第六章机械加工工艺规程的制定课件.ppt

1、 2)2)生产组织和计划管理的重要文件；生产组织和计划管理的重要文件；3)3)新建或扩建工厂新建或扩建工厂(车间车间)的依据；的依据；4)4)生产技术的简明总结。生产技术的简明总结。(二二)工艺规程制定的步骤和内容工艺规程制定的步骤和内容 1.1.规定工艺原则：确定规定工艺原则：确定生产类型：投产批量与批次；生产类型：投产批量与批次；工艺手段：常规工艺、新工艺、特种加工；工艺手段：常规工艺、新工艺、特种加工；设备选用：通用、专用，几条流水线与自动线、设备选用：通用、专用，几条流水线与自动线、采用成组技术。采用成组技术。2.2.分析研究图纸分析研究图纸分析被加工零件功能及结构特点；分析被加工零件

2、功能及结构特点；分析零件的各项技术要求；分析零件的各项技术要求；审查零件结构工艺性。审查零件结构工艺性。零件的结构工艺性零件的结构工艺性:指所设计的零件结构在满足使用要求的前提下指所设计的零件结构在满足使用要求的前提下,制制造的可行性和经济性。具有相对性。造的可行性和经济性。具有相对性。3.3.毛坯制造方法的选择。毛坯制造方法的选择。4.4.拟定工艺路线。拟定工艺路线。5.5.确定各工序所用设备及工装。确定各工序所用设备及工装。6.6.确定各工序加工余量、工序尺寸及公差。确定各工序加工余量、工序尺寸及公差。7.7.确定各工序切削用量及时间定额。确定各工序切削用量及时间定额。8.8.确定各主要工

3、序的技术检验要求及其方法。确定各主要工序的技术检验要求及其方法。9.9.填写工艺文件：填写工艺文件：工艺过程卡、工序卡、调整卡、检验卡。工艺过程卡、工序卡、调整卡、检验卡。制定机械加工工艺过程需要考虑的问题很多，本章只讨论基准选择、工艺路线拟定、加工余量确定和工艺尺寸计算问题。制定机械加工工艺过程的主要问题制定机械加工工艺过程的主要问题 装配基准装配基准测量基准测量基准定位基准定位基准工序基准工序基准工艺基准工艺基准设计基准设计基准基准基准F F为为1 1和和2 2的工的工序基准序基准定位基准定位基准加工时使工件在加工时使工件在机床或夹具上占机床或夹具上占有正确位置所依有正确位置所依据的基准。

4、据的基准。经过机械加工的定位基准。经过机械加工的定位基准。未经机械加工的定位基准，亦即第一道工序采用的未经机械加工的定位基准，亦即第一道工序采用的定位基准。定位基准。粗基准粗基准精基准精基准辅助基准辅助基准根据机械加工工艺需要而专门设计的定位基准。根据机械加工工艺需要而专门设计的定位基准。该表面时有足够且均匀该表面时有足够且均匀的余量。的余量。精基准精基准=设计基准设计基准优点：简化夹具设计，以减少工件搬动和翻转次优点：简化夹具设计，以减少工件搬动和翻转次 数，在数，在 数控机床中有广泛应用。数控机床中有广泛应用。缺点：基准不重合缺点：基准不重合3）互为基准原则互为基准原则 适用于工件上两个加

5、工表面之间适用于工件上两个加工表面之间的位置精度要求比较高时的位置精度要求比较高时 车床主轴前后支承轴颈与主轴锥车床主轴前后支承轴颈与主轴锥孔间有严格的同轴度要求，常先以孔间有严格的同轴度要求，常先以主轴锥孔为基准磨主轴前、后支承主轴锥孔为基准磨主轴前、后支承轴颈表面，然后再以前、后支承轴轴颈表面，然后再以前、后支承轴颈表面为基准磨主轴锥孔，最后达颈表面为基准磨主轴锥孔，最后达到图纸上规定的同轴度要求。到图纸上规定的同轴度要求。4）自为基准原则自为基准原则 一些表面的精加一些表面的精加工工序，要求加工工工序，要求加工余量小而均匀，常余量小而均匀，常以加工表面自身为以加工表面自身为精基准进行加工

6、。精基准进行加工。目的：减小表面目的：减小表面粗糙度，减小加工粗糙度，减小加工余量和保证加工余余量和保证加工余量均匀量均匀例题：要求孔的加工精度为例题：要求孔的加工精度为 IT7级，粗糙度级，粗糙度Ra1.60.8m，确定，确定孔的加工方案。孔的加工方案。钻一扩一粗铰一精铰钻一扩一粗铰一精铰 粗镗一半精镗一精镗粗镗一半精镗一精镗 粗镗一半精镗一粗磨粗镗一半精镗一粗磨 钻钻(扩扩)一拉一拉 方案用得最多，在大批大量生产中常用在自动机床方案用得最多，在大批大量生产中常用在自动机床或组合机床上，在成批生产中常用在立钻、摇臂钻、或组合机床上，在成批生产中常用在立钻、摇臂钻、六角车床等连续进行各个工步加

7、工的机床上。该方案六角车床等连续进行各个工步加工的机床上。该方案一般用于加工小于一般用于加工小于80mm80mm的孔径，工件材料为未淬火钢的孔径，工件材料为未淬火钢或铸铁，不适于加工大孔径，否则刀具过于笨重。或铸铁，不适于加工大孔径，否则刀具过于笨重。方案用于加工毛坯本身有铸出或锻出的孔，但其直方案用于加工毛坯本身有铸出或锻出的孔，但其直径不宜太小，否则因镗杆太细容易发生变形而影响加径不宜太小，否则因镗杆太细容易发生变形而影响加工精度，箱体零件的孔加工常用这种方案。工精度，箱体零件的孔加工常用这种方案。方案适用于淬火的工件。方案适用于淬火的工件。方案适用于成批或大量生产的中小型零件，其材方案适

8、用于成批或大量生产的中小型零件，其材料为未淬火钢、铸铁及有色金属。料为未淬火钢、铸铁及有色金属。高效率地切除主要表面及加高效率地切除主要表面及加工余量大的表面的大部余量工余量大的表面的大部余量主要表面半精加工与次主要表面半精加工与次要表面加工；如，键槽、要表面加工；如，键槽、螺纹孔等。螺纹孔等。绝大多数表面达到要绝大多数表面达到要求的精度与粗糙度求的精度与粗糙度获得主要表面小的表获得主要表面小的表面粗糙度；如珩磨面粗糙度；如珩磨第一阶段第一阶段,精基准加工精基准加工第二阶段第二阶段,粗加工粗加工第三阶段第三阶段,半精加工半精加工第四阶段第四阶段,精加工精加工第五阶段第五阶段,光整加工光整加工为

9、后续加工提供合适的定位为后续加工提供合适的定位基准；如，轴类零件端面、基准；如，轴类零件端面、中心孔加工；箱体类的一面中心孔加工；箱体类的一面两孔加工。两孔加工。工序分散的优缺点正好与集中相反。工序分散的优缺点正好与集中相反。工工序序集集中中原原则则 按工序集中原则组织工艺过程，按工序集中原则组织工艺过程，就是使每个工序所包括的加工就是使每个工序所包括的加工内容尽量多些，将许多工序组内容尽量多些，将许多工序组成一个集中工序。成一个集中工序。最大限度的工序集中，就是最大限度的工序集中，就是在一个工序内完成工件所有表在一个工序内完成工件所有表面的加工。面的加工。采用数控机床、加工中心按采用数控机床

10、、加工中心按工序集中原则组织工艺过程，工序集中原则组织工艺过程，生产适应性反而好，转产相对生产适应性反而好，转产相对容易，虽然设备的一次性投资容易，虽然设备的一次性投资较高，但由于有足够的柔性，较高，但由于有足够的柔性，仍然受到愈来愈多的重视。仍然受到愈来愈多的重视。工工序序分分散散原原则则 按工序分散原则组织工艺过程，按工序分散原则组织工艺过程，就是使每个工序所包括的加工就是使每个工序所包括的加工内容尽量少些。内容尽量少些。最大限度的工序分散就是每最大限度的工序分散就是每个工序只包括一个简单工步。个工序只包括一个简单工步。传统的流水线、自动线生产传统的流水线、自动线生产基本是按工序分散原则组

11、织工基本是按工序分散原则组织工艺过程的，这种组织方式可以艺过程的，这种组织方式可以实现高生产率生产，但对产品实现高生产率生产，但对产品改型的适应性较差，转产比较改型的适应性较差，转产比较困难。困难。粗加工半精加工精加工光整加工车削 磨削工序余量工序余量 Zi=Ai-1-Ai Zi=Ai-1-Ai 相邻两工序基本尺寸之相邻两工序基本尺寸之差。差。车削磨削 对于被包容面对于被包容面(轴轴)而言：而言：工序余量工序余量=上工序基本尺寸上工序基本尺寸-本工序基本尺寸本工序基本尺寸最大工序余量最大工序余量=上工序最大极限尺寸上工序最大极限尺寸-本工序最小极限尺寸本工序最小极限尺寸最小工序余量最小工序余量

12、=上工序最小极限尺寸上工序最小极限尺寸-本工序最大极限尺寸本工序最大极限尺寸工序余量公差工序余量公差=上工序工序尺寸公差上工序工序尺寸公差+本工序工序尺寸公差本工序工序尺寸公差 工序尺寸公差一般按“入体原则”标注。对被包容尺寸(轴径)，上偏差为0，其最大尺寸就是基本尺寸；对包容尺寸（孔径、键槽），下偏差为0，其最小尺寸就是基本尺寸。而孔距和毛坯尺寸公差带常取对称公差带标注。4)4)加工余量公差：相邻工序公差之和，加工余量公差：相邻工序公差之和，TA+TAi-TA+TAi-1 1 5 5）工序公差）工序公差“向体内向体内”原则标注，毛坯例外。原则标注，毛坯例外。图6-10 汽车变速器内孔尺寸35

13、6.7-6.7=500.03+3=3.03 8总余量0.1257.75-1.05=56.70.12+3=3.12 6.70.02558-0.25=57.750.025+0.12=0.1451.050.03+0.025=0.0550.03580.25毛坯孔扩 孔拉 孔磨 孔工序尺寸公差工序公差工序尺寸余量公差工序余量工序名称03.0058025.0075.5712.007.560.20.150表6-7 工序尺寸及公差的计算+0.03-0.025+0.025-0.12+0.12+1.0-2.0+0.03+1.0-2.0 所谓经济分析就是通过比较各种不同工艺方案的生产成本，选出其中最为经济的加工方案

14、。与工艺过程直接有关的费用称为工艺成本，工艺成本约占零件生产成本的70%一75%。对工艺方案进行经济分析时，只要分析与工艺过程直接有关的工艺成本即可。一.工艺成本的组成及计算 工艺成本由可变费用与不变费用两部分组成。可变费用与零件的年产量有关，包括材料费(或毛坯费)、机床工人工资、通用机床和通用工艺装备维护折旧费等。不变费用与零件年产量无关，包括专用机床、专用工艺装备的维护折旧费以及与之有关的调整费等。零件加工全年工艺成本S与单件工艺成本,可用下式表示:式中 N 零件的年产量;V 可变成本;C 不变成本。SVNCtCSVN全年工艺成本S与单件工艺成本 与年产量N的关系图。tS单件工艺成本与年产

15、单件工艺成本与年产量量N N的关系的关系全年工艺成本与年产量全年工艺成本与年产量N N的关系的关系 二、机床及工艺装备的选择机床（设备）及工艺装备是保证被加工零件的加工质量、生产效率和经济性的重要手段。（一）设备的选择 应注意：1）机床的规格与被加工零件尺寸相适应；2）机床的精度与被加工零件的精度要求相适应；3）机床的生产效率与生产纲领相适应；3）考虑投资效益与生产发展；4）充分利用现有条件。（二）工艺装备的选择机床夹具的选择：主要考虑通用/专用/效率与生产类型相适应。刀具的选择：依据加工方法、加工表面尺寸大小、工件材料、加工精度、表面粗糙度、生产率及经济性等综合考虑标准刀具/复合刀具。量检具

16、的选择：主要要考虑通用/专用/效率/精度与生产类型相适应。二、机床及工艺装备的选择三、切削用量的选择 主要考虑：1、刀具材料、结构形状及刚度；2、被加工零件的材料及其切削性能、零件形状和刚度；3、机床（设备）的性能、功率和刚度；4、加工方法所能达到的经济加工精度及表面粗糙度；5、对生产率的要求。选择时可参考有关资料。四、时间定额的确定(一）时间定额的概念一）时间定额的概念时间定额是指在一定生产条件下，规定完成一道工序所时间定额是指在一定生产条件下，规定完成一道工序所需的时间消耗量。需的时间消耗量。（二）时间定额的构成（二）时间定额的构成 ：直接用于改变工件尺寸、直接用于改变工件尺寸、形状或表面

17、质量等所消耗形状或表面质量等所消耗的时间（包括切入切出时的时间（包括切入切出时间）。对机械加工，亦称间）。对机械加工，亦称为机动时间。一般可计算为机动时间。一般可计算确定。确定。在一道工序中为实现工艺在一道工序中为实现工艺过程所必须进行的各种辅过程所必须进行的各种辅助动作所消耗的时间，如助动作所消耗的时间，如装卸工件、开停机床、进装卸工件、开停机床、进刀退刀、测量工件。刀退刀、测量工件。在一道工序中为实现工艺过程在一道工序中为实现工艺过程所必须进行的各种辅助动作所所必须进行的各种辅助动作所消耗的时间，如更换刀具、清消耗的时间，如更换刀具、清理切屑、收拾工具。占工序作理切屑、收拾工具。占工序作业

18、时间业时间27%一般按工序作业时间的一般按工序作业时间的2%估算估算时时间间定定额额的的构构成成 基本时间基本时间 tm辅助时间辅助时间 ta布置工作地时间布置工作地时间 ts休息与生理需要休息与生理需要 tr工序作业时间四、时间定额的确定例：车削外圆的基本时间例：车削外圆的基本时间tmtm为为pwwfmazfnLLLvLt221四、时间定额的确定 基本时间和辅助时间之和称为作业时间。基本时间和辅助时间之和称为作业时间。上述四部分时间之和称之为单件工时定额上述四部分时间之和称之为单件工时定额tptp，即，即 tp=tm+ta+ts+tr=(tm+ta)1+(+)%tp=tm+ta+ts+tr=

19、(tm+ta)1+(+)%成批生产还需考虑终结准备时间成批生产还需考虑终结准备时间tsu.tsu.准备与终结时间准备与终结时间tsutsu：即成批生产中，工人为了生产一：即成批生产中，工人为了生产一批工件而进行的准备和结束工作所消耗的时间。例如批工件而进行的准备和结束工作所消耗的时间。例如熟悉工艺文件，领取材料，安装刀具、夹具和调整机熟悉工艺文件，领取材料，安装刀具、夹具和调整机床等。批量越大，则床等。批量越大，则tsutsu越少。故成批生产时的单件计越少。故成批生产时的单件计算定额算定额tctc为：为：tc =t+TSU/n tc =t+TSU/n=(tm+ta)1+(+)%+tsu .=(

20、tm+ta)1+(+)%+tsu .本章到此结束本章到此结束重点内容：粗、精基准的选择重点内容：粗、精基准的选择 工序尺寸工序尺寸/余量的确定余量的确定平平面面加加工工：毛毛坯坯 120 0.5粗粗铣铣 117-0.4半半精精铣铣 精精铣铣 115-0.07 加加工工方方法法 工工序序尺尺寸寸 公公差差 工工序序尺尺寸寸 工工序序公公差差 工工序序余余量量 最最大大/最最小小 精精铣铣 115-0.07 115 0.07 07.02.05.0 半半精精铣铣 0.2 2.04.05.1 粗粗铣铣 117-0.4 117 0.4 9.05.03 毛毛坯坯 120 0.5 120 1 Thank You世界触手可及世界触手可及携手共进，齐创精品工程携手共进，齐创精品工程