第2章 機械加工工藝規(guī)程的制訂

1、機械加工工藝規(guī)程的制訂,,第一節(jié) 基本概念一.生產(chǎn)過程與工藝過程(一) 生產(chǎn)過程在機械制造行業(yè),是指由原材料制成機器的過程。1. 原材料,成品,半成品的運輸與保管；2. 生產(chǎn)技術(shù)準備工作 包括:工藝設(shè)計,專用工藝裝備的設(shè)計制造,材料與工時定額的制訂,生產(chǎn)資料的準備,生產(chǎn)組織的調(diào)整等；,第二章 機械加工工藝規(guī)程的制訂,,3. 毛坯的制造 如:鑄、鍛、沖壓、焊接等；4. 零件加工 機械加工、熱處理等；5.產(chǎn)品的裝配；包括

2、:裝配、調(diào)整、檢驗、試驗、油漆、包裝、出廠。(二) 工藝過程是指在生產(chǎn)過程中,改變原材料的形狀尺寸、性質(zhì)和相互位置關(guān)系,使之成為成品或半成品的過程。如:毛坯的制造,機械加工等。,,二. 機械加工工藝過程及組成(一) 機械加工工藝過程概念在工藝過程中,采用機械加工的方法,按照一定的順序,逐步改變毛坯的尺寸、形狀、性質(zhì)及表面質(zhì)量,使之成為合格零件的過程。(二) 機械加工工藝過程的組成機械加工工藝過程是由一系列按順序排列著的工序組

3、成的，工序又分為安裝、工位、工步、走刀幾個組成部分。,,1. 工序由一個或一組工人,在一個工作場地,對一個或多個工件所連續(xù)完成的那部分工藝過程。劃分工序的依據(jù)是工作地點是否變更;加工是否連續(xù)。,.,生產(chǎn)批量較小時的機械加工工藝過程,,,生產(chǎn)批量較大時的機械加工工藝過程,2. 工步 在一個工序中,加工表面、刀具、機床轉(zhuǎn)速及進給量都不變,所完成的那部分工藝過程。構(gòu)成工步的任一因素改變后,一般均變?yōu)榱硪还げ?。在工件一次安裝中,連續(xù)進行

4、若干相同工步,為簡化工藝文件,可視為一個復(fù)合工步。采用多刀加工若干相同的 表面或不相同的表面 均可可視為一個復(fù)合工步。,3. 走刀在一個工步中,需切除的金屬層較厚,應(yīng)分幾次切削,每一次切削,所完成的那部分工藝過程,稱為走刀。4. 安裝在工件的加工過程中,需要多次裝夾工件,那么,每一次裝夾所完成的那部分工藝過程稱為安裝。,5. 工位在一次安裝過程中,工件在機床上每占據(jù)一個工作位置,稱為工位。在大批大量生產(chǎn)中,為了提高生產(chǎn)

5、率,往往采用多工位加工。減少了裝夾次數(shù),縮短了輔助 時間,不單提高了生產(chǎn)率 也有利于保證加工精度。,三. 生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型(一) 生產(chǎn)綱領(lǐng)也稱年產(chǎn)量，零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)應(yīng)包括:備品和廢品在內(nèi)的該產(chǎn)品的年產(chǎn)量。零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)由下式計算: N=Q×n(1+α%+β%)式中： Q-產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)； n-零件在產(chǎn)品中的數(shù)量； α%-零件的備品率； β%-零件的廢品率。,(二) 生產(chǎn)類型生產(chǎn)

6、綱領(lǐng)不同,生產(chǎn)規(guī)模也不相同,按照年產(chǎn)量的大小,機械制造企業(yè)可分為三種類型。1. 單件生產(chǎn)單個的制造不同尺寸規(guī)格的產(chǎn)品,制造過程很少重復(fù)的。如新產(chǎn)品的試制,重型機械的制造,都屬于單件生產(chǎn)。,2. 大量生產(chǎn)產(chǎn)品的數(shù)量很多,大多數(shù)工作地點經(jīng)常重復(fù)著某一零件的某一道工序。如:汽車、自行車、手表、軸承的制造,都屬于大量生產(chǎn)。3. 成批生產(chǎn)一年中,分批的制造相同規(guī)格的產(chǎn)品,制造過程有一定的重復(fù)性。如:機床,電動機的制造。又可根據(jù)每批投產(chǎn)

7、數(shù)量的大小,可分為:,1) 小批生產(chǎn) 其工藝特征和單件生產(chǎn)類似，因此，往往合稱為單件小批量生產(chǎn)；2 )大批生產(chǎn) 其工藝特征和大量生產(chǎn)類似；3 )中批生產(chǎn) 其工藝特征，則介于二者之間。,(三) 各種生產(chǎn)類型工藝過程特點,特 點 單件生產(chǎn) 成批量生產(chǎn) 大批大量生產(chǎn)互換性 修配法裝配 普遍具有互換性 完全互換毛坯制造 木模手工

8、 部分金屬模 金屬模 造型 機器造型機床及 普通機床 普通機床 高效機床布置 機群式布置 部分高效機床 流水線布置夾 具 通用夾具

9、 專用夾具 高效專用夾 具對工人 熟 練 中等熟練 對調(diào)整工人技術(shù)要求

10、 技術(shù)要求較高,生產(chǎn)率 低 中 高成 本 高 中 低,四. 機械加工工藝規(guī)程(一) 機械加工工藝規(guī)程概念用表格的形式,把機械加工工藝過程的內(nèi)容書寫

11、出來,并成為指導(dǎo)性的技術(shù)文件。(二) 機械加工工藝規(guī)程的作用1. 是指導(dǎo)車間生產(chǎn)的主要技術(shù)文件；,2. 是生產(chǎn)組織及管理工作的主要依據(jù)；3. 是新建擴建改建廠房的主要依據(jù)。(三) 工藝文件1. 機械加工工藝過程卡片以工序為單位,對工藝過程作簡要說明的工藝文件,主要用于生產(chǎn)管理和調(diào)度使用。,2. 機械加工工序卡片以工步為單位,對每工序進行詳細說明的工藝文件。包括:工件的定位基準及安裝方法;加工的工序尺寸及公差,切削用量,工時

12、定額,使用的夾具,刀具和量具。主要用于指導(dǎo)工人進行操作。,五. 機械加工工藝規(guī)程的制訂步驟1. 對零件進行工藝分析2. 選擇毛坯3. 擬定工藝路線(選擇定位基準,選擇加工方法,安排加工順序,確定工序集中與分散的程度等)。4. 工序設(shè)計包括:選擇機床及工藝裝備,確定加工余量及工序尺寸,選擇切削用量,估算工時定額等。5. 編寫工藝文件,一. 對零件進行工藝分析(一) 了解各項技術(shù)條件,提出必要的改進意見1. 了解該零件在產(chǎn)品

13、中的位置、用途、性能及工作條件。2. 分析零件上主要表面的尺寸精度、形位精度及表面粗糙度。作為選擇加工方法,定位基準及按排加工順序的依據(jù)。,第二節(jié) 對零件進行工藝分析及毛坯的選擇,3. 分析技術(shù)條件中,毛坯類型,熱處理及檢驗要求等,以便作出相應(yīng)的工序按排。4. 對不能滿足加工工藝要求的提出相應(yīng)的改進意見。改進示例:方頭銷材料T8A,方頭部分局部淬火HRC55-60,直徑為Φ2H7的小孔在裝配時與另一零件配作。,分析上述技術(shù)

14、條件是否合理。顯然,由于零件較小,局部淬火時,會整體淬硬,則在裝配時,不能與另一零件配作。改進意見:材料改為20#鋼,方頭局部淬火,對Φ2H7的小孔處鍍銅保護。改進后,既能滿足原要求,又能在裝配時,能夠與另一零件配作。(二) 結(jié)構(gòu)工藝性分析1. 結(jié)構(gòu)工藝性概念,設(shè)計零件的結(jié)構(gòu), 在一定的生產(chǎn)規(guī)模,和生產(chǎn)條件下,能夠高效,低耗的制造出來,并便于裝配和維修。則可以說,設(shè)計零件的結(jié)構(gòu)具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性。2. 零件的切削加工工藝性1

15、) 應(yīng)使用標準化參數(shù)。如采用標準配合、標準尺寸等。2) 便于在機床上安裝。,,,便于在機床上安裝,3) 便于加工,避免內(nèi)表面的加工應(yīng)有退刀槽,,,,,,,,,,,,,減少安裝次數(shù),,,,,減少機床調(diào)整次數(shù),,,,,,,減少加工面積,,,提高工件加工時的剛度,,,減少加工困難,,,二. 毛坯的選擇(一) 常用毛坯種類1. 鑄件:結(jié)構(gòu)復(fù)雜零件的毛坯1) 木模砂型手工造型 鑄件重量不受限制，毛坯的尺寸精度低，加工余量大，

16、生產(chǎn)效率低，多用于單件小批生產(chǎn)。,整模造型,2 ) 金屬模砂型機器造型 鑄件最大重量可達250Kg，毛坯的尺寸精度高，加工余量小，生產(chǎn)效率高，多用于大批大量生產(chǎn)。,3 ) 金屬型澆鑄法 鑄件重量小于100 Kg，毛坯的尺寸精度高，機械性能好，多用于大批大量生產(chǎn)。,4 ) 離心澆鑄法 鑄件重量達200 Kg，效率高，材料消耗低，多用于大批大量生產(chǎn)。,5 ) 熔模鑄造多用于形狀復(fù)雜小型零件的毛坯，尺寸精度高，無需或

17、少許機械加工，生產(chǎn)周期長，成本高。,6 ) 壓力鑄造采用專用設(shè)備把液態(tài)或半液態(tài)的金屬壓入金屬型腔而形成的毛坯，多用外形復(fù)雜或薄壁的零件。,2.鍛件對強度有一定要求,結(jié)構(gòu)較簡單零件的毛坯1) 自由鍛 (1、2、3) 鍛件的形狀簡單，尺寸精度低，加工余量大。,2 ) 模鍛 可鍛出復(fù)雜形狀，鍛件的纖維組織好，尺寸精度高，加工余量小。3 ) 精密模鍛 鍛件的尺寸精度高，可直接進行精加工。,,,,,,,,,,,,3.型材

18、 如鋼板，管材，圓鋼等，便于實現(xiàn)自動上料。,4. 組合毛坯將型材、鍛件等經(jīng)一定的加工在組合在一起。5. 沖壓擠壓件,(二) 選擇毛坯應(yīng)考慮的因素1. 毛坯材料的工藝特性。即毛坯材料的可鑄性或可鍛性。2.零件的結(jié)構(gòu)類型及尺寸大小1） 光軸,臺肩之間相差不大的階梯軸,應(yīng)選擇型材。臺肩之間相差較大及異型軸,如曲軸,十字軸等則應(yīng)選擇鑄件。,2） 小型盤套零件的毛坯選擇型材;大型盤套零件的毛坯選擇鑄件。3） 支架,箱體零件由于

19、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,一般都選擇鑄件。3. 生產(chǎn)綱領(lǐng)對鑄件來講,單件小批生產(chǎn)選擇木模砂型手工造型方法制造的毛坯;,大批大量生產(chǎn)則選擇:金屬型機器造型等高效率毛坯制造方法制造的毛坯。4. 對材料機械性能的要求對材料有強度要求的應(yīng)選擇鍛件;對材料沒有強度要求的可不選擇鍛件。5. 現(xiàn)有生產(chǎn)條件選擇毛坯時,應(yīng)綜合考慮本廠的毛坯制造的生產(chǎn)條件,工藝水平及外部協(xié)作的可能性和經(jīng)濟性。,第三節(jié) 擬定工藝過程一. 定位基準的選擇(一) 基準的概念及

20、分類1. 基準的概念用以確定零件上點、線、面的位置所依據(jù)的點、線、面。2. 基準的分類1) 設(shè)計基準零件的設(shè)計圖樣上使用的基準，稱為設(shè)計基準。,如圖所示:齒輪內(nèi)孔Φ35H7的軸線是小外圓直徑Φ50,齒頂圓直徑Φ88h10及兩端面跳動,徑向跳動的設(shè)計基準。,2) 工藝基準:在零件的加工和產(chǎn)品的裝配過程中使用的基準。（1）定位基準:在工件的加工過程中,用作定位的基準,稱為定位基準。工件與工作臺的裝夾面相貼合的面即為定位基

21、準。（2）工序基準 用以確定本工序加工表面加工以后的尺寸, 形狀和位置所使用的基準，稱為工序基準。,簡言之,工序圖上使用的基準,稱為工序基準。如上工序圖所示:E,F平面是孔1,2的工序基準；孔3的工序基準是D平面。（3）測量基準 用以檢驗已加工表面 的尺寸及各表面之間 位置精度的基準,稱為測量基準。齒輪內(nèi)孔軸線是檢驗各項尺寸形位精度的基準.即為測量基準。,（4）裝配基準:在機器裝配中,用以確定零件或部件在

22、 機器中正確位置的基準,稱為裝配基準。齒輪在裝配時,是以內(nèi)孔和端面確定在軸部件上的位置。因此,齒輪的內(nèi)孔和端面是裝配基準。(二) 定位基準的選擇原則定位基準可根據(jù)使用的是工件的毛坯面還是已加工表面又分為定位粗基準和定位精基準。定位粗基準:選擇工件的毛坯面作為定位基準,這個毛坯面就是粗基準。,定位精基準:選擇被加工工件的已加工面作為定位基準,這一基準稱為定位精基準。定位基準選擇的正確與否，對于保證加工精度，機械加工順序按

23、排有著很大的影響，加工前必須正確的選擇定位基準。選擇定位基準要依據(jù)以下原則:1.定位精基準的選擇原則1) 基準重合原則 選擇被加工零件的設(shè)計基準作為定位基準,這一原則稱為基準重合原則，可避免基準不重合誤差。,如下圖所示:支架零件,孔的設(shè)計基準是1平面,定位基準則是底平面,定位基準與設(shè)計基準不重合,存在基準不重合誤差δB采用1平面定位則定位基準與設(shè)計基準重合,消除了基準不重合誤差δB.2) 基準統(tǒng)一原則 如零件上

24、有多個表面需要加工,為保證各表面之間的位置精度,應(yīng)選擇統(tǒng)一的定位基準進行加工,這一原則,稱為基準統(tǒng)一原則。,如階梯軸的加工,為保證各表面之間的位置精度應(yīng)選擇兩端的中心孔作為統(tǒng)一的定位基準,進行加工。,如箱體的加工,為保證各表面之間的位置精度,應(yīng)選擇一面兩孔作為統(tǒng)一的定位基準。,3) 自為基準原則為保證某重要表面加工余量均勻,應(yīng)選擇加工表面自身作為定位基準,這一原則稱為自為基準原則。如圖所示:機床導(dǎo)軌面是重要表面為保證導(dǎo)軌面加工余量小

25、且均勻,選導(dǎo)軌面自身作為定位基準,加工前用千分表找正導(dǎo)軌面，這樣就可以從導(dǎo)軌面上去除一層小且均勻的加工余量。,4) 互為基準為保證某重要表面加工余量小且均勻并與其它表面之間的位置精度,應(yīng)采用互為基準反復(fù)加工的原則進行加工。,如精密齒輪的加工淬火后需磨齒面,為保證齒面與內(nèi)孔之間的位置精度及從齒面上去除一層小且均勻的加工余量,須先依齒面為基準磨內(nèi)孔,然后再依磨過的內(nèi)孔為基準磨齒面,這樣互為基準反復(fù)加工,既去除一層小且均勻的加工余量,又保證

26、了齒面與內(nèi)孔之間的位置精度。,,5) 作為定位精基準的表面應(yīng)定位準確,夾緊可靠,并使夾具的結(jié)構(gòu)簡單。2. 定位粗基準的選擇原則1) 為保證某重要表面加工余量均勻,應(yīng)選此重要表面作為粗基準。如機床導(dǎo)軌面的加工,要在導(dǎo)軌面上去除一層均勻的余量,先以導(dǎo)軌面為基準刨削床腿,然后再依刨過的床腿為基準刨削導(dǎo)軌面,由于先以導(dǎo)軌面為基準刨削床腿, 床腿面與導(dǎo)軌面平行,因此,,就可以從導(dǎo)軌面上,去除一層均勻的余量。2) 為保證加工表面與

27、不加工表面之間的位置精度,應(yīng)以不加工表面作為粗基準。如圖所示:加工的套筒,要求加工的內(nèi)孔與不加工的外圓有同軸度要求,那么就以不加工的外圓為粗基準,由于三爪卡盤的定心作用,其加工時的回轉(zhuǎn)中心,就是毛坯外圓的軸心,加工后的內(nèi)孔就與不加工的外圓同心，從而保證了加工表面與不加工表面之間的位置精度。,3)在工件上有多個表面需要加工,為保證各表面均具有足夠的加工余量,應(yīng)選擇加工余量最小的那個表面作為粗基準。如圖所示:階梯軸的加工,由

28、于大小圓柱面之間有同軸度誤差,較小的圓柱面加工余量小,如果依大圓柱面作為粗基準加工,那么小圓柱面會因加工余量不足,產(chǎn)生廢品。,4) 粗基準在同一尺寸方向只能使用一次如圖所示階梯軸的加工:毛坯面的定位精度較低,兩次使用必然造成兩端加工后的外圓較大的同軸度誤差。,5) 作為定位粗基準的表面上不應(yīng)有,飛邊,分型面,澆冒口,等缺陷，應(yīng)定位準確,夾緊可靠,并使夾具的結(jié)構(gòu)簡單。,課內(nèi)練習:選擇下列零件的定位粗精基準,二. 加工方法的選

29、擇一般應(yīng)根據(jù)加工表面應(yīng)有的技術(shù)條件進行選擇，但具體選擇時還應(yīng)考慮以下因素。1. 應(yīng)選擇經(jīng)濟精度及表面粗糙度某一加工方法所能達到的精度及表面粗糙度范圍是較寬的，但只有在某一較窄的區(qū)間才是最經(jīng)濟的；2. 應(yīng)考慮工件材料的性質(zhì)及熱處理淬火的表面由于硬度較高，只能選擇磨削；對硬度較低，塑性較大的材料表面由于磨削易堵塞砂輪，其精加工應(yīng)選擇精車，,3. 應(yīng)考慮工件的結(jié)構(gòu)類型及尺寸大小回轉(zhuǎn)體零件軸線部位的孔可選擇車削或磨削，支架箱體零件上

30、的支承孔應(yīng)選擇鏜削。,4. 生產(chǎn)綱領(lǐng)大批大量生產(chǎn)應(yīng)選擇高效率加工方法進行加工；5. 現(xiàn)有生產(chǎn)條件充分利用現(xiàn)有設(shè)備和工藝手段,發(fā)揮工人的創(chuàng)造性,同時重視采用新工藝新技術(shù)以提高工藝水平。三. 加工階段的劃分對加工精度高,生產(chǎn)批量大的零件的加工,一般均應(yīng)劃分加工階段。,粗加工階段---切除大部分余量,為后續(xù)的加工作準備；半精加工階段---完成一些次要表面的加工,為精加工作準備；精加工階段---表面的終加工階段,也可以作為光整加工

31、前的預(yù)備加工；光整加工階段---高精度,低粗糙度表面的終加工。劃分加工階段的原因:1. 保證加工質(zhì)量粗加工由于加工余量大，切削力較大，將產(chǎn)生較大的加工誤差，劃分加工階段后，可在后續(xù)的加工中逐步預(yù)以消除。,2. 合理使用設(shè)備粗加工由于切削力較大，應(yīng)使用機床功率大，剛性好，生產(chǎn)率高的設(shè)備；而精加工則需精度高的設(shè)備，劃分加工階段后可充分發(fā)揮粗精設(shè)備的各自的特點，做到合理使用設(shè)備。3. 及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷劃分加工階段便于在粗加工階段

32、及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷，及時決定報廢或修補，以免繼續(xù)加工造成浪費。4. 便于按排熱處理劃分加工階段，有利于在各階段間合理安排熱處理，做到冷熱工序的合理配合。,5. 保護精加工表面少受磕碰損傷精加工按排在最后，有利于防止精加工表面的磕碰損傷。四. 加工順序的按排(一) 機械加工順序的按排1. 基準先行作為定位精基準表面應(yīng)首先按排加工。對鑄件,生產(chǎn)批量不大時,加工前應(yīng)先按排劃線工序；,2. 主次分開,劃分加工階段；3. 先面后孔；

33、4. 次要表面加工穿插進行。(二) 熱處理工序的按排1. 預(yù)備熱處理(消除殘余應(yīng)力,改善切削性能)正火 毛坯鍛造后,正火以消除鍛造表面的硬度不均,改善切削性能。2) 退火:毛坯鑄造后，退火以消除殘余應(yīng)力。,3) 時效 對于鑄件,為進一步消除殘余應(yīng)力,粗加工后,還應(yīng)按排時效處理。對于鑄件結(jié)構(gòu)復(fù)雜,精度要求高,剛性差,應(yīng)在精加工前再按排一次時效處理。2. 最終熱處理(提高工件材料的力學性能)1) 調(diào)質(zhì)

34、 可獲得良好的綜合機械性能,一般按排在粗加工后；,2) 淬火,滲碳淬火 可提高工件表面的硬度和耐磨性,由于處理后的硬度較高,一般按排在磨削之前；3) 氰化,氮化 主要用于提高工件表面的硬度,耐磨性及耐腐蝕性,由于處理層比較薄,一般按排在表面的最終加工之前。(三) 輔助工序的按排包括:檢驗、試驗、去磁、平衡、去毛刺、清洗除油等。,1. 檢驗 是必不可少的工序,除每工序必須自檢外下列情況還須按排專檢:1) 粗加工后；2)

35、 重要的工序完成以后；3) 送外車間前后(特別是送熱處理車間)；4) 所有工序完成以后。2. 去磁 在磁力工作臺裝夾以后,工件往往帶有磁性,為避免在裝配時吸在一起,影響正常裝配,因此,要安排去磁工序。,3. 平衡 對高速回轉(zhuǎn)的零件,為避免由于加工或自身質(zhì)量分布不均,會在高速回轉(zhuǎn)時產(chǎn)生振動,影響機器運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性及相關(guān)零件的壽命。五. 工序集中與工序分散程度的確定(一) 工序集中與工序分散的概念1. 工序集中的概念把

36、零件的加工集中在較少的工序內(nèi)完成,每道工序包括的加工內(nèi)容盡可能多。,2. 工序分散的概念把零件的加工分散在較多的工序內(nèi)完成,每道工序包括的加工內(nèi)容盡可能少,最少情況下,一道工序只有一個簡單工步。(二) 工序集中與工序分散的特點1. 工序集中的特點1) 采用高效率專用設(shè)備及工藝裝備,生產(chǎn)效率高；2 ) 減少了工序數(shù)目,縮短了工藝路線,生產(chǎn)計劃,生產(chǎn)組織及管理工作得到簡化；,3 ) 減少了設(shè)備數(shù)量,相應(yīng)也減少了操作工人的數(shù)目及減少

37、了生產(chǎn)面積；4 ) 減少了工件裝夾次數(shù),不單減少了裝夾工件的輔助時間,也由于在一次裝夾能加工多個表面,有利于保證各表面之間的位置精度；5 ) 專用設(shè)備及工藝裝備投資大,調(diào)整和維護費時,生產(chǎn)準備工作量大,轉(zhuǎn)產(chǎn)困難。,2. 工序分散的特點1) 機床設(shè)備及工藝裝備比較簡單,調(diào)整和維護方便,工人易于掌握操作技術(shù),轉(zhuǎn)產(chǎn)容易；2 ) 有利于選用合理的切削參數(shù),以減少基本時間；3 ) 設(shè)備數(shù)量多,生產(chǎn)面積大,操作人員多。(三) 確定工序集

38、中與工序分散的原則1. 單件小批生產(chǎn),為簡化管理,應(yīng)采用管理式的工序集中。2. 成批生產(chǎn)中,大型,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,精度要求高的重型零件,為減少運輸與安裝困難,應(yīng)采用機械式的工序集中。,B3JC-002摩托車曲軸箱加工線是我廠為某摩托車有限公司設(shè)計制造的一條加工中心連線。該線由七臺ZH系列鉆削加工中心、幾臺專機分別作為獨立的加工單元用十幾條物料傳輸裝置聯(lián)成。每個加工單元完成一定的加工工藝。該加工線自動化程度高、節(jié)拍快，即能滿足大批量的 高效

39、生產(chǎn)，又具有很高的柔性、能夠加工摩托車曲軸箱系列產(chǎn)品。該種形式裝配線是我廠集裝配生產(chǎn)領(lǐng)域數(shù)十年之經(jīng)驗開發(fā)，可用于大多數(shù)家用電器的批量生產(chǎn)。基本布局為環(huán)行配備生產(chǎn)所需各種設(shè)備。  包括：1、全鋁合金線體；2、線外工作臺；3、配有安全裝置的動力箱；4、工裝板；5、工位用自由旋轉(zhuǎn)頂升；6、雙層線用線端提升機；7、線端移行裝置；8、返修用小車；9、自動翻轉(zhuǎn)專機（或其他所需專機）；10、檢測工位和返修平臺；11、工件下線裝置 。,3.

40、 在大批大量生產(chǎn)中,精度高,剛性差,結(jié)構(gòu)簡單的中小型零件,為組成流水作業(yè)線,應(yīng)采用工序分散。一. 機床及工藝裝備的選擇(一) 機床的選擇具體選擇時還要考慮以下問題1. 選擇機床的規(guī)格要與被加工零件的尺寸相適應(yīng)；,第四節(jié) 工序設(shè)計,2. 選擇機床的生產(chǎn)率要與被加工零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)；3. 選擇機床的加工精度要與被加工零件的精度相適應(yīng)。(二) 工藝裝備的選擇1. 夾具的選擇1) 單件小批生產(chǎn),選擇通用夾具；2) 大批大

41、量生產(chǎn),選擇專用夾具；3) 多品種的小批量生產(chǎn),選擇可調(diào)夾具或成組夾具。,2. 刀具的選擇應(yīng)根據(jù)工序采用的加工方法,加工表面的尺寸大小,工件材料,加工精度,表面粗糙度,生產(chǎn)率和經(jīng)濟性等因素進行綜合性選擇,一般選擇標準刀具,在特殊情況下,可以選擇組合刀具,成型刀具等高效率專用刀具。3. 量具的選擇1) 單件小批生產(chǎn),選擇通用量具；2) 大批大量生產(chǎn),選擇極限量規(guī),氣動量儀等高效率專用量具；,3 ) 選擇量具的量程與測量精度要與被

42、加工零件的尺寸與精度相適應(yīng)。二. 加工余量,工序尺寸及公差的確定(一) 加工余量的確定1. 有關(guān)余量的概念1) 加工余量 從工件表面上,切除的金屬層厚度。2 ) 工序余量 相鄰兩工序,工序尺寸之差。,3 ) 加工總余量 從毛坯到零件,切掉的金屬層總厚度。 Z0=Z1+Z2+Z3+‥‥‥+Zn=由于加工表面的形式不同,加工余量又分單邊余量和雙邊余量;又由于各工序尺寸又有公差,加工余量又分最大余量

43、和最小余量。2. 工序余量,工序尺寸及公差的關(guān)系,為便于加工,對于孔標注為:ΦD+T,對于軸標注為:Φd-T,對距離尺寸標注對稱偏差:±,3. 影響加工余量的因素1) 上工序的表面粗糙度及表面缺陷層在本工序為提高加工的表面質(zhì)量,必須加大余量予以消除。2 ) 上工序的尺寸公差Ta已包含在工序基本余量中。3 ) 上工序的形,位公差ρa按獨立原則確定的如:軸線的直線度,位置度;同軸度等形位誤差,不能直接包含在尺寸公差

44、內(nèi),在本工序也必須加大余量予以消除。,如軸加工后存在軸線的直線度誤差,在本工序必須加大余量2W才能予以消除。4) 本工序的安裝誤差εb在本工序用三爪卡盤裝夾工件,由與三爪卡盤的裝夾偏心,使工件的軸心線與機床的回轉(zhuǎn)軸心線有同軸度誤差e,則加工余量至少應(yīng)大于2 e,才能加工出符合要求的孔來。,綜上所述,工序余量的基本公式:單邊余量:Zb=Ta+Ra+Da+|ρa+εb|雙邊余量: 2 Zb=Ta+2(Ra+Da)+

45、2|ρa+εb|在應(yīng)用時,要根據(jù)具體情況進行必要的修正采用自為基準加工時:雙邊余量: 2 Zb=Ta+2(Ra+Da)+2|ρa|對于研磨,珩磨,超精加工等,主要為降低表面粗糙度。則:雙邊余量: 2 Zb= 2Ra.還需提高尺寸精度和形狀精度時:2 Zb=Ta+ 2Ra+2|ρa|,4. 確定加工余量的方法1) 分析計算法在充分考慮影響加工余量的各種因素后,通過建立相應(yīng)的數(shù)學公式,進行計算。這確定加工余量的方法比較

46、合理 。但需積累較為全面的加工余量的資料,目前,應(yīng)用尚不廣泛。2) 經(jīng)驗估算法工藝人員根據(jù)以往的經(jīng)驗估算確定加工余量,,為避免廢品的產(chǎn)生,確定的加工余量往往偏大。3) 查表修正法根據(jù)機械制造企業(yè)的生產(chǎn)實踐和試驗研究所積累的加工余量的數(shù)據(jù),先制成各種表格,然后再匯編成冊,在確定加工余量時,先查表,再根據(jù)具體情況予以修正,這種確定加工余量的方法,稱為查表修正法。,(二) 工序尺寸及公差的確定根據(jù)基準重合,還是不重合采用不同的計算方

47、法?；鶞什恢睾?工序尺寸及公差采用工藝尺寸鏈的方法進行計算;基準重合則按表面的加工順序進行逐一推算,方法較為簡單。1. 基準重合表面經(jīng)多次加工的順序示意,如圖所示:,2. 工序尺寸及公差的確定方法1) 按查表修正法確定各工序余量；2) 從設(shè)計尺寸開始,逐一向前推算各工序尺寸；3) 各工序尺寸公差,按各工序的經(jīng)濟精度確定,然后在按“入體原則”標注。,3. 確定工序尺寸及公差舉例加工套筒零件的內(nèi)孔,設(shè)計尺寸為, Φ72.5+0.0

48、3mm, Ra0.4µm。經(jīng)過粗鏜、半精鏜、精鏜、粗磨和精磨五次加工,試確定各次加工的工序尺寸及公差。解:1:按查表修正法確定各工序余量精磨 0.2mm 粗磨 0.3mm 精鏜 1.5mm 半精鏜 2.0,粗鏜 4.0mm 總余量 8.0mm.2. 推算各工序尺寸精磨后,由零件圖知: Φ72.5粗磨后 Φ72.5-0.2=Φ72.3精鏜后

49、 Φ72.3-0.3=Φ72半精鏜后 Φ72-1.5=Φ70.5粗鏜后 Φ70.5-2=Φ68.5毛坯孔 Φ68.5-4=Φ64.5,3. 確定各工序尺寸公差精磨后,應(yīng)達到設(shè)計圖紙的要求:Φ72.5+0.03粗磨后,經(jīng)濟精度IT8,公差值0.045,按“入體原則”

50、標注為:Φ72.3+0.045;精鏜后,經(jīng)濟精度IT9,公差值0.074,標注為Φ72+0.074半精鏜后,經(jīng)濟精度IT10,公差值0.12,標注為Φ70.5+0.12;,,粗鏜后,經(jīng)濟精度IT12,公差值0.3,標注為 Φ68.5+0.3 毛坯孔: Φ64.5±1mm。,三. 切削用量的確定及工時定額的估算(一) 切削用量的確定1. 確定切削用量的方法單件小批生產(chǎn),一般不規(guī)定切削用量,加工時,由操作人員根據(jù)具體加

51、工情況自行確定;大批大量生產(chǎn),為充分發(fā)揮高效率,高精度設(shè)備的作用,必須嚴格的規(guī)定切削用量,并填入工藝卡片,切實執(zhí)行。切削用量確定的原則:1) 粗車時切削用量確定的原則對加工精度和表面質(zhì)量要求不高,毛坯的余量大,而不均勻,因此,粗加工選擇切削用量的出發(fā)點是充分發(fā)揮機床潛力和刀具的切削性能,使單件工序時間最,短以提高生產(chǎn)率,降低加工成本車外圓的基本時間: t基=式中:

52、 dw—被加工工件的直徑,單位:mm L---被加工工件外圓的計算長度,單位:mm. Z---工件單邊加工余量,單位:mm. n---機床主軸轉(zhuǎn)速,單位:r/min ?---進給量單位:mm/r.,ap---切削深度,單位mm.由上式可知,要t基最小,必須使υ×?×ap為最大. 切削速度υ對刀具耐用度影響最大,切削深度ap對刀具耐用度影響最小.因

53、此粗車選擇切削用量的原則是:優(yōu)先選擇大的切深ap,其次選擇較大的進給量?,最后選擇合理的切削速度υ。2) 精車時切削用量的選擇原則精車時,加工精度及表面質(zhì)量要求較高,加工余量小而均勻.因此,選擇切削用量的出發(fā)點,應(yīng)是在保證加工質(zhì)量的前提下,應(yīng)盡量提高生產(chǎn)率。增大切削速度υ,切削變形小,切削力小,能抑制積屑瘤和鱗刺的產(chǎn)生。,增大進給量?有利于斷屑,增大切削深度ap會使切削力增加,不利于保證加工質(zhì)量.因此,精車時,應(yīng)選擇較小的切削深

54、度和較小的進給量,盡可能選擇較高的切削速度，受工藝條件限制時,則選擇較低的切削速度。2. 切削用量的選擇方法1) 切削深度的選擇粗車時,應(yīng)盡可能一次走刀切除全部余量,減少走刀次數(shù).只有加工余量太大且不均或受到工藝系統(tǒng)剛度限制時,才分兩次或多次走刀。在中小型車床上精車時,ap=0.05—0.08,不能太小,當接近或小于刀具刃口鈍圓半徑時,則切屑形成困難,反而不利于提高加工質(zhì)量。,半精車時ap=1--2mm.2)　進給量的選擇

55、粗車進給量的選擇主要受到刀桿和工件剛度及刀片機床進給機構(gòu)強度的限制,在允許的條件下應(yīng)選較大的進給量.可參考表4—13進行選擇.精車時,為降低表面粗糙度,一般?選擇較小值.可參考表4-14進行選擇.3)　切削速度的選擇粗車時,切削速度的選擇受到刀具耐用度的限制.可按下式計算:,式中:Cν---與耐用度實驗條件有關(guān)的系數(shù).Tm---刀具耐用度,單位min. m---刀具耐用度影響程度指數(shù)?---進影響程度指數(shù)給量,單位mm/r

56、. Yv---進給量影響程度指數(shù).ap—切削深度,單位mm. xv--切削深度影響程度指數(shù).Kv—切削條件與實驗條件不同時的修正系數(shù)。上述系數(shù)，指數(shù)可查表4-12。當切削速度受到機床功率限制時： υ ≤,精車時，機床功率足夠，切削速度的選擇主要受到刀具耐用度的限制。3．切削用量選擇舉例如圖所示:在CA6140

57、車床上軸工件外圓,工件材料45#鋼,毛坯直徑尺寸為Φ57mm,車削后尺寸Φ50×250mm,表面粗糙度Ra3µm.試確定粗車,精車的切削用量.解:1:粗車切削用量出發(fā)點應(yīng)是充分發(fā)揮機床潛力及刀具的切削性能.,應(yīng)選擇大的ap,較大的?,ν的大小要合理.,切削深度ap 單邊余量A= 取ap=3mm.進給量?設(shè)刀桿尺寸為16×25mm.查表4

58、-13,得?=0.45-0.6mm/r,根據(jù)車床說明書,選取?=0.51 mm/r切削速度ν查表4-15,得ν=70-90m/min,取ν=80 m/min.計算機床主軸轉(zhuǎn)速 n= r/mn 根據(jù)機床說明書,選取n=450 r/mn ,,實際切削速度

59、 m/min,校驗機床功率機床輸出功率 P0=Peη=7.5×0.75kw=5.6kw.切削功率Pm=Ps×Zw×K?ps 由表4-16查的單位切削功率Ps=2305×10-6bw/(mm³×S-1)由表4-17查得K?ps=0.925金屬切除率:

60、 Zw=Pm=2305×10-6×2035×0.925kw=4.38kw.Pm<5.6kw 機床功率足夠.,粗車的切削用量:ap=3mm,?=0.51mm/r,n=450r/min υ=80.5m/min2．　精車的切削用量精車時,應(yīng)選擇較小的切削深度和

61、較小的進給量,切削速度應(yīng)盡可能大,但受到刀具耐用度的限制。切削深度: ap=3.5-3=0.5m.進給量?:設(shè)切削速度為120m/min,刀尖圓弧半徑rε=1mm,查表4-13,得?=0.2–0.3mm/r,根據(jù)機床說明書取?=0.24 mm/r.切削速度:υ查表4-15,得υ=110-130m/min,取υ=120m/min.計算機床轉(zhuǎn)速:n=,根據(jù)車床說明書取n=710r/min,實際切削速度:精車的切削用量:ap

62、=0.5mm,?=0.24mm/r, n=710r/min,ν=114m/min.生產(chǎn)中,一般采用查《切削用量手冊》確定切削用量,也可以根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)來選擇,粗加工的切削用量必須校驗機床功率.,(二)　工時定額的估算工時定額:為完成某一工序所規(guī)定的時間限額。合理的工時定額,能促進工人生產(chǎn)技能和技術(shù)熟練程度的不斷提高;充分調(diào)動工人的勞動積極性,從而不斷促進生產(chǎn)向前發(fā)展,和不斷提高

63、勞動生產(chǎn)率。工時定額是按排生產(chǎn)計劃,進行成本核算的主要依據(jù);,在設(shè)計新廠房時,又是計算設(shè)備數(shù)量,布置車間,計算工人數(shù)量的依據(jù)。單件工時定額的組成:1．基本時間t基直接用于改變工件的尺寸,形狀和表面質(zhì)量所消耗的時間(包括刀具的趨近,切入和切出時間)。以車外圓為例: t基=,2．輔助時間t輔工序加工每個工件都必需進行的各種輔助動作所消耗的時間(包括裝卸工件,啟動停開機床,改變切削用量和測

64、量工件等)。大批大量生產(chǎn):先計算輔助動作各分解動作的時間,然后相加獲得；中批生產(chǎn):按以往的統(tǒng)計資料確定；單件小批生產(chǎn):按占基本時間的 百分數(shù)確定。,基本時間+輔助時間=操作時間(t操作)3．布置工作廠地時間t布為保證加工的順利進行,工人照管工作廠地(更換刀具,潤滑機床,清除切屑和收拾工具等)所消耗的時間。一般 t布=(2～7%) t操作4．休息與自然需要時間t休息一般: t休息=(2%) t操作綜合以上各時間為單件時

65、間t單件,t單件= t基+t輔+ t布+ t休息=(t基+t輔)5．準備終結(jié)時間t準終在加工一批零件開始,工人要熟悉工藝文件,領(lǐng)取毛坯,安裝刀具和夾具,調(diào)整機床及加工完畢后,要卸下歸還工藝裝備,發(fā)送成品等。這些時間為準備終結(jié)時間。t準終對一批零件只有一次,那么分到每個零件上的準備終結(jié)時間應(yīng)為:,,,第五節(jié) 工藝尺寸鏈,故單件或成批生產(chǎn)的工時定額:t定額= t單件+ =(t基+t輔)

66、 +大批大量生產(chǎn):由于N很大 t準終接近于零。,因此,t定額=t單件,一、尺寸鏈的定義及組成(一) 尺寸鏈的定義在零件的加工或產(chǎn)品的裝配過程中,經(jīng)常遇到一些相互聯(lián)系且按一定順序排列著的,封閉的尺寸組合,就形象地,把這些相互聯(lián)系又按一定順序排列著的,封閉的尺寸組合,稱為尺寸鏈。如下圖2-35所示：,第五節(jié) 工藝尺寸鏈,(二) 尺寸鏈的組成為簡便起見,把尺寸鏈中的每一個尺寸,簡稱為尺寸鏈中的一個環(huán)。“環(huán)”又分為封閉環(huán)和組成環(huán)。1

67、、封閉環(huán)在零件的加工或產(chǎn)品的裝配過程中,間接形成的，其精度是被間接保證的環(huán),稱為封閉環(huán)。,2、組成環(huán)直接影響封閉環(huán)精度的各環(huán)，稱為組成環(huán)。根據(jù)影響程度的不同，組成環(huán)又可分為增環(huán)和減環(huán)。1) 增環(huán)組成環(huán)中,某環(huán)的變動會引起封閉環(huán)同向變動環(huán)稱為增環(huán)。,2) 減環(huán)組成環(huán)中,某環(huán)變動會引起封閉環(huán)異向變動環(huán),稱為減環(huán)。3、協(xié)調(diào)環(huán)組成環(huán)中,預(yù)先選定的某一環(huán),通過改變其大小和位置,使封閉環(huán)達到規(guī)定的要求,這樣的環(huán)稱為協(xié)調(diào)環(huán)。,二、尺寸鏈

68、的分類(一) 按尺寸鏈的應(yīng)用范圍不同分類1、工藝尺寸鏈在零件的加工過程中,由有關(guān)的工序尺寸組成的尺寸鏈,稱為工藝尺寸鏈。2、裝配尺寸鏈在產(chǎn)品的裝配過程中,由相關(guān)零(部)件的相關(guān)尺寸組成的尺寸鏈,稱為裝配尺寸鏈。,(二) 按尺寸鏈環(huán)的幾何特征分類1、直線尺寸鏈由彼此平行的直線尺寸所組成的尺寸鏈,稱為直線尺寸鏈。如圖2-36所示：可按畫箭頭的方法判斷增、減環(huán)，凡是和封閉環(huán)箭頭方向相同的為減環(huán)；反之為增環(huán)。,2、角