机加工工艺过程图解

机加工工艺过程图解机加工工艺过程图解生产过程n原材料准备与储存n毛坯的生产：型材（棒料、方料、管料）、铸坯、锻坯、焊坯n毛坯经过机械加工、热处理而成为零件n零件装配成机械n机械的质量检查及运行试验n机械的油漆和包装基本概念n工艺过程:改变生产对象的形状、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程。如：热加工工艺过程、机械加工工艺过程、热处理工艺过程、装配工艺过程等n机械加工工艺过程n装配工艺过程机械加工工艺过程的组成n工序：一个工作地、连续完成的那一部分工艺过程n工步：加工表面、加工工具不变，完成的那一部分工序n工作行程：走刀n安装阶梯小轴的工艺过程（单件小批）工序工序内容设备1车一端面，打中心孔；调头，车另一端面，打中心孔车床2车大外圆及倒角；调头，车小外圆及倒角车床3铣键槽；去毛刺铣床生产纲领和生产类型n生产纲领：年产量、进度计划n生产批量：一次投入或产出的同一产品（或零件）的数量n生产类型：单件小批、成批、大批大量生产类型和生产纲领等的关系生产类型和生产纲领等的关系 生产类型生产类型 生产纲领生产纲领/（台（台年年-1-1 或件或件年年-1-1）工作地每月工作地每月担负的工序担负的工序数数工序数工序数月月-1小型机械或小型机械或轻型零件轻型零件 中型机械或中型机械或中型零件中型零件 重型机械或重型机械或重型零件重型零件 单件生产 100 105 不作规定 小批生产 100500 10150 5100 2040 中批生产 5005000 150500 100300 1020 大批生产 500050000 50050003001000 110 大量生产 50000 5000 1000 1 各种生产类型的工艺特征各种生产类型的工艺特征 工艺特征工艺特征 生产类型生产类型 单件小批单件小批 中批中批 大批大量大批大量 零件的互换性 用修配法钳工修配，缺乏互换性 大部分具有互换性。装配精度要求高时，灵活应用分组装配法和调整法，同时还保留某些装配法 具有广泛的互换性。少数装配精度较高处，采用分组装配法和调整法。毛坯的制造方法与加工余料 木模手工造型或自由锻造，毛坯精度低，加工余量大 部分采用金属模铸造或模锻。毛坯精度和加工余量中等 广泛采用金属模机器造型、模锻或其他高效方法。毛坯精度高，加工余量小 机床设备极其布置形式 通用机床。按机床类别采用机群式布置 部分通用机床和高效机床。按工件类别分工段排列设备 广泛采用高效专用机床及自动机床。按流水线和自动线排列设备 各种生产类型的工艺特征各种生产类型的工艺特征工艺设备 大多采用通用夹具、标准附件、通用刀具和万能量具。靠划线和试切法达到精度要求 广泛采用夹具，部分靠找正装夹达到精度要求。较多采用专用刀具和量具 广泛采用专用高效夹具、复合刀具、专用量具或自动检验装置。靠调整法达到精度要求 对工人的技术要求 需技术水平高的工人 需一定技术水平的工人 对调整工的技术水平要求高，对操作工的技术水平要求低 工艺文件 有工艺过程卡，关键工序要工序卡 有工艺过程卡，关键零件要工序卡 有工艺过程卡和工序卡，关键工序要调整卡和检验卡 成本 较高 中等 较低 阶梯小轴的工艺过程（大批大量）工序 工序内容设备1铣端面，打中心孔铣端面打中心孔机床2车大外圆及倒角车床3车小端外圆及倒角车床4铣键槽键槽铣床5去毛刺钳工台机械加工工艺规程n组织车间生产的主要技术文件n生产准备和计划调度的主要依据n新建或扩建工厂、车间的基本技术文件工艺规程的格式（JB/Z187.3-88)n工艺过程卡片：以工序为单位简要说明产品或零件的加工（或装配）过程的一种工艺文件。(工艺路线）n机械加工工艺卡片：以工序为单位，详细说明产品或零件在某一工艺阶段中的工序号、工序名称、工序内容、工序参数，操作要求以及采用的设备和工艺装备。n机械加工工序卡片：在工艺卡或过程卡的基础上，按每道工序所编制的一种工艺文件，一般有工序简图，并详细说明该工序的每一个工步的加工（或装配）内容、工艺参数、操作要求以及所用设备和工艺装备。几种工艺文件出现的场合及使用范围过程卡工艺卡工序卡检验卡出现场合单件小批 成批重要零件重要零件大批大量 使用范围工厂设计计划调度材料供应工具供应车间技术科检验科工序工人检验工人制定工艺规程的基本步骤n分析原始资料n确定原始毛坯n拟定工艺方案n确定各工序所采用的设备n选择工艺装备n确定各工序的技术检验要求及检验方法n确定各工序的加工余量n确定工序尺寸和工序公差n填写工艺文件分析原始资料n有关图纸：装配图、零件图、毛坯图n生产纲领n现场条件：设备规格、负荷、精度、工夹量具n国内外先进经验及有关技术手册确定原始毛坯n型材：棒料、方料、管料、n铸坯：复杂的箱体类、曲轴（球墨铸铁）n锻坯：综合性能好n焊坯：奇异件、尺寸变化较大件拟定工艺方案（核心内容）n选择定位基准n确定定位夹紧方法n确定各表面的加工方法n确定工序的集中和分散n安排加工顺序一般需要提出几个方案进行分析比较，选取最优方案选择定位基准n定位基准的概念1.装夹：定位与夹紧2.基准：作为“依据”的点线面1)设计基准：2)工艺基准：定位基准、装配基准、测量基准精基准的选择n基准重合原则：设计基准与定位基准重合，消除基准不重合误差n基准统一：选择尽可能多的表面加工时都能使用的基准1.易保证各加工表面的相对位置精度2.简化了工艺过程，使各工序所用夹具比较统一n互为基准，反复加工n自为基准：选加工表面本身为基准，仅能提高加工面本身的尺寸、形状精度n装夹可靠消除基准不重合误差如图：尺寸A、B是设计要求尺寸，而（调整法）加工中直接保证的尺寸是A、C尺寸，则：Bmax=Amax-Cmin Cmin=Amax-BmaxBmin=Amin-Cmax Cmax=Amin-BminC=B-AC B1.提高了加工精度（有时则需采用更高精度的加工方法，如由铣改磨）2.如果精度太高，迫使重新考虑定位方案（使定位基准与设计基准一致）3.改变加工方式（如放弃调整法改用试切法加工）确定各表面的加工方法n加工方法的选择：外圆：车、磨孔：钻、扩、铰、车、磨、拉平面：铣、刨、磨、车n选择依据：1)零件材料性质及热处理要求2)零件加工表面的尺寸公差等级和表面粗糙度3)零件加工表面的位置精度要求4)零件的形状与尺寸5)生产类型6)具体生产条件外圆柱面加工方法外圆柱面加工方法 序号加工方法加工方法 经济精度（以公差等级表示）经济表面粗糙度Ra值/m 适用范围 1粗车 IT11IT13 12.550 适用于淬火钢以外的各种金属 2粗车半精车 IT8IT10 3.26.3 3粗车半精车精车 IT7IT8 0.81.6 4粗车半精车精车滚压（或抛光）IT7IT80.0250.2 5粗车半精车磨削 IT7IT80.40.8主要用于淬火钢，也可以用于未淬火钢，但不宜加工有色金属 6粗车半精车粗磨精磨 IT6IT7 0.10.4 7粗车半精车粗磨精磨超精加工（或轮式超精磨）IT5 0.0120.1(或Rz0.1)8粗车半精车精车精细车（或金刚车）IT6IT7 0.0250.4 主要用于要求较高的有色金属加工 9粗车半精车粗磨精磨超精磨（或镜面磨）IT5以上 0.0060.025(或Rz0.05)极高精度外圆加工 10粗车半精车粗磨精磨研磨 IT5以上0.0060.1(或Rz0.05)确定工序的集中和分散n工序集中1)工件在一次装夹后，可以加工多个表面，能较好地保证加工表面之间相互位置精度;可以减少装夹工件的次数和辅助时间；减少工件在机床之间的搬运次数，有利于缩短生产周期。2)可减少机床数量、操作工人，节省车间生产面积，简化生产计划和生产组织工作。3)采用的设备（加工中心）与工装结构复杂、投资大，调整和维修的难度大，对工人的技术水平要求高n工序分散1)机床设备（专用设备）及工装比较简单，调整方便，生产工人易于掌握。2)可以采用最合理的切削用量，减少机动时间。3)设备数量多，操作工人多，生产面积大。n工序分散：20世纪20年代，设备密集型 ，流水自动线 工序集中：20世纪50年代后，信息密集型，加工中心，多品种小批量特点安排加工顺序n安排原则：基准先行，先主后次，先粗后精，先面后孔n热处理工序的安排：1)预备热处理：退火、正火，加工之前，调整工件的切削加工性，消除应力。2)调质处理：粗加工之后3)最终热处理：淬火、回火，半精加工后，磨之前n辅助工序的安排：1)检验工序：粗加工后；重要工序前后；送往外车间之前2)去毛刺，清洗，涂防锈油确定各工序所采用的设备n机床规格与零件外形尺寸相适应n机床精度与工序要求的精度相适应n机床的效率与零件的生产类型相适应n与现有的设备条件相适应选择工艺装备n即确定各工序所需的刀、夹、量、辅具。n需要采用专用工艺装备，应提出设计任务书。确定各工序的加工余量n加工总余量和工序余量1)加工总余量：毛坯尺寸与零件图的设计尺寸之差2)工序余量：相邻两工序的工序尺寸之差a)对称余量：外圆、孔b)单边余量：平面由于工序尺寸有公差，实际切除的余量大小不等n合理确定余量的意义1)过大：增加了劳动量，最耐磨的表面金属层被切除2)过小：毛坯或上道工序的缺陷去不了3)精加工余量要合理：增加了时间，破坏了精度n影响加工余量的因素1)上道工序表面粗糙度与缺陷2)上道工序尺寸公差3)上道工序形位误差4)本道工序的装夹误差n确定余量的方法1)分析计算2)经验估计法3)查表法确定工序尺寸和工序公差（基准重合时）1.方法：往前推算法2.顺序：先确定各工序余量的基本尺寸，再有后往前逐个工序推算，即由零件上的设计尺寸开始，有最后一道工序向前工序推算，直到毛坯尺寸。3.公差等级：中间各工序尺寸公差等级都按经济精度。4.极限偏差：按“入体原则”确定，即轴类取负偏差，孔类取正偏差，长度及毛坯取正负偏差双向标注油缸加工路线n退火（一条热处理曲线）粗车（以外圆为基准加工内孔，以内孔为基准加工外圆）n调质（两条热处理曲线）半精车（以外圆为基准半精车内孔、螺纹、端面、退刀槽等）n加工Rp3/8螺纹铣凸台 精车（以内孔为基准加工外圆）磨镀镍举例：缸体孔工序尺寸与公差的确定孔加工方案：粗车半精车磨镀镍 设计尺寸70+0.07+0.05加工余量：1)磨孔余量：0.5mm2)半精车余量：1.0mm3)粗车孔余量：3.5mm各工序基本尺寸1)半精车：70-0.5=69.52)粗车：69.5-1.0=68.53)毛坯：68.5-3.5=65各工序基本尺寸公差1)半精车：IT10=0.12 69.5+0.120 2)粗车：IT12=0.4 68.5+0.40 各工序加工表面粗糙度 半精车 Ra3.2 粗车Ra12.5装配工艺n机械产品的质量必须由装配最终来保证。n零件、组件、部件、总装、部装、组装n装配的工作量比重大：主要靠手工完成装配工作的基本内容n清洗n连接：1)可拆卸连接：螺纹连接、销连接、键连接2)不可拆卸连接：过盈连接、焊接等n校正、调整与配作找正、找平、调整间隙、平衡、配钻、配研n验收、试验装配的组织形式n固定式装配n移动式装配装配精度n机器质量的综合评定指标：工作性能（正常运转，达到规定的性能指标），使用效果（方便、经济、效率高），精度，寿命n精度要求的确定：国标，部标，企标n装配精度与零件精度之间的关系：零件的加工精度是保证装配精度的基础，但当装配精度较高时，零件加工会很困难，装配精度并不完全取决于加工精度装配方法与选择n互换装配法：装配时各组成环零件不经任何选择、调整和修配就可达到装配精度要求。1)如标准件的装配，2)多用于精度不是太高的短环装配尺寸链，3)封闭环（精度）公差要大于或等于各组成环的公差n分组装配法：将组成环零件公差扩大几倍到经济公差加工，然后，将各组成环的实际尺寸按公差大小分成若干组，并按相应组进行装配，以达到装配精度的要求。n修配装配法：将尺寸链各组成环按经济公差制造，预先选定一个零件（组成环），在装配时，对此零件进行修配、补充加工以达到装配精度。n调整装配法：装配工艺规程的基本概念n定义：文件或图表等形式规定的装配工艺n作用：指导装配生产的指导性技术文件n重要性：n任务：确定装配工艺顺序的一般原则1.预处理工序先行：零件的清洗、倒角、去毛刺等2.先里后外、先下后上、先难后易3.后面的工序不应损坏前面的装配质量（如压力装配、加热装配、配钻等应在先）4.处于基准件同一方位的装配工序应尽可能的集中连续安排，使装配过程中翻身、转位次数少5.将使用同一装配工装或设备，以及对装配环境有同样特殊要求的工序尽可能集中安排6.及时安排检验工序（例如：单向阀）制订装配工艺规程的方法、步骤1.研究原始资料：2.划分装配单元，选定装配基准件3.确定装配顺序，绘制装配系统图4.制定装配工序5.制定产品检测和试验规范划分装配单元，选定装配基准件1.划分装配单元：便于组织装配工作的平行、流水作业2.选择装配基准件：产品的基体或主干零部件确定装配顺序，绘制装配系统图n总装工艺系统图n部装工艺系统图n组装工艺系统图制定装配工序1.确定装配组织形式2.确定工序集中与分散的程度3.划分装配工序，确定各工序的工作内容4.制定各工序装配质量要求与检测项目5.制定各工序装配操作规范（如过盈配合的压力，加热装配的加热温度，紧固螺钉螺母旋紧扭矩的大小）6.选择和确定装配工具与机械，如果需要专用工装、设备提出设计任务书n机械加工工艺人员手册n机械制造工艺学结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！48