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1、第五章 机械加工工艺规程制定第1页，本讲稿共22页2.制定工艺规程的原始资料制定工艺规程的原始资料1）产品装配图，零件图；）产品装配图，零件图；2）生产纲领及检验标准；）生产纲领及检验标准；3）毛坯生产及供应条件；）毛坯生产及供应条件；4）现有生产条件；）现有生产条件；5）相关标准及技术先进性。）相关标准及技术先进性。3.制定工艺规程的步骤：制定工艺规程的步骤：1）分析零件图及装配图；）分析零件图及装配图；2）选择毛坯形式及制造方法；）选择毛坯形式及制造方法；3）选择定位基准。）选择定位基准。4）确定工艺路线；）确定工艺路线；5）确定加工余量、工序尺寸、公差；）确定加工余量、工序尺寸、公差；6
2、）确定工艺装备及时间定额；）确定工艺装备及时间定额；7）确定关键工序检验方法；）确定关键工序检验方法；8）对方案进行技术经济分析；）对方案进行技术经济分析；9）填写工艺文件）填写工艺文件第2页，本讲稿共22页三、零件工艺分析三、零件工艺分析1.分析审查产品的装配图分析审查产品的装配图1)审查零件的视图、尺寸、分差和技术条件是否审查零件的视图、尺寸、分差和技术条件是否齐全。齐全。2)审查各项技术要求是否合理。审查各项技术要求是否合理。3)审查零件材料及热处理选用是否合适。审查零件材料及热处理选用是否合适。2.零件结构工艺性分析零件结构工艺性分析:1)含义含义:指所设计的零件在满足使用要求前提下，
3、指所设计的零件在满足使用要求前提下，其制造的可行性和经济性。其制造的可行性和经济性。2)常见量件结构工艺对比见常见量件结构工艺对比见259页页7.127.18所所示第3页，本讲稿共22页第4页，本讲稿共22页第5页，本讲稿共22页第6页，本讲稿共22页第7页，本讲稿共22页第8页，本讲稿共22页第9页，本讲稿共22页第10页，本讲稿共22页第11页，本讲稿共22页第12页，本讲稿共22页第13页，本讲稿共22页四、毛坯选择四、毛坯选择1.1.毛坯种类：铸、锻件、型材、冲压、焊件等。毛坯种类：铸、锻件、型材、冲压、焊件等。2.2.选择毛坯考虑的因素选择毛坯考虑的因素 1 1）零件材料的工艺性）零
4、件材料的工艺性:铸、锻性、焊接性等。铸、锻性、焊接性等。2 2）生产纲领：）生产纲领：单件小批生产时，选设备投资小的制造方法。单件小批生产时，选设备投资小的制造方法。生产批量大选精度和生产效率高的制造方法生产批量大选精度和生产效率高的制造方法 。3 3）零件形状和尺寸：应接近零件的形状。）零件形状和尺寸：应接近零件的形状。4 4）生产条件：本厂现有的设备和技术条件。）生产条件：本厂现有的设备和技术条件。3.3.毛坯形状的尺寸毛坯形状的尺寸 1 1）要求毛坯尽量与零体形状接近。）要求毛坯尽量与零体形状接近。2 2）安装困难的零件）安装困难的零件,毛坯制造时，可做某些工艺毛坯制造时，可做某些工艺凸
5、台、工艺孔和凸耳等，便于保证加工精度。凸台、工艺孔和凸耳等，便于保证加工精度。第14页，本讲稿共22页5-2工艺路线的拟定工艺路线的拟定 一、定位基准的选择一、定位基准的选择1.粗基准的选择原则粗基准的选择原则1)工件中有不加工面应选择不加工面为粗基准；若工件中有不加工面应选择不加工面为粗基准；若不加工面较多，应选其中与加工面相互位置精度不加工面较多，应选其中与加工面相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。要求较高的表面作为粗基准。2)工件上有多个加工面时：保证加工面的余量足够工件上有多个加工面时：保证加工面的余量足够时，应选余量小的加工面为粗基准；保证重要加时，应选余量小的加工面为粗基准；保证
6、重要加工面余量均匀时，应选重要加工面为粗基准。工面余量均匀时，应选重要加工面为粗基准。3)粗基准应选平滑光整的面。粗基准应选平滑光整的面。4)粗基准尽量避免重复使用。粗基准尽量避免重复使用。2.精基准的选择原则精基准的选择原则 基准重合原则；基准统一原则；自为基准原则；基准重合原则；基准统一原则；自为基准原则；互为基准原则；准应保证稳定、装夹方便可靠。互为基准原则；准应保证稳定、装夹方便可靠。第15页，本讲稿共22页二、加工方法的选择：二、加工方法的选择：1.各种加工方法应达到的精度和表面粗糙度各种加工方法应达到的精度和表面粗糙度Rx。2.工件材料的性质：加工方法受材料性质的限制。工件材料的性
7、质：加工方法受材料性质的限制。3.工件的结构形状和尺寸：工件的结构形状和尺寸：4.生产率和经济性要求。生产率和经济性要求。三、加工阶段划分：三、加工阶段划分：1.一般分粗加工半精一般分粗加工半精加工加工精加工精加工光整加工。光整加工。1)粗加工的主要任务是切除毛坯的大部分加工余粗加工的主要任务是切除毛坯的大部分加工余量，目的是提高生产效率。量，目的是提高生产效率。2)半精加工的主要任务是减少粗加工后留下的误半精加工的主要任务是减少粗加工后留下的误差和表面缺陷层，为精加工做好准备。差和表面缺陷层，为精加工做好准备。3)精加工的主要任务是达到图样的全部技术要。精加工的主要任务是达到图样的全部技术要
8、。4)光整加工的主要任务是减少粗糙度或进一步提光整加工的主要任务是减少粗糙度或进一步提高尺寸精度。高尺寸精度。第16页，本讲稿共22页 2.划分加工阶段原因：保证加工质量；合理利用划分加工阶段原因：保证加工质量；合理利用设备；合理安排热处理设备；合理安排热处理；便于发现毛坯缺陷。；便于发现毛坯缺陷。四、工序集中与分散四、工序集中与分散 1.集中特点：工序数、设备、人员少；设备功能集中特点：工序数、设备、人员少；设备功能全等。全等。2.分散特点：工序数、夹具、设备、人员多；选分散特点：工序数、夹具、设备、人员多；选用专用机床、便于维修调试，生产周期长等。用专用机床、便于维修调试，生产周期长等。五
9、、工序顺序的安排五、工序顺序的安排 1.机械加工顺序安排：基面先行；先主后次；先机械加工顺序安排：基面先行；先主后次；先粗后精；先面后孔；配套加工。粗后精；先面后孔；配套加工。2.热处理安排热处理安排 1)预备热处理：退火、正火、调质等一般安排在预备热处理：退火、正火、调质等一般安排在粗加工前后，为最终热处理作准备。粗加工前后，为最终热处理作准备。2)最终热处理：一般安排再精加工前后，主要有最终热处理：一般安排再精加工前后，主要有淬火、表面淬火、化学热处理等。淬火、表面淬火、化学热处理等。第17页，本讲稿共22页5-3工序具体内容的确定工序具体内容的确定一、加工余量的确定一、加工余量的确定1.
10、加工余量的概念：加工余量的概念：1）加工总余量：毛坯与零件图的设计尺寸之差称）加工总余量：毛坯与零件图的设计尺寸之差称为加工总余量。为加工总余量。2）工序余量：相邻两工序的工序尺寸之差。）工序余量：相邻两工序的工序尺寸之差。由于工序尺寸有公差，故实际切削的余量是一由于工序尺寸有公差，故实际切削的余量是一个变值，使加工余量有基本余量（又称公余量、个变值，使加工余量有基本余量（又称公余量、名义余量）、最大余量和最小余量之分。此外，名义余量）、最大余量和最小余量之分。此外，工序加工余量还有单边余量和双边余量之分。工序加工余量还有单边余量和双边余量之分。单边余量：指非对称加工面的余量。单边余量：指非对
11、称加工面的余量。双边余量：指对称（回转体）加工面的余量。双边余量：指对称（回转体）加工面的余量。第18页，本讲稿共22页2.影响加工余量的因素影响加工余量的因素1）上道工序留下的表面粗糙度）上道工序留下的表面粗糙度Ha及表面缺陷层及表面缺陷层Da。2）上道工序的尺寸公差）上道工序的尺寸公差Ta。3）工件各表面相互位置的空间偏差）工件各表面相互位置的空间偏差a。指不包括。指不包括尺寸公差范围内的形状误差及位置误差。尺寸公差范围内的形状误差及位置误差。4）本道工序安装误差）本道工序安装误差b。3.确定加工余量的方法：确定加工余量的方法：1）计算法：计算精度高，难获得齐全可靠的资料，）计算法：计算精
12、度高，难获得齐全可靠的资料，用的较少。用的较少。2）查表法：使用方便，精度较合理，应用广泛。）查表法：使用方便，精度较合理，应用广泛。3）经验估算法：确定的余量值大，用小批生产。）经验估算法：确定的余量值大，用小批生产。第19页，本讲稿共22页二、机床及工艺装备选择二、机床及工艺装备选择1.机床的选择：选择机床时应遵循下列原则：机床的选择：选择机床时应遵循下列原则：1）机床的规格应与零件尺寸相适应。）机床的规格应与零件尺寸相适应。2）机床精度与工序要求的加工精度相适应。）机床精度与工序要求的加工精度相适应。3）机床效率与生产类型相适应。）机床效率与生产类型相适应。4）尽量利用现有设备。）尽量利
13、用现有设备。2.工艺设备选择：包括夹、刀、量具和辅助工具。工艺设备选择：包括夹、刀、量具和辅助工具。1）夹具的选择：小批生产选通用夹具，大批生产）夹具的选择：小批生产选通用夹具，大批生产选专用夹具。选专用夹具。2）刀具的选择：优选标准刀具，必要时选用专用）刀具的选择：优选标准刀具，必要时选用专用刀具。刀具。3）量具的选择：小批选通用，大批生产选专用。）量具的选择：小批选通用，大批生产选专用。三、切削用量的确定（见表三、切削用量的确定（见表5-8）第20页，本讲稿共22页四、时间定额的确定四、时间定额的确定1.时间定额的含义：指在一定生产条件下，规定生时间定额的含义：指在一定生产条件下，规定生产
14、一件合格产品或完成某一工序所需时间，产一件合格产品或完成某一工序所需时间，TP表示。表示。2.时间定额的组成时间定额的组成 1)基本时间基本时间(Tb):直接用于改变生产对象的尺寸、直接用于改变生产对象的尺寸、形状、相对位置、表面状态或材料性质等工艺过形状、相对位置、表面状态或材料性质等工艺过程所消耗时间。程所消耗时间。2)辅助时间辅助时间(Ta)：为实现上述工艺过程必须进行的：为实现上述工艺过程必须进行的各种辅助动作所消耗的时间。各种辅助动作所消耗的时间。3)布置工作的时间布置工作的时间(Ts)：为使加工正常进行，工人：为使加工正常进行，工人造管工作地点所消耗的时间。造管工作地点所消耗的时间
15、。4)生理和休息时间生理和休息时间(Tr)：工人在工作班内为恢复体：工人在工作班内为恢复体力和满足生理上的需要所消耗的时间。力和满足生理上的需要所消耗的时间。第21页，本讲稿共22页五、工艺过程的技术经济分析：五、工艺过程的技术经济分析：1.1.工艺成本：即制造一个零件或产品所需一切费用工艺成本：即制造一个零件或产品所需一切费用总和为生产成本，其中与工艺有直接关系的费用总和为生产成本，其中与工艺有直接关系的费用为工艺成本。为工艺成本。1)1)可变费用（可变费用（V V）表示：毛坯的材料制造费用，工）表示：毛坯的材料制造费用，工人的工资，通机床折旧费和维修费，通用工艺装人的工资，通机床折旧费和维
16、修费，通用工艺装备折旧费和维修费等。备折旧费和维修费等。2 2）不变费用（）不变费用（C C）表示：专用机床折旧费和维修）表示：专用机床折旧费和维修费，专用工装折旧、维修费及工人调整的工资。费，专用工装折旧、维修费及工人调整的工资。2.2.工艺成本与年生产量关系如图工艺成本与年生产量关系如图513513、1414所示。所示。3.3.工艺成本评比（略）工艺成本评比（略）六、提高生产率的途径：六、提高生产率的途径：1.1.缩短单件时间：即减少缩短单件时间：即减少Tb Ta Ts Tb Ta Ts 时间。时间。2.2.采用先进工艺方法：采用先进工艺方法：3.3.进行自动化加工：即采用数控加工中心等。进行自动化加工：即采用数控加工中心等。第22页，本讲稿共22页