机械加工过程与工艺规程Word 文件大小：字节更多搜索：机械加工过程工艺规程第一章机械加工过程与工艺规程第一节基本概念制订机械加工工艺是机械制造企业工艺技术人员的一项主要工作内容.机械加工工艺规程的制订与生产实际有着密切的联系,它要求工艺规程制订者具有一定的生产实践知识和专业基础知识.一生产过程与工艺过程生产过程和工艺过程的概念机械产品的生产过程是指将原材料转变为成品的所有劳动过程.这里所指的成品可以是一台机器,一个部件,也可以是某种零件.对于机器制造而言,生产过程包括:⑴原材料,半成品和成品的运输和保存;⑵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,各种生产资料的准备以及生产组织;⑶毛坯制造和处理;⑷零件的机械加工,热处理及表面处理;⑸部件或产品的装配,检验,调试,油漆和包装等.由上可知,机械产品的生产过程是相当复杂的.它通过的整个路线称为工艺路线.工艺过程.机械加工工艺过程是指用机械加工的方法直接改变毛坯的形状,尺寸和表面质量,使之成为零件或部件的那部分生产过程,它包括机械加工工艺过程和机器装配工艺过程.本书所称工艺过程均指机械加工工艺过程,以下简称为工艺过程.工艺过程的组成⑴工序一个或一组工人,在一个工作地点对同一个或同时对几个工件进行加工所连续完成的那部分工艺过程,称之为工序.由定义可知,判别是否为同一工序的主要依据是:工作地点是否变动和加工是否连续.生产规模不同,加工条件不同,其工艺过程及工序的划分也不同.图1-1所示的阶梯轴,根据加工是否连续和变换机床的情况,小批量生产时,可划分为表1-1所示的三道工序;大批大量生产时,则可划分为表1-2所示的五道工序;单件生产时,甚至可以划分为表1-3所示的两道工序.(沿用吴拓主编《机械制造工程》(第2版)机械工业出版社2005年9月图3-1)图1-1阶梯轴表1-1小批量生产的工艺过程表1-2大批大量生产的工艺过程工序号工序内容设备工序号工序内容设备1车一端面,钻中心孔;调头车另一端面,钻中心孔车床1铣端面,钻中心孔中心孔机床2车床2车床3车床4铣键槽立式铣床3铣床5钳工表1-3单件生产的工艺过程工序号工序内容设备1车床2铣床⑵⑶1-2所示为一图1-2多工位加工⑷为复合工步,如图1-3所示.图1-4所示为立轴aname=baidusnap0/aBstyle=\color:black;background-color:#ffff66\转塔车床/B回转刀架一次转位完成的工位内容应属于一个工步.复合工步在工艺规程中也写作一个工步.(沿用吴拓主编《机械制造工程》(第2版)机械工业出版社2005年9月图3-2)图1-3复合工步图1-4立轴Bstyle=\color:black;background-color:#ffff66\转塔车床/B回转刀架⑸走刀在一个工步中,若需切去的金属层很厚,则可分为几次切削.则每进行一次切削就是一次走刀.一个工步可以包括一次或几次走刀.二,生产纲领和生产类型1.生产纲领生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划.计划期通常为1年,所以生产纲领也称为年产量.对于零件而言,产品的产量除了制造机器所需要的数量之外,还要包括一定的备品和废品,因此零件的生产纲领应按下式计算:N=Qn(1十a%)(1十b%)(1-1)式中N——零件的年产量(件/年);Q——产品的年产量(台/年);n——每台产品中该零件的数量(件/台);a%——该零件的备品率;b%——该零件的废品率.2.生产类型生产类型是指企业生产专业化程度的分类.人们按照产品的生产纲领,投入生产的批量,可将生产分为:单件生产,批量生产和大量生产三种类型.⑴单件生产单个生产不同结构和尺寸的产品,很少重复甚至不重复,这种生产称为单件生产.如新产品试制,维修车间的配件制造和重型机械制造等都属此种生产类型.其特点是:生产的产品种类较多,而同一产品的产量很小,工作地点的加工对象经常改变.⑵变,加工过程重复.⑶根据前面公式计算的零件生产纲领,参考表1-4即可确定生产类型.不同生产类型的制造工艺有不同特征,各种生产类型的工艺特征见表1-5.表1-4生产类型和生产纲领的关系生产类型生产纲领(件/年或台/年)重型(30kg以上)中型(4~30kg)轻型(4kg以下)单件生产5以下10以下l00以下批量生产小批量生产5~10010~200100~500100~300200~500500~5000300~1000500~50005000~50000大量生产1000以上5000以上50000以上表1-5各种生产类型的工艺特点工艺特点单件生产批量生产大量生产毛坯的制造方法铸件用木模手工造型,锻件用自由锻铸件用金属模造型,部分锻件用模锻铸件广泛用金属模机器造型,锻件用模锻零件互换性无需互换,互配零件可成对制造,广泛用修配法装配大部分零件有互换性,少数用修配法装配全部零件有互换性,某些要求精度高的配合,采用分组装配机床设备及其布置采用通用机床;按机床类别和规格采用\机群式\排列部分采用通用机床,部分专用机床;按零件加工分\工段\排列广泛采用生产率高的专用机床和自动机床;按流水线形式排列夹具很少用专用夹具,由划线和试切法达到设计要求广泛采用专用夹具,部分用划线法进行加工广泛用专用夹具,用调整法达到精度要求刀具和量具采用通用刀具和万能量具较多采用专用刀具和专用量具对技术工人要求需要技术熟练的工人各工种需要一定熟练程度的技术工人对机床调整工人技术要求高,对机床操作工人技术要求低对工艺文件的要求只有简单的工艺过程卡有详细的工艺过程卡或工艺卡,零件的关键工序有详细的工序卡有工艺过程卡,工艺卡和工序卡等详细的工艺文件第二节机械加工工艺规程概述一,机械加工工艺规程的概念机械加工工艺规程是将产品或零部件的制造工艺过程和操作方法按一定格式固定下来的技术文件.它是在具体生产条件下,本着最合理,最经济的原则编制而成的,经审批后用来指导生产的法规性文件.机械加工工艺规程包括零件加工工艺流程,加工工序内容,切削用量,采用设备及工艺装备,工时定额等.二,机械加工工艺规程的作用机械加工工艺规程是机械制造工厂最主要的技术文件,是工厂规章制度的重要组成部分,其作用主要有:三,机械加工工艺规程的类型根据原机械电子工业部指导性技术文件JB/Z338.5《工艺管理导则工艺规程设计》中规定,工艺规程的类型有:⑴专用工艺规程——针对每一个产品和零件所设计的工艺规程;⑵通用工艺规程,它包括:典型工艺规程——成组工艺规程——用工艺规程;标准工艺规程——为了适应工业发展的需要,加强科学管理和便于交流,原机械电子工业部还制订了指导性技术文件JB/Z187.3—88《工艺规程格式》,按照规定,属于机械加工工艺规程的有:检验卡片等.属于装配工艺规程的有:工艺过程卡片;工序卡片.最常用的机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片的格式如表1-6,1-7,1-8所示.(沿用吴拓主编《机械制造工程》(第2版)机械工业出版社2005年9月表3-6)表1-6机械加工工艺过程卡(沿用吴拓主编《机械制造工程》(第2版)机械工业出版社2005年9月表3-7)表1-7机械加工工艺卡(沿用吴拓主编《机械制造工程》(第2版)机械工业出版社2005年9月表3-8)表1-8机械加工工序卡四,制订工艺规程的原则和依据1.制订工艺规程的原则制订工艺规程时,必须遵循以下原则:由于工艺规程是直接指导生产和操作的技术文件,因此工艺规程还应做到清晰,正确,完整和统一,所用术语,符号,编码,计量单位等都必须符合相关标准.2.制订工艺规程的主要依据制订工艺规程时,必须依据如下原始资料:产品的生产纲领;产品验收的质量标准;五,制订工艺规程的步骤制订机械加工工艺规程的步骤大致如下:拟定工艺路线;填写工艺文件.六,制定工艺规程时要解决的主要问题制定工艺规程时,主要解决以下几个问题:毛坯的选择;位基准的选择;艺路线的拟订;第三节零件图的研究和工艺分析制定零件的机械加工工艺规程前,必须认真研究零件图,对零件进行工艺分析.一,零件图的研究零件图是制订工艺规程最主要的原始资料.只有通过对零件图和装配图的分析,才能⑴检查零件图的完整性和正确性主要检查零件视图是否表达直观,清晰,准确,充分;尺寸,公差,技术要求是否合理,齐全.如有错误或遗漏,应提出修改意见.⑵分析零件材料选择是否恰当零件材料的选择应立足于国内,尽量采用我国资源丰富的材料,尽量避免采用贵重金属;同时,所选材料必须具有良好的加工性.⑶分析零件的技术要求包括零件加工表面的尺寸精度,形状精度,位置精度,表面粗糙度,表面微观质量以及热处理等要求.分析零件的这些技术要求在保证使用性能的前提下是否经济合理,在本企业现有生产条件下是否能够实现.,200611-1.三,零件工艺分析应重点研究的几个问题对于较复杂的零件,在进行工艺分析时还必须重点研究以下三个方面的问题:⑴⑵集中与分散.⑶第四节毛坯的选择一,毛坯的种类毛坯的种类很多,同一种毛坯又有多种制造方法.1.铸件铸件适用于形状复杂的零件毛坯.根据铸造方法的不同,铸件又分为:⑴⑵金属型铸造铸件将熔融的金属浇注到金属模具中,依靠金属自重充满金属铸型腔而获得的铸件.这种铸件比砂型铸造铸件精度高,表面质量和力学性能好,生产效率也较高,但需专用的金属型腔模,适用于大批量生产中的尺寸不大的有色金属铸件.⑶⑷IT11~IT13;表面粗糙度值小,可达Ra3.2~0.4μm⑸精密铸造铸件将石蜡通过型腔模压制成与工件一样的腊制件,再在腊制工件周围粘上特殊型砂,凝固后将其烘干焙烧,腊被蒸化而放出,留下工件形状的模壳,用来浇铸.精密铸造铸件精度高,表面质量好.一般用来铸造形状复杂的铸钢件,可节省材料,降低成本,是一项先进的毛坯制造工艺.锻件锻件适用于强度要求高,形状比较简单的零件毛坯,其锻造方法有自由锻和模锻两种.自由锻造锻件是在锻锤或压力机上用手工操作而成形的锻件.它的精度低,加工余量大,生产率也低,适用于单件小批生产及大型锻件.焊接件内应力.冲压件型材冷挤压件冷挤压件是在压力机上通过挤压模掠夺而成.其生产效率高.冷挤压毛坯精度高,表面粗糙度值小,可以不再进行机械加工,但要求材料塑性好,主要为有色金属和塑性好的钢材.适用于大批量生产中制造形状简单的小型零件.粉末冶金件二,确定毛坯时应考虑的因素⑴零件的材料及其力学性能当零件的材料选定以后,毛坯的类型就大体确定了.例如,材料为铸铁的零件,自然应选择铸造毛坯;而对于重要的钢质零件,力学性能要求高时,可选择锻造毛坯.⑵⑶生产类型当零件的生产批量较大时,应采用精度和生产率都比较高的毛坯制造方法,这时毛坯制造增加的费用可由材料耗费减少的费用以及机械加工减少的费用来补偿.⑷现有生产条件选择毛坯类型时,要结合本企业的具体生产条件,如现场毛坯制造的实际水平和能力,外协的可能性等.⑸充分考虑利用新技术,新工艺和新材料的可能性为了节约材料和能源,减少机械加工余量,提高经济效益,只要有可能,就必须尽量采用精密铸造,精密锻造,冷挤压,粉末冶金和工程塑料等新工艺,新技术和新材料.三,确定毛坯时的几项工艺措施⑴为了便于安装,有些铸件毛坯需铸出工艺搭子,如图1-5图1-5工艺搭子的实例A—加工面B—工艺搭子C—定位面⑵装配后需要形成同一工作表面的两个相关偶件,为了保证加工质量并使加工方便,常常将这些分离零件先制作成一个整体毛坯,加工到一定阶段后再切割分离.如图1-6端也是合制的.图1-6车床开合螺母外壳简图⑶1-7所示的滑键,对毛坯的各平(刘本p.15图1-11)图1-7滑键零件图与毛坯图a)滑键零件图b)滑键毛坯图第五节定位基准的选择定位基准的选择对于保证零件的尺寸精度和位置精度以及合理安排加工顺序都有很大影响,当使用夹具安装工件时,定位基准的选择还会影响夹具结构的复杂程度.因此,定位基准的选择是制订工艺规程时必须认真考虑的一个重要工艺问题.一,基准的概念及其分类基准是指确定零件上某些点,线,面位置时所依据的那些点,线,面,或者说是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点,线,面.按其作