机械加工工艺编制基本知识1

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,典型零件工艺设计,第,1,章 机械加工工艺编制基本知识,【,本章学习目标,】,了解机械加工工艺过程及工艺规程制订的基本概念、基本原则、步骤和原始资料；,理解机械加工过程中工件的安装方法及零件形状、尺寸、位置精度的获得方法；,掌握基准的概念、机械加工过程中基准的选择原则及其对工艺路线的影响；,掌握零件表面加工方法的选择、机械加工工艺路线的制订；,掌握工序余量及其确定、工序尺寸的确定。,1.1,机械加工工艺过程的概念,1.1.1,生产过程和工艺过程,1.,生产过程：由原材料到成品之间的所有劳动过程的总和。,包括产品设计、生产准备、原材料的运输和保管、毛坯制造、机械加工、热处理、装配和调试、检验和试车、喷漆和包装等。,2.,工艺过程：机械产品生产过程中，与原材料变为成品直接有关的过程成为工艺过程。,如：毛坯制造、机械加工、热处理和装配等。,产品工艺工作流程图：,1.1,机械加工工艺过程的概念,1.1.2,工艺过程的组成,工艺过程是由若干个按一定顺序排列的工序组成的，工序是组成工艺过程的基本单元。工序又可分为,安装、工位、工步和走刀,。,工序号,工序名称,工作地点,1,铣端面打中心孔,铣端面打中心孔机床,2,车外圆，切槽，倒角,普通车床,3,铣键槽,立式铣床,4,去毛刺,钳工台,5,磨外圆,外圆磨床,1.2,工件的安装与获得精度的方法,1.2.1,工件的安装,直接找正安装,划线找正安装,专用夹具安装,1.2,工件的安装与获得精度的方法,1.2.2,工件获得加工精度的方法,1,）加工精度的内容,尺寸精度：指加工后零件的实际尺寸与理想尺寸相符合的程度。,形状精度：指加工后零件表面的实际几何形状与理想的几何形状相符合的程度。,位置精度：指加工后零件有关表面之间的实际位置与理想位置符合的程度。,1.2,工件的安装与获得精度的方法,1.2.2,工件获得加工精度的方法,2,）获得尺寸精度的方法,试切法,定尺寸刀具法,调整法,自动控制法,1.2,工件的安装与获得精度的方法,1.2.2,工件获得加工精度的方法,3,）获得形状精度的方法,轨迹法,成形法,展成法,1.2,工件的安装与获得精度的方法,1.2.2,工件获得加工精度的方法,4),获得位置精度的方法,一次装夹获得法,在一次装夹中，完成零件上有位置要求的两个（或多个）表面的加工，表面的相互位置取决于每个表面的形成过程和加工表面的转换过程，特别是转换过程。,多次装夹获得法,。,1.3,工艺规程的作用及其所需的原始资料,1.3.1,机械加工工艺规程的作用,工艺规程是指导生产的重要技术文件,;,工艺规程是组织生产、安排管理工作的重要依据,;,工艺规程是设计或改,(,扩,),建工厂的主要依据,;,工艺规程有助于技术交流和推广先进经验,;,1.3,工艺规程的作用及其所需的原始资料,1.3.2,制订机械加工工艺规程的原始资料,1,）设计工艺规程的基本要求,工艺规程是直接指导现场生产操作的重要技术文件，应做到正确、完整、统一、清晰。,在充分利用本企业现有生产条件的基础上，尽可能采用国内外先进工艺技术和经验。,在保证产品质量的前提下，能尽量提高生产率和降低消耗。,设计工艺规程必须考虑安全和工业卫生措施。,结构特性和工艺特征相近的零件应尽量设计典型工艺规程。,工艺规程的格式应符合相关标准。,1.3,工艺规程的作用及其所需的原始资料,1.3.2,制订机械加工工艺规程的原始资料,2,）在制订工艺规程时，通常应具备下列原始资料,:,（,1),产品的全套装配图和零件工作图。,（,2),产品验收的质量标准。,（,3),产品的生产纲领,(,年产量,),。,（,4),毛坯资料。,（,5),现场的生产条件。,（,6),国内外工艺技术的发展情况。,（,7),有关的工艺手册及图册。,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,编制机械加工工艺规程的步骤,确定生产类型,分析零件图及装配图,设计毛坯零件图及确定其制造方式,选择基准,拟定工艺路线,确定加工设备及工艺装备,确定工序余量及工序尺寸,确定工序检验方法,确定切削用量及时间定额,填写工艺文件,机械制造技术基础课程设计,课程设计的目的,培养学生综合运用已学过的专业课的理论知识，独立的分析和拟定一个零件合理的工艺路线，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。,能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计，提高结构设计能力。,培养学生熟悉和应用各种手册、图表、设计表格、各种标准等技术资料，以便能掌握从事工艺工作的方法和能力。,进一步培养学生的机械制图、分析计算、结构设计、编写技术文件等的基本能力。,为以后进行毕业设计打下良好的基础，培养学生解决工艺问题的能力。,机械制造技术基础课程设计,课程设计的要求,零件图,1,张,毛坯图,1,张,机械加工工艺卡,1,套,专用夹具装配图,1,张,夹具零件图,2-3,张,课程设计说明书,机械制造技术基础课程设计,课程设计的要求,课程设计总学时一般为,4,周，时间分配如下：,熟悉零件，画零件图,约占,6%,选择加工方案，确定工艺路线，填写工艺卡片,约占,30%,工艺装备设计（画总装图及主要零件图）,约占,45%,编写设计说明书,约占,15%,准备及答辩,约占,4%,机械制造技术基础课程设计,主要设计内容,确定生产类型，对零件进行工艺分析,选择毛坯种类及制造方法，绘制毛坯图（零件,-,毛坯图）,拟定零件的机械加工工艺过程，选择各工序加工设备和工艺装备（刀具、夹具、量具、辅具等），确定各工序切削用量及工序尺寸，计算工时定额。,填写工艺文件：工艺过程卡片，工序卡片,设计指定工序的专用夹具，绘制装配图和主要零件图,撰写设计说明书,案例,东风,-12,倒档拨叉零件加工工艺规程的编制及工装设计。,年产量,10000,件,材料,KTH350-10,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,1.4.1,确定生产纲领,生产类型,生产纲领（件,/,年）,每月工作地担负的工序数,重型零件,中型零件,轻型零件,单件生产,小于,5,小于,20,小于,100,成批生产,小批生产,5,100,20,200,100,500,2040,中批生产,100,300,200,500,500,5000,1020,大批生产,300,1000,500,5000,5000,50000,110,大量生产,大于,1000,大于,5000,大于,50000,1,批量生产,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,1.4.1,确定生产纲领,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,1.4.2,分析零件图及装配图，进行工艺审查,熟悉零件图，了解零件性能、用途、工作条件及所在部件中的作用。,了解零件材料，合理选择毛坯种类和制造方法，确定切削用量及加工方法。,分析零件图上各项技术要求指定的依据，确定主要加工表面和次要加工表面，找出关键技术问题。,分析零件的结构工艺性：材料、尺寸标注、技术要求、便于安装和加工，能适应生产类型等。,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,结构工艺性,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,结构工艺性,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,课设：零件的工艺分析分析,对全部技术要求进行归纳整理，并填写零件技术要求表。,课设案例,案例：零件的工艺分析分析,（,1,）零件的作用,倒档拨叉在东风,-12,运输车的变速箱中，与操纵机构的其他零件结合，用它拨动滑动齿轮，实现倒车。,14H9,为配合面，有较高精度。槽,14H13,为滑块拨动的配合面。,T,1,、,T,2,为与滑动齿轮接触的表面。,（,2,）零件的工艺分析,T,1,、,T,2,两表面对,14H9,孔轴线垂直度摆差不大于，主要保证拨叉面能正确地安装在变速箱的倒档上，拨叉利用弹簧、滚珠在轴上进行定位，因此必须保证（,+0.10,）孔及拨叉槽的尺寸精度。,14H9,孔是一个比较重要的孔，也是以后机械加工各工序中的重要定位基准。因此加工该孔的工序比较重要。要在夹具设计中考虑保证达到该孔精度及粗糙度要求。,由于零件的璧薄而且悬神厂，因此刚性较差，在设计夹具中应充分注意。,铸件要求不能有砂眼、疏松等缺陷，以保证零件的强度、硬度及刚度。,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,1.4.3,设计毛坯零件图及确定其制造方式,确定毛坯种类,毛坯的制造方式及毛坯精度主要取决于生产类型、零件结构、形状、尺寸及材料等因素。,确定毛坯的形状,是否需要制出工艺凸台以利于工件的装夹；,是一个零件制成一个毛坯还是多个零件合制成一个毛坯；,哪些表面不要求制出（如孔、槽、凹坑等）；,确定总余量及余量公差,可查阅有关的机械加工工艺手册或用计算法确定。,绘制毛坯图,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,毛坯种类及特点,课设案例,毛坯尺寸的确定,该零件材料是,KTH360-10,，生产类型为批量生产，故选用金属型铸造。,由手册,p490,，表可知：该铸件尺寸公差等级,CT,为,79,级，加工余量等级,MA,为,F,级，故取,CT,为,9,级，,MA,为,F,级。,查手册,p485,，表确定各表面的总余量，但由于查表法所确定的总余量与实际情况有所差距，故还应根据实际情况进行适当的调整。,由手册,p491,，表可查出铸件主要尺寸的公差。调整后的尺寸如下,课设案例,课设案例,毛坯图,由上表尺寸可绘制出零件毛坯图。,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,1.4.4,基准的选择,设计基准：,设计图上所采用的基准。是设计尺寸标注的起点。,可互为基准,工序基准：,工序尺寸标注的起点。,不可互为基准，但可以是假想表面。,定位基准：,在加工中使工件在机床或夹具上占有正确位置所采用的基准。加工中用作定位的基准，定位尺寸标注的起点。,必须以实际存在的表面来体现。,测量基准：,测量时用来确定被测零件在度量工具上位置所采用的基准。,必须实际存在，不可互为基准。,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,对基准的几点说明,作为基准的点、线、面在工件上不一定能具体找到。某些基准可以是假想表面。可以由某些具体的表面来体现。如中心线、槽的对称平面、平面的交线等。,定位基准常用一定面积的具体表面来体现一些假想的基准（点、线、面）。如基准是内孔的中心线，内孔心轴与孔内表面接触，体现的定位基准是中心线。用,V,型块与外圆表面接触体现轴中心线基准。,形位关系也有基准关系。,选定基准的方法：拟定多种定位方案，进行比较择优。,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,定位基准对工艺规程的影响。,直接影响：,a.,工序的数目；,b.,夹具结构的复杂程度；,c.,零件的精度是否易于保证（如基准重合）；,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,精基准的选择,出发点：应考虑减少定位误差，安装方便准确。,（,1,）基准重合的原则,（,2,）基准统一的原则,（,3,）互为基准，反复加工的原则,（,4,）自为基准的原则,（,5,）应能使工件装夹稳定可靠、夹具简单。,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,粗基准的选择原则,1),两个出发点：,a.,保证各加工表面有足够余量。,b.,保证不加工表面的尺寸和位置符合图纸要求。,2),选择原则：,a.,若工件必须首先保证某重要表面余量均匀，则应选该表面为粗基准。,(,自为基准原则,),1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,粗基准的选择原则,2),选择原则：,b.,若工件必须首先保证加工表面与不加工表面之间的位置要求，则应选不加工表面为粗基准，以达到壁厚均匀，外形对称等要求。,(,保证相互位置要求原则,),1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,粗基准的选择原则,2),选择原则：,c.,若工件上每个表面都要加工，则应以余量最小的表面作为粗基准，以保证各表面都有足够余量。,（余量足够原则）,d.,粗基准表面应尽可能平整光洁不能有飞边，浇口，冒口或其它缺陷,以便使定位准确、夹紧可靠。,（装夹可靠原则,),e.,粗基准只允许使用一次。,(,不重复使用原则,),课设案例,基准的选择,14H9,孔、槽宽、叉子面厚、叉子面与腹板的距离等均应通过正确的定位才能保证。,粗基准的选择：,为保证不加工表面和加工表面的位置度要求，应选择未加工表面作为粗基准，故选择,5mm,厚的腹板右侧为第一粗基准；加工,14H9,孔时，为保证孔壁均匀，选择,24mm,的外圆表面为第二粗基准。,精基准的选择,:,在,14H9,孔加工后，各工序应该以该孔为定位基准，从靠近叉脚的,24mm,端面为轴向尺寸定位精基准，体现基准重合和互为基准原则。,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,1.4.5,拟定工艺路线,拟定工艺路线应考虑的问题,（五个方面）,合理选择定位基准,加工方法的选择,加工阶段的划分,工序的集中与分散,加工顺序安排,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,1.4.5,拟定工艺路线,加工方法的选择,内容：,根据每个加工表面的技术要求，确定其,加工方法及分几次加工,。,总体原则：,根据零件精度要求（尺寸、形状、位置、表面）要求，考虑本车间（或工厂）现有工艺条件，依经济加工精度因素选择加工方法。,主要考虑因素：,a),达到零件精度要求；,b),依零件材料选择；（有色金属用切削加工，不宜用磨削）,c),生产率的要求；（拉削效率高，常用于齿轮内孔加工）,d),依本厂具体条件选择（工艺、装备、技术人员水平等）。,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,1.4.5,拟定工艺路线,确定零件表面加工方案,外圆表面的典型加工路线,孔的典型加工路线,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,平面的典型加工路线,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,加工阶段的划分, 粗加工阶段,主要任务：切除大部分加工余量。,主要问题：如何获得高的生产率。,特点：加工精度低，表面粗糙度大, 半精加工阶段,主要任务：,减小粗加工留下的误差。达到一定的精度及精加工余量。为精加工作准备。,完成一些次要表面如钻孔、铣键槽等的加工。,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,加工阶段的划分, 精加工阶段,任务：确保各主要表面尺寸、形状、位置精度达到或基本达到图纸要求。, 精密、超精密或光整加工阶段,精度要求很高的零件：珩磨、研磨、精密磨、超精加工、金刚石车、,金刚镗或其它特种加工,主要,任务：对,IT6,以上，,的表面进行加工。如孔表面的珩磨，外圆面的抛光,。,注意,：光整加工不能纠正几何形状和相互位置误差。,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,划分加工阶段的理由,粗加工：,切削余量大，切削热大，热变形，变形带来加工误差无法消除，切削力使工件表层产生的残余应力带来的加工误差也无法消除。可实现自然时效。,有利于合理使用机床设备。,a.,粗加工：功率大，切削效率高。,b.,精加工：精度高，受力小，有利于延长等精度机床的寿命,有利于插入必要的热处理程序。,工艺过程以热处理工序为界自然地划分为各阶段。,如：粗加工之后去应力时效；精加工后淬火；精加工后：水冷处理及低温回火。,有利于及早发现毛坯缺陷，及时报废或修补，避免造成更大浪费。,表面精加工安排在最后，可防止或减少损伤。,有利于合理使用技术工人：高技术工人完成精加工。,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,工序集中的特点,使每个工序中有尽可能多的工步内容，使总的工序数目减少，夹具数目和工件安装次数相应地减少。,优点：,可以保证各加工面的相互位置精度；,提高机床的使用效率，减少辅助时间（装夹、工件的搬动）,有利于采用高效的专用设备和工艺装备，生产效率高。,生产面积和操作工人数减少，工艺路线短。,可简化生产计划和生产组织工作。,使用场合：,高效自动化机床,缺点：,设备工艺装备投资大、调整、维护复杂，生产准备工作量大，更换新产品困难，柔性差。,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,工序分散的特点,将工艺路线中的工步内容分散在更多的工序红去完成，每道工序的工步少，工艺路线长。,优点：,简化设备与夹具； 降低设备调整、对刀的难度；降低对工人技术水平的要求；有利于选用合理的切削用量，减少工序基本时间,使用场合：,流水线、自动线，高精度零件加工（把粗、精超精分开）,缺点：,设备数量多，生产面积大，人员多，但不易于适应新产品的生产。,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,工序集中与分散的选择,工序的集中与分散程度必须根据生产规模、零件的结构特点和技术要求、机床设备等具体生产条件进行综合分析确定。,如：,a.,单件小批：在通用数控机床上实现工序集中,b.,大批大量生产：宜采用专机来实现工序分散,c.,成批生产：集中为宜，不宜采用昂贵设备和工艺装备使工序集中，而是采用多刀多工位进行工序集中。,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,加工顺序安排,遵循四个原则,:,a).,基面先行,首先加工出定位基准面，然后再以精基准定位加工其它表面。如打中心孔。,b).,先面后孔,大平面定位稳定、可靠。在毛面上钻孔易引偏。,c).,先主后次,基准面和主要工作面，与主要表面有联系的槽、孔等，介于半精加工与精加工之间，螺孔放后。,d).,先粗后精、粗精分开,精度逐步提高；,课设案例,工艺路线方案一,钻孔，刮端面,拉孔,车,端面,粗,铣脚面,铣,开挡,铣槽,钻孔,精,铣脚面,工艺路线方案二,铣两端面,钻、扩、倒角，铰,14H9,孔,车端面,粗铣脚面,铣开挡,铣槽,钻孔,精铣脚面,课设案例,工序,整形,钻,孔，刮,24,端面,拉,14H9,孔,车端面，倒角,车端面，倒角,整形,粗铣脚面,铣开档,铣槽,铣面,钻,孔,去毛刺,精,铣脚面,倒角，去毛刺,检验,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,1.4.6,确定加工设备及工艺装备,1,、设备的选择,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,1.4.6,确定加工设备及工艺装备,夹具的选择,1),单件小批生产，选择通用夹具；,2 ),大批大量生产，选择专用夹具；,3 ),多品种的小批量生产，选择可调夹具或成组夹具。,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,1.4.6,确定加工设备及工艺装备,3,、刀具的选择,根据零件材料的切削性能选择刀具。,根据零件的加工阶段选择刀具。,根据加工区域的特点选择刀具及其几何参数。,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,1.4.6,确定加工设备及工艺装备,量具的选择,1),单件小批生产,选择通用量具；,2 ),大批大量生产,选择极限量规,气动量仪等高效率专用量具；,3 ),选择量具的量程与测量精度要与被加工零件的尺寸与精度相适应。,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,1.4.6,确定加工设备及工艺装备,5,、辅具的选择,机床辅具是指连接机床和刀具的工具，是许多机械加工不可缺少的工具。,机床辅具按功用可分为三大类：,1,、以车床辅具为代表的刀具非回转类辅具。对加工精度影响低。,2,、以镗、铣类机床辅具为代表的刀具回转类辅具。其精度直接影响加工精度。,3,、数控机床辅具。,加工余量,加工余量是指加工过程中，从加工表面切除的金属层厚度。,加工余量可分为工序加工余量和总加工余量。,工序加工余量,是指,某一表面在一道工序内所切除的金属层厚度,，为相邻两工序的工序尺寸之差。工序余量有单边余量和双边余量之分。,总加工余量,指零件加工过程中，,某一表面所切除的金属层的总厚度,。即毛坯余量，是毛坯尺寸与零件设计尺寸之差。,总加工余量等于各工序加工余量之和,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,工序余量可分为,单边余量,和,双边余量,单边余量,非对称表面用单边余量表示,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,双边余量,对称表面,用双边余量表示。如外圆、孔。,工序余量可分为,公称余量,Z,b,、最大余量,Z,max,和,最小余量,Z,min,公称余量,Z,b,：,相邻两工序的基本尺寸之差。,工序尺寸公差：,工序尺寸应给予一定大小的公差。工序尺寸公差一般按“,入体原则,”标注。,对于被包容尺寸（轴）,如：加工矩形工件如图（铸造,粗加工）,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,一个规定：入体原则,指标注工件尺寸公差时应向材料实体方向单向标注。,就是轴的基本尺寸为其最大实体尺寸，即其上偏差为,0,；,孔的基本尺寸为其最小实体尺寸，既其下偏差为,0,；,毛坯、中心距尺寸的公差带为对称分布。,随着自动化加工技术的发展，,工序尺寸及其偏差的标注现在也采用“,对称偏差,”标注,工序余量,对于包容尺寸（孔径、槽宽）,如：粗镗,半精镗 孔,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,工序余量的确定,（,1,）方法：按经验估算或查阅相关手册。,注意：查表与当前技术资料为准，因为随着技术的进步，这些值有所变化。,（,2,）工序余间对精加工的影响。,a.,余量过大：,精加工工小时过长，甚至破坏加工精度和表面粗糙度。,b.,余量过小：,工件某些部位加工不出来。,c.,余量不均：,影响加工精度。上工序的表面粗糙度,Ha,及缺陷层,Ta,上工序的尺寸公差,a,本工序基本余量必须大于上工序的尺寸公差。否则上一工序的误差将带入下一工序。由于毛坯制造、热处理以及工件存放的时所引起的形状误差或位量误差,Pa,。,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,工序尺寸,零件图上未标注但在加工过程中需要知道的工件尺寸称为,工序尺寸,。,工序尺寸须借助尺寸链的计算才能求得。,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,工序尺寸的确定,工艺基准与设计基准重合,同一表面经多次加工达到图纸尺寸要求，其中间工序尺寸根据,零件图尺寸加上或减去工序余量即可得到,，,即,从最后一道工序向前推算，得到相应的工序尺寸，一直推算到毛坯尺寸，,并且按照“,入体原则,”确定上、下偏差。,工艺基准与设计基准不重合,通过工艺尺寸链的计算才能得到。,课设案例,倒推法,某零件孔的设计要求为 ，毛坯为铸件，在成批生产的条件下，其工艺路线为：粗镗,半精镗,精镗,浮动镗。求各工序尺寸。,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,工序名称,工序双边余量,工序经济精度,工序基本尺寸,/mm,工序尺寸及其偏差,公差等级,公差值,入体标注,对称标注,浮动镗孔,0.2,IT6,0.025,170,精镗孔,0.6,IT7,0.04,170-0.2,半精镗孔,3.2,IT9,0.10,169.8-0.6,粗镗孔,6.0,IT11,0.25,169.2-3.2,毛坯,3,166-6,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,尺寸链概念,由若干互相关联的尺寸以一定顺序首尾相接形成一个封闭的尺寸联系，称为工艺尺寸链。,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,尺寸链分类,按应用场合,工艺尺寸链：,由加工过程中的各有关工艺尺寸所组成的尺寸链。,装配尺寸链：,由机器装配过程中的各相互联接尺寸所组成的尺寸链。,设汁尺寸链：,由零件的设计图上的尺寸所组成的尺寸链。,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,尺寸链分类,按空间位置,直线尺寸链,：由彼此平行的直线尺寸组成。,平面尺寸链：,由位于一个或几个平行平面内但相互都不平行的尺寸组成。,空间尺寸链：,由位于几个不平行平面内的尺寸组成。,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,尺寸链分类,3,按照构成尺寸链各环的几何特征,，可分为：,(1),长度尺寸链：所有构成尺寸的环，均为直线长度量。,(2),角度尺寸链：构成尺寸链的各环为角度量，或平行度、垂直度等。,平面内但相互都不平行的尺寸组成。,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,尺寸链分类,4,按照尺寸键的相互联系的形态，又可分为： （,1,）独立尺寸链：所有构成尺寸链的环，在同一尺寸链中,。,（,2,）相关尺寸链：具有公共环的两个以上尺寸链组。即构成尺寸链中的一个或几个环，分布在两个或两个以上的尺寸链中,。,按,其尺寸联系形态，又可分为并联、串联、混联三种。,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,尺寸链分类,混联,公共环同属于不同尺寸链中，公共环尺寸及公差改变将同时影响各个尺寸链，所以，在解尺寸链时，一般不轻易改变公共环尺寸。,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,尺寸链组成,环,:,组成尺寸链的每一个尺寸都叫环；,封闭环（,A,0,）,:,间接获得的尺寸环,特点,: a.,只有一个,b.,不一定为未知,c.,自然形成的（间接保证）,组成环,:,除封闭环以外的其他环,a.,增环（ ）,:,尺寸链中,其余组成环不变,当某一组成环增大时,封闭环也随着增大的环,b.,减环（ ）,:,尺寸链中,其余组成环不变,当某一组成环增大时,封闭环随着减小的环,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,封闭环的特点,(1),由于封闭环是最后形成的，因此在加工或装配完成前,它是不存在的。,(2),封闭环的尺寸自己不能保证，是靠其它相关尺寸来保证的。,封闭环的重要性,:,(1),体现在尺寸链计算中，若封闭环判断错误，则全部分析计算之结论，也必然是错误的。,(2),封闭尺寸通常是精度较高，而且往往是产品技术规范或零件工艺要求决定的尺寸。,在装配尺寸链中，封闭环往往代表装配中精度要求的尺寸；而在零件中往往是精度要求最低的尺寸，通常在零件图中不予标注。,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,尺寸链的特征,关联性,尺寸链组成的尺寸间相互联系,一个变化必然引起另一个变化。即,封闭性,各相互关联的尺寸构成一个封闭的尺寸组合,.,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,尺寸链的建立,封闭环的确定,首先正确地确定封闭环，如果封闭环错了，整个尺寸链的解也将是错误的。,组成环的查找,在封闭环确定之后，从封闭环两端面起，分别循着邻近加工尺寸查找出该尺寸的另一端面，再顺着找别的端面，查找它邻近加工尺寸的另一端面，直至两边汇合为止。此时，形成的全封闭的图形即是所建的尺寸链。,判断增、减环,在尺寸链图中用首尾相连的单向箭头表示各尺寸环，其中与,封闭环箭头方向相反的为增环，与封闭环箭头相同的为减环,。,尺寸链的计算方法,尺寸链计算有,极值法,与,统计法,两种：,极值法,是按误差综合最不利的情况,即各增环均为最大（或最小）极限尺寸而减环均为最小（或最大）极限尺寸,来计算封闭环极限尺寸的,.,这种计算方法是考虑各组成环同时出现极值，是一种很难出现的机会，因此比较保守，但计算比较简单，因此应用较为广泛。在工艺尺寸链中基本上都用极值法。,统计法,应用概率论原理来求解封闭环尺寸与组成环尺寸之间关系。此法适用于大批大量自动化生产及半自动化生产，以及组成环数较多、封闭环公差较小的装配过程。,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,尺寸链的计算形式,正计算,已知各组成环的基本尺寸及其公差，求封闭环的基本尺寸及其公差。,反计算,已知封闭环的基本尺寸及其公差和各组成环的基本尺寸，求各组成环公差。这种情况实际上是将封闭环的公差值合理地分配给各组成环。,中间计算,已知封闭环的基本尺寸及公差和部分组成环的基本尺寸及公差，求其余组成环的基本尺寸及公差。,工艺尺寸的三种表示方法,：,用基本尺寸（,A,）与上偏差（,ES,）、下偏差（,EI,）表示,用最大极限尺寸（,A,max,）与最小极限尺寸（,A,min,）表示,用基本尺寸（,A,）、中间偏差（,）与公差（,T,）,表示,基本尺寸、极限偏差、公差与中间偏差关系,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,极值法,极值法,封闭环的基本尺寸,A,0,封闭环的基本尺寸等于所有增环基本尺寸之和减去所有减环基本尺寸之和，即,A,k,各组成环的基本尺寸；,A,i,各增环的基本尺寸；,A,j,各减环的基本尺寸；,k,各组成环的传递系数，对于增环,k,=+1,、减环,k,=,1,n,，,m,尺寸链的环数、增环的环数。,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,极值法,封闭环的极限偏差,封闭环的上偏差等于所有增环的上偏差之和减去所有减环的下偏差之和；理封闭环的下偏差等于所有增环的下偏差之和减去所有减环的上偏差之和，即,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,封闭环的公差等于各组成环公差之和，即,竖式计算法,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,概率法,把尺寸链的各环都换算为对称偏差标注，然后计算。,封闭环的基本尺寸为,：（与极值法相同）,封闭环的公差为,：,尺寸链计算,基准不重合尺寸计算,尺寸链计算,工序尺寸与余量的工序尺寸链,尺寸链计算,以需继续加工表面标注的工序尺寸及其公差的计算,尺寸链计算,保证渗碳、渗氮层深度的工序尺寸计算,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,1.4.8,确定工序的检验方法,轴径和孔径的检验,锥度的检验,形状精度的检验,位置精度的检验,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,1.4.8,确定切削用量和时间定额,切削用量的选择,一、总原则：,在满足工件要求（精度和表面粗糙度）的前提下，在机床刚度的允许下，选择满足机床功率条件和刀具强度的最大切削用量。,方法：,1,、工艺试验（直接经验）,2,、查手册（间接经验）,切削用量的合理选择,切削用量对生产率的影响,切削用量,asp,、,f,和,vc,增大，切削时间减小。由此可知：,ap,、,f,、,v,中任一参数增加一倍，生产率即增加一倍。,切削用量对刀具耐用度的影响,由 可知，,ap,、,f,、,v,中任一参数,T,切削用量对加工质量的影响,ap F,，工艺系统变形，振动，加工精度，表面粗糙度,f F,，表面粗糙度,v ,切削变形，,F,，表面粗糙度,切削用量的合理选择,结论,（一）粗加工,1,、尽量大的,asp,。,2,、在机床刚度允许下，选足够大的,f,。,3,、在刀具耐用度和机床功率允许的前提下，选择速度,v,。,（二）精加工,1,、,asp,一般不大。,2,、必须按照表面粗糙度选择,f,3,、按照刀具的耐用度选择,v,。,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,时间定额,时间定额：,是在一定的技术和生产组织条件下制定出来的生产一件产品或完成一道工序所需消耗的时间。,2.,工时定额的组成：,(1),基本时间,t,基,:,直接改变生产对象的尺寸、形状、相对位置及表面状态或材料性质等工艺过程所消耗的时间。对切削加工来说，就是切除余量所耗费的时间，包括刀具的切入和切出时间在内，又可称为为机动时间。,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,基本时间,t,基,直接改变生产对象的尺寸、形状、相对位置及表面状态或材料性质等工艺过程所消耗的时间。对切削加工来说，就是切除余量所耗费的时间，包括刀具的切入和切出时间在内，又可称为为机动时间。,L,:,加工长度；,l,1,：刀具切入长度；,l,2,：刀具切出长度；,i,:,进给次数；,z,:,加工余量；,a,p,：切削深度；,f,:,进给量；,n,：机床主轴转速；,v,：切削速度；,D,：加工直径。,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,(2),辅助时间,t,辅,:,各个工序中为了保证基本工艺工作所需要做的辅助动作所耗费的时间。所谓辅助动作包括装卸工件，开停机床，改变切削用量，进退刀具，测量工件等。计算方法：,1,）大批量：将各辅助动作分解，查表确定其所消耗的时间，并进行累加；,2,）小批量：可按基本时间的百分比进行估算，在实际中修改百分比，使之趋于合理。,工序操作时间,=,基本时间,+,辅助时间,(3),工作地点服务时间,t,布置,指工人在上作班时间内照管工作地点及保证工作状态所耗费的时间。例如调整和更换刀具、润滑机床、清理切屑、收拾工具、修正砂轮、擦拭机床、刃磨刀具等。这时间可按工序操作时间的,a,（约,2,一,7,）来估算。,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,(4,）休息和生理需要时间,t,休,:,指在工作班时间内为恢复体力和满足生理需要所消耗的时间,.,也可取操作时间的,B,（约,2,）来估算。,(5,）准备和终结时间,t,准终,:,工人为了生产一批产品和零部件，进行准备和结束工作所消耗的时间称准备和终结时间。,含：加工前熟悉工艺文件、领取毛坯、安装刀具和夹具、调整机床和刀具等必须准备的工作，加上一批工件终了后需要拆下和归还工艺装备、发送成品等结束工作。,单件分摊,t,准终,/n,；,n:,批量,n,很大时，,t,准终,忽略,。,1.4,编制机械加工工艺规程的方法与步骤,单件时间和单件工时定额计算公式,（,1,）单件时间计算公式,T,单件,=t,基,+t,辅,+t,布置,+t,休,（,2,）成批生产的单件工时定额计算公式,T,定额,=T,单件,+t,准终,/n=(t,基,+t,辅,)(1+(+)/100)+t,准终,/n,(3),大量生产的单件时间定额为,:,T=T,单件,=(t,基,+t,辅,)(1+(+)/100),案例,课设案例,钻孔工序定额计算,机动时间（,p715,，表）,课设案例,钻孔工序定额计算,课设案例,钻孔工序定额计算,准备和终结时间,二、提高劳动生产效率的工艺措施,1,、缩减基本时间,提高切削用量：,切削速度、切深、进给量,减小切削行程长度：,宽齿轮磨削、多刀加工,合并工步：,同时加工多个表面,多件加工：,刨、铣、磨、滚齿,采用新工艺：,拉削、滚压、冷挤齿代替剃齿,2,、缩短辅助时间,（,1,）直接缩减辅助时间,采用高效夹具的自动上下料：,如气动、联动,提高机床自动化程度：,集中控制手把、定位挡块机构、快进快退机构等,采用定程装置,采用各种辅助工具，减少更换和装夹刀具时间,自动检测仪器：,气动、数显量仪,（,2,）使基本时间与辅助时间重合,采用可换的相同夹具或回转工作台,多位夹具,连续加工,3,、减少服务时间,采用快速换刀或自动换刀装置：如快速夹头、自动打砂轮,改善切屑处理：如断屑槽等,4,、减少准备终结时间,先进夹具、刀具、量具使调整迅速方便,采用成组工艺、成组夹具减小调整时间,5,、多机床操作,6,、高效及自动化加工,大量生产流水线、自动线,单件小批,NC,、,MC,、,FMC,及,FMS,、,CAM,课设案例,1.4.10,填写工艺文件,机械加工工艺过程卡,课设案例,机械加工工艺过程卡,课设案例,课设案例,课设案例,课设案例,课设案例,课设案例,课设案例,课设案例,课设案例,课设案例,课设案例,课设案例,课设案例,课设案例,课设案例,课设案例,