汽車、拖拉機(jī)等產(chǎn)品的制造即屬于這種類型,16,☆ 生產(chǎn)類型選擇,17,二、機(jī)械加工工藝規(guī)程,18,1、基本概念,1）工藝規(guī)程的概念：是規(guī)定產(chǎn)品或零部件制造工藝過程和操作方法等的工藝文件。2）零件機(jī)械加工工藝規(guī)程的內(nèi)容有哪些？ 工藝路線，各工序的具體加工內(nèi)容、要求及

11、說明，切削用量，時(shí)間定額及使用的機(jī)床設(shè)備與工藝裝備等。 3）工藝路線的概念：是指產(chǎn)品或零部件在生產(chǎn)過程中，由毛坯準(zhǔn)備到成品包裝入庫，經(jīng)過企業(yè)各部門或工序的先后順序 4）工藝裝備（工裝）的概念：是產(chǎn)品制造過程中所用的各種工具的總稱，包括刀具、夾具、模具、量具、檢具、輔具、鉗工工具和工位器具等。,19,☆ 工藝規(guī)程作用,1、工藝規(guī)程的作用：（1）工藝規(guī)程是指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技術(shù)文件。合理的工藝規(guī)程是在總結(jié)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，依據(jù)工藝?yán)碚?/p>

12、和必要的工藝實(shí)驗(yàn)而擬定的，是保證產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性的指導(dǎo)性文件。因此，生產(chǎn)中應(yīng)嚴(yán)格的執(zhí)行既定的工藝規(guī)程。（2）工藝規(guī)程是生產(chǎn)準(zhǔn)備和生產(chǎn)管理的基本依據(jù)。工夾量具的設(shè)計(jì)制造或采購，原材料、半成品及毛坯的準(zhǔn)備，勞動(dòng)力及機(jī)床設(shè)備的組織安排，生產(chǎn)成本的核算等，都要以工藝規(guī)程為基本依據(jù)。（3）工藝規(guī)程是新建擴(kuò)建工廠或車間時(shí)的基本資料。只有依據(jù)工藝規(guī)程和生產(chǎn)綱領(lǐng)才能確定生產(chǎn)所需機(jī)床的類型和數(shù)量，機(jī)床布置、車間面積及工人工種，等級(jí)及數(shù)量等。（4

13、）工藝規(guī)程還是工藝技術(shù)交流的主要文件形式。,20,☆ 工藝規(guī)程作用,常用機(jī)械加工工藝規(guī)程格式有：（1）工藝過程卡片。它是以工序?yàn)閱挝缓?jiǎn)要說明或零、部件的加工過程的一種工藝文件。它是編制其它工藝文件的基礎(chǔ)，也是生產(chǎn)準(zhǔn)備、編制作業(yè)計(jì)劃和組織生產(chǎn)的依據(jù)。僅在單件小批生產(chǎn)中才用它直接指導(dǎo)工人的加工操作。（2）工藝卡片。它是按產(chǎn)品或零、部件的某一工藝階段編制的工藝文件。它以工序?yàn)閱卧?，詳?xì)說明產(chǎn)品（或零、部件）在某一工藝階段中的工序號(hào)、工序名

14、稱、工序內(nèi)容、工藝參數(shù)、操作要求以及采用的設(shè)備和工藝裝備等。是指導(dǎo)工人生產(chǎn)和幫助車間技術(shù)人員掌握零件加工過程的一種主要工藝文件。廣泛用于成批生產(chǎn)或重要零件的單件小批生產(chǎn)中。（3）工序卡片。它是在工藝過程卡片或工藝卡片的基礎(chǔ)上，按每道工序所編制的一種工藝文件。一般具有工序簡(jiǎn)圖，并詳細(xì)該工序的每個(gè)工步的加工內(nèi)容、工藝參數(shù)、操作要求以及所有設(shè)備和工藝裝備等。多用于大批大量生產(chǎn)及重要零件的成批生產(chǎn)。,21,工藝過程卡片,22,工藝卡片,23,

15、工序卡片,24,2、工藝規(guī)程的制定原則,機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定原則是： 1）在制定工藝規(guī)程時(shí)要充分考慮和采取措施保證產(chǎn)品質(zhì)量，并能以最經(jīng)濟(jì)的方法獲得要求的生產(chǎn)率和年生產(chǎn)綱領(lǐng)。 2）還要考慮有良好的生產(chǎn)勞動(dòng)條件和便于組織生產(chǎn)。,優(yōu)質(zhì)、高效、低成本,25,3、制定步驟,機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定工作主要包括哪些階段？1）準(zhǔn)備階段2）工藝過程擬定3）工序設(shè)計(jì)階段,26,階段小結(jié),1、生產(chǎn)過程、工藝過程、工序、安裝、生產(chǎn)類型等相關(guān)

16、基本概念2、機(jī)械加工工藝規(guī)程制造的原則與步驟,27,階段任務(wù),1、如何劃分生產(chǎn)類型？各生產(chǎn)類型的工藝特征是什么？2、何為工序？何為工步？3、零件的裝夾方法和找正方法有哪些？4、機(jī)械制造工藝規(guī)程有哪些內(nèi)容？有何作用？5、,28,三、機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂方法,29,1、原始資料準(zhǔn)備,編制工藝規(guī)程需準(zhǔn)備的原始資料包括：1）產(chǎn)品全套裝配圖及零件圖；2）產(chǎn)品質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)；3）產(chǎn)品年產(chǎn)量計(jì)劃；4）企業(yè)現(xiàn)有毛坯制造及機(jī)械加工條件方面

17、的資料，如機(jī)床品種、規(guī)格及加工精度，工裝制造能力，工人技術(shù)水平等。,30,2、產(chǎn)品工藝分析,產(chǎn)品工藝性分析的目的：是產(chǎn)品技術(shù)設(shè)計(jì)之后進(jìn)行的，其目的是做到對(duì)該零件心中有數(shù)。工藝性分析的主要內(nèi)容： 1）要通過分析零件圖和產(chǎn)品裝配圖，熟悉產(chǎn)品性能、用途和工作條件，了解零件的裝配關(guān)系及其作用； 2）分清各加工表面的主次，分析各項(xiàng)公差和技術(shù)要求的制定依據(jù)，明確主要技術(shù)要求和關(guān)鍵技術(shù)問題，以便有的放矢，調(diào)動(dòng)必要的工藝措施保證這些要求。

18、 3）檢查圖樣的完整性和正確性； 4）審查零件采用材料是否恰當(dāng)； 5）分析規(guī)定的零件技術(shù)要求是否合理，現(xiàn)有生產(chǎn)條件是否能達(dá)到。、 6)審查零件是否有良好的結(jié)構(gòu)工藝性。,31,3、毛坯選擇,毛坯的概念：是指根據(jù)零件（或產(chǎn)品）所要求的形狀、工藝尺寸等而制成的供進(jìn)一步加工用的生產(chǎn)對(duì)象。毛坯種類、形狀、尺寸及精度對(duì)機(jī)械加工工藝過程、產(chǎn)品質(zhì)量、材料消耗和生產(chǎn)成本有著直接影響。,32,☆ 毛坯種類,鑄造件,鍛造件,焊接件,沖壓件,通過某

19、種手段制造出與零件的形狀、尺寸相近的毛坯的過程稱毛坯成形。其主要方法有鑄造、鍛造、焊接、粉末冶金等等。,33,☆ 毛坯特點(diǎn),34,☆ 毛坯特點(diǎn),35,☆ 毛坯的選擇,1、生產(chǎn)規(guī)?！a(chǎn)品年產(chǎn)量和批量 生產(chǎn)規(guī)模越大則應(yīng)采用精度高和生產(chǎn)率高的毛坯制造方法。例如，對(duì)于大批大量生產(chǎn)，我們經(jīng)常采用金屬模進(jìn)行毛坯的制造，而對(duì)于單件生產(chǎn)，我們一般采用砂型鑄造或消失模制造。2、工件結(jié)構(gòu)形狀和尺寸大小 它決定了某種毛坯制造方法的可能性和經(jīng)濟(jì)性。例如尺

20、寸較大的軋輥，一般不采取模鍛，而是采用鑄造；結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件一般采用鑄造的形式等。3、工件的機(jī)械加工性能要求 毛坯的制造方法不同，將影響其機(jī)械加工性能。例如鍛制軸的機(jī)械性能要高于熱軋型材圓軸；金屬型澆鑄的毛坯，強(qiáng)度要高于砂型澆鑄的，離心澆鑄和壓鑄則強(qiáng)度更高。,36,4、擬定加工工藝路線,1）擬定工藝路線之初，需找出所有要加工的零件表面并逐一確定各表面的加工獲得過程，加工獲得過程中的每一步驟相當(dāng)于一個(gè)工步。2）然后將所有工步內(nèi)容按一定

21、原則排列成先后進(jìn)行的序列，即確定加工的先后順序。3）再確定該序列中哪些相鄰工步可以合并為一個(gè)工序，即進(jìn)行工序組合，形成以工序?yàn)閱挝坏臋C(jī)械加工工序序列。4）最后再將需要的輔助工序、熱處理工序等插入上述序列之中，就得到了要求的機(jī)械加工工藝路線。注意事項(xiàng)：在確定加工先后順序和進(jìn)行工序組合時(shí)，首先需要明確各次加工的定位基準(zhǔn)及裝夾方法。所以定位基準(zhǔn)選擇是擬定工藝路線的重要內(nèi)容之一。,37,☆ 工藝路線擬定過程,38,☆ 確定定位基準(zhǔn),定位基

22、準(zhǔn)：在加工中用作定位的基準(zhǔn)。 可分為：粗基準(zhǔn)：以未切削加工過的表面作為定位基準(zhǔn)的。精基準(zhǔn)：以已切削加工過的表面作為定位基準(zhǔn)的。,39,☆ 粗基準(zhǔn)的選擇原則,1、對(duì)具有較多加工表面的零件，選擇粗基準(zhǔn)時(shí)應(yīng)能夠合理分配加工表面的加工余量，以保證：（1） 各表面有足夠的加工余量；（2） 對(duì)一些重要表面和內(nèi)表面，應(yīng)盡量使加工余量分布均勻。（3） 各表面上的總的金屬切除量為最小。,40,圖1－11 鍛造毛坯粗基準(zhǔn)選擇,圖1－12 床

23、身加工粗基準(zhǔn)選擇（a）合理；（b）不合理。,（a）,（b）,☆ 粗基準(zhǔn)的選擇原則,41,☆ 粗基準(zhǔn)的選擇原則,2、對(duì)于具有不加工表面的工件，為保證不加工表面和加工表面之間的相對(duì)位置要求，一般應(yīng)選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。,42,☆ 粗基準(zhǔn)的選擇原則,3、選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)考慮能使定位準(zhǔn)確，夾緊可靠，以及夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便。為此，應(yīng)盡量選用平整、光潔和足夠大的尺寸，以及沒有澆冒口、飛邊等缺陷的表面為粗基準(zhǔn)。4、一個(gè)工序尺寸方向上的粗基準(zhǔn)

24、只能使用一次。,43,☆ 精基準(zhǔn)的選擇原則,1、基準(zhǔn)重合的原則：即應(yīng)盡量選擇零件上的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)，這樣可以減少由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的定位誤差。,44,圖1－15 活塞的止口,☆ 精基準(zhǔn)的選擇原則,2、基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則：應(yīng)盡可能使多個(gè)表面加工時(shí)都采用同一的定位基準(zhǔn)為精基準(zhǔn)。,45,☆ 精基準(zhǔn)的選擇原則,3、互為基準(zhǔn)的原則。當(dāng)兩個(gè)加工表面加工精度及相互位置精度要求較高時(shí)，可以用兩面互為精基準(zhǔn)。反復(fù)加工，不斷逐步提高定位基準(zhǔn)的精度，進(jìn)而

25、達(dá)到高的加工要求。4、自為基準(zhǔn)的原則。有些精加工或光整加工工序的余量很小，而且要求加工時(shí)余量均勻。,46,名稱：軸承座 材質(zhì)：35,基準(zhǔn)選擇案例分析,47,基準(zhǔn)選擇案例分析,工藝流程：劃線→X53→T68→劃線→Z35→鉗工,48,☆ 確定表面加工方法,1、加工經(jīng)濟(jì)精度的概念：是在正常加工條件下（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(jí)的工人，不延長(zhǎng)加工時(shí)間）所能保證的加工精度。2、各種加工方法的加工經(jīng)濟(jì)精度和與之

26、相應(yīng)的粗糙度，是用來確定表面加工方法的依據(jù)。3、某一表面加工方法的確定，主要由該表面要求的加工精度及粗糙度確定,49,一般原則,1、先由零件圖上給定的某表面的加工要求，按加工經(jīng)濟(jì)精度確定應(yīng)使用的最終加工方法。2、確定該最終加工之前采用成本更低，效率更高的方法進(jìn)行準(zhǔn)備加工。3、獲得同一精度及表面粗糙度，其加工方法往往有多種，實(shí)際選擇時(shí)，還要結(jié)合零件的結(jié)構(gòu)形狀，尺寸大小以及工件材料和熱處理要求等因素全面考慮。4、應(yīng)考慮產(chǎn)品生產(chǎn)類型，

27、即生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性的要求。在大批大量生產(chǎn)中可采用高效率的加工方法。如拉削和自動(dòng)化機(jī)床的加工，甚至可以從根本上改變毛坯的種類和形狀，大大減少切削加工量。5、在選擇表面加工方法時(shí)，應(yīng)考慮本廠的具體生產(chǎn)條件，現(xiàn)有的機(jī)床種類以及機(jī)床的生產(chǎn)負(fù)荷狀況等。,50,加工經(jīng)濟(jì)精度和粗糙度—外圓加工,51,,,加工經(jīng)濟(jì)精度和粗糙度—外圓加工,52,加工經(jīng)濟(jì)精度和粗糙度—孔加工,53,加工經(jīng)濟(jì)精度和粗糙度—孔加工,54,加工經(jīng)濟(jì)精度和粗糙度—平面加工,55,

28、加工經(jīng)濟(jì)精度和粗糙度—平面加工,56,5、加工階段劃分,1、粗加工階段。其目的主要是高效率的去除各加工表面上的大部分余量，并為半精加工提供基準(zhǔn)。2、半精加工階段。其任務(wù)是完成次要表面的加工，并為主要表面的精加工作準(zhǔn)備。3、精加工階段。其任務(wù)是完成主要表面的精加工。4、光整加工階段。對(duì)某些主要表面進(jìn)行光整加工，即在精加工后，從工件上不切除或切除極薄金屬層，用以提高工件表面光潔度或強(qiáng)化其表面的加工過程。,57,☆ 劃分加工階段目的,1

29、、保證加工質(zhì)量：粗加工時(shí)產(chǎn)生的切削力大，切削熱多，加之工件被切除較厚一層金屬后內(nèi)應(yīng)力重新分布，加工時(shí)需要的夾緊力大，都使工件產(chǎn)生較大的加工變形。如在此之后直接進(jìn)行精加工，則不能保證要求的加工精度。精加工放在最后進(jìn)行還能減少主要表面上的磕碰和劃傷。2、合理使用設(shè)備：粗加工在功率大、精度低、生產(chǎn)率高的機(jī)床上進(jìn)行，以充分發(fā)揮設(shè)備潛力、提高生產(chǎn)率；而精加工可以在精度較高的機(jī)床上進(jìn)行、有利于長(zhǎng)期保持設(shè)備精度，有利于加工精度的穩(wěn)定和合理的配備工人

30、技術(shù)等級(jí)。3、 發(fā)現(xiàn)和處理毛坯缺陷:通過粗加工可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷，如氣孔、砂眼、余量不足等，及時(shí)決定修補(bǔ)或報(bào)廢，以免繼續(xù)加工浪費(fèi)工時(shí)。4、便于安排熱處理工序：在加工工藝過程的適當(dāng)位置插入必要的熱處理工序，自然而然的將機(jī)械加工工藝過程劃分為幾個(gè)加工階段。例如粗加工后插入調(diào)質(zhì)處理、淬火前安排粗加工和半精加工工序等。,58,☆ 加工順序的安排,2、先粗后精：即先安排粗加工，中間安排半精加工，最后安排精加工和光整加工。加工階段的劃分即反映

31、了這一原則。,3、先主后次：即先安排主要表面的加工，后安排次要表面的加工。這里的主要表面是指裝配基面、工作表面等；次要表面則是指鍵槽、緊固用光孔和螺紋孔以及連接螺紋等。由于次要表面加工工作量小，又常和主要表面有位置精度要求，故一般放在主要表面半精加工之后、精加工之前，也有放在最后進(jìn)行加工 。,4、先面后孔：對(duì)于箱體、機(jī)架類零件，由于平面所占輪廓尺寸較大，用平 面定位安裝比較平穩(wěn)，因此應(yīng)先加工平面，然后以平面為基準(zhǔn)加工各孔。

32、 對(duì)于在一平面上有孔要加工的情況，先加工平面后有利于孔的找正和試 切。,1、先基面后其它：加工一開始總是先把精基準(zhǔn)加工出來，然后以精基準(zhǔn)基面定位加工其它表面。在進(jìn)行精加工階段前，一般還需要把精基準(zhǔn)再修一下，以保證足夠的定位精度。,59,6、工序組合,工序組合一般性原則1）這幾個(gè)相鄰工步是否是在同種機(jī)床上進(jìn)行的，對(duì)成批以上的生產(chǎn)來講，幾次加工能否在同一夾具上完成。否則不能安排在同一工序內(nèi)完成。2

33、）這相鄰工步加工的表面間是否有較高的位置精度要求。如果有，則應(yīng)考慮安排在一個(gè)工序內(nèi)在一次安裝中完成各相關(guān)表面的加工。這時(shí)避免了多次安裝帶來的位置誤差，可以滿足較高的技術(shù)要求。例如大型齒輪內(nèi)孔、外圓及作定位基面的一個(gè)端面的加工一般要安排在一道工序內(nèi)完成。3）是采用工序集中還是采用工序分散的原則安排工藝過程。工序集中是零件加工集中在少數(shù)幾個(gè)工序中完成，每一工序中的加工內(nèi)容較多。而工序分散則相反，整個(gè)工藝過程工序數(shù)目多，而每道工序的加工內(nèi)容

34、比較少。,60,☆ 工序集中與分散,工序分散的特點(diǎn)是：1、機(jī)床及工藝裝備比較簡(jiǎn)單、調(diào)整方便、可以使用技術(shù)等級(jí)較低的技術(shù)工人；2、可以采用最合理的切削用量，機(jī)動(dòng)時(shí)間短；3、使用機(jī)床數(shù)量及操作工人數(shù)多，生產(chǎn)面積大，生產(chǎn)流動(dòng)資金占用多。,工序集中的特點(diǎn)是：1、減少工件的安裝次數(shù)，有利于保證加工表面之間的位置精度，又可減少裝卸工件的輔助時(shí)間；2、減少機(jī)床數(shù)量、操作工人人數(shù)和車間面積；3、減少工序數(shù)目，縮短了工藝路線，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)計(jì)劃組

35、織工作。同時(shí)，由于減少了工序間制品數(shù)量和縮短制造周期，有較好的經(jīng)濟(jì)效益。,61,7、熱處理工序,,（1） 預(yù)備熱處理。以改善材料切削性能、消除毛坯制造時(shí)的內(nèi)應(yīng)力為目的，包括退火、正火和調(diào)質(zhì)等，一般安排在機(jī)械加工之前進(jìn)行。（2） 消除內(nèi)應(yīng)力熱處理。主要目的要消除粗加工后產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，如人工實(shí)效、退火等，一般安排在粗加工之后進(jìn)行。預(yù)備熱處理和消除內(nèi)應(yīng)力熱處理還經(jīng)常合并進(jìn)行。 （3） 提高綜合機(jī)械性能的調(diào)質(zhì)處理。由于受材料淬透性的影

36、響，一般需安排在粗加工之后進(jìn)行。中碳鋼和低合金鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后綜合機(jī)械性能有顯著提高。（4） 最終熱處理。包括有表面淬火，滲透淬火和氮化處理等，以提高零件的硬度和耐磨性為主要目的。一般要安排在半精加工之后、精加工之前進(jìn)行。由于氮化層很薄，故氮化處理則安排在精加工之后光整加工之前進(jìn)行。,62,☆ 熱處理工序安排,63,8、輔助工序,檢驗(yàn)工序安排：粗加工全部結(jié)束之后；零件由一個(gè)車間轉(zhuǎn)向另一車間前后；重要工序加工前后；零件加工全部結(jié)

37、束之后。,常見的輔助工序有：零件檢驗(yàn)去毛刺清洗涂防銹油靜平衡或動(dòng)平衡打標(biāo)記……,64,階段小結(jié),1、機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂的基本方法,65,階段任務(wù),1、下圖(a)為零件圖，(b)、(c)為銑平面2和鏜孔Ⅱ時(shí)的工序圖，試指出：平面2的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)及測(cè)量基準(zhǔn)；鏜孔Ⅱ的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)及測(cè)量基準(zhǔn)。,66,階段任務(wù),2、簡(jiǎn)述粗基準(zhǔn)的選擇原則？3、簡(jiǎn)述精基準(zhǔn)的選擇原則？如何分析這些原則之間的矛盾？

38、4、簡(jiǎn)述安排機(jī)械加工工序順序的主要原則。5、試說明熱處理工序的安排，需根據(jù)哪些因素來決定。6、何謂輔助工序？它包括哪些種類的工序？其中檢驗(yàn)工序應(yīng)該怎樣來安排？7、何為工序集中？何為工序分散？決定工序集中和工序分散的主要因素是什么？,67,四、工序細(xì)化設(shè)計(jì),68,1、確定加工余量,1、加工總余量的概念：從被加工表面上切除的金屬層總厚度，即毛坯尺寸與零件圖的設(shè)計(jì)尺寸之差，也稱為毛坯余量。是各工序余量之和。 2、工序余量的概念：某一工

39、序所切除的金屬層厚度，即相鄰兩工序的工序尺寸之差。,69,☆ 余量,單邊余量與雙邊余量,相鄰兩工序尺寸之差等于被加工表面任一位置上在該工序內(nèi)切除的金屬層厚度的稱為單邊余量。,軸的加工（或孔加工、銑槽等對(duì)稱平面的加工）中，工序尺寸為直徑尺寸，在一個(gè)方向的金屬層被切除時(shí)，對(duì)稱方向上的金屬層也等量地同時(shí)被切除，使相鄰兩工序的工序尺寸之差等于加工表面任一位置上在該工序內(nèi)切除的金屬層厚度的兩倍。這時(shí)的工序余量為雙邊余量 。,70,☆ 加工余量公差

40、的計(jì)算,前工序公差帶,本工序公差帶,當(dāng)尺寸 a 、 b 均為工序基本尺寸時(shí)，基本余量為： Z=a-b 則最小余量： Zmin=amin-bmax 而最大余量： Zmax=amax-bmin,71,☆ 加工余量公差的計(jì)算,Tz＝Zmax－Zmin ＝(amax－bmin)－(amin－bmax) ＝Ta＋Tb 即：加工余量變化的公差Tz等于上道工序尺寸公差Ta與本工序尺寸公差Tb之和。,72,☆ 加工余量

41、影響因素,,,1、確定加工余量的基本原則：在保證加工質(zhì)量的前提下盡量減少加工余量 2、確定加工余量大小的影響因素： 1）上道工序加工表面的表面粗糙度高度Ha和表面缺陷層深度Ra，應(yīng)在本工序中去除； 2）上道工序的尺寸公差Ta，應(yīng)計(jì)入本工序加工余量。 3）上道工序的位置誤差，如彎曲、位移、偏心、偏斜、不平行、不垂直等。這些誤差必須在本工序中被修正。 4）本工序加工時(shí)的安裝誤差，即定位和夾緊誤差的大小。它也是一個(gè)向量，以b表示

42、。它的存在也要求以一定的余量給予補(bǔ)償。,73,☆ 加工余量的確定方法,加工總余量,精加工余量,,粗加工余量,,加工余量確定順序,加工總余量可在確定各加工余量后計(jì)算得出，也可先確定毛坯精度等級(jí)后查表確定總余量,第一道粗加工余量由總余量和已確定的其它工序余量推算得出。,由工序自身要求確定,（1）經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法。該方法確定不夠準(zhǔn)確，多用于單件小批生產(chǎn)。（2）查表修正法。這一方法應(yīng)用較廣泛。（3）分析計(jì)算法。較為合理、經(jīng)濟(jì)，但由于計(jì)算所需數(shù)據(jù)資

43、料目前并不齊全可靠，所以實(shí)際應(yīng)用尚少。,74,☆ 加工余量確定的意義,1、不能過大：加工余量規(guī)定得過大，不僅浪費(fèi)材料而且耗費(fèi)機(jī)時(shí)、刀具和電力；2、不能過?。杭庸び嗔恳膊荒芤?guī)定得過小，如果加工余量留得過小，則本工序加工就不能完全切除上工序留在加工表面上的缺陷層，這就沒有達(dá)到設(shè)置這道工序的目的。,75,2、確定工序尺寸及公差,1）工序尺寸獨(dú)立時(shí)的確定方法：一般方法：由零件要求最終尺寸和已確定的各工序余量逐步向前推算得出。 最終工序尺寸

44、及公差即是零件圖規(guī)定的尺寸及公差。其余各工序尺寸及公差可根據(jù)加工經(jīng)濟(jì)精度選取，并按入體原則標(biāo)注。毛坯尺寸公差及公差帶位置需查表確定。,,,2）當(dāng)工序尺寸不是獨(dú)立的，而是與其它尺寸有關(guān)聯(lián)時(shí)的確定方法：利用工藝尺寸鏈原理計(jì)算其大小及上下偏差。,76,,☆ 工序尺寸確定案例,某箱體孔要求加工至Φ100＋0.035，粗糙度為Ra＝0.8μm，確定的加工方案為：鑄出毛坯孔→粗鏜→半精鏜→精鏜→用浮動(dòng)鏜刀塊鉸孔。要求確定其各工序的工序尺寸及公差

45、,77,☆ 工序尺寸確定案例,,,,78,3、機(jī)床及工藝裝備選擇,選擇機(jī)床及工藝裝備的一般性原則：1、單件或小批生產(chǎn)：選用通用機(jī)床及通用工藝裝備（刀具、量具、夾具、輔具）；2、成批生產(chǎn)：選用通用機(jī)床及專用工藝裝備；大批大量生產(chǎn)時(shí)選用裝用機(jī)床及專用工藝裝備。,79,☆ 機(jī)床選擇,機(jī)床選擇基本原則：1、機(jī)床的加工尺寸范圍應(yīng)與零件的外廓尺寸相適應(yīng)；2、機(jī)床的精度應(yīng)與工序要求的精度相適應(yīng)；3、機(jī)床的生產(chǎn)率應(yīng)與零件的生產(chǎn)類型相適應(yīng)；4

46、、與現(xiàn)有的機(jī)床條件相適應(yīng)。 總結(jié)：能加工、加工效率高、能平衡車間及工廠設(shè)備資源,80,☆ 刀具及量具的選擇,1、刀具的選擇：主要取決于工序采用的加工方法，加工表面的尺寸、工件材料，所要求的精度及粗糙度，生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性等等。 例如：加工平面，可以選擇端面銑刀加工，也可以選擇刨刀加工，這就需要根據(jù)零件的具體安排在銑床還是刨床來選取。如采用端面銑刀加工，有可以根據(jù)粗、精加工情況分別選擇粗、精端面銑刀。2、量具的選擇：主要根據(jù)生產(chǎn)類

47、型及所要求檢驗(yàn)的尺寸與精度來選擇。,81,4、切削用量的確定,2、切削用量的選擇原則為：在綜合考慮上述有關(guān)因素的基礎(chǔ)上，先盡量取大的切深α，其次盡量取大的進(jìn)給量f，最后取合適的切削速度v。,1、切削用量選擇的影響因素： 1）生產(chǎn)率 2）加工質(zhì)量（主要是表面粗糙度） 3）切削力所引起的機(jī)床—夾具—工件—刀具系統(tǒng)的彈性變形以及該系統(tǒng)的切削振動(dòng) 4）刀具耐用度 5）機(jī)床功率……,82,☆ 切削深度的選擇原則,討論：1、為

48、什么要盡量能一次切除全部工序（或 工 步）余量？ 2、為什么各次切削深度應(yīng)依次遞減？,切削深度的選擇原則：選取背吃刀量αp時(shí)，應(yīng)盡量能一次切除全部工序（或工步）余量。如加工余量過大，一次切除確有困難，則再酌情分幾次切除，各次切削深度應(yīng)依次遞減。,83,☆ 進(jìn)給量的選擇原則,1、粗加工時(shí)應(yīng)限制進(jìn)給量的主要是機(jī)床—工件—刀具系統(tǒng)的變形和振動(dòng)，這時(shí)應(yīng)按背吃刀量，工件材料及該系統(tǒng)的剛度選取。2、精加工時(shí)限制進(jìn)給量

49、的主要是表面粗糙度，并應(yīng)按此選擇進(jìn)給量大小。,84,☆ 切削速度選擇,切削速度選擇： 1、應(yīng)能發(fā)揮刀具的效能 2、能發(fā)揮機(jī)床的效能 3、能保證加工質(zhì)量和降低加工成本 4、確定時(shí)可按公式進(jìn)行計(jì)算，也可查表確定。,85,5、時(shí)間定額的確定,1、時(shí)間定額的概念：是在一定生產(chǎn)條件下，規(guī)定生產(chǎn)一件產(chǎn)品或完成一道工序所消耗的時(shí)間。2、時(shí)間定額的作用：是企業(yè)經(jīng)濟(jì)核算和計(jì)算產(chǎn)品成本的依據(jù)，也是新建擴(kuò)建工廠（或車間）決定人員和設(shè)備數(shù)量

50、的計(jì)算依據(jù)。,86,☆ 單件時(shí)間定額的組成,2、布置工作地時(shí)間。是為加工正常進(jìn)行、工人照管工作地（如更換刀具、潤(rùn)滑機(jī)床、清理切屑、收拾工具等）所消耗的時(shí)間，用Tb表示。,4、準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間。是工人為了生產(chǎn)一批產(chǎn)品或零件、部件，進(jìn)行準(zhǔn)備和結(jié)束工作所消耗的時(shí)間，用Tzz表示。包括熟悉工作和圖樣，領(lǐng)取工藝文件及工裝，調(diào)整機(jī)床及物品的整理歸還等。,3、休息與生理需要時(shí)間。是工人在工作班內(nèi)為恢復(fù)體力和滿足生理上的需要所消耗的時(shí)間，用Tx表示。,1

51、、作業(yè)時(shí)間。它是直接用于制造產(chǎn)品或零、部件所消耗的時(shí)間，用Tz表示?？煞譃椋海?）基本時(shí)間。直接改變生產(chǎn)對(duì)象的尺寸、形狀、相對(duì)位置，表面狀態(tài)或材料性質(zhì)等工藝過程所消耗的時(shí)間，用Tj表示。（2）輔助時(shí)間。是為實(shí)現(xiàn)工藝過程所必須進(jìn)行的各種輔助動(dòng)作所消耗的時(shí)間，其中包括裝卸工件、改變切削用量、試切和測(cè)量零件尺寸等輔助動(dòng)作所耗費(fèi)的時(shí)間，用Tf表示。,87,☆ 時(shí)間定額的確定方法,1、時(shí)間定額的確定方法：經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法、統(tǒng)計(jì)分析法、類推比較法和技

52、術(shù)定額法幾種。2、技術(shù)定額法又分為分析研究法和時(shí)間計(jì)算法兩種3、時(shí)間計(jì)算法是目前成批及大量生產(chǎn)廣泛應(yīng)用的科學(xué)方法。它以手冊(cè)上給出的計(jì)算方法確定各類加工方法的基本時(shí)間。輔助時(shí)間的確定，對(duì)大批大量生產(chǎn)，可將輔助動(dòng)作分解，再分別查表計(jì)算予以綜合；對(duì)成批生產(chǎn)則可根據(jù)以往統(tǒng)計(jì)資料予以確定。 注意事項(xiàng):需要指出的是，根據(jù)工藝工作管理辦法的規(guī)定，工藝部門只負(fù)責(zé)新產(chǎn)品投產(chǎn)前的一次性時(shí)間定額的確定。產(chǎn)品正式投產(chǎn)后，即有企業(yè)勞動(dòng)工資部門負(fù)責(zé)接管。,8