电子课件-机械制造工艺基础(第七版)14第十四章机械加工工艺规程.ppt

1、14143 3 工艺路线的拟定工艺路线的拟定3114141 1 基本概念基本概念 214142 2 基准的选择基准的选择14144 4 毛坯的选择毛坯的选择414145 5 加工余量和工序尺寸的确定加工余量和工序尺寸的确定514146 6 计算机辅助工艺规划设计（计算机辅助工艺规划设计（CAPPCAPP）6（1）原材料、半成品和成品的运输和保存（2）生产和技术准备工作，如产品的开发和设计、工艺及工艺装备的设计与制造（3）毛坯制造和处理，零件的机械加工，热处理及其它表面处理（4）部件或产品的装配、检测、调试、包装 工艺过程：改变产品形状、尺寸、相对位置和材料性能，使之成为半成品或成品的过程工艺过

2、程分为：毛坯制造、机械加工、热处理和装配等工艺过程机械加工工艺过程分为：工序、安装、工位、工步齿轮轴加工过程包括：下料、粗车、调质、精车、铣削、淬火、磨削工序是指同一个（或一组）工人，在同一台机床（或同一场所），对同一个（或同时对几个）工件所连续完成的那一部分工艺过程齿轮轴单件小批量生产的工艺过程齿轮轴单件小批量生产的工艺过程齿轮轴成批量生产的工艺过程齿轮轴成批量生产的工艺过程在同一道工序中工件每定位和夹紧一次所完成的那部分工序内容工件在一次安装后，工件相对刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置称为工位工步工步：在加工表面、切削刀具和切削用量都保持不变的情况下所完成的那一部分工序内容 为了提高

3、生产效率，常将几个待加工表面用几把刀具同时加工，这种由刀具合并起来的工步称为复合工步机械制造业的生产一般分为单件生产、成批生产、大量生产三种类型以工序为单位，简要说明产品或零、部件的加工（或装配）过程所经过的整个工艺路线以工序为单元，详细说明产品（或零、部件）在某一工艺阶段中的工序号、工序名称、工序内容、工艺参数、操作要求以及采用的设备和工艺装备工序卡是在机械加工工艺过程卡或机械加工工艺卡的基础上，对每道工序所编制的一种工艺文件工序卡一般具有工序简图，并详细说明该工序的每个工步的加工（或装配）内容、工艺参数、操作要求以及所有设备和工艺装备设计基准：在设计零件时，根据零件功用，为满足零件设计性能

4、要求，确定零件表面在机器（或部件）中位置的一些点、线或面齿轮轴的齿轮轴的设计基准设计基准左端面是台阶端面和右端面的设计基准，30mm孔的轴线是外圆表面的设计基准在每个方向只有一个主要的设计基准。习惯上把标注尺寸最多的点、线、面定作工件的主要设计基准工序基准：在工序图上用来确定本工序所加工表面加工后的尺寸、形状、位置的基准M、N为被加工孔轴线的工序基准在加工中用做定位的基准称为定位基准在使用夹具时，其定位基准就是工件与夹具定位组件相接触的点、线、面以平面定位，工件下母线是定位基准以心轴定位，工件孔轴线为定位基准测量时所采用的基准称为测量基准。测量基准是据以测量已加工表面位置的点、线、面粗基准：在

5、最初工序中，只能用工件上的未经加工的毛坯表面作为定位基准精基准：采用经过加工的表面作为定位基准一是保证所有加工表面都有足够的加工余量；二是保证零件上加工表面和不加工表面之间具有一定的位置精度（1）选择不加工表面（2）选择加工余量最小的表面（3）选择比较牢固可靠的表面（4）选择平整光滑的表面（5）选择加工余量要求均匀的表面加工床腿的底平面加工床腿的底平面加工导轨面加工导轨面（1）尽可能采用设计基准或装配基准作为定位变速箱箱盖钻孔基准变速箱箱盖钻孔基准（2）尽可能使定位基准和测量基准重合工件工件 正确正确 不正确不正确（3）尽可能使基准统一在车、铣、磨等工序中始终用中心孔作为精基准在车、铣、磨等工

6、序中始终用中心孔作为精基准（4）选择精度高、安装稳定性可靠的表面作为精基准，并尽可能选用形状简单和尺寸较大的表面作为精基准（5）选择精基准应考虑使夹具设计容易，结构简单，操作方便（1）产品的装配图和零件图（2）产品验收的质量标准（3）毛坯的生产情况，如毛坯车间的生产能力与技术水平，各种材料、型材的品种规格（4）产品的生产类型和生产纲领（5）企业的生产条件优点：（1）减少工件的安装定位次数（2）减少定位夹具的数量（3）减少设备数量、工作场地和工人（4）简化生产管理缺点：（1）调整机床比较复杂（2）对机床精度要求较高（3）对工人的技术操作水平要求较高缺点：（1）工序流程长（2）工人、设备、工装较多

7、（3）对生产管理要求高优点：（1）可采用比较简单的机床或单能机床（2）调整方便，容易实现单机自动化，实现自动装卸工件，自动测量等（3）工人便于掌握操作技能，可使用技能水平较低的工人，每道工序容易选择最佳切削用量主要包括：检验、清洗、去毛坯刺和防锈检验工序的安排：1）粗加工阶段结束后，避免致命缺陷造成进一步的加工浪费2）重要工序之后，保证工序加工质量3）转下工序前，通过检验确保合格工序半成品向下流转；如发现问题，分析原因，明确责任，加强管理，及时改进4）全部加工完成后，保证成品合格入库一般生产条件下小批量生产一般生产条件下小批量生产45钢的圆棒料调质处理安排在粗车后精车前，齿面高频淬火安排在滚齿

8、后磨齿前齿轮轴的两中心孔即是零件的径向设计基准，也是加工基准和测量基准1零件的材料及力学性能要求2零件的结构形状及大小3生产类型4现有生产条件5尽量采用新工艺、新材料毛坯上的一些表面必须留有加工余量，以便机械加工。毛坯尺寸与零件实际尺寸差值称为毛坯加工余量为了防止因余量不足而产生废品，所估算的余量往住偏大，常用于单件、小批量生产根据工厂生产实践中统计的数据和试验研究积累的关于加工余量的资料数据为基础编制的加工余量标准，考虑不同加工方法和加工条件，查得的数据再结合实际加工情况进行修正，最后确定合理的加工余量前工序的工序尺寸=本工序的工序尺寸本工序的工序余量前工序的工序尺寸=本工序的工序尺寸本工序

9、的工序余量（1）最终工序的公差，当工序基准与设计基准重合时，一般是零件图样规定的尺寸公差（2）毛坯尺寸公差按照制造方法或所选型材的规格确定（3）中间工序的公差按照该工序加工方法的经济加工精度确定（4）确定工序尺寸公差时，最后一道工序的公差按设计尺寸标注，其余工序公差的选择原则是：外尺寸（轴）的尺寸偏差按h配置，内尺寸（孔）的尺寸偏差按H配置（5）在确定工序尺寸及其公差时，下列情况应特殊处理：当被加工表面的后继工序中要用做定位基准，而该工序的公差又不能满足定位精度要求时，必须按定位精度要求缩小该工序的工序尺寸公差 需要渗碳、渗氮的零件表面，渗碳、渗氮前的加工工序及公差，必须与零件图样中规定的渗碳

10、、渗氮层深度允许的变化量相符合。这时，工序尺寸及其公差应按工艺尺寸链计算结果确定右边20js6外圆的加工工路线：粗车调质半精车磨外圆粗车余量z42，半精车余量z31.3粗磨削余量z20.2精磨削余量z10.1zz1z2z3z40.10.21.323.6按照“由后向前”的方法计算各工序基本尺寸精磨削后（最终工序）：D120粗磨削后：D2D1z1200.120.1半精车后：D3D2z2D1z1z2200.10.220.3粗车后：D4D3z3D2z2z320.10.21.321.6各加工工序的工序尺寸公差及表面粗糙度各加工工序的工序尺寸公差及表面粗糙度根据各加工工序所能达到的经济精度，查标准公差数值

11、表，确定公差及表面粗糙度36外圆的加工工路线：粗车调质半精车粗车余量z22半精车余量z11.4zz1z21.423.4半精车后（最终工序）：D136粗车后：D2D1z1361.437.4圆棒料：D3D2z2D1z1z2361.4239.4半精车后：IT10粗车后：IT13查标准公差数值表，得基本尺寸为36的公差：IT10级为0.10，IT13级为0.39。各加工工序的工序尺寸公差及表面粗糙度：各加工工序的工序尺寸公差及表面粗糙度：CAPP(Computer Aided Process Planning)是计算机辅助工艺规程设计的缩写，它通过向计算机输入被加工零件的几何信息（结构形状、尺寸等）和

12、工艺信息（加工要求、材料、热处理、批量等），由计算机辅助工艺设计人员进行工艺规程设计并自动输出零件的工艺路线和工序内容等工艺文件的过程（1）减轻工艺设计人员的工作量（2）缩短工艺设计周期，保证工艺设计的质量（3）提高企业工艺设计的标准化，有利于工艺设计的最优化（4）适应日趋自动化的现代制造需要，为实现计算机集成制造系统创造必要的技术基础计算机辅助工艺设计的重要意义计算机辅助工艺设计的重要意义包括系统菜单、工艺设计界面、工艺数据/知识输入界面、工艺文件的显示、编辑与管理界面等。其主要任务是协调各模块的运行，是人机交互的接口，实现人机之间的信息交流，控制零件信息的获取方式 当零件信息不能从CAD系

13、统直接获取时，用此模块实现零件信息的输入以零件信息为依据，按预先规定的决策逻辑，调用相关知识和数据，进行加工工艺过程决策，产生工艺过程卡 主要任务是生成工序卡，计算工序尺寸，生成工序图 对工步内容进行设计，确定切削用量，提供形成NC加工控制指令所需的刀位文件依据工步决策模块所提供的刀位文件，调用NC代码库中适应于具体机床的NC指令代码系统，产生NC加工控制指令 主要完成工艺过程卡、工序卡、工步卡、工序图及其它文档的输出。输出亦可从现有工艺文件库中调出各类工艺文件，利用编辑工具对现有工艺文件进行修改而得到所需的工艺文件 用于对所产生的加工过程进行模拟，以检查工艺的正确性是CAPP系统的支撑工具，

14、它包含了工艺设计所需要的工艺数据和规则人工编制工艺的过程人工编制工艺的过程（1）分析零件结构形状和技术要求以及生产纲领（2）进行工艺决策，确定加工方法和工艺路线（3）确定机床设备、切削用量、工装及工时定额（4）形成正式工艺规程文件CAPP系统工艺规程设计系统工艺规程设计（1）将零件的特征信息以代码或数据的形式输入计算机，建立起零件信息数据库（2）建立起工艺决策规则库(工艺知识库)（3）建立制造资源和工艺参数库（4）通过程序设计自动生成工艺规程 开目CAPP系统由表格定义、工艺规程类型管理、工艺规程内容编制、工序简图绘制、图形文件数据转换、工艺文件浏览器、企业资源管理器、公式管理器、打印中心等部

15、分组成。可以任意创建工艺表格，制定工艺规程，扩充企业的工艺资源库和公式库包括工艺设计方案的制定、工艺物料的合理划分、毛坯的准备、零部件流转路线和加工路线的排程、还包括制造BOM的设计等内容企业可以根据自己的实际应用情况，建立企业的组织结构模型、并组织分配对应的用户权限 Extech CAPP文件编辑系统支持各种特殊符号和工程标注，表格与数据库的关联体系自动对应相关的工艺资源数据，最大限度的减少重复工作，可以快速准确的生成所需的工艺文件 用户可以根据自己的需要整合企业的工艺管理经验、设备、装备等资源数据，分类有序的纳入企业资源库并集中管理起来 软件提供了多种工艺数据处理方式，可以快速定义和输出各种常用的工艺路线表、工具汇总表、材料定额表、工时汇总表等工艺报表。提供了开放式接口，可编写SQL语句和VBS脚本，处理复杂的数据计算、过滤等问题系统开放性好，可方便地与各种PDM/ERP系统进行数据交换CAXA CAPP工艺图表适合于制造业中所有需要工艺卡片的场合：如机械加工工艺、冷冲压工艺、热处理工艺、锻造工艺、压力铸造工艺、表面处理工艺、电器装配工艺以及质量跟踪卡、施工记录票等等。利用它提供的大量标准模板，可以直接生成工艺卡片，用户也可以根据需要定制工艺卡片和工艺规程CAXA CAPP工艺图表可以方便地引用设计的图形和数据，同时为生产制造准备各种需要的管理信息